(57)【要約】　　　（修正有）【課題】電力用遮断器の放熱性能を改良する。【解決手段】台車２１の絶縁支持体２４ａ，２４ｂに支持されて、真空スイッチ２７を支持接続するとともに、配電盤内の接続導体に離接可能に接続部を介して接続される２つの主回路導体の少なくとも一方を、互いに接続された中空の箱形導体２５，２６と中空の管状導体２９，３０とで構成して両端に開口を持ち内部に空気流通路を形成した中空導体となし、もって端子部の放熱効率を高める。より高い放熱性能のために中空の主回路導体の内外表面に冷却フィン２９ａ，３０ａを設けてもよい。【選択図】　　　　図１
2004072914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車と、台車に設けられた第１および第２の絶縁支持体と、一端で上記第１の絶縁支持体に支持され、他端に配電盤内の接続導体に離接できる接続部を有する第１の主回路導体と、一端で上記第２の絶縁支持体に支持され、他端に配電盤内の接続導体に離接できる接続部を有する第２の主回路導体と、上記第１の主回路導体に機械的に支持されて電気的に接続された固定側電極および上記第２の主回路導体に対して可動に支持されて電気的に接続された可動側電極を有する真空スイッチとを備え、上記第１および第２の主回路導体は、両端に開口を持つ中空導体である電力用遮断器。
【請求項２】
上記第１の主回路導体は、上記絶縁支持体に支持されて上記真空スイッチを支持する第１の中空箱形導体と、上記第１の中空箱形導体に接続された第１の中空管状導体とを備えたことを特徴とする請求項１記載の電力用遮断器。
【請求項３】
上記第２の主回路導体は、上記絶縁支持体に支持されて上記真空スイッチに可撓導体を介して接続された第２の中空箱形導体と、上記第２の中空箱形導体に接続された第２の中空管状導体とを備えたことを特徴とする請求項１記載の電力用遮断器。
【請求項４】
上記第１の中空箱形導体は、上記真空スイッチに接続されたほぼ矩形の底壁と、上記絶縁支持体に接続された前壁と、上記第１の中空管状導体に接続され、上記第１の中空管状導体の内部空間に連通する開口を有する後壁とを持ち、上部が開いた箱形であることを特徴とする請求項２記載の電力用遮断器。
【請求項５】
上記第２の中空箱形導体は、上記絶縁支持体に接続された前壁と、上記第２の中空管状導体に接続され、上記第２の中空管状導体の内部空間に連通する開口を有する後壁とを持ち、上部および下部が開いた箱形であることを特徴とする請求項３記載の電力用遮断器。
【請求項６】
上記第１および第２の少なくとも一方の主回路導体が冷却フィンを有することを特徴とする請求項１記載の電力用遮断器。
【請求項７】
上記第１および第２の少なくとも一方の主回路導体が中空管状導体を有し、上記中空管状導体の外周または内周に冷却フィンが設けられていることを特徴とする請求項１記載の電力用遮断器。
【請求項８】
上記第１および第２の少なくとも一方の主回路導体が、上記絶縁支持体に支持されて上記真空スイッチに接続された中空箱形導体を有し、上記中空箱形導体の側壁に冷却フィンが設けられていることを特徴とする請求項１記載の電力用遮断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、例えば電力系統に事故が生じた場合、電力系統を遮断して保護する電力用遮断器に関するものである。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力用遮断器に関するものであり、特に配電盤内に設ける引き出し型の電力用遮断器の主回路構造に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来の電力用遮断器を組み込んだ配電盤内の構成を図４に示す。図において、１は配電盤の箱体、１ａは箱体１内を隔壁により区画されて形成された母線室、１ｂは遮断器室、１ｃはケーブル室、１ｄは制御器室、１ｅは遮断器室１ｂの床下空間で側部のケーブル室１ｃから給気されこの床下空間１ｅの天井部に開口された孔（図示せず）を通して遮断器７の下部から給気している。１ｆは排気路で遮断器７から上方へ排出された排気を上方へ導き放出口（図示せず）を通して外部へ放出する。２は盤間連絡母線で、図６の紙面の奥行き方向に複数個配列された各配電盤に給電している。３は碍子、４は前記連絡母線２から分岐して引出された分岐母線、５はブッシング、６はブッシング内に設けられた一次ジャンクション、７は図６において左方向へ引出し可能に設けられた遮断器、８はケーブル、９はケーブル８とブッシング５の断路部６とを接続する接続導体、１０はＣＴである。
【０００４】
図５は、上述のような配電盤内で使用される遮断器の例を示すもので、例えば特開昭５７−１７０４２２号公報に示された遮断器の例を示す。図において、１１は遮断器７の台車、１２は遮断器７の前面を覆うフェイスプレート（ＦａｃｅＰｌａｔｅ）、１３は操作機構、１４は絶縁フレーム、１６は絶縁フレーム１４に支持された上部導体、１５は上部導体１６に固着され保持された真空スイッチ管、１４ａは絶縁フレームの操作機構側を仕切る前面絶縁壁、１４ｂは絶縁フレーム１４の側部を仕切る側面絶縁壁である。１８は固定導体１６あるいは可撓導体１７に真空スイッチ管１５に接続され一端が絶縁フレーム１４から突出して設けられた端子導体、１９は端子導体１８の先端部に装着され配電盤の主回路断路部の一次ジャンクション６と接触する接触子である。なお、操作機構１３は、１０〜２０年間保守がない状態で常時待機し、その間に回路保護のために遮断が必要な場合は直ちに動作することを要求される精密な機構の集合体であり、塵埃が入ると動作障害の原因となるため、操作機構１３の外周は通常金属性のケースで覆われている。
【０００５】
従来の遮断器は、このように構成されているため、海外で要求される金属シャッターの場合、ブッシング５内に取りつけられた盤側主回路導体と金属性シャッターとの距離が絶縁シャッターの場合に比べ盤側導体と金属シャッターとの絶縁距離を大きく取る必要があるためブッシング５内部の奥行きが長くなり、一次ジャンクション５の接触抵抗及主回路導体の発熱により空気が暖められるがブッシング５内は空気の放出がしにくい構造であり、一次ジャンクション５の温度上昇が高くなる構造であった。特に、電流が３１５０Ａを超える場合は一次ジャンクション５が大きくなり、盤全体が大きくなる傾向にあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電流の大きな定格の遮断器では真空バルブ１５や導体１６〜１８および一次ジャンクションの発熱が大きくなるため、一次ジャンクションの接触抵抗及主回路導体の発熱により空気が暖められるがブッシング内は空気の放出がしにくい構造であり、一次ジャンクションの温度上昇が高くなる構造であった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、大電流定格の遮断器に対しても遮断器の質量を増やすことなくブッシング内の空気を速やかに放熱する構造を備えた配電盤収納用引出形電力用遮断器を提供することが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、上述の課題を解決するための手段は次の通りである。
（１）台車と、台車に設けられた第１および第２の絶縁支持体と、一端で上記第１の絶縁支持体に支持され、他端に配電盤内の接続導体に離接できる接続部を有する第１の主回路導体と、一端で上記第２の絶縁支持体に支持され、他端に配電盤内の接続導体に離接できる接続部を有する第２の主回路導体と、上記第１の主回路導体に機械的に支持されて電気的に接続された固定側電極および上記第２の主回路導体に対して可動に支持されて電気的に接続された可動側電極を有する真空スイッチとを備え、上記第１および第２の主回路導体は、両端に開口を持つ中空導体である電力用遮断器。
【０００９】
（２）上記第１の主回路導体は、上記絶縁支持体に支持されて上記真空スイッチを支持する第１の中空箱形導体と、上記第１の中空箱形導体に接続された第１の中空管状導体とを備えたものでもよい。
【００１０】
（３）上記第２の主回路導体は、上記絶縁支持体に支持されて上記真空スイッチに可撓導体を介して接続された第２の中空箱形導体と、上記第２の中空箱形導体に接続された第２の中空管状導体とを備えたものでもよい。
【００１１】
（４）上記第１の中空箱形導体は、上記真空スイッチに接続されたほぼ矩形の底壁と、上記絶縁支持体に接続された前壁と、上記第１の中空管状導体に接続され、上記第１の中空管状導体の内部空間に連通する開口を有する後壁とを持ち、上部が開いた箱形であるものでもよい。
【００１２】
（５）上記第２の中空箱形導体は、上記絶縁支持体に接続された前壁と、上記第２の中空管状導体に接続され、上記第２の中空管状導体の内部空間に連通する開口を有する後壁とを持ち、上部および下部が開いた箱形であってもよい。
【００１３】
（６）上記第１および第２の少なくとも一方の主回路導体が冷却フィンを有するものでもよい。
【００１４】
（７）上記第１および第２の少なくとも一方の主回路導体が中空管状導体を有し、上記中空管状導体の外周または内周に冷却フィンが設けられていてもよい。
【００１５】
（８）上記第１および第２の少なくとも一方の主回路導体が、上記絶縁支持体に支持されて上記真空スイッチに接続された中空箱形導体を有し、上記中空箱形導体の側壁に冷却フィンが設けられていてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である電力用遮断器を示すもので、図４および図５に示す配電盤に従来例で説明したものと同様に組み込んで使用できるものである。
【００１７】
図において、本発明の電力用遮断器２０は、台車２１上に遮断器２０の前面を覆うフェイスプレート２２を持ち、このフェイスプレート２２の後方に操作機構２３が設けられている。操作機構２３の後方には更に上下に一対、第１の絶縁支持体２４ａおよび第２の絶縁支持体２４ｂが三相分三対、即ち合計６個設けられている。第１の絶縁支持体２４ａにはほぼ中空箱形の上部導体（即ち第１の中空箱形導体）２５が固着接続されており、第２の絶縁支持体２４ｂにはほぼ中空箱形の下部導体（即ち第２の中空箱形導体）２６が固着接続されている。
【００１８】
上部導体２５は、底壁を持つ箱形の導電性部材であり、箱形の上部が開放されて開口となり、後側の後壁に開口が形成されている。上部導体２５の底壁２５ｂには真空スイッチ２７の上部がボルト等により固着保持され、機械的支持と電気的導通を維持している。下部導体２６も上部導体２５と同様の箱形の導電性部材であるが底壁が無い点が相違している。下部導体２６には真空スイッチ２７の可動側の操作ロッドが貫通して延びており、また真空スイッチ２７の可動側が可撓導体２８を介して可動であるように接続されている。上部導体２５および下部導体２６の側面には図２に示されているごとき放熱フィン２５ａがそれぞれ設けられている。なお、真空スイッチ２７の可動側の操作ロッド２７ａはリンク機構３９により操作機構２３に連結されている。
【００１９】
上部導体２５の後方には更にほぼ円筒形で中空の上部端子導体（第１の中空管状導体）２９が例えばそのフランジを複数のネジで上部導体２５に締結される等の適当な締結手段により接続されており、下部導体２６の後方にはほぼ円筒形で中空の下部端子導体（第２の中空管状導体）３０が同様に締結されて接続されている。このようにして接続された上部導体２５と上部端子導体２９とは上部に配置された第１の主回路導体を構成し、下部導体２６と下部端子導体３０とは下部に配置された第２の主回路導体を構成しており、第１の上部端子導体２９および下部端子導体３０の内部空間はそれぞれ上述のようにして上部導体２５および下部導体２６の後壁の開口に連通しているので、第１および第２の主回路導体は、両端に開口を持つ中空導体である。
【００２０】
このように、第１の中空箱形導体である上部導体２５は、真空スイッチ２７に接続されたほぼ矩形の底壁２５ｂと、絶縁支持体に接続された前壁２５ｃと、第１の中空管状導体である上部端子導体２９に接続されてその内部空間に連通する開口２５ｄを有する後壁２５ｅとを持ち、上部が開いた（開口２５ｆ）箱形である。また、第２の中空箱形導体である下部導体２６は、絶縁支持体に接続された前壁２６ｃと、第２の中空管状導体である下部端子導体３０に接続されてその内部空間に連通する開口（図示してない）を有する後壁２６ｅとを持ち、上部および下部が開いた（開口２６ｆおよび２６ｇ）箱形である。
【００２１】
上部端子導体２９の後方先端には例えば多数のフィンガー状の接触子とばね環とで構成されたジャンクションである接続部３１が設けられていて、電力用遮断器の主回路をなす母線接続導体４に設けられ、遮断器室隔壁３２に取り付けられたカップ形のブッシング５によって支持された接続部３３に嵌合して接続されている。下部端子導体３０の後方先端にも同様に、例えば多数のフィンガー状の接触子とばね環とで構成された接続部３５が設けられていて、電力用遮断器の主回路をなし、図示してないケーブルに至る接続導体９に設けられ、遮断器室隔壁３２に取り付けられたカップ形のブッシング５によって支持された接続部３４に嵌合して接続されている。上部および下部端子導体２９および３０の外周面には周方向に延びた環状の放熱フィン２９ａおよび３０ａがそれぞれ設けられている。
【００２２】
本発明によれば、中空の上部導体２５に中空の上部端子導体２９が内部で連通するように連結されていて、図１に矢印Ａで示すように、母線接続導体４の接続部３３と接続部３１との間の空間にフィンガー状接触子間の間隙を通る空気の流れの通路が形成されているため、電力用遮断器の内部で発生した熱を容易に消散させることができる。下部導体２６と下部端子導体３０とについても内部に同様の空気の流路が形成されている。また、カップ型の各ブッシング５の内部にも矢印Ｂで示すように、上部あるいは下部端子導体２９あるいは３０の外周面との間に空気の流通路が形成されている。
【００２３】
なお、各相の真空スイッチ２７、上部および下部導体２５および２６並びに上部および下部端子導体２９および３０間には絶縁バリア４０が設けられていて互いに絶縁されている。また、電力用遮断器２０を引出して主回路から切り離した後にブッシング５の前面開口部を閉鎖するシャッター３５も設けられている。
【００２４】
図２は、図１の線Ｃ−Ｃに沿って見た図で、電力用遮断器２０のみを示したものである。図において、真空スイッチ２７（図１）は３相分並列配置され、その間には相間を絶縁する絶縁バリア４０が配設されている。上部導体２５には、遮断器運転状態で発生した熱を放熱するための放熱フィン２５ａが設けられている。遮断器運転状態でブッシング５内の接触子の接続部（ジャンクション）３１から発生した熱は、一部が接続部表面から放熱され、他の一部は中空管状導体である上部および下部端子導体２９、３０を熱伝導してその表面の冷却フィン２９ａ、３０ａから放熱される。また、上部および下部端子導体２９、３０から放熱されずに中空箱形導体である上部導体２５に熱伝導した熱と、ブッシング５内部の熱が上部および下部端子導体２９、３０の円筒内部を通過して上部導体２５に到達した熱とは、上部導体２５に設けた放熱フィン２５ａから放熱される。更に、カップ形のブッシング５内で加熱された空気は図１に矢印ＡおよびＢで示す空気の流通路を通って電力用遮断器２０の外部に放出される。従って、遮断器導体部の温度上昇を規定温度に抑えることが可能となる。なお、図４に示す如く、電力用遮断器２０から出た高温の空気は遮断器室１ｂの上部に設けた換気路１ｆを通り配電盤外部に排出される。また、主回路導体を中空の導体とすることで導体部の質量を軽減することが可能となり開閉器を軽量化できるという効果もある。
【００２５】
実施の形態２．
図３は本発明の電力用遮断器の他の実施形態を示す図で、符号は図１および２の実施形態と同等あるいは対応部分を示す。この電力用遮断器が図１および２のものと相違する点は、中空円筒形の上部および下部端子導体２９、３０の内周面にも放熱フィン２９ｂが設けられている点である。このように円管状の上部および下部端子導体２９、３０の内側と外側とに放熱フィン２９ａ、２９ｂ、３０ａおよび３０ｂを設けて放熱効果を上げ、ブッシング５内部の熱を有効に遮断器側上部導体２５側に放熱し、ブッシング５内部の温度上昇を抑えることが出来る。このように構成することにより、配電盤のブッシング５内の発生した熱を効率良く放熱することが可能となった。
【００２６】
なお、上述の実施の形態に於いては、第１の主回路導体（即ち上部導体２５および上部端子導体２９）が接続される接続導体が配電盤上部の母線側導体であり、第２の主回路導体（即ち下部導体２６および下部端子導体３０）が接続される接続導体が配電盤下部のケーブル側導体である。しかしながら、本発明の電力用遮断器は、接続導体としての母線側導体が下部にあってケーブル側導体が上部にある場合にも、あるいは接続導体が両者共母線側導体である場合にも同様に適合できる。
【００２７】
また、第１の主回路導体（上部導体２５および上部端子導体２９）および第２の主回路導体（即ち下部導体２６および下部端子導体３０）が、それぞれ中空箱形導体および中空管状導体で構成されているが、第１および第２の主回路導体のうちいずれか一方だけを中空箱形導体および中空管状導体で構成することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の如く本発明の電力用遮断器による効果は次の通りである。
（１）電力用遮断器は、台車と、台車に設けられた第１および第２の絶縁支持体と、一端で上記第１の絶縁支持体に支持され、他端に配電盤内の接続導体に離接できる接続部を有する第１の主回路導体と、一端で上記第２の絶縁支持体に支持され、他端に配電盤内の接続導体に離接できる接続部を有する第２の主回路導体と、上記第１の主回路導体に機械的に支持されて電気的に接続された固定側電極および上記第２の主回路導体に対して可動に支持されて電気的に接続された可動側電極を有する真空スイッチとを備え、上記第１および第２の主回路導体は、両端に開口を持つ中空導体である。従って、主回路導体の接続部の発熱による高温の空気は中空導体内を流れて電力用遮断器の外部に放出され、電力用遮断器の冷却を効率よく行うことができ、遮断器導体部の温度上昇を規定温度に抑えることが可能となる。また、主回路導体を中空の導体としたので導体部の質量を軽減することが可能となり開閉器を軽量化できる。
【００２９】
（２）上記第１の主回路導体は、上記絶縁支持体に支持されて上記真空スイッチを支持する第１の中空箱形導体と、上記第１の中空箱形導体に接続された第１の中空管状導体とを備えたものでもよい。従って、電力用遮断器の冷却を簡単で信頼性の高い構造によって効率よく行うことができ、遮断器導体部の温度上昇を規定温度に抑えることが可能となる。
【００３０】
（３）上記第２の主回路導体は、上記絶縁支持体に支持されて上記真空スイッチに可撓導体を介して接続された第２の中空箱形導体と、上記第２の中空箱形導体に接続された第２の中空管状導体とを備えたものでもよい。従って、電力用遮断器の冷却を簡単で信頼性の高い構造によって効率よく行うことができ、遮断器導体部の温度上昇を規定温度に抑えることが可能となる。
【００３１】
（４）上記第１の中空箱形導体は、上記真空スイッチに接続されたほぼ矩形の底壁と、上記絶縁支持体に接続された前壁と、上記第１の中空管状導体に接続され、上記第１の中空管状導体の内部空間に連通する開口を有する後壁とを持ち、上部が開いた箱形であるものでもよい。従って、電力用遮断器の冷却を簡単で信頼性の高い構造によって効率よく行うことができ、遮断器導体部の温度上昇を規定温度に抑えることが可能となる。
【００３２】
（５）上記第２の中空箱形導体は、上記絶縁支持体に接続された前壁と、上記第２の中空管状導体に接続され、上記第２の中空管状導体の内部空間に連通する開口を有する後壁とを持ち、上部および下部が開いた箱形であってもよい。従って、電力用遮断器の冷却を簡単で信頼性の高い構造によって効率よく行うことができ、遮断器導体部の温度上昇を規定温度に抑えることが可能となる。
【００３３】
（６）上記第１および第２の少なくとも一方の主回路導体が冷却フィンを有するものでもよい。従って、電力用遮断器の冷却を簡単で信頼性の高い構造によってより効率よく行うことができる。
【００３４】
（７）上記第１および第２の少なくとも一方の主回路導体が中空管状導体を有し、上記中空管状導体の外周または内周に冷却フィンが設けられていてもよい。従って、電力用遮断器の冷却を簡単で信頼性の高い構造によってより効率よく行うことができる。
【００３５】
（８）上記第１および第２の少なくとも一方の主回路導体が、上記絶縁支持体に支持されて上記真空スイッチに接続された中空箱形導体を有し、上記中空箱形導体の側壁に冷却フィンが設けられていてもよい。従って、電力用遮断器の冷却を簡単で信頼性の高い構造によってより効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の電力用遮断器の側断面図である。
【図２】図１の線Ｃ−Ｃに沿って見た電力用遮断器のみを示す断面図である。
【図３】第２の実施の形態の電力用遮断器を示す図である。
【図４】電力用遮断器を使用した従来の配電盤の構成を示す側断面図である。
【図５】従来の電力用遮断器を示す概略側断面図である。
【符号の説明】
４　母線接続導体、９　ケーブル接続導体、２１　台車、２４ａ、２４ｂ　第１および第２の絶縁支持体、２５、２９、２６、３０　第１および第２の主回路導体、２５、２６　第１および第２の中空箱形導体（上部および下部導体）、２５ａ、２９ａ、２９ｂ、３０ａ　冷却フィン、２５ｂ　壁、２５ｃ　前壁、２５ｄ　開口、２５ｅ　後壁、２６ｃ　前壁、２６ｆ、２６ｇ　開口、２６ｅ　後壁、２７　真空スイッチ、２８　可撓導体、２９、３０　第１および第２の中空管状導体（上部および下部端子導体）、３１、３５　接続部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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