(57)【要約】【課題】真空スイッチ管に流れる電流を有効に利用して電磁力を生成しワイプ装置や操作機構の小形化を可能にする真空遮断器を提供する。【解決手段】固定側接点１と固定側接点２に対して接離する可動側接点３とを収容する真空スイッチ管１１、真空スイッチ管１１と可動側接点３の接離動作を操作する操作機構ＳＡとの間に設けられ可動側接点３に対して固定側接点１の方向に押圧力を付与するワイプ装置１５、真空スイッチ管１１の外部において可動側電極棒４に一端１６ａを接続され可動側接点３の接離方向に対して直交方向に引き出された可動側導体１６、可動側導体１６と平行に真空スイッチ管１１側においてフレームＦＲからなる固定部位に配設され一端１９ａを外部回路と接続する引出導体１９を備え、可動側導体１６の他端１６ｂと引出導体１９の他端１９ｂとを接続する可とう導体１７，１８を設けた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側接点と前記固定側接点に対して接離する可動側接点とを収容する真空スイッチ管、前記真空スイッチ管と前記可動側接点の接離動作を操作する操作機構との間に設けられ前記可動側接点に対して前記固定側接点の方向に押圧力を付与するワイプ装置、前記可動側接点に接続され前記真空スイッチ管から導出される可動側電極部材、前記真空スイッチ管の外部において前記可動側電極部材に一端を接続され前記可動側接点の接離方向に対して直交方向に引き出された可動側導体、前記可動側導体と平行に前記真空スイッチ管側において固定部位に配設され一端を外部回路と接続する引出導体を備え、前記可動側導体の他端と前記引出導体の他端とを接続する可とう導体を設けたことを特徴とする真空遮断器。
【請求項２】
前記引出導体は前記固定側接点および前記可動側接点と電気的に絶縁され真空スイッチ管に支持されることを特徴とする請求項１記載の真空遮断器。
【請求項３】
前記可動側導体と前記引出導体とを接続する複数の可とう導体を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空遮断器、特に、固定側接点と可動側接点の接触面を対向させて絶縁筒内に配置され、絶縁筒内部が真空に保持された真空スイッチ管により電気回路を入切する真空遮断器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空遮断器に使用される真空スイッチ管は、固定側端板および可動側端板が円筒状の絶縁容器の両端に前記絶縁容器を閉塞するように気密に取り付けられ、内部が真空に保持される真空容器と、固定側接点が軸方向の一端に取り付けられ、軸方向の他端を前記真空容器から突出させて前記固定側端板に気密に取り付けられた固定側電極棒と、可動側接点が軸方向の他端に取り付けられ、この可動側接点を前記固定側接点に対向させ、かつ上位固定側電極棒と同軸に配置され、軸方向の一端を前記真空容器から突出させてベローズを介して前記可動側端板に気密に取り付けられ、この可動側接点を接離させる可動側電極棒とを備えている。
このように構成された真空スイッチ管に大電流が流れると固定側接点と可動側接点の接触面が開く方向に大きな電磁反発力が働き、電磁反発力が接触面の接触圧力よりも大きくなると、接点が開いてアークが発生する。アーク発生後、接点が溶融した状態で閉極し、溶融部が冷えると接点が溶着する。
真空遮断器では、大電流通電時に接触面が開くことを防止するため、接触圧力が与えられるように、真空スイッチ管と、固定側接点と可動側接点の接離動作を操作する操作機構との間にワイプ装置が設けられている。
遮断電流の大きな真空遮断器においては、前記の電磁反発力に抗して必要な接触圧力が与えられるように大きなワイプ圧力のワイプ装置が必要であり、ワイプ装置および操作機構が大きくなるという問題がある。
【０００３】
この問題を解決する手段として、従来技術では、可動電極に接続された主回路端子部分を、主回路端子と平行な位置に導体を配置して、この導体を経由して可動電極に接続し、真空スイッチ管の閉極時に流れる電流により、主回路端子と導体との間に生じる電磁力が可動電極を押し付ける押付力となり、この押付力とワイプ装置のワイプ圧力との合力が接触圧力として働く構成としたことによって、ワイプ装置および操作機構の小型化を可能にする構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
その構成は、可動電極の端部に真空スイッチ管の接離方向に対して直角方向に所定の長さの導体を取り付け、この導体に対して真空スイッチ側に間隔Ｄを確保した平行位置に可動側の主回路端子を真空スイッチ管とは独立して絶縁支持した状態で配置し、導体の両端位置で、導体の両側部と可動側の主回路端子の両側部とを可とう導体で並列接続した構成である。
この構成では、電流が導体と可動側の主回路端子に分流し、導体と可動側の主回路端子には同じ方向に電流が流れるため、導体と可動側の主回路端子の間に吸引力が働く。可動側の主回路端子が真空スイッチ管とは独立して絶縁支持されているので、導体によって可動電極の接離方向に押付力が与えられ、この押付力とワイプ装置のワイプ圧力の合力が接触圧力となり、ワイプ装置のワイプ圧力は、接触部に必要な接触圧力から前記導体による押付力を差し引いた値に設定してもよくなり、ワイプ装置および操作機構の小型化を可能にするものである。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５７−１３４８２６号公報（２−３頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術における特許文献１に示された構成は、真空スイッチ管の可動電極に接続される可動側の主回路端子と、これに並列配置した導体と複数の可とう導体が必要であり、大きな構造体になってしまうばかりでなく、主回路端子とこれに並列配置した導体には、電流が分流するものであって電流による電磁力を有効に利用できないという問題点があった。
【０００６】
この発明は、前記の問題点を解消するためになされたものであって、真空スイッチ管に流れる電流を有効に利用して簡潔な構成で大きな電磁力を生成しこの電磁力による押付力がワイプ装置のワイプ圧力に加わる構成として、ワイプ装置および操作機構の小型化を可能にする真空遮断器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る真空遮断器は、固定側接点と前記固定側接点に対して接離する可動側接点とを収容する真空スイッチ管、前記真空スイッチ管と前記可動側接点の接離動作を操作する操作機構との間に設けられ前記可動側接点に対して前記固定側接点の方向に押圧力を付与するワイプ装置、前記可動側接点に接続され前記真空スイッチ管から導出される可動側電極部材、前記真空スイッチ管の外部において前記可動側電極部材に一端を接続され前記可動側接点の接離方向に対して直交方向に引き出された可動側導体、前記可動側導体と平行に前記真空スイッチ管側において固定部位に配設され一端を外部回路と接続する引出導体を備え、前記可動側導体の他端と前記引出導体の他端とを接続する可とう導体を設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、真空スイッチ管に流れる電流を有効に利用して簡潔な構成で大きな電磁力を生成しこの電磁力による押付力がワイプ装置のワイプ圧力に加わる構成として、ワイプ装置および操作機構の小型化を可能にする真空遮断器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１から図３までについて説明する。図１は実施の形態１に係る真空スイッチ管の断面図、図２は実施の形態１に係る真空遮断器の正面図、図３は実施の形態１に係る真空遮断器の側面図である。
【００１０】
この実施の形態１では、図１から図３までに示すように、固定側接点１、固定側電極棒２、可動側接点３、可動側電極棒４、固定側端板５、絶縁筒６、可動側端板７、ベローズ８、ベローズカバー９および絶縁物製摺動ガイド１０とで構成された真空スイッチ管１１の固定側接点１と可動側接点３との間に、可動側主回路導体１６と引出導体１９を流れる電流による電磁力が可動側接点３の接離動作方向の押付力となり、この押付力とワイプ装置１５のワイプ圧力の合力が可動側接点３の固定側接点１に対する接触圧力として働くように構成したものである（以下、可動側主回路導体１６と引出導体１９との間に働く電磁力により可動側接点３を固定側接点１へ押圧する力を押付力と呼称し、ワイプ装置１５により可動側接点３を固定側接点１へ押圧する力をワイプ圧力と呼称する）。
【００１１】
図１から図３までにおいて、真空スイッチ管１１は、固定側接点１と可動側接点３を対向させて、絶縁筒６と固定側端板５および可動側端板７で構成される真空容器の内部に配置している。固定側接点１は絶縁筒６の一端側に固着された固定側端板５に貫通する固定側電極棒２の内側端部に装着されている。可動側接点３を真空スイッチ管１１の内部に配設した内側端部に装着した可動側電極棒４にベローズカバー９を介してベローズ８の一端部が取り付けられ、ベローズ８の他端部は絶縁筒６の他端側に固着された可動側端板７に固着されている。可動側電極棒４は可動側端板７の部位にて可動側電極棒４を絶縁物製摺動ガイド１０に挿通し、可動側電極棒４が往復動作するように配置されている。固定側電極棒２には固定側主回路導体２０が取り付けられている。可動側電極棒４には可動側接点３に接触圧力を与えるワイプ装置１５を介して可動側接点３を接離動作させる操作機構ＳＡが接続されている。
【００１２】
ワイプ装置１５は、ケース１４にワイプばね１３を収容している。真空遮断器の閉路動作時にケース１４が操作機構ＳＡによって図示上方に駆動されると可動側電極棒４を接離動作させる操作棒１２にワイプばね１３の押圧力が加わり、操作機構ＳＡが操作棒１２をさらに押圧すると可動側接点３が固定側接点１に接触し、さらに操作機構ＳＡによる押圧動作が継続されるとワイプばね１３が圧縮され、そのばね圧力により操作棒１２を介して可動側接点３を固定側接点１へ向けて押圧し、固定側接点１と可動側接点３との接触部に接触圧力を加えることができる。
【００１３】
図３に示すように、真空スイッチ管１１の下端面を気密に貫通して下方突出状態で導出された可動側電極棒４の外側端部４ａには可動側接点３の接離方向に対して直交方向に引き出される可動側主回路導体１６が配置されて可動側主回路導体１６の一端１６ａが可動側電極棒４の下方端部４ａに電気的に接続され、可動側主回路導体１６の他端１６ｂには可とう導体１７，１８の一端１７ａ，１８ａが接続されている。可動側主回路導体１６と平行状態で対向し真空スイッチ管１１側に配設された引出導体１９は、可動側電極棒４と可動側主回路導体１６とは独立して、真空スイッチ管１１を固定するための真空遮断器の絶縁物製フレームＦＲに固定され、一端１９ａは外部接続されて、可動側電極棒４に近い他端１９ｂには可とう導体１７，１８の他端１７ｂ，１８ｂが接続される。可とう導体１７，１８は編素線や薄い導体を重ねたものが適当である。
【００１４】
真空スイッチ管１１を流れる電流は、固定側主回路導体２０から固定側電極棒２、固定側接点１、可動側接点３、可動側電極棒４を通る。可動側電極棒４の外側端部４ａから可動側主回路導体１６を通り、可とう導体１７，１８に分流し、引出導体１９に至る経路を流れる。
可動側主回路導体１６と引出導体１９の対向部分は、電流が同じ方向に流れるため、吸引電磁力が発生する。この吸引電磁力は可動側接点３を固定側接点１への接合方向に押し付ける押付力となり、この押付力とワイプ装置１５によるワイプ圧力の合力が接触圧力となる。したがって、ワイプ装置１５のワイプ圧力は、所要の接触圧力から押付力を差し引いた値でよくなり、ワイプ機構１５および操作機構の小型化が可能となる。
【００１５】
図２および図３に示す可動側主回路導体１６と引出導体１９との間に働く電磁力は、可動側主回路導体１６と引出導体１９の距離、可動側主回路導体１６と引出導体１９の電流の流れる方向の両導体の対抗部の距離、可動側主回路導体１６と引出導体１９を流れるそれぞれの電流の積に依存する。この発明によれば、可動側電極棒４、可動側主回路導体１６および引出導体１９を流れる電流が等しくなる。従来技術における特許文献１に示された構成では、吸引電磁力を発生させる可動側主回路端子１６に相当する導体と引出導体１９に相当する導体を流れるそれぞれの電流は、可動電極３を流れる電流を分流したものであったが、この発明によれば、可動側主回路導体１６と引出導体１９には、可動側電極棒４を流れる電流と同一の電流が流れるため、従来における特許文献１に示された構成と吸引電磁力を発生させる部分の導体寸法、配置を同一にした場合、大きな吸引電磁力を発生させることができる。このため、従来の特許文献１に示された構成よりも小さな構成で同一の吸引電磁力を得ることができ、ワイプ装置１５および操作機構ＳＡの小型化を可能にする真空遮断器を構成できる。
【００１６】
このように、可動側主回路導体１６と引出導体１９とには、真空スイッチ管１１を流れる電流の全部が可動側主回路導体１６と引出導体１９とで同じ電流として直列的に流れるので真空スイッチ管１１を流れる電流を電磁力の生成に有効に利用できる。
従来技術では、可動側主回路導体１６に相当する導体と引出導体１９に相当する導体とは並列接続され電流は可動側主回路導体１６に相当する導体と引出導体１９に相当する導体に分流して半減し、この分流電流による電磁力は半減するが、この発明によれば可動側主回路導体１６と引出導体１９とで同じ電流が流れ真空スイッチ管１１を流れる電流を電磁力の生成に有効に利用できるのである。
【００１７】
そして、この発明による実施の形態１では、複数の可とう導体１７，１８はそれぞれが可動側電極棒４を挟んで可動側電極棒４の両側に配設された状態で並設され、複数の可とう導体１７，１８がそれぞれ真空スイッチ管１１の固定側接点１および可動側接点３を流れる電流を分担するようにしているので、各可とう導体１７，１８の構成を単一の可とう導体を用いる場合に比べて小さくすることができ、真空スイッチ管１１と絶縁物製フレームＦＲとの距離を縮小できて、真空スイッチ管１１の中心軸と絶縁物製フレームＦＲとの径方向の距離を全周にわたってほぼ均等にできるため、真空遮断器の小型化をさらに推進できる。
【００１８】
図２および図３に示す構成では、引出導体１９を真空スイッチ管１１の摺動ガイド１０と可動側主回路導体１６の間に配置しているが、絶縁筒６や可動側端板７の側面に配置してもよい。
【００１９】
（１Ａ）この発明による実施の形態１によれば、固定側接点１と前記固定側接点１に対して接離する可動側接点３とを収容する真空スイッチ管１１、前記真空スイッチ管１１と前記可動側接点３の接離動作を操作する操作機構ＳＡとの間に設けられ前記可動側接点３に対して前記固定側接点１の方向に押圧力を付与するワイプ装置１５、前記可動側接点３に接続され前記真空スイッチ管１１から端部４ａを導出される可動側電極棒４からなる可動側電極部材、前記真空スイッチ管１１の外部において前記可動側電極棒４からなる可動側電極部材の端部４ａに一端１６ａを接続され前記可動側接点３の接離方向に対して直交方向に引き出された可動側主回路導体１６からなる可動側導体、前記可動側主回路導体１６からなる可動側導体と平行に前記真空スイッチ管１１側において絶縁物製フレームＦＲからなる固定部位に配設され一端１９ａを外部回路と接続する引出導体１９を備え、前記可動側主回路導体１６からなる可動側導体の他端１６ｂと前記引出導体１９の他端１９ｂとを接続する可とう導体１７，１８を設けたので、前記真空スイッチ管１１の前記固定側接点１および前記可動側接点３に流れる電流を有効に利用して簡潔な構成で大きな電磁力を生成しこの電磁力による押付力がワイプ装置１５のワイプ圧力に加わる構成として、ワイプ装置および操作機構の小型化を可能にする真空遮断器を提供することができる。
すなわち、固定側接点１と、前記固定側接点１に対して接離する可動側接点３を有し、前記固定側接点１および可動側接点３が真空状態に保持された絶縁筒６内に収容された真空スイッチ管１１と、前記可動側接点３の接離動作を操作する操作機構ＳＡと、前記真空スイッチ管１と前記操作機構ＳＡの間に配置され、前記可動側接点３に対して前記固定側接点１の方向に押圧力を付与するワイプ装置１５と、前記可動側接点３に接続された可動側電極棒４の端部４ａから前記可動側接点３の接離方向に対して直交方向に引き出された可動側主回路導体１６と、前記可動側主回路導体１６と平行に前記真空スイッチ管１１側に配置され、前記可動側電極棒４と前記可動側主回路導体１６とは独立して絶縁物製フレームＦＲに固定され、前記可動側主回路導体１６と対向する部分を有し、前記可動側電極棒４から離れた一端１９ａにて外部回路と接続する引出導体１９と、前記可動側主回路導体１６の前記可動側電極棒４と接続しない一端１６ｂと前記引出導体１９の外部回路と接続しない一端１９ｂとを接続する可とう導体１７，１８を備えたことを特徴とする真空遮断器が構成されている。
この構成により、真空遮断器の通電時、可動側主回路導体１６と引出導体１９に電流が流れ、可動側接点３を固定側接点１に押さえ付ける方向に電磁力が働くため、ワイプ装置１５による押圧力を軽減でき、ワイプ装置１５および操作機構ＳＡの小型化が可能となる。
【００２０】
（１Ｂ）この発明による実施の形態１によれば、前記（１Ａ）項における構成において、前記可動側主回路導体１６からなる可動側導体と前記引出導体１９とを接続する複数の可とう導体１７，１８が設けられていることを特徴とするので、真空スイッチ管１１の固定側接点１および可動側接点３に流れる電流を有効に利用して簡潔な構成で大きな電磁力を生成しこの電磁力による押付力がワイプ装置１５のワイプ圧力に加わる構成として、ワイプ装置１５および操作機構ＳＡの小型化を可能にするとともに、真空遮断器全体の小型化をさらに推進できる真空遮断器を提供することができる。
すなわち、前記可動側主回路導体１６と前記引出導体１９とを接続する可とう導体１７，１８が複数であることを特徴とする前記（１Ａ）項に記載の真空遮断器が構成されている。
この構成により、真空スイッチ管１１の中心軸と絶縁フレームＦＲとの径方向の距離を、全周にわたってほぼ均等にできるため、真空遮断器の小型化がさらに可能となる。
【００２１】
実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図４および図５について説明する。図４は実施の形態２に係る真空遮断器の正面図、図５は実施の形態２に係る真空遮断器の側面図である。
この実施の形態２において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２２】
実施の形態１において、引出導体１９は真空遮断器の絶縁物製フレームＦＲに固定する構成であったが、実施の形態２では、引出導体１９を真空遮断器の絶縁物製フレームＦＲ以外に、真空スイッチ管１１にも固定し、引出導体１９が真空スイッチ管１１によって支持される構造としたものである。この構成では、引出導体１９は、真空スイッチ管１１の金属部分とは絶縁され、真空スイッチ管１１の絶縁物製摺動ガイド１０に支持されている。引出導体１９を真空スイッチ管１１に固定したこと以外は実施の形態１の図２および図３に示す構成と同一である。
【００２３】
このように引出導体１９が真空スイッチ管１１に支持されることにより、引出導体１９と真空バルブ１１の間の隙間がなくなり、実施の形態１における図２および図３に示す構成よりもさらに小型化が可能となる。
【００２４】
（２Ａ）この発明による実施の形態２によれば、実施の形態１の前記（１Ａ）項または前記（１Ｂ）項における構成において、前記引出導体１９は前記固定側接点１および前記可動側接点３と電気的に絶縁されて真空スイッチ管１１に支持されるようにしたので、真空スイッチ管１１の固定側接点１および可動側接点３に流れる電流を有効に利用して簡潔な構成で大きな電磁力を生成しこの電磁力による押付力がワイプ装置１５のワイプ圧力に加わる構成として、ワイプ装置１５および操作機構ＳＡの小型化を可能にするとともに、引出導体１９を真空スイッチ管１１に固定することによりさらに小形化を推進できる真空遮断器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明による実施の形態１に係る真空スイッチ管の構成を示す断面図である。
【図２】この発明による実施の形態１に係る真空遮断器の構成を示す正面図である。
【図３】この発明による実施の形態１に係る真空遮断器の構成を示す側面図である。
【図４】この発明による実施の形態２に係る真空遮断器の構成を示す正面図である。
【図５】この発明による実施の形態２に係る真空遮断器の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  固定側接点、２  固定側電極棒、３  可動側接点、４  可動側電極棒、５  固定側端板、６  絶縁筒、７  可動側端板、８  ベローズ、９  ベローズカバー、１０  摺動ガイド、１１  真空スイッチ管、１２  操作棒、１３  ワイプばね、１４  ケース、１５  ワイプ装置、１６  可動側主回路導体、１７，１８  可とう導体、１９  引出導体、２０  固定側主回路導体。
【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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