(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内に、電源側導体と、該電源側導体と接離する導電性ロッドと、負荷側導体と、導電性の金属箔を積層して形成され、前記負荷側導体及び導電性ロッドに接続してある可撓導体と、該可撓導体を覆って、前記導電性ロッド及び負荷側導体のそれぞれに気密状態に固定した可撓性を有するカバー部材とを設けてあり、該カバー部材内には、酸素又は窒素を含む気体が封入してあることを特徴とするスイッチギア。
【請求項２】
開口部が設けてある真空容器内に、電源側導体と、該電源側導体と接離する導電性ロッドと、該導電性ロッドに接続してある接続導体とを設けてあり、前記真空容器の内外を気密に封止すべく、前記開口部及び接続導体に渡して固定してある可撓性を有するカバー部材を備え、該カバー部材を通して前記真空容器の外部に位置する前記接続導体の一端部と、前記真空容器外にある負荷側導体とを導電性の金属箔を積層して形成した可撓導体にて接続したことを特徴とするスイッチギア。
【請求項３】
真空容器内に、電源側導体と、該電源側導体と接離する導電性ロッドと、負荷側導体と、該負荷側導体と前記導電性ロッドとに渡して固定され、伸縮性を備えた筒形をなす導電性部材とを設けてあることを特徴とするスイッチギア。
【請求項４】
カバー部材は、ベローズであることを特徴とする請求項１又は２記載のスイッチギア。
【請求項５】
導電性部材は、導電性材料で形成されたベローズであることを特徴とする請求項３記載のスイッチギア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源に接続する母線側導体（電源側導体）と負荷側導体とを接離する主回路開閉部を備えるスイッチギアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スイッチギアは、内部を高真空にして絶縁性を高めた容器内に、電源と接続する母線側導体及び負荷側導体の各端部を夫々引き込み、外部の駆動装置によって母線側導体と負荷側導体とを接離させることにより、電源側から負荷側へ流れる電流を遮断する構成にしてある。
【０００３】
図４は従来のスイッチギアの要部の構成を示す模式的断面図であり、図において２０は、内部を高真空にした真空容器である。真空容器２０内にはその上部から母線用ブッシング２２を通して電源側（母線側）導体２１の一端部が、また側部からケーブルブッシング３４を通して負荷側導体３３の一端部が夫々導入されている。電源側導体２１の下端部には第１固定電極２３が設けられ、その下方に適宜の間隔を隔てて導電性ロッド２６の上端部に設けた第１可動電極２４と対向させ、これらによって主回路開閉部２５が構成されている。
【０００４】
導電性ロッド２６は、電源側導体２１と同一直線上に設置されており、その下端部は絶縁ロッド２９に連結され、また絶縁ロッド２９は操作ロッド２８を介して真空容器２０の外部に設けてある図示しない駆動装置に連結されており、駆動装置によって電源側導体２１の第１固定電極２３と導電性ロッド２６の第１可動電極２４とを接離せしめるようになしてある。操作ロッド２８とこれを貫通させてある真空容器２０の孔の周縁部との間には第１ベローズ３１を介装することによって、真空容器２０の気密性を保つようにしてある。
【０００５】
一方、導電性ロッド２６の中間部分には、金属環２７をその周面が負荷側導体３３の一端部と対向するように外嵌固定してある。金属環２７の周面と負荷側導体３３の一端部との間は、金属箔を重ねて構成した可撓導体４０の各端部をろう付けすることによって接続してある。また真空容器２０の下方から、負荷側導体３３と対向する位置に接地用導体３６の上端部を突出させてあり、図示しない駆動装置によって負荷側導体３３と接離せしめられるようにしてある。
接地用導体３６の上端部には第２可動電極３８が、またこれと対向する負荷側導体３３の周面には第２固定電極３７が設けられており、これらによって接地開閉部３９が構成されている。
接地用導体３６とこれを貫通させてある真空容器２０の孔の周縁部との間には第２ベローズ３２を介装することによって、真空容器２０の気密性を保つようにしてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した如きスイッチギアにおいては、脱ガスベーキングを行なう前処理を施した後、金属環２７と負荷側導体３３の一端部とに渡して可撓導体４０の各端部を夫々ろう付けして固定するが、このとき加熱・放熱による焼きなまし作用により、可撓導体４０の不純物が拡散し、金属成分が均質化する清浄化作用を受ける。ところが清浄化される過程で、また金属箔が互いに摺り合わされる過程で酸化膜が失われ、可撓導体４０に電流が流れて発熱した際に可撓導体４０を構成する金属箔の表面同士が凝着する。
【０００７】
可撓導体４０の金属箔に凝着が生じた場合、本来の可撓性が失われるばかりでなく、導電性ロッド２６の進退移動に伴って可撓導体４０が撓む都度、凝着が生じた部分に多方向から力が加わることによって金属箔に剪断歪みが生じるが、剪断歪みの生じた部分が破断すると、導電性の凝着摩耗粉が周囲に飛散し、絶縁性を保っていた真空容器２０内が汚染されて耐電圧性能が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可撓導体を覆うカバー部材の内部を気密状態にし、その中に大気又は窒素ガスを封入することによって、可撓導体の凝着を防止し、破断時の凝着摩耗粉による真空容器内の汚染を防止して耐電圧性能を安定化したスイッチギアを提供することにある。
【０００９】
また他の目的は、可撓導体を真空容器外に設けて凝着自体の発生を防止し、導電性の凝着摩耗粉による真空容器内の汚染を防止して耐電圧性能を安定にしたスイッチギアを提供することにある。
【００１０】
更に他の目的は、導電性ロッドと負荷側導体とに渡して筒状の導電性部材を設けることによって、凝着の発生がなく、導電性の凝着摩耗粉による真空容器内の汚染を防止して耐電圧性能を安定にしたスイッチギアを提供することにある。
【００１１】
また更に他の目的は、カバー部材をベローズで、また導電性部材を筒形をなす導電性ベローズで構成することによって、電源側導体と導電性ロッドとの接離動作に対し、導電性ロッドと負荷側導体とを結ぶ導電性部材を円滑に追従することができるスイッチギアを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係るスイッチギアは、真空容器内に、電源側導体と、該電源側導体と接離する導電性ロッドと、負荷側導体と、導電性の金属箔を積層して形成され、前記負荷側導体及び導電性ロッドに接続してある可撓導体と、該可撓導体を覆って、前記導電性ロッド及び負荷側導体のそれぞれに気密状態に固定した可撓性を有するカバー部材とを設けてあり、該カバー部材内には、酸素又は窒素を含む気体が封入してあることを特徴とする。
【００１３】
この発明においては、カバー部材を電源側導体と接離する導電性ロッドと負荷側導体とに渡して気密状態にしたカバー部材を固定し、カバー部材の内部に酸素または窒素を含む気体を封入することによって、可撓導体の表面に酸化物または窒化物の膜を形成することができ、可撓導体への凝着を抑制することができる。また、可撓導体の可撓性が損なわれないことから導電性ロッドの動きにも円滑に追従することができ、またたとえ凝着摩耗粉が生じた場合でも、可撓導体はカバー部材に覆われているので真空容器内を汚染することがなく、耐電圧性能の信頼性を高め得る。
【００１４】
請求項２に記載の発明に係るスイッチギアは、開口部が設けてある真空容器内に、電源側導体と、該電源側導体と接離する導電性ロッドと、該導電性ロッドに接続してある接続導体とを設けてあり、前記真空容器の内外を気密に封止すべく、前記開口部及び接続導体に渡して固定してある可撓性を有するカバー部材を備え、該カバー部材を通して前記真空容器の外部に位置する前記接続導体の一端部と、前記真空容器外にある負荷側導体とを導電性の金属箔を積層して形成した可撓導体にて接続したことを特徴とする。
【００１５】
この発明においては、真空容器に設けられた開口部と真空容器内部の接続導体とに渡して可撓性を備えるカバー部材を固定し、このカバー部材を通して真空容器の外側に位置する接続導体の一端部を真空容器外の負荷側導体に可撓導体によって接続させることで可撓導体自体を真空容器外におくことができ、可撓導体に凝着が生じることを防止して、耐電圧性能の安定化を図ることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明に係るスイッチギアは、真空容器内に、電源側導体と、該電源側導体と接離する導電性ロッドと、負荷側導体と、該負荷側導体と前記導電性ロッドとに渡して固定され、伸縮性を備えた筒形をなす導電性部材とを設けてあることを特徴とする。
【００１７】
この発明においては、導電性ロッドと負荷側導体に渡して可撓性，伸縮性を備えた筒形をなす導電性部材を設けることで、凝着自体及び凝着摩耗粉の発生が防止できて真空容器内が汚染されることがなく、耐電圧性能が安定する。
【００１８】
請求項４に記載の発明に係るスイッチギアは、カバー部材は、ベローズであることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明に係るスイッチギアは、導電性部材は、導電性材料で形成されたベローズであることを特徴とする。
【００２０】
これらの発明においては、ベローズを用いることによって、電源側導体と接離する導電性ロッドの動きに、内部の気密性を保持しつつ、円滑に追従することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態１を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１
図１は実施の形態に係るスイッチギアの要部構成を示す模式的側断面図である。図において、２０は内部を１０-3ｔｏｒｒ以下の高真空に保っている真空容器である。真空容器２０の上部壁には母線用ブッシング２２を、また側部壁にケーブルブッシング３４を夫々気密状態を保つ状態で嵌着させてあり、またこれらを通して電源側（母線側）導体２１、負荷側導体３３の各一端部が真空容器２０内に気密状態を保った状態で導入してある。
【００２２】
真空容器２０内に導入された電源側導体２１の端部には、第１固定電極２３が設けてあり、これと適宜の間隔を隔てて同一直線上に配した導電性ロッド２６の端部に設けてある第１可動電極２４と対向させ、主回路開閉部２５が構成されている。
導電性ロッド２６は、絶縁ロッド２９を介して操作ロッド２８に連結し、また操作ロッド２８は、真空容器２０の外部に配した図示しない駆動装置によって進退駆動され、第１可動電極２４を第１固定電極２３と接離せしめるようにしてある。
なお、操作ロッド２８とこれを貫通させてある真空容器２０の孔の周縁部との間には第１ベローズ３１を介装させることによって真空容器２０の気密性を保っている。
【００２３】
一方、導電性ロッド２６の中間部分には金属環２７を、その図面が負荷側導体３３の一端部と対向するように外嵌固定してある。金属環２７と負荷側導体３３の一端部とに渡して金属箔を重ねて構成してある可撓導体４０の各端部をろう付けして接続してある。そしてこの可撓導体４０の周囲を覆うために、金属環２７の周面と負荷側導体３３の一端部との間にはステンレス系または銅系等の金属で作成したベローズ４１ａがその各一端部をろう付けすることにより、場合によっては溶接することによって内部が気密状態になるように固定してある。
【００２４】
真空容器２０の下方には、前記負荷側導体３３と対向する位置に真空容器２０を貫通させて接地用導体３６の上端部を臨ませてあり、接地用導体３６の上端部には第２可動電極３８を設け、負荷側導体３３の周面に設けた第２固定電極３７と対向させてあり、これらによって、接地開閉部３９を形成してある。
接地用導体３６の下端部は図示しない駆動装置に連結されており、この駆動装置によって進退移動し、第２可動電極３８を第２固定電極３７に接離させるようにしてある。
接地用導体３６とこれを貫通させた真空容器２０の孔の周縁部との間に第２ベローズ３２を介装することにより、真空容器２０の気密性が保持されている。
【００２５】
このような実施の形態１のスイッチギアにあっては、主回路開閉部２５の開閉動作によってはアーク生成物が生じることがあるが、可撓導体４０の周囲をベローズ４１ａで覆うことによって可撓導体４０にアーク生成物が付着することを防止している。
【００２６】
ところでベローズ４１ａは、内部に導電性ロッド２６の進退に伴う可撓導体４０の形状の変化にも対応できる空間を確保し、可撓導体４０と接触しない形状にしてあり、しかも導電性ロッド２６の進退に伴った動きにも円滑に追従可能な可撓性及び伸縮性を備えている。そして、内部には１０ｔｏｒｒから７６０ｔｏｒｒまでの圧力の大気又は窒素ガスを封入してあり、可撓導体４０の表面には酸化物または窒化物の膜が形成され、可撓導体４０表面の凝着を抑制することができ、可撓導体４０の可撓性、伸縮性が損なわれることがなく、導電性の凝着摩耗粉によって真空容器２０内を汚染することもなく、耐電圧性能が安定する。
【００２７】
なお、可撓導体４０及びベローズ４１ａの位置は接地開閉部３９のある位置よりも負荷側導体３３側に設けてもよい。
【００２８】
実施の形態２
図２は実施の形態２に係るスイッチギアの要部構成を示す模式的側断面図であり、この実施の形態２にあっては、導電性ロッド２６に外嵌固定してある金属環２７の周面に対向して、真空容器２０の側部壁に開口部が設けてある。
金属環２７には側方に延在する接続導体４２が設けてあり、また開口部の径は可撓導体４０がかなり余裕をもって貫通できる大きさにしてあり、可撓導体の一端部は真空容器２０内において接続導体４２の一端部に、また開口部を貫通している可撓導体４０の他端部は、真空容器２０外にある負荷側導体３３にろう付けし、電源側から負荷側へ電流が流れるようにしてある。また、真空容器２０の下部には、接続導体４２と対向する位置には接地用導体３６の上端部を貫通させてあり、その下端部は図示しない駆動装置に連結されている。
【００２９】
接続導体４２の一端部と真空容器２０の開口部との間には、ステンレス系の金属で作成されたベローズ４１ｂが設けてあり、ベローズ４１ｂの両端をそれぞれ接続導体４２の一端部と真空容器２０の開口部周縁にろう付けして固定してあるので、真空容器２０内の気密性が保持されている。
【００３０】
こうして可撓導体４０を真空容器２０の外部に置くことによって、可撓導体４０への凝着を抑制して可撓性の喪失を防止している。また導電性の凝着摩耗粉が真空容器２０内に拡散して真空容器２０内を汚染することもなく、耐電圧性能を安定にすることができる。
図１と重複する内容については、同じ番号を付けることにより説明を省略する。
【００３１】
実施の形態３
図３は実施の形態３に係るスイッチギアの要部構成を示す模式的側断面図である。
導電性ロッド２６に外嵌固定している金属環２７の外周面と負荷側導体３３の一端部とに銅系の金属で作成された導電性ベローズ４３が渡され、その両端部が夫々ろう付けして接続してある。導電性ベローズ４３は、主回路開閉部２５の開閉動作に伴う金属環２７と負荷側導体３３との位置ずれにも円滑に追従し得る可撓性，伸縮性を備えている。
このような構成とすることで、部材同士が互いに接触しないために、導電性ベローズ４３の外周面及び内周面において凝着が生じず、凝着摩耗粉が発生しないので耐電圧性能を安定にすることができる。
【００３２】
なお、導電性ベローズ４３の位置は接地開閉部３９のある位置よりも負荷側導体３３側にあってもよい。
さらに、実施の形態１，２におけるベローズ４１ａ、４１ｂ及び実施の形態３における導電性ベローズ４３の径方向の断面形状は、円形に限らず楕円、四角形等であってもよい。
図１と重複する内容については同じ部分に同じ番号を付して説明を省略する。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明のスイッチギアにおいては、カバー部材で可撓導体を覆ってあるために、アーク生成物の付着を阻止することができる。また、その内部に大気または窒素を含むガスを封入してあり、可撓導体の表面に酸化物または窒化物の膜を形成することができるために、可撓導体の凝着を防止することができる。これにより可撓導体において可撓性，伸縮性を良好に保つことが可能となり、凝着摩耗粉の発生を防止でき、真空容器内が汚染することがなく耐電圧性能を安定に維持できる。
【００３４】
請求項２に記載の発明のスイッチギアにおいては、可撓導体が真空容器の外にあるために、可撓導体に凝着が生じることを防止でき、動作を安定にすることができる。また凝着摩耗粉が発生することも防止できるので真空容器内が汚染されることがなくなり耐電圧性能を安定にすることができる。
【００３５】
請求項３に記載の発明のスイッチギアにおいては、可撓性のある導電性部材を用いることにより主回路の開閉を行なう導電性ロッドの動作にも円滑に追従することができる。さらに部材同士が互いに接触しないように形成してあるために、凝着が生じず、凝着摩耗粉によって真空容器内が汚染される虞れもなくなることから耐電圧性能を安定にすることができる。
【００３６】
請求項４、請求項５に記載の発明のスイッチギアにおいて、ベローズを用いることによって、内部の気密性を保持し、母線側及び負荷側の電極の接離を行なう導電性ロッドの動作にも円滑に追従することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１の要部構成を示す模式的側断面図である。
【図２】  実施の形態２の要部構成を示す模式的側断面図である。
【図３】  実施の形態３の要部構成を示す模式的側断面図である。
【図４】  従来のスイッチギアの要部構成を示す模式的側断面図である。
【符号の説明】
２０  真空容器、２１  電源側（母線側）導体、２２  母線用ブッシング、
２３  第１固定電極、２４  第１可動電極、２５  主回路開閉部、２６  導電性ロッド、２７  金属環、２８  操作ロッド、２９  絶縁ロッド、３１  第１ベローズ、３２  第２ベローズ、３３  負荷側導体、３４  ケーブルブッシング、
３６  接地用導体、３７  第２固定電極、３８  第２可動電極、３９  接地開閉部、４０  可撓導体、４１ａ，４１ｂ  ベローズ。
【図１】
0003753544.tif 000002
【図２】
0003753544.tif 000003
【図３】
0003753544.tif 000004
【図４】
0003753544.tif 000005