JP7004878B1

JP7004878B1 - 真空遮断器

Info

Publication number: JP7004878B1
Application number: JP2021566523A
Authority: JP
Inventors: 将司上田; 泰規中村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-07-12
Filing date: 2021-07-12
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2041-07-12
Also published as: EP4372780A1; JPWO2023286112A1; WO2023286112A1

Abstract

真空遮断器（１Ａ）が、絶縁ガスを密封した接地タンク（１０）と、真空バルブ（１２）と、可動側電極（２５）と、固定側電極（３５）と、真空バルブ内で貫通させた可動側電極に固定されて伸縮するベローズ（１３）と、ベローズおよび可動側フレーム（２３）に囲まれた第１の領域（Ａ５１）と、第１の領域の外側で接地タンクに囲まれた第２の領域（Ａ５２）との間でガス圧を調整する圧力弁（４１）と、第１の領域から絶縁ガスを接地タンクの外部に放出する放圧弁（４２）と、圧力センサ（１５）が測定した第２の領域のガス圧に基づいて、接地タンクからの絶縁ガスの漏れを判定する異常判定部（１８）と、を備え、第１の領域の第１のガス圧は、第２の領域の第２のガス圧よりも低く、圧力弁は、第２のガス圧と第１のガス圧との圧力差が第１の特定値を超えると開き、放圧弁は、第１のガス圧と接地タンクの外側の圧力との圧力差が第２の特定値を超えると開く。

Description

本開示は、タンク形の真空遮断器に関する。

接地タンク内に収納された遮断部を操作機構で駆動するタンク形の真空遮断器は、遮断部を構成する真空バルブを備えており、真空バルブ内にはベローズが設けられている。このベローズは、外周側が真空バルブによって真空に維持されているのに対し、内周側は絶縁性ガスが加えられて高圧力となっている。このように、ベローズの内外に圧力差が生じると、ベローズが座屈によって損傷し、機械的な寿命が低下する。

この寿命の低下を防止するために、特許文献１の真空遮断器は、ベローズの外周側を真空とし、内周側を大気圧とするか、もしくは高圧の絶縁性ガスと真空との中間のガス圧とすることでベローズの内外圧力差を抑制している。

特開２００７－３０６７０１号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、機器の性能健全性を担保するためには、複数あるガス圧区分のそれぞれについて、個別にガス圧を監視する必要があり、保守コストが増大するという問題があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、低い保守コストで電流の遮断を実現できる真空遮断器を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の真空遮断器は、絶縁ガスを密封した筒状の接地タンクと、接地タンク内に絶縁支持され、可動側接点および固定側接点を有した真空バルブと、可動側接点に電気的に接続された可動側電極と、固定側接点に電気的に接続された固定側電極とを備える。また、本開示の真空遮断器は、接地タンクの上方に延びた可動側ブッシングと、接地タンクの上方に延びた固定側ブッシングと、可動側ブッシングの下端を可動側電極に電気的に接続する可動側フレームと、固定側ブッシングの下端を固定側電極に電気的に接続する固定側フレームとを備える。また、本開示の真空遮断器は、可動側電極を移動させる絶縁操作ロッドと、可動側フレームを接地タンクに絶縁支持する可動側絶縁物と、固定側フレームを接地タンクに絶縁支持する固定側絶縁物と、接地タンクの可動側の端部を覆う可動側フランジと、接地タンクの固定側の端部を覆う固定側フランジと、真空バルブ内に配置され、可動側電極を貫通させるとともに可動側電極に固定されて可動側電極の移動に伴って伸縮するベローズとを備える。また、本開示の真空遮断器は、ベローズ、可動側フレーム、可動側絶縁物、および可動側フランジに囲まれた第１の領域と、第１の領域の外側で接地タンク、可動側フランジ、および固定側フランジに囲まれた第２の領域との間で絶縁ガスの圧力を調整する圧力弁を備える。また、本開示の真空遮断器は、第１の領域から絶縁ガスを接地タンクの外部に放出する放圧弁と、第２の領域のガス圧を測定する圧力センサと、圧力センサが測定したガス圧に基づいて、接地タンクから絶縁ガスが漏れたか否かを判定する異常判定部とを備える。第１の領域のガス圧である第１のガス圧は、第２の領域のガス圧である第２のガス圧よりも低く、圧力弁は、第２のガス圧から第１のガス圧を引いた第１の圧力差が第１の特定値を超えると開き、放圧弁は、第１のガス圧から接地タンクの外側の圧力を引いた第２の圧力差が第２の特定値を超えると開く。

本開示にかかる真空遮断器は、低い保守コストで電流の遮断を実現できるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる真空遮断器の構成を示す図実施の形態２にかかる真空遮断器の構成を示す図

以下に、本開示の実施の形態にかかる真空遮断器を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる真空遮断器の構成を示す図である。図１では、真空遮断器１Ａの断面図を示している。以下の説明では、水平面内の２つの軸であって互いに直交する２つの軸をＸ軸およびＹ軸とする。また、Ｘ軸およびＹ軸に直交する軸をＺ軸とする。ここでは、真空遮断器１Ａは、筒軸方向がＸ軸方向である場合について説明する。図１では、右方向をＸ軸方向とし、紙面の奥行方向をＹ軸方向とする。

真空遮断器１Ａは、タンク形の真空遮断器である。真空遮断器１Ａは、接地タンク１０と、シャフト１１Ａ，１１Ｂと、可動側フランジ２１と、固定側フランジ３１とを備えている。また、真空遮断器１Ａは、可動側絶縁物２４と、固定側絶縁物３４と、可動側フレーム２３と、固定側フレーム３３とを備えている。また、真空遮断器１Ａは、真空バルブ１２と、ベローズ１３と、絶縁操作ロッド１７と、可動側電極２５と、固定側電極３５と、可動側接点２６と、固定側接点３６とを備えている。また、真空遮断器１Ａは、接圧ばねユニット１４と、接続部材１６と、圧力弁４１と、放圧弁４２と、ガス配管６０と、圧力センサ１５とを備えている。また、真空遮断器１Ａは、可動側ブッシング２２と、固定側ブッシング３２とを備えている。また、真空遮断器１Ａは、異常判定部１８を備えている。

真空遮断器１Ａは、適切な箇所に圧力調整機構である圧力弁４１および放圧弁４２が配置されることで、ガス圧の監視箇所を１箇所にまとめることを可能にする。すなわち、真空遮断器１Ａは、１つの圧力センサ１５によって真空遮断器１Ａ内の圧力異常を監視する。

接地タンク１０は、筒状をなしており、絶縁ガスを密封する。可動側フランジ２１は、接地タンク１０の筒軸方向（Ｘ軸方向）の一端に配置されている。可動側フランジ２１は、筒状の接地タンク１０の端部である上面（左端面）で接地タンク１０に接続されており、接地タンク１０の上面を覆っている。可動側フランジ２１と接地タンク１０とは、Ｏリング（オーリング）等のシール材で気密されている。

固定側フランジ３１は、接地タンク１０の筒軸方向の他端に配置されている。固定側フランジ３１は、筒状の接地タンク１０の端部である底面（右端面）で接地タンク１０に接続されており、接地タンク１０の底面を覆っている。固定側フランジ３１と接地タンク１０とは、Ｏリング等のシール材で気密されている。

このように、接地タンク１０の可動側の端部は、可動側フランジ２１で覆われており、接地タンク１０の固定側の端部は、固定側フランジ３１で覆われている。

可動側絶縁物２４は、筒状をなしており、絶縁ガスを密封する。可動側絶縁物２４は、筒軸方向であるＸ軸方向の一端が、接地タンク１０の内側で可動側フランジ２１の裏面に接続されている。可動側絶縁物２４は、筒軸方向の他端が、可動側フレーム２３の一端に接続されている。これにより、可動側絶縁物２４は、可動側フレーム２３を接地タンク１０に絶縁支持する。可動側絶縁物２４と可動側フレーム２３とは、Ｏリング等のシール材で気密されている。

固定側絶縁物３４は、接地タンク１０の内側で固定側フランジ３１の裏面に接続されている。固定側絶縁物３４は、固定側フレーム３３を接地タンク１０に絶縁支持する。

可動側フレーム２３は、筒状をなしており、可動側絶縁物２４とともに絶縁ガスを密封する。可動側フレーム２３は、可動側ブッシング２２の下端を可動側電極２５に電気的に接続している。固定側フレーム３３は、固定側ブッシング３２の下端を固定側電極３５に電気的に接続している。

シャフト１１Ａは、Ｘ軸方向に延設されている。シャフト１１Ａは、真空遮断器１Ａの外側から、可動側フランジ２１に設けられている貫通穴を貫通し、可動側絶縁物２４内に差し込まれている。シャフト１１Ａは、柱軸方向であるＸ軸方向の一端が、可動側接点２６を操作するために接地タンク１０の外部に設けられた操作装置（図示せず）に接続されている。シャフト１１Ａは、柱軸方向の他端が、可動側絶縁物２４内で絶縁操作ロッド１７に接続されている。シャフト１１Ａは、操作装置による操作によって、可動側絶縁物２４の内側でＸ軸方向に移動する。

絶縁操作ロッド１７は、Ｘ軸方向に延設されている。絶縁操作ロッド１７は、軸方向であるＸ軸方向の一端がシャフト１１Ａの他端に接続されている。絶縁操作ロッド１７は、軸方向の他端がシャフト１１Ｂおよび接圧ばねユニット１４を介して可動側電極２５の一端に接続されている。絶縁操作ロッド１７は、シャフト１１ＡがＸ軸方向に移動することによって、可動側絶縁物２４の内側および固定側絶縁物３４の内側でＸ軸方向に移動する。

接圧ばねユニット１４は、可動側フレーム２３の内側に配置されている。接圧ばねユニット１４は、Ｘ軸方向の一端が絶縁操作ロッド１７に接続され、Ｘ軸方向の他端が可動側電極２５に電気的に接続されている。接圧ばねユニット１４は、投入状態にて接圧を付与できる接圧ばねを有している。接圧ばねユニット１４は、絶縁操作ロッド１７の移動に伴って移動する。

接圧ばねユニット１４は、閉極時に可動側接点２６を固定側接点３６に押し付ける力を可動側電極２５に加える。これにより、閉極時には、可動側接点２６と固定側接点３６との間の通電性能は確保される。接圧ばねユニット１４は、マルチコンタクトなどの導電性の接続部材１６を介して、可動側フレーム２３に電気的に接続されている。なお、接圧ばねユニット１４の代わりに、接圧ばね以外の弾性体を有した弾性ユニットが配置されてもよい。

可動側電極２５は、軸状をなしておりＸ軸方向に延設されている。可動側電極２５は、Ｘ軸方向の一端が接圧ばねユニット１４に電気的に接続されており、Ｘ軸方向の他端が真空バルブ１２内で可動側接点２６に電気的に接続されている。可動側電極２５は、絶縁操作ロッド１７および接圧ばねユニット１４の移動に伴って移動する。

ベローズ１３は、真空バルブ１２の内部に配置されている。ベローズ１３は、Ｘ軸方向に伸縮可能となっている。ベローズ１３は、可動側電極２５を貫通させている。ベローズ１３は、Ｘ軸方向の一端が接圧ばねユニット１４に接続され、Ｘ軸方向の他端が可動側電極２５に接続されている。ベローズ１３は、Ｘ軸方向の他端が開口しており可動側フレーム２３の内側に繋がっている。すなわち、ベローズ１３の内側は、可動側フレーム２３の内側と繋がっている。

ベローズ１３は、Ｘ軸方向の他端が可動側電極２５と固定された状態で接続されており、可動側電極２５の移動に伴って伸縮する。すなわち、ベローズ１３は、可動側電極２５の移動に追従して伸縮する。ベローズ１３と真空バルブ１２とは、ロウ付けや溶接などの手段で接合されている。真空遮断器１Ａは、ベローズ１３が設けられることによって、真空バルブ１２の内部の真空を維持しながら可動側電極２５を移動させることができる。

固定側電極３５は、軸状をなしておりＸ軸方向に延設されている。固定側電極３５は、Ｘ軸方向の一端が固定側接点３６に電気的に接続されており、Ｘ軸方向の他端が固定側フレーム３３に電気的に接続されている。

真空バルブ１２は、Ｘ軸方向に延設されている。真空バルブ１２は、可動側フレーム２３および固定側フレーム３３によって、接地タンク１０内に絶縁支持されている。具体的には、真空バルブ１２は、Ｘ軸方向の一端が可動側フレーム２３の他端に接続され、Ｘ軸方向の他端が、固定側フレーム３３の一端に接続されている。真空バルブ１２と可動側フレーム２３とは、Ｏリング等のシール材で気密されている。真空バルブ１２内の領域が領域Ａ５３であり、真空に保たれている。

真空バルブ１２内には、可動側接点２６および固定側接点３６が配置されている。可動側接点２６は、可動側電極２５の他端に接続されており、固定側接点３６は、固定側電極３５の一端に接続されている。

可動側接点２６は、シャフト１１Ａ、絶縁操作ロッド１７、接圧ばねユニット１４、および可動側電極２５を介して操作装置の駆動力が伝達されるようになっている。可動側接点２６は、操作装置の駆動力を受けて固定側接点３６と接触する投入状態と、固定側接点３６と離間する遮断状態とを取り得る。

可動側ブッシング２２および固定側ブッシング３２は、接地タンク１０の上方に延設されている。可動側ブッシング２２および固定側ブッシング３２は、導体で構成されている。可動側ブッシング２２は、可動側フレーム２３に電気的に接続され、固定側ブッシング３２は、固定側フレーム３３に電気的に接続されている。

可動側接点２６と固定側接点３６とが接続されることにより、可動側電極２５と固定側電極３５とが接続される。これにより、可動側ブッシング２２と、固定側ブッシング３２とが接続される。すなわち、可動側ブッシング２２が、可動側フレーム２３、接続部材１６、接圧ばねユニット１４、可動側電極２５、固定側電極３５、可動側接点２６、固定側接点３６、固定側フレーム３３を介して固定側ブッシング３２に接続される。

このように、真空遮断器１Ａでは、真空バルブ１２、固定側フレーム３３、固定側絶縁物３４、可動側フレーム２３、可動側絶縁物２４、接圧ばねユニット１４、絶縁操作ロッド１７、およびシャフト１１Ａが、接地タンク１０の内部で互いに接続されながら同軸上に配置されている。また、真空遮断器１Ａでは、真空バルブ１２内の可動側電極２５が、接圧ばねユニット１４、シャフト１１Ｂ、および絶縁操作ロッド１７を介してシャフト１１Ａによって操作される。

真空遮断器１Ａ内の領域Ａ５１は、可動側フランジ２１と、ベローズ１３と、可動側フレーム２３と、可動側絶縁物２４とで囲まれた領域（圧力空間）である。真空遮断器１Ａ内の領域Ａ５２は、可動側絶縁物２４、可動側フレーム２３、および真空バルブ１２の外側領域であり、かつ接地タンク１０で囲まれた領域である。すなわち、領域Ａ５２は、領域Ａ５１および領域Ａ５３を除いた、接地タンク１０、固定側フランジ３１、および可動側フランジ２１に囲まれた領域（圧力空間）である。換言すると、領域Ａ５２は、接地タンク１０内の圧力空間のうち、領域Ａ５１および領域Ａ５３を除いた圧力空間である。

領域Ａ５１内の絶縁ガスのガス圧は、領域Ａ５２内の絶縁ガスのガス圧よりも低い。すなわち、領域Ａ５１は、領域Ａ５２よりも絶縁ガスのガス圧が低い低圧ガス区分であり、領域Ａ５２は、領域Ａ５１よりも絶縁ガスのガス圧が高い高圧ガス区分である。

圧力センサ１５は、領域Ａ５２内に配置されており、領域Ａ５２内のガス圧を測定する。圧力センサ１５は、例えば、領域Ａ５２に絶縁ガスを流入するための配管などの近くに配置される。圧力センサ１５は、異常判定部１８に接続されており、測定したガス圧を異常判定部１８に送る。異常判定部１８は、圧力センサ１５から送られてきたガス圧が閾値以下になったか否かを判定する。

異常判定部１８は、圧力センサ１５から送られてきたガス圧が閾値以下になると、ガス圧が閾値以下になったことを示す異常情報を出力する。異常判定部１８は、音声によって異常情報を出力してもよいし、文字または図形などの表示によって異常情報を出力してもよい。なお、異常判定部１８は、圧力センサ１５から送られてきたガス圧自体を出力するだけでもよい。この場合も、異常判定部１８は、圧力センサ１５から送られてきたガス圧自体を音声によって出力してもよいし、文字または図形などの表示によって出力してもよい。

圧力弁４１は、領域Ａ５１と領域Ａ５２との間に配置されている。圧力弁４１は、例えば、可動側フレーム２３の内側に取り付けられている。圧力弁４１は、領域Ａ５２内の絶縁ガスを領域Ａ５１に送る。圧力弁４１は、可動側フレーム２３の内側領域である領域Ａ５１のガス圧と可動側フレーム２３の外側領域である領域Ａ５２のガス圧との圧力差が特定値Ｐ１を超えると開き、圧力差が特定値Ｐ１以下になると閉じる。領域Ａ５１のガス圧と領域Ａ５２のガス圧との圧力差である第１の圧力差は、領域Ａ５２のガス圧から領域Ａ５１のガス圧を引いた値である。領域Ａ５１のガス圧が第１のガス圧であり、領域Ａ５２のガス圧が第２のガス圧である。

放圧弁４２は、ガス配管６０を介して可動側フランジ２１に取り付けられている。ガス配管６０は、可動側フランジ２１を貫通し、領域Ａ５１に繋がっている。放圧弁４２は、領域Ａ５１内のガスを大気に放出する。放圧弁４２は、領域Ａ５１のガス圧と、接地タンク１０の外部領域（大気）のガス圧との圧力差が特定値Ｐ２を超えると領域Ａ５２内の絶縁ガスを接地タンク１０の外部領域へ放出する。放圧弁４２は、領域Ａ５１のガス圧と接地タンク１０の外部領域の圧力との圧力差が特定値Ｐ２を超えると開き、領域Ａ５１の最低保証ガス圧を下回ると閉じる。領域Ａ５１のガス圧と接地タンク１０の外部領域の圧力との圧力差である第２の圧力差は、領域Ａ５１のガス圧から接地タンク１０の外部領域の圧力を引いた値である。特定値Ｐ１が第１の特定値であり、特定値Ｐ２が第２の特定値である。

真空遮断器１Ａ内でガス圧が変化するケースは以下の３つである。
（i）領域Ａ５１から接地タンク１０外へのガス漏れ
（ii）領域Ａ５２から領域Ａ５１へのガス漏れ
（iii）領域Ａ５２から大気へのガス漏れ

ここで、領域Ａ５１の定格ガス圧を定格ガス圧Ｐ_L1とし、最低保証ガス圧を最低保証ガス圧Ｐ_L2（Ｐ_L1＞Ｐ_L2）とする。また、ベローズ１３の機械寿命を保証する領域Ａ５１の最高保証ガス圧を最高保証ガス圧Ｐ_L3（Ｐ_L3＞Ｐ_L1）とする。また、領域Ａ５２の定格ガス圧を定格ガス圧Ｐ_H1、最低保証ガス圧（閾値）を最低保証ガス圧Ｐ_H2（Ｐ_H1＞Ｐ_H2）とする。

例えば、定格ガス圧Ｐ_L1は、０．２ＭＰａＧであり、最低保証ガス圧Ｐ_L2は、０．１５ＭＰａＧであり、定格ガス圧Ｐ_H1は、１．０ＭＰａＧであり、最低保証ガス圧Ｐ_H2は、０．９５ＭＰａＧである。また、例えば、圧力弁４１は、領域Ａ５１，Ａ５２の圧力差が０．８ＭＰａを超えると開き、放圧弁４２は、領域Ａ５１と真空遮断器１Ａの外部である大気との圧力差が０．２５ＭＰａＧを超えると開くものとする。

上述した（i）のケースのガス漏れが生じると、領域Ａ５１のガス圧が低下する。これにより、領域Ａ５１のガス圧が最低保証ガス圧Ｐ_L2を下回る。この場合において、領域Ａ５１と領域Ａ５２との間のガス圧差が特定値Ｐ１（Ｐ１＝Ｐ_H1－Ｐ_L2）を超えると、領域Ａ５１，Ａ５２間に取り付けられた圧力弁４１が開放し、領域Ａ５２から領域Ａ５１へガスが送り込まれる。

圧力弁４１は、領域Ａ５１と領域Ａ５２との間のガス圧差が特定値Ｐ１以下になると閉じる。領域Ａ５１から接地タンク１０外へのガス漏れが継続して発生し、圧力弁４１の動作が繰り返されると、領域Ａ５２のガス圧が最低保証ガス圧Ｐ_H2を下回る。したがって、真空遮断器１Ａは、圧力センサ１５によって領域Ａ５２のガス圧さえ監視すれば、（i）のケースのガス漏れを検知することができる。異常判定部１８は、圧力センサ１５によって、例えば、０．９５ＭＰａＧよりも低いガス圧が検知されるとガス漏れの発生であると判断する。

上述した（ii）のケースのガス漏れが生じると、領域Ａ５１のガス圧が上昇する。領域Ａ５１のガス圧が上昇を続けて最高保証ガス圧Ｐ_L3を超過すると、接地タンク１０外と領域Ａ５１との間の圧力差が特定値Ｐ２を超える。この場合、放圧弁４２が作動し、領域Ａ５１内の絶縁ガスを放出する。

放圧弁４２は、領域Ａ５１のガス圧が最低保証ガス圧Ｐ_L2以下になると閉じる。領域Ａ５２から領域Ａ５１へのガス漏れが継続して発生し、放圧弁４２の動作が繰り返されると、領域Ａ５２のガス圧が最低保証ガス圧Ｐ_H2を下回る。したがって、真空遮断器１Ａは、圧力センサ１５によって領域Ａ５２のガス圧さえ監視すれば、（ii）のケースのガス漏れを検知することができる。

上述した（iii）のケースのガス漏れが生じる場合、真空遮断器１Ａは、圧力センサ１５によって領域Ａ５２のガス圧さえ監視すればよい。

以上の通り、真空遮断器１Ａは、圧力弁４１および放圧弁４２を備えているので、圧力弁４１および放圧弁４２の動作圧力が適切に設定されていれば、領域Ａ５２のガス圧の監視のみで全てのガス漏れケースを検知できる。

圧力弁４１および放圧弁４２を備えていない真空遮断器の場合、２つの圧力センサで領域Ａ５１，Ａ５２のガス圧を監視する必要がある。一方、真空遮断器１Ａは、圧力弁４１および放圧弁４２を備えているので、１つの圧力センサ１５で領域Ａ５１，Ａ５２のガス圧を監視することができる。これにより、保守コストが削減される。

また、真空遮断器１Ａへのガス封入時には、領域Ａ５２に絶縁ガスを封入すれば自動的に領域Ａ５１にも規定のガス圧で絶縁ガスが封入されるので、作業の省力化を図ることができる。

なお、圧力弁４１および放圧弁４２は、開閉の動作回数をカウントするカウンタを有していてもよい。この場合、圧力弁４１および放圧弁４２は、異常判定部１８に接続されており、カウントした動作回数を異常判定部１８に送る。そして、異常判定部１８は、圧力弁４１がカウントした動作回数と、放圧弁４２がカウントした動作回数とに基づいて、何れのケースのガス漏れが生じたかを判定する。異常判定部１８は、判定結果を出力する。異常判定部１８は、音声によって判定結果を出力してもよいし、文字または図形などの表示によって判定結果を出力してもよい。

異常判定部１８は、例えば、圧力弁４１がカウントした動作回数が第１の基準値を超え、且つ放圧弁４２がカウントした動作回数が第２の基準値以下の場合に、（i）のケースのガス漏れが生じたと判定する。なお、異常判定部１８は、例えば、圧力弁４１がカウントした動作回数が第１の基準値を超えた場合に、（i）のケースのガス漏れが生じたと判定してもよい。

また、異常判定部１８は、例えば、放圧弁４２がカウントした動作回数が第３の基準値を超え、且つ圧力弁４１がカウントした動作回数が第４の基準値以下の場合に、（ii）のケースのガス漏れが生じたと判定する。なお、異常判定部１８は、例えば、放圧弁４２がカウントした動作回数が第３の基準値を超えた場合に、（ii）のケースのガス漏れが生じたと判定してもよい。

また、異常判定部１８は、例えば、圧力弁４１がカウントした動作回数が第５の基準値以下であり、且つ放圧弁４２がカウントした動作回数が第６の基準値以下の場合に、（iii）のケースのガス漏れが生じたと判定する。

なお、異常判定部１８は、圧力弁４１がカウントした動作回数、および放圧弁４２がカウントした動作回数を出力するだけでもよい。この場合も、異常判定部１８は、圧力弁４１がカウントした動作回数、および放圧弁４２がカウントした動作回数を音声によって出力してもよいし、文字または図形などの表示によって出力してもよい。

このように実施の形態１では、真空遮断器１Ａが、圧力弁４１と、放圧弁４２と、圧力センサ１５と、異常判定部１８とを備えている。そして、圧力センサ１５は、領域Ａ５２内のガス圧を測定する。また、圧力弁４１は、可動側フレーム２３の外側領域である領域Ａ５２のガス圧から可動側フレーム２３の内側領域である領域Ａ５１のガス圧を引いた圧力差が特定値Ｐ１を超えると開き、圧力差が特定値Ｐ１以下になると閉じる。また、放圧弁４２は、領域Ａ５１のガス圧から接地タンク１０の外部の圧力を引いた圧力差が特定値Ｐ２を超えると開き、圧力差が特定値Ｐ２以下になると閉じる。異常判定部１８は、圧力センサ１５から送られてきたガス圧が閾値以下になると、ガス圧が閾値以下になったことを示す異常情報を出力する。

これにより、真空遮断器１Ａ内では圧力異常が発生すると、領域Ａ５２内の圧力が下がるので、真空遮断器１Ａは、領域Ａ５２内に配置された１つの圧力センサ１５によって真空遮断器１Ａ内の圧力異常を監視することができる。すなわち、真空遮断器１Ａは、１つの圧力センサ１５によって領域Ａ５１および領域Ａ５２の両方の圧力異常を監視することができる。したがって、真空遮断器１Ａは、低い保守コストで電流の遮断を実現できる。

また、圧力弁４１および放圧弁４２が、開閉の動作回数をカウントするカウンタを有しているので、異常判定部１８は、圧力弁４１がカウントした動作回数と、放圧弁４２がカウントした動作回数とに基づいて、何れのケースのガス漏れが生じたかを判定することができる。すなわち、真空遮断器１Ａは、何れの領域から何れの領域にガス漏れが生じたかを判定することができる。

実施の形態２．
つぎに、図２を用いて実施の形態２について説明する。実施の形態２では、圧力弁が接地タンク１０の外部に配置される。

図２は、実施の形態２にかかる真空遮断器の構成を示す図である。図２では、真空遮断器１Ｂの断面図を示している。図２の各構成要素のうち図１に示す実施の形態１の真空遮断器１Ａと同一機能を達成する構成要素については同一符号を付しており、重複する説明は省略する。

真空遮断器１Ｂは、真空遮断器１Ａと比較して、圧力弁４１の代わりに圧力弁４３を備えている。また、真空遮断器１Ｂは、接地タンク１０の外側に配置されたガス配管６１，６２を備えている。

圧力弁４３は、ガス配管６１，６２に接続されている。ガス配管６１は、可動側フランジ２１に取り付けられており、ガス配管６２は、接地タンク１０に取り付けられている。ガス配管６１は、可動側フランジ２１を貫通し、領域Ａ５１に繋がっている。また、ガス配管６２は、接地タンク１０を貫通し、領域Ａ５２に繋がっている。この構成により、領域Ａ５１と領域Ａ５２とは、圧力弁４３を介して繋がっている。

圧力弁４３は、スプリングをはじめとする調整が必要な複数の部品で構成されている。圧力弁４３は、圧力弁４１と同様に領域Ａ５２内のガスを領域Ａ５１に送る。圧力弁４１は、領域Ａ５１のガス圧と領域Ａ５２のガス圧との圧力差が特定値Ｐ１を超えると開き、圧力差が特定値Ｐ１以下になると閉じる。圧力弁４３は、圧力弁４１と同様の動作を実行する。

なお、圧力弁４３は、圧力弁４１と同様に、開閉の動作回数を表示するカウンタ機能を有していてもよい。この場合、異常判定部１８は、圧力弁４３がカウントした動作回数と、放圧弁４２がカウントした動作回数とに基づいて、何れのケースのガス漏れが生じたかを判定する。

このように実施の形態２によれば、圧力弁４３が、接地タンク１０の外側に配置されているので、真空遮断器１Ｂのメンテナンス性が向上する。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１Ａ，１Ｂ真空遮断器、１０接地タンク、１１Ａ，１１Ｂシャフト、１２真空バルブ、１３ベローズ、１４接圧ばねユニット、１５圧力センサ、１６接続部材、１７絶縁操作ロッド、１８異常判定部、２１可動側フランジ、２２可動側ブッシング、２３可動側フレーム、２４可動側絶縁物、２５可動側電極、２６可動側接点、３１固定側フランジ、３２固定側ブッシング、３３固定側フレーム、３４固定側絶縁物、３５固定側電極、３６固定側接点、４１，４３圧力弁、４２放圧弁、６０～６２ガス配管、Ａ５１～Ａ５３領域。

Claims

絶縁ガスを密封した筒状の接地タンクと、
前記接地タンク内に絶縁支持され、可動側接点および固定側接点を有した真空バルブと、
前記可動側接点に電気的に接続された可動側電極と、
前記固定側接点に電気的に接続された固定側電極と、
前記接地タンクの上方に延びた可動側ブッシングと、
前記接地タンクの上方に延びた固定側ブッシングと、
前記可動側ブッシングの下端を前記可動側電極に電気的に接続する可動側フレームと、
前記固定側ブッシングの下端を前記固定側電極に電気的に接続する固定側フレームと、
前記可動側電極を移動させる絶縁操作ロッドと、
前記可動側フレームを前記接地タンクに絶縁支持する可動側絶縁物と、
前記固定側フレームを前記接地タンクに絶縁支持する固定側絶縁物と、
前記接地タンクの可動側の端部を覆う可動側フランジと、
前記接地タンクの固定側の端部を覆う固定側フランジと、
前記真空バルブ内に配置され、前記可動側電極を貫通させるとともに前記可動側電極に固定されて前記可動側電極の移動に伴って伸縮するベローズと、
前記ベローズ、前記可動側フレーム、前記可動側絶縁物、および前記可動側フランジに囲まれた第１の領域と、前記第１の領域の外側で前記接地タンク、前記可動側フランジ、および前記固定側フランジに囲まれた第２の領域との間で前記絶縁ガスの圧力を調整する圧力弁と、
前記第１の領域から前記絶縁ガスを前記接地タンクの外部に放出する放圧弁と、
前記第２の領域のガス圧を測定する圧力センサと、
前記圧力センサが測定した前記ガス圧に基づいて、前記接地タンクから前記絶縁ガスが漏れたか否かを判定する異常判定部と、
を備え、
前記第１の領域のガス圧である第１のガス圧は、前記第２の領域のガス圧である第２のガス圧よりも低く、
前記圧力弁は、前記第２のガス圧から前記第１のガス圧を引いた第１の圧力差が第１の特定値を超えると開き、
前記放圧弁は、前記第１のガス圧から前記接地タンクの外側の圧力を引いた第２の圧力差が第２の特定値を超えると開く、
ことを特徴とする真空遮断器。
前記圧力弁は、前記第１の領域と前記第２の領域との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の真空遮断器。
前記接地タンクの外側に配置されて前記第１の領域に接続された第１の配管と、
前記接地タンクの外側に配置されて前記第２の領域に接続された第２の配管と、
をさらに備え、
前記圧力弁は、前記接地タンクの外側で前記第１の配管および前記第２の配管に接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の真空遮断器。
前記異常判定部は、前記第２のガス圧が前記第２の領域の最低保証ガス圧を下回ると前記接地タンクから前記絶縁ガスが漏れたと判定する、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載の真空遮断器。
前記圧力弁は、前記第１の領域から前記接地タンクの外側に前記絶縁ガスが漏れて前記第１のガス圧が下がり、前記第１の圧力差が前記第１の特定値を超えると開く、
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１つに記載の真空遮断器。
前記放圧弁は、前記第２の領域から前記第１の領域に前記絶縁ガスが漏れて前記第１のガス圧が上がり、前記第２の圧力差が前記第２の特定値を超えると開く、
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１つに記載の真空遮断器。
前記圧力弁および前記放圧弁は、それぞれ開閉の動作回数をカウントし、
前記異常判定部は、前記動作回数に基づいて、何れの領域から何れの領域に前記絶縁ガスが漏れ出しているかを判定する、
ことを特徴とする請求項１から６の何れか１つに記載の真空遮断器。