JP2010118363A - Switch - Google Patents
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Description
本発明は、ガス絶縁開閉装置などの開閉器に関し、特に回動中心から半径方向に延在し自由端が回動軌跡を描くように往復動作するブレード型の可動接触子と、可動接触子の回動範囲内で可動接触子と接離する固定接触子とをタンク内に収納する開閉器に関するものである。 The present invention relates to a switch such as a gas-insulated switchgear, and more particularly to a blade-type movable contact that extends in a radial direction from a rotation center and reciprocates so that a free end forms a rotation locus, and a movable contact The present invention relates to a switch that houses in a tank a fixed contact that contacts and separates from a movable contact within a rotation range.
このようなブレード型の可動接触子を持つ開閉器においては、一般にタンク内において、このブレード型の可動接触子を回動中心から半径方向に延在させて自由端が回動軌跡を描くよう往復動作するようにして、この可動接触子の回動範囲内に可動接触子と接離する固定接触子を配置する構成が提案されている。この構成によれば、タンク内において、可動接触子と固定接触子の位置を自由に設定することができ、配置の自由度が増すので、種々の位置関係の開閉器に対応することができるという利点がある(例えば、特許文献1,2参照)。 In a switch having such a blade-type movable contact, in general, the blade-type movable contact extends in the radial direction from the center of rotation in the tank so that the free end reciprocates in a rotational path. In order to operate, a configuration has been proposed in which a stationary contact that is in contact with and away from the movable contact is disposed within the rotation range of the movable contact. According to this configuration, the positions of the movable contact and the fixed contact can be freely set in the tank, and the degree of freedom of arrangement is increased, so that it is possible to deal with switches of various positional relationships. There are advantages (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、特許文献1に示すような開閉器においては、可動接触子を支持する可動側支持導体と固定接触子を支持する固定側支持導体とがタンク内の中心軸線に沿って延伸し、互いに間隔をおいて平行に配置される。可動側支持導体とタンク壁面との間には所定の対地間距離(絶縁距離)をとる必要があり、固定側支持導体とタンク壁面との間にも所定の対地間距離をとる必要がある上に、可動側支持導体と固定側支持導体との間にも所定の電極間距離をとる必要があるため必然的にタンクが大形化するので改善が望まれていた。更に、従来は可動及び固定側支持導体の適正な対地間距離が検討されておらず、タンクに近い方の支持導体により絶縁設計上のタンク径が決まるので改善が望まれていた。 However, in the switch as shown in Patent Document 1, the movable support conductor that supports the movable contact and the fixed support conductor that supports the fixed contact extend along the central axis in the tank, and are spaced from each other. Placed parallel to each other. A predetermined ground-to-ground distance (insulation distance) must be provided between the movable support conductor and the tank wall surface, and a predetermined ground-to-ground distance must also be provided between the fixed-side support conductor and the tank wall surface. In addition, since it is necessary to provide a predetermined inter-electrode distance between the movable side support conductor and the fixed side support conductor, the size of the tank is inevitably increased, so that an improvement has been desired. Further, conventionally, an appropriate distance between the movable and fixed-side support conductors has not been studied, and since the tank diameter in the insulation design is determined by the support conductor closer to the tank, an improvement has been desired.
また一方で、可動接触子と接触する複数の通電部材が、可動接触子の回動軌跡の半径方向に併設される特許文献2に示すような開閉器は、固定接触子の開口部が回動軌跡の半径方向に延びて形成されており、開閉器の大容量化を図って、通電部材の数が増えると固定接触子が回動軌跡の半径方向に長くなることとなり、タンクが大形化してしまうので改善が望まれていた。 On the other hand, in a switch as shown in Patent Document 2 in which a plurality of energizing members that are in contact with the movable contact are provided side by side in the radial direction of the rotation locus of the movable contact, the opening of the fixed contact rotates. It is formed to extend in the radial direction of the trajectory.When the capacity of the switch is increased and the number of current-carrying members increases, the stationary contact becomes longer in the radial direction of the rotational trajectory, and the tank becomes larger. Therefore, improvement was desired.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タンクの大径化を回避することができるとともに、同じ容量であれば、タンク径を最小とすることができる開閉器を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a switch capable of avoiding an increase in tank diameter and minimizing the tank diameter if the capacity is the same. And
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る開閉器は、回動中心から半径方向に延在し自由端が回動軌跡を描くように往復動作するブレード型の可動接触子と、可動接触子の回動範囲内で可動接触子と接離する固定接触子とをタンク内に収納する開閉器において、可動接触子の自由端は、可動接触子の回動軌跡に沿った形状を成すことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the switch according to the present invention is a blade-type movable contact that extends in the radial direction from the rotation center and reciprocates so that the free end forms a rotation locus. In a switch that houses a contact and a stationary contact that is in contact with and away from the movable contact within the range of rotation of the movable contact in a tank, the free end of the movable contact follows the rotational trajectory of the movable contact. It is characterized by forming a shape.
本発明によれば、可動接触子の自由端が可動接触子の回動軌跡に沿った形状を成すので、可動接触子が電圧印加状態のときに自由端に発生する電界の集中を、可動接触子の回動範囲を増大せずに緩和することができ、タンクの大径化を回避することができるとともに、同じ容量であれば、タンク径を最小とすることができるという効果を奏する。 According to the present invention, since the free end of the movable contact forms a shape along the trajectory of the movable contact, the concentration of the electric field generated at the free end when the movable contact is in a voltage applied state can be reduced. The rotation range of the child can be relaxed without increasing, the increase in the tank diameter can be avoided, and the tank diameter can be minimized with the same capacity.
以下に、本発明にかかる開閉器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a switch according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は本発明にかかる開閉器の実施の形態1の主母線に沿う面での断面図である。図2は開閉器の絶縁操作軸に沿う面での断面図である。タンク10は、他のタンクと連通する開口部を絶縁スペーサ12で仕切られて密閉された空間を形成している。この密閉された空間には六フッ化硫黄ガスなどの絶縁ガスが充填されている。タンク10内には、水平方向に延びるように配置された三相の主母線11が収納されている。主母線11には、固定側支持導体21及び接続導体22を介して固定接触子20が各相に配設されている。また、タンク10内の別の位置には、接地用固定側支持導体25及び接続導体22を介して三つの接地用固定接触子23が配設されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view of a switch according to a first embodiment of the present invention taken along a plane along the main bus. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a surface along the insulating operation axis of the switch. The
タンク10内のさらに別の位置には、スペーサ接続導体29にて絶縁スペーサ12から支持された3本の可動側支持導体28がタンク10の中心部に向かって延びている。可動側支持導体28の先端部は、図2によく示されるように、それぞれスリットが形成されて二股状にされたスリット付き導体27とされている。このスリット付き導体27には、3本のスリット付き導体27を一括して貫通するように絶縁操作軸30が配設されている。絶縁操作軸30は自らを囲繞する絶縁物によりスリット付き導体27から絶縁された状態で回転自在に支持されている。
At another position in the
そして、この絶縁操作軸30に軸支されてブレード型(板状)の可動接触子26がそれぞれのスリット付き導体27に設けられている。この可動接触子26は、回動中心から半径方向に延在する概略細長板状を成し、絶縁操作軸30を回動中心として自由端26aが回転軌跡Lを描くように回動する。そして、先端の自由端26aを固定接触子20と接触させたり、接地用固定接触子23と接触させたりする。可動接触子26は、図1によく示されるように、スリットに収納された完全開路位置を中心として、図中矢印Qのように回動して、固定接触子20と接触する完全閉路位置と接地用固定接触子23と接触する接地位置との間を往復動作する。可動接触子26の回動範囲の一方端側に固定接触子20が配置され、回動範囲の他方端側に接地用固定接触子23が配置されている。そして、スリット付き導体27から固定接触子20に至る回転角度とスリット付き導体27から接地用固定接触子23に至る回転角度とが同じ角度とされている。
A blade-type (plate-like)
固定接触子20及び接地用固定接触子23は、それぞれ可動接触子26が進入する開口部20aが形成された断面概略コの字型を成し、この開口部20aは各々絶縁操作軸30方向に向けて配設されている。固定接触子20と接地用固定接触子23とは、概略同じ構造を成しており、以降、主に固定接触子20の構造に関して説明する。
The fixed
図3は可動接触子の自由端の回転軌跡を含む面における固定接触子の断面図である。図4は図3の固定接触子の側面図である。固定接触子20は、対を成し先端を開口部20aに向けて互いに略平行に対向して配置される6対の通電部材31と、通電部材31の基部を傾動可能に支持する支持枠33と、通電部材31を先端部が互いに接近する方向に付勢する板ばね43と、通電部材31、支持枠33及び板ばね43の周囲を覆い外部の電界から遮蔽する外枠45とを備えている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the fixed contact on the plane including the rotation locus of the free end of the movable contact. 4 is a side view of the fixed contact shown in FIG. The
通電部材31は、2枚が一対となってハの字状に並べられ、さらにこのハの字状の一対が可動接触子26の回転軌跡L方向に所定の間隔を空けながら6対併設されている。つまり、12枚の通電部材31が6枚ずつ2列に各々主面を平行にして並べられている。そして、各々列を成す6枚の通電部材31は、基部に穿孔された貫通孔を挿通する支持棒35により一括して支持されている。支持棒35は通電部材31の貫通孔に緩く嵌り締結部材37により支持枠33に締結されている。この構造により、通電部材31は傾動可能に支持され通電部材31の先端部の離間間隔(開き幅)が大小変化するようにされている。
Two
外枠45は、例えば形状的な自由度が大きく電界の遮蔽に効果的な鋳物で作製され、固定接触子20の外殻を構成しており、通電部材31、支持枠33及び板ばね43の周囲を覆う概略箱状を成し、対を成し略平行に対向して配置された通電部材31の先端部間隙に対応する位置にブレード型の可動接触子26が進入する開口部20aが形成されている。ねじとワッシャーから成る抜け止め部材41は、2組が外枠45の開口部20aから挿入されて接続導体22の突出部22aに締結されている。
The
図3に良く示されるように、可動接触子26の自由端26aは、可動接触子26の回動軌跡Lに沿った形状を成している。このような形状とすることにより、可動接触子26が電圧印加状態で回動する際の自由端26aの電界を回動範囲を増大させずに緩和することができる。尚、自由端26aが矩形の場合、角部に電界が集中するので好ましくない。
As shown well in FIG. 3, the
実施の形態2.
図5は本発明にかかる開閉器の実施の形態2の縦断面図である。図6は図5のB−B線に沿う矢視断面図およびC−C線に沿う矢視断面図を兼ねる図である。図7は完全開路位置と完全閉路位置と接地位置の各位置における可動接触子の角度を説明する図である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a switch according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a view serving as both a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 5 and a cross-sectional view taken along line CC. FIG. 7 is a view for explaining the angle of the movable contact at each of the fully open position, the completely closed position, and the ground contact position.
図5において、タンク10は、概略円筒状を成し他のタンクと連通する開口部を絶縁スペーサ12で仕切られて密閉された空間を形成している。この密閉された空間には六フッ化硫黄ガスなどの絶縁ガスが充填されている。タンク10内には、図示しない三相の主回路導体に対応する三つの固定接触子20が互いに略平行に配設されている。固定接触子20は、タンク10の一端(図5の上部)に設けられた絶縁スペーサ12に支持されたスペーサ接続導体29からタンク10の軸線に沿って延びる3本の固定側支持導体21の先端に接続導体22を介して配設されている。また、タンク10内の別の位置には、接地用固定側支持導体25及び接続導体22を介して三つの接地用固定接触子23が互いに略平行に配設されている。
In FIG. 5, a
タンク10内のさらに別の位置には、スペーサ接続導体29にてタンク10の他端(図5の下部)の絶縁スペーサ12から支持された3本の可動側支持導体28がタンク10の軸線に沿って延びた後、中心部に向かって屈曲している。可動側支持導体28の先端部は、それぞれスリットが形成されて二股状にされたスリット付き導体27とされている。このスリット付き導体27には、3本のスリット付き導体27を一括して貫通するように絶縁操作軸30が配設されている。絶縁操作軸30は自らを囲繞する絶縁物によりスリット付き導体27から絶縁された状態で回転自在に支持されている。
At another position in the
固定接触子20及び接地用固定接触子23は、実施の形態1と同様に、それぞれ可動接触子26が進入する開口部が形成された断面概略コの字型を成し、この開口部は各々絶縁操作軸30方向に向けて配設されている。
As in the first embodiment, the
図6は上述のように、図5のB−B線に沿う矢視断面図およびC−C線に沿う矢視断面図を兼ねる図である。すなわち、三本の可動側支持導体28と三本の固定側支持導体21とは、略同一の径を成しそれぞれ、同一直線O2上に配置されている。そして、図5および図6に示されるように、本実施の形態の可動側支持導体28と固定側支持導体21とは、タンク中心軸線を含む面O1と距離l1離れて平行となる面O2上に配置されている。そして、タンク10の内壁面と近くなる両端の可動側支持導体28と固定側支持導体21のタンク10との距離がl2とされている。
As described above, FIG. 6 is a view that also serves as an arrow cross-sectional view along the line BB in FIG. 5 and an arrow cross-sectional view along the line CC. That is, the three
本実施の形態の開閉器によれば、固定接触子20は、固定側支持導体21に支持されるとともに、可動接触子26が進入する開口部は、可動接触子26の回動中心に対向するように配置されており、さらに可動側支持導体28と固定側支持導体21とは、タンク中心軸線に沿う略同一直線上に配置されている。このように、固定接触子20は、可動接触子26が進入する開口部を、可動接触子26の回動中心に対向するように配置されているので、例えば通電部材31の数が増えて開口部の幅が拡大しても、可動接触子26を回動軌跡の半径方向に延伸する必要がなく、タンクの大径化を回避して大容量化を図ることが容易である。また、可動側支持導体28と固定側支持導体21とをタンク中心軸線に沿う略同一直線上に配置することで、可動側支持導体28及び固定側支持導体21のタンクとの間の対地間距離(絶縁距離)を等しくすることができ、所定の容量に対してタンク10の径を最小とすることができる。
According to the switch according to the present embodiment, the fixed
図5及び図7に示されるように、スリット付き導体27に収納された完全開路位置にある可動接触子26とタンク中心軸線とが成す角度θ1と、固定接触子20と接触する完全閉路位置にある可動接触子26とタンク中心軸線とが成す角度θ1とが等しくなるようにされている。これにより、可動側支持導体28と固定側支持導体21が、可動接触子26もしくはスリット付き導体27と接続している互いの位置関係を単純なものとすることができ、構造の簡素化が図られている。
As shown in FIGS. 5 and 7, the angle θ <b> 1 formed by the
また、可動接触子26の回動範囲の一方端側に固定接触子20が配置され、回動範囲の他方端側に接地用固定接触子23が配置されており、可動接触子26の回動中心Pがタンク中心線上にある。この構成により、可動接触子26の自由端26aの対地間絶縁距離を、固定接触子20側と接地用固定接触子23側とで等しくなるようにしてタンク10の径の縮小化が図られている。
Further, the fixed
さらに、本実施の形態の開閉器においては、完全開路位置にある可動接触子26と完全閉路位置にある可動接触子26とが成す角度と、完全開路位置にある可動接触子26と接地位置にある可動接触子26とが成す角度がそれぞれθ2(120°)とされている。このように、回転角度を等しくすることで操作装置の機構及び連結系の標準化設計が図られている。また、このように回転角度を等しくすることで、固定接触子20側および接地用固定接触子23側の各々の極間(スリット付き導体27との電極間)の絶縁設計を協調することができる。つまり、何れか一方に偏って電界が集中することを回避することができる。さらには、接地用固定接触子23がタンク中心軸線に対して直角となるので、タンク10に最も近い位置に取り付けることが可能となる。このように、可動接触子26の回動中心と回動軌跡の対地間距離を協調させることにより、タンク10の径の縮小化が図られている。
Furthermore, in the switch according to the present embodiment, the angle formed by the
なお、本実施の形態の開閉器は、三相一括形の開閉器に適用されて有用であるが、相分離形(単相)のものでも所定の効果を得ることができる。 In addition, although the switch of this Embodiment is applied to a three-phase collective switch, it is useful, but a predetermined effect can be obtained even with a phase separation type (single phase).
実施の形態3.
図8は本発明にかかる開閉器の実施の形態3の縦断面図である。図9は完全開路位置と完全閉路位置の各位置における可動接触子の角度を説明する図である。本実施の形態の開閉器は単相、すなわち、相分離形の開閉器であるが、三相一括形の開閉器として適用されてもよい。タンク10内には、それぞれ1個の可動接触子26と固定接触子20が収納されている。本実施の形態においては、可動側支持導体28及び固定側支持導体21が、タンク10の略中心軸線上に配置されている。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a switch according to a third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram for explaining the angle of the movable contact at each of the fully open position and the fully closed position. The switch according to the present embodiment is a single-phase, that is, a phase-separated switch, but may be applied as a three-phase collective switch. In the
回動軌跡Lのタンク中心軸線から最も離れる位置とタンク中心軸線との間の距離と、回動軌跡Lの回動中心Pとタンク中心軸線との間の距離がともにW(回動軌跡Lの半径Rの半分)とされ、完全開路位置にある可動接触子26と完全閉路位置にある可動接触子26とが成す角度が120°とされている。
The distance between the position of the rotation locus L farthest from the tank center axis and the tank center axis, and the distance between the rotation center P of the rotation locus L and the tank center axis are both W (the rotation locus L of the rotation locus L). The angle formed by the
本実施の形態においては、上述の構成とすることにより、相分離形の開閉器において、絶縁スペーサ12から延びる可動側支持導体28及び固定側支持導体21を一直線に延伸することで、タンク10内部の構造の簡素化が図られると共に、可動接触子26の自由端26a側と回動中心P側の対地間距離を略等しくすることでタンク10の径の縮小化が図られている。更に、回転角度を120°とすることで、可動接触子26の回動範囲の他方端側に接地用固定接触子23が配置される実施の形態2の開閉器とも回転角度を協調することができ、操作装置の機構及び連結系の標準化設計が一層促進される。
In the present embodiment, with the above-described configuration, in the phase-separated switch, the movable
以上のように、本発明にかかる開閉器は、回動可能に軸支され自由端が回転軌跡を描くように往復動作するブレード型の可動接触子と、可動接触子が接触する通電部材を有する固定接触子とを備えた開閉器に適用されて有用なものである。 As described above, the switch according to the present invention includes a blade-type movable contact that is pivotally supported so as to reciprocate so that a free end forms a rotation locus, and an energizing member that contacts the movable contact. The present invention is useful when applied to a switch provided with a stationary contact.
10 タンク
11 主母線
12 絶縁スペーサ
20 固定接触子
20a 開口部
21 固定側支持導体
22 接続導体
22a 突出部
23 接地用固定接触子
25 接地用固定側支持導体
26 可動接触子
26a 自由端
27 スリット付き導体
28 可動側支持導体
29 スペーサ支持導体
30 絶縁操作軸(回転軸)
31 通電部材
33 支持枠
35 支持棒
37 締結部材
41 抜け止め部材
43 板ばね
45 外枠
DESCRIPTION OF
31 energizing
Claims (8)
前記可動接触子の自由端は、該可動接触子の回動軌跡に沿った形状を成す
ことを特徴とする開閉器。 A blade-type movable contact that extends in the radial direction from the center of rotation and reciprocates so that the free end forms a rotation trajectory, and a fixed that contacts and separates from the movable contact within the range of rotation of the movable contact In the switch that houses the contact in the tank,
The switch according to claim 1, wherein the free end of the movable contact has a shape along a rotation locus of the movable contact.
前記固定接触子は、固定側支持導体に支持されるとともに、前記可動接触子が進入する開口部が、前記可動接触子の前記回動中心に対向するように配置され、
前記可動側支持導体と前記固定側支持導体とが、タンク中心軸線に沿う略同一直線上に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の開閉器。 The movable contact is supported by a movable support conductor,
The fixed contact is supported by a fixed-side support conductor, and an opening into which the movable contact enters is disposed so as to face the rotation center of the movable contact,
The switch according to claim 1, wherein the movable support conductor and the fixed support conductor are arranged on substantially the same straight line along the tank center axis.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の開閉器。 The fixed contact has a plurality of current-carrying members that come into contact with the movable contact, and a plurality of the fixed contacts are provided side by side in the direction of the trajectory of the movable contact. Switch.
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の開閉器。 The switch according to any one of claims 1 to 3, wherein the movable contact is housed in a conductor with a slit at a fully open position.
ことを特徴とする請求項2に記載の開閉器。 The switch according to claim 2, wherein the movable support conductor and the fixed support conductor are positioned substantially on the tank center axis.
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の開閉器。 The fixed contact is disposed on one end side of the rotation range of the movable contact, the fixed contact for grounding is disposed on the other end side of the rotation range, and the rotation center of the movable contact is on the tank center line. The switch according to any one of claims 1 to 6, wherein:
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の開閉器。 An angle formed by the movable contact at the fully open position and the movable contact at the fully closed position is 120 °, or the movable contact at the fully open position and the movable contact at the grounding position are formed. The switch according to any one of claims 1 to 7, wherein the angle is 120 °.
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