JP2002051416A - ガス絶縁開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部材の共用化により構成の簡略化を図ると共
に、可動接触子の動作性を高めて駆動力に要するコスト
の低減及び通電性能の安定化に寄与することが可能なガ
ス絶縁開閉器を提供する。 【解決手段】 可動接触部５の筒状導体４内周面におい
て、その中央部には可動接触子６と摺動しながら通電を
行う集電子２４が設けられている。この集電子２４は断
路部１ａ用と接地開閉器部２０用とを共用するようにな
っている。また、可動接触部５の筒状導体４内周面にお
ける下部、上部及び中央部にはそれぞれ、凹溝２２ａ，
２２ｂ，２２ｃが形成されており、ここに可動接触子６
を摺動支持する摺動ガイド２３ａ，２３ｂ，２３ｃが配
置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、断路部用及び接地
開閉器部用の固定接触部とこれら固定接触部間に配置さ
れる可動接触部とを有するガス絶縁開閉器に係り、特
に、可動接触部内に摺動自在に挿入される可動接触子の
支持構造に改良を施したガス絶縁開閉器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、大都市周辺または臨海地区に設
置される発電所や変電所などの電気所では、用地の入手
難や塩害対策上の理由からガス絶縁開閉器が広く使用さ
れている。ガス絶縁開閉器は絶縁性及び消弧性に優れた
絶縁媒体を容器に密封してなる機器であり、気中絶縁方
式の開閉器に比べてコンパクト化が容易である。

【０００３】ここで、ガス絶縁開閉器の従来技術とし
て、「入」、「切」、「接地」という三つの位置をとる
ことができる、いわゆる三位置断路器を例にとって説明
する。なお、図６、図８及び図９は横断面図、図７は縦
断面図である。図６に示すように、三位置断路器１には
ＳＦ６ガスなど絶縁ガスを封入した容器２が設けられて
いる。容器２には分岐フランジ２ａ及びフランジ２ｂが
形成されている。容器２の下方には断路部１ａ用の固定
接触部３が配置され、容器２のフランジ２ｂには接地開
閉器部２０用の固定接触部１９が配置されている。これ
ら固定接触部３，１９間には可動接触部５が配置されて
いる。

【０００４】可動接触部５内には円柱状の可動接触子６
が摺動自在に挿入されており、その下端部６ａが固定接
触部３に対して接離動作を行うことで断路部１ａが開閉
するように構成されている。また、可動接触子６の上端
部６ｂが固定接触部１９に接離動作を行うことで接地開
閉器部２０を開閉するように構成されている。なお、可
動接触部５には可動接触部５から直交方向に伸びる分岐
導体７が導出されている。この分岐導体７は容器２の分
岐フランジ２ａに対して絶縁スペーサ８により絶縁支持
されている。

【０００５】可動接触部５は筒状導体４から構成されて
いる。筒状導体４の内周面において、断路部１ａ寄りに
は集電子１８ａが、接地開閉器部２０寄りには集電子１
８ｂがそれぞれ設けられている。集電子１８ａは可動接
触子６と摺動しながら断路部１ａの通電を行うものであ
り、集電子１８ｂは可動接触子６と摺動しながら接地回
路の通電を行うものである。また、筒状導体４内の中央
部には円周方向に沿って凹溝４ｂが形成されており、こ
こに可動接触子６の摺動ガイド４ａが装着されている。

【０００６】さらに、可動接触子６の外周部には長手方
向に沿ってラック９が形成されている。ラック９には噛
み合うピニオン１３が設けられている。このピニオン１
３の支持構造について図７を参照して説明する。すなわ
ち、ピニオン１３は可動接触部５の筒状導体４に軸受部
材１４ａ，１４ｂによって回転自在に支持されている。
軸受部材１４ａ，１４ｂは固定接触部３と可動接触部５
が並べられる平面と直交する方向（図７の上下方向）に
延びて配置されている。軸受部材１４ａには接合ロッド
１１を介して絶縁ロッド１０が連結されている。また、
絶縁ロッド１０には接合ロッド１２を介して操作装置１
６の主軸１５が連結されている。主軸１５は回転シール
部１７を貫通して容器２の外部に導出され、容器２外部
に配置された操作装置１６に回転自在に設置されてい
る。

【０００７】以上の構成を有する三位置断路器１では、
操作装置１６の駆動力が主軸１５及び絶縁ロッド１０を
介してピニオン１３に伝わり、ピニオン１３の回転動作
により断路部１ａ及び接地開閉器部２０が「入」あるい
は「切」状態となる。まず、図６に示すように断路部１
ａが「入」で接地開閉器部２０が「切」の状態から、図
８に示すように断路部１ａが「切」で接地開閉器部２０
が「切」の状態に移行する、断路部１ａの「切」動作に
ついて説明する。

【０００８】このとき、ピニオン１３は図６中の反時計
方向に回転する。ピニオン１３が回転すると、これに噛
み合うラック９がピニオン１３の回転運動を直線運動に
変換し、ラック９は図６中の上方向に移動する。そのた
め、このラック９を有する可動接触子６は筒状導体４内
に設けられた集電子１８ａと摺動ガイド４ａとに支持さ
れながら上方向に移動する。

【０００９】可動接触子６が上方向に移動して、可動接
触子６の下端部６ａが固定接触部３から離れると集電子
１８ａには図６の上方向に押される荷重はさらに大きく
なる。その後これらの可動接触子６が所定の距離だけ移
動した時点で操作装置１６の駆動が停止する。この時点
において、図８に示すように可動接触部５が可動接触子
６を収納しており、接地開閉器部２０の「切」状態に維
持する一方で、断路部１ａは「切」状態となる。

【００１０】次に、接地開閉器部２０の「入」動作、す
なわち、図８に示すように断路部１ａが「切」で接地開
閉器部２０が「切」の状態から、図９に示すように断路
部１ａが「切」で接地開閉器部２０が「入」の状態に移
行する場合の動作について説明する。この場合にも、ピ
ニオン１３は図８中の反時計方向に回転する。このピニ
オン１３の回転に伴い、これに噛み合うラック９がピニ
オン１３の回転運動を直線運動に変換し、ラック９は図
８中の上方向に移動する。そのため、このラック９を有
する可動接触子６は筒状導体４内に設けられた集電子１
８ａｂと摺動ガイド４ａに支持されながら上方向に移動
する。そして、これらの可動接触子６が所定の距離だけ
移動した時点で操作装置１６の駆動が停止する。この時
点においては、図９に示すように固定接触子１９が可動
接触子６の上端部６ｂを収納し、断路部１ａの「切」状
態に維持される一方で、接地開閉器部２０は「入」状態
となり、動作が完了する。

【００１１】なお、上記の動作と逆の動作、つまり断路
部１ａの「入」動作（図８に示すように断路部１ａが
「切」で接地開閉器部２０が「切」の状態から、図６に
示すように断路部１ａが「入」で接地開閉器部２０が
「切」の状態に移行すること）、並びに接地開閉器部２
０の「切」動作（図９に示すように断路部１ａが「切」
で接地開閉器部２０が「入」の状態から、図８に示すよ
うに断路部１ａが「切」で接地開閉器部２０が「切」の
状態に移行すること）については、操作装置１６の駆動
力によりピニオン１３が図６，８，９中の時計方向に回
転してラック９及び可動接触子６が下方向に移動するよ
うになっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術には、以下に述べるような解決すべき課題があ
った。環境調和が重視される現在、電気所を地下に建設
する傾向にあるが、建設コストの高さが問題となってい
る。そこで、建設コストを低減させるためにガス絶縁開
閉器のさらなるコンパクト化が要請されている。

【００１３】また、断路部１ａと接地開閉器部２０を開
閉する可動接触子６は、ラック９と一体になっているた
め、ピニオン１３と反対方向の荷重Ｗを受けながら移動
している。この荷重Ｗは、断路部１ａの開閉時には摺動
ガイド４ａと集電子１８ａにかかり、接地開閉器部２０
の開閉時には摺動ガイド４ａと集電子１８ｂにかかる。
つまり従来の構造では、断路部１ａと接地開閉器部２０
の各々の集電子１８ａ，１８ｂは、通電機能を有するだ
けではなく、摺動ガイドの役割を果たしていることにな
る。

【００１４】ところで、集電子１８ａ，１８ｂは通電を
行うため、弾性を持っている。したがって、可動接触子
６の動作時に前記荷重Ｗが集電子１８ａ，１８ｂに作用
すると、集電子１８ａ，１８ｂの弾性により可動接触子
６は軸直角方向に変位するおそれがある。この結果、可
動接触子６の動作がスムーズに行われなくなり、駆動力
のロスが大きくなる。そのため、駆動力の大きい操作装
置１６を用いなくてはならず、駆動力に要するコストが
増大するといった不具合が生じた。しかも、集電子１８
ａ，１８ｂが摺動ガイドとなっていることから可動接触
子６の多数回の動作に伴って摺動摩耗が起き、通電性能
が低下して通電が不安定になる可能性があった。

【００１５】本発明は、上記のような従来技術の欠点を
解消するために提案されたものであり、その目的は、部
材の共用化により構成の簡略化を図ると共に、可動接触
子の動作性を高めて駆動力に要するコストの低減及び通
電性能の安定化に寄与することが可能なガス絶縁開閉器
を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、絶縁ガスを封入した容器が設けられ、こ
の容器内には断路部用の固定接触部及び接地開閉器部用
の固定接触部が配置されると共に、これら固定接触部間
に可動接触部が配置され、該可動接触部内には可動接触
子が摺動自在に挿入され、前記可動接触子にはラックが
形成され、前記可動接触子に近接して絶縁ロッドが回転
自在に設けられ、前記絶縁ロッドには前記可動接触子の
ラックに噛み合うピニオンが取付けられ、前記容器の外
部には前記絶縁ロッドを回転させる前記操作装置が設け
られ、前記操作装置からの駆動力により前記絶縁ロッド
及び前記ピニオンが回転して前記ラックが直線動作し前
記可動接触子が前記固定接触部に接離動作を行い前記断
路部及び前記接地開閉器部を開閉するように構成された
ガス絶縁開閉器において、次のような技術的な特徴を有
している。

【００１７】請求項１記載の発明は、前記可動接触部に
は断路部用と接地開閉器部用とを共用する通電用の集電
子が設けられたことを特徴としている。以上の構成を有
する請求項１記載の発明によれば、断路部用の集電子と
接地開閉器部用の集電子とを共用化したので、集電子の
数を低減することができる。このため、構成の簡略化を
進めることができる。

【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のガ
ス絶縁開閉器において、前記可動接触子を支持する摺動
ガイドが複数配置されたことを特徴としている。この構
成を持つ請求項２記載の発明によれば、可動接触子がピ
ニオンと反対方向に受ける荷重を受けても、複数の摺動
ガイドが可動接触子を確実に支持することができる。し
たがって、通電子は摺動ガイドとしての機能を果たす必
要がなく、摺動による摩耗の心配がない。この結果、通
電子の通電性能が高まり、安定した通電を行うことが可
能となる。

【００１９】請求項３記載の発明は、請求項２記載のガ
ス絶縁開閉器において、前記可動接触部には前記摺動ガ
イドを装着させる凹溝が形成されたことを特徴としてい
る。以上の構成を有する請求項３記載の発明によれば、
可動接触部に形成した凹溝に摺動ガイドを装着させるこ
とで、効率良く摺動ガイドを配置することができる。

【００２０】請求項４記載の発明は、請求項１記載のガ
ス絶縁開閉器において、前記可動接触子を支持する摺動
ガイドがコーティング部材から構成されたことを特徴と
している。この構成を有する請求項４記載の発明によれ
ば、摺動ガイドを取付けるための凹溝を可動接触部側に
形成する必要がないので、可動接触部の構成をいっそう
簡素化することができる。

【００２１】請求項５記載の発明は、請求項１、２、３
または４記載のガス絶縁開閉器において、前記摺動ガイ
ドは前記可動接触部の軸方向の端部に配置されたことを
特徴としている。このような請求項５記載の発明によれ
ば、摺動ガイドを可動接触部の軸方向の端部に配置して
いるので、摺動ガイドによる可動接触子の摺動支持スパ
ンを最も長くすることができる。したがって、可動接触
子の動作がスムーズになって駆動力のロスがなくなる。
これにより、駆動力に要するコストの低減化を図ること
ができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下には、本発明によるガス絶縁
開閉器の実施の形態について、図面に従って具体的に説
明する。なお、下記の実施の形態はいずれも三位置断路
器であり、図７〜図１０に示した従来例と同一部分には
同一符号を付けて説明を省略する。

【００２３】［１］第１の実施の形態 （構成）第１の実施の形態は請求項１、２、３に記載の
発明に対応するものであり、図１、図２及び図３は第１
の実施の形態の横断面図である。これらの図に示すよう
に、第１の実施の形態に係る三位置断路器１０１では可
動接触部５の筒状導体４内周面において、その中央部に
可動接触子６と摺動しながら通電を行う集電子２４が設
けられている。この集電子２４は断路部１ａ用と接地開
閉器部２０用とを共用するようになっている。

【００２４】また、可動接触部５の筒状導体４内周面に
おける下部、上部及び中央部にはそれぞれ、凹溝２２
ａ，２２ｂ，２２ｃが形成されており、ここに可動接触
子６を摺動支持する摺動ガイド２３ａ，２３ｂ，２３ｃ
が配置されている。なお、前記集電子２４及び摺動ガイ
ド２３ｃは可動接触子６が断路部１ａ、接地開閉器部２
０の各々の動作時において常に可動接触子６と接触する
ようになっている。

【００２５】（作用効果）以上のような構成を有する第
１の実施の形態では、集電子２４が断路部１ａ用の集電
子と接地開閉器部２０用の集電子とを兼ねるため、集電
子が１つで済み、部材数が低減する。このため、構成の
簡略化を図ることが可能であり、三位置断路器１０１の
コンパクト化を進めることができる。

【００２６】また、第１の実施の形態において、断路部
１ａの「切」動作を行う場合、図１の状態から図２の状
態に移行する。すなわち、ピニオン１３が図１中の反時
計方向に回転すると、これに噛み合うラック９がピニオ
ン１３の回転運動を直線運動に変換し、ラック９は図１
中の上方向に移動する。そのため、ラック９を有する可
動接触子６も、ラック９の反対側に作用する荷重Ｗによ
り押え付けられながら上方向に移動する。このような動
作の開始時点から、筒状導体４の下部及び中央部に位置
する摺動ガイド２３ａ，２３ｃが可動接触子６を支持し
ており、可動接触部５が可動接触子６全体を収納した時
点では３つの摺動ガイド２３ａ，２３ｂ，２３ｃが可動
接触子６を支持する。

【００２７】接地開閉器部２０の「入」動作を行う場合
は、図２の状態から図３の状態に移行する。この場合に
も、ピニオン１３は図２中の反時計方向に回転し、ラッ
ク９がピニオン１３の回転運動を直線運動に変換し、ラ
ック９と共に可動接触子６がラック９の反対側に作用す
る荷重Ｗにより押え付けられながら、上方向に移動す
る。以上の動作の開始時点、つまり可動接触部５が可動
接触子６全体を収納している時点では３つの摺動ガイド
２３ａ，２３ｂ，２３ｃが可動接触子６を支持している
が、可動接触子６の上昇に伴って下端部６ａ付近は摺動
ガイド２３ａから離れる。しかし、筒状導体４の上部及
び中央部に位置する摺動ガイド２３ｂ，２３ｃは接地開
閉器部２０の「入」動作完了まで可動接触子６を支持す
る。

【００２８】なお、上記の動作と逆の動作、つまり断路
部１ａの「入」動作（図２の状態から図１の状態に移行
すること）、並びに接地開閉器部２０の「切」動作（図
３の状態から図２の状態に移行すること）については、
操作装置１６の駆動力によりピニオン１３が図１，２，
３中の時計方向に回転してラック９及び可動接触子６が
下方向に移動するようになっている。このときも、少な
くとも２つの摺動ガイド２３ａ，２３ｃまたは２３ｂ，
２３ｃが可動接触子６を常に支持している。

【００２９】上述したように第１の実施の形態によれ
ば、ラック９と一体になって上下動する可動接触子６
を、常に２つ以上の摺動ガイド２３ａ〜２３ｃで支持す
ることができる。このため、可動接触子６がピニオン１
３と反対方向に受ける荷重Ｗを、摺動ガイド２３ａ〜２
３ｃによって確実に受けることができる。したがって、
通電子２４は摺動ガイドとしての機能を果たす必要がな
くなり、摺動摩耗の発生するおそれがない。この結果、
通電子２４は通電機能を果たすだけでよくなり、通電性
能が向上して通電の安定化を図ることができる。しか
も、可動接触部５の内周部に凹部２２ａ，２２ｂ，２２
ｃを形成したことで、３つの摺動ガイド２３ａ，２３
ｂ，２３ｃを効率良く配置することができる。

【００３０】［２］第２の実施の形態 （構成）第２の実施の形態は請求項４，５に記載の発明
に対応するものであり、図４は第２の実施の形態の横断
面図である。第２の実施の形態に係る三位置断路器１０
２では、可動接触部５の軸方向端部にはシールド部２１
ａ（下端部側），２１ｂ（上端部側）が配置されてお
り、その内周部に摺動ガイド２６ａ，２６ｂが所定の厚
みでコーティングされたことに特徴がある。

【００３１】（作用効果）以上のような第２の実施の形
態によれば、摺動ガイド２６ａ，２６ｂを取付けるため
の溝を省くことができるので、可動接触部５の構成をい
っそう簡素化することが可能となる。また、摺動ガイド
２６ａ，２６ｂを可動接触部５の上下端部にあるシール
ド部２１ａ，２１ｂに配置したため、摺動ガイド２６
ａ，２６ｂによる可動接触子６の摺動支持スパンを最も
長くすることができる。したがって、可動接触子６の動
作をスムーズに行うことができ、操作装置１６からの駆
動力のロスを抑えることが可能である。これにより、駆
動力に要するコストの低減化を図ることができる。

【００３２】［３］他の実施の形態 なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内で他にも多種多様な形態が実施可
能である。例えば、図５に示した実施の形態に係る三位
置断路器１０３では、シールド部２１ａ，２１ｂに設け
られた凹部２５ａ，２５ｂを形成し、ここに第１の実施
の形態における摺動ガイド２３ａ，２３ｂに装着しても
良い。このような実施の形態によれば、上記第２の実施
の形態と同じく、摺動ガイド２３ａ，２３ｂによる可動
接触子６の摺動支持スパンを最長化することができ、駆
動力に要するコストの低減化を図ることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
断路部用及び接地開閉器部用の集電子を共用化すること
によって構成の簡略化を図ると共に、摺動ガイドを複数
設置して可動接触子の動作性を高め駆動力コストの低減
及び通電性能の安定化に寄与するガス絶縁開閉器を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の横断面図。

【図２】第１の実施の形態において図１の状態からの断
路部の切動作を説明する横断面図。

【図３】第１の実施の形態において図２の状態からの接
地開閉器部の切動作を説明する横断面図。

【図４】本発明の第２の実施の形態の横断面図。

【図５】本発明の他の実施の形態の横断面図。

【図６】従来の三位置断路器の横断面図。

【図７】従来の三位置断路器の縦断面図。

【図８】従来の三位置断路器において図６の状態からの
断路部の切動作を説明する横断面図。

【図９】従来の三位置断路器において図８の状態からの
接地開閉器部の切動作を説明する横断面図。

【符号の説明】

１，１０１，１０２，１０２…三位置断路器 １ａ…断路部 ２…容器 ２ａ…分岐フランジ ２ｂ…フランジ ３…固定接触部 ４…筒状導体 ４ａ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２６ａ，２６ｂ…摺動
ガイド ４ｂ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２５ａ，２５ｂ…凹溝 ５…可動接触部 ６…可動接触子 ７…分岐導体 ８…絶縁スペーサ ９…ラック １０…絶縁ロッド １１，１２…接合ロッド １３…ピニオン １４ａ，１４ｂ…軸受部材 １５…主軸 １６…操作装置 １７…回転シール部 １８ａ，１８ｂ，２４…集電子 １９…固定接触部 ２０…接地開閉器部 ２１ａ，２１ｂ…シールド部 Ｗ…ラックの反対側に作用する荷重

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスを封入した容器が設けられ、こ
   の容器内には断路部用の固定接触部及び接地開閉器部用
   の固定接触部が配置されると共に、これら固定接触部間
   に可動接触部が配置され、該可動接触部内には可動接触
   子が摺動自在に挿入され、前記可動接触子にはラックが
   形成され、前記可動接触子に近接して絶縁ロッドが回転
   自在に設けられ、前記絶縁ロッドには前記可動接触子の
   ラックに噛み合うピニオンが取付けられ、前記容器の外
   部には前記絶縁ロッドを回転させる前記操作装置が設け
   られ、前記操作装置からの駆動力により前記絶縁ロッド
   及び前記ピニオンが回転して前記ラックが直線動作し前
   記可動接触子が前記固定接触部に接離動作を行い前記断
   路部及び前記接地開閉器部を開閉するように構成された
   ガス絶縁開閉器において、 前記可動接触部には断路部用と接地開閉器部用とを共用
   する通電用の集電子が設けられたことを特徴とするガス
   絶縁開閉器。
2. 【請求項２】 前記可動接触子を支持する摺動ガイドが
   複数配置されたことを特徴とする請求項１記載のガス絶
   縁開閉器。
3. 【請求項３】 前記可動接触部には前記摺動ガイドを装
   着させる凹溝が形成されたことを特徴とする請求項２記
   載のガス絶縁開閉器。
4. 【請求項４】 前記可動接触子を支持する摺動ガイドが
   コーティング部材から構成されたことを特徴とする請求
   項１の記載ガス絶縁開閉器。
5. 【請求項５】 前記摺動ガイドは前記可動接触部の軸方
   向の端部に配置されたことを特徴とする請求項１、２、
   ３または４記載のガス絶縁開閉器。