JPS634294B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空開閉装置に関し、さらに詳細に
は、有底円筒状の金属タンクをセラミツクからな
る絶縁円板により閉塞して真空容器とし、この真
空容器内に一対の電極を接離自在に収納して構成
される、いわゆるカツプ形の真空インタラプタを
用いた真空開閉装置に関する。

上述したいわゆるカツプ形の真空インタラプタ
は、絶縁筒の両端を金属の端板により閉塞して真
空容器とし、この真空容器内に一対の電極を接離
自在に収納した一般的な真空インタラプタと比較
し、その容器外径を容易に大径化し得ることによ
り大容量の電流を開閉可能とするとともに、両充
電部を絶縁するための絶縁部材をセラミツクある
いはガラスからなる絶縁筒に代えてセラミツクか
らなる絶縁円板とすることにより、その製作を容
易とするとともに真空インタラプタを低廉なもの
とすることができる反面、両充電部間の気中沿面
が絶縁円板の外面部分となり、一般的な真空イン
タラプタのそれより短いため両充電部間の絶縁耐
力が低下し、高電圧の電流の開閉が困難となる問
題がある。この問題に対処するためカツプ形真空
インタラプタ全体を合成樹脂によりモールドする
ことが考えられるが、開閉装置そのものの重量が
増大したりあるいは通電により温度上昇する真空
インタラプタの放熱が妨げられる問題を生ずる。
また、一方の充電部と同電位となる金属タンクが
露出されるので、その実質的な設置スペースが増
大したり、あるいは配電盤、キユービクル等への
取付けが困難となる等の問題がある。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、カツプ形真空イン
タラプタを三角形状に配置するとともにそれぞれ
の絶縁円板を合成樹脂からなるケース基板に埋設
することにより外部における両充電部間の絶縁耐
力を向上せしめて高電圧の電流の開閉を可能と
し、また各真空インタラプタ間をケース基板に一
体的に成形したバリヤを介して区画するとともに
ケース蓋を介し空間を有して囲繞することによ
り、各相間の絶縁耐力の向上を図るとともに設置
スペースの大幅な縮小を可能とし、さらにケース
基板とケース蓋とに通気孔を設けることにより各
真空インタラプタの温度上昇を低減することがで
きる３相用真空開閉装置の提供にある。以下、図
面を用いてこの発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、本発明に係る真空開閉装置の一部を
破断した斜視図で、この真空開閉装置は、合成樹
脂からなる三角形の箱形の収納ケース１と、収納
ケース１内に収納された３相分のカツプ形真空イ
ンタラプタ２と、各相の真空インタラプタ２を開
閉操作すべく収納ケース１に装着した操作電磁石
３等により構成されている。収納ケース１は、注
型により成形されたエポキシ、ガラス繊維入りポ
リエステルあるいはプリミツクス等の合成樹脂か
らなるもので、三角形のベース基板４とこのベー
ス基板４に装着した三角形の箱形のケース蓋５と
により中空状に設けられている。ケース基板４
は、各相の真空インタラプタ２を後述する如く装
着するためのもので、第２図に示すように、ケー
ス蓋５を取付けるためのボルト孔６が各角部付近
に設けられているとともに、板面上をほぼ３等分
するＹ字状のバリヤ７が一体成形により立設され
ている。バリヤ７は、各相の真空インタラプタ２
間をその絶縁耐力を高めるべく区間するもので、
中央部にケース蓋５を取付けるための螺子孔付金
具８が埋設されるとともに、各端部はケース基板
４の各辺中央部付近まで延設されている。なお、
第２図において９で示すのは通気孔で、バリヤ７
の中央部付近に設けられているものである。

前記ケース蓋５は、第１図、第３図に示すよう
に、三角形の天井部５ａとその各辺から垂下する
如く一体成形した側壁部５ｂとにより三角形の箱
形とされており、各角部に形成した取付フランジ
５ｃには、ケース基板４と同様にボルト孔１０が
設けられている。ケース蓋５の内側における天井
部５ａと側壁部５ｂには、第３図、第４図に示す
ように、Ｙ字状の溝１１が穿設されている。この
溝１１には、前記バリヤ７が収納ケース１内を３
等分すべく係合されるもので、その中央部には、
リング状のボルルト挿入金具１２が埋設されてい
る。また、天井部５ａの各角部付近には、後述す
る各真空インタラプタ２の金属タンクの底部が係
合される円形の凹部１３が穿設されているととも
に、それぞれ中央部には、固定側リードを挿通す
るためのリード孔１４が設けられている。そし
て、ケース蓋５の外側における天井部５ａには、
第１図に示すように、固定側リードを後述する如
く挿通せしめるとともに図示しない配電盤やキユ
ービクル等へこの開閉装置を取付ける際のブツシ
ングをも兼ねる円筒状の絶縁バリヤ１５が一体に
成形されている。なお、第３図において１６で示
すのは通気孔で、ケース基板４の通気孔９と相俟
つてバリヤ７により区画された収納ケース１内の
換気を行なうためのものであり、収納ケース１
は、ケース蓋５とケース基板４のボルト孔１２，
６を挿通するとともに後述する電磁石ケースのフ
ランジに螺入したボルト１７およびケース蓋５の
ボルト挿入金具１２を挿通しかつ螺子孔付金具８
に螺入したボルト１８により組立てられるもので
ある。

前記収納ケース１におけるＹ字状のバリヤ７に
よつて区画された各室には、第１図、第２図およ
び第５図に示すように、３相分の真空インタラプ
タ２がその一部分をケース基板４に埋設して収納
されている。従つて各相の真空インタラプタ２
は、三角形状に配置されている。各真空インタラ
プタ２は、内外の圧力差により閉作動される自閉
式のもので、カツプ形の真空容器１９とこの真空
容器１９に収納した接離自在の固定、可動電極２
０，２１等により構成されている。真空容器１９
は、有底円筒状（カツプ形）にしてかつその開口
部付近に外側へ張出した段付張出し部２２ａを形
成したFe−Ni−Co合金あるいはFe−Ni合金から
なる金属タンク２２を、その開口部に嵌合される
とともに気密ろう付けしたセラミツクからなる絶
縁円板２３により閉塞し、かつ、その内部を高真
空に排気して設けられている。真空容器１９の絶
縁円板２３の中央部には、孔２４が設けられてお
り、この孔２４には、真空容器１９に同心状に収
納されたFe−Ni−Co合金あるいはFe−Ni合金か
らなる２段底を有する円筒状のシールド２５が、
その底部中央から軸方向外側へ開口して延設した
筒部２５ａを介して嵌合されるとともにその底部
の一部を絶縁円板２３に気密ろう付けされてい
る。シールド２５における２段底の垂直部２５ｂ
には、シールド２５と同様に真空容器１９に同心
状に収納されたステンレス鋼あるいはインコネル
からなる有底のベローズ２６が、その開口部の外
径側から軸方向外側へ延設した筒部２６ａを介し
て嵌合されるとともに気密ろう付けされている。
ベローズ２６の底部中央には、銅あるいは銅合金
からなる可動電極棒２７が嵌挿されるとともに気
密ろう付けされており、真空容器１９内に突出し
たその内端部には、同様の金属からなる前記可動
電極２１がろう付けされている。また、真空容器
１９の金属タンク２２の底部中央に設けた孔に
は、銅あるいは銅合金からなる固定電極棒２８が
嵌挿され、かつ、その体部に一体成形したフラン
ジ状の集電部２８ａを介して係止されるとともに
気密ろう付けされている。固定電極棒２８の内端
部には、可動電極２１が接離される銅あるは銅合
金からなる前記固定電極２０がろう付けされてお
り、また、その外端部には、固定、可動電極棒２
８，２７と同軸的に延伸した銅あるいは銅合金か
らなる固定側リード２９が、その一端軸心部に穿
設した螺子孔２９ａを介して螺合されている。そ
して、上述した構成の各相の真空インタラプタ２
は、絶縁円板２３および金属タンク２２の段付張
出し部２２ａを収納ケース１におけるケース基部
４に埋設されているものであり、それぞれの金属
タンク２２の底部付近は、ケース蓋５の凹部１３
に係合されるとともに、金属タンク２２の外周部
は、Ｙ字状のバリヤ７と適宜空間を有して離隔さ
れているものである。

なお、各真空インタラプタ２の固定電極棒２８
に連結された固定側リード２９は、ケース蓋のリ
ード孔１４を挿通するとともに絶縁バリヤ１５の
中心部を延伸されているものである。また、各可
動電極棒２７の外端は、ケース基板４に設けた段
付孔３０（第５図参照）を挿通されており、段付
孔３０内における可動電極棒２７には、段付孔３
０内において軸方向（第５図において上下方向）
へ所定範囲内で移動自在に設けられたほぼ円板状
の被吸着板３１が螺合されている。被吸着板３１
は、鉄等の磁性材からなり、後述する操作電磁石
３の一部を構成するもので、その鉄心に吸引され
第５図において下方向へ移動されるものである。

前記収納ケース１には、第１図、第６図に示す
ように、この収納ケース１に収納された各真空イ
ンタラプタ２を操作する操作電磁石３が装着され
ている。すなわち、収納ケース１には、そのケー
ス基板４と同様に三角形のフランジ３２を有する
電磁石ケース３３が、そのフランジ３２の各角部
付近に埋設した螺子孔付金具３４に、前記ケース
蓋５およびケース基板４のボルト孔１０，６を挿
通したボルト孔１７を螺入して取付けられてい
る。電磁石ケース３３は、収納ケース１と同様に
注型により成形した合成樹脂からなるもので、収
納ケース１に収納された各相の真空インタラプタ
２と対応する位置におけるフランジ３２には、有
底円筒状のコイルケース収納部３５が、それぞれ
一体成形されている。各コイルケース収納部３５
の底部中央には、円柱状のガイド支柱３６が一体
成形されて立設されており、このガイド支柱３６
の軸心部には、後述する可動導体を移動自在に挿
通するとともにその移動範囲を規制するための段
付孔３７が設けられている。そして、各コイルケ
ース収納部３５には、円筒状の鉄心３８を同心状
に埋設した合成樹脂からなる円筒状のコイルケー
ス３９がガイド支柱３６に案内されて収納されて
いる。コイルケース３９は、前記被吸着板３１、
鉄心３８とともに電磁石を構成するコイル４０を
収納するためのもので、鉄心３８の外周における
体部には、第６図において下方へ開口したコイル
収納溝４１が鉄心３８と同心状に形成されてい
る。そして、電磁石ケース３３の段付孔３７に
は、銅あるいは銅合金からなる可動導体４２が軸
方向（第６図において上下方向）へ移動自在に嵌
挿されるとともに、径大に形成した一端の径大部
４２ａを段付孔３７の大径部３７ａに係合するこ
とにより第６図における下方への移動を規制され
ている。可動導体４２の径大部４２ａの軸心部に
は、螺子孔４３が穿設されており、この螺子孔４
３には、被吸着板３１より突出した可動電極棒２
７の外端部が螺入されている。従つて可動導体４
２は、前述した被吸着板３１により上方への移動
が規制されることと相俟つてその軸方向への移動
範囲が規制されている。なお電磁石ケース３３に
フランジ３２における前記収納ケース１のケース
基板４の通気孔９と対応する位置は、同様の通気
孔（図示省略）が設けられているものである。ま
た、第６図において４４で示すのは、各コイルケ
ース収納部３５の外底部に埋設した螺子孔付金具
で、後述する支持フレーム４４を取付けるための
もである。

前記電磁石ケース３３には、開閉装置を図示し
ない配電盤あるいはキユービクル等へ取付け支持
するための支持フレーム４５が装着されている。
支持フレーム４５は、収納ケース１、電磁石ケー
ス３３等と同様に注型により成形された合成樹脂
からなるもので、収納ケース１のケース基板４と
同様の三角形の取付フランジ４６と、取付フラン
ジ４６の一面における電磁石ケース３３の各コイ
ルケース収納部３５と対応する位置に一体成形し
た円筒状の支持筒４７と、各支持筒４７と対応す
る位置において取付フランジ４６の他面に一体成
形した円筒状の絶縁バリヤ４８等により構成され
ている。すなわち、取付フランジ４６の各角部に
は、ボルト孔４９が設けられており、各ボルト孔
４９には、この開閉装置を配電盤等へ取付けるべ
くその盤壁等に螺入されるボルト５０が挿入され
るものである。そして、支持フレーム４５には、
取付フランジ４６および各支持筒４７の体部を貫
通する複数のボルト孔５１が設けられており、各
ボルト孔５１に挿入したボルト５２の端部を電磁
石ケース３３における各コイルケース収納部３５
の端部の螺子孔付金具４４に螺入することによ
り、電磁石ケース３３およびこの電磁石ケース３
３に一体的に取付けられた収納ケース１が支持フ
レーム４５に取付け支持されている。

前記支持フレーム４５の各支持筒４７内には、
前述した可動導体４２の他端が突出されており、
その端部には、小径の螺子部４２ｂが形成されて
いる。小径の螺子部４２ｂには、後述する可撓リ
ードが接続される接続金具５３とバネ押え５４と
が螺合されている。バネ押え５４には、円形のバ
ネ収納凹部５４ａがその体部中央に穿設されてお
り、このバネ収納凹部５４ａと対向して複数のボ
ルト５５により取付フランジ４６に取付けられた
円板状のバネ受け５６とバネ押え５４との間に
は、圧縮コイルスプリングのごとき弾機５７がそ
の一部をバネ収納凹部５４ａに収納して弾装され
ている。なお、バネ押え５４は、バネ受け５６の
間隔を調整することにより真空インタラプタ２の
開極間距離の調整機能をも有するものであり、ロ
ツクナツトの機能を奏する接続金具５３により所
望位置に固定されるものである。また、弾機５７
は、操作電磁石３により真空インタラプタ２の開
作動時の衝撃力を緩和するとともに自閉力により
閉作動される真空インタラプタ２の固定、可動電
極２０，２１に接触圧を付与するためのものであ
る。そして、各バネ受け５６には、前記絶縁バリ
ヤ４８の中心部を挿通するとともに取付フランジ
４６の孔５８を貫通した銅あるいは銅合金からな
る可動側リード５９が、その端部に形成した小径
の螺子部５９ａを介して螺入されており、可動側
リード５９には、可撓導体６０の一端を接続した
接続金具６１がこの可動側リード５９を固定すべ
く取付フランジ４６に接触されて螺合されてい
る。可撓導体６０は、可動導体４２と可動側リー
ド５９とを電気的に接続するためのもので、取付
フランジ４６に設けた孔６２および支持筒４７の
内壁に穿設した溝６を移動自在に挿通しており、
その他端は、可動導体４２に螺合した接続金具５
３に接続されている。

以上の構成からなる真空開閉装置は、操作電磁
石３の各コイル４０を励磁することによりそれぞ
れの被吸着板３１が各鉄心３８に吸引され、各相
の可動電極棒２７が第５図において同時に下方へ
移動されるとともに、可動電極２１が固定電極２
０から離反されることによつて開作動されるもの
であり、それぞれのコイル４０を消磁することに
より、各相の真空インタラプタ２が自閉力により
閉作動されるとともに、弾機５７の作用によつて
固定、可動電極２０，２１が圧接されるものであ
る。

以上のごとく本発明は、有底円筒状の金属タン
クをセラミツクからなる絶縁円板により閉塞して
真空容器とし、前記真空容器に一対の電極を接離
自在に収納して構成した真空インタラプタを用い
てなる真空開閉装置にして、前記真空インタラプ
タを三角形状に配置するとともにそれぞれの絶縁
円板を合成樹脂からなるケース基板に埋設し、前
記各真空インタラプタをケース基板に一体的に形
成したＹ字状のバリヤにより区画するとともにケ
ース基板に装着した合成樹脂からなるケース蓋に
より空間を有して囲繞し前記ケース基板および蓋
に通気孔を設けたものであるから、カツプ形真空
インタラプタにおける両充電部間の絶縁耐力を高
めることができ、この真空インタラプタを用いた
真空開閉装置を高電圧用に供することができる。
また、各相の真空インタラプタ間をバリヤにより
区画するとともにケース蓋により空間を有して囲
繞したものであるから、各真空インタラプタを相
互の絶縁耐力を向上せしめつつコンパクトにする
ことができるとともに、その実質的な設置スペー
スを大幅に縮小することができる。さらに、ケー
ス基板とケース蓋に通気孔を設けたものであるか
ら、それぞれの真空インタラプタを効果的に冷却
することができ、それぞれの真空インタラプタを
効果的に冷却することができ、大容量の電流を開
閉することができる等の効果を奏する。

なお、上述した実施例においては、各真空イン
タラプタを区画するバリヤをケース基板に一体成
形した場合について詳述したが、これに限るもの
ではなく、例えばケース蓋に一体成形したりある
いは別体に成形してこれをケース基板あるいはケ
ース蓋に係合せしめる構成とすることも可能であ
る。その他本発明の技術的範囲を逸脱することな
く種々の変更を加えた実施態様のものもこの発明
に属する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る真空開閉装置の一部を破
断した斜視図、第２図はこの発明の要部の平面
図、第３図はこの発明の要部の底面図、第４図は
第３図の一部を破断した斜視図、第５図は第２図
における−線に沿つた断面図、第６図はこの
発明の要部の縦断面である。 ２……真空インタラプタ、４……ケース基板、
５……ケース蓋、７……バリヤ、９，１６……通
気孔、１９……真空容器、２０，２１……電極、
２２……金属タンク、２３……絶縁円板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 有底円筒状の金属タンクをセラミツクからな
   る絶縁円板により閉塞して真空容器とし、前記真
   空容器に一対の電極を接離自在に収納して構成し
   た真空インタラプタを用いてなる真空開閉装置に
   して、前記真空インタラプタを三角形状に配置す
   るとともにそれぞれの絶縁円板を合成樹脂からな
   るケース基板に埋設し、前記各真空インタラプタ
   をケース基板に一体的に形成したＹ字状のバリヤ
   により区画するとともにケース基板に装着した合
   成樹脂からなるケース蓋により空間を有して囲繞
   し、前記ケース基板およびケース蓋に通気孔を設
   けたことを特徴とする真空開閉装置。