JPS596450B2 - 真空開閉器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空開閉器に関する。

高電圧大容量の真空スイッチは、電極間隔が破壊電圧−
ｋＶ７７フヲ長の関係から長くなり、しかもこの電極間
を半サイクル又は１サイクルで投入遮断する必要がある
為、速度が速くなり衝撃力が著しく増大する。

従って真空スイッチ単独でこれに耐える構造にするには
極めて高価なものになる。

又外部沿面の汚損時閃絡に耐える為には沿面距離を長く
する必要がある。

従来、外部沿面距離を大きくする為に、真空スイッチの
真空容器を直接樹脂成形体で被覆するタイプでは通常、
樹脂の注型温度及び注型材のＴｇ（ガラス転移温度）は
装置の稼動温度より高く、又稼動温度は数十度の変動も
予想されるので、注型材と真空ポ、トルの関係による熱
応力が発生し、ボトルが破損する。

真空ボトルを柔軟な樹脂を介してモールドするタイプで
は、前記タイプと同様な問題を生じ、例えば熱応力のみ
には耐えたとしても電極の投入、遮断による衝撃力によ
り破壊する可能性が強い。

更にこの熱応力の緩和を図る為に真空ボトルを発泡体ク
ッションを介してモールドするタイプでは、発泡体の使
用は、高圧の為、電％ｅ縁上の寿命に対して悪い影響を
及ぼし、又電界緩和の為のシールドを設ける必要がある
。

更にこの夕、イブは真空スイッチのボトルを厚いクッシ
ョンで緩く包むことから、結局締付力は非常に小さいか
、はとんどない。

締付力が大き過ぎると上記のようにボトルを破壊してし
まうが、逆に小さ過ぎると界面を通しての閃絡値が低く
なる。

閃絡値が低いことは界面距離を長くする必要があり、そ
の結果真空開閉器が大型となる。

又クッションの締付圧が小さいと電極開閉等の振動によ
りモールド体との間にガタを生ずる。

そこで適度に大なる締付圧が作用するように熱応力の緩
和を図る為にブタジェンゴム被覆層を設けたものを本願
人が提案し先に特許出願している。

これによると、ガラス円筒界面の閃絡電圧を高く、その
バラツキを減少し得る点で充分に効果的であるが、か＼
る構成の真空開閉器で適当な締付圧力を持たせるには、
構成物の熱膨張係数、構造寸法と、上記被覆層を注型に
より形成する際の硬化条件に制限があって、必要な電気
及び機械特性を得難い。

そこで本発明は上述の点に鑑み、絶縁碍管と真空スイッ
チとの間にクッション層を設けてなる構成の真空開閉器
において、当該真空開閉器構成物の熱膨張係数、構造寸
法に制限なく必要な締付力が得られるように、クッショ
ンゴム層の中に伸縮性の袋状絶縁物を配設してその中に
液状ゴムを圧入して硬化形成し、機械及び電気特性に優
れた屋内・外に適用される真空開閉器を提供することを
目的とする。

以下に本発明を図示の実施例に基いて詳述する。

第１図は本発明に係る真空開閉器の側縦断面図である。

図において、真空スイッチ１は例えば３６ＫＶのもので
あり、その構造は、固定電極２側の端板４払可動電極３
側の端板５との間に、中間部及び端部に金属部材６が封
着されたガラス材から絶縁筒７が設けられてなり、真空
スイッチ１内には、固定電極２、可動電極３の接点２ａ
。

３ａの附近に中間シールド８が配置され、このシールド
８は支持部材８ａにより円筒７の中間部に支持固定され
ている。

９はベローズである。又真空スイッチ１の端板４の上に
は、補強板１０が設けられている。

上記真空スイッチ１は、当該スイッチ１の外側に適当な
空間ａを保有させて絶縁碍管１２で覆われている。

そして空間ａには、真空スイッチ１の絶縁筒７の表面、
端板４，５及び補強板１０の板状部分も含めたそれらの
被覆層を構成するクッションゴム層１１が設けられ、更
に該クッションゴム層１１の中には、伸縮性を有する袋
状の絶縁物１６が埋設されている。

上記絶縁碍管１２は固定基板１３に、埋込金具１４．ボ
ルト１５によって固定されている。

上記真空スイッチ１にクッションゴム層１１及び袋状の
絶縁物１６並びに絶縁碍管１２を設けるに際しては絶縁
碍管１２の中へ、端部に圧入管部１７を設けた袋状の絶
縁物１６と、端板４に補強板１０を設けた真空スイッチ
１とを同心状に挿入配置する。

この時、真空スイッチ１のガラス円筒７の外周面と絶縁
碍管１２の内周面とが適当の間隔を形成するようにして
、その部分を空間ａに、又その空間ａ内に上記袋状の絶
縁物１６が、上記絶縁筒７の外周面と絶縁碍管１２の内
周面との間に適当の間隔を形成するように、袋状の絶縁
物１６の内・外径及び絶縁碍管１１の内径寸法力袂めら
れている。

絶縁碍管１２には磁器又は、例えば平均強度８に８ｋｙ
／朋２ 、縦弾性率１０００ｋｇ／朋２ 、膨張係数４
Ｘ１０”／℃ のエポキシ樹脂等が用いられる。

そして絶縁碍管１２の外周面には耐汗損の為ヒダが設け
られている。

真空スイッチ１と袋状の絶縁物１６を絶縁碍管１２内に
配置した後、袋状の絶縁物１６の内部を真空にしておき
、上記空間ａに液状ゴム、例えば末端に水配基を有する
液状ポリブタジェン又はその共重合体と、通常のイソシ
アネート類を当量比混合脱泡して注入する。

この場合、真空スイッチ１の端板５の周囲に形成されて
いるリング状の隙間１８より上記液状ゴムを注入し、室
温放置若しくは加熱して硬化する。

このゴム液は主鎖延長反応・架橋反応により硬化し、ゴ
ム質となってクッションゴム層１１が形成される。

このようにしてゴム状にクッションゴム層１１が形成さ
れた後、袋状の絶縁物１６に上記ゴム液と同質の又は別
材質であって上記ゴム液に近似する材質の液状ゴムを必
要圧力値まで圧入する。

この場合、圧入管部１７を上記隙間１８より外側へ突出
させて当該圧入管部１７より上記ゴム液を注入し、室温
放置若しぐは加熱して硬化する。

するとゴム液は上述クッションゴム層１１における場合
と同様により硬化してゴム質となる。

上記空間ａと、袋状絶縁物１６内部への液状ゴムの圧入
量は、真空スイッチ１に外圧、絶縁碍管１２に内圧の両
川力を必要とする値まで圧入して注入口となる圧入管部
１７を封じ、所定の条件例えば室温で硬化させる。

上記した必要圧力とは、液状ゴムが硬化して真空スイッ
チ１を締め付け、又絶縁碍管１２を外側に押圧し、夫々
の熱膨張係数の差によって気温（使用雰囲気）が上下し
ても界面に隙間ができず、又界面のずれもなく、更に真
空スイッチ１又は絶縁碍管１２を破壊することのない圧
力を言う。

上記絶縁碍管１２には、屋外又はこれに準する場所で使
用する時は磁器が用いられ、又屋内で使用する場合には
樹脂成型体を用いるもので、このように使用場所に応じ
て材質をかえることで夫々の使用場所に適応することが
できる。

袋状の絶縁物１６は、電気絶縁性と適度の伸縮性を有す
る材質例えば弾性ゴム、軟質樹脂等からなるもので、そ
の構造を例示すると第２図の通りである。

図中Ａに示すものは絶縁性及び伸縮性を有するパイプ１
６′を螺旋状に捲回してなり、パイプ１６′の上側端は
封じ、下側端を開口して上述圧入管部１７としである。

図Ｂに示すものは、上述の図Ａに示したと同様にパイプ
１６′により形成されていて、該パイプの下側端を圧入
管部１７としているが、上述Ａと相違する点は、パイプ
１６′の上側端部を下方へ屈曲垂設して排出管部１９と
したことである。

この排出管部１９は、圧入管部１７と同様に上述隙間１
８に配置し、圧入管部１７から液状ゴムを注入する際に
、内部空気を排出して液状ゴムの注入を助け、所定量の
液状ゴムが注入された後に開口部を封じ、然る後圧入管
部１７から更に液状ゴムを圧入して必要圧力値までに圧
入する場合に適用される。

図Ａ’、Ａ’１に示すものは、絶縁性及び伸縮性を有す
る内筒１６“と、外筒１６″／とを組合せして二重円筒
に形成して両筒間にリング状の空間が上側端及び下側端
を密封して形成してあって、下側端には圧入管部１γを
設けてなる。

図Ａ′に示すものは、上述図Ａ ’ ｔ Ａ ’１に示
すものと同様の構成に且それよりも高さを小さく形成し
たものを、上下方向に適当な間隔すを保持して複数個を
連管２０で連結してなる。

図Ｂ′に示すものは、上述図Ａ′、Ａ′１に示したもの
と同様な構造を有するが相違する点は、上述図Ｂに示し
たところの排出管部１９を備えてなることである。

図Ｂ“に示すものは、上記図Ａ“に示したものと同様な
構造を有するが、相違する点は、上述図Ｂ及び図Ｂ′に
示すところの排出部１９を備えてなることである。

以上説明したように本発明に係る真空スイッチによれば
、適度の締付力が作用するように熱応力の緩和を図るべ
く、真空スイッチ１と絶縁碍管１２との間の空間ａに圧
入して設けられるクッションゴム層１１の中に更に伸縮
性を有する袋状の絶縁物１６を配設し、その中に必要圧
力値まで液状ゴムを圧入し硬化させてなるものであるか
ら、クッションゴム層１１の適当な圧力と、これに附加
される袋状絶縁物１６内の硬化したゴム層の圧力によっ
てクッションゴム層１１は真空スイッチのガラス円筒７
及び絶縁碍管１２に対して、必要な締付力と接着性を有
し、真空スイッチ１と絶縁碍管１２とが密着して静的力
及び電極の投入、遮断時の衝撃力にも強く振動を十分吸
収し得ることによって界面ばくり、ずれはなくなり機械
的強度は勿論のこと、界面の電気特性（閃絡値）を向上
できる。

又真空スイッチ及び絶縁碍管に加わる圧力の正負と大き
さは、真空スイッチ及びクッションゴム層並びに袋状絶
縁物、絶縁碍管、夫々の熱膨張係数と構造寸法及び両液
状ゴムの硬化条件に依存するので、必要な電気特性及び
機械的特性を得る為に従来例において有した制限がなく
なるので、必要な上記特性を容易に得ることができ、更
に従来例による発泡性ゴムなどは皆無であるからボイド
は全くなく、部分放電による電気特性の劣化がなく、更
に又ガラス円筒外周面及び絶縁碍管内周面とクッション
ゴム層との接着を良くす為の表面処理は不要となるので
加工工数を低減できる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る真空開閉器の側縦断面図、第２図
Ａ 、Ａ’、Ａ’、 Ｂ ｔ Ｂ’、 Ｂ“は区間閉器
における伸縮性を有する袋状絶縁物の夫々の実施例を示
した各斜視図、第２図Ａ１は、同図Ａ′に示した袋状絶
縁物の側縦断面図である。 １・・・・・・真空スイッチ、１１・・・・・・クッシ
ョンゴム層、１２・・・・・・絶縁碍管、１６・・・・
・・伸縮性を有する袋状の絶縁物、２０・・・・・・連
管、ａ・・・・・・空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁碍管と真空スイッチとの間の空間に、該真空ス
   イッチの被覆層を構成するクッションゴム層を有し、該
   クッション層の中に伸縮性を有する袋状絶縁物を配設し
   、該袋状絶縁物に液状ゴムを必要圧力値まで圧入し硬化
   形成してなることを特徴とする真空開閉器。 ２ 袋状の絶縁物は、絶縁性及び伸縮性パイプを螺旋状
   に巻回してなる特許請求の範囲第１項記載の真空開閉器
   。 ３ 袋状の絶縁物は、伸縮性の二重円筒からなる特許請
   求の範囲第１項記載の真空開閉器。 ４ 袋状の絶縁物は、伸縮性を有する同径の二重円筒を
   複数個同軸的に連管で連管してなる特許請求の範囲第１
   項記載の真空開閉器。