WO2023084700A1 - 真空遮断器 - Google Patents

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WO2023084700A1
WO2023084700A1 PCT/JP2021/041568 JP2021041568W WO2023084700A1 WO 2023084700 A1 WO2023084700 A1 WO 2023084700A1 JP 2021041568 W JP2021041568 W JP 2021041568W WO 2023084700 A1 WO2023084700 A1 WO 2023084700A1
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WO
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contact
movable
vacuum
fixed
gas pressure
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/041568
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English (en)
French (fr)
Inventor
基宗 佐藤
泰規 中村
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035Gas-insulated switchgear

Definitions

  • the present disclosure relates to a vacuum circuit breaker with a vacuum valve installed inside a tank.
  • the bellows used to drive the contacts of the vacuum valve will buckle if the pressure difference between the inner and outer surfaces is large.
  • the pressure in the bellows inner peripheral space of the vacuum valve is made lower than the pressure in the tank, and the gas pressure division including the bellows is separated from the other gas pressure divisions to increase the durability of the bellows. is proposed.
  • a vacuum circuit breaker With a vacuum circuit breaker, it becomes difficult to keep the temperature rise value of the vacuum valve at the time of interruption within the design range as the current increases. For this reason, a vacuum circuit breaker that cuts off a large current has a structure in which a main contact is provided separately from the contact of the vacuum valve.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to obtain a vacuum circuit breaker that achieves both miniaturization of equipment and increase in energized current.
  • the vacuum circuit breaker electrically connects a cylindrical tank, a movable vacuum contact, a fixed vacuum contact, and a movable vacuum contact. and a fixed lead electrically connected to a fixed-side vacuum contact, a vacuum valve housed in a tank, and a cylindrically formed conductive material installed on the movable side of the vacuum valve a cylindrical movable-side main contact that radially covers the vacuum valve and the movable-side shield from the outside in the radial direction; a fixed-side main contact that faces the movable-side main contact; and a movable-side vacuum contact.
  • the contact drive mechanism is fixed to the end of the movable lead on the movable side, is arranged in the cylinder of the movable shield, and includes a contact that electrically connects the movable shield and the movable lead, and the cylinder of the movable shield.
  • a rotary seal shaft that penetrates the movable side shield and has an end exposed to the high gas pressure section inside the tank and outside the movable side shield, and a rotary seal shaft that is fixed to a portion exposed to the high gas pressure section and rotated a high gas pressure selector lever operably connected to the movable main contact.
  • a space between the movable shield and the rotary seal shaft is sealed with an airtight member.
  • Embodiment 1. 1 is a horizontal sectional view of a vacuum circuit breaker according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 and 3 are vertical sectional views of the vacuum circuit breaker according to Embodiment 1.
  • the vacuum circuit breaker 50 is configured such that a first contact formed by a movable vacuum contact 5a and a fixed vacuum contact 5b is in contact with each other, and the movable main contact 2a and the fixed main contact 2b are in contact with each other. is in a closing state in which the second contact formed by and is in contact.
  • FIG. 1 shows a horizontal cross section at the position of line II in FIGS. 2 and 3.
  • FIG. The cross-section shown in FIG. 1 is a horizontal cross-section at the height center of the tank.
  • FIG. 2 shows a vertical section at the position of line II-II in FIG.
  • FIG. 3 shows a vertical cross section at the position of line III-III in FIG. 4 is a horizontal sectional view of the vacuum circuit breaker according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 and 6 are vertical sectional views of the vacuum circuit breaker according to Embodiment 1.
  • the vacuum circuit breaker 50 has a first contact formed by a movable vacuum contact 5a and a fixed vacuum contact 5b that opens, and a movable main contact 2a and a fixed main contact 2b. is in a cut-off state in which the second contact is open.
  • FIG. 4 shows a horizontal section at the position of line IV-IV in FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 4 is a horizontal cross section at the center of the height direction of the tank.
  • FIG. 5 shows a vertical section at the position of line VV in FIG.
  • FIG. 6 shows a vertical section at the position of line VI-VI in FIG.
  • a vacuum circuit breaker 50 according to Embodiment 1 includes a cylindrical tank 1 filled with an insulating gas, and a vacuum valve 4 which is insulated and supported in the tank 1 and has a movable vacuum contact 5a and a fixed vacuum contact 5b. , a movable-side outer conductor 34 and a fixed-side outer conductor (not shown) arranged in a pair of bushings 24 extending upward from the tank 1 .
  • the vacuum valve 4 includes a vacuum vessel 26, a movable lead 11 electrically connected to the movable side vacuum contact 5a, a fixed lead 13 electrically connected to the fixed side vacuum contact 5b, and a movable side of the vacuum vessel 26. and an extendable bellows 25 connecting the end surface of the movable lead 11 to the movable lead 11 .
  • a movable vacuum contact 5a of the vacuum valve 4 is movable, and the movable vacuum contact 5a moves when switching between the shut-off state and the closed state.
  • a support plate 3a is installed at the end of the tank 1 on the movable side.
  • the support plate 3a is disc-shaped with a hole formed in the center.
  • the end of the tank 1 on the fixed side is closed by a disk-shaped support plate (not shown) without a hole.
  • the direction from the fixed-side vacuum contact 5b to the movable-side vacuum contact 5a is the "moving side”
  • the direction from the movable-side vacuum contact 5a to the fixed-side vacuum contact 5a is the "moving side”.
  • the direction toward the contact 5b is the "fixed side”.
  • the vacuum vessel 26 accommodates the movable vacuum contact 5a, the fixed vacuum contact 5b, and the fixed lead 13, and the movable lead 11 protrudes outside from one end.
  • the bellows 25 connects the vacuum vessel 26 and the movable lead 11, expands when the first contact formed by the movable vacuum contact 5a and the fixed vacuum contact 5b is closed, and is fixed to the movable vacuum contact 5a. It expands and contracts in the cut-off state in which the first contact formed by the side vacuum contact 5b is open.
  • the vacuum circuit breaker 50 is made of a conductive material and has a tubular shape. It has a tube 10 and a fixed side shield 15 installed on the fixed side of the vacuum valve 4 .
  • the movable shield 8 electrically connects the lower end of the outer conductor 34 on the movable side to the movable lead 11 .
  • the fixed-side shield 15 electrically connects the lower end of the fixed-side external conductor (not shown) to the fixed lead 13 .
  • the vacuum circuit breaker 50 has a cylindrical movable main contact 2a that radially covers the vacuum valve 4 and the movable shield 8 from the outside, and a fixed main contact 2b that faces the movable main contact 2a. and
  • the movable side main contact 2a of the vacuum circuit breaker 50 is movable, and the movable side main contact 2a moves when switching between the cut-off state and the closed state.
  • the vacuum circuit breaker 50 opens and closes the first contact constituted by the movable vacuum contact 5a and the fixed vacuum contact 5b by moving the movable vacuum contact 5a and the movable main contact 2a in conjunction with each other, and A contact driving mechanism 70 for opening and closing a second contact constituted by the movable main contact 2a and the fixed main contact 2b, and transmitting a force for opening and closing the first contact and the second contact in conjunction with the contact driving mechanism 70. and an insulating rod 12 .
  • the contact driving mechanism 70 is fixed to the movable-side end 112 of the movable lead 11 , is arranged in the cylinder of the movable-side shield 8 , and includes a contact 43 that electrically connects the movable-side shield 8 and the movable lead 11 . , a low gas pressure division lever 14 arranged in the cylinder of the movable shield 8, a link 18 connected to the fixed side of the low gas pressure division lever 14, and a low gas pressure division connected to the fixed side of the link 18.
  • the rod 19, the contact pressure plate 41 installed on the fixed side of the low gas pressure division rod 19, the contact pressure spring 42 installed between the contact pressure plate 41 and the contact 43, and the low gas pressure division lever 14 are fixed.
  • a rotary seal shaft 17 that penetrates the movable side shield 8 and protrudes into the high gas pressure section inside the tank 1 and outside the movable side shield 8, and a rotary seal shaft 17 that protrudes into the high gas pressure section. and a high gas pressure dividing lever 21 fixed to the portion and rotatably connected to the movable side main contact 2a.
  • the contact 43 includes a disc-shaped first contact 43a, a disc-shaped second contact 43b having a diameter smaller than that of the first contact 43a, and arranged on the movable side of the first contact 43a, and the first contact 43b.
  • a pillar portion 43c connecting the contact 43a and the second contact 43b is provided.
  • the rotary seal shaft 17 is rotatably supported by the movable shield 8 .
  • the low gas pressure dividing lever 14 is arranged in the cylinder of the movable shield 8 and connected to the contact pressure plate 41 via the link 18 and the low gas pressure dividing rod 19 .
  • the contact pressure plate 41 has a structure in which a disk-shaped first contact pressure plate 41a and a ring-shaped second contact pressure plate 41b are connected by a cylindrical portion 41c.
  • the inner diameter of the second contact pressure plate 41b is smaller than the diameter of the second contact 43b.
  • a second contact 43b is arranged in the space between the first contact pressure plate 41a and the second contact pressure plate 41b.
  • a contact pressure spring 42 is installed between the second contact pressure plate 41 b and the first contact 43 a , and the contact pressure plate 41 is in contact with the contact 43 via the contact pressure spring 42 .
  • the contact pressure plate 41 and the contact pressure spring 42 constitute a contact pressure application mechanism that applies contact pressure to the contacts 43 .
  • the contact drive mechanism may include a damping mechanism that dampens movement of the contacts 43 along the axial direction of the tank 1 .
  • the damping mechanism is not limited to any particular construction.
  • the insulating rod 12 is connected to the shaft 6 of an operating device (not shown) installed outside the tank 1.
  • a fixed-side end 121 of the insulating rod 12 is rotatably fixed to an intermediate portion of the low gas pressure dividing lever 14 .
  • the movable side end 142 of the low gas pressure dividing lever 14 is fixed to the rotary seal shaft 17 .
  • the fixed side end 141 of the low gas pressure dividing lever 14 is rotatably fixed to the movable side end 182 of the link 18 .
  • the fixed end 181 of the link 18 is rotatably fixed to the movable end 192 of the low gas pressure section rod 19 .
  • a fixed-side end portion 191 of the low gas pressure section rod 19 is fixed to the first contact pressure plate 41a.
  • the movable-side external conductor 34 is electrically connected to the movable-side vacuum contact 5 a via the movable-side shield 8 , the contact 43 and the movable lead 11 .
  • the stroke of the movable vacuum contact 5a by the contact drive mechanism 70 is longer than the distance between the movable vacuum contact 5a and the fixed vacuum contact 5b in the open state. Therefore, during the closing operation, the movable-side vacuum contact 5a and the fixed-side vacuum contact 5b come into contact before the operation of the contact drive mechanism 70 is completed, and after the contact between the movable-side vacuum contact 5a and the fixed-side vacuum contact 5b, The contact pressure spring 42 is compressed. Therefore, the contact pressure spring 42 is in a compressed state when the first contact formed by the movable-side vacuum contact 5a and the fixed-side vacuum contact 5b is closed, and pushes the first contact 43a toward the fixed side, thereby is applied with contact pressure. Therefore, the movable-side vacuum contact 5a is pressed against the fixed-side vacuum contact 5b by the contact pressure spring 42 in the closed state.
  • Both ends of the rotary seal shaft 17 located in the high gas pressure section are fixed to the movable end 212 of the high gas pressure section lever 21 .
  • a fixed side end portion 211 of the high gas pressure dividing lever 21 is rotatably fixed to the movable side main contact 2a.
  • the length of the high gas pressure dividing lever 21 is longer than the length of the low gas pressure dividing lever 14 .
  • the movable-side main contact 2a has a cylindrical shape that covers the movable-side shield 8 and the vacuum valve 4 from the radially outer side.
  • the fixed-side main contact 2b has a cylindrical shape with the same diameter as the movable-side main contact 2a, and is biased toward the movable side by a contact pressure spring 2c.
  • the rotary seal shaft 17 is rotatably supported by bearings 22 installed on the movable side shield 8 .
  • a gap between the rotary seal shaft 17 and the movable shield 8 is sealed by an airtight member 23 to prevent gas from moving through the gap between the rotary seal shaft 17 and the movable shield 8 .
  • the shaft 6 moves to the movable side.
  • the movable side main contact 2a fixed to the fixed side end 211 of the high gas pressure dividing lever 21 moves to the movable side as the high gas pressure dividing lever 21 rotates. Therefore, when the shaft 6 moves to the movable side, the movable side main contact 2a moves to the movable side without delay.
  • the link 18 and the low gas pressure dividing rod 19 fixed to the fixed end 141 of the low gas pressure dividing lever 14 move toward the movable side as the low gas pressure dividing lever 14 rotates. Until the compression spring 42 returns to its natural length, the state in which the movable vacuum contact 5a is in contact with the fixed vacuum contact 5b is maintained.
  • the second contact 43b is pulled toward the movable side by the second contact pressure plate 41b along with the movement of the low gas pressure section rod 19 toward the movable side, and the contact pressure plate 41 and the contact pressure plate 41 move toward the movable side.
  • the compression spring 42, the contact 43, the movable lead 11, and the movable vacuum contact 5a move to the movable side, and the movable vacuum contact 5a separates from the fixed vacuum contact 5b.
  • the movable-side main contact 2a moves to the movable side without delay when the shaft 6 moves to the movable side, whereas the movable-side vacuum contact 5a moves after the contact pressure spring 42 returns to its natural length. Since it moves to the side, the contact of the vacuum valve 4 is opened after the main contact is opened first.
  • the distance between the movable side vacuum contact 5a and the fixed side vacuum contact 5b in the broken state is is shorter than the distance between the movable side main contact 2a and the fixed side main contact 2b.
  • the length of the high gas pressure dividing lever 21 is twice the length of the low gas pressure dividing lever 14
  • the distance between the movable side main contact 2a and the fixed side main contact 2b in the interrupted state is It can be double the distance between the movable vacuum contact 5a and the fixed vacuum contact 5b in the interrupted state.
  • the shaft 6 moves to the stationary side.
  • the movable side main contact 2a fixed to the fixed side end portion 211 of the high gas pressure dividing lever 21 moves to the fixed side as the high gas pressure dividing lever 21 rotates. Therefore, when the shaft 6 moves to the fixed side, the movable side main contact 2a moves to the fixed side without delay.
  • the link 18 and the low gas pressure dividing rod 19 fixed to the fixed end 141 of the low gas pressure dividing lever 14 move to the fixed side as the low gas pressure dividing lever 14 rotates.
  • the contact pressure plate 41, the contact pressure spring 42, the contact 43, the movable lead 11 and the movable vacuum contact 5a move to the fixed side together with the low gas pressure dividing rod 19, the movable vacuum contact 5a contacts the fixed side vacuum contact 5b. . Even after the movable-side vacuum contact 5a contacts the fixed-side vacuum contact 5b, the contact pressure spring 42 is compressed by continuing the movement of the low gas pressure dividing rod 19 toward the fixed side.
  • the movable-side main contact 2a and the movable-side vacuum contact 5a move to the fixed side without delay when the shaft 6 moves to the fixed side.
  • the contact of the vacuum valve 4 is designed to close before the main contact during the closing operation, after the contact of the vacuum valve 4 closes until the main contact closes, , the contact pressure spring 42 is compressed.
  • FIG. 7 and 8 are vertical sectional views of a vacuum circuit breaker according to a first modification of Embodiment 1.
  • FIG. The vacuum circuit breaker 50 according to the first modification of the first embodiment has a structure called a tulip shape in which the outer cylindrical surface of the movable side main contact 2a and the inner cylindrical surface of the fixed side main contact 2b are in contact with each other. It is different from the vacuum circuit breaker according to the first embodiment in this respect. It is the same as the vacuum circuit breaker 50 according to Embodiment 1 except that the structure of the main contact is different. Even if the main contact has a tulip shape, the contact of the vacuum valve 4 can be opened after the main contact is opened during the opening operation. Since it is designed to close before the contact, the contact pressure spring 42 is compressed after the contact of the vacuum valve 4 closes until the main contact closes.
  • FIG. 9 is a horizontal cross-sectional view of a vacuum circuit breaker according to a second modification of Embodiment 1.
  • FIG. A vacuum circuit breaker 50 according to a second modification of the first embodiment differs from the vacuum circuit breaker 50 according to the first embodiment in that a closing resistor 81 is connected to the fixed-side main contact 2b. By connecting the closing resistor 81 to the fixed-side main contact 2b, system disturbance at the time of system connection can be suppressed.
  • the vacuum circuit breaker 50 may have a structure in which a movable-side resistance contact and a fixed-side resistance contact are provided separately from the movable-side main contact 2a and the fixed-side main contact 2b, and a closing resistance is connected to the fixed-side resistance contact.
  • the vacuum circuit breaker 50 in which the movable-side resistance contact and the fixed-side resistance contact are provided separately from the movable-side main contact 2a and the fixed-side main contact 2b, can also suppress system disturbance during system connection.
  • the driving force for opening and closing the main contact is transmitted to the high gas pressure dividing lever 21 by the rotary seal shaft 17 that rotates together with the low gas pressure dividing lever 14 .
  • a mechanism for opening and closing the contacts and a mechanism for opening and closing the main contacts are partially shared. Therefore, compared to a vacuum circuit breaker in which a mechanism for opening and closing the contacts of the vacuum valve and a mechanism for opening and closing the main contacts are provided separately, the size of the device can be reduced. Further, since a main contact is provided separately from the contact of the vacuum valve 4, a large current can be applied.
  • Embodiment 2. 10 and 11 are vertical sectional views of a vacuum circuit breaker according to Embodiment 2.
  • FIG. A vacuum circuit breaker 50 according to Embodiment 2 includes a cylindrical tank 1 filled with an insulating gas, and two vacuum contacts which are insulated and supported in the tank 1 and have a movable vacuum contact 5a and a fixed vacuum contact 5b. a valve 4;
  • the vacuum circuit breaker 50 also has an insulating rod 12 that moves in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the tank 1 .
  • the origin O is taken at the center of the longitudinal direction of the tank 1 and the center of the cross section perpendicular to the longitudinal direction.
  • the longitudinal direction of the tank 1 is the X-axis
  • the movable direction of the insulating rod 12 is the Y-axis.
  • the direction from the fixed vacuum contact 5b to the movable vacuum contact 5a is defined as the "movable side”
  • fixed from the movable vacuum contact 5a is defined as the "fixed side”
  • the point with the smaller X-axis coordinate value is located on the "movable side” for two points in the region where the X-axis coordinate value is positive.
  • moving in the direction in which the coordinate value of the X axis increases means “moving to the fixed side"
  • Moving in the direction in which the X-axis coordinate value decreases means “moving to the fixed side”. That is, moving in the direction in which the absolute value of the X-axis coordinate value decreases means “moving to the movable side", and moving in the direction in which the absolute value of the X-axis coordinate value increases means “fixing”. means to move to the side.
  • the fixed side vacuum contact 5b of each of the two vacuum valves 4 is connected to an external conductor (not shown) via a fixed lead 13 and a fixed side shield 15. That is, the vacuum circuit breaker 50 according to Embodiment 2 has a two-point breaking structure that opens and closes at two locations between the outer conductors.
  • the low gas pressure dividing lever 14 has a first lever 44 and a second lever 45 , and the fixed side end 441 of the first lever 44 and the movable side end 452 of the second lever 45 are connected to the rotary seal shaft 17 . is fixed to The first lever 44 and the second lever 45 form an angle with each other in a plane perpendicular to the rotary seal axis 17 .
  • a movable end 442 of the first lever 44 is rotatably fixed to the insulating rod 12 .
  • the fixed end 451 of the second lever 45 is rotatably fixed to the movable end 182 of the link 18 .
  • the fixed end 181 of the link 18 is rotatably fixed to the movable end 192 of the low gas pressure section rod 19 .
  • the contact pressure plate 41 has a structure in which a disk-shaped first contact pressure plate 41a and a ring-shaped second contact pressure plate 41b are connected by a cylindrical portion 41c.
  • the inner diameter of the second contact pressure plate 41b is smaller than the diameter of the second contact 43b.
  • the contact 43 has a disc-shaped first contact 43a, a disc-shaped contact 43a having a smaller diameter than the first contact 43a, and is more movable than the first contact 43a. and a column portion 43c connecting the first contact 43a and the second contact 43b.
  • a second contact 43b is arranged in the space between the first contact pressure plate 41a and the second contact pressure plate 41b.
  • a contact pressure spring 42 is installed between the second contact pressure plate 41 b and the first contact 43 a , and the contact pressure plate 41 is in contact with the contact 43 via the contact pressure spring 42 .
  • the contact pressure spring 42 is in a compressed state when the first contact formed by the movable-side vacuum contact 5a and the fixed-side vacuum contact 5b is closed, and presses the first contact 43a toward the fixed side to press the contact 43. is given. Therefore, the movable-side vacuum contact 5a is pressed against the fixed-side vacuum contact 5b by the contact pressure spring 42 in the closed state.
  • a movable end 212 of the high gas pressure section lever 21 is fixed to the portion of the rotary seal shaft 17 that is arranged in the high gas pressure section.
  • the length of the high gas pressure dividing lever 21 is longer than the length of the low gas pressure dividing lever 14 .
  • a fixed side end portion 211 of the high gas pressure dividing lever 21 is rotatably fixed to the movable side main contact 2a.
  • the movable-side main contact 2a has a cylindrical shape that covers the movable-side shield 8 and the vacuum valve 4 from the radially outer side.
  • the rotary seal shaft 17 is rotatably supported by bearings (not shown) installed on the movable shield 8 .
  • a gap between the rotary seal shaft 17 and the movable shield 8 is sealed by an airtight member (not shown) to prevent gas from moving through the gap between the rotary seal shaft 17 and the movable shield 8 .
  • the insulating rod 12 moves in the -Y direction, which is the direction in which it is pulled out of the tank 1 .
  • the low gas pressure dividing lever 14 fixed to the insulating rod 12 rotates around the rotary seal shaft 17 so that the absolute value of the coordinate value of the X axis of the end portion 441 on the fixed side of the first lever 44 decreases. do.
  • the high gas pressure dividing lever 21 also moves around the rotary seal shaft 17 to the absolute value of the X-axis coordinate value of the end portion 211 on the fixed side. Rotate to decrease
  • the movable side main contact 2a fixed to the fixed end 211 of the high gas pressure dividing lever 21 moves in the direction in which the absolute value of the X-axis coordinate value decreases as the high gas pressure dividing lever 21 rotates. Moving. Therefore, when the insulating rod 12 moves in the -Y direction, the movable main contact 2a moves in the direction in which the absolute value of the X-axis coordinate value decreases without delay.
  • the contact pressure plate 41, the contact pressure spring 42, the contact 43, the movable lead 11, and the movable vacuum contact 5a are pulled in the direction in which the absolute value of the X-axis coordinate value decreases, and the absolute value of the X-axis coordinate value decreases. direction, and the movable-side vacuum contact 5a separates from the fixed-side vacuum contact 5b.
  • the insulating rod 12 moves in the +Y direction, which is the direction in which it is pushed into the tank 1 .
  • the low gas pressure dividing lever 14 fixed to the insulating rod 12 rotates around the rotating seal shaft 17 so that the absolute value of the coordinate value of the X axis of the end portion 441 on the fixed side of the first lever 44 increases. do.
  • the high gas pressure dividing lever 21 also moves around the rotary seal shaft 17 to the absolute value of the X-axis coordinate value of the end portion 211 on the fixed side. Rotate to increase
  • the movable side main contact 2a fixed to the fixed end 211 of the high gas pressure dividing lever 21 moves in the direction in which the absolute value of the X-axis coordinate value increases as the high gas pressure dividing lever 21 rotates. Moving. Therefore, when the insulating rod 12 moves in the +Y direction, the movable-side main contact 2a moves in the direction in which the absolute value of the X-axis coordinate value increases without delay. On the other hand, with the rotation of the low gas pressure dividing lever 14, the absolute value of the coordinate value of the X axis of the link 18 and the low gas pressure dividing rod 19 fixed to the fixed end 451 of the second lever 45 changes to Move in an increasing direction.
  • the contact pressure plate 41, the contact pressure spring 42, the contact 43, the movable lead 11, and the movable vacuum contact 5a move in the direction in which the absolute values of the X-axis coordinate values increase, and the movable vacuum contact 5a contacts the fixed side vacuum contact 5b. Even after the movable-side vacuum contact 5a contacts the fixed-side vacuum contact 5b, the contact pressure spring 42 is compressed by continuing the movement of the low gas pressure dividing rod 19 toward the fixed side.
  • the movable main contact 2a and the movable vacuum contact 5a move in the direction in which the absolute value of the X-axis coordinate value increases without delay.
  • the contact of the vacuum valve 4 is designed to close before the main contact during the closing operation, after the contact of the vacuum valve 4 closes until the main contact closes, , the contact pressure spring 42 is compressed.
  • the driving force for opening and closing the main contact is transmitted to the high gas pressure dividing lever 21 by the rotary seal shaft 17 that rotates together with the low gas pressure dividing lever 14 .
  • a mechanism for opening and closing the contacts and a mechanism for opening and closing the main contacts are partially shared. Therefore, compared to a vacuum circuit breaker in which a mechanism for opening and closing the contact of the vacuum valve 4 and a mechanism for opening and closing the main contact are provided separately, the size of the device can be reduced. Further, since a main contact is provided separately from the contact of the vacuum valve 4, a large current can be applied.
  • the vacuum circuit breaker 50 having a double-break structure that opens and closes at two locations between the outer conductors has been described here, the vacuum circuit breaker 50 has a structure that opens and closes at three or more locations between the outer conductors. A dotted structure may be used.
  • the configuration shown in the above embodiment shows an example of the contents, and it is possible to combine it with another known technique, and part of the configuration is omitted or changed without departing from the scope. is also possible.

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Abstract

真空遮断器(50)は、筒状のタンク(1)内に収容された真空バルブ(4)と、真空バルブ(4)の可動側に設置された可動側シールド(8)と、真空バルブ(4)及び可動側シールド(8)を径方向外側から覆う筒状である可動側主接点(2a)と、可動側真空接点(5a)及び可動側主接点(2a)を連動して移動させる接点駆動機構(70)と、接点駆動機構(70)に力を伝達する絶縁ロッド(12)とを備え、接点駆動機構(70)は、コンタクト(43)に接圧を付与する接圧付与機構を介してコンタクト(43)に接続された低ガス圧区分レバー(14)と、低ガス圧区分レバー(14)に固定されるとともに、可動側シールド(8)を貫通して端部が高ガス圧区分に露出した回転シール軸(17)と、回転シール軸(17)のうち高ガス圧区分に露出する部分に固定され、回転可能に可動側主接点(2a)に連結された高ガス圧区分レバー(21)とを備える。

Description

真空遮断器
 本開示は、タンク内に設置された真空バルブを備えた真空遮断器に関するものである。
 真空バルブの接点を駆動するために用いられているベローズは、内面と外面との圧力差が大きいと座屈してしまう。特許文献1には、真空バルブのベローズ内周側空間内の圧力をタンク内の圧力よりも低くし、ベローズを含むガス圧力区分とその他のガス圧力区分とを分けて、ベローズの耐久性を高めることが提案されている。
国際公開第2012/063501号
 真空遮断器は、通電電流が大きくなると遮断時の真空バルブの温度上昇値を設計範囲内に納めることが困難になる。このため、大電流を遮断する真空遮断器には、真空バルブの接点とは別に主接点を設ける構造が用いられている。
 機器の小型化と通電電流の増大とを両立するためには、真空バルブとは別の主接点を設けながらベローズを含む圧力区分とその他のガス圧力区分とを分ける必要がある。しかし、ベローズを含む圧力区分中の真空バルブの接点を開閉する機構と、その他のガス圧力区分中の主接点とを開閉する機構とを別個に設けることは、真空遮断器の機器体格を小さくする妨げとなってしまう。
 本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、機器の小型化と通電電流の増大との両立を図った真空遮断器を得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る真空遮断器は、筒状のタンクと、可動側真空接点と、固定側真空接点と、可動側真空接点に電気的に接続された可動リードと、固定側真空接点に電気的に接続された固定リードとを備え、タンク内に収容された真空バルブと、導電性材料で筒状に形成され、真空バルブの可動側に設置された可動側シールドと、真空バルブ及び可動側シールドを径方向外側から覆う筒状である可動側主接点と、可動側主接点と対向して配置された固定側主接点と、可動側真空接点及び可動側主接点を連動して移動させることによって、可動側真空接点及び固定側真空接点によって構成される第1接点を開閉し、かつ可動側主接点及び固定側主接点によって構成される第2接点を開閉する接点駆動機構と、第1接点及び第2接点を連動して開閉させるための力を接点駆動機構に伝達する絶縁ロッドとを備える。接点駆動機構は、可動リードの可動側の端部に固定され、可動側シールドの筒内に配置されて、可動側シールドと可動リードとを電気的に接続するコンタクトと、可動側シールドの筒内に配置されて、コンタクトに接圧を付与する接圧付与機構を介してコンタクトに接続された低ガス圧区分レバーと、低ガス圧区分レバーに固定されるとともに、可動側シールドによって回転可能に支持され、可動側シールドを貫通して端部がタンク内かつ可動側シールド外の高ガス圧区分に露出した回転シール軸と、回転シール軸のうち高ガス圧区分に露出する部分に固定され、回転可能に可動側主接点に連結された高ガス圧区分レバーとを備える。可動側シールドと回転シール軸との間は、気密部材で封止されている。
 本開示によれば、機器の小型化と通電電流の増大との両立を図った真空遮断器を得られる、という効果を奏する。
実施の形態1に係る真空遮断器の水平断面図 実施の形態1に係る真空遮断器の鉛直断面図 実施の形態1に係る真空遮断器の鉛直断面図 実施の形態1に係る真空遮断器の水平断面図 実施の形態1に係る真空遮断器の鉛直断面図 実施の形態1に係る真空遮断器の鉛直断面図 実施の形態1の第1の変形例に係る真空遮断器の鉛直断面図 実施の形態1の第1の変形例に係る真空遮断器の鉛直断面図 実施の形態1の第2の変形例に係る真空遮断器の水平断面図 実施の形態2に係る真空遮断器の鉛直断面図 実施の形態2に係る真空遮断器の鉛直断面図
 以下に、実施の形態に係る真空遮断器を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態1.
 図1は、実施の形態1に係る真空遮断器の水平断面図である。図2及び図3は、実施の形態1に係る真空遮断器の鉛直断面図である。図1、図2及び図3では、真空遮断器50は、可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとが構成する第1接点が接触し、かつ可動側主接点2aと固定側主接点2bとが構成する第2接点が接触した投入状態である。図1は、図2及び図3中のI-I線の位置での水平断面を示す。図1に示す断面は、タンクの高さ方向の中央における水平断面である。図2は、図1中のII-II線の位置での鉛直断面を示す。図3は、図1中のIII-III線の位置での鉛直断面を示す。図4は、実施の形態1に係る真空遮断器の水平断面図である。図5及び図6は、実施の形態1に係る真空遮断器の鉛直断面図である。図4、図5及び図6では、真空遮断器50は、可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとが構成する第1接点が開き、かつ可動側主接点2aと固定側主接点2bとが構成する第2接点が開いた遮断状態である。図4は、図5及び図6中のIV-IV線の位置での水平断面を示す。図4に示す断面は、タンクの高さ方向の中央における水平断面である。図5は、図4中のV-V線の位置での鉛直断面を示す。図6は、図4中のVI-VI線の位置での鉛直断面を示す。実施の形態1に係る真空遮断器50は、絶縁ガスが充填された筒状のタンク1と、タンク1内に絶縁支持され、可動側真空接点5a及び固定側真空接点5bを備えた真空バルブ4と、タンク1の上方に延びた1対のブッシング24内に配置された可動側の外部導体34及び不図示の固定側の外部導体とを備える。
 真空バルブ4は、真空容器26と、可動側真空接点5aに電気的に接続された可動リード11と、固定側真空接点5bに電気的に接続された固定リード13と、真空容器26の可動側の端面と可動リード11とを接続する伸縮可能なベローズ25とを備える。真空バルブ4は、可動側真空接点5aが移動可能となっており、遮断状態と投入状態とが切り替わる際には、可動側真空接点5aが移動する。タンク1の可動側の端部には、支持板3aが設置されている。支持板3aは、中央に穴が形成された円盤状である。タンク1の固定側の端部は穴の無い円盤状である不図示の支持板によって塞がれている。なお、可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとの配列方向において、固定側真空接点5bから可動側真空接点5aに向かう方向が「可動側」であり、可動側真空接点5aから固定側真空接点5bに向かう方向が「固定側」である。
 真空容器26は、可動側真空接点5a、固定側真空接点5b及び固定リード13を収容し、可動リード11が一端部から外部へ突出する。ベローズ25は、真空容器26と可動リード11とを接続し、可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとが構成する第1接点が閉じた投入状態では伸張し、可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとが構成する第1接点が開いた遮断状態では伸縮する。
 また、真空遮断器50は、導電性材料で筒状に形成され、真空バルブ4の可動側に設置された可動側シールド8と、可動側シールド8を支持板3aに絶縁支持する可動側絶縁支持筒10と、真空バルブ4の固定側に設置された固定側シールド15とを有する。可動側シールド8は、可動側の外部導体34の下端を可動リード11に電気的に接続する。固定側シールド15は、不図示の固定側の外部導体の下端を固定リード13に電気的に接続する。
 また、真空遮断器50は、真空バルブ4及び可動側シールド8を径方向外側から覆う筒状である可動側主接点2aと、可動側主接点2aと対向して配置された固定側主接点2bとを備える。真空遮断器50は、可動側主接点2aが移動可能となっており、遮断状態と投入状態とが切り替わる際には、可動側主接点2aが移動する。
 また、真空遮断器50は、可動側真空接点5a及び可動側主接点2aを連動して移動させることによって、可動側真空接点5a及び固定側真空接点5bが構成する第1接点を開閉し、かつ可動側主接点2a及び固定側主接点2bが構成する第2接点を開閉する接点駆動機構70と、第1接点及び第2接点を連動して開閉させるための力を接点駆動機構70に伝達する絶縁ロッド12とを備える。
 接点駆動機構70は、可動リード11の可動側の端部112に固定され、可動側シールド8の筒内に配置されて、可動側シールド8と可動リード11とを電気的に接続するコンタクト43と、可動側シールド8の筒内に配置された低ガス圧区分レバー14と、低ガス圧区分レバー14の固定側に連結されたリンク18と、リンク18の固定側に連結された低ガス圧区分ロッド19と、低ガス圧区分ロッド19の固定側に設置された接圧板41と、接圧板41とコンタクト43との間に設置された接圧ばね42と、低ガス圧区分レバー14に固定されるとともに、可動側シールド8を貫通して端部がタンク1内かつ可動側シールド8外の高ガス圧区分に突出した回転シール軸17と、回転シール軸17のうち高ガス圧区分に突出した部分に固定され、回転可能に可動側主接点2aに連結された高ガス圧区分レバー21とを備える。
 コンタクト43は、円板状の第1コンタクト43aと、第1コンタクト43aよりも直径が小さい円板状であり、第1コンタクト43aよりも可動側に配置された第2コンタクト43bと、第1コンタクト43aと第2コンタクト43bとを接続する柱部43cとを備える。回転シール軸17は、可動側シールド8によって回転可能に支持されている。低ガス圧区分レバー14は、可動側シールド8の筒内に配置されて、リンク18及び低ガス圧区分ロッド19を介して接圧板41に連結されている。接圧板41は、円板状の第1接圧板41aと、リング状の第2接圧板41bとが、筒部41cによって接続された構造である。第2接圧板41bの内径は、第2コンタクト43bの直径よりも小さくなっている。第1接圧板41aと第2接圧板41bとの間の空間には、第2コンタクト43bが配置されている。第2接圧板41bと第1コンタクト43aとの間には接圧ばね42が設置されており、接圧板41は、接圧ばね42を介してコンタクト43に接触している。接圧板41及び接圧ばね42は、コンタクト43に接圧を付与する接圧付与機構を構成している。なお、接点駆動機構は、タンク1の軸方向に沿ったコンタクト43の移動を減衰する減衰機構を備えていてもよい。減衰機構は、特定の構造には限定されない。
 絶縁ロッド12は、タンク1外に設置された不図示の操作装置のシャフト6に連結されている。絶縁ロッド12の固定側の端部121は、低ガス圧区分レバー14の中間部に回転可能に固定されている。
 低ガス圧区分レバー14は、可動側の端部142が回転シール軸17に固定されている。低ガス圧区分レバー14の固定側の端部141は、リンク18の可動側の端部182に回転可能に固定されている。リンク18の固定側の端部181は、低ガス圧区分ロッド19の可動側の端部192に回転可能に固定されている。低ガス圧区分ロッド19の固定側の端部191は、第1接圧板41aに固定されている。可動側の外部導体34は、可動側シールド8、コンタクト43及び可動リード11を介して可動側真空接点5aと電気的に接続されている。接点駆動機構70による可動側真空接点5aのストロークは、開極状態での可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとの距離よりも長い。したがって、閉極動作時には、接点駆動機構70の動作が完了する前に可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとが接触し、可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとの接触後は接圧ばね42が圧縮される。このため、接圧ばね42は、可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとが構成する第1接点が閉じた投入状態では、圧縮状態であり、第1コンタクト43aを固定側に押してコンタクト43に接圧を付与している。したがって、可動側真空接点5aは、投入状態では接圧ばね42によって固定側真空接点5bに押しつけられている。
 回転シール軸17のうち高ガス圧区分に配置される両端部には、高ガス圧区分レバー21の可動側の端部212に固定されている。高ガス圧区分レバー21の固定側の端部211は、可動側主接点2aに回転可能に固定されている。高ガス圧区分レバー21の長さは、低ガス圧区分レバー14の長さよりも長くなっている。可動側主接点2aは、可動側シールド8及び真空バルブ4を径方向外側から覆う筒状である。固定側主接点2bは、可動側主接点2aと同じ径の筒状であり、接圧ばね2cによって可動側に付勢されている。
 図1に示すように、回転シール軸17は、可動側シールド8に設置されたベアリング22によって回転可能に支持されている。回転シール軸17と可動側シールド8との隙間は、気密部材23によって封止されており、回転シール軸17と可動側シールド8との隙間を通じてガスが移動することは抑制されている。
 不図示の操作装置に遮断指令が入力されると、シャフト6が可動側に移動する。絶縁ロッド12を介してシャフト6に接続されている低ガス圧区分レバー14は、回転シール軸17を中心に、固定側の端部141が可動側へ移動するように回転する。また、低ガス圧区分レバー14とともに回転シール軸17が回転することにより、高ガス圧区分レバー21も、回転シール軸17を中心に、固定側の端部211が可動側へ移動するように回転する。
 高ガス圧区分レバー21の固定側の端部211に固定されている可動側主接点2aは、高ガス圧区分レバー21の回転に伴って、可動側へ移動する。したがって、可動側主接点2aは、シャフト6が可動側へ移動すると、遅延無く可動側へ移動する。一方、低ガス圧区分レバー14の固定側の端部141に固定されているリンク18及び低ガス圧区分ロッド19は、低ガス圧区分レバー14の回転に伴って可動側へ移動するが、接圧ばね42が自然長に戻るまでは、可動側真空接点5aが固定側真空接点5bに接触した状態が維持される。接圧ばね42が自然長に戻ったあとは、低ガス圧区分ロッド19の可動側への移動に伴って第2接圧板41bによって第2コンタクト43bが可動側へ引き寄せられ、接圧板41、接圧ばね42、コンタクト43、可動リード11及び可動側真空接点5aが可動側へ移動し、可動側真空接点5aが固定側真空接点5bから離れる。
 このように、可動側主接点2aは、シャフト6が可動側へ移動すると遅延無く可動側へ移動するのに対し、可動側真空接点5aは、接圧ばね42が自然長に戻ったのちに可動側へ移動するため、主接点が先に開極してから真空バルブ4の接点が開極する。
 高ガス圧区分レバー21の長さは、低ガス圧区分レバー14の長さよりも長くなっているため、遮断状態での可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとの距離は、遮断状態での可動側主接点2aと固定側主接点2bとの距離よりも短くなっている。例えば、高ガス圧区分レバー21の長さは、低ガス圧区分レバー14の長さの2倍とすることで、遮断状態での可動側主接点2aと固定側主接点2bとの距離は、遮断状態での可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとの距離の2倍とすることができる。
 不図示の操作装置に投入指令が入力されると、シャフト6が固定側に移動する。絶縁ロッド12を介してシャフト6に接続されている低ガス圧区分レバー14は、回転シール軸17を中心に、固定側の端部141が固定側へ移動するように回転する。また、低ガス圧区分レバー14とともに回転シール軸17が回転することにより、高ガス圧区分レバー21も、回転シール軸17を中心に、固定側の端部211が固定側へ移動するように回転する。
 高ガス圧区分レバー21の固定側の端部211に固定されている可動側主接点2aは、高ガス圧区分レバー21の回転に伴って、固定側へ移動する。したがって、可動側主接点2aは、シャフト6が固定側へ移動すると、遅延無く固定側へ移動する。一方、低ガス圧区分レバー14の固定側の端部141に固定されているリンク18及び低ガス圧区分ロッド19は、低ガス圧区分レバー14の回転に伴って固定側へ移動する。低ガス圧区分ロッド19とともに、接圧板41、接圧ばね42、コンタクト43、可動リード11及び可動側真空接点5aが固定側へ移動すると、可動側真空接点5aが固定側真空接点5bに接触する。可動側真空接点5aが固定側真空接点5bに接触した後も、低ガス圧区分ロッド19が固定側への移動を続けることにより、接圧ばね42が圧縮される。
 このように、可動側主接点2a及び可動側真空接点5aは、シャフト6が固定側へ移動すると遅延無く固定側へ移動する。また、真空バルブ4の接点は、閉極動作時には主接点よりも先に閉極するように設計されているため、真空バルブ4の接点が閉極した後、主接点が閉極するまでの間は接圧ばね42が圧縮される。
 図7及び図8は、実施の形態1の第1の変形例に係る真空遮断器の鉛直断面図である。実施の形態1の第1の変形例に係る真空遮断器50は、可動側主接点2aの外筒面と固定側主接点2bの内筒面とが接触するチューリップ形と称される構造である点で、実施の形態1に係る真空遮断器と相違する。主接点の構造が異なる点以外は、実施の形態1に係る真空遮断器50と同様である。主接点がチューリップ形であっても、開極動作時には、主接点を先に開極してから真空バルブ4の接点を開極することができ、真空バルブ4の接点は、閉極動作時には主接点よりも先に閉極するように設計されているため、真空バルブ4の接点が閉極した後、主接点が閉極するまでの間は接圧ばね42が圧縮される。
 図9は、実施の形態1の第2の変形例に係る真空遮断器の水平断面図である。実施の形態1の第2の変形例に係る真空遮断器50は、固定側主接点2bに投入抵抗81が接続されている点で実施の形態1に係る真空遮断器50と相違する。固定側主接点2bに投入抵抗81を接続することにより、系統連結時の系統擾乱を抑制することができる。なお、真空遮断器50は、可動側主接点2a及び固定側主接点2bとは別個に可動側抵抗接点及び固定側抵抗接点を設け、固定側抵抗接点に投入抵抗を接続する構造としてもよい。可動側主接点2a及び固定側主接点2bとは別個に可動側抵抗接点及び固定側抵抗接点を設けた真空遮断器50も、系統連結時の系統擾乱を抑制することができる。
 実施の形態1に係る真空遮断器50は、低ガス圧区分レバー14とともに回転する回転シール軸17によって高ガス圧区分レバー21に主接点を開閉する駆動力を伝達しており、真空バルブ4の接点を開閉する機構と主接点を開閉する機構とが部分的に共用されている。したがって、真空バルブの接点を開閉する機構とは主接点を開閉する機構とを別個に設ける真空遮断器と比較して、機器体格を小型化できる。また、真空バルブ4の接点とは別に主接点を備えているため、大電流を通電することができる。
実施の形態2.
 図10及び図11は、実施の形態2に係る真空遮断器の鉛直断面図である。実施の形態2に係る真空遮断器50は、絶縁ガスが充填された筒状のタンク1と、タンク1内に絶縁支持され、可動側真空接点5a及び固定側真空接点5bを備えた二つの真空バルブ4とを備える。また、真空遮断器50は、タンク1の長手方向に対して垂直な方向に移動する絶縁ロッド12を備える。ここで、タンク1の長手方向の中央かつ長手方向に垂直な断面の中心に原点Oをとる。また、タンク1の長手方向にX軸をとり、絶縁ロッド12の可動方向にY軸をとる。実施の形態1と同様に可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとの配列方向において固定側真空接点5bから可動側真空接点5aに向かう方向を「可動側」、可動側真空接点5aから固定側真空接点5bに向かう方向を「固定側」と定義する場合、X軸の座標値が正の領域の2点では、X軸の座標値がより小さい方が「可動側」に位置する。同様に、X軸の座標値が負の領域の2点では、X軸の座標値がより大きい方が「可動側」に位置する。したがって、X軸の座標値が正の領域では、X軸の座標値が減少する方向に移動することが「可動側へ移動する」ことを意味し、X軸の座標値が負の領域では、X軸の座標値が増加する方向に移動することが「可動側へ移動する」ことを意味する。また、X軸の座標値が正の領域では、X軸の座標値が増加する方向に移動することが「固定側へ移動する」ことを意味し、X軸の座標値が負の領域では、X軸の座標値が減少する方向に移動することが「固定側へ移動する」ことを意味する。すなわち、X軸の座標値の絶対値が減少する方向に移動することが「可動側へ移動する」ことを意味し、X軸の座標値の絶対値が増加する方向に移動することが「固定側へ移動する」ことを意味する。
 二つの真空バルブ4の各々の固定側真空接点5bは、固定リード13及び固定側シールド15を介して不図示の外部導体に接続されている。すなわち、実施の形態2に係る真空遮断器50は、外部導体同士の間の2箇所において開閉する2点切りの構造である。
 低ガス圧区分レバー14は、第1レバー44と第2レバー45とを備え、第1レバー44の固定側の端部441及び第2レバー45の可動側の端部452は、回転シール軸17に固定されている。第1レバー44及び第2レバー45は、回転シール軸17と垂直な平面において互いに角度をなしている。第1レバー44の可動側の端部442は、絶縁ロッド12に回転可能に固定されている。第2レバー45の固定側の端部451は、リンク18の可動側の端部182に回転可能に固定されている。リンク18の固定側の端部181は、低ガス圧区分ロッド19の可動側の端部192に回転可能に固定されている。低ガス圧区分ロッド19の固定側の端部191は、接圧板41に固定されている。接圧板41は、実施の形態1に係る真空遮断器50と同様に、円板状の第1接圧板41aと、リング状の第2接圧板41bとが、筒部41cによって接続された構造であり、第2接圧板41bの内径は、第2コンタクト43bの直径よりも小さくなっている。コンタクト43は、実施の形態1に係る真空遮断器50と同様に、円板状の第1コンタクト43aと、第1コンタクト43aよりも直径が小さい円板状であり、第1コンタクト43aよりも可動側に配置された第2コンタクト43bと、第1コンタクト43aと第2コンタクト43bとを接続する柱部43cとを備え、第1コンタクト43aが可動リード11の可動側の端部112に固定されている。第1接圧板41aと第2接圧板41bとの間の空間には、第2コンタクト43bが配置されている。第2接圧板41bと第1コンタクト43aとの間には接圧ばね42が設置されており、接圧板41は、接圧ばね42を介してコンタクト43に接触している。接圧ばね42は、可動側真空接点5aと固定側真空接点5bとが構成する第1接点が閉じた投入状態では、圧縮状態であり、第1コンタクト43aを固定側に押してコンタクト43に接圧を付与している。したがって、可動側真空接点5aは、投入状態では接圧ばね42によって固定側真空接点5bに押しつけられている。
 回転シール軸17のうち高ガス圧区分に配置される部分には、高ガス圧区分レバー21の可動側の端部212が固定されている。高ガス圧区分レバー21の長さは、低ガス圧区分レバー14の長さよりも長くなっている。高ガス圧区分レバー21の固定側の端部211は、可動側主接点2aに回転可能に固定されている。可動側主接点2aは、可動側シールド8及び真空バルブ4を径方向外側から覆う筒状である。
 回転シール軸17は、可動側シールド8に設置された不図示のベアリングによって回転可能に支持されている。回転シール軸17と可動側シールド8との隙間は、不図示の気密部材によって封止されており、回転シール軸17と可動側シールド8との隙間を通じてガスが移動することは抑制されている。
 不図示の操作装置に遮断指令が入力されると、絶縁ロッド12は、タンク1から引き抜かれる方向である-Y方向に移動する。絶縁ロッド12に固定されている低ガス圧区分レバー14は、回転シール軸17を中心に、第1レバー44の固定側の端部441のX軸の座標値の絶対値が減少するように回転する。また、低ガス圧区分レバー14とともに回転シール軸17が回転することにより、高ガス圧区分レバー21も、回転シール軸17を中心に、固定側の端部211のX軸の座標値の絶対値が減少するように回転する。
 高ガス圧区分レバー21の固定側の端部211に固定されている可動側主接点2aは、高ガス圧区分レバー21の回転に伴って、X軸の座標値の絶対値が減少する方向へ移動する。したがって、可動側主接点2aは、絶縁ロッド12が-Y方向へ移動すると、遅延無く、X軸の座標値の絶対値が減少する方向へ移動する。一方、第2レバー45の固定側の端部451に固定されているリンク18及び低ガス圧区分ロッド19は、低ガス圧区分レバー14の回転に伴って、X軸の座標値の絶対値が減少する方向へ移動するが、接圧ばね42が自然長に戻るまでは、可動側真空接点5aが固定側真空接点5bに接触した状態が維持される。接圧ばね42が自然長に戻ったあとは、X軸の座標値の絶対値が減少する方向へ低ガス圧区分ロッド19が移動することに伴って第2接圧板41bによって第2コンタクト43bがX軸の座標値の絶対値が減少する方向へ引き寄せられ、接圧板41、接圧ばね42、コンタクト43、可動リード11及び可動側真空接点5aが、X軸の座標値の絶対値が減少する方向へ移動し、可動側真空接点5aが固定側真空接点5bから離れる。
 このように、可動側主接点2aは、絶縁ロッド12が-Y方向へ移動すると遅延無くX軸の座標値の絶対値が減少する方向へ移動するのに対し、可動側真空接点5aは、接圧ばね42が自然長に戻ったのちにX軸の座標値の絶対値が減少する方向へ移動するため、主接点が先に開極してから真空バルブ4の接点が開極する。
 不図示の操作装置に投入指令が入力されると、絶縁ロッド12がタンク1に押し込まれる方向である+Y方向に移動する。絶縁ロッド12に固定されている低ガス圧区分レバー14は、回転シール軸17を中心に、第1レバー44の固定側の端部441のX軸の座標値の絶対値が増加するように回転する。また、低ガス圧区分レバー14とともに回転シール軸17が回転することにより、高ガス圧区分レバー21も、回転シール軸17を中心に、固定側の端部211のX軸の座標値の絶対値が増加するように回転する。
 高ガス圧区分レバー21の固定側の端部211に固定されている可動側主接点2aは、高ガス圧区分レバー21の回転に伴って、X軸の座標値の絶対値が増加する方向へ移動する。したがって、可動側主接点2aは、絶縁ロッド12が+Y方向に移動すると、遅延無く、X軸の座標値の絶対値が増加する方向へ移動する。一方、第2レバー45の固定側の端部451に固定されているリンク18及び低ガス圧区分ロッド19は、低ガス圧区分レバー14の回転に伴って、X軸の座標値の絶対値が増加する方向へ移動する。低ガス圧区分ロッド19とともに、接圧板41、接圧ばね42、コンタクト43、可動リード11及び可動側真空接点5aがX軸の座標値の絶対値が増加する方向へ移動し、可動側真空接点5aが固定側真空接点5bに接触する。可動側真空接点5aが固定側真空接点5bに接触した後も、低ガス圧区分ロッド19が固定側への移動を続けることにより、接圧ばね42が圧縮される。
 このように、可動側主接点2a及び可動側真空接点5aは、絶縁ロッド12が+Y方向に移動すると遅延無く、X軸の座標値の絶対値が増加する方向へ移動する。また、真空バルブ4の接点は、閉極動作時には主接点よりも先に閉極するように設計されているため、真空バルブ4の接点が閉極した後、主接点が閉極するまでの間は接圧ばね42が圧縮される。
 実施の形態2に係る真空遮断器50は、低ガス圧区分レバー14とともに回転する回転シール軸17によって高ガス圧区分レバー21に主接点を開閉する駆動力を伝達しており、真空バルブ4の接点を開閉する機構と主接点を開閉する機構とが部分的に共用されている。したがって、真空バルブ4の接点を開閉する機構と主接点を開閉する機構とを別個に設ける真空遮断器と比較して、機器体格を小型化できる。また、真空バルブ4の接点とは別に主接点を備えているため、大電流を通電することができる。
 なお、ここでは、外部導体同士の間の2箇所で開閉する2点切りの構造の真空遮断器50について説明したが、真空遮断器50は、外部導体同士の間の3箇所以上で開閉する複数点切りの構造であってもよい。
 以上の実施の形態に示した構成は、内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
 1 タンク、2a 可動側主接点、2b 固定側主接点、2c,42 接圧ばね、3a 支持板、4 真空バルブ、5a 可動側真空接点、5b 固定側真空接点、6 シャフト、8 可動側シールド、10 可動側絶縁支持筒、11 可動リード、12 絶縁ロッド、13 固定リード、14 低ガス圧区分レバー、15 固定側シールド、17 回転シール軸、18 リンク、19 低ガス圧区分ロッド、21 高ガス圧区分レバー、22 ベアリング、23 気密部材、24 ブッシング、25 ベローズ、26 真空容器、34 外部導体、41 接圧板、41a 第1接圧板、41b 第2接圧板、41c 筒部、43 コンタクト、43a 第1コンタクト、43b 第2コンタクト、43c 柱部、44 第1レバー、45 第2レバー、50 真空遮断器、70 接点駆動機構、81 投入抵抗、112,142,182,192,212,442,452 可動側の端部、121,141,181,191,211,441,451 固定側の端部。

Claims (5)

  1.  筒状のタンクと、
     可動側真空接点と、固定側真空接点と、前記可動側真空接点に電気的に接続された可動リードと、前記固定側真空接点に電気的に接続された固定リードとを備え、前記タンク内に収容された真空バルブと、
     導電性材料で筒状に形成され、前記真空バルブの可動側に設置された可動側シールドと、
     前記真空バルブ及び前記可動側シールドを径方向外側から覆う筒状である可動側主接点と、
     前記可動側主接点と対向して配置された固定側主接点と、
     前記可動側真空接点及び前記可動側主接点を連動して移動させることによって、前記可動側真空接点及び前記固定側真空接点によって構成される第1接点を開閉し、かつ前記可動側主接点及び前記固定側主接点によって構成される第2接点を開閉する接点駆動機構と、
     前記第1接点及び前記第2接点を連動して開閉させるための力を前記接点駆動機構に伝達する絶縁ロッドとを備え、
     前記接点駆動機構は、
     前記可動リードの可動側の端部に固定され、前記可動側シールドの筒内に配置されて、前記可動側シールドと前記可動リードとを電気的に接続するコンタクトと、
     前記可動側シールドの筒内に配置されて、前記コンタクトに接圧を付与する接圧付与機構を介して前記コンタクトに接続された低ガス圧区分レバーと、
     前記低ガス圧区分レバーに固定されるとともに、前記可動側シールドによって回転可能に支持され、前記可動側シールドを貫通して端部が前記タンク内かつ前記可動側シールド外の高ガス圧区分に露出した回転シール軸と、
     前記回転シール軸のうち高ガス圧区分に露出する部分に固定され、回転可能に前記可動側主接点に連結された高ガス圧区分レバーとを備え、
     前記可動側シールドと前記回転シール軸との間は、気密部材で封止されていることを特徴とする真空遮断器。
  2.  前記高ガス圧区分レバーは、前記低ガス圧区分レバーよりも長いことを特徴とする請求項1に記載の真空遮断器。
  3.  前記真空バルブ及び前記接点駆動機構を2以上備えた複数点切りの構造であることを特徴とする請求項1に記載の真空遮断器。
  4.  前記固定側主接点に投入抵抗が接続されたことを特徴とする請求項1に記載の真空遮断器。
  5.  前記高ガス圧区分レバーには、可動側抵抗接点が連結されており、
     前記可動側抵抗接点に対向して配置された固定側抵抗接点と、前記固定側抵抗接点に接続された投入抵抗とを備えることを特徴とする請求項1に記載の真空遮断器。
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JPS5469773A (en) * 1977-11-15 1979-06-05 Tokyo Shibaura Electric Co Vacuum switchgear
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