JPH06103863A - 真空遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】設置面積を縮小し、剛性を上げることができる
真空遮断器を得ること。 【構成】ａ相，ｂ相，ｃ相の真空バルブ１の絶縁操作ロ
ッド11の下端に、ワイプばね10を介してサポート12を連
結する。操作部21に前後方向に貫設された主軸18の後端
にレバー17を連結する。サポート12の下方にこのサポー
ト12と平行に摺動ロッド19を設けリンク16を介してレバ
ー17の先端と連結する。サポート12と摺動ロッド19の間
に、二組のスコット・ラッセルの機構を構成する駆動リ
ンク13と揺動リンク14を連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】スコット・ラッセルの機構が操作機構に
組み込まれた従来の真空遮断器の投入状態の部分縦断面
図を示す図３において、真空遮断器は、操作機構21の後
壁によって、前面（注；図３において左）側の低圧部と
後面（注；図３において右）側の高圧部とに区画されて
いる。このうち、低圧部には、操作機構21の内部に図示
しない投入コイル，引外しコイルやキャッチ機構などが
組み込まれ、高圧部には、絶縁枠29及び真空バルブ１や
絶縁操作ロッド11などが以下説明するように組み込まれ
ている。

【０００３】操作機構21の後面には、絶縁枠29の前端が
固定され、この絶縁枠29の上部の下面には、上部導体６
の前端上面が固定されている。上部導体６の下面には、
真空バルブ１から突き出た固定側通電軸４の上端が当接
し、この上部導体６の下面にろう付されている。この固
定側通電軸４の下端には、固定側電極２の上面がろう付
されている。

【０００４】一方、絶縁枠29の下部上面には、下部導体
７の前端が固定され、この下部導体７には、絶縁枠29の
後部に縦に配置された真空バルブ１の軸心線Ｙ−Ｙ上に
図示しない丸穴が形成され、この丸穴の内周には、大電
流通電用の詳細省略した環状のコンタクトバンド22が挿
入され、下部導体７の丸穴を縦に遊嵌した接続導体８
は、このコンタクトバンド22の内周に接触している。接
続導体８の上端は、真空バルブ１から下方に突き出た可
動側通電軸５の下端に接続され、この可動側通電軸５の
上端には、可動側電極３が固定されている。

【０００５】操作機構21の下部には、主軸28が図面の紙
面直交方向に揺動自在に設けられ、この主軸28には、先
端が下向きのレバー17が三相分取り付けられ、先端が右
上方に向いたレバー23が１本取り付けられている。この
うち、レバー23の右上端は、図示しないトグル、ラッチ
やリンクなどで構成されたキャッチ機構に連結されてい
る。

【０００６】一方、レバー17の下端には、回転自在にピ
ン17ａが設けられ、このピン17ａを前後に後部が貫通し
たカップリング24の左端がダブルナットで固定されてい
る。カップリング24の外周には、ワイプばね10が装着さ
れ、カップリング24の右端は、図３の真空バルブ１の軸
心線となる一点鎖線で示すＹ−Ｙ線と前後方向に直交す
るＸ−Ｘ線上を後述するように直線運動する摺動ロッド
39の左端にピンを介して連結されている。

【０００７】騒動ロッド39の中央部は、操作部21に固定
されたガイド25を貫通し、このガイド25の後部には、駆
動リンク13の下端Ｑがピンを介して連結され、この駆動
リンク13の上端Ｐには、接続導体８の下端に上端が接続
された絶縁操作ロッド11の下端がピンを介して連結され
ている。

【０００８】駆動リンク13の中点Ｓには、揺動リンク14
の上端がピンを介して連結され、この揺動リンク14の下
端は、摺動ロッド39の後端のＸ−Ｘ線とＹ−Ｙ線の交点
Ｏにピンを介して連結されている。このピンは、摺動ロ
ッド39の後端に形成された長穴に遊嵌している。

【０００９】このように構成された真空遮断器において
は、操作機構21に組み込まれた図示しないトグル、ラッ
チやリンク動作で揺動するレバー23とともに、主軸28が
揺動し、この揺動によってこの主軸28とともに揺動する
レバー17の先端のピン17ａの弧状の動作をカップリング
24を介して、操作機構21に固定されたガイド25で摺動ロ
ッド29の動きをＸ−Ｘ線上に拘束し、この摺動ロッドの
Ｘ−Ｘ線に沿った直線往復運動に変換している。この直
線動作をスコット・ラッセルの機構を用いてＸ−Ｘ線に
直交するＹ−Ｙ線方向の厳正直線運動に変換することに
より、絶縁操作ロッド11の下端を駆動リンク13の上端の
Ｐ点で上下に垂直に駆動し、この絶縁操作ロッド11の動
作を接続導体８を介して可動側通電軸５に伝えること
で、真空バルブ１の開閉動作を行っている。なお、点Ｑ
１は、真空バルブ１の開極動作に伴い、前方に直線移動
する摺動ロッド39の点Ｑの移動後の位置を示す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された真空遮断器においては、駆動リンク13及び揺
動リンク14と摺動ロッド39の後部で構成されるスコット
・ラッセルの機構（三角形ＯＰＱ）を真空バルブ１の軸
心と操作機構21の間に前後方向に設けているため、真空
バルブ１の取付位置（Ｙ−Ｙ線）を操作機構21から少な
くとも距離ＯＱ１以上離す必要がある。したがって、設
計時に真空遮断器の前後方向の寸法を決めるときには、
このスコット・ラッセルの機構がネックとなって、前後
方向の縮小化の障害となる。

【００１１】一方、この操作機構21と真空バルブ１の軸
心との距離を短くすることができないため、操作機構21
の後方に片持梁状に突き出た絶縁枠29の突き出し長さも
長くなって、この絶縁枠29のＹ−Ｙ線上に加わる投入時
の曲げモーメントが増えるので、これらの断面を増やし
て曲げ強度を強化しなければならなくなって、絶縁枠29
の重量が増える。

【００１２】そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされ
たもので、外形を小形化することのでき、剛性も上げる
ことができるスコット・ラッセルの機構を備えた真空遮
断器を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、主軸とともに
揺動するレバーに連結され複数の真空バルブの軸心と直
交方向に配設された駆動軸を含むスコット・ラッセルの
機構で真空バルブが開閉される真空遮断器において、駆
動軸を複数の真空バルブの配列方向に設け、駆動軸に二
組のスコット・ラッセルの機構の片側を連結し、このス
コット・ラッセルの機構の他側と真空バルブの可動軸を
ワイプばねを介して駆動軸と平行に設けられた連結棒で
連結したことを特徴とする。

【００１４】

【作用】駆動軸を含む二組のスコット・ラッセルの機構
と連結棒は、複数の真空バルブが軸方向に占める投影空
間に組み込まれることになる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の真空遮断器の一実施例につい
て、図面を参照して説明する。なお、本発明では、全体
の真空遮断器の概略構成は従来と同一であるため、従来
と同一部分は同一符号を付して説明を省き、真空バルブ
１の可動側通電軸５から操作機構の主軸18に至る従来と
異なる連結部について説明する。

【００１６】図１は、真空バルブ１が閉路時の状態を示
し、図２は、図１のＹ−Ｙ線に沿って切断した縦断面を
右から見た図を示している。真空バルブ１の可動通電軸
５の下端には、接続導体８が取り付けられ、下部導体７
には、真空バルブ１の軸心線上に図示しない丸穴が形成
され、この丸穴の内周には大電流通電用のコンタクトバ
ンド22が挿入され、接続導体８はこのコンタクトバンド
の内周に接触している。また、接続導体８の下部には、
絶縁操作ロッド11が接続されていることは、従来と同じ
である。

【００１７】従来と大きく異なる点は、従来の主軸28が
３本の真空バルブ１の配列と平行に設けられているのに
対し、本発明の真空遮断器では、真空バルブ１の配列方
向と直交方向となっている。同様に、従来の摺動ロッド
39が前後方向に設けられていたのに対し、本発明の真空
遮断器では、左右の方向に真空バルブ１の軸心部の下方
の位置（図３の点Ｏに相当する位置）に設けられてい
る。

【００１８】図１及び図２において、絶縁操作ロッド11
の下端には、ワイプばね10が装着されている。サポート
12には、絶縁操作ロッド11の下端から突き出た埋金11ａ
が貫通するガイド穴があらかじめ設けられ、このガイド
穴には埋金11ａが貫通し、この埋金11ａの下端に螺合さ
れたダブルナットでサポート12は支えられている。

【００１９】一方、操作機構21の後面左右端には、略台
形の支持板15の基端が固定され、この支持板15の後部に
は、図示しない軸受が取り付けられている。これらの軸
受には、サポート12の下方の位置にこのサポート12と平
行に設けられた角棒状の摺動ロッド19の両端の丸棒部が
貫通している。

【００２０】上述した主軸18の後部は、操作機構21の後
端のａ相とｂ相の間に設けられた軸受20を貫通して、操
作機構21の後方に突出し、この操作機構21の後端面に
は、レバー17の上端が固定されている。このレバー17の
下端には、詳細省略したピンを介してリンク16の片端が
連結され、このリンク16の他端は、ピンを介して摺動ロ
ッド19の前面中間部に連結されている。

【００２１】絶縁操作ロッド11と連結され上述したサポ
ート12のａ相−ｂ相間とｂ相−ｃ相間には、駆動リンク
13の右上端が点Ｐでそれぞれ連結されている。サポート
12には、点Ｐ，Ｏを軸心とするピンが紙面直交方向に設
けられ、それらの交点を結ぶ直線ＯＰは、固定側通電軸
４と可動側通電軸５の軸心を通るＹ−Ｙ線と平行になる
ように配置されている。

【００２２】点Ｏは固定点で、この点Ｏには、揺動リン
ク14の右下端が連結され、この揺動リンク14の左上端の
支点Ｓには、点Ｐ，Ｑ間の長さが揺動リンク14の支点間
長ＯＳの２倍の長さの駆動リンク13の中点が揺動自在に
連結され、駆動リンク13の左下端の点Ｑは、Ｙ−Ｙ線に
対して点Ｏを通る垂線Ｘ−Ｘ上に位置し、摺動ロッド19
にピンで連結されている。

【００２３】摺動ロッド19には、点Ｏを中心とするピン
から逃げるための楕円穴がそれぞれ設けられている。摺
動ロッド19は、揺動する主軸18とともに揺動するレバー
17によって図１において左右に駆動されるレバー16を介
してＸ−Ｘ線に沿って水平に直線運動する。この直線運
動に伴って、駆動リンク13は点Ｐを支点として下端が揺
動し、この揺動で揺動リンク14も、点Ｏを軸に上部が揺
動する。

【００２４】本発明の真空遮断器では、スコット・ラッ
セルの機構を用いるために、レバー17の揺動動作をリン
ク16を介して摺動ロッド19のＸ−Ｘ線に沿った直線往復
動作に変換している。本発明の真空遮断器の特徴である
スコット・ラッセルの機構は、直交する二軸上における
厳正直線運動機構で、図１では駆動リンク13と揺動リン
ク14で構成されるリンク部分に相当する。

【００２５】次に、投入時における動作を以下に説明す
る。操作機構21の図示しないキャッチ機構によって主軸
18が反時計回りに所定の角度揺動すると、リンク16は、
レバー17の揺動動作により図１において右方向に移動す
る。すると、リンク16に連結された摺動ロッド19は、操
作機構21の後部に固定された支持板15によって動きを拘
束されたＸ−Ｘ線に沿って図１において右方向に直線運
動する。

【００２６】摺動ロッド19と駆動リンク13の連結点Ｑが
Ｘ−Ｘ線に沿って右方向に移動すると、スコット・ラッ
セルの機構により、駆動リンク13の右上端の点Ｐは、軸
線Ｘ−Ｘ線に垂直な軸線Ｙ−Ｙ線と平行に上方に移動す
る。これに伴って、サポート12、絶縁操作ロッド11、接
続導体８と可動側通電軸５が上方に押し上げられること
で、真空遮断器は投入される。

【００２７】したがって、本発明の真空遮断器のスコッ
ト・ラッセルの機構によれば、開閉動作時において、可
動側通電軸５は常に軸心が固定側通電軸４の軸心と一致
した（偏角しない）状態で円滑にＹ−Ｙ線上を直線往復
運動をする。

【００２８】このように構成された真空遮断器におい
て、図１の投入状態の真空バルブ１を開極するときに
は、主軸18は投入ときと逆方向、即ち、時計方向に揺動
されることで、摺動ロッド19は左に移動し、揺動リンク
14は点Ｏを軸にして左上端Ｓが反時計方向に揺動し、駆
動リンク13は左に移動する支点Ｑを軸に時計方向に揺動
して、サポート12から可動側電極３まで図２のＹ−Ｙ線
に沿って下降する。

【００２９】このように構成された真空遮断器において
は、スコット・ラッセルの機構部（三角形ＯＰＱ）の動
作方向を従来の真空バルブ１の軸心間を結ぶ線と直交す
る方向から、平行となる方向に、しかも、各真空バルブ
１の軸心を結ぶ線の真下に設けたので、真空バルブ１と
操作機構21との距離を短縮することができ、図１及び図
２に示すように、操作機構21の後部のリンク機構を真空
バルブ１の下部に納めることができるので、真空遮断器
の奥行き寸法を減らすことができるだけでなく、従来の
図３に対応する図２に示すように、操作機構21から後方
に片持梁状に突き出た絶縁枠９の突出長さを減らすこと
ができ、真空バルブ１の投入と開極時に絶縁枠９に印加
される曲げ応力を減らすことができるので、絶縁枠９の
強度を減らすことができ、厚さを薄肉にしても剛性を上
げることができ、成形時間を短縮でき、軽量化すること
ができる。

【００３０】また、真空遮断器の奥行寸法が耐電圧上の
絶縁距離でなく、機械的な構造で決まるときには、真空
バルブを操作機構に近接して配置できるため、特に奥行
寸法を大きく縮小することができ、電圧階級の低い（大
地間の絶縁距離が短かい）定格電圧 3.6kVや 7.2kV級の
真空遮断器を小形化することができる。

【００３１】さらに、従来、各相毎に３組必要であった
スコット・ラッセルの機構が２組となるので、遮断部
（高圧部）の構造が簡単になる。また、従来、各相毎に
３箇所必要であった主軸と摺動ロッドとの連結部も１箇
所で済むため、操作機構部と遮断部の接続が簡単にな
る。

【００３２】一方、従来、相間距離の２倍以上の長さを
必要としていた主軸の全長を短くすることができるた
め、操作機構の小形化だけでなく、主軸のねじれ剛性が
高くなるので、駆動系の剛性が上り、投入信号や開極信
号に対する投入完了時間と開極完了時間を短縮すること
ができる。

【００３３】さらに、主軸18が前後方向となるので、こ
の主軸18の前端を操作機構21の前端で支えることで、前
方からのハンドル操作等による真空バルブの手動投入機
構を容易に構成することができる。また、上記実施例で
は、真空遮断器のときで説明したが、真空開閉器に対し
ても同様に適用することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上、本発明によれば、主軸とともに揺
動するレバーに連結され複数の真空バルブの軸心と直交
方向に配設された駆動軸を含むスコット・ラッセルの機
構で真空バルブが開閉される真空遮断器において、駆動
軸を複数の真空バルブの配列方向に設け、駆動軸に二組
のスコット・ラッセルの機構の片側を連結し、このスコ
ット・ラッセルの機構の他側と真空バルブの可動軸をワ
イプばねを介して駆動軸と平行に設けられた連結棒で連
結することで、駆動軸を含む二組のスコット・ラッセル
の機構と連結棒を、複数の真空バルブが軸方向に占める
投影空間に組み込んだので、外形を小形化し剛性も上げ
ることのできる真空遮断器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空遮断器の一実施例を示す部分背面
図。

【図２】図１のＹ−Ｙ線断面図。

【図３】従来の真空遮断器の一例を示す右側面図。

【符号の説明】

１…真空バルブ、２…固定側電極、３…可動側電極、４
…固定側通電軸、５…可動側通電軸、６…上部導体、７
…下部導体、８…接続導体、９…絶縁枠、10…ワイプば
ね、11…絶縁操作ロッド、12…サポート、13…駆動リン
ク、14…揺動リンク、15…支持板、16…リンク、17…レ
バー、18…主軸、19…摺動ロッド、21…操作部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸とともに揺動するレバーに連結され
   複数の真空バルブの軸心と直交方向に配設された駆動軸
   を含むスコット・ラッセルの機構で前記真空バルブが開
   閉される真空遮断器において、前記駆動軸を前記複数の
   真空バルブの配列方向に設け、前記駆動軸に二組の前記
   スコット・ラッセルの機構の片側を連結し、このスコッ
   ト・ラッセルの機構の他側と前記真空バルブの可動軸を
   ワイプばねを介して前記駆動軸と平行に設けられた連結
   棒で連結したことを特徴とする真空遮断器。