(57)【要約】【課題】真空遮断器における可動側の操作力を低減する。【解決手段】絶縁ガスが封入された接地タンク２に真空インタラプタ３を収納した真空遮断器１である。真空インタラプタ３を、可動側導電軸１６の一端に固定された可動電極１０と、固定側導電軸２２の一端に固定された固定電極１１と、を真空容器９内に接離可能に収納して構成する。真空容器９の可動側端蓋１３と可動側導電軸１６との間に可動側ベローズ２１を設ける。真空容器９の固定側端蓋１４と固定側導電軸２２との間に固定側ベローズ２６を設ける。そして、固定側導電軸２２の端部に、固定側導電軸２２を可動側導電軸１６方向に付勢可能な圧接ばね２７を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁媒体が充填された接地タンク内に真空インタラプタを収納した真空遮断器であって、
前記真空インタラプタは、固定側導電軸に固着された固定電極と、可動側導電軸に固着された可動電極と、前記固定電極と前記可動電極とを接離可能に収納する真空容器と、を有し、
前記真空容器の端部であって、前記可動側導電軸の挿通部に可動側ベローズが設けられ、
前記真空容器の端部であって、前記固定側導電軸の挿通部に固定側ベローズが設けられ、
前記固定側導電軸の端部に、当該固定側導電軸を前記可動側導電軸方向に付勢可能な弾性部材が設けられた
ことを特徴とする真空遮断器。
【請求項２】
固定側導電軸に固着された固定電極と、可動側導電軸に固着された可動電極と、前記固定電極と前記可動電極とを接離可能に収納する真空容器と、を有し、
前記真空容器の端部であって、前記可動側導電軸の挿通部に可動側ベローズが設けられ、
前記真空容器の端部であって、前記固定側導電軸の挿通部に固定側ベローズが設けられ、
前記固定側導電軸の端部に、当該固定側導電軸を前記可動側導電軸方向に付勢可能な弾性部材が設けられた
ことを特徴とする真空インタラプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空遮断器及び真空インタラプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
真空遮断器は、真空状態を保持した真空容器内で固定電極から可動電極を開極して電流遮断を行うように構成したものである（例えば、特許文献１，２）。
【０００３】
図７は、従来技術に係る真空遮断器３４の縦断面図である。真空遮断器３４は、接地タンク２と、接地タンク２に収納される真空インタラプタ３５と、真空インタラプタ３５の開閉を行う操作機構３６と、を有する。
【０００４】
真空インタラプタ３５は、真空容器９内に可動電極１０と固定電極１１を接離可能に収納して構成される。真空容器９内であって、可動電極１０及び固定電極１１を覆うように中間シールド１５が設けられる。
【０００５】
可動電極１０は、可動側導電軸１６の一端に固定される。可動側導電軸１６の他端部は真空容器９の端面から延在し、可動側筒状導体１７に接続される。そして、可動側筒状導体１７には、導体１９が接続される。つまり、可動側導電軸１６は可動側筒状導体１７を介して導体１９と導通している。また、可動側導電軸１６の他端部には絶縁操作ロッド２０が設けられる。絶縁操作ロッド２０は、可動側筒状導体１７を支持する可動側絶縁支持碍管７及び支持板５を挿通して設けられ、操作機構３６に接続される。なお、真空容器９の可動側導電軸１６の挿通部には可動側ベローズ２１が設けられ、真空容器９内を真空に保った状態で可動側導電軸１６が軸方向に移動可能となっている。
【０００６】
固定電極１１は、固定側導電軸２２の一端に固定される。固定側導電軸２２の他端部は真空容器９の端面から延在しており、固定側筒状導体３７に接続される。そして、固定側筒状導体３７には、導体２４が接続される。つまり、固定側導電軸２２が固定側筒状導体３７を介して導体２４と導通している。
【０００７】
導体１９は、接地タンク２から突出した状態で設けられる。そして、導体１９の周囲にはブッシング３８が設けられる。ブッシング３８は、接地タンク２に支持される。このブッシング３８の上端部には導体１９と導通するブッシング端子３８ａが設けられ、ブッシング３８と接地タンク２の接続部にはブッシング変流器３９が設けられる。また、導体２４は、接地タンク２から突出した状態で設けられる。そして、導体２４の周囲にはブッシング４０が設けられる。ブッシング４０は、接地タンク２に支持される。このブッシング４０の上端部には導体２４と導通するブッシング端子４０ａが設けられ、ブッシング４０と接地タンク２の接続部にはブッシング変流器４１が設けられる。
【０００８】
操作機構３６は、絶縁操作ロッド２０を介して可動側導電軸１６に接続され、可動側導電軸１６（及び可動電極１０）を軸方向に移動させる。操作機構３６は、絶縁操作ロッド２０を軸方向に移動させる操作レバー２８を有する。また、操作機構３６には、レバー２９を介して図示省略の操作器が接続され、レバー２９の回動に応じて操作レバー２８が回動し、可動側導電軸１６が軸方向に移動させられる。なお、操作機構３６には、圧接ばね４２が設けられる。圧接ばね４２は、真空インタラプタ３５を閉極した際に、可動側導電軸１６（及び可動電極１０）を固定側導電軸２２方向に付勢し、可動電極１０と固定電極１１との間に所定の接触圧力を付与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−４５３００号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７２４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、操作機構により動作される可動側（可動側導電軸等）に圧接ばねを設け、この圧接ばねにより真空遮断器の閉極時に可動電極と固定電極との間に所定の接触圧力を付与する場合、可動側の質量が大きくなることとなる。可動側の質量が大きくなると、真空遮断器の開極時の初速（初かい離速度）を増加させることが困難となる。
【００１１】
また、真空遮断器の遮断性能を上げるために、初かい離速度を増加させる場合、可動側の操作力が大きくなり、操作機構を動作させる操作器が大型化することとなる。結果として、真空遮断器が大型化するおそれがある。
【００１２】
上記事情に鑑み、本発明は、真空遮断器における可動側の操作力の低減に貢献する技術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】
【００１３】
上記目的を達成する本発明の真空遮断器は、絶縁媒体が充填された接地タンク内に真空インタラプタを収納した真空遮断器であって、前記真空インタラプタは、固定側導電軸に固着された固定電極と、可動側導電軸に固着された可動電極と、前記固定電極と前記可動電極とを接離可能に収納する真空容器と、を有し、前記真空容器の端部であって、前記可動側導電軸の挿通部に可動側ベローズが設けられ、前記真空容器の端部であって、前記固定側導電軸の挿通部に固定側ベローズが設けられ、前記固定側導電軸の端部に、当該固定側導電軸を前記可動側導電軸方向に付勢可能な弾性部材が設けられたことを特徴としている。
【００１４】
また、上記目的を達成する本発明の真空インタラプタは、固定側導電軸に固着された固定電極と、可動側導電軸に固着された可動電極と、前記固定電極と前記可動電極とを接離可能に収納する真空容器と、を有し、前記真空容器の端部であって、前記可動側導電軸の挿通部に可動側ベローズが設けられ、前記真空容器の端部であって、前記固定側導電軸の挿通部に固定側ベローズが設けられ、前記固定側導電軸の端部に、当該固定側導電軸を前記可動側導電軸方向に付勢可能な弾性部材が設けられたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
以上の発明によれば、真空遮断器の可動側の操作力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る真空遮断器の遮断状態を示す要部概略断面図である。
【図２】操作機構の概略斜視図である。
【図３】投入時の圧接ばねの時間変化を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る真空遮断器の圧接ばねが放勢された状態を示す要部概略断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る真空遮断器の投入状態を示す要部概略断面図である。
【図６】遮断時の圧接ばねの時間変化を説明する説明図である。
【図７】従来技術に係る真空遮断器の要部概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係る真空遮断器及び真空インタラプタについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
［真空遮断器の構成］
図１は、本発明の実施形態に係る真空遮断器１の要部縦断図である。真空遮断器１は、接地タンク２と、接地タンク２に収納される真空インタラプタ３と、真空インタラプタ３の開閉を行う操作機構４と、を有する。
【００１９】
接地タンク２は、例えば、円筒状の金属容器であり、真空インタラプタ３を収納する。接地タンク２内には、ＳＦ6ガス、乾燥空気、Ｎ2ガス等の絶縁ガスが充填される。接地タンク２の一端には支持板５を介して操作箱６が取り付けられ、操作箱６内には操作機構４が設けられる。接地タンク２内の水平方向一端には可動側絶縁支持碍管７が支持板５に支持され、接地タンク２内の他端には固定側支持碍子８が支持される。
【００２０】
真空インタラプタ３は、真空容器９内に可動電極１０と固定電極１１を接離可能に収納して構成される。真空容器９は、絶縁筒１２と、絶縁筒１２の一方の開口部を封止する可動側端蓋１３と、絶縁筒１２の他方の開口部を封止する固定側端蓋１４で構成される。真空容器９内であって、可動電極１０及び固定電極１１を覆うように中間シールド１５が設けられる。
【００２１】
可動電極１０は、可動側導電軸１６の一端に固定される。可動側導電軸１６の他端部は可動側端蓋１３を挿通して真空容器９の外部に延在し、可動側筒状導体１７に接続される。
【００２２】
可動側筒状導体１７は、可動側絶縁支持碍管７により接地タンク２内に支持される。可動側筒状導体１７には可動側集電子１８が設けられており、可動側導電軸１６が可動側集電子１８と摺動することで、可動側導電軸１６が可動側筒状導体１７と導通した状態で軸方向に移動可能となる。また、可動側筒状導体１７には、導体１９が接続される。
【００２３】
可動側導電軸１６の他端部には絶縁操作ロッド２０が設けられる。絶縁操作ロッド２０は、可動側絶縁支持碍管７及び支持板５を挿通して設けられ、操作機構４に接続される。なお、真空容器９内であって、可動側導電軸１６の挿通部には可動側ベローズ２１が設けられる。つまり、可動側導電軸１６と可動側端蓋１３との間に可動側ベローズ２１を設けることで、真空容器９内を真空に保った状態で可動側導電軸１６が軸方向に移動可能となっている。
【００２４】
固定電極１１は、固定側導電軸２２の一端に固定される。固定側導電軸２２の他端部は固定側端蓋１４を挿通して真空容器９の外部に延在し、固定側筒状導体２３に接続される。
【００２５】
固定側筒状導体２３は、固定側支持碍子８により接地タンク２内に支持される。固定側筒状導体２３には、固定側集電子２５が設けられており、固定側導電軸２２が固定側集電子２５と摺動することで、固定側導電軸２２が固定側筒状導体２３と導通した状態で軸方向に移動可能となる。また、固定側筒状導体２３には、導体２４が接続される。
【００２６】
固定側導電軸２２は、固定側端蓋１４を挿通して設けられる。真空容器９内であって、固定側導電軸２２の挿通部には固定側ベローズ２６が設けられる。つまり、固定側導電軸２２と固定側端蓋１４との間に固定側ベローズ２６を設けることで、真空容器９内を真空に保った状態で固定側導電軸２２が軸方向に移動可能となっている。また、真空容器９の外部に突出した固定側導電軸２２の端部には圧接ばね２７が設けられ、固定側導電軸２２（及び固定電極１１）を可動側導電軸１６（及び可動電極１０）方向に付勢可能となっている。例えば、圧接ばね２７は、固定側筒状導体２３内に設けられ、固定側導電軸２２の軸方向の移動に応じて蓄勢され、固定側導電軸２２を可動側導電軸１６方向に押圧する。
【００２７】
操作機構４は、絶縁操作ロッド２０を介して可動側導電軸１６に接続され、可動側導電軸１６を軸方向に移動させる。操作機構４は、絶縁操作ロッド２０を軸方向に移動させる操作レバー２８を有する。また、操作機構４には、レバー２９を介して図示省略の操作器が接続され、レバー２９の回動に応じて操作レバー２８が回動し、可動側導電軸１６が軸方向に移動させられる。
【００２８】
図２に示すように、操作機構４には、遮断ばね３０（開路ばね）及び投入ばね３１（閉路ばね）が設けられる。遮断ばね３０は、レバー２９を回動させるリンク３２の端部に設けられ、遮断時の操作力を、可動側導電軸１６及び可動電極１０に与える。また、投入ばね３１は、投入時の操作力を、可動側導電軸１６及び可動電極１０に与える。なお、図２では、可動側導電軸１６及び可動電極１０を固定電極１１方向に押圧する圧接ばね３３が設けられているが、図１に示すように、投入時に圧接ばね２７により可動電極１０と固定電極１１との間に所定の圧接力を作用させることができるのであれば、圧接ばね３３を省略することもできる。
【００２９】
［真空遮断器の開閉動作］
次に、図１に示した真空遮断器１の開閉動作について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
（１）投入動作
真空遮断器１が遮断状態のときは、図１及び図３（ａ）に示すように可動電極１０と固定電極１１とが離れた状態である。
【００３１】
図３（ｂ）乃至図３（ｄ）に示すように、図示省略の操作レバー２８の回動に応じて操作機構４が可動側導電軸１６（及び可動電極１０）を軸方向（図１の右方向）に移動させ、可動電極１０が固定電極１１に接触する。
【００３２】
図４に示すように、この状態では圧接ばね２７は放勢された状態である。図３（ｅ）に示すように、可動電極１０が固定電極１１に接触した後、操作機構４は、可動側導電軸１６、可動電極１０、固定電極１１及び固定側導電軸２２を軸方向（図１の右方向）にさらに移動させ、圧接ばね２７が蓄勢される。つまり、図５に示すように、圧接ばね２７が蓄勢されることで、固定側導電軸２２（及び固定電極１１）が可動電極１０方向に押圧され、可動電極１０と固定電極１１との間に所定の圧接力が作用することとなる。なお、図３（ａ）の状態から図３（ｅ）の状態に遷移するにしたがって、遮断ばね３０は、徐々に蓄勢され、遮断動作時に可動側導電軸１６（及び可動電極１０）を軸方向（図１の左方向）に移動可能な状態となっている。
【００３３】
（２）遮断動作
真空遮断器１の遮断動作は、投入動作と逆の動作となる。つまり、真空遮断器１が投入状態のときは、図５及び図６（ａ）に示すように、可動電極１０と固定電極１１とが所定の圧接力で接触した状態である。
【００３４】
図６（ｂ）に示すように、遮断ばね３０が放勢されることにより操作レバー２８が回動し、操作レバー２８の回動に応じて操作機構４が可動側導電軸１６（及び可動電極１０）を軸方向（図５の左方向）に移動させる。可動側導電軸１６の移動に応じて、可動側導電軸１６、可動電極１０、固定電極１１及び固定側導電軸２２が軸方向（図５の左方向）に移動し、圧接ばね２７が放勢される。図６（ｃ）乃至図６（ｅ）に示すように、圧接ばね２７の放勢後、操作機構４は、可動側導電軸１６（及び可動電極１０）を軸方向にさらに移動させ、可動電極１０と固定電極１１がかい離する。なお、図６（ｅ）に示すように、可動電極１０と固定電極１１とがかい離した状態では、遮断ばね３０も放勢された状態となっている。
【００３５】
以上のような、本発明の実施形態に係る真空遮断器１によれば、真空インタラプタ３の固定側導電軸２２の端部に圧接ばね２７を設けることで、従来と比較して可動側（すなわち、操作機構４により動作させられる可動側導電軸１６等）の質量が小さくなる。
【００３６】
つまり、真空遮断器１の投入（閉路）時に、可動側導電軸１６（及び可動電極１０）を固定側導電軸２２（及び固定電極１１）方向に付勢する圧接ばね（例えば、図７の圧接ばね４２）を省略する（若しくは、質量の小さい圧接ばねを用いる）ことで、真空遮断器１の遮断（開路）時に、可動側導電軸１６（及び可動電極１０）を固定側導電軸２２（及び固定電極１１）から遠ざける方向に移動させる力を低減することができる。
【００３７】
その結果、可動電極１０の初かい離速度を上昇させることができ、真空遮断器１の遮断性能を向上することができる。また、操作機構４を動作させる操作器（駆動手段）の操作力を低減することができるので、操作器を縮小化することができ、真空遮断器１を小型化することができる。
【００３８】
なお、本発明の真空遮断器及び真空インタラプタについて、特定の望ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、発明の特徴を損なわない範囲で、適宜設計変更が可能であり、設計変更された形態も本発明の技術範囲に属する。
【符号の説明】
【００３９】
１，３４…真空遮断器
２…接地タンク、３，３５…真空インタラプタ
４，３６…操作機構、５…支持板、６…操作箱
７…可動側絶縁支持碍管、８…固定側絶縁支持碍子
９…真空容器、１０…可動電極、１１…固定電極
１２…絶縁筒、１３…可動側端蓋、１４…固定側端蓋
１５…中間シールド、１６…可動側導電軸、１７…可動側筒状導体
２０…絶縁操作ロッド、２１…可動側ベローズ
２２…固定側導電軸、２３，３５…固定側筒状導体
２６…固定側ベローズ、２７…圧接ばね（弾性部材）
２８…操作レバー、２９…レバー、３０…遮断ばね、３１…投入ばね
３２…リンク、３３，４２…圧接ばね
【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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【図６】
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【図７】
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