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公開番号2025084483
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2023198424
出願日2023-11-22
発明の名称真空バルブの絶縁構造並びにスイッチギヤ
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類H01H 33/662 20060101AFI20250527BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】異なる複数種類の絶縁媒体で真空バルブを覆う絶縁構造が適用されたスイッチギヤの小型化を実現するための技術を提供する。
【解決手段】真空バルブPを収容する第1容器11と、第1容器に充填され、かつ、流動性を有する第1絶縁媒体11tと、第1容器を収容する第2容器12と、第2容器に充填される第2絶縁媒体12tと、第1容器から第2容器を貫通させて設けられた圧力調整手段Mpとを具備し、圧力調整手段は、第1容器から第2容器を貫通させて構成された経路部13と、第1絶縁媒体の圧力変化に追従して変位可能に構成された変位部13pと、変位部を変位可能に支持する第3絶縁媒体13tとを有している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
異なる複数種類の絶縁媒体で真空バルブを覆う絶縁構造であって、
前記真空バルブを収容する第１容器と、
前記第１容器に充填され、かつ、流動性を有する第１絶縁媒体と、
前記第１容器を収容する第２容器と、
前記第２容器に充填される第２絶縁媒体と、
前記第１容器から前記第２容器を貫通させて設けられた圧力調整手段と、を具備し、
前記圧力調整手段は、
前記第１容器から前記第２容器を貫通させて構成された経路部と、
前記第１絶縁媒体の圧力変化に追従して変位可能に構成された変位部と、
前記変位部を変位可能に支持する第３絶縁媒体と、を備えている真空バルブの絶縁構造。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第３絶縁媒体は、
前記第１絶縁媒体の圧力が前記初期圧力に維持されている状態において、前記変位部を一定位置に支持しつつ、
前記第１絶縁媒体の圧力が前記初期圧力から変化した状態において、前記変位部に作用した圧力に応じて前記変位部を前記経路部に沿って変位させることで、前記第１絶縁媒体の圧力をリアルタイムに計測可能にすると共に、
計測結果に基づいて前記変位部を前記経路部に沿って変位させることで、前記第１絶縁媒体の圧力を前記初期圧力に調整可能にする請求項１に記載の真空バルブの絶縁構造。
【請求項３】
前記第３絶縁媒体は、非圧縮性を有する請求項１に記載の真空バルブの絶縁構造。
【請求項４】
前記第３絶縁媒体は、前記第２絶縁媒体と同一の絶縁破壊電圧、或いは、前記第２絶縁媒体よりも高い絶縁破壊電圧、又は、前記第２絶縁媒体よりも低い絶縁破壊電圧を有する請求項３に記載の真空バルブの絶縁構造。
【請求項５】
前記経路部は、中空の筒状を成し、
前記変位部は、筒状の前記経路部の内部に変位可能に挿入され、
前記第３絶縁媒体は、前記変位部に隙間無く隣接するように、前記経路部の内部に収容されている請求項１に記載の真空バルブの絶縁構造。
【請求項６】
前記経路部は、中空の筒状を成し、
前記変位部は、筒状の前記経路部のうち、前記第１容器の内部に突出させた突出先端を覆うように配置され、かつ、弾性変形可能に構成され、
前記第３絶縁媒体は、前記変位部に隙間無く隣接するように、前記経路部の内部に収容されている請求項１に記載の真空バルブの絶縁構造。
【請求項７】
前記経路部は、中空の筒状を成し、
前記変位部は、前記第１容器の内部に沿って変位可能に挿入され、
前記第３絶縁媒体は、前記変位部に隙間無く隣接するように、前記経路部の内部に収容され、
前記経路部には、前記第１容器の内部に沿って前記変位部を変位させる際に必要となる量の前記第３絶縁媒体を予め確保しておくための媒体貯留槽が設けられている請求項１に記載の真空バルブの絶縁構造。
【請求項８】
前記経路部は、中空の筒状を成し、
前記変位部は、筒状の前記経路部の内部に変位可能に挿入され、
前記第３絶縁媒体は、前記変位部に隙間無く隣接するように、前記経路部の内部に収容され、
前記第１容器の内部において、前記真空バルブは、その可動側端面以外が固体の第４絶縁媒体で覆われている請求項１に記載の真空バルブの絶縁構造。
【請求項９】
前記経路部は、中空の筒状を成し、かつ、前記第１容器の内部と前記第２容器の外部とに振り分けて構成され、
前記変位部は、前記第１容器の内部と前記第２容器の外部とに振り分けられた前記経路部にそれぞれ変位可能に挿入され、
非圧縮性の前記第３絶縁媒体は、前記第１容器の内部に挿入された前記変位部と、前記第２容器の外部に挿入された前記変位部との相互間に、双方の前記変位部に隙間無く隣接するように設けられている請求項３に記載の真空バルブの絶縁構造。
【請求項１０】
前記経路部は、中空の筒状を成し、
前記変位部は、筒状の前記経路部の内部に変位可能に挿入され、
前記第３絶縁媒体は、前記変位部に隙間無く隣接するように、前記経路部の内部に収容され、
前記第２容器に充填された前記第２絶縁媒体は、液体で構成され、
前記第１容器には、前記第２容器から前記第１容器に前記第２絶縁媒体が漏洩した際、その漏洩した前記第２絶縁媒体を溜めることが可能な液溜部が設けられ、
前記液溜部は、重力方向で見て前記第１容器の下方側の空間領域に構成されている請求項１に記載の真空バルブの絶縁構造。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、真空バルブの絶縁構造並びにスイッチギヤに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ビルや大型施設に設けられる受配電用の開閉装置として、例えば、遮断器や断路器などの開閉器を具備したスイッチギヤが知られている。スイッチギヤには、開閉器の構成要素として真空バルブが適用されている。真空バルブは、その内部に一対の電極が離接可能に収容されていると共に、その外部が所定の絶縁構造で覆われている。これにより、真空バルブの内部は、一定の真空状態に維持されている。この状態において、一対の電極を離接操作することで、事故電流の遮断や負荷電流の開閉が行われ、スイッチギヤから電力が安定して供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２２２９８号公報
国際公開第２０２３／２８６１１２号
特開２００３－４５３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スイッチギヤの小型化を図るために、上記した絶縁構造として、異なる２種類の絶縁媒体で真空バルブを覆う構造が適用される場合がある。この場合、絶縁構造は、真空バルブを収容する第１容器と、第１容器を収容する第２容器とを具備し、それぞれの容器には、互いに異なる絶縁性能（例えば、所定の絶縁破壊電圧）を有する２種類の絶縁媒体（第１絶縁媒体、第２絶縁媒体）が１種類ずつ充填される。絶縁破壊電圧とは、絶縁媒体にかかる電圧がある限度以上になり、絶縁媒体が電気的に破壊し絶縁性を失って電流を流すようになるときの電圧を表す。
【０００５】
ここで、第２容器に充填される第２絶縁媒体の絶縁性能を第１容器に充填される第１絶縁媒体の絶縁性能よりも高く設定する。例えば、双方の絶縁媒体を乾燥空気とし、第２絶縁媒体の空気圧を第１絶縁媒体の空気圧よりも高く設定する。これにより、第２絶縁媒体の絶縁性能が第１絶縁媒体の絶縁性能よりも高く設定される。この結果、真空バルブの絶縁に必要な絶縁距離を短くすることが可能となり、スイッチギヤの小型化が実現される。
【０００６】
加えて、このような絶縁構造には、第１容器に充填された第１絶縁媒体の圧力を計測して調整するために、第１容器から第２容器を貫通させて延在させた配管が適用される場合がある。この場合、配管の内部は、第１容器に充填された第１絶縁媒体が充満した状態となる。
【０００７】
この状態によれば、第１絶縁媒体が充満した配管の長さに応じて、換言すると、配管の内部に充満した第１絶縁媒体の占有領域（範囲）に応じて、真空バルブの絶縁に必要な絶縁距離が確保される。
【０００８】
しかしながら、真空バルブの絶縁に必要な絶縁距離を確保するには、第１絶縁媒体の占有領域（範囲）を拡張させる必要があり、これに応えるためには、第１絶縁媒体を充満させるための配管も拡張せざるを得ない。この結果、配管を拡張させた分だけスイッチギヤの小型化に一定の制限が強いられるのは否めない。
【０００９】
本発明の目的は、異なる複数種類の絶縁媒体で真空バルブを覆う絶縁構造が適用されたスイッチギヤの小型化を実現するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態によれば、真空バルブを収容する第１容器と、第１容器に充填され、かつ、流動性を有する第１絶縁媒体と、第１容器を収容する第２容器と、第２容器に充填される第２絶縁媒体と、第１容器から第２容器を貫通させて設けられた圧力調整手段とを具備し、圧力調整手段は、第１容器から第２容器を貫通させて構成された経路部と、第１絶縁媒体の圧力変化に追従して変位可能に構成された変位部と、変位部を変位可能に支持する第３絶縁媒体とを有している。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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