專(zhuān)利名稱(chēng)：真空開(kāi)關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空開(kāi)關(guān)設(shè)備，特別涉及在設(shè)有容納在真空容器內(nèi)的開(kāi)關(guān)且適于作為電力系統(tǒng)的接收配電設(shè)備使用的真空開(kāi)關(guān)設(shè)備。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)的配電系統(tǒng)中，作為接收配電設(shè)備的一個(gè)重要部分，設(shè)有開(kāi)關(guān)設(shè)備。以往，作為這種開(kāi)關(guān)設(shè)備，雖然大多采用的是空氣絕緣方式，但是為了實(shí)現(xiàn)小型化，作為絕緣介質(zhì)，則采用了利用SF6氣體的氣體絕緣方式。但是，若用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)時(shí)，由于存在對(duì)對(duì)環(huán)境造成不良影響的危險(xiǎn)，因此，近些年來(lái)，作為絕緣介質(zhì)，建議采用以真空絕緣的真空絕緣方式。
作為真空絕緣方式的開(kāi)關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)為，例如，在真空容器內(nèi)，容納有多對(duì)固定電極和可動(dòng)電極相對(duì)設(shè)置的主電路開(kāi)關(guān)，可動(dòng)電極與母線(xiàn)側(cè)導(dǎo)體相連，固定電極與負(fù)載側(cè)導(dǎo)體相連，各個(gè)主電路開(kāi)關(guān)由滅弧罩覆蓋，各母線(xiàn)側(cè)導(dǎo)體通過(guò)具有撓性的導(dǎo)體連接(參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1-日本特開(kāi)2000-268685號(hào)公報(bào)，第3頁(yè)～第6頁(yè)，圖1～圖3)。
根據(jù)這種開(kāi)關(guān)設(shè)備，由于采用了真空絕緣方式，因此，與氣體絕緣方式相比，能夠縮短絕緣距離，從而能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊湊。
在上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于以滅弧罩覆蓋了各個(gè)主電路開(kāi)關(guān)，因此，在發(fā)生短路等事故中，在實(shí)施斷開(kāi)動(dòng)作，使可動(dòng)電極與固定電極分離時(shí)，即使由各個(gè)電極產(chǎn)生金屬蒸汽，仍可以由滅弧罩遮擋金屬蒸汽。但是，由于金屬蒸汽的一部分會(huì)從滅弧罩的間隙飛散而附著在真空容器內(nèi)，因此，嘗試將真空容器做成2層結(jié)構(gòu)。
真空容器做成2層結(jié)構(gòu)時(shí)，采用的結(jié)構(gòu)是例如，在將開(kāi)關(guān)主體做成具有密閉結(jié)構(gòu)的真空容器的同時(shí)，以這種真空容器作為內(nèi)側(cè)的真空容器并使其容納在開(kāi)關(guān)設(shè)備主體的真空容器(外側(cè)真空容器)內(nèi)，在內(nèi)側(cè)真空容器內(nèi)容納有可動(dòng)電極和固定電極，該可動(dòng)電極保持在可動(dòng)電極桿上且能自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)地設(shè)置，而固定電極保持在固定電極桿上且與可動(dòng)電極相對(duì)地設(shè)置，可動(dòng)電極和固定電極的周?chē)詼缁≌终趽酢?br> 在現(xiàn)有技術(shù)中，由于將真空容器做成2層結(jié)構(gòu)，因此，能夠防止金屬蒸汽的一部分附著在外側(cè)真空容器上。
但是，在以密閉結(jié)構(gòu)形成內(nèi)側(cè)真空容器時(shí)，伴隨在電流截止時(shí)各個(gè)電極產(chǎn)生熔化，在密閉結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)真空容器內(nèi)，會(huì)放出在電極成分或電極中所含的氣體等，從而使內(nèi)側(cè)真空容器內(nèi)部的真空壓力(真空度)瞬時(shí)降低。因此，在截止電流增大時(shí)，若內(nèi)側(cè)真空容器的容積不大，則絕緣恢復(fù)需要時(shí)間，從而降低了截止性能。另外，若增加斷路次數(shù)，則內(nèi)側(cè)真空容器的內(nèi)部壓力不會(huì)恢復(fù)，截止性能往往降低。另一方面，為了提高截止性能，若單純?cè)龃髢?nèi)側(cè)真空容器的容積，則難以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備整體的小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)在不加大開(kāi)關(guān)主體的容積的條件下，便能防止截止性能的降低。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的真空開(kāi)關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)為設(shè)有作為接地對(duì)象的外側(cè)真空容器，容納在所述外側(cè)真空容器內(nèi)的內(nèi)側(cè)真空容器，設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)真空容器內(nèi)的開(kāi)關(guān)，在所述內(nèi)側(cè)真空容器中，形成連通所述內(nèi)側(cè)真空容器和所述外側(cè)真空容器的貫通孔。


圖1為表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的真空開(kāi)關(guān)設(shè)備的主要部分的正視剖面圖。
圖2(a)為內(nèi)側(cè)真空容器的主要部分的正視剖面圖，(b)為表示內(nèi)側(cè)真空容器的其它實(shí)施例的主要部分的正視剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖1為表示本發(fā)明的真空開(kāi)關(guān)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的主要部分的正視剖面圖。在圖1中，真空開(kāi)關(guān)設(shè)備作為配電系統(tǒng)的接收配電設(shè)備的一個(gè)重要部分，設(shè)有由不銹鋼制成的外側(cè)真空容器10。外側(cè)真空容器10設(shè)有上部板材12和下部板材14以及側(cè)部板材16，各板材的周?chē)?邊緣)通過(guò)焊接相互接合，同時(shí)，與設(shè)備主體一起接地。
在上部板材12上形成貫通孔18，20，22，在各個(gè)貫通孔18，20，22的邊緣固定有環(huán)狀底部24，26，28以覆蓋各個(gè)貫通孔18，20，22。在各個(gè)底部24，26，28的中央形成的圓形空間中插入可自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)(上下運(yùn)動(dòng))地圓柱狀可動(dòng)電極桿30，32，34。即，各個(gè)貫通孔18，20，22通過(guò)底部24，26，28，可動(dòng)電極桿30，32，34封閉。可動(dòng)電極桿30，32，34的軸向端部(上部)與設(shè)置在外側(cè)真空器10外部的操縱器(電磁操縱器)相連。另外，在上部板材12的下部，沿各個(gè)貫通孔18，20，22的邊緣設(shè)置可自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)(上下運(yùn)動(dòng))的波紋管36，38，40，各個(gè)波紋管36，38，40的軸向的一個(gè)端部固定在上部板材12的下部，軸向的另一個(gè)端部裝在各個(gè)可動(dòng)電極桿30，32，34的外周面上。即，為了將外側(cè)真空器10做成密封結(jié)構(gòu)，在各個(gè)貫通孔18，20，22的邊緣，沿各個(gè)可動(dòng)電極桿30，32，34的軸向設(shè)置波紋管36，38，40。另外，排氣管(未圖示)連接在上部板材12上，通過(guò)所述排氣管，對(duì)外側(cè)真空器10內(nèi)進(jìn)行真空排氣。
另一方面，在下部板材14上形成貫通孔42，44，46，在各個(gè)貫通孔42，44，46的邊緣固定絕緣套筒48，50，52，以覆蓋貫各個(gè)通孔42，44，46。在各個(gè)套筒48，50，52的底部固定有環(huán)狀絕緣底部54，56，58。并且，在各個(gè)底部54，56，58中央的圓形空間中插入圓柱狀的固定電極桿60，62，64。即，形成于下部板材14上的貫通孔42，44，46分別通過(guò)套筒48，50，52，底部54，56，58，固定電極桿60，62，64封閉。使固定電極桿60，62，64的軸向的一端與設(shè)置在外側(cè)真空器10外部的電纜(配電線(xiàn))相連。
在側(cè)部板材16上形成測(cè)定用通氣孔66，在所述通氣孔66上固定有真空壓力測(cè)定裝置68，用真空壓力測(cè)定裝置68測(cè)定外側(cè)真空容器10內(nèi)的真空壓力(真空度)。
在外側(cè)真空容器10的內(nèi)部，容納有構(gòu)成開(kāi)關(guān)的斷路器的主體的內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74，在各個(gè)內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74中分別分散容納有作為開(kāi)關(guān)的斷路器。
內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74設(shè)有以圓筒狀形成的陶瓷制成的絕緣屏蔽罩76，78，80，82，84，86，以大致圓板狀形成的不銹鋼制成的可動(dòng)電極側(cè)金屬板88，90，92，以圓板狀形成的不銹鋼制成的固定電極側(cè)金屬板94，96，98，在可動(dòng)電極側(cè)金屬板88，90，92上分別形成連通外側(cè)真空容器10和內(nèi)側(cè)真空容器20，72，74的貫通孔100，102，104。進(jìn)而，在各個(gè)內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74中，還容納有波紋管106，108，110，電極屏蔽罩112，1 14，116，同時(shí)還容納有可動(dòng)電極118，120，122，固定電極124，126，128。
波紋管106，108，110沿可動(dòng)電極桿30，32，34的軸向設(shè)置，其軸向的一端固定在金屬板88，90，92的底部上，另一端裝在可動(dòng)電極桿30，32，34的外周面上。電極屏蔽罩112，114，116以不銹鋼形成大致圓柱狀，設(shè)置成覆蓋各個(gè)可動(dòng)電極118，120，122，固定電極124，126，128周?chē)鼈兊闹虚g部分的外周分別由絕緣屏蔽罩76和絕緣屏蔽罩78，絕緣屏蔽罩80和絕緣屏蔽罩82，絕緣屏蔽罩84和絕緣屏蔽罩86支承。即，電極屏蔽罩112，114，116的設(shè)置方式為在電流截止時(shí)，能夠防止由可動(dòng)電極118，120，122，固定電極124，126，128產(chǎn)生的金屬蒸汽向內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74的外部飛散。另外，可動(dòng)電極118，120，122分別固定在可動(dòng)電極桿30，32，34的軸向端部，固定電極124，126，128分別固定在固定電極桿60，62，64的軸向端部。
此處，在金屬板88，90，92上形成貫通孔100，102，104時(shí)，所形成的尺寸應(yīng)確保在電流截止時(shí)，在從各個(gè)可動(dòng)電極118～122，固定電極124～128產(chǎn)生金屬蒸汽時(shí)，所述金屬蒸汽以不會(huì)飛散至外側(cè)真空容器10內(nèi)部那樣的程度，同時(shí)，在電流截止時(shí)，即使各內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74內(nèi)的真空壓力(真空度)瞬時(shí)降低，但各內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74內(nèi)的真空壓力仍能夠立刻恢復(fù)。
另外，在金屬板88，90，92上形成貫通孔100，102，104時(shí)，如圖2(a)所示，作為電極屏蔽罩112～116，應(yīng)考慮它們的位置和形狀，以便至少它們的一部分設(shè)置在連接可動(dòng)電極118～122的外周側(cè)端面邊緣)和貫通孔100，102，104的直線(xiàn)與連接固定電極124～128的外周側(cè)面(邊緣)和貫通孔100，102，104的直線(xiàn)之間的區(qū)域內(nèi)。即，電極屏蔽罩112～116的位置和形狀的決定應(yīng)確保在電流截止時(shí)，由各個(gè)電極產(chǎn)生的金屬蒸汽或電子不會(huì)從貫通孔100，102，104飛散。
考慮到上述問(wèn)題，若設(shè)置電極屏蔽罩112～116，則能夠在電流截止時(shí)，通過(guò)電極屏蔽罩112～116屏蔽由各個(gè)電極產(chǎn)生的金屬蒸汽或電子，并且能夠防止金屬蒸汽或電子從各個(gè)內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74泄漏至外部真空容器10內(nèi)。
即，由于在各個(gè)電極熔化時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸汽或電子在真空中大致以直線(xiàn)飛散，因此，在以直線(xiàn)連接形成于各個(gè)可動(dòng)電極118～122和各個(gè)固定電極124～128之間的空間部(電流截止部)和各個(gè)貫通孔100，102，104的區(qū)域內(nèi)，通過(guò)設(shè)置電極屏蔽罩112，114，116，能夠防止金屬蒸汽或電子從貫通孔100，102，104泄漏。
這樣，在本實(shí)施例中，由于在金屬板88，90，92上形成貫通孔100，102，104，因此，在電流截止時(shí)，即使內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74內(nèi)的真空壓力瞬時(shí)降低，各內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74內(nèi)的真空壓力仍能夠立刻恢復(fù)，從而能防止截止性能的降低。
所以，即使截止電流增大，也不用加大各個(gè)內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74內(nèi)的容積，從而能夠提高截止性能。另外，能夠使外側(cè)真空容器10內(nèi)的真空壓力(真空度)與各內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74內(nèi)的真空壓力(真空度)相同，同時(shí)，能夠通過(guò)真空壓力測(cè)定裝置68監(jiān)視和控制各個(gè)容器內(nèi)的真空壓力(真空度)。
在前面所述的實(shí)施例中，雖然對(duì)將波紋管106，108，110容納在各個(gè)內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74的內(nèi)部進(jìn)行了說(shuō)明，但是，如圖2(b)所示，通過(guò)將各個(gè)波紋管106，108，110設(shè)置在內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74的外部，可以縮小各個(gè)內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74，并且能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)內(nèi)側(cè)真空容器70，72，74的小型化。
另外，在前面所述的實(shí)施例中，雖然對(duì)在金屬板88，90，92上形成貫通孔100，102，104進(jìn)行了說(shuō)明，但也可在固定電極一側(cè)的金屬板94，96，98上形成貫通孔。
另外，在金屬板88，90，92上形成貫通孔100～104時(shí)，也可采用在各個(gè)金屬板88，90，92的底部上設(shè)置用于遮擋各個(gè)貫通孔100～104的遮擋板，從而也能夠防止金屬蒸汽等從各貫通孔100～104泄漏。
如上所述，采用本發(fā)明，在電流截止時(shí)，即使內(nèi)側(cè)真空容器內(nèi)的真空壓力降低，內(nèi)側(cè)真空容器內(nèi)的真空壓力仍能夠立刻恢復(fù)，從而有助于截止性能的提高。
權(quán)利要求
1.一種真空開(kāi)關(guān)設(shè)備，其設(shè)有作為接地對(duì)象的外側(cè)真空容器，容納在所述外側(cè)真空容器內(nèi)的內(nèi)側(cè)真空容器，設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)真空容器內(nèi)的開(kāi)關(guān)，其特征在于在所述內(nèi)側(cè)真空容器上，形成連通所述內(nèi)側(cè)真空容器和所述外側(cè)真空容器的貫通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空開(kāi)關(guān)設(shè)備，其特征在于容納在所述外側(cè)真空容器內(nèi)的內(nèi)側(cè)真空容器具有多個(gè)，在所述多個(gè)內(nèi)側(cè)真空容器內(nèi)分別分散設(shè)置多個(gè)開(kāi)關(guān)，在所述多個(gè)內(nèi)側(cè)真空容器上，分別形成與所述各個(gè)內(nèi)側(cè)真空容器內(nèi)和所述外側(cè)真空容器內(nèi)連通的貫通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空開(kāi)關(guān)設(shè)備，其特征在于所述開(kāi)關(guān)設(shè)有可動(dòng)電極和固定電極，所述可動(dòng)電極保持在可動(dòng)電極桿上且設(shè)置成可自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述固定電極保持在固定電極桿上且與可定電極相對(duì)設(shè)置，所述可動(dòng)電極桿的軸向的一端與所述外側(cè)真空容器外的操縱器相連，所述固定電極桿的軸向的一端與所述外側(cè)真空容器外的電纜相連，所述內(nèi)側(cè)真空容器設(shè)有覆蓋所述可動(dòng)電極和所述固定電極的周?chē)耐矤罱^緣性屏蔽罩，設(shè)置在所述絕緣性屏蔽罩內(nèi)部且覆蓋所述可動(dòng)電極和所述固定電極的周?chē)耐矤铍姌O屏蔽罩，形成環(huán)狀且在所述絕緣性屏蔽罩的軸向一端的區(qū)域中覆蓋所述可動(dòng)電極桿周?chē)鷧^(qū)域的可動(dòng)電極一側(cè)的金屬板，形成環(huán)狀且在所述絕緣性屏蔽罩軸向的另一端的區(qū)域中覆蓋所述固定電極桿周?chē)膮^(qū)域的固定電極一側(cè)的金屬板；在所述可動(dòng)電極一側(cè)的金屬板和所述固定電極一側(cè)的金屬板中的至少一個(gè)上形成所述貫通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空開(kāi)關(guān)設(shè)備，其特征在于所述電極屏蔽罩的一部分設(shè)置在連接所述可動(dòng)電極的外周側(cè)面和所述貫通孔的直線(xiàn)與連接所述固定電極的外周側(cè)面和所述貫通孔的直線(xiàn)之間的區(qū)域內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空開(kāi)關(guān)設(shè)備，其特征在于在所述外側(cè)真空容器上，形成連接真空壓力測(cè)定裝置的測(cè)定用通氣孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及真空開(kāi)關(guān)設(shè)備。本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)在不加大開(kāi)關(guān)主體的容積的條件下，便能防止截止性能的降低。在外側(cè)真空容器(10)的內(nèi)部，容納有多個(gè)內(nèi)側(cè)真空容器(70，72，74)，在各內(nèi)側(cè)真空容器(70，72，74)內(nèi)容納有與可動(dòng)電極桿(30，32，34)相連的可動(dòng)電極(118，120，122)，同時(shí)，容納有與固定電極桿(60，62，64)相連的固定電電極(124，126，128)，在構(gòu)成各個(gè)內(nèi)側(cè)真空容器(70，72，74)的可動(dòng)電極一側(cè)的金屬板(88，90，92)上分別形成貫通孔(100，102，104)，從而在外側(cè)真空容器(10)的內(nèi)部和各內(nèi)側(cè)真空容器(70，72，74)的內(nèi)部形成相同的真空壓力。
文檔編號(hào)H01H31/00GK1551271SQ20041003834
公開(kāi)日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月19日
發(fā)明者小林將人, 土屋賢治, 梶原悟, 菅井大介, 外崎博教, 介, 教, 治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所