JP2009240095A - 真空遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】主回路構成部品を支持がいしで支持固定する真空遮断器の耐電圧特性を向上させる。
【解決手段】接離自在の一対の接点を有する真空バルブ７と、真空バルブ７の固定側と可動側とをそれぞれ固定する腕導体５ａ、８ａ、主回路導体６、９と、腕導体５ａ、８ａ、主回路導体６、９を固定する支持がいし３、４と、支持がいし３、４を固定するとともに、真空バルブ７を開閉操作する操作機構２を収納した本体フレーム１とを具備し、本体フレーム１と対向する腕導体５ａ、８ａ、主回路導体６、９の端部全周に面取り加工を施し、複数の断面鈍角を形成したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空バルブを支持がいしで固定する真空遮断器に係り、特に支持がいし近傍の耐電圧特性を向上し得る真空遮断器に関する。

従来、この種の真空遮断器は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブを絶縁バリアで支持固定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。一方、大容量の真空遮断器では、真空バルブが重量物となるので、絶縁バリアよりも機械的強度が得られる支持がいしを用いる技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−２３８５８１号公報 （第２ページ、図１） 特開平１１−１６４４２８号公報 （第３ページ、図１）

上記の従来の真空遮断器においては、次のような問題がある。大容量の真空遮断器では、主回路導体などの主回路構成部品が大型化し、それを支持固定する支持がいしの耐電圧特性が低下する傾向にあった。即ち、支持がいし単独の耐電圧特性に比較して、支持がいしを真空遮断器に組み込むと、電界分布が乱れ、耐電圧特性が低下していた。このため、絶縁レベルを一ランク上げた支持がいしを使用したり、支持がいし周りにおいて充分なる絶縁距離の確保をしなければならなかった。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、主回路構成部品を支持がいしで支持固定する真空遮断器の耐電圧特性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の真空遮断器は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、前記真空バルブの固定側と可動側とをそれぞれ固定する主回路構成部品と、前記主回路構成部品を固定する支持がいしと、前記支持がいしを固定するとともに、前記真空バルブを開閉操作する操作機構を収納した本体フレームとを具備し、前記本体フレームと対向する前記主回路構成部品の端部全周に面取り加工を施し、複数の断面鈍角を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、支持がいしに固定される主回路構成部品の端部全周に、電界緩和のための面取り加工を施しているので、支持がいし近傍の電界分布が改善され、耐電圧特性を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係る真空遮断器を図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る真空遮断器の構成を示す側面図、図２は、本発明の実施例１に係る真空遮断器の構成を示す要部拡大側面図、図３は、本発明の実施例１に係る真空遮断器の構成を示す要部拡大上視図である。

図１に示すように、真空遮断器の本体フレーム１内には、主回路の開閉操作を行う操作機構２が設けられている。本体フレーム１側面には、上部支持がいし３と下部支持がいし４とが図示上下に離間して固定されている。上部支持がいし３には、上部腕導体５ａが固定され、上部腕導体５ａを挟むように二枚の上部主回路導体６の一方端が固定されている。上部主回路導体６の他方端にも上部腕導体５ｂが設けられ、他の電気機器が接続されるようになっている。上部主回路導体６の中間部には、接離自在の一対の接点を有する真空バルブ７の固定側が上部腕導体５ｃに固定されている。

下部支持がいし４には、下部腕導体８ａが固定され、下部腕導体８ａを挟むように二枚の下部主回路導体９の一方端が固定されている。下部主回路導体９の他方端にも下部腕導体８ｂが設けられ、他の電気機器が接続されるようになっている。下部主回路導体９の中間部には、真空バルブ７の可動軸１０が移動自在に貫通している。可動軸１０には、伸縮自在の可撓導体１１の一方端が接続されたカップリング導体１２が固定されている。カップリング導体１２の他方端は、下部主回路導体９にボルト１３で固定されている。これにより、真空バルブ７の可動軸１０は、下部主回路導体９に移動自在に通電でき、電気的に固定されることになる。

可動軸１０には、軸方向に配置された絶縁操作ロッド１４が連結されている。絶縁操作ロッド１４には、固定ピン１５を支点として回動する操作レバー１６の一方端が可動ピン１７で連結されている。操作レバー１６端は、ダブルのナット１８により緩まないように連結される。操作レバー１６の他方端には、前記操作機構２が可動ピン１９で連結されている。また、相間には、絶縁バリア２０が設けられ、真空バルブ７などの主回路の相間絶縁が行われている。２１は、真空遮断器を移動させるための車輪である。

このような真空遮断器において、上部支持がいし３に固定される上部主回路導体６、上部腕導体５ａの形状を図２、図３を参照して説明する。なお、下部支持がいし４に固定される下部主回路導体９、下部腕導体８ａの形状も同様である。

図２、図３に示すように、上部支持がいし３に固定される上部腕導体５ａおよび上部主回路導体６の端部全周には、面取り加工を施している。即ち、上部腕導体５ａ、上部主回路導体６のような主回路構成部品には、接地となる本体フレーム１と対向する端部全周に、面取り工具やヤスリなどを用い、所謂Ｃ１程度のＣ面加工を施している。面取りは、上部腕導体５ａの幅分、および上部主回路導体６の厚さ分の全域にわたって行うものではなく、上部腕導体５ａでは上部支持がいし３に固定される平面部を残している。

これにより、上部腕導体５ａ、上部主回路導体６の端部には、断面が略直角から９０度以上の鈍角が二個所に形成される。上部腕導体５ａと上部主回路導体６の端部に、Ｃ１の面取りを行うと、端部が略１３５度の鈍角となり、部分放電特性を含め、耐電圧特性を約１０％向上させることができる。鈍角において、その頂点では微弱な部分放電が発生するものの、鋭角と比べて電圧上昇に伴う放電電荷量の増加が鈍く、耐電圧特性を向上させることができる。即ち、絶縁劣化に繋がらない微弱な部分放電が複数個所で発生し、見かけ上、電界緩和を図ることができる。

上記実施例１の真空遮断器によれば、上部支持がいし３に固定される上部腕導体５ａ、上部主回路導体６が本体フレーム１と対向する端部全周に面取り加工を施しているので、支持がいし３近傍の電界分布を改善することができ、耐電圧特性を向上させることができる。

次に、本発明の実施例２に係る真空遮断器を図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例２に係る真空遮断器の構成を示す要部拡大断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、端部の形状である。図４において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図４に示すように、上部主回路導体６の端部において、角度を変えた面取り加工を数回行い、複数の断面鈍角を形成している。なお、面取り加工を限りなく角度を変えて連続させると、最終的には曲面を持ったものとなる。また、端部コーナ部では、球面を持ったものとなる。しかしながら、図４に示すように、角度を変えた面取り加工を二回行うと、Ａ、Ｂ、Ｃの三個所に断面鈍角が形成され、作業性がよく、耐電圧特性を充分に向上させることができる。なお、上部腕導体５ａの端部も同様の面取り加工を施している。

上記実施例２の真空遮断器によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。

次に、本発明の実施例３に係る真空遮断器を図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例３に係る真空遮断器の構成を示す要部拡大上視図である。なお、この実施例３が実施例２と異なる点は、支持がいしにスペーサを設けたことである。図５において、実施例２と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図５に示すように、上部支持がいし３と上部腕導体５ａ間には、筒状の金属金具３０ａ、３０ｂを介して金属製で板状のスペーサ３１が固定されている。ここで、スペーサ３１の端部全周には、断面が鈍角となる面取り加工を施している。面取り加工は、角度を変えて数回行ってもよい。スペーサ３１は、上部腕導体５ａと上部主回路導体６とを合わせた面積よりも広い面積を有している。なお、上部腕導体５ａ、上部主回路導体６の端部は、面取り加工を施さず、端部を略直角としてもよい。

これにより、上部支持がいし３の対地間は、スペーサ３１の形状により決まり、端部全周に面取り加工を施しているので、耐電圧特性を向上させることができる。なお、スペーサ３１の外径を大きくしすぎると、相間の絶縁距離が短くなるので、上部主回路導体６よりも僅かに突出する程度が好ましい。

上記実施例３の真空遮断器によれば、実施例２と同様の効果を得ることができる。

次に、本発明の実施例４に係る真空遮断器を図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施例４に係る真空遮断器の構成を一部断面して示す要部拡大上視図である。なお、この実施例４が実施例３と異なる点は、スペーサに絶縁被膜を設けたことである。図６において、実施例３と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図６に示すように、スペーサ３１の表面には、例えばエポキシ樹脂をフローコーティングした絶縁被膜３２を設けている。

上記実施例４の真空遮断器によれば、実施例３よりも更に耐電圧特性を向上させることができる。

本発明の実施例１に係る真空遮断器の構成を示す側面図。 本発明の実施例１に係る真空遮断器の構成を示す要部拡大側面図。 本発明の実施例１に係る真空遮断器の構成を示す要部拡大上視図。 本発明の実施例２に係る真空遮断器の構成を示す要部拡大断面図。 本発明の実施例３に係る真空遮断器の構成を示す要部拡大上視図。 本発明の実施例４に係る真空遮断器の構成を一部断面して示す要部拡大上視図。

符号の説明

１ 本体フレーム
２ 操作機構
３ 上部支持がいし
４ 下部支持がいし
５ａ、５ｂ、５ｃ 上部腕導体
６ 上部主回路導体
７ 真空バルブ
８ａ、８ｂ 下部腕導体
９ 下部主回路導体
１０ 可動軸
１１ 可撓導体
１２ カップリング導体
１３ ボルト
１４ 絶縁操作ロッド
１５ 固定ピン
１６ 操作レバー
１７、１９ 可動ピン
１８ ナット
２０ 絶縁バリア
２１ 車輪
３０ａ、３０ｂ 金属金具
３１ スペーサ
３２ 絶縁被膜

Claims (5)

1. 接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、
   前記真空バルブの固定側と可動側とをそれぞれ固定する主回路構成部品と、
   前記主回路構成部品を固定する支持がいしと、
   前記支持がいしを固定するとともに、前記真空バルブを開閉操作する操作機構を収納した本体フレームとを具備し、
   前記本体フレームと対向する前記主回路構成部品の端部全周に面取り加工を施し、複数の断面鈍角を形成したことを特徴とする真空遮断器。
2. 前記断面鈍角を三個所としたことを特徴とする請求項１に記載の真空遮断器。
3. 接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、
   前記真空バルブの固定側と可動側とをそれぞれ固定する主回路構成部品と、
   前記主回路構成部品を固定する支持がいしと、
   前記支持がいしと前記主回路構成部品間に固定された板状のスペーサと、
   前記支持がいしを固定するとともに、前記真空バルブを開閉操作する操作機構を収納した本体フレームとを具備し、
   前記スペーサの端部全周に面取り加工を施し、複数の断面鈍角を形成したことを特徴とする真空遮断器。
4. 前記断面鈍角を三個所としたことを特徴とする請求項３に記載の真空遮断器。
5. 前記スペーサに絶縁被膜を設けたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の真空遮断器。

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