KR100362232B1

KR100362232B1 - 진공스위치 및 그것을 사용한 진공스위치기어

Info

Publication number: KR100362232B1
Application number: KR1020007003065A
Authority: KR
Inventors: 기쿠카와슈이치; 다니미즈도루; 가노이미노루; 다자와마코토; 미요다쿠야
Original assignee: 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2002-11-23
Also published as: EP1119011A4; US6335502B1; KR20010030669A; CN1273687A; WO2000021108A1; EP1119011A1

Abstract

구조의 간단화와 신뢰성의 양립을 도모하는 수배전설비에 가장 적합한 진공스위치 및 그것을 사용한 진공스위치기어를 제공하기 위하여 개폐하는 부분을 접지된 진공용기내에 조립하고, 이 개폐하는 부분을 가지는 것으로 차단기, 접지장치, 단로기를 구비하고, 진공용기를 절연물을 거쳐 적어도 2실로 나누어 그 1실에 차단기의 개폐부를, 다른 1실에 접지장치 및 단로기의 개폐부를 절연물을 거쳐 설치하였다.

Description

진공스위치 및 그것을 사용한 진공스위치기어{VACUUM SWITCH AND VACUUM SWITCHGEAR USING THE SAME}

도시부의 집중지역에 있어서 증가하는 소비전력 수요에는 배전용 변전소의 입지곤란에 대한 대처, 배전선용 배관의 배치여유없음에 대한 대처 및 높은 공급설비가동율화의 요구 등의 과제가 있다. 이들 과제를 해결하기 위해서는 배전전압의 승압, 즉 회선당 용량이 큰 전압계통에 부하를 적극적으로 흡수시키는 것이 필요하다. 이것이 효율적인 전력공급설비의 형성에 연결되나, 이것을 실현시키기 위해서는 배전기재나 수변전설비의 콤팩트화가 더욱 필요하게 된다.

콤팩트화를 도모하는 수변전기기로서는 예를 들어 일본국 특개평3-273804호 공보에 기재된 SF₆가스 절연스위치기어가 있다. 이 공보에 기재된 스위치기어에서는 차단기, 2개의 단로기 및 접지개폐기를 개별로 제작하여 이들을 배전함에 절연가스가 충전된 유닛실 및 모선실에 수납하고 있다.

또 일본국 특개소55-143727호 공보에 기재된 진공차단기와 같이, 주축을 지지점으로 하여 가동전극이 좌우로 회동하여 고정전극과 접촉이탈하는 것이나, 일본국 특개평9-153320호 공보에 기재된 절연개폐장치와 같이, 1개의 진공용기내에 설치된 가동도체가 고정도체와 접지도체 사이를 회동하는 동안에 폐쇄위치, 개방위치, 단로위치, 접지위치를 이동하는 것도 있다.

또 미국특허제3,814,882호 공보, 일본국 특개소50-135563호 공보 및 일본국 특개소58-145035호 공보에 기재되어 있는 개폐장치와 같이, 절연물로 구성된 용기를 2개로 칸막이하고, 2개의 챔버 각각에 가동전극과 고정전극의 쌍을 배치하여, 한쪽의 챔버를 진공으로 하고, 다른쪽의 챔버에 SF₆가스 등의 절연가스를 밀봉하는, 또는 2개의 챔버를 진공으로 하는 것도 있다. 또 일본국 특개소48-81068호 공보에 기재된 개폐장치와 같이, 진공용기를 3개로 칸막이하는 것도 있다.

일본국 특개평3-273804호 공보에 기재된 SF₆가스 절연스위치기어나 미국특허제3,814,882호 공보, 일본국 특개소50-135563호 공보에 기재된 개폐장치는 절연매체로서 SF₆가스를 사용하고 있다. SF₆가스는 환경에 악영향을 미치게 하기(지구온난화에 연결됨)때문에 세계적으로 삭감하는 추세이다. 이 때문에 SF₆가스를 사용하지않는 스위치기어가 요망되고 있다.

또 일본국 특개소55-143727호에 기재된 진공차단기는 용기를 접지하고 있지 않으며, 수변전기기의 보수·점검를 위해서는 가스차단기를 오프한 후, 가스차단기와는 별도로 설치한 단로기를 개방하고, 이어서 접지개폐기를 접지함으로써 잔류전하, 유도전류를 접지에 흘리며, 또 전원으로부터의 재인가를 방지하여 작업자의 안전을 지키는 안전장치 등이 필요하게 된다. 더구나 기기를 개별로 설치하고 있기 때문에 소형화의 점에서 어려운 점이 있다.

또 일본국 특개평9-153320호 공보에 기재된 절연개폐장치는 소형화의 점에서는 우수하나, 1개의 진공용기내에 폐쇄위치, 개방위치, 단로위치, 접지위치를 설치하고 있기 때문에, 만일의 사고의 경우, 전부의 기능을 잃는다는 어려운 점이 있다.

또 미국특허제3,814,882호 공보, 일본국 특개소50-135563호 공보, 일본국 특개소58-145035호 공보 및 일본국 특개소48-81068호 공보에 기재된 개폐장치에서는 용기를 절연물로 구성하고 있기 때문에, 대폭적인 콤팩트화가 요망되지 않으며, 단기능밖에 할 수 없다.

본 발명은 구조의 간단화와 신뢰성의 양립을 도모하는 수전설비에 가장 적합한 진공스위치 및 그것을 사용한 진공스위치기어에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예인 진공스위치의 구성을 나타내는 사시도,

도 2는 도 1의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 1상분의 구성을 나타내는 것으로, (a)는 차단기「온」, 단로기[온」, 접지장치「오프」의 상태에 있어서의 측단면도, (b)는 그 상태에 있어서의 상부분 단면도,

도 3은 도 1의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 1상분의 구성을 나타내는 것으로, (a)는 차단기「오프」, 단로기「온」, 접지장치「오프」의 상태에 있어서의 측단면도, (b)는 그 상태에 있어서의 상부분 단면도,

도 4는 도 1의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 1상분의 구성을 나타내는 것으로, (a)는 차단기「오프」, 단로기「오프」, 접지장치「온」의 상태에 있어서의 측단면도, (b)는 그 상태에 있어서의 상부분 단면도,

도 5는 도 1의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 3상분의 구성을, 수납용기, 조작컴파트먼트, 보호제어장치, 그외의 것과 함께 나타내는 것으로, (a)는 차단기「온」, 단로기「온」, 접지장치「오프」의 상태에 있어서의 측단면도, (b)는 그 상태에 있어서의 상부평면도, (c)는 그 상태에 있어서의 하부 평면도,

도 6은 도 1의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 3상분의 구성을, 수납용기, 조작컴파트먼트, 보호제어장치, 그외의 것과 함께 나타내는 것으로, 차단기「오프」, 단로기「온」, 접지장치「오프」의 상태에 있어서의 측단면도,

도 7은 본 발명의 제 2 실시예의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 1상분의 구성을 나타내는 것으로, 차단기「온」, 단로기「온」, 접지장치「오프」의 상태에 있어서의 측단면도,

도 8은 본 발명의 제 3 실시예의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 l상분의 구성을 나타내는 것으로, 차단기「온」, 단로기「온」, 접지장치「오프」의 상태에 있어서의 측단면도,

도 9는 본 발명의 제 4 실시예의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 1상분의 구성을 나타내는 것으로, 차단기「온」, 단로기「온」, 접지장치「오프」의 상태에 있어서의 측단면도,

도 10은 본 발명의 제 5 실시예의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 1상분의 구성을 나타내는 것으로, 차단기「온」, 단로기「온」, 접지장치「오프」의 상태에 있어서의 측단면도,

도 11은 도 1 내지 도 10의 장치에 사용되는 가요성도체의 외관을 나타내는 사시도이다.

본 발명은 대폭 소형화한 진공스위치 및 그것을 사용한 진공스위치기어를 제공한다. 또 환경에 대한 영향이 염려되는 절연가스를 사용하지 않는 진공스위치 및 그것을 사용한 진공스위치기어를 제공한다. 또한 진공스위치의 일부의 진공이 깨지더라도 장치 전체가 즉시 다운하지 않고 일부기능을 유지할 수 있는 진공스위치 및 그것을 사용한 진공스위치기어를 제공한다. 또한 차단기부분만 또는 접지장치 및 단로기부분만을 별개로 제공할 수 있는 진공스위치 및 그것을 사용한 진공스위치기어를 제공한다.

본 발명의 특징은 접지된 진공용기를 절연물을 거쳐 복수의 진공실로 분리 또는 접지된 진공용기를 절연물을 거쳐 복수접속하고, 각 진공실내 또는 각 진공용기내에 절연물을 거쳐 설치되어 조작기구에 의하여 구동되는 가동전극과, 절연물을 거쳐 설치되어 가동전극과 쌍을 이루는 고정전극을 기밀하게 밀봉한 데 있다.

가동전극과 고정전극의 쌍은 차단기, 접지장치, 단로기의 어느 것인가의 개폐부를 구성하고 있으며, 개폐부는 1개의 진공실내 또는 1개의 진공용기내에 1개 또는 복수개 배치되어도 좋다. 복수의 진공용기 또는 복수의 진공용기는 실질적으로 동축상에 배치되어 절연물을 거쳐 접속되어 있고, 복수의 진공용기 또는 복수의 진공용기중 한쪽측 끝부의 진공용기내 또는 진공용기내에 밀봉된 전극은 부하측 도체에 전기적으로 접속되고, 다른쪽측 끝부의 진공용기내 또는 진공용기내에 밀봉된 전극은 모선측 도체에 전기적으로 접속되어 있다.

부하측 도체와 전극사이 또는 전극과 전극사이 또는 전극과 모선측 도체사이의 전기적인 접속, 예를 들어 차단기의 회동이동하는 개폐부와 모선도체사이 또는 접지장치의 개폐부와 단로기의 개폐부사이의 전기적인 접속은, 가요성부재인 가요성도체에 의하여 행한다. 가요성부재로서는 벨로즈이어도 좋다.

여기서 스위치란 고정전극과 가동전극의 개폐를 행하는 기기이며, 스위치기어란 콘트롤기어를 포함하여 1개이상의 개폐기기와 조작, 측정, 보호 및 조정기구의 1개이상 및 내부접속을 조합시켜 그것들을 폐쇄박스에 수용한 것이다. 또한 스위치기어는 상기한 구조물외에, 부속물 및 지지구조물을 더욱 구비한 이들 기기, 장치의 집합체를 포함하며 또한 조작기구를 제어하는 제어부를 포함하는 것이다.

차단기는 전력계통 등에 생긴 단락, 단락개소를 신속하게 계통으로부터 떼어냄으로써 직렬로 접속되어 있는 기기의 대전류에 의한 파괴나 사고를 일으킨 기기의 아크에 의한 손상을 방지하는 데 사용되는 개폐기기이다. 단로기는 대전류의 차단능력은 없으나, 충전된 전기회로의 개폐를 행하는 기기로서, 회로의 접속변경이나 기기의 수리점검시 전원으로부터의 떼어냄을 확실하게 하기 위하여 사용된다. 단로기는 저전압용으로부터 초초고전압용까지 있다. 접지장치는 점검수리시 등에 무전압상태의 도체를 접지하여 안전을 확보하는 개폐기기이다. 차단기는 충전전류, 정상전류, 이상전류 모두 차단가능하며, 단로기는 충전전류이면 차단가능하나, 정상전류, 이상전류 모두 차단불가능하며, 접지장치는 충전, 정상, 이상중 어느쪽의 전류도 차단불가능하다.

본 발명에 의하면 환경대응에 뛰어나고 또한 소형화도 달성한다는 효과를 가진다. 진공용기를 2실이상 나누는 또는 진공용기를 2개이상 접속하는 형태의 것은 1실 또는 1개의 진공이 무너져도 한쪽이 진공을 유지한다는 점에서 신뢰성이 있다. 또 장치전체에 이르지 않더라도 일부 예를 들어， 차단기부분만의 진공화를 도모할 수 있다는 점에서 요구에 따른 제품형태를 실현할 수 있고, 또한 경제적이다. 전기적인 접속에 대한 가요성부재의 적용, 예를 들어 차단기가 회동이동하는 개폐부와 모선측 도체사이의 전기적인 접속에 대한 가요성부재의 적용은 개폐부의 회전이동과 도통을 착실하게 행할 수 있고, 또한 장치의 콤팩트화에 공헌한다. 접지장치의 개폐부와 단로기의 개폐부사이의 전기적인 접속에 대한 가요성부재의 적용도 도통의 확실함과 콤팩트화를 제공한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 제 1 실시예인 진공스위치의 구성을 나타내고, 도 2 내지 도 6은 그 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 구성을 나타낸다. 또한 도 1에서는 설명간단화의 편의상, 모선부나 피더측, 커버류, 마개 등의 단부 부품은 생략하고 있다. 또 도 2 내지 도 4에서는 조작컴파트먼트나 보호제어장치를 생략하고, 또한 1상분의 장치구성만 나타낸다.

본 실시예에서는 접지된 진공용기(1)를 칸막이벽(4)으로 제 1 진공실(2)과 제 2 진공실(3)로 구획하고 있다. 칸막이벽(4)은 세라믹제의 전기적 절연체이다. 제 1 진공실(2)과 제 2 진공실(3)은 실질적으로 동축상에 있으며, 각각 진공도가1O^-6∼1O^-9torr로 유지되도록 도시 생략한 진공용기(1)의 케이싱, 칸막이벽(4) 및 각 부싱의 플랜지부(5, 6)에 의하여 기밀하게 구성되어 있다. 즉 플랜지부(5, 6)는 진공용기(1)단부벽을 겸용하고 이들 벽을 형성하고 있다. 플랜지부(5, 6)는 칸막이벽(4)과 같이 세라믹제의 전기적 절연체이다.

제 1 진공실(2)내에는 차단기(7)와 주회로용 도체(8)를 배치하고 있으며, 각각 제 1 진공실(2)의 케이싱부분으로부터 위쪽으로 돌출하도록 구성되어 있다. 차단기(7)의 위쪽에는 세라믹제의 절연체(9)를 거쳐 조작로드(10)가 연장되어 있다. 절연체(9)와 제 1 진공실(2)의 케이싱사이는 단부커버(11)와 가요성부재인 벨로즈 (12)에 의하여 기밀하게 구성되어 있다. 주회로용 도체(8)의 상부에는 세라믹스제의 부싱(13)을 형성하고 있다.

절연체(9)의 반조작로드(10)측에는 가동측 전극(14)이 설치되어 있고, 그 한쪽 끝측을 주회로용 도체(8)에 가요성도체(15)를 거쳐 전기적으로 접속하고 있다. 가요성도체(15)는 주회로용 도체(8)의 하단에 나사 등에 의하여 기계적으로 조여진다. 가동측 전극(12)의 다른쪽 끝측에는 고정측 전극(16)을 대향배치하고 있고, 가동측 전극(14)과 고정측 전극(16)의 쌍에 의하여 차단기(7)의 개폐부(차단부)를 형성하고 있다.

도면에 있어서 화살표 A는 조작로드(10)의 동작방향을 나타내고 있고, 이 동작에 따라 도 2와 같이 차단부「온」상태, 즉 가동측 전극(14)과 고정측 전극(16)이 접촉하여 도통하고 있는 상태를 형성하며, 도 3과 같이 차단부「오프」상태, 즉조작로드(10)가 쓰러져 가동측 전극(14)이 고정측 전극(16)으로부터 떨어진 상태를 형성한다.

제 l 진공실(2)의 케이싱 상면에는 실내의 진공도를 측정하기 위한 진공도측정기(17), 실내의 불순물을 제거하기 위한 가스흡착탑(18)[게터(getter)라고도 함], 진공뽑기 즉 리커버리용을 위한 배기관(19)을 부설하고 있다. 진공도측정기 (17)의 주위에는 마그넷(magnet)(27)을 링형상으로 배치하고 있다. 조작로드(10)는 사고전류가 흘렀을 때나 조작기로부터 오프지령이 내려졌을 때(보수·점검 등으로 고의로 차단기를 오프하는 경우)동작한다.

부싱(13)의 더욱 위쪽에는 절연용 마개(20)를 배치하고 있다. 주 회로용 도체(8)는 마개(20)의 바로 앞에서 굴곡하여 주회로(부하)에 이른다. 이 굴곡부로부터 부하인출방향에 걸쳐서는 그 바깥쪽을 고무(21)로 덮어 절연한다. 부싱(13)의 주위에는 CT 변류기(22)를 배치하고 있다. CT 변류기(22)는 주회로를 흐르는 전류를 검출하여 이상전류가 흐른 경우에 즉시 차단기가 오프되도록 하는 것이다.

가요성도체(15)의 말단에는 전압검출용 도체(23)를 전기적으로 접속하고 있다. 전압검출용 도체(23)는 전기적 절연성이 있는 세라믹제의 부싱(24)에 의하여 덮여져 있다. 전압검출용 도체(23)의 선단에는 에폭시수지에 의하여 덮힌 콘덴서(25)를 본 실시예에서는 3개 직렬로 배치하고 있다. 부싱(24)과 에폭시수지로 덮힌 콘덴서(25)의 더욱 바깥쪽은 고무(26)로 덮어 절연한다.

가요성도체(15)의 차단기(7)측 접속부 근방에는 아크방지커버(29)를 설치하고 있다. 방지커버(29)의 주위에도 제 1 진공실(2)의 케이싱 아래쪽 내벽의 대부분을 커버하도록 아크방지커버(30)를 반원주형상으로 설치하고 있다. 칸막이벽 (4)은 설치구(31)를 가지고 수납용기(100)의 케이싱(1OOa) 내벽에 설치되어 있다.

제 2 진공실(3)내에는 칸막이벽(4)측에서부터 차례로 접지장치(32), 단로기 (33), 진공용기 단부벽(플랜지부 6)을 배치하고 있다. 진공용기 단부벽(플랜지부 6)의 단부 바깥쪽에는 세라믹제의 부싱(34)을 설치하고 있다. 접지장치(32), 단로기(33)는 제 2 진공실(3)의 케이싱으로부터 위쪽으로 돌출되어 있다.

접지장치(32)는 화살표 B방향, 즉 상하이동하며 도시 생략한 조작로드가 상단에 연결된 막대형상의 도체(35)를 구비하고, 그 하단에는 가동측 전극(36)을 설치하고 있다. 가동측 전극(36)의 아래쪽측에는 고정측 전극(37)을 대향배치하고 있다. 고정측 전극(37)과 차단기(7)의 고정측 전극(16)은 칸막이벽(4)을 관통한 전기적 접속부(67)에 의하여 전기적으로 접속하고 있다. 제 2 진공실(3)의 케이싱과 도체(35) 사이는 세라믹제의 절연체(38)를 가지는 단부커버(39)와 가요성부재인 벨로즈(40)에 의하여 기밀하게 구성되어 있다.

절연체(38)는 접지측으로부터 전류를 흘려 케이블내압을 조사할 때, 진공용기에 전류가 흐르지 않도록 절연을 취하는 것이다. 접지장치(32)는 화살표 B 와 같은 도체(35)의 상하이동으로 고정측 전극(37)과 가동측 전극(36)의 접촉에 의한 접지, 이간에 의한 접지해제가 행하여진다. 접지장치(32)는 고정측 전극(13)을 포함하고 있는 개념이다.

단로기(33)도 화살표 C방향, 즉 상하이동하는 막대형상의 도체(40)를 구비하고 있다. 도체(40)의 상단에는 도시 생략한 조작로드를 연결하고 있다. 도체(40)의 하단에는 세라믹제의 절연체(41)를 거쳐 가동측 전극(42)을 설치하고 있다. 가동측 전극(42)의 아래쪽측에는 고정측 전극(43)을 대향배치하고 있다. 고정측전극 (44)은 제 2 진공실의 케이싱내벽에 세라믹제의 절연체(44)를 거쳐 고정하고 있다.

제 2 진공실(3)의 케이싱과 도체(40)사이는 단부커버(48)와 가요성부재인 벨로즈(49)에 의하여 기밀하게 구성되어 있다. 접지장치(32)의 고정측 전극(37)과 단로기(33)의 가동측 전극(42)은 가요성부재인 가요성도체(45)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다. 고정측 전극(22)과 주회로용 도체(46)는 전기적 접속부(47)에 의하여 전기적으로 접속되어 있고, 주회로용 도체(46)에는 주회로용 도체(50)(모선)을 전기적으로 접속하고 있다.

일련의 도통관계를 도 4로 설명하면서, 도 4의 상태에서는 차단기(7)의 가동측 전극(14)이 고정측 전극(16)과 떨어저 있어 차단부는「오프」상태로 있다. 또한 차단부(7)의 가동측은 가요성도체(15)를 거쳐 주회로용 도체(8) 및 전압검출용 도체(23)에 접속된 상태이다. 다음에 접지장치(32)는 가동측 전극(36)이 고정측 전극(37)과 접속한 접지상태이며, 단로기(33)에서는 가동측 전극(42)과 고정측 전극(43)이 단로에 충분한 거리를 취하고 있기 때문에 단로상태이다. 또한 고정측 전극(43)이 모선에 이르는 것은 상기한 바와 같다.

제 2 진공실(3)의 케이싱 상면에는 실내의 진공도를 측정하기 위한 진공도측정기(51), 실내의 불순물을 제거하기 위한 가스흡착탑(52)(게터라고도 함), 진공뽑기 즉 리커버리용을 위한 배기관(53)을 부설하고 있다. 진공측정기(51)의 주위에는 마그넷(54)을 링형상으로 배치하고 있다. 부싱(34)의 주위는 고무(55)로 절연대책을 더욱 강구하고 있다. 56, 57은 공기 즉 외기유통부이다.

부싱(24)과 부싱(34)은 각각 그 플랜지부(5, 6)가 진공용기(1)의 케이싱단부에 나사고정 등에 의하여 고정된다. 양자는 그 치수형상이나 재질에 있어서 같은 것, 즉 공통부품이다. 또 부싱(13)은 그 선단형상(플랜지위치 상당부를 제외한 부분)이 치수모두 부싱(24, 34)과 동일하다. 이와 같이 부품의 공통화를 도모함으로써 비용저감을 도모할 수 있다. 이에 따라 고객의 요구에 의하여 모선부, 피더부, 전압검출부의 배치를 변경할 수 있다.

진공도측정기(17, 51)는 마그네트론의 원리를 이용하는 것으로, 이 때문에 마그넷(27, 54)을 파이프형상으로 배치하여 진공도측정시에 자장을 인가하도록 하고 있다. 각 진공용기(2, 3)는 그 진공도가 통상의 사용환경하에 있어서 20년이상 유지되도록 기밀하게 제조한다. 차단기(7), 접지장치(32), 단로기(33)는 각각 다른 조작기에 의하여 개폐동작한다.

본 실시예와 같이 진공실이 2실있으면 한쪽 챔버의 진공실의 진공이 만일 무너지더라도 다른쪽의 진공실은 진공을 유지하고 있기 때문에 즉시 장치전체가 다운한다는 사태는 면한다. 또 제품유통을 상정하면 제 1 진공실(2)의 단위와 제 2 진공실(3)의 단위를 각각 제조, 설치하고, 또는 기존의 상당부로 치환하거나 양자를 현지에서 조립하여 결합하는 것도 유효하다.

본 실시예의 장치는 진공중에서 조립되고, 납땜작업은 밖에서 가조합한 상태의 것을 노에 넣어 진공중에서 가열하고, 납재를 녹여 적소접합하여 제품으로 한다. 세라믹체와 진공용기의 접합은 모두 납땜이며, 이하에 설명하는 가요성도체(15, 45)의 구성판재끼리도 납땜에 의하여 접합하고 있다.

본 실시예의 장치에서는 전기적인 접속에 가요성도체(15, 45)를 사용하므로 이에 따라 개폐동작중에서도 도통은 확실하게 행할 수 있고, 회전동작에서도 상하동작에서도 확실하게 전기가 흐르기 때문에 구조가 간단하게 된다. 또 가요성도체(l5, 45)에는 전기가 흐르기 때문에 진공용기밖으로 가지고 가면 그 부분을 새로이 SF₆가스나 고체절연물로 덮는 등으로하여 절연하지 않으면 위험하다. 따라서 같은 진공용기내에 설치하면 안전성도 확보할 수 있고, 장치도 콤팩트하게 된다. 가요성도체(10, 11)의 통전면적은 적어도 200mm², 필요통전용량은 25kA에서 1초 걸리는 강도가 바람직하다.

또한 본 실시예에서는 주회로용 도체(8)의 아래쪽과 전압검출용 도체(23)는 가요성도체(15)로 전기적으로 접속하고 있으나, 이것은 차단기(7)로부터 연장되어 온 가요성도체(15)의 도중을 주회로용 도체(8)로 고정한 나머지 부분의 유효이용이다. 따라서 전압검출용 도체(23)에 이르는 주회로용 도체(8)와의 접속은 가요성도체를 사용하지 않더라도 지장이 없다. 양자 고정관계에 있고, 가요성로 하여 둘 필연성은 없기 때문이다. 마찬가지로 전기적 접속부(47)는 가요성도체 일 필요는 없다.

본 실시예의 가요성도체의 외관을 도 11에 나타낸다. 가요성도체(15, 45)는 무산소 구리판을 복수매 적층하여 각 판의 사이에 납재를 개재시켜 도 11과 같이 양쪽 끝을 납땜하고 있다. 이 납땜(58)는 각 전극이나 도체에 대한 설치개소도 된다. 가요성도체(15)는 길이가 120∼130 mm, 폭이 30mm, 두께가 0.lmm의 판을 70매 겹친 것으로, 가요성도체(45)는 길이가 60∼70 mm, 폭이 40 mm, 두께가 0.lmm의 판을 50매 겹친 것으로, 회전동작을 추종하는 가요성도체(15)의 쪽이 길다.

또한 본 실시예에서는 2실로 나눈 진공용기와, 한쪽의 진공실내에 개폐부가 기밀하게 밀봉된 차단기와, 다른쪽의 진공실내에 개폐부가 기밀하게 밀봉된 단로기및 접지장치로 구성된 진공스위치에 관하여 설명하였으나, 진공용기와 진공용기내에 개폐부가 기밀하게 밀봉된 차단기로 구성된 진공스위치, 또는 진공용기와 진공용기내에 개폐부가 기밀하게 밀봉된 단로장치 및 접지장치로 구성된 진공스위치의 경우도 생각할 수 있다. 이 경우도 전례와 같이 주회로와 개폐부의 전기적 접속 또는 개폐부사이의 전기적 접속에는 전례와 같은 가요성부재를 사용한다.

다음에 도 5, 도 6을 사용하여 본 실시예의 진공스위치기어 전체의 구성을 설명한다. 도면에 있어서 100은 금속제의 수납용기이다. 수납용기(100)에는 진공스위치(101)를 U, V, W의 3상분 수납하고 있다. 진공스위치(101)는 3상분 모두 상기한 진공스위치와 동일구성이며, 차단기능을 가지는 차단기(7), 접지기능을 가지는 접지장치(32), 단로기능을 가지는 단로기(33)를 구비하고 있다. 진공스위치 (101)각각의 한쪽 끝측에는 주회로용 도체(50)(모선)를 전기적으로 접속하고, 다른쪽 끝측에는 주회로용 도체(8)가 전기적으로 접속하고 있다.

또 수납용기(100)에는 차단기(7), 접지장치(32), 단로기(33) 각각의 조작기구를 수납한 조작컴파트먼트(102, 103, 104)와, 각 조작기구에 제어지령을 내리는 보호제어장치(105)를 수납하고 있다. 각 조작기구는 차단기(7), 접지장치(32), 단로기(33) 각각을 3상일괄하여 조작하는 구성으로 되어 있다. 조작컴파트먼트(102, 103, 104) 및 보호제어장치(105)는 진공스위치(101)의 주회로용 도체(50)상부의 공간부분에 배치하고 있다.

이상과 같이, 진공스위치기어는 수납용기(100), 진공스위치(101)를 3상분과, 주회로용 도체(8, 50)와 조작컴파트먼트(102, 103, 104)와 보호제어장치(105)로 구성하고 있다.

(실시예 2)

도 7은 제 2 실시예의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 구성을 나타낸다. 또한 본 도면에서는 설명간단화의 편의상, 조작컴파트먼트나 보호제어장치를 생략하고, 또한 1상분만 나타낸다. 본 실시예에서는 제 1 진공실(2)에 접지장치 (32), 단로기(33), 주회로용 도체(8)를 배치하고, 제 2 진공실(3)에 차단기(7)를 배치하고 있다.

제 1 진공실(2)에 있어서 주회로용 도체(8)로부터 길이방향으로 연장된 전기적 접속부(66)에는 접지장치(32)의 고정측 전극(37)을 전기적으로 접속하고 있다. 고정측 전극(37)에는 가동측 전극(36)을 대향배치하고 있다. 접지장치(32)의 고정측 전극(37)에는 가요성도체(45)를 거쳐 단로기(33)의 가동측 전극(42)을 전기적으로 접속하고 있다. 가동측 전극(42)에 대향배치된 고정측 전극(43)에는 전기적접속부(47)를 거쳐 전기적 접속부(67)를 전기적으로 접속하고 있다.

제 2 진공실(3)에 있어서 주회로용 도체(46)에는 차단기(7)의 고정측 전극 (16)을 전기적으로 접속하고 있다. 고정측 전극(16)에 대향배치된 가동측 전극(14)에는 가요성도체(15)를 거쳐 전기적 접속부(67)를 전기적으로 접속하고 있다. 이외의 구성은 전례와 마찬가지이며, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 있어서도 진공실이 2실있기 때문에, 한쪽 챔버의 진공실의 진공이 만일 무너지더라도 다른쪽의 진공실은 진공을 유지하고 있기 때문에 즉시 장치전체가 다운하는 사태는 면한다. 또 제품유통을 상정하면 제 l 진공실(2)의 단위와 제 2 진공실(3)의 단위를 각각으로 제조, 설치하고 또는 기존의 상당부로 치환하거나 양자를 현지에서 조립하여 결합하는 것도 유효하다

(실시예 3)

도 8은 제 3 실시예의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 구성을 나타낸다. 또한 본 도면에서는 설명간단화의 편의상, 조작컴파트먼트나 보호제어장치를 생략하고, 또한 1상분만 나타낸다. 본 실시예에서는 제 1 진공실(2)에 단로기 (33), 주회로용 도체(8)를 배치하고, 제 2 진공실(3)에 차단기(7), 접지장치(32)를 배치하고 있다.

제 1 진공실(2)에 있어서, 주회로용 도체(8)에는 가요성도체(45)를 거쳐 단로기(33)의 가동측 전극(42)을 접속하고 있다. 가동측 전극(42)에 대향배치된 고정측 전극(43)에는 전기적 접속부(47)를 거쳐 전기적 접속부(67)를 전기적으로 접속하고 있다.

제 2 진공실(3)에 있어서 주회로용 도체(46)에는 차단기(7)의 고정측 전극 (16)을 전기적으로 접속하고 있다. 고정측 전극(16)에 대향배치된 가동측 전극 (14)에는 가요성도체(15)를 거쳐 접지장치(32)의 고정측 전극(37)을 전기적으로 접속하고 있다. 접지장치(32)의 고정측 전극(37)에는 전기적 접속부(67)를 전기적으로 접속하고 있다. 고정측 전극(37)의 위쪽에는 가동측 전극(36)을 대향배치하고 있다. 이외의 구성은 전례와 마찬가지이며 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 있어서도 진공실이 2실있기 때문에 한쪽 챔버의 진공실의 진공이 만일 무너지더라도 다른쪽의 진공실은 진공을 유지하고 있기 때문에 즉시 장치 전체가 다운하는 사태는 면한다. 또 제품유통을 상정하면, 제 1 진공실(2)의 단위와 제 2 진공실(2)의 단위를 각각 제조, 설치하고, 또는 기존의 상당부로 치환하거나 양자를 현지에서 조립하여 결합하는 것도 유효하다.

(실시예 4)

도 9는 제 4 실시예의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 구성을 나타낸다. 또한 본 도면에서는 설명간단화의 편의상, 조작컴파트먼트나 보호제어장치를 생략하고, 또한 1상분만 나타낸다. 본 실시예에서는 진공용기(l)를 칸막이벽(4, 60)으로 제 1 진공실(2)과 제 2 진공실(3)과 제 3 진공실(62)로 구획하고 있다. 칸막이벽(60)도 칸막이벽(4)과 마찬가지로 세라믹제이며, 전기적 절연체이다. 제 3 진공실(62)도 제 1 진공실(2) 및 제 2 진공실(3)과 마찬가지로 진공도를 10^-6∼ 10^-9torr로 유지하고 있다. 제 1 진공실(2)내에는 차단기(7)와 주회로용 도체(8)를 배치하고, 제 2 진공실(3)내에는 접지장치(32)를 배치하며, 제 3 진공실(62)내에는 단로기(33)를 배치하고 있다.

제 1 진공실(2)에 있어서 차단기(7)의 고정측 전극(16)에는 전기적 접속부(67)를 전기적으로 접속하고 있다. 고정측 전극(16)에 대향배치된 가동측 전극(14)에는 가요성도체(15)를 거쳐 주회로용 도체(8)를 전기적으로 접속하고 있다.

제 2 진공실(3)에 있어서 접지장치(32)의 고정측 전극(37)에는 전기적 접속부(67)를 전기적으로 접속하고 있다. 고정측 전극(37)의 위쪽에는 가동측 전극 (36)을 대향배치하고 있다. 칸막이벽(60)에 고정된 전기적 접속부(61)에는 길이 방향으로 연장된 전기적 접속부(67)를 전기적으로 접속하고 있다.

제 3 진공실(62)에 있어서 단로기(33)의 고정측 전극(43)에는 전기적 접속부(47)를 거쳐 주회로용 도체(46)를 전기적으로 접속하고 있다. 고정측 전극 (43)에 대향배치된 가동측 전극(42)에는 가요성도체(45)를 거쳐 전기접속부(61)를 전기적으로 접속하고 있다.

또 제 3 진공실(50)의 케이싱의 상면에는 제 1 진공실(2), 제 2 진공실(3)과 같이 진공도측정기(63), 가스흡착탑, 배기관을 부설하고 있다. 진공도측정기(63)의 주위에는 마그넷(64)을 링형상으로 배치하고 있어 진공도 측정시에 자장을 인가하도록 되어 있다. 이외의 구성은 전례와 마찬가지로 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 있어서도 진공실이 복수실있기 때문에, 1개의 진공실의 진공이 만일 무너지더라도 다른 진공실은 진공을 유지하고 있기 때문에 즉시 장치 전체가 다운하는 사태는 면한다. 또 제품유통을 상정하면 제 1 진공실(2)의 단위와 제 2 진공실(3)의 단위와 제 3 진공실(62)의 단위를 각각 별개로 제조, 설치하고 또는 기존의 상당부로 치환하거나, 양자를 현지에서 조립하여 결합하는 것도 유효하다.

(실시예 5)

도 10은 제 4 실시예의 진공스위치를 사용한 진공스위치기어의 구성을 나타낸다. 또한 본 도면에서는 설명간단화의 편의상, 조작컴파트먼트나 보호제어장치를 생략하고, 또한 1상분만 나타낸다. 본 실시예에 있어서도 전례와 같이 진공용기(1)를 제 1 진공실(2)과 제 2 진공실(3)과 제 3 진공실(62)으로 나누어 설치하고 있다. 제 1 진공실(2)에는 접지장치(32)와 주회로용 도체(8)를 배치하고, 제 2 진공실(3)에는 차단기(7)를 배치하며, 제 3 진공실(62)에는 단로기(33)를 배치하고 있다.

제 1 진공실(2)에 있어서 전기적 접속부(67)에는 길이방향으로 연장된 전압검출용 도체(23)를 전기적으로 접속하고 있다. 전압검출용 도체(23)의 도중에는 주회로용 도체(8)와 접지장치(32)의 고정측 전극(37)을 전기적으로 접속하고 있다. 고정측 전극(37)의 위쪽에는 가동측 전극(36)을 대향배치하고 있다.

제 2 진공실(3)에 있어서 차단기(7)의 고정측 전극(16)에는 전기적 접속부 (61)를 전기적으로 접속하고 있다. 고정측 전극(16)에 대향배치된 가동측 전극 (14)에는 가요성도체(15)를 거쳐 전기적 접속부(67)를 전기적으로 접속하고 있다.

제 3 진공실(62)에 있어서 단로기(33)의 고정측 전극(43)에는 전기적 접속부(47)를 거쳐 주회로용 도체(46)에 전기적으로 접속하고 있다. 고정측 전극(43)에 대향배치된 가동측 전극(42)에는 가요성도체(45)를 거쳐 전기적 접속부(61)를 전기적으로 접속하고 있다. 또한 이외의 구성은 전례와 마찬가지로 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 있어서도 진공실이 복수실있기 때문에 1개의 진공실의 진공이 무너지더라도 다른 진공실은 진공을 유지하고 있기 때문에 즉시 장치 전체가 다운하는 사태는 면한다. 또 제품유통을 상정하면 제 1 진공실(2)의 단위와 제 2 진공실(3)의 단위와 제 3 진공실(62)의 단위를 각각 별개로 제조, 설치하고 또는 기존의 상당부로 치환하거나, 양자를 현지에서 조립하여 결합하는 것도 유효하다.

환경에 대한 영향이 염려되는 절연가스를 사용하는 일 없이 대폭적인 소형화를 도모할 수 있고, 또한 일부의 기능이 다운하더라도 장치 전체를 즉시 다운하는 일이 없는 본 발명의 진공스위치 및 그것을 사용한 진공스위치기어는 구조의 간단화와 신뢰성의 양립을 도모하는 수배전설비의 개폐장치로서 이용가능하며 적합한 것이다.

Claims

접지되어 절연물을 거쳐 복수의 진공실로 나누어진 진공용기와, 상기 각 진공실내에 기밀하게 밀봉됨과 동시에 절연물을 거쳐 설치되고 조작기구에 의하여 구동되는 가동전극과, 상기 각 진공실내에 기밀하게 밀봉됨과 동시에 절연물을 거쳐 설치되어 상기 가동전극과 쌍을 이루는 고정전극을 구비한 것을 특징으로 하는 진공스위치.
제 1항에 있어서,

1개의 진공실내에 가동전극과 고정전극의 쌍이 복수개 배치된 것을 특징으로 하는 진공스위치.
제 1항에 있어서,

진공용기의 한쪽측 단부의 진공실에 배치된 전극은, 부하측 도체와 전기적으로 접속되고, 진공용기의 다른쪽측 단부의 진공실에 배치된 전극은 모선측 도체와 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 진공스위치.
제 1 진공용기와, 상기 제 1 진공용기에 인접하여 설치된 제 2 진공용기와, 상기 제 1 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되어, 부하측 도체에 전기적으로 접속되는 제 1 가동전극과, 상기 제 1 가동전극과 쌍을 이루는제 1 고정전극을 가지는 차단기와, 상기 제 2 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되는 제 2 가동전극과, 상기 제 2 가동전극과 쌍을 이루어 상기 제 1 고정전극과 전기적으로 접속된 제 2 고정전극을 가지는 접지장치와, 상기 제 2 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되어, 상기 제 2 고정전극과 전기적으로 접속된 제 3 가동전극과, 상기 제 3 가동전극과 쌍을 이루어 모선측 도체에 전기적으로 접속된 제 3 고정전극을 가지는 단로기를 구비한 것을 특징으로 하는 진공스위치.
제 1 진공용기와, 상기 제 1 진공용기에 인접하여 설치된 제 2 진공용기와, 상기 제 1 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되어 부하측도체에 전기적으로 접속된 제 1 가동전극과, 상기 제 1 가동전극과 쌍을 이루는 제 1고정전극을 가지는 차단기와, 상기 제 1 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되는 제 2 가동전극과, 상기 제 2 가동전극과 쌍을 이루어 상기 제 1 고정전극과 전기적으로 접속된 제 2 고정전극을 가지는 접지장치와, 상기 제 2 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되어 상기 제 2 고정전극과 전기적으로 접속된 제 3 가동전극과, 상기 제 3 가동전극과 쌍을 이루어 모선측도체에 전기적으로 접속된 제 3 고정전극을 가지는 단로기를 구비한 것을 특징으로 하는 진공스위치.
제 1 진공용기와, 상기 제 1 진공용기에 인접하여 설치된 제 2 진공용기와,상기 제 1 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되는 제 1 가동 전극과, 상기 제 1 가동전극과 쌍을 이루어 부하측 도체에 전기적으로 접속된 제 1고정전극을 가지는 접지장치와, 상기 제 l 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되어 상기 제 1 고정전극과 전기적으로 접속된 제 2 가동전극과, 상기 제 2 가동전극과 쌍을 이루는 제 2 고정전극을 가지는 단로기와, 상기 제 2 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되어 상기 제 2 고정전극과 전기적으로 접속된 제 3 가동전극과, 상기 제 3 가동전극과 쌍을 이루어 모선측도체에 접속된 제 3 고정전극을 가지는 차단기를 구비한 것을 특징으로 하는 진공스위치.
제 1 진공용기와, 상기 제 l 진공용기에 인접하여 설치된 제 2 진공용기와, 상기 제 2 진공용기에 인접하여 설치된 제 3 진공용기와, 상기 제 1 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되어 부하측 도체에 전기적으로 접속된 제 1 가동전극과, 상기 제 1 가동전극과 쌍을 이루는 제 1 고정전극을 가지는 차단기와, 상기 제 2 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되는 제 2 가동전극과, 상기 제 2 가동전극과 쌍을 이루어 상기 제 1 고정전극과 전기적으로 접속된 제 2 고정전극을 가지는 접지장치와, 상기 제 3 진공용기내에 기밀하게 밀봉되고 조작기구에 의하여 구동되어 상기 제 2 고정전극과 전기적으로 접속된 제 3 가동전극과, 상기 제 3 가동전극과 쌍을 이루어 모선측 도체에 전기적으로 접속된 제 3 고정전극을 가지는 단로기를 구비한 것을 특징으로 하는 진공스위치.
제 1 진공용기와, 상기 제 1 진공용기에 인접하여 설치된 제 2 진공용기와, 상기 제 2 진공용기에 인접하여 설치된 제 3 진공용기와, 상기 제 1 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되어 부하측 도체에 전기적으로 접속된 제 1 가동전극과, 상기 제 1 가동전극과 쌍을 이루는 제 l 고정전극을 가지는 접지장치와, 상기 제 2 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되어 상기 제 1 고정전극과 전기적으로 접속된 제 2 가동전극과, 상기 제 2 가동전극과 쌍을 이루는 제 2 고정전극을 가지는 차단기와, 상기 제 3 진공용기내에 기밀하게 밀봉되어 조작기구에 의하여 구동되어 상기 제 2 고정전극과 전기적으로 접속된 제 3 가동전극과, 상기 제 3 가동전극과 쌍을 이루어 모선측 도체에 전기적으로 접속된 제 3 고정전극을 가지는 단로기를 구비한 것을 특징으로 하는 진공스위치.
제 3항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서,

부하측 도체와 전극사이 또는 전극사이 또는 전극과 모선측 도체사이의 전기적인 접속이 가요성도체에 의하여 행하여지는 것을 특징으로 하는 진공스위치.
제 1항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서,

상기 가동전극을 구동하는 조작기구를 수납한 조작컴파트먼트와, 상기 조작기구를 제어하는 제어장치와, 상기 진공스위치, 조작컴파트먼트 및 제어장치를 수납하는 금속용기를 구비한 것을 특징으로 하는 진공스위치기어.
진공밀폐된 용기내에서 가동도체와 고정도체사이의 전기적인 접속을 가능하게 하는 무산소 구리제의 가요성도체.