(57)【要約】【課題】装置の温度上昇を効率よく抑制する固体絶縁開閉装置を得る。【解決手段】固体絶縁開閉装置は、固定接点及びこの固定接点に接離する可動接点を有する真空バルブ８と、可動接点に接続された可動導体４と、固定接点に接続された固定導体５と、真空バルブ８、可動導体４及び固定導体５を収納するとともに内部に絶縁油２０を充満させる外部絶縁筒（上部固体絶縁物１７，中部固体絶縁物１６及び下部固体絶縁物１１）と、外部絶縁筒内部の可動導体４を囲む第一領域Ａと固定導体５を囲む第二領域Ｂとを連通して、第一領域Ａから第二領域Ｂへの絶縁油の移動を可能とする冷却パイプ１８とを備えている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点及び該固定接点に接離する可動接点を有する真空バルブと、
前記可動接点に接続された可動導体と、
前記固定接点に接続された固定導体と、
前記真空バルブ、前記可動導体及び前記固定導体を収納するとともに内部に絶縁油を充満させる外部絶縁筒と、
前記外部絶縁筒内部の前記可動導体を囲む第一領域と前記固定導体を囲む第二領域とを連通して前記絶縁油の移動を可能とする連通孔と
を備えたことを特徴とする固体絶縁開閉装置。
【請求項２】
前記連通孔は、前記第一領域と前記第二領域とを連通する冷却パイプであり、
前記真空バルブ、前記外部絶縁筒及び前記冷却パイプは、複数組設けられており、
複数の前記冷却パイプを連通する連結パイプをさらに備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁開閉装置。
【請求項３】
前記冷却パイプは、周囲が空間となるように前記外部絶縁筒から離れて設けられ、前記冷却パイプに冷却フィンが配設されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の固体絶縁開閉装置。
【請求項４】
前記冷却パイプ及び前記冷却フィンを強制風冷する風冷部をさらに備えた
ことを特徴とする請求項３に記載の固体絶縁開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空バルブを有する固体絶縁開閉装置に関し、特に冷却性能を改善した固体絶縁開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体絶縁開閉装置において、温度上昇を抑制する冷却構造は、例えば、電路を形成する導体から延在して絶縁体の内側に密接する熱伝導体と、この熱伝導体に対向するように上記絶縁体の外側に配設された冷却フィンとを有し、電路から発生する熱を熱伝導体に導き、上記絶縁体及び上記冷却フィンを介して大気中に放熱させていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３０３９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の固体絶縁開閉装置においては、上記のように絶縁体及び上記冷却フィンを介して大気中に放熱していた。冷却フィンを介する放熱はある程度の効率を得られるが、絶縁体を介しての放熱は効率が低く、全体として十分な放熱効率となっておらず、さらなる放熱効果が期待されていた。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置の温度上昇を効率よく抑制する固体絶縁開閉装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の固体絶縁開閉装置は、固定接点及びこの固定接点に接離する可動接点を有する真空バルブと、可動接点に接続された可動導体と、固定接点に接続された固定導体と、真空バルブ、可動導体及び固定導体を収納するとともに内部に絶縁油を充満させる外部絶縁筒と、外部絶縁筒内部の可動導体を囲む第一領域と固定導体を囲む第二領域とを連通して絶縁油の移動を可能とする連通孔とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第一領域と第二領域とを連通する連通孔を設けたことにより、絶縁油の温度による密度差により、第一領域から第二領域へ絶縁油が移動するので、局所的な温度上昇を緩和することができ、従来より通電容量の高い固体絶縁開閉装置を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明にかかる固体絶縁開閉装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明にかかる冷却機構付き固体絶縁開閉装置の実施の形態１を示す固体絶縁開閉装置の縦断面図である。真空バルブ８は、内部に図示しない固定電極及び可動電極を有している。そして、可動電極に接続された可動側接続部８ａを第一側の端部から進退動させる。また、真空バルブ８は、固定電極に接続された固定側接続部８ｂを第一側に対向する第二側の端部から突出させている。
【００１０】
真空バルブ８の第一側において、真空バルブ８に接続される送配電用の上部接続母線１４は、上部接続部１ａを介して上部導体１に電気的に接続されている。上部導体１にコンタクトフォルダ３が固着されている。コンタクトフォルダ３は、真空バルブ８側から延びて進退動する可動導体４を軸方向に案内する。可動導体４の一端はコンタクトフォルダ３に電気的に接続されて摺動し、他端は電流遮断機構部である真空バルブ８の可動側接続部８ａと接続されている。また、可動導体４の中間部に外部からの駆動力で可動導体４を軸方向に駆動させる駆動レバー（操作機構部）９が設けられている。電気的に接続されながら摺動するコンタクトフォルダ３と可動導体４とを電気的にシールドするためにシールド２が設けられている。
【００１１】
真空バルブ８の第二側において、真空バルブ８の固定側接続部８ｂは下部導体６と電気的に接続されている。更に、下部導体６の他端は下部接続部６ａを介して、送配電用の下部接続母線１５に電気的に接続されている。
【００１２】
上部固体絶縁物（外部絶縁筒）１７は、上部接続部１ａからシールド２の可動側接続部８ａ側端部までの通電導体部を覆い、この通電導体部を外部から絶縁すると共に、可動導体４を駆動する上記駆動レバー９を収納する第一領域Ａを形成している。この第一領域Ａは絶縁油２０で満たされている。
【００１３】
中部固体絶縁物（外部絶縁筒）１６は、真空バルブ８を外部と絶縁すると共に、真空バルブ８の周囲に狭小の領域（隙間）を形成している。この狭小の領域も絶縁油２０で満たされている。
【００１４】
下部固体絶縁物（外部絶縁筒）１１は、下部導体６から下部接続部６ａまでの接地部を覆い、この接地部を外部から絶縁すると共に、下部導体６の一部を囲む第二領域Ｂを形成している。この第二領域Ｂもまた絶縁油２０で満たされている。
【００１５】
単極部１９は、上部固体絶縁物１７と中部固体絶縁物１６及び固体絶縁物１１で覆われた部位で構成されており、送配電用の上部接続母線１４及び下部接続母線１５とはそれぞれ上部接続部１ａ及び下部接続部６ａで機械的に着脱される構造とされている。
【００１６】
図２は図１の第一領域Ａから第二領域Ｂまでの部分を拡大して示す縦断面図であり、絶縁油２０の循環経路を示している。図２に示すように、第一領域Ａと第二領域Ｂとを連通するように冷却パイプ１８が設けられている。すなわち、上部固体絶縁物１７に設けられた貫通孔２４に冷却パイプ１８の一端が接続され、他端は下部固体絶縁物１１に設けられた貫通孔２５に接続されている。冷却パイプ１８は、貫通孔２４を介して第一領域Ａの上部、すなわち、上部導体１に近い側に接続されている。そして、真空バルブ８の固定側接続部８ｂの絶縁油流通穴８ｃが設けられている。これにより、上部固体絶縁物１７内部の絶縁油２０と中部固体絶縁物１６内部の絶縁油２０及び下部固体絶縁物１１内部の絶縁油２０は移動可能とされ、冷却パイプ１８を介して循環可能な構造とされている。
【００１７】
次に動作について説明する。真空バルブ８内にある固定電極及び可動電極が接続状態の場合は、電流は送配電用の上部接続母線１４を通じ、コンタクトフォルダ３、可動導体４、下部導体６を介して送配電用の下部接続母線１５へと流れる。この時、各電路部の抵抗Ｒと通電電流ＩによりＩ２Ｒの熱が発生する。この熱により、単極部１９内部の絶縁油２０が加熱され、絶縁油２０の温度が上昇する。一方、冷却パイプ１８の絶縁油２０は冷却されているので、その温度による密度差により、冷却パイプ１８内の絶縁油２０は下部固体絶縁物１１に設けられた貫通孔２５から流入し、真空バルブ８の固定側接続部８ｂの絶縁油流通穴８ｃを経由し、真空バルブ８の側面に沿って上昇し、上部固体絶縁物１７に設けられた貫通孔２４から冷却パイプ１８へと循環する。即ち、図２の矢印Ｃで示す方向に絶縁油２０が循環することにより、高温の絶縁油２０は冷却パイプ１８の放熱効果によって順次冷却される。
【００１８】
以上のように本実施の形態の固体絶縁開閉装置においては、一端に可動導体４が接続され他端に固定導体５が接続された真空バルブ８と、真空バルブ８を収納して、真空バルブ８の周囲で真空バルブ８との間に隙間を形成し、真空バルブ８の一端側で可動導体４の周囲を囲むように第一領域Ａを形成し、真空バルブ８の他端側で下部導体６の一部を囲むように第二領域を形成するとともに、相互につながるこれらの隙間、第一領域Ａ及び第二領域Ｂを絶縁油２０で満たす外部絶縁筒（上部固体絶縁物１７，中部固体絶縁物１６及び下部固体絶縁物１１）と、第一領域Ａ及び第二領域Ｂとを連通して、絶縁油の温度による密度差による第一領域Ａから第二領域Ｂへの絶縁油の移動を可能とする冷却パイプ１８とを備えている。そのため、第一領域Ａで加熱された絶縁油２０は、第一領域Ａ、冷却パイプ１８、第二領域Ｂ、第一領域Ａの順で循環することになる。冷却パイプ１８は、装置内部で発生した熱を限られたスペースで効率良く冷却する。これにより、温度上昇値を低減させ、従来より通電容量の大きい固体絶縁開閉装置を実現できる効果がある。
【００１９】
尚、本実施の形態においては、第一領域Ａと第二領域Ｂとを連通する手段として、冷却パイプ１８を用いているが、冷却パイプ１８に限らず、外部絶縁筒の外壁面に外部絶縁筒と一体に形成された流路や、マニホールドブロックの油路のように肉厚の外部絶縁筒の内部に形成された連通穴などでもよく、すなわち、第一領域Ａと第二領域Ｂとを連通する連通孔が設けられれば同様の効果を得ることができる。
【００２０】
実施の形態２．
図３はこの発明にかかる冷却機構付き固体絶縁開閉装置の実施の形態２を示す併設された３相の単極部を示す側面図である。図４は冷却パイプの側面図である。図５は３相の単極部に設けられた冷却パイプ１８Ｂと相間連結冷却パイプ２１の正面図である。本実施の形態の固体絶縁開閉装置においては、３相を構成する３本の単極部１９が併設されている。３本の単極部１９には、それぞれ冷却パイプ１８Ｂが設けられている。そして、３本の冷却パイプ１８Ｂを連結するように相間連結冷却パイプ（連結パイプ）２１が設けられている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２１】
本実施の形態の固体絶縁開閉装置においては、相間連結冷却パイプ２１により、各相の絶縁油２０が自由に循環することが可能となっている。これにより、各相間の温度ばらつきを低減することができ、信頼性の高い固体絶縁開閉装置を実現できる効果がある。
【００２２】
実施の形態３．
図６はこの発明にかかる冷却機構付き固体絶縁開閉装置の実施の形態３を示す冷却パイプの側面図である。本実施の形態の冷却パイプ１８Ｃには、外気に触れる表面積を増やす目的の冷却フィン２２が配設されている。その他の構成は実施の形態２と同様である。冷却フィン２２を配設することにより、更に放熱効果を上げ、高温の絶縁油２０の冷却を促進することが可能となる。これにより、実施の形態２より更に通電容量の大きい固体絶縁開閉装置を実現できる。
【００２３】
実施の形態４．
上記実施の形態３によれば、絶縁油を自然換気により冷却している。本実施の形態においては、実施の形態３の構成に加えて、冷却フィン２２を強制風冷する例えば送風機などの風冷部を備えている。冷却フィン２２を強制風冷すれば、更に通電容量を大きくすることができる。これにより、実施の形態３より更に通電容量の大きい固体絶縁開閉装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上のように、本発明にかかる固体絶縁開閉装置は、密閉構造とした外部絶縁筒の内部に真空バルブ等の電流遮断機構部を収納した固体絶縁開閉装置に適用されて有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明にかかる冷却機構付き固体絶縁開閉装置の実施の形態１を示す固体絶縁開閉装置の縦断面図である。
【図２】図１の第一領域から第二領域までの部分を拡大して示す縦断面図であり、絶縁油の循環経路を示す図である。
【図３】この発明にかかる冷却機構付き固体絶縁開閉装置の実施の形態２を示す併設された３相の単極部を示す側面図である。
【図４】実施の形態２の冷却パイプの側面図である。
【図５】３相の単極部に設けられた冷却パイプと相間連結冷却パイプの正面図である。
【図６】この発明にかかる冷却機構付き固体絶縁開閉装置の実施の形態３を示す冷却パイプの側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  上部導体
１ａ  上部接続部
２  シールド
３  コンタクトフォルダ
４  可動導体
６  下部導体
６ａ  下部接続部
８  真空バルブ
８ａ  可動側接続部
８ｂ  固定側接続部
８ｃ  絶縁油流通穴
９  駆動レバー（操作機構部）
１１  下部固体絶縁物（外部絶縁筒）
１４  上部接続母線
１５  下部接続母線
１６  中部固体絶縁物（外部絶縁筒）
１７  上部固体絶縁物（外部絶縁筒）
１８，１８Ｂ，１８Ｃ  冷却パイプ
１９  単極部
２０  絶縁油
２１  相間連結冷却パイプ（連結パイプ）
２２  冷却フィン
２４，２５  貫通孔
【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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