JPS596590Y2 - 真空開閉装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、たとえば発電機の電気回路に直結して用いる
ことのできる通電電流容量の大きい真空開閉装置に関す
る。

たとえば大容量発電機の電気回路に短絡を生じた場合、
数サイクル乃至数十サイクルを経過後に電流零点が現わ
れることがある。

このような場合、しゃ断器は通常、電流零点で消弧する
ために機器に長時間、短絡電流が流れて損傷等の危険が
ある。

一方、電流零点を早く出現させるためには回路に直流抵
抗を挿入することが効果的であり、しゃ断時にしゃ断器
の接点間に発生するアーク抵抗によってこのような効果
を奏することができる。

しかしながら真空しゃ断器は接点間のアーク抵抗の低い
ことを特徴とするもので上述の電流零点を早く出現させ
る効果は期待できない。

このために真空しゃ断器を発電機の電気回路に用いるこ
とは不適当であるとされている。

また発電機の電気回路では通常の通電電流は数千アンペ
ア乃至数万アンペアとなり、超大型の真空しゃ断器を用
いる必要があり製造技術的にも極めて困難である。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので形状の小型
な真空バルブを用いて大電流容量を有し発電機回路の短
絡しゃ断にも用いることができる真空開閉装置を提供す
ることを目的とするものである。

以下本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

図中１は真空バルブで固定接点１ａおよび可動接点１ｂ
を接離自在に設け、この可動接点１ｂの駆動軸にピスト
ン１Ｃを設けている。

そしてこの真空バルブ１を有底筒状の導電材からなる可
動側接触台２の中心に配設してこの底部に保持するとと
もに、この底部外側に上記ピストン１Ｃを進退駆動する
第１のシリンダ２ａを形或している。

そして上記真空バルブ１の固定接点１ａ側に所定の間隔
を存して中心に透孔３ａを有し導電材からなる固定側接
触台３を配設している。

そして上記真空バルブ１の固定接点１ａ側に進退自在に
保持したアーク接点４を上記固定側接触台３に接離自在
に設けている。

なおこのアーク接点４はバネ４ａのバネカにより上記固
定側接触台３に接触する方向に偏倚している。

そして可動側接触台２の外周に第２のシリンダ２ｂを形
威し、この第２のシリンダ２ｂに筒状の可動接触子５の
一端に形威したピストン５ａを進退自在に保持している
。

なおこの可動接触子５とアーク接点４とを絶縁スペーサ
６を介して連結し、一体に進退駆動するようにしている
。

またアーク接点が固定側接触台３に接触した状態ではア
ーク接点４は固定側接触台３の中心の透孔３ａを閉塞し
、かつ可動接触子５の他端は固定側接触台３側に設けた
摺動接触子３ｂに接触して導通する。

また固定側接触台３の外側の中心に軸方向に第３，第４
のシリンダ７，８を設けこのシリンダ７，８内に配置し
たピストン７ａ，８ａおよび透孔３ａの外側を閉塞する
弁３Ｃを軸３ｄによって一体に連結している。

そして真空バルブ１の外周を絶縁筒１ｄによって絶縁し
、また可動側接触台２と固定側接触台３との間を可動接
触子５の外周に設けた絶縁筒９により気密に連結する。

そして可動接点１ｂの駆動軸と可動側接触台２、可動側
接触台２と可動接触子５および固定接点１ａとアーク接
点４との間にそれぞれ摺動接触子２ Ｃ ，２ ｄ ，
４ ｂを設け確実な導通を得ることができるようにして
いる。

また固定側接触台３の透孔３ａ内にアークガイド１０を
設けている。

そして１１ ａは投入操作空気を供給する絶縁管で第１
，第２の各シリンダ２ ａ，２ ｂの各投入空気室Ａ，
Ｈに連通している。

またこの第１，第２の各シリンダ２ａ，２ｂの各しゃ断
空気室Ｃ，Ｄをしゃ断操作空気を供給する絶縁管１１
ｂに連通ずるようにしている。

そして１１ Ｃもしゃ断操作空気を供給する絶縁管で逆
止弁１２ ａを順方向に介して第３のシリンダ７のしゃ
断空気室Ｅに連通し、この第３のシリンダ７のピストン
の両側を小孔を介して連通ずるとともに他側の空気室Ｆ
を逆止弁１２ｂを順方向に介して絶縁管１１ Ｃに連通
ずるようにしている。

そして１１ ｄはしゃ断時に生じるアークを吹消す高圧
空気を供給する絶縁筒で可動側接触台２、固定側接触台
３および絶縁筒９で囲まれた空間およびアーク接点４の
先端の切欠を介して固定側接触台３の透孔３ａ内に高圧
空気を充気する。

またこの高圧空気は第４のシリンダ８の一側空気室Ｆに
作用し、弁３Ｃを図示左方、すなわち透孔３Ｃの開孔を
閉塞する方向へ偏倚する。

また可動側接触台２、固定側接触台３にはそれぞれ外部
の電気回路に接続する端子１３ａ，１３ｂを設けている
。

このような構戊であれば図面に示す投入状態にあっては
次のような通電経路が形威される。

そして投入状態では絶縁筒１１ ａに充気され第１，第
２のシリンダ２ ａ ，２ ｂの投入空気室Ａ，Ｂをそ
れぞれ充気する。

またしゃ断操作空気を供給する絶縁筒１１ ｂ，１１
Ｃはそれぞれ排気状態であり第１，第２の各シリンダ２
ａ，２ｂのしゃ断空気室Ｃ，Ｄ，および第３のシリンダ
７の各空気室Ｅ，Ｆは大気圧となっている。

ここでしゃ断指令が与えられると、図示しない制御弁に
より絶縁管１１ ａを介して供給された操作空気は排気
するとともに絶縁管１ｌ ｂ，１１ Ｃを介してしゃ断
操作空気を供給する。

この高圧空気は透止弁１２ ａを介して第３のシリンダ
７の空気室Ｅへ充気されピストン７ａを図示右方へ駆動
して弁３Ｃを開き透孔３ａ、すなわち消弧室内の高圧空
気を排気する。

一方、絶縁管１１ ｂを介して供給されるしゃ断操作空
気は第２のシリンダ２ｂの空気室Ｄに入り可動接触子５
を図示右方へ駆動して摺動接触子３ｂから開離させる。

この状態では通電経路は端子１３ａ→可動側接触台２→
可動接点１ｂ→固定接点１ａ→摺動接触子４ｂ→アーク
接点４→固定側接触台３→端子１３ｂとなる。

そして可動接触子５が更に右へ移動すると一体に取着し
た絶縁スペーサ６がアーク接点４の鍔に当接して図示右
方へ駆動しこのアーク接点４を固定側接触台３から開離
する。

この時、開口３ａのノズル部の後方の圧力は低下してい
るために接点間に発生したアークに高圧空気を吹付けて
アークを絞りながらアークガイド１０とアーク接点４を
アークによって連繋する。

この状態になったときに第２のシリンダ２ｂの空気室Ｄ
を経由した操作空気は第１のシリンダ２ａの空気室Ｃに
入りピストン１Ｃを図示右方へ駆動して真空バルブ１の
接点１ａ，ｌｂを開離して電流をしゃ断する。

また第３のシリンダ７の空気室Ｅに供給された高圧空気
はピストン７ａの小孔から反対側の空気室Ｆに徐々に入
り、消弧完了後均圧してピストン７ａに対する押圧力を
消滅する。

そして第４のピストン８の空気室Ｇに供給される高圧空
気により弁３Ｃを図示左方へ駆動して開口３ａを閉塞し
高圧空気の排気を止める。

そして固定側接触台３と可動側接触台２およびアーク接
点４は高圧空気中で絶続状態となりしゃ断を完了する。

したがってしゃ断時アーク接点４とアークガイド１０間
でアークが連繋して透孔３ａのノズル部で上記アークは
高圧空気で絞られアークにより直流抵抗が生じる。

このために短絡回路の直流分を減衰させるに十分な効果
を得られ電流零点が早く出現してしゃ断が可能になる。

また投入操作は投入指令に応じて図示しない御御弁によ
り投入操作空気を排気するが、第３のシリンダ７の逆止
弁１２ ａにより空気室Ｅの高圧空気は排気されず空気
室Ｆの空気だけが排気される。

このためにピストン７ａは右方へ駆動されて弁３Ｃを開
き透孔３ａ、すなわち消弧室内の高圧空気は排気される
。

一方、絶縁管１ｌ ｂから第１，第２のシリンダ２ａ，
２ｂの空気室Ｃ，Ｄ内の高圧空気も排気される。

また絶縁管１１ ａを介して第ｌ，第２のシリンダ２ａ
，２ｂの空気室Ａ，Ｂへ投入用操作空気を供給して真空
バルブ１を投入し、可動接触子５を図示左方へ駆動する
。

そしてバネ４ａのバネカによりアーク接点４を固定側接
触台３に接合して投入状態とし、さらに可動接触子５が
摺動接触子３ｂに接合して確実に投入状態を保持する。

そして第３のシリンダ７のピストン７ａは小孔によって
両側の空気室Ｅ，Ｆの圧力が均圧し、第４のシリンダ８
のピストン８ａに作用する高圧空気の圧力により図示左
方へ移動して弁３Ｃにより透孔３ａを閉塞し、投入が完
了する。

またこの投入状態では支流電流の表皮効果によって真空
バルブ１にはほとんど電流が流れずその外周に配設した
可動接触子５に大部分の電流が流れる。

このために真空バルブ１の通電容量は小さなものでよく
、しゃ断容量および短時間の通電容量が使用に耐え得る
定格を満たしていればよいので比較的、小形の真空バル
ブを用いて大電流を通電することができる。

以上詳述したように本考案は真空バルブに直列に固定側
接触台とアーク接点とからなる接触部を設けこの外周に
可動接触子を設けしゃ断時は可動接触子、アーク接点お
よび真空バルブの順に開離し、投入時にこの逆順に閉戊
するようにしたので小型の真空バルブを用いて大電流容
量を得られ発電機回路の短絡しゃ断等にも用いることが
できる真空開閉装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示す断面図である。 １・・・・・・真空バルブ、２・・・・・・可動側接触
台、２ａ・・・・・・第１のシリンダ、２ｂ・・・・・
・第２のシリンダ、３・・・・・・固定側接触台、３ａ
・・・・・・透孔、３Ｃ・・・・・・弁、４・・・・・
・アーク接点、５・・・・・・可動接触子、６・・・・
・・絶縁スペーサ、９・・・・・・絶縁筒、１３ ａ
，１３ ｂ・・・・・・端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外部の電気回路に接続する端子を設けた有底筒状の可動
   側接触台と、この可動側接触台内に配置して可動接点側
   を底部に装着した真空バルブと、上記可動側接触台の底
   部に設けられ外部からの操作流体の圧力により上記真空
   バルブの可動接点を開閉駆動する第１のシリンダおよび
   ピストンと、この真空バルブの固定接点側に所定の間隙
   を存して配設し中央に消弧室を形戒する透孔を設けると
   ともに外部の電気回路に接続する端子を有する固定側接
   触台と、上記可動側接触台の外周に形威した第２のシリ
   ンダに保持され外部からの操作流体の圧力によって駆動
   されて上記固定側接触台に接離する可動接触子と、上記
   真空バルブの固定接点側に進退自在に保持され上記固定
   側接触台の中央部にバネ力により弾性的に接合するアー
   ク接点と、上記可動接触子とアーク接点とを所定の遊び
   をもって連結する絶縁スペーサと、上記可動側接触台と
   固定側接触台との間を気密に連結して内部に充気される
   高圧空気を封止する絶縁筒と、上記固定側接触台の透孔
   をしゃ断操作時に外部へ連通して上記高圧空気を排気し
   アークを消弧する弁とを具備し、投入操作時は真空バル
   ブ、アーク接点および可動接触子の順に閉或し、しゃ断
   操作時は可動接触子、アーク接点および真空バルブの順
   に開離するようにしたことを特徴とする可動開閉装置。