JP2000149733A - Multipole vacuum switch - Google Patents

Multipole vacuum switch

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JP2000149733A
JP2000149733A JP10316052A JP31605298A JP2000149733A JP 2000149733 A JP2000149733 A JP 2000149733A JP 10316052 A JP10316052 A JP 10316052A JP 31605298 A JP31605298 A JP 31605298A JP 2000149733 A JP2000149733 A JP 2000149733A
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vacuum switch
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multiple vacuum switch that can be driven with driving force N-times as much as that of a single-pole switch, is also reduced in size by a factor of N and can absorb stress due to the mounting error among multiple fixed electrodes and in which main circuit wiring from the outside does not excessively crowded. SOLUTION: Multiple fixed electrode rods 2 and the same number of movable electrode rods 4 are contained in a couple of vacuum containers 10a, 10b, fixed electrodes 1 and movable electrodes 3 are mounted to the fixed electrode rods 2 and the movable electrode rods 4, respectively. Each of the movable electrode rods 4 is so individually mounted to a bellows 9 as to be driven from the outside of the containers. Arc shields 5 are so formed as to surround the periphery of every set of the fixed electrode 1 and the movable electrode 3, and the distance between the surfaces of the adjacent arc shields 5 is set to approximately three times as much as that between the arc shield of a single-pole vacuum switch and the inside surface of its container.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、遮断器に用いられ
るいわゆる真空スイッチの構造の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in the structure of a so-called vacuum switch used in a circuit breaker.

【0002】[0002]

【従来の技術】母線からの受電電流を遮断する遮断器の
1種に、10-6Torr程度の高真空に維持された真空
容器の内部に、主回路を遮断する接点部を収納し、高真
空中での高い絶縁耐力と良好なアーク消弧作用とを利用
して、安定に遮断するようにした真空遮断器がある。こ
の真空遮断器の主構成要素である、真空容器と接点部を
収納した部分を通常真空スイッチ又は真空バルブ等と呼
ばれている。以下、ここで言う真空スイッチとは上記の
もののことを言う。
2. Description of the Related Art One type of a circuit breaker for interrupting a receiving current from a bus contains a contact portion for interrupting a main circuit in a vacuum vessel maintained at a high vacuum of about 10 -6 Torr. There is a vacuum circuit breaker that uses a high dielectric strength in a vacuum and a good arc extinguishing action to stably cut off. The part containing the vacuum container and the contact part, which is the main component of the vacuum circuit breaker, is usually called a vacuum switch or a vacuum valve. Hereinafter, the vacuum switch referred to here means the above-mentioned one.

【0003】この発明は、1つの真空容器内に複数のス
イッチを設けた多極スイッチに関するものであるが、真
空スイッチの構造と問題点の理解を助けるため、従来例
としては最初に単極スイッチを、次に3極スイッチの説
明を行う。
The present invention relates to a multi-pole switch in which a plurality of switches are provided in one vacuum vessel. However, in order to facilitate understanding of the structure and problems of the vacuum switch, a conventional single pole switch is first used. Next, the three-pole switch will be described.

【0004】図11は、特公昭59−105228号公
報に開示された真空スイッチ(単極スイッチ)の要部の
構成を示す横断面図である。図において、10は金属製
もしくは絶縁物性の円筒型の真空容器であり、その両端
面を蓋板111、112が塞いでいる。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the structure of a main part of a vacuum switch (single-pole switch) disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-105228. In the figure, reference numeral 10 denotes a cylindrical vacuum vessel made of metal or an insulating material, and both end faces of the vacuum vessel are closed by lid plates 111 and 112.

【0005】容器10の内部には固定電極軸2、可動電
極軸4が設けられ、これら電極軸の先端には固定電極
1、可動電極3が設けられている。又、固定電極1と可
動電極3の両方を包むようにアークシールド5が設けら
れ、このアークシールド5を蓋板111、112に固定
するための絶縁筒63、64が備えられ、容器10の外
部には絶縁筒61、62、フランジ7、8、及びベロー
ズ9が配置されている。
[0005] A fixed electrode shaft 2 and a movable electrode shaft 4 are provided inside the container 10, and a fixed electrode 1 and a movable electrode 3 are provided at the tips of these electrode shafts. An arc shield 5 is provided so as to surround both the fixed electrode 1 and the movable electrode 3. Insulating cylinders 63 and 64 for fixing the arc shield 5 to the cover plates 111 and 112 are provided. Are provided with insulating cylinders 61 and 62, flanges 7 and 8, and bellows 9.

【0006】同図において、アークシールド5、絶縁筒
61〜64、フランジ7、8及びベローズ9によって第
1の真空空間Aが構成されている。また蓋板111、1
12と容器10、アークシールド5、絶縁筒63と64
によって第2の真空空間Bが構成されている。2つの真
空空間A,Bは十分真空度が高ければ互いに空間的に繋
がっていても繋がっていなくてもよい。
In FIG. 1, a first vacuum space A is constituted by an arc shield 5, insulating cylinders 61 to 64, flanges 7, 8 and a bellows 9. Also, the cover plates 111, 1
12, container 10, arc shield 5, insulating cylinders 63 and 64
Forms a second vacuum space B. The two vacuum spaces A and B may or may not be spatially connected to each other as long as the degree of vacuum is sufficiently high.

【0007】次に動作について説明する。可動電極軸4
に図示しない外部操作力が与えられることにより可動電
極3が固定電極1に対して接離され、固定電極軸2、可
動電極軸4を流れる主回路電流の投入、遮断が行われ
る。又、前記の第2の真空空間Bの高い絶縁耐力を利用
してアークシールド5と容器10の距離(図示d)を小
さくすることが出来る。ところでこのような真空スイッ
チの実際の用途はほとんど3相交流なので、この真空ス
イッチを例えば3台使用する。100は寸法X離れて隣
接して配置された同型の真空スイッチである。
Next, the operation will be described. Movable electrode shaft 4
The movable electrode 3 is brought into contact with and separated from the fixed electrode 1 by applying an external operation force (not shown) to the main electrode, and the main circuit current flowing through the fixed electrode shaft 2 and the movable electrode shaft 4 is turned on and off. Further, the distance (d in the drawing) between the arc shield 5 and the container 10 can be reduced by utilizing the high dielectric strength of the second vacuum space B. By the way, since the actual application of such a vacuum switch is almost three-phase alternating current, three vacuum switches are used, for example. Numeral 100 is a vacuum switch of the same type which is arranged adjacent to and separated by a distance X.

【0008】しかし、この場合、3相全体の機器寸法
は、基本的に1つの真空スイッチの寸法(直径)によつ
て決まってしまい小型化には限界がある。このような着
想から、従来1つの真空空間に例えば3組の電極を封入
して、3極真空スイッチを構成する提案がなされてい
る。図12、13は特公昭54−25227号公報に開
示されたこの種3極真空スイッチの縦、横断面図であ
る。図において、1〜6、8〜11は図11と同じもし
くは相当部分なのでその詳細な説明は省略する。図には
固定電極1と可動電極3の組が3組記載されているが説
明の都合上、符号はその1組のみに付加している。
However, in this case, the device dimensions of the entire three phases are basically determined by the size (diameter) of one vacuum switch, and there is a limit to miniaturization. From such an idea, conventionally, for example, three sets of electrodes are enclosed in one vacuum space to propose a three-pole vacuum switch. 12 and 13 are longitudinal and transverse sectional views of this type of three-pole vacuum switch disclosed in Japanese Patent Publication No. 54-25227. In the figure, 1 to 6 and 8 to 11 are the same as or corresponding to those in FIG. Although three sets of the fixed electrode 1 and the movable electrode 3 are shown in the figure, for convenience of explanation, reference numerals are added to only one set.

【0009】図において、16は真空スイッチを図示し
ない遮断器の筐体に取付けるための支持棒、17は可動
電極棒4を操作するための操作軸、24は操作軸17の
動きを可動電極棒4に伝えるためのセラミック円板から
なる支持板である。18は固定電極軸2の出力リード
線、21は可動電極軸4の出力リード線である。図1
2、13の3極スイッチについて、その動作を問題点を
含めて図により説明する。
In the drawing, reference numeral 16 denotes a support rod for attaching a vacuum switch to a circuit breaker casing (not shown), 17 denotes an operation shaft for operating the movable electrode rod 4, and 24 denotes a movement of the operation shaft 17 by the movable electrode rod. 4 is a support plate made of a ceramic disk for transmitting the signal to the support plate 4. Reference numeral 18 denotes an output lead wire of the fixed electrode shaft 2, and reference numeral 21 denotes an output lead wire of the movable electrode shaft 4. FIG.
The operation of the two- and thirteen-pole switches will be described with reference to the drawings including the problems.

【0010】可動電極3を駆動するためには図12の操
作軸17を駆動するのだが、必要な駆動力は図11の電
極軸4に必要な駆動力の3倍よりはるかに大きい力が必
要である。その理由は、図12の場合操作軸17と支持
板24が図11の場合に比して増加しているが、極めて
高速に瞬間的に駆動するときの駆動力は摩擦はほとんど
関係せず被駆動質量に比例するからである。
In order to drive the movable electrode 3, the operating shaft 17 shown in FIG. 12 is driven. The required driving force is much larger than three times the driving force required for the electrode shaft 4 shown in FIG. 11. It is. The reason is that the operating shaft 17 and the support plate 24 in FIG. 12 are increased as compared with the case in FIG. This is because it is proportional to the driving mass.

【0011】又、外形的にも操作軸17や支持板24の
ために全体の寸法が図11のものの3倍よりはるかに大
きくなる。
In terms of the outer shape, the overall size is much larger than that of FIG. 11 because of the operation shaft 17 and the support plate 24.

【0012】又、3個のスイッチの配列が真空容器10
の体積を最小にしたいという配慮から、正3角形になる
ように配置されているが、実際の配電盤では3相ライン
U,V,Wを横一文字に配置するのが点検性も良く、三
角形配置では配線が輻輳してメンテナンス性が低下す
る。
The arrangement of the three switches corresponds to the vacuum vessel 10
Are arranged so as to form a regular triangular shape in order to minimize the volume of the unit. However, in an actual switchboard, it is better to arrange the three-phase lines U, V, and W in one horizontal line for better checking and triangular arrangement. In this case, the wiring is congested and the maintainability is reduced.

【0013】図12では主回路入出力がフレキシブルな
リード線18、21になつていて、真空容器10をこの
リード線で支えることはできない(可動電極側からの押
力に抗しなければならない)ので、真空容器10を固定
保持するために支持棒16が別に必要で更に大型化する
原因となっている。ところでリード線18、21を廃し
て、図11と同様に固定電極棒2によって保持する3極
スイッチも特開平4−337219号公報に開示されて
いる。しかしながら、この場合、固定電極棒2が3本あ
るのでこれを接続すべき遮断器筐体側の相手電極の位置
誤差、角度誤差があると、3本の固定電極棒2の間にス
トレスがかかることとなり、真空容器10はこのストレ
スに耐える頑丈なものとする必要が新たに生じるため、
3極一体化による小型化のねらいがかならずしも達成さ
れない、などという問題があった。
In FIG. 12, the main circuit input / output is connected to flexible lead wires 18 and 21, and the vacuum vessel 10 cannot be supported by these lead wires (must be resistant to the pressing force from the movable electrode side). Therefore, the support rod 16 is separately required to fix and hold the vacuum vessel 10, which causes a further increase in size. Japanese Patent Laid-Open Publication No. 4-337219 discloses a three-pole switch in which the lead wires 18 and 21 are omitted and held by the fixed electrode rod 2 as in FIG. However, in this case, since there are three fixed electrode rods 2, stress is applied between the three fixed electrode rods 2 if there is a position error and an angle error of the counter electrode on the circuit breaker housing side to which these are fixed. Therefore, the vacuum vessel 10 needs to be made sturdy to withstand this stress.
There was a problem that the aim of miniaturization by three-pole integration was not necessarily achieved.

【0014】以上の説明は極数が3極である場合につい
て説明したが、多極(N極)にした場合もこれらの問題
点は全く変わりが無い。
In the above description, the case where the number of poles is three has been described. However, even when the number of poles is large (N poles), these problems remain unchanged.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】以上に説明したよう
に、(1)従来の多極真空スイッチは単極真空スイッチ
のN本分より大きい駆動力を必要とする。(2)外形的
に多極一体化したメリットが生まれるほど小型化されな
い。(3)外部からの主回路配線が輻輳する。(4)複
数の固定電極間の取付け誤差による容器への変形ストレ
スが大きいなどの問題があった。
As described above, (1) the conventional multi-pole vacuum switch requires a driving force larger than N single-pole vacuum switches. (2) The miniaturization is not so large that the advantage of multi-pole integration in the outer shape is produced. (3) The main circuit wiring from outside is congested. (4) There is a problem that deformation stress on the container due to an attachment error between a plurality of fixed electrodes is large.

【0016】この発明は、上記のような問題点を解決
し、単極スイッチのN倍の駆動力で駆動でき、外形的に
もN倍以下で、外部からの主回路配線が輻輳することが
なく、複数の固定電極間の取付け誤差によるストレスが
吸収できる多極スイッチを得ることを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems, and can be driven with N times the driving force of a single-pole switch. It is another object of the present invention to obtain a multi-pole switch capable of absorbing a stress caused by a mounting error between a plurality of fixed electrodes.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この発明による多極真空
スイッチは、単一の真空室を有する真空容器の壁面を貫
通して配置された複数の絶縁ブッシング、この絶縁ブッ
シングのそれぞれを貫通して固定された同数の固定電極
棒、前記真空容器の内部で前記複数の固定電極棒それぞ
れの先端に1つずつ設けられた固定電極、この複数の固
定電極のそれぞれに接離する同数の可動電極、この複数
の可動電極のそれぞれを保持し前記真空容器の外部から
前記壁面を貫通して真空を保持しつつ前記可動電極を駆
動する同数の可動電極棒、前記真空容器の内部に設けら
れ前記それぞれの固定電極とこの固定電極に接離する可
動電極とを包むように設置した同数のアークシールドと
を有するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A multi-pole vacuum switch according to the present invention comprises a plurality of insulating bushings disposed through a wall of a vacuum vessel having a single vacuum chamber, and through each of the insulating bushings. The same number of fixed electrode rods fixed, fixed electrodes provided one at the tip of each of the plurality of fixed electrode rods inside the vacuum vessel, the same number of movable electrodes contacting and separating from each of the plurality of fixed electrodes, The same number of movable electrode rods that hold each of the plurality of movable electrodes and drive the movable electrodes while maintaining a vacuum by penetrating the wall surface from the outside of the vacuum vessel, and are provided inside the vacuum vessel. It has the same number of arc shields installed so as to enclose a fixed electrode and a movable electrode which comes into contact with and separates from the fixed electrode.

【0018】各電極毎に引き出された複数の可動電極棒
は外部からの操作力を単極スイッチの3倍に維持する作
用がある。
The plurality of movable electrode rods drawn out for each electrode have the function of maintaining the external operation force three times as large as that of the single-pole switch.

【0019】又、 真空容器は金属製で、アークシール
ドをケースから絶縁して固定する支持絶縁物を有し、こ
の支持絶縁物は少なくとも片側に電界緩和シールドを有
するものである。電界緩和シールドを有する支持絶縁物
は多極真空スイッチの絶縁耐圧を向上する。
The vacuum vessel is made of metal and has a supporting insulator for insulating and fixing the arc shield from the case. The supporting insulator has an electric field relaxation shield on at least one side. The supporting insulator having the electric field relaxation shield improves the withstand voltage of the multi-pole vacuum switch.

【0020】又、アークシールドを絶縁して固定する支
持絶縁物を兼ねる複合ブッシングを用いるとともに、こ
の複合ブッシングをほぼ直線上に並べたものである。絶
縁ブッシングは電極棒の保持とアークシールドの保持を
かねるので構造を簡素にする作用がある。一直線上に配
置された固定電極棒は、外部から接続する主回路配線が
輻輳することが無いように作用する。
Further, a composite bushing which also serves as a supporting insulator for insulating and fixing the arc shield is used, and the composite bushings are arranged substantially on a straight line. The insulating bushing serves to hold the electrode rod and the arc shield, and thus has the effect of simplifying the structure. The fixed electrode rods arranged on a straight line act so that the main circuit wiring connected from the outside is not congested.

【0021】又、アークシールドを円筒状でこの円筒内
部にこの円筒の内周を取り巻く環状の突起を有する絶縁
物で構成したものである。突起は電極から発生した金属
蒸気がアークシールド内面に拡散するのを防止し、形成
されたシールドを真空容器から絶縁する作用がある。
Further, the arc shield is formed of an insulator having a cylindrical shape and having an annular projection surrounding the inner periphery of the cylinder inside the cylinder. The projections prevent the metal vapor generated from the electrodes from diffusing into the inner surface of the arc shield, and have the effect of insulating the formed shield from the vacuum vessel.

【0022】又、アークシールドは前記絶縁ブッシング
と一体に形成されているものである。絶縁ブッシングと
一体に形成されたアークシールドは構造を簡素化する作
用がある。
The arc shield is formed integrally with the insulating bushing. The arc shield formed integrally with the insulating bushing has an effect of simplifying the structure.

【0023】又、絶縁ブッシングには、固定電極棒を揺
動可能に支持するフレキシブルフランジを有し、固定電
極棒はこのフレキシブルフランジに固定されているもの
である。フレキシブルフランジは、固定電極軸に位置寸
法上の裕度を与え、複数の固定電極軸によつて固定され
る時、固定電極軸間の位置/角度誤差によつて真空容器
に加わる変形ストレスを緩和する作用がある。
The insulating bushing has a flexible flange for swingably supporting the fixed electrode rod, and the fixed electrode rod is fixed to the flexible flange. The flexible flange gives the fixed electrode shaft a margin in the position dimension, and when fixed by multiple fixed electrode shafts, reduces the deformation stress applied to the vacuum vessel due to the position / angle error between the fixed electrode shafts Has the effect of doing.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】実施の形態1.本発明の実施の形
態1による多極真空スイッチを図に基づいて説明する。
なお、説明の都合上3極である場合を例として説明す
る。図1は実施の形態1による多極真空スイッチの側断
面図、図2は外観斜視図である。高真空に保たれた金属
製の容器の半分10aに、絶縁筒6aとベローズ9を介
して母線側導体である可動電極棒4がそれぞれ3個ずつ
取付けられ、3組の可動側電流入出力部を構成してい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 A multi-pole vacuum switch according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
It is to be noted that, for convenience of explanation, the case of three poles will be described as an example. FIG. 1 is a side sectional view of a multipolar vacuum switch according to Embodiment 1, and FIG. 2 is an external perspective view. Three movable electrode rods 4 as bus-bar-side conductors are attached to a half 10a of a metal container kept in a high vacuum via an insulating cylinder 6a and a bellows 9, and three sets of movable-side current input / output units are provided. Is composed.

【0025】又、同じく金属製の真空容器の半分10b
にフランジ11と絶縁筒6bを介して負荷側導体である
固定電極棒2がそれぞれ3個取付けられ3組の固定側電
流入力部を構成している。真空容器10a、10bは内
部を真空とした時も大気圧による変形が許容できる範囲
に入る程度に強固に作られている。可動電極棒4の先端
には可動電極3が、固定電極棒2の先端には固定電極1
が固着され、3組の遮断部を構成している。
Also, half 10b of a metal vacuum vessel
Three fixed electrode rods 2 serving as load-side conductors are respectively attached via a flange 11 and an insulating tube 6b to form three sets of fixed-side current input sections. The vacuum vessels 10a and 10b are made strong enough to be deformed by atmospheric pressure even when the inside is evacuated. The movable electrode 3 is provided at the tip of the movable electrode rod 4, and the fixed electrode 1 is provided at the tip of the fixed electrode rod 2.
To form three sets of blocking parts.

【0026】おのおのの遮断部を包むような位置に、遮
断時に発生する金属蒸気を周囲に飛散させないためのア
ークシールド5がアークシールド支持絶縁物6cによっ
て保持されている。アークシールド支持絶縁物6cの両
端には応力緩和部材20が取付けられている。アークシ
ールド5は安定した電流遮断を行うため、浮遊電位に保
たれている。
An arc shield 5 for holding metal vapor generated at the time of interruption in the surroundings is held by an arc shield supporting insulator 6c at a position surrounding each interruption part. Stress relief members 20 are attached to both ends of the arc shield supporting insulator 6c. The arc shield 5 is maintained at a floating potential in order to perform stable current interruption.

【0027】可動電極棒4と可動電極3は図示しない外
部操作機構により操作力が加わるとベローズ9の伸縮に
より軸長方向に変位して電極が開閉する。3つの固定電
極棒2は図2に示すように一直線上に互いに平行になる
ように配置されている。従って外部の母線を固定電極2
や可動電極4に接続するとき電線が交差するなどの輻輳
状態は発生しない。アークシールド5の直径は従来の図
11のものと同じで、アークシールド5の表面間の距離
は、従来の図11に記載の寸法dの3倍程度にしてお
く。
When an operating force is applied by an external operating mechanism (not shown), the movable electrode rod 4 and the movable electrode 3 are displaced in the axial direction by the expansion and contraction of the bellows 9 to open and close the electrodes. As shown in FIG. 2, the three fixed electrode rods 2 are arranged on a straight line so as to be parallel to each other. Therefore, the external bus is fixed electrode 2
A congestion state such as crossing of electric wires when connecting to the movable electrode 4 does not occur. The diameter of the arc shield 5 is the same as that of the conventional one shown in FIG. 11, and the distance between the surfaces of the arc shield 5 is set to be about three times the dimension d shown in the conventional FIG.

【0028】以上により、各電極棒間の距離は図11の
単極スイッチを並べるのに比して、少なくとも図11の
表面間距離X程度は小さくなり、2極以上の場合、容器
全体の寸法は単極スイッチを必要数並べたものより確実
に小さくなる。
As described above, the distance between the electrode rods is at least as small as the surface distance X in FIG. 11 compared to the arrangement of the single-pole switches in FIG. Is definitely smaller than the required number of single pole switches.

【0029】ベローズ9は可撓性を有するように適当な
厚さのステンレス合金で製作する。同様にフランジ11
も若干の可撓性を有するように製作しても良い。最初に
説明したように、3極は一例であって、2極または4極
以上としても良い。また、3つの部分が必ず同一の寸法
のものでなければならぬということはなく、異なる電流
容量のものを組み合わせても良い。
The bellows 9 is made of a stainless steel alloy having an appropriate thickness so as to have flexibility. Similarly, flange 11
May be manufactured to have some flexibility. As described first, the three poles are an example, and may be two poles or four or more poles. Further, it is not always necessary that the three parts have the same dimensions, and those having different current capacities may be combined.

【0030】図3に図1の多極真空スイッチの変形例を
示す。図1のものに比してアークシールド5を保持する
ためのアークシールド支持絶縁物6cを真空容器の10
a側、即ち、可動電極棒4の側に固着してもよい。な
お、3つの極を図では直線状に並べたが、外部配線が輻
輳しない範囲でこれらを例えば図1の紙面に向かって前
後方向にずらせて配置することによつて、各アークシー
ルド5間の図1の紙面に向かつて左右方向の見かけの間
隔を更に短くすることも可能である。
FIG. 3 shows a modification of the multi-pole vacuum switch of FIG. An arc shield supporting insulator 6c for holding the arc shield 5 is different from that of FIG.
It may be fixed to the side a, that is, the movable electrode rod 4 side. Although the three poles are arranged in a straight line in the figure, the three poles are shifted in the front-rear direction, for example, toward the plane of FIG. It is also possible to further reduce the apparent interval in the left-right direction toward the plane of FIG.

【0031】実施の形態2.図4に実施の形態2の多極
真空スイッチの断面図を示す。図4のものは実施の形態
1の図1のものを更に改良したものである。図1のアー
クシールド支持絶縁物6cとその両端の応力緩和部材2
0との接合部の周囲に電界緩和シールド13a,13b
が取付けられている。その他のものは図1と同様である
ので詳細な説明を省略する。電界緩和シールド13a,
13bの効果について説明する前に、まずアークシール
ド支持部材の素材であるセラミックと金属のろう付け接
合個所における一般的な問題点について説明する。
Embodiment 2 FIG. 4 shows a cross-sectional view of the multipolar vacuum switch according to the second embodiment. FIG. 4 shows a further improvement of the first embodiment shown in FIG. The arc shield supporting insulator 6c of FIG. 1 and the stress relaxation members 2 at both ends thereof
Electric field alleviating shields 13a and 13b
Is installed. Other components are the same as those in FIG. 1, and thus detailed description is omitted. Electric field relaxation shield 13a,
Before describing the effect of 13b, a general problem at the brazing joint between ceramic and metal, which are the materials of the arc shield support member, will be described first.

【0032】セラミックに金属をロー付けするとろう材
が溶融して、セラミック側の接合表面にあらかじめ塗布
してあるメタライズ材となじみ合い、冷却するとこれら
がなじみあった状態で固化しセラミックと金属とが固着
する。しかし、ろう材が低粘度となったときに、ろう材
はメタライズ材の範囲に拡散し、ろう材の先端が極めて
薄い鋭利な先端形状となって固着する。この先端の尖っ
た形状のため小さな電位に対しても高い電界を示す。
When the metal is brazed to the ceramic, the brazing material is melted and conforms to the metallizing material previously applied to the ceramic-side joining surface. Stick. However, when the brazing material has a low viscosity, the brazing material diffuses into the area of the metallized material, and the tip of the brazing material adheres in an extremely thin sharp tip shape. Due to this pointed shape, a high electric field is shown even for a small potential.

【0033】又、この接合部は真空、導体、固体絶縁物
の3つが接合するトリプルジャンクションであるため、
もともと先端の電界が高くなりやすいということもあ
る。このため、ろう材の先端を起点としてセラミック沿
面で絶縁破壊が発生する確率が高い。図4の電界緩和シ
ールド13a,13bはアークシールド支持絶縁物6c
と応力緩和部材20との接合部に接することなく一定距
離離れた周囲に配置され、且つ、電界緩和シールド13
a,13bの先端はアークシールド支持絶縁物6cの側
面位置まで延びている。
Also, since this junction is a triple junction in which three of vacuum, conductor, and solid insulator are joined,
In some cases, the electric field at the tip is likely to be high. For this reason, there is a high probability that dielectric breakdown will occur along the ceramic surface starting from the tip of the brazing material. The electric field relaxation shields 13a and 13b in FIG.
Without being in contact with the joint portion between the electric field relaxation shield 20 and the electric field relaxation shield 13.
The tips of a and 13b extend to the side surface position of the arc shield supporting insulator 6c.

【0034】これによってアークシールド支持絶縁物6
cの先端付近の電界は緩和される。もっとも電界緩和シ
ールド13a,13bの先端の電界は高くなるが、真空
中の絶縁のほうがセラミック表面よりも絶縁性が良いの
で全体としては絶縁性能を向上できる。
Thus, the arc shield supporting insulator 6 is formed.
The electric field near the tip of c is reduced. Although the electric fields at the tips of the electric field relaxation shields 13a and 13b are higher, the insulation performance in vacuum can be improved as a whole because insulation in vacuum has better insulation than the ceramic surface.

【0035】実施の形態3.図5に実施の形態3の多極
真空スイッチの断面図を示す。図において12は固定電
極棒2を固定するブッシングがアークシールド5を保持
する機能をも兼ね備えた複合ブッシングである。複合ブ
ッシング12とアークシールド5との間に、応力緩和部
材20が挿入されている。図5のものは図1、3のもの
より更に部品点数が減らされ組み立て工数が少なくてす
む。その他のものは図1、3と同じ構成部品が使用され
る。
Embodiment 3 FIG. FIG. 5 shows a cross-sectional view of the multipolar vacuum switch according to the third embodiment. In the figure, reference numeral 12 denotes a composite bushing in which the bushing for fixing the fixed electrode rod 2 also has a function of holding the arc shield 5. A stress relaxation member 20 is inserted between the composite bushing 12 and the arc shield 5. 5, the number of parts is further reduced as compared with FIGS. 1 and 3, and the number of assembling steps is reduced. Other components use the same components as those in FIGS.

【0036】図6に図5のものの変形例を示す。図6の
ものは図5のものに実施の形態3の図4で説明した電界
緩和シールド13aを追加したものである。
FIG. 6 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 6 is obtained by adding the electric field relaxation shield 13a described in FIG. 4 of the third embodiment to that of FIG.

【0037】実施の形態4.実施の形態4の多極真空ス
イッチの断面図を図7に示す。図において14はセラミ
ックで作られたセラミックアークシールドである。セラ
ミックアークシールド14は円筒形で、固定電極1と可
動電極3の周囲を包むとともに、その内部には固定電極
1とフランジ11との中間に相当する位置に凸部21が
設けられている。セラミックアークシールド14はそれ
自身がアークシールド支持絶縁物(図1の6C)の機能
を兼ねているので、部品点数が減り、組立工程を更に低
減することが出来る。セラミックアークシールド14の
凸部21は、この凸部21の部分の内径が小さくなって
いることにより、電極のアークにより飛散する金属蒸気
がここを通過して図の上方に拡散するのを防止する。こ
のため、凸部21の上/下間の絶縁が良好に保たれる。
凸部21は環状突起とも言う。
Embodiment 4 FIG. FIG. 7 shows a cross-sectional view of the multipolar vacuum switch according to the fourth embodiment. In the figure, 14 is a ceramic arc shield made of ceramic. The ceramic arc shield 14 has a cylindrical shape, wraps around the fixed electrode 1 and the movable electrode 3, and has a projection 21 at a position corresponding to an intermediate position between the fixed electrode 1 and the flange 11. Since the ceramic arc shield 14 itself also functions as an arc shield supporting insulator (6C in FIG. 1), the number of parts is reduced, and the assembling process can be further reduced. The convex portion 21 of the ceramic arc shield 14 prevents the metal vapor scattered by the arc of the electrode from passing therethrough and being diffused upward in the drawing because the inner diameter of the convex portion 21 is small. . Therefore, the insulation between the upper and lower portions of the convex portion 21 is favorably maintained.
The protrusion 21 is also called an annular protrusion.

【0038】図8に図7の変形例を示す。図において1
5はアークシールド一体型複合ブッシングである。アー
クシールド一体型複合ブッシング15は図1のブッシン
グ6b、図7のセラミックアークシールド14が一体に
なったもので図7より更に部品点数が減少する。
FIG. 8 shows a modification of FIG. 1 in the figure
5 is an arc shield integrated type composite bushing. The arc shield-integrated composite bushing 15 is formed by integrating the bushing 6b of FIG. 1 and the ceramic arc shield 14 of FIG. 7, and the number of parts is further reduced as compared with FIG.

【0039】実施の形態5.多極スイッチを取付ける遮
断器の相手母線には、寸法・位置・角度の誤差に相当す
るものがある。図10に説明の都合上、母線の上下方向
の寸法誤差についてだけ示す。図において92U、92
V、92WはU,V,Wの母線端子、91はこれら母線
端子の本来あるべき高さの中心線である。図では端子9
2Vは下方向にZ1、端子92Wは上方向にZ2の寸法
誤差があるものと仮定している。このような誤差のある
母線端子に、誤差ゼロで製作された3極真空スイッチの
固定端子2U、2V、2Wを取付けてボルト90によっ
て締め付けると、固定電極棒2Vには下方向の、2Wに
は上方向のストレスが加わって、ひどい場合にはろう付
け部が破壊する。
Embodiment 5 Some mating buses of circuit breakers to which a multi-pole switch is attached correspond to errors in dimensions, position, and angle. FIG. 10 shows only dimensional errors in the vertical direction of the bus for convenience of explanation. In the figure, 92U, 92
V and 92W are bus terminals of U, V and W, and 91 is a center line of the height of these bus terminals as they should be. In the figure, terminal 9
It is assumed that 2V has a dimensional error of Z1 in the downward direction and the terminal 92W has a dimensional error of Z2 in the upward direction. When fixed terminals 2U, 2V, and 2W of a three-pole vacuum switch manufactured with zero error are attached to such a bus terminal having an error and tightened with a bolt 90, the fixed electrode rod 2V is downward and 2W is An upward stress is applied, and in a severe case, the brazing portion is broken.

【0040】実施の形態5の多極スイッチは上記のよう
なストレスを逃がす構造を持つものである。その構造を
図9に示す。図9はスイッチの全体の構成を示さず、図
8のフランジ11に相当する部分のみを拡大して示して
いる。図において22は波板状に成形したフレキシブル
フランジであり、薄いステンレス板で製作され表面に設
けた波型により中央部に取付けられた固定電極棒2の位
置や角度が寸法でα程度移動可能になっている。このα
とはこの多極スイッチを取付ける遮断器の相手母線の寸
法・位置・角度の誤差に相当するものである。
The multipole switch according to the fifth embodiment has a structure for releasing the above-mentioned stress. The structure is shown in FIG. FIG. 9 does not show the entire configuration of the switch, but shows only a portion corresponding to the flange 11 in FIG. 8 in an enlarged manner. In the figure, reference numeral 22 denotes a corrugated flexible flange which is made of a thin stainless steel plate and has a corrugated surface provided so that the position and angle of the fixed electrode rod 2 attached at the center can be moved by about α in size. Has become. This α
"Corresponds to an error in the size, position and angle of the mating bus of the circuit breaker to which this multipole switch is attached.

【0041】この寸法余裕によって、多極スイッチの複
数の固定電極を相手母線に取付けたとき、相手母線の誤
差を吸収し、無用のストレスがブッシングや容器に係ら
ないようにすることが出来る。また2aは固定電極棒2
を固定するためのネジ穴である。
With this dimensional allowance, when a plurality of fixed electrodes of a multi-pole switch are attached to a mating bus, errors in the mating bus can be absorbed and unnecessary stress can be prevented from being applied to the bushing or the container. 2a is a fixed electrode rod 2
Screw holes for fixing

【0042】3つの固定電極の全てを図9のようにして
もよいが、3つのうち、2つ、又は1つだけを図9のよ
うにして他は他の図のような剛な構造にすることも可能
で、且つ、それなりの効果は得られる。また、フレキシ
ブルフランジ22の形は図9に示すものだけでなく、フ
ランジ22の垂直部にも波形を設けるなど自由に選択す
ることが出来る。
All three fixed electrodes may be arranged as shown in FIG. 9, but two or only one of the three fixed electrodes are arranged as shown in FIG. Can be performed, and a certain effect can be obtained. Further, the shape of the flexible flange 22 is not limited to the shape shown in FIG.

【0043】以上の説明は3極のものについて行った
が、最初に断ってあるとおり、3極は一例であって極数
を増やして良いことは言うまでもない。その際、容器が
大型化するので大気圧に対する強度を増すなど、多極化
に対して当然配慮すべき設計事項を配慮すべきは当然で
ある。
Although the above description has been made with respect to the three poles, it is needless to say that the three poles are merely an example and the number of poles may be increased, as initially stated. At this time, it is natural to consider design items that should be taken into consideration for multipolarization, such as increasing the strength against atmospheric pressure because the container becomes larger.

【0044】[0044]

【発明の効果】この発明のN極スイッチは、外部から操
作可能なように、全ての可動電極棒をベローズを介して
真空容器の壁を貫通して取付けたので、駆動力が単極真
空スイッチの(N)倍ですむという効果が得られる。
According to the N-pole switch of the present invention, all the movable electrode rods are mounted through the bellows through the wall of the vacuum vessel so that they can be operated from the outside. (N) times as large as that of FIG.

【0045】又、真空容器を金属製とし、アークシール
ドをこの真空容器から絶縁して保持する支持絶縁物を設
け、且つ、この支持絶縁物には電界緩和シールドを設け
たので、耐電圧性が高く小型で強度の大きい多極真空ス
イッチとすることが出来る。
Further, since the vacuum vessel is made of metal and the supporting insulator for insulating and holding the arc shield from the vacuum vessel is provided, and the supporting insulator is provided with the electric field relaxation shield, the withstand voltage is improved. A multi-pole vacuum switch that is high, small, and strong can be obtained.

【0046】又、電極棒を一直線上に配列したので、外
部から接続する母線が輻輳しないという効果が得られ
る。又、アークシールドを絶縁物製の円筒とし、且つこ
の円筒の内周に環状の突起を設けたので、接点開閉時の
金属蒸気による絶縁低下の少ない多極真空スイッチとす
ることが出来る。
Further, since the electrode rods are arranged in a straight line, an effect is obtained that the buses connected from the outside are not congested. Further, since the arc shield is a cylinder made of an insulating material and an annular projection is provided on the inner periphery of the cylinder, a multi-pole vacuum switch with little insulation loss due to metal vapor when opening and closing the contacts can be provided.

【0047】又、絶縁ブッシングにフレキシブルフラン
ジを設け、このフレキシブルフランジに固定電極棒を固
定したので、多極真空スイッチを取付ける母線側の寸法
誤差を吸収し、取付けによるストレスを受けない多極真
空スイッチとすることが出来る。
Further, since a flexible flange is provided on the insulating bushing and the fixed electrode rod is fixed to the flexible flange, a dimensional error on the busbar side where the multi-pole vacuum switch is mounted is absorbed, and the multi-pole vacuum switch which is not subjected to stress due to the mounting. It can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1の多極真空スイッチ
の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a multi-pole vacuum switch according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 図1の多極真空スイッチの外観図である。FIG. 2 is an external view of the multi-pole vacuum switch of FIG.

【図3】 図1の多極真空スイッチの変形例を示す断面
図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a modification of the multi-pole vacuum switch of FIG.

【図4】 実施の形態2の多極真空スイッチの断面図で
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a multipolar vacuum switch according to a second embodiment.

【図5】 実施の形態3の多極真空スイッチの断面図で
ある。
FIG. 5 is a sectional view of a multi-pole vacuum switch according to a third embodiment.

【図6】 図5の多極真空スイッチの変形例を示す断面
図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modified example of the multi-pole vacuum switch of FIG.

【図7】 実施の形態4の多極真空スイッチの断面図で
ある。
FIG. 7 is a sectional view of a multipolar vacuum switch according to a fourth embodiment.

【図8】 図7の多極真空スイッチの変形例の断面図で
ある。
8 is a cross-sectional view of a modification of the multi-pole vacuum switch of FIG.

【図9】 実施の形態5の多極真空スイッチの断面図で
ある。
FIG. 9 is a sectional view of a multipolar vacuum switch according to a fifth embodiment.

【図10】実施の形態5の課題の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a problem in a fifth embodiment.

【図11】 従来の単極真空スイッチの構造を説明する
断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the structure of a conventional single-pole vacuum switch.

【図12】 従来の3極真空スイッチの平面図である。FIG. 12 is a plan view of a conventional three-pole vacuum switch.

【図13】 図12の3極真空スイッチの断面図であ
る。
FIG. 13 is a cross-sectional view of the three-pole vacuum switch of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定電極、 2 固定電極棒、3 可
動電極、 4 可動電極棒、5 アークシ
ールド、 6a,6b ブッシング、9 ベロー
ズ、 11 フランジ、10a,10b
真空容器、 12 複合ブッシング、13a,13b
電界緩和部材、 14 セラミックシールド、15
アークシールド一体型複合ブッシング、20 応力緩
和部材、 21 環状の突起、22 フレ
キシブルフランジ
Reference Signs List 1 fixed electrode, 2 fixed electrode rod, 3 movable electrode, 4 movable electrode rod, 5 arc shield, 6a, 6b bushing, 9 bellows, 11 flange, 10a, 10b
Vacuum container, 12 composite bushings, 13a, 13b
Electric field relaxation member, 14 ceramic shield, 15
Arc shield integrated composite bushing, 20 Stress relief member, 21 Annular protrusion, 22 Flexible flange

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単一の真空室を有する真空容器の壁面を
貫通して配置された複数の絶縁ブッシング、この絶縁ブ
ッシングのそれぞれを貫通して固定された同数の固定電
極棒、前記真空容器の内部で前記複数の固定電極棒それ
ぞれの先端に1つずつ設けられた固定電極、この複数の
固定電極のそれぞれに接離する同数の可動電極、この複
数の可動電極のそれぞれを保持し前記真空容器の外部か
ら前記壁面を貫通して真空を保持しつつ前記可動電極を
駆動する同数の可動電極棒、前記真空容器の内部に設け
られ前記固定電極とこの固定電極に接離する可動電極と
を包むように設置した同数のアークシールドとを有する
ことを特徴とする多極真空スイッチ。
1. A plurality of insulating bushings arranged through the wall of a vacuum vessel having a single vacuum chamber, the same number of fixed electrode rods fixed through each of the insulating bushings, A fixed electrode provided internally at one end of each of the plurality of fixed electrodes, an equal number of movable electrodes contacting / separating from each of the plurality of fixed electrodes, and the vacuum vessel holding each of the plurality of movable electrodes; The same number of movable electrode rods that drive the movable electrode while maintaining a vacuum while penetrating the wall surface from the outside of the wall, enclose the fixed electrode provided inside the vacuum vessel and the movable electrode that comes into contact with and separates from the fixed electrode. A multi-pole vacuum switch having the same number of arc shields installed as described above.
【請求項2】 前記真空容器は金属製で、前記アークシ
ールドを前記真空容器から絶縁して固定する支持絶縁物
を有し、且つ、この支持絶縁物は少なくとも片側に電界
緩和シールドを有するものであることを特徴とする請求
項1に記載の多極真空スイッチ。
2. The vacuum vessel is made of metal, has a support insulator for insulating and fixing the arc shield from the vacuum vessel, and the support insulator has an electric field relaxation shield on at least one side. The multi-pole vacuum switch according to claim 1, wherein:
【請求項3】 絶縁ブッシングに代えて、固定電極棒を
固定するとともにアークシールドを絶縁して固定するた
めの支持絶縁物をも兼ねる複合ブッシングを用いるとと
もに、この複合ブッシングは真空容器上にほぼ直線的に
並べられていることを特徴とする請求項2に記載の多極
真空スイッチ。
3. An insulated bushing is replaced with a composite bushing which fixes the fixed electrode rod and also serves as a supporting insulator for insulating and fixing the arc shield. The multi-pole vacuum switch according to claim 2, wherein the multi-pole vacuum switches are arranged in a line.
【請求項4】 アークシールドは絶縁物で構成された円
筒形で、且つ、その内周には環状の突起が設けられてい
ることを特徴とする請求項1に記載の多極真空スイッ
チ。
4. The multi-pole vacuum switch according to claim 1, wherein the arc shield has a cylindrical shape made of an insulating material, and has an annular projection provided on an inner periphery thereof.
【請求項5】 アークシールドは前記絶縁ブッシングと
一体に形成されているものであることを特徴とする請求
項4に記載の多極真空スイッチ。
5. The multi-pole vacuum switch according to claim 4, wherein the arc shield is formed integrally with the insulating bushing.
【請求項6】 絶縁ブッシングは、固定電極棒を揺動可
能に支持するフレキシブルフランジを有し、固定電極棒
はこのフレキシブルフランジに固定されているものであ
ることを特徴とする請求項1に記載の多極真空スイッ
チ。
6. The insulating bushing according to claim 1, wherein the fixed electrode rod has a flexible flange for swingably supporting the fixed electrode rod, and the fixed electrode rod is fixed to the flexible flange. Multi-pole vacuum switch.
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