(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内に、複数の可動ロッドに接続された複数の可動電極と複数の接続導体に接続された複数の固定電極とを有し前記接続導体を通して外部回路に接続される複数の負荷開閉器と、可動ロッドに接続された可動電極と前記接続導体に接続された固定電極とを有する１個の接地スイッチと、該接地スイッチの可動電極に接続され前記真空容器の外部に電気的に接続される１個の外部接続導体とを備え、前記複数の負荷開閉器の可動電極同志が前記真空容器内部で電気的に接合され、前記接地スイッチの可動電極と前記外部接続導体とが前記真空容器内で電気的に接合されていることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項２】
真空容器内に、複数の可動ロッドに接続された複数の可動電極と複数の接続導体に接続された複数の固定電極とを有し前記接続導体を通して外部回路に接続される複数の負荷開閉器と、複数の可動ロッドに接続された複数の可動電極と前記接続導体に接続された複数の固定電極とを有する複数の接地スイッチと、該複数の各接地スイッチの可動電極に接続され前記真空容器の外部に電気的に接続される１個の外部接続導体とを備え、前記複数の負荷開閉器の可動電極同志が前記真空容器内部で電気的に接合され、前記複数の接地スイッチの可動電極同志が前記真空容器内部で電気的に接合されると共に、前記接地スイッチの可動電極と前記外部接続導体とが前記真空容器内で電気的に接合されていることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記接地スイッチと前記外部接続導体との電気的な接合がフレキシブル導体により行われることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項４】
請求項２又は３において、前記複数の接地スイッチ同志の電気的な接合がフレキシブル導体により行われることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記各負荷開閉器間の前記真空容器内部での電気的な接合が前記各負荷開閉器の可動電極に接続されたフレキシブル導体により行われることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、前記真空容器に対して前記接地スイッチ、複数の負荷開閉器及び外部接続導体が絶縁物を介して設置され、前記絶縁物がセラミックスであることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項７】
請求項６において、前記絶縁物がアルミナ又はジルコニアセラミックであることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれかにおいて、前記フレキシブル導体は、無酸素銅板と、該無酸素銅板より薄板の表面に酸化層を有するステンレス鋼板を交互に積層した複合材からなることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項９】
請求項２〜８のいずれかにおいて、前記接地スイッチが３つ以上であり、前記各接地スイッチはその入切動作方向と垂直な面において一直線上に配置されていることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれかにおいて、前記フレキシブル導体を前記各負荷開閉器の可動電極に接続された可動ロッド側に凸形状とすることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項１１】
請求項３〜１０のいずれかにおいて、前記フレキシブル導体と前記接地スイッチの前記可動電極とは、真空ろう付けにより接合されていることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項１２】
請求項３〜１１のいずれかにおいて、前記フレキシブル導体と接地スイッチの前記可動電極とが互いに接合される接続部は、該接続部に施された金属メッキの真空中加熱による溶融によって形成されることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項１３】
請求項１２において、前記金属メッキは銀メッキであることを特徴とする真空スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開閉器において複数の接地スイッチを収納した新規な真空スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空容器内に複数の接地スイッチを備えた真空スイッチは、例えば特開2000-268685号公報や特開2000-268686号公報に記載されている。これらには、複数接地スイッチを真空容器内に収納しているが、各接地スイッチは他の開閉器と対になって独立して配置されており、又各接地スイッチは真空容器内で接続されてない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
真空容器内の各接地スイッチが独立している場合、真空容器外部と接地スイッチを接続する接地端子部は、各接地スイッチ毎に必要となり、各接地端子を配置するためのスペースを真空容器外部に確保する必要がある。また、各接地端子では、周辺部品との絶縁を図るため、接地端子を収納するスペースの他に絶縁距離も確保しなければならない為、真空スイッチギヤ全体の大きさが大きくなってしまう。
【０００４】
本発明の目的は、真空容器外部のスペースを減らし、コンパクトな真空スイッチを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の負荷開閉器と、１つ又は複数の接地スイッチとを収納した真空スイッチであって、複数の接地スイッチを有する場合、真空容器内部における接地スイッチと真空容器の外部に電気的に接続される接続端子である外部接続導体との接続及び各接地スイッチ同士の接続を真空容器内で接続すること、又、真空容器外部と接続する接地端子である外部接続導体を一つにすることにより真空容器外部のスペースを減らし、コンパクトな真空スイッチにできるものである。
【０００６】
本発明は、具体的には、負荷開閉器として、複数の遮断部又は断路部の固定電極と、該固定電極と接離する可動電極と、複数の接地スイッチの固定電極と、該固定電極と接離する可動電極とを真空容器内に収納し、該真空容器から引き出された絶縁ブッシングと、該絶縁ブッシングから引き出された負荷導体と、真空容器に接地された真空度測定装置と、前記遮断部又は、断路部及び接地装置部の可動ブレードを駆動する操作ロッドとを備えた真空スイッチにある。
【０００７】
即ち、本発明は、真空容器内に、負荷開閉器として複数の遮断部及び断路部の少なくとも一方と、１個又は複数の接地スイッチとを備え、特に複数の接地スイッチ同士を真空容器内部で電気的に接続した真空スイッチにある。
【００１０】
本発明は、真空容器内に、複数の可動ロッドに接続された複数の可動電極と複数の接続導体に接続された複数の固定電極とを有し前記接続導体を通して外部回路に接続される複数の負荷開閉器と、可動ロッドに接続された可動電極と前記接続導体に接続された固定電極とを有する１個の接地スイッチと、該接地スイッチの可動電極に接続され前記真空容器の外部に電気的に接続される１個の外部接続導体とを備え、前記複数の負荷開閉器の可動電極同志が前記真空容器内部で電気的に接合され、前記接地スイッチの可動電極と前記外部接続導体とが前記真空容器内で電気的に接合されていることを特徴とする真空スイッチにある。好ましくは、前記接地スイッチの可動側電極が前記真空容器内で該真空容器に対して絶縁して外部に接続する前記可動ロッドに電気的に接続される。
【００１１】
更に、本発明は、真空容器内に、複数の可動ロッドに接続された複数の可動電極と複数の接続導体に接続された複数の固定電極とを有し前記接続導体を通して外部回路に接続される複数の負荷開閉器と、複数の可動ロッドに接続された複数の可動電極と前記接続導体に接続された複数の固定電極とを有する複数の接地スイッチと、該複数の各接地スイッチの可動電極に接続され前記真空容器の外部に電気的に接続される１個の外部接続導体とを備え、前記複数の負荷開閉器の可動電極同志が前記真空容器内部で電気的に接合され、前記複数の接地スイッチの可動電極同志が前記真空容器内部で電気的に接合されると共に、前記接地スイッチの可動電極と前記外部接続導体とが前記真空容器内で電気的に接合されていることを特徴とする真空スイッチにある。
【００１２】
本発明において、真空遮断器部とは、真空遮断を行う必要構成、即ち可動電極、固定電極及びそれらを支持する導体とそれらを収納する真空容器を含む。又、断路器部とは、遮断部に接続され、必要に応じ遮断器を断路状態に保持する装置で、それらの要素を収納する真空容器を含む。
【００１３】
本発明において、複数回路を収納した真空容器では、複数の接地スイッチが必要となるため、各接地スイッチの外部接続部スペースを極力減らし、真空スイッチギヤ全体の小スペース化が望まれる。
【００１４】
そこで本発明では、真空容器に収納される複数の接地スイッチの各接地スイッチを真空容器内部で接続する構造とした。この結果、真空容器外部との接続端子である外部接続導体を一つにすることができ、真空スイッチギヤをコンパクトにする事ができる。
【００１５】
さらに本発明では、各接地スイッチ間を接続する導体にフレキシブル導体を使用する事で各接地スイッチは各々独立して入切動作させることができる。また、上記フレキシブル導体は、真空容器中に配置するため、真空中で動作できるよう通電部に薄板(0.1mm〜0.2mm)の無酸素銅を積層して用い、各無酸素銅薄板間にそれより薄板の酸化層を有するステンレス板を挿入することで、真空中で無酸素銅同士が凝着せず、フレキシブル性が維持できる構造とした。
【００１６】
前記フレキシブル導体を前記各負荷開閉器の可動電極に接続された可動ロッド側に凸形状とすることにより主回路通電部との距離がとれるようにすることが好ましい。
【００１７】
さらに本発明では、フレキシブル導体と各接地スイッチとの接続部にメッキ、好ましくは銀メッキを施し、真空容器製作時の真空ろう付け温度で接続部のメッキを溶かしフレキシブル導体と各接地スイッチを接続する構造が好ましい。これにより、フレキシブル導体の接合を真空容器ろう付け組立と同時に行うことができ、作業工数の増加させることなく真空容器の組立をすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明の真空スイッチの上面図（a）及び断面図（ｂ）である。接地真空容器１には、２つの遮断器部又は断路器部の可動電極１２、１３及び固定電極１０、１１と、１つの接地装置部の可動電極１５及び固定電極１４が収容され、又接地真空容器１に取り付けた真空圧力測定装置の真空圧力測定端子２５が設けられている。上面図（a）に示す様に、２つの遮断器部又は断路器部を一列にし、１つの接地装置部と外部接続導体２７とを一列に互いに並列に配置したものである。
【００１９】
外部接続導体２７は、接地真空容器１外で中央部に円筒状のアルミナ、ジルコニア等のセラミックスからなる絶縁物を挟んで上下に非磁性ステンレス鋼のキャップによって接地真空容器１に絶縁されて接続されている。
【００２０】
接地真空容器１は大部分が強度の高い金属例えば非磁性ステンレス鋼などの導電性材料で構成される。そして接地真空容器１は接地されている。又、接地真空容器１の真空圧力は、真空度測定装置２５によって監視される。接地真空容器１と真空容器内部導体との絶縁は、前述のセラミックスからなる絶縁物４、５、１９、２０、２１、２６によって保たれている。
【００２１】
接地真空容器１の内部に、接離自在な固定電極１０と可動電極１２、固定電極１１と可動電極１３、固定電極１４と可動電極１５が配置され、各可動電極を操作機構の指令によって接離させて投入及び切動作を行う。可動電極１２、１３、１５はそれぞれ可動導体１６、１７、１８に接続され、それぞれ絶縁物１９、２０、２１を介して、可動ロッド２８、２９、３０に接続され、操作機構部へと接続される。可動ロッド２８、２９、３０はそれぞれベローズ２２、２３、２４により気密に封止される。固定電極１０と可動電極１２、固定電極１１と可動電極１３の接続部分の周囲は、非磁性ステンレス鋼からなるシールドカバーが設けられている。
【００２２】
固定電極１０は接続導体２に接続され、接地真空容器１の外部との接続が行われる。同様に固定導体１１は接続導体３に接続され、接地真空容器１の外部との接続が行われる。接続導体２、３は接地真空容器１外では更に絶縁物４、５によって被われている。
【００２３】
外部と接続される接続導体２と接続導体３との間は、可動導体１７からフレキシブル導体３１を介して可動導体１６に接続されるため、可動電極１３、可動電極１２が入状態の場合電気的に接続される。また、接地部固定導体１４は、可動導体１８がフレキシブル導体３２を介して接地端子部導体３３に接続されるため、接地部可動電極１５が入状態の場合接地端子部の外部接続導体２７と電気的に接続される。
【００２４】
外部接続導体２７は、フレキシブル導体３２との接続部と接地端子部導体３３とが一体に接続されており、絶縁物２６によって接地真空容器１とが絶縁されている。
【００２５】
フレキシブル導体３１、３２は、真空容器中に配置するため、真空中で動作できるよう通電部に薄板(0.1mm〜0.2mm)の無酸素銅を積層して用い、各無酸素銅薄板間にそれより薄板の酸化層を有するステンレス板を挿入することで、真空中で無酸素銅同士が凝着せず、フレキシブル性が維持できる構造とした。
【００２６】
又、フレキシブル導体３１を各可動電極１２、１３に接続された可動ロッド２８，２９側に凸形状とすることにより主回路通電部との距離がとれるようにした。
【００２７】
更に、本実施例では、フレキシブル導体３２と接地スイッチの可動導体１８との接続部に銀メッキを施し、真空容器製作時の真空ろう付け温度で接続部の銀メッキを溶かし接続した。これにより、フレキシブル導体の接合を真空容器ろう付け組立と同時に行うことができ、作業工数の増加させることなく真空容器の組立をすることができた。
【００２８】
以上の様に、本実施例の２つの負荷開閉器と接地スイッチとを収納した真空スイッチにおいて、真空容器内部における各負荷開閉器及び各接地スイッチを真空容器内で接続すること、又、真空容器外部と接続する接地端子を一つにした外部接続導体２７に接続することにより真空容器外部のスペースを減らし、コンパクトな真空スイッチにできるものである。
【００２９】
（実施例２）
図２に本発明の真空スイッチの断面図である。本実施例は図１の実施例１に更に遮断部又は断路部のスイッチ及び接地スイッチを1組真空容器内に収納し、各々フレキシブル導体３１、３２により、各回路間を接続している。従って、本実施例の基本構造は実施例１と全く同一で、又、製法も同様である。
【００３０】
各回路の可動電極の入・切動作を行う事で、任意の回路間を電気的に接続することができる。接地部スイッチでは、１回路と２回路の可動導体がフレキシブル導体を介して接地端子部に接続されているため、１回路の接地部可動電極を入、２回路の接地部可動電極を切状態にすると、接地端子部を介して回路１が接地され、１回路の接地部可動電極を切、２回路の接地部可動電極を入状態にすることで回路２を接地することができる。また、１回路、２回路とも接地部可動電極を入状態にすれば、１回路、２回路とも接地端子部を介して接地することができる。
【００３１】
また、１回路の接地部可動電極を入、２回路の接地部可動電極を切としても１回路の遮断部または断路部の可動電極が入状態であると、遮断部または、断路部のフレキシブル導体を介して２回路が接地されてしまうため、２回路の接地部可動電極を入状態にする場合、１回路の遮断部または断路部の可動電極は切状態であり、入操作ができないようインターロックを設ける。２回路に関しても同様に回路２接地部可動電極が入状態の場合、２回路遮断部または断路部の可動電極は切状態であり、入操作ができないようインターロックを設ける。
【００３２】
以上の様に、本実施例の２つの負荷開閉器と２つの接地スイッチを収納した真空スイッチおいて、真空容器内部における各負荷開閉器及び各接地スイッチを真空容器内で接続すること、又、各接地スイッチを真空容器外部と接続する接地端子を一つにした外部接続導体２７に接続することにより真空容器外部のスペースを減らし、コンパクトな真空スイッチにできるものである。
【００３３】
（実施例３）
図３は本発明の真空スイッチの断面図である。本実施例は図１の実施例２に更に遮断部又は断路部のスイッチ及び接地スイッチを真空容器内に収納し、各々フレキシブル導体３１、３２により、各回路間を接続している。従って、本実施例の基本構造は実施例１と全く同一で、又、製法も同様である。
【００３４】
本実施例での３回路以上収納した真空容器に関しても同様に、フレキシブル導体により各回路間を接続し、１つの接地端子からフレキシブル導体を介して各回路の電極を入状態とすることで任意の回路を接地させることができる。
【００３５】
以上の様に、本実施例の接地スイッチを収納した真空スイッチにおいて、真空容器内部における各接地スイッチを真空容器内で接続すること、又真空容器外部と接続する接地端子を一つにすることにより真空容器外部のスペースを減らし、コンパクトな真空スイッチにできるものである。
【００３６】
図４は、図３の上面図である。各回路のスイッチの配列は、遮断部又は断路部の各スイッチの配列と、接地スイッチ及び外部接続導体の配列とは、互いに並列に配置されるが、絶縁距離を多くとるには千鳥配列（ａ）が好ましいが、碁盤配列（ｂ）で配置することも可能である。
【００３７】
以上の様に、本実施例の複数の負荷開閉器と複数の接地スイッチを収納した真空スイッチにおいても、真空容器内部における各負荷開閉器及び各接地スイッチを真空容器内で接続すること、又、各接地スイッチを真空容器外部と接続する接地端子を一つにした外部接続導体２７に接続することにより真空容器外部のスペースを減らし、コンパクトな真空スイッチにできるものである。
【００３８】
（実施例４）
図５は本発明の真空スイッチの断面図である。本実施例では、各回路間を接続する導体としては、前述のフレキシブル導体に変えて、図５のようにスイッチの動作に追従するようなリンク構造としたものである。本実施例は図１の実施例２に更に遮断部又は断路部のスイッチ及び接地スイッチを真空容器内に収納し、各々リンク導体３４、３５により、各回路間を接続している。従って、本実施例の基本構造は実施例１と全く同一である。
【００３９】
以上の様に、本実施例の３つの負荷開閉器と２つの接地スイッチを収納した真空スイッチにおいても、真空容器内部における各負荷開閉器及び各接地スイッチを真空容器内で接続すること、又、各接地スイッチを真空容器外部と接続する接地端子を一つにした外部接続導体２７に接続することにより真空容器外部のスペースを減らし、コンパクトな真空スイッチにできるものである。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、接地スイッチを真空容器内で接続すると共に、真空容器外部と接続する接地端子を一つにすることで、真空容器外部に必要なスペースを減らし、コンパクトな真空スイッチギヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例による真空スイッチの構成を示す断面図。
【図２】  本発明の実施例による真空スイッチの構成を示す断面図。
【図３】  本発明の実施例による真空スイッチの構成を示す断面図。
【図４】  本発明の実施例による真空スイッチのスイッチ配置を示す上視図。
【図５】  本発明の実施例による真空スイッチの構成を示す断面図。
【符号の説明】
１…接地真空容器、２、３…接続導体、４、５、１９、２０、２１、２６…絶縁物、１０、１１、１４…固定電極、１２、１３、１５…可動電極、１６、１７、１８…可動導体、２２、２３、２４…ベローズ、２５…真空圧力測定装置、２７…外部接続導体、２８、２９、３０…可動ロッド、３１、３２…フレキシブル導体、３３…接地端子部導体、３４、３５…リンク導体。
【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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