(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地された真空容器内に、接地スイッチと、負荷開閉器と、前記真空容器内外部で電気的に接続される外部接続導体とを備え、前記接地スイッチと外部接続導体とが前記真空容器内で電気的に接続される真空スイッチにおいて、前記真空容器は、両端が開口した開口部を有する胴体部と、該胴体部の前記開口部に接合された蓋とを有し、前記接地スイッチと負荷開閉器の少なくとも一方の電極は前記胴体部に前記接地スイッチと負荷開閉器とを組み込んだ状態で互いの接触部が前記開口部から見える位置に形成されていることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項２】
前記蓋は、前記胴体部に溶接接合されていることを特徴とする請求項１記載の真空スイッチ。
【請求項３】
前記蓋の周端部に前記真空容器の外側に向けて屈曲された耳部を設け、該耳部を前記胴体部の内周面に当接して前記蓋が溶接接合されていることを特徴とする請求項１記載の真空スイツチ。
【請求項４】
前記蓋の断面形状が、前記真空容器の外側に向って凸状となる円弧形状を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の真空スイッチ。
【請求項５】
真空容器内に、接地スイッチと、負荷開閉器と、前記真空容器内外部で電気的に接続される外部接続導体とを備え、前記接地スイッチと外部接続導体とが前記真空容器内で電気的に接合され、前記真空容器は筒状の両側面側が開口した開口部を有する胴体部と、前記開口部の両側面側に接合された蓋との接合構造を有し、前記胴体部の上下面側に前記接地スイッチ及び負荷開閉器の少なくとも一方の電極が接続されていることを特徴とする真空スイッチ。
【請求項６】
真空容器内に、接地スイッチと、負荷開閉器と、前記真空容器内外部で電気的に接続される外部接続導体とを備え、前記接地スイッチと外部接続導体とが前記真空容器内で電気的に接合され、前記接地スイッチ及び負荷開閉器の少なくとも一方を複数備え、前記真空容器は筒状の両側面側が開口した開口部を有する胴体部と、複数の前記胴体部同志が前記開口部で互いに接続され該接合構造の両側の前記開口部に接合された蓋とを有し、前記胴体部の上下面側に前記接地スイッチ及び負荷開閉器の少なくとも一方の電極が接続されてい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スイッチを備えたものは，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，複数スイッチを真空容器内に収納しているが，真空容器の具体的な構成及び構造に関して全く記述がない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
真空容器内に複数スイッチを収納する場合、スイッチの個数が増すに従い、内部のスイッチ部品の組立作業は複雑で、困難になる。また、一つの真空容器内に複数真空スイッチを収納すると、真空容器の形状は大きく複雑なものになる。
【０００４】
本発明の目的は、真空容器内部に収納される部品の組立作業性を向上させ、真空容器の形状をシンプルにし、容器内部の部品組立が容易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、真空容器両端を開口させることで、真空容器内部に収納される部品の組立作業性を向上させ、また、真空容器となる胴体部を複数に分割して組み立て、それを一体に結合することで、真空容器の形状をシンプルにし、容器内部の部品組立を容易にすることが出来、それにより信頼性の高い真空スイッチギヤを提供する事ができるものである。
【０００６】
本発明は，真空容器内に複数の遮断部又は，断路部，接地スイッチを備えた真空スイッチにおいて、その真空容器の両端を開口させ、それによって作業性を高めたものである。
【０００７】
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。
【０００８】
本発明において，複数回路を収納した真空容器では，複数スイッチを真空容器内に収納し，組立てる為の作業スペース，また，内部部品の組立て状態が確認できる真空容器が望まれる。
【０００９】
そこで本発明では，真空容器に開口部を設け，容器内部の部品組立後，開口部に蓋をする構造とした。この結果，真空容器内部の組立て作業性を向上させ，内部部品組立て状態を確認することができ，信頼性の高い真空スイッチギヤにすることができた。
【００１０】
また，本発明では，真空容器開口部と蓋とを溶接で接合する構造としたことで，真空容器内部の部品をろう付け組立てた後，真空容器に蓋を取り付ける際，再度真空炉で加熱する事がなくなったため，一度ろう付けされた場所が蓋取付時に加熱されなくなり，ろう付け部の信頼性が向上した。
【００１１】
さらに，本発明では，真空容器を複数の容器から構成し，各容器をつなぎ合わせることで各真空容器の形状を簡素化する事ができた。また，各容器の形状を同形状とすることにより，部品の種類を減らし，組立て間違いが起こらない構造とした。
【００１２】
即ち、本発明は、接地された真空容器内に、接地スイッチと、負荷開閉器と、前記真空容器内外部で電気的に接続される外部接続導体とを備え、前記接地スイッチと外部接続導体とが前記真空容器内で電気的に接合される真空スイッチにおいて、前記真空容器は、両端が開口した開口部を有する胴体部と、該胴体部の前記開口部に接合された蓋とを有し、前記接地スイッチ及び負荷開閉器の少なくとも一方の電極は前記胴体部に前記接地スイッチと負荷開閉器とを組み込んだ状態でお互いの接触部が前記開口部から見える位置の前記蓋以外に設置されていることを特徴とする真空スイッチにある。
【００１３】
又、前記真空容器は開口した開口部を有する胴体部と、前記開口部に溶接接合された蓋とを有すること、前記真空容器は前記接地スイッチ及び負荷開閉器の少なくとも一方の各電極が接続される壁面を除く壁面が凸状に膨んだ構造を有すること、前記真空容器は管より形成され両端が開口した開口部を有する胴体部と、前記接地スイッチ及び負荷開閉器の少なくとも一方の電極が前記開口部以外に設置可能に三次元形状に塑性加工された前記電極の設置部とを有し、前記開口部に蓋が接合されていることのいずれかが好ましい。
【００１４】
更に、前記真空容器は両端が開口した開口部を有する胴体部と該胴体部の両端に設けられた蓋とを有し、前記接地スイッチ及び負荷開閉器の少なくとも一方の可動側電極がベローズによって可動可能に設けられ、前記ベローズは前記胴体部の上面に設けられた凹部に挿入接合されていること、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可動ロッドに電気的に接続され、前記接地スイッチの固定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接続導体に電気的に接続されていること、該負荷開閉器の固定側電極が前記真空容器内で絶縁されて外部に接続する接続導体に電気的に接続されていることのいずれかが好ましい。
【００１５】
又、本発明は、前記接地スイッチの固定側電極と前記負荷開閉器の固定側電極とが平板導体によって前記真空容器内で一体に接続されていること、前記接地スイッチの固定側電極と前記負荷開閉器の固定側電極とが導体によって前記真空容器内で一体に接続され、前記導体が前記真空容器内で絶縁されて前記真空容器外部に接続する接続導体に電気的に接続されていること、前記真空容器は筒状の両側面側が開口した開口部を有する胴体部と、前記開口部の少なくとも一方に接合された蓋との接合構造を有し、前記胴体部の上下面側に前記接地スイッチ及び負荷開閉器の少なくとも一方の電極が接続されていることのいずれかが好ましい。
【００１６】
又、本発明は、前記接地スイッチ及び負荷開閉器の少なくとも一方を複数備え、前記真空容器は筒状の両側面側が開口した開口部を有する胴体部と、該複数の胴体部同志が前記開口部で互いに接続され該接合構造の両側の前記開口部に接合された蓋とを有し、前記胴体部の上下面側に前記接地スイッチ及び負荷開閉器の少なくとも一方の電極が接続されていることを特徴とすること、前記真空容器は重量で、Ｃ０．０３％以下、Ｃｒ１８〜２０％、Ｎｉ９〜１３％及びＭｏ２．０〜３．０％を含むオーステナイト系鋼の接合構造からなることのいずれかからなることを特徴とする真空スイッチにある。更に、Ｓｉ１．０％以下、より０．３〜０．８％及びＭｎ２．０％以下、より０．５〜１．５％を含むことが好ましい。
【００１７】
前記真空容器は溶接により接合されること、前記真空容器は開口部を有する胴体部と該開口部を塞ぐ蓋とを有し、該蓋は周端部に前記真空容器の外側に向けて屈曲させて設けた耳部を有し、該耳部を前記胴体部の内周面に当設して、溶接接合されていること、前記真空容器は開口部を有する胴体部と該開口部を塞ぐ蓋とを有し、該蓋の断面形状が前記真空容器の外側に向けて凸状である円弧形状を有することが好ましい。
本発明は、これらの組合せよりなるものである。
【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】
接地真空容器１は大部分が強度の高いＪＩＳ規格のＳＵＳ３１６Ｌ非磁性ステンレス鋼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、アルミナ、ジルコニア等の焼結体からなる筒状の絶縁物４、５、６、７、１９、２０、２１、２６によって保たれている。
【００２０】
外部接続導体２７は中心の銅の導体部分を上の金属キャップと下の金属円筒体とを前述の筒状の絶縁物を介して接地真空容器１にろう付けされる。
【００２１】
これらの絶縁物４、５、６、７は接地真空容器１の胴体３４に７０％Ｃｕ−３０％Ｍｎ系ろう材によって接合され、絶縁物６、７には銅平板からなる導体８、９がＢＡｇ−８のＡｇろうによって接合される。この接地真空容器１の胴体３４への絶縁物４、５、６、７のろう付けによって高い残留応力が発生するので、そのため接地真空容器１として高い強度と耐ＳＣＣの部材が用いられる。接地真空容器１の胴体３４の図１の側面から見た形状は蓋３５の平面形状と同様である。
【００２２】
本実施例では、接地真空容器１を、胴体部３４を両端が開口した前述の非磁性ステンレス鋼管又はその鋼板を用い図１の側面で一体に溶接によって胴体部が所定の形状に形成され、開口部側の蓋３５は中央部が膨らんだ楕円形状の同じ非磁性ステンレス鋼板からなり、その断面を中央部が平坦な円弧状にし、接合部３６を接地真空容器１の外側に屈曲させて胴体部３４の内周側に当設し、溶接によって接合されるものである。この接合は、各部品が設置し、終わった段階で行われる。
【００２３】
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。
【００２４】
ベローズ２２、２３、２４が設けられる胴体部３４の上面側はベローズ２２、２３、２４が伸縮可能に設けられる様に凹部が設けられ、その中心部は可動ロッド２８、２９が入る貫通孔が設けられる。
【００２５】
胴体部３４の下部には、接続導体２、３が挿入される貫通孔が設けられ、その内外に筒状の絶縁物４、５、６、７が接合されている。
【００２６】
固定電極１０は導体８を介して接続導体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は導体９を介して接続導体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。銅の平板からなる導体８、９は接地真空容器の一部となっており、接地真空容器１内で絶縁物６、７を介して接地真空容器１に接続されている。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。又、導体９には接地スイッチの固定電極１４が一体にろう付け接続されている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
又、フレキシブル導体を主回路通電部との距離がとれるように通電部と反対方向に凸形状とした。
【００３１】
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。
【００３２】
以上の様に、本実施例によれば、真空容器内部に収納される部品の組立作業性良く、真空容器の形状がシンプルになり、容器内部の部品組立が容易なため、信頼性の高い真空スイッチを提供することができるものである。
【００３３】
又、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。
【００３４】
（実施例２）
図２は本発明の真空スイッチの断面図及び図３は図２の上面図である。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。又、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。遮断部又は断路部のスイッチを３組及び接地スイッチを２組真空容器内に収納し、前者と後者とを千鳥状に配置した。２組みの接地スイッチはフレキシブル導体３２によって１個の集約された外部接続導体２７に接続されている。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
以上の様に、本実施例によれば、真空容器内部に収納される部品の組立作業性良く、真空容器の形状がシンプルになり、容器内部の部品組立が容易なため、信頼性の高い真空スイッチを提供することができるものである。
【００３８】
又、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。
【００３９】
（実施例３）
図４は本発明の真空スイッチの断面図及び図５はその上面図である。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。又、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、各回路間を接続したものである。遮断部又は断路部のスイッチを４組以上及び接地スイッチを３組以上真空容器内に収納し、前者と後者とを千鳥状に配置した。
【００４０】
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。
【００４１】
以上の様に、本実施例によれば、真空容器内部に収納される部品の組立作業性良く、真空容器の形状がシンプルになり、容器内部の部品組立が容易なため、信頼性の高い真空スイッチを提供することができるものである。
【００４２】
又、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。
【００４３】
（実施例４）
図６は、本発明の真空スイッチの断面図である。又、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。遮断部又は断路部のスイッチを３組及び接地スイッチを２組真空容器内に収納し、前者と後者とを千鳥状に配置した。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。
【００４４】
本実施例における接地真空容器１は実施例１に用いたＳＵＳ３１６Ｌ鋼管を３本各々縦に用い、上面から見て四角形状に塑性加工され、又、開口部は加工された各々の鋼管の両側面に設けられ、鋼管同志は開口部同志で溶接部３６の様に溶接によって接合される。接地スイッチ及び遮断部又は断路部の各電極は図６の様に個々の鋼管に同じ材料の平板を塑性加工によってベローズ２２を挿入する突起が設けられ、その突起に電極を挿入する孔が設けられたキャップが接合される。各電極の接合は実施例１と同様である。そして、前述と同様に、各電極の接触状態を開口部によって確認した後に蓋３５が溶接によって接合される。
【００４５】
以上の様に、本実施例によれば、真空容器内部に収納される部品の組立作業性が良く、真空容器の形状がシンプルになり、容器内部の部品組立が容易なため、信頼性の高い真空スイッチを提供することができるものである。
【００４６】
又、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も、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。
【００４７】
【発明の効果】
以上の様に、本発明によれば、真空容器内部に収納される部品の組立作業性良く、真空容器の形状がシンプルになり、容器内部の部品組立が容易なため、信頼性の高い真空スイッチを提供することができる。
【００４８】
更に、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】  図２の真空スイッチのスイッチ配置を示す上視図。
【図４】  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５】  図４の真空スイッチのスイッチ配置を示す上視図。
【図６】  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、６、７、１９、２０、２１、２６…絶縁物、８、９…導体、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、３３…外部接続導体、２８、２９、３０…可動ロッド、３１、３２…フレキシブル導体、３４…胴体部、３５…蓋、３６…溶接部。
【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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