JP2012169154A - 開閉器のコネクター構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ブッシングとケーブルとの接続がワンタッチ操作で可能な開閉器において、定格電流の値が異なるもの同士のブッシングとケーブルの誤接続を防止することを課題とする。
【解決手段】ブッシング本体１０における中心導体１２の孔１２ａの深さを浅くすることにより、定格電流２００Ａのワンタッチプラグイン端末３００が奥まで挿入されても鋼球２５が押し出されず、接続金具３０５の溝部３０５ａに嵌合しないようにした。具体的には、孔１２ａの深さを鋼球２５のほぼ直径分だけ浅くした。また、中心導体１２の孔１２ａに対応するワンタッチプラグイン端末のピンコンタクトの長さも鋼球２５のほぼ直径分だけ短くした。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブッシングとケーブルの接続がワンタッチ操作で可能な開閉器のコネクター構造に関する。

従来、高圧配電線路における工事（電線の張替え、支持碍子の取替え、柱上用電気機器等の取替え）の際に用いる工事用開閉器が知られている（例えば特許文献１参照）。

工事用開閉器には各種仕様があり、工事の際には、工事対象の電線路に流れる電流の大きさに応じて、それを許容する定格電流の値を有する工事用開閉器が用いられる。例えば、電流の大きさが２００Ａであれば定格電流が２００Ａの工事用開閉器を用いる。あるいは定格電流が４００Ａの工事用開閉器を用いても良い。とはいえ、工事現場までの持ち運びや設置作業の手間（定格電流の値が大きい工事用開閉器はそれだけその寸法や重量も大きく扱いにくい）があるため、通常は、その電流を必要最低限に許容する定格電流の工事用開閉器が選ばれる。

このような工事の請負業者は、工事用開閉器として一般的に、工事対象となる頻度が比較的高い電線路の電流値を必要最低限に許容する第１の定格電流のもの、および、当該第１の定格電流の値の２倍以上の値である第２の定格電流のもの２種類を所有することが多い（例えば、第１の定格電流の値としては２００Ａ、第２の定格電流の値としては４００Ａの２種類の工事用開閉器）。

ところが、そのような定格電流の組み合わせでは、実用的な作業効率が悪くなる場合が多かった。つまり、実際には第１の定格電流の値を超える値の電流（上記例においては、例えば２５０〜３００Ａ）が流れる電線路もしばしば工事対象になることがあるため、その際は、第２の定格電流の工事用開閉器を用いなければならない。つまり、工事対象となった電線路の電流値が少しでも第１の定格電流の値を超えた場合でも、それを必要以上に許容する第２の定格電流の工事用開閉器をわざわざ持ち運び、作業をしなければならない。

そこで、第２の定格電流の値を第１の定格電流の値の２倍より小さい値（具体的には１．５倍前後）とすることが提案された。両者の差がその程度であれば、新たな第２の定格電流の工事用開閉器の寸法や重量は、ケーブル径が異なる以外は第１の定格電流のものほぼ同じとなる場合もある。

さらに、第２の定格電流の工事用開閉器を新たに製造する場合、当該新たな第２の定格電流の工事用開閉器の部品に、既存の第１の定格電流の工事用開閉器の部品を流用することができ、製造側としても従来の組み合わせと比較して製造コストの軽減が図れる。

特開２００６−３２２１２号

しかしながら、ブッシングとケーブルとの接続がワンタッチ操作で可能なコネクター構造を有するタイプの工事用開閉器において、既存の第１の定格電流の工事用開閉器の部品を、新たな第２の定格電流の工事用開閉器に流用した結果、第２の定格電流の工事用開閉器に対し、本来第1の定格電流の開閉器に接続されるケーブルが、誤って接続されるという課題があった。例えば、定格電流の値が２００Ａである工事用開閉器の部品を流用して、定格電流の値が３００Ａの工事用開閉器を新たに製造した場合、本来、定格電流２００Ａの工事用開閉器に接続されるケーブルが、誤って、定格電流３００Ａの工事用開閉器のブッシングに接続されることがあった。

これは、一つの理由としては、第２の定格電流の工事用開閉器は、第1の定格電流の工事用開閉器の流用設計であるため、開閉器本体もケーブルもその外観が両者でほぼ同じものとなり、それぞれ定格電流が異なる開閉器本体とケーブルの見分けがつきにくく、持ち運びや作業現場で混同されてしまうことがあった。また、もう一つの理由として、第２の定格電流の工事用開閉器のブッシングの受入口の径が、第1の定格電流の工事用開閉のケーブルの径より大きいため、定格電流の違いに関わらず、両者間の接続状態が成立してしまうことがあった。なお、逆のケースはない。第1の定格電流の工事用開閉器のブッシングの受入口の径は、第２の定格電流の工事用開閉のケーブルの径より小さいためである。

誤接続されたまま電流が流れると、接触の悪さゆえ、受入口とケーブル端子の非接触面間にアークが発生し、その結果、両者の周面が焼損してしまう。このように、定格電流の値を両者で１．５程度の差があるような組み合わせとし、第１の定格電流の開閉器を流用して第２の定格電流の開閉器を製造する場合（例えば、既存の定格電流２００Ａの工事用開閉器の部品を流用して定格電流３００Ａの工事用開閉器を製造する場合）、定格電流の値が大きい工事用開閉器に対して、定格電流の値が小さいケーブルが誤接続されるのを防止することが課題となっていた。

本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、ブッシングとケーブルとの接続がワンタッチ操作で可能な開閉器において、定格電流の値が異なるもの同士のブッシングとケーブルの誤接続防止を可能とする開閉器のコネクター構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、ケーブル端末側の棒状の雄形コネクターとブッシング側の有底状の雌形コネクターとの抜き差しで前記ケーブル端末と前記ブッシングの接続状態が切り替わり、完全接続時には両コネクターの抜き差しをロックするロック装置を備えた開閉器のコネクター構造であって、所定外のケーブル端末の挿入時、ケーブル端末側の雄形コネクターの先端のブッシング側の雌形コネクターの有底部への衝突により、前記所定外のケーブル端末の挿入度合いを規制し、これにより、前記ロック装置のロックを阻止するように前記棒状の雄形コネクターの長さと前記有底状の雌形コネクターの有底部の深さとを設定したことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、ケーブル端末側の有底状の雌形コネクターとブッシング側の棒状の雄形コネクターとの抜き差しで前記ケーブル端末と前記ブッシングの接続状態が切り替わり、完全接続時には両コネクターの抜き差しをロックするロック装置を備えた開閉器のコネクター構造であって、所定外のケーブル端末の挿入時、ケーブル端末側の雌形コネクターの有底部のブッシング側の雄形コネクターの先端への衝突により、前記所定外のケーブル端末の挿入度合いを規制し、これにより、前記ロック装置のロックを阻止するように前記有底状の雌形コネクターの有底部の深さと前記棒状の雄形コネクターの長さとを設定したことを特徴とする。

本発明によれば、開閉器のブッシングに対して所定外のケーブル（例えば定格電流が異なるもの）、誤って接続されようとした場合でも、完全接続の状態となることはないため、その誤接続を防止することができる。また、新たに製造する第２の定格電流の開閉器は、第１の定格電流の開閉器から流用可能であり、仮に流用して製造する場合、異なる寸法や形状の開閉器を別途製造する場合に比較して、コストを抑えることができる。

図１は、実施例１に係る開閉器のコネクター構造の概要を説明するための図である。 図２は、実施例１に係る開閉器のコネクター構造の特徴を説明するための図である。 図３は、開閉器のコネクター構造の外観を示す図である。 図４は、ブッシング本体を説明するための図である。 図５は、ワンタッチ金具を説明するための図である。 図６は、ワンタッチプラグイン端末を説明するための図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る開閉器のコネクター構造の実施形態について説明する。

まず、図１および図２を用いて実施例１に係る開閉器のコネクター構造の概要および特徴を説明する。図１は、実施例１に係る開閉器のコネクター構造の概要および特徴を説明するための図であり、図２は、実施例１に係る開閉器のコネクター構造の特徴を説明するための図である。

図１に示すように、開閉器のコネクター構造は、ワンタッチブッシング１００およびワンタッチプラグイン端末２００に具備される。ワンタッチブッシング１００は、ブッシング本体１０と、ワンタッチ金具２０とを有し、開閉器ケース（図示せず）の所定位置に固定される。また、ワンタッチプラグイン端末２００は、その端末部に接続金具１０５を有し、当該接続金具１０５とワンタッチ金具２０とにより、ワンタッチブッシング１００に対してケーブルがワンタッチ操作で接続可能となるものである。なお、図１に示すワンタッチブッシング１００およびワンタッチプラグイン端末２００は、第２の定格電流（３００Ａ）の開閉器の部品である。また、両部品は、第１の定格電流（２００Ａ）から流用可能であり、本実施例では、流用して製造したものについて説明する。

ブッシング本体１０における中心導体１２の孔１２ａに対し、ワンタッチプラグイン端末２００のピンコンタクト１０２が挿入されると、接続金具１０５の溝部１０５ａ側の出口部２１ｂが開口し、それまでワンタッチ金具２０側でしまい込まれていた鋼球２５が、凹部２２ａから溝部１０５ａに移動し嵌合するとともに、凹部２２ａ側の出口部２１ｃがふさがれることにより、ロックが掛かり、接続が完了する。

このようなブッシング本体１０やワンタッチ金具２０は、定格電流２００Ａの工事用開閉器からの流用であることから、次のような課題があった。つまり、その外観が流用元の開閉器のワンタッチブッシングとほぼ同じであること、また、中心導体１２の孔１２ａの径は、定格電流２００Ａのワンタッチプラグイン端末のピンコンタクトの径より大きいことから、定格電流３００Ａのワンタッチブッシング１００に対し、誤って、異なる規格の定格電流２００Ａのワンタッチプラグイン端末が挿入され、そのままロックされ誤接続されるという課題があった。

そこで、本実施例に係るブッシング本体１０では、中心導体１２の孔１２ａの深さを、定格電流２００Ａのブッシング本体のそれより浅くしている。具体的には、孔１２ａの深さを鋼球２５のほぼ直径分だけ浅くしている。こうすることにより、ブッシング本体１０に対し、誤って、規格外の定格電流２００Ａのワンタッチプラグイン端末が奥まで挿入されても、ロックが掛かって接続状態になることはない。なお、孔１２ａの深さに対応して、ピンコンタクト１０２の長さも定格電流２００Ａのワンタッチプラグイン端末のそれより短くしている。

具体的には、図２に示すように、ブッシング本体１０における中心導体１２の孔１２ａに対し、定格電流２００Ａのワンタッチプラグイン端末３００のピンコンタクト３０２が奥まで挿入されたとしても、ピンコンタクト３０２の長さは、定格電流２００Ａのブッシング本体における中心導体の孔の深さに対応しているため、異なる定格電流のワンタッチプラグイン端末３００が挿入されても、孔１２ａの有底部に対し、ピンコンタクト３０２の先端が衝突した時点で、それ以上ワンタッチプラグイン端末３００が奥に挿入されることはない。その結果、ワンタッチ金具２０の鋼球２５が、ワンタッチプラグイン端末３００における接続金具３０５の溝部３０５ａへ嵌合することはなく、ロックが掛かることはない。したがって、作業者に対してその異変を気付かせることができ、その結果、誤接続が防止される。

このように、本実施例に係るワンタッチブッシング１００は、定格電流２００Ａのブッシングと似た外観で、かつ、定格電流２００Ａのワンタッチプラグイン端末のピンコンタクトを受け入れてしまうがために、誤って定格電流２００Ａのプラグイン端末が挿入されることがあっても、完全に接続状態となることはないため、その誤接続を防止することができる。また、本実施例に係るワンタッチブッシング１００は、既存の定格電流２００Ａの工事用開閉器から流用可能であり、仮に流用して製造する場合に、異なる定格電流でそれに対応する寸法や形状のワンタッチブッシングを別途製造する場合に比較して、製造単価が下がる結果、製造コストを抑えることができる。

次に、図３にワンタッチブッシング１００およびワンタッチプラグイン端末２００の外観を示す。図３は、ワンタッチブッシングおよびワンタッチプラグイン端末の外観を示す図である。

図３に示すように、ワンタッチブッシング１００は、開閉器ケース４００のそれぞれの相に対して、所定のフランジ５００にて固定される。そして、各ワンタッチブッシング１００に対して、対応するワンタッチプラグイン端末２００を所定の位置まで挿入することにより、ロック機構が機能して接続が完了する。

仮に、各ワンタッチブッシング１００に対して、他の定格電流のワンタッチプラグイン端末を奥まで挿入しても、上記したようにロック機能は機能しない。したがって、作業者はその異変に気付き、誤接続が防止される。

次に、図４〜図６を用いて、ブッシング本体１０、ワンタッチ金具５０およびワンタッチプラグイン端末２００を具体的に説明する。図４は、ブッシング本体を説明するための図であり、図５は、ワンタッチ金具を説明するための図であり、図６は、ワンタッチプラグイン端末を説明するための図である。

図４に示すように、ブッシング本体１０は、絶縁筒１１と、中心導体１２と、接触子１１３とを備える。絶縁筒１１は、例えばエポキシ樹脂などの絶縁体からなり、中心導体１２を開閉器ケースと電気的に絶縁し、機械的に固定するものである。

中心導体１２は、例えば銅合金などの導電体からなり、有底状の雌形コネクターで、電気通電路の一部として形成される。また、中心導体１２の有底部の深さは、後述するピンコンタクト１０２の長さに対応する深さであり、流用元のブッシング本体（定格電流２００Ａ）の中心導体の孔の深さと比べて浅く設定される。接触子１３は、中心導体１２と同様、例えば銅合金などの導電体からなり、中心導体１２と後述のピンコンタクト１０２とを電気的に接続するものである。具体的には、ばね性を有することで、ピンコンタクト１０２の着脱に対応できるようにしている。

図５に示すように、ワンタッチ金具２０は、鋼球受金具２１と、ロック制御金具２２と、固定金具２３と、スライド金具２４と、鋼球２５と、ロック制御金具用ばね２６と、スライド金具用ばね２７と、止め輪２８と、止めねじ２９とから構成される。

鋼球受金具２１は、例えばアルミなどからなり、円筒形状をなし、その内周直径は、ワンタッチプラグイン端末２００の外周直径と同値となる。そして、鋼球受金具２１は、通過孔２１ａを所定個数備え、当該通過孔２１ａを通って鋼球２５がロック制御金具２２の凹部２２ａと後述の接続金具１０５の溝部１０５ａとを行き来する。具体的には、鋼球２５は、通過孔２１ａの出口部２１ｂから出ると、接続金具１０５の溝部１０５ａに嵌り、通過孔２１ａの出口部２１ｃから出ると、凹部２２ａに嵌る。

ロック制御金具２２は、例えばアルミなどからなり、鋼球受金具２１の外側を覆うような円筒形状をなし、鋼球受金具２１との間にできた隙間にロック制御金具用ばね２６を備える。また、ロック制御金具２２は、鋼球２５を受けるための凹部２２ａを有し、当該凹部２２ａに対して鋼球２５が嵌合しているときはその位置で固定されるが、一旦凹部２２ａから鋼球２５が外れると、ロック制御金具用ばね２６に押され、止め輪２８に当たるまでスライドする。このロック制御金具２２がスライドした動きにより、作業者は、ワンタッチプラグイン端末２００との接続状態が完了したか否かを確認することができる。なお、このロック制御金具２２のスライドと同時に、通過孔２１ａの出口部２１ｃはふさがれる。

なお、ブッシング１００からワンタッチプラグイン端末２００を外す際は、ロック制御金具用ばね２６の力に逆らってロック制御金具２２を所定位置まで押し戻す。それにより、通過孔２１ａの出口部２１ｃが開口し、接続金具の凹部に嵌合している鋼球２５が、凹部２２ａにも嵌合可能となる。同時に、スライド金具用ばね２７から力を受けたスライド金具２４は、接続金具１０５を押し返し、その結果鋼球２５が接続金具１０５の溝部１０５ａから凹部２２ａへと嵌合を換えてロックが解除され、作業者は、ワンタッチプラグイン端末２００を外すことができる。また、止めねじ２９により、誤ってワンタッチプラグイン端末２００が外れないようにすることもできる。

固定金具２３は、例えばアルミなどからなり、円筒形状をなし、ピンやねじなどで鋼球受金具２１と接合され、鋼球受金具２１内周面との間にできた隙間にスライド金具用ばね２７を備える。固定金具２３を開閉器本体とねじ嵌合することで、ワンタッチ金具２０が開閉器に固定される。

スライド金具２４は、例えばステンレスなどからなり、円筒形状をなし、常にスライド金具用ばね２７から力を受ける。スライド金具２４は、ブッシング１００として開閉器に装着されたワンタッチ金具２０においては、ワンタッチプラグイン端末２００の非接続時には、鋼球受金具２１の通過孔２１ａの出口部２１ｂをふさぐ位置に固定される。ワンタッチプラグイン端末２００の接続時には、当該ワンタッチプラグイン端末２００に押されることによりスライド金具用ばね２７の力に逆らって押し戻され、通過孔２１ａの出口部２１ｂを開口する位置まで移動し、その結果、鋼球２５は、ロック制御金具２２の凹部２２ａから接続金具１０５の凹部１０５ａへと嵌合を換えてロック状態となる。

一方、スライド金具２４は、定格電流の異なるワンタッチプラグイン端末３００の接続時には、同様にスライド金具用ばね２７の力に逆らって押し戻されるものの、中心導体１２の孔１２ａの有底部に対し、ピンコンタクト３０２の先端が衝突した時点で、それ以上ワンタッチプラグイン端末３００が奥に挿入されることはないため、通過孔２１ａの出口部２１ｂを開口する位置までは移動しない。つまり、出口部２１ｂは、依然として接続金具３０５の端部によってふさがれた状態となる（図２参照）。そのため、鋼球２５が、接続金具３０５の溝部３０５ａへと嵌合を換えることはなく、ロックも掛からない。したがって、作業者が誤ってブッシング１００に対してワンタッチプラグイン端末３００を挿入する場合でも、ロックが掛かることはないため、その異常に気付き、誤接続を防止することができる。

図６に示すように、ワンタッチプラグイン端末２００は、ケーブル１０１と、ピンコンタクト１０２と、絶縁筒１０３と、保護カバー１０４と、接続金具１０５とから構成される。

ケーブル１０１は、配電線として通常に用いるケーブルであり、ケーブル導体１０１ａと、ケーブル絶縁体１０１ｂと、ケーブル半導電層１０１ｃと、ケーブル遮へい層１０１ｄと、ケーブルシース１０１ｅとからなる。

ピンコンタクト１０２は、例えば銅合金からなり、棒状の雄形コネクターの形状、つまり、有底状の雌形コネクターであるブッシング本体１０の中心導体１２に接続可能な形状をなし、ケーブル導体１０１ａに圧着接続される。また、ピンコンタクト１０２の長さは、ブッシング本体１０の中心導体１２の有底部の深さに対応する長さであり、流用元のワンタッチプラグイン端末（定格電流２００Ａ）のピンコンタクトの長さと比べて短く設定される。

絶縁筒１０３は、ケーブル導体１０１ａを電気的に絶縁する絶縁筒本体１０３ａと、ケーブル導体１０１ａと接続金具１０５間の電界集中を緩和する絶縁筒外導１０３ｂと、ケーブル１０１および絶縁筒１０３ａの遮へいを接地するため接続金具１０５に接続される絶縁筒埋込金具１０３ｃと、ピンコンタクト１０２を絶縁筒１０３ａに固定する絶縁筒内導埋込金具１０３ｄと、ケーブル導体１０１ａと遮へいの間の電界集中を緩和する絶縁筒内導１０３ｅとからなる。

接続金具１０５は、例えばステンレスからなり、円筒形状をなし、その外周面上に、ワンタッチ金具２０の鋼球２５に嵌合する溝部１０５ａを有する。

以上、述べてきたように、本実施例では、ワンタッチブッシングは、中心導体の孔の深さを、ワンタッチ金具の鋼球のほぼ直径分だけ浅くすることにより、定格電流２００Ａのワンタッチプラグイン端末の誤接続を防止することが可能となる。また、定格電流２００Ａのワンタッチブッシングの流用であるため、定格電流４００Ａのワンタッチブッシングとして別途製造するのに比較してコストを抑えることが可能となる。

なお、本実施例では、ブッシング本体１０の中心導体１２を有底状の雌形コネクター、ワンタッチプラグイン端末２００のピンコンタクト１０２を棒状の雄形コネクターとして、開閉器のコネクター構造を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、逆であってもよい。

つまり、ブッシング本体１０の中心導体１２を棒状の雄形コネクター、ワンタッチプラグイン端末２００のピンコンタクト１０２を有底状の雌形コネクターとしてもよい。その場合、中心導体１２の雄形コネクターの長さを長くし、ピンコンタクト１０２の雌型コネクターの底の深さを深くすればよい。

本発明に係る開閉器のコネクター構造は、ブッシングとケーブルの接続がワンタッチ操作で可能な工事用開閉器において、既存の第１の定格電流の工事用開閉器から流用して第２の定格電流の工事用開閉器を製造する場合に有用であり、第２の定格電流の工事用開閉器のワンタッチブッシングに対し、所定外の第１の定格電流のワンタッチプラグイン端末の誤接続を防止する効果を有する。

１０ ブッシング本体
１１ 絶縁筒
１２ 中心導体
１３ 接触子
２０ ワンタッチ金具
２１ 鋼球受金具
２１ａ 通過孔
２１ｂ 出口部
２１ｃ 出口部
２２ ロック制御金具
２２ａ 凹部
２３ 固定金具
２４ スライド金具
２５ 鋼球
２６ ロック制御金具用ばね
２７ スライド金具用ばね
２８ 止め輪
２９ 止めねじ
１０１ ケーブル
１０２ ピンコンタクト
１０３ 絶縁筒
１０４ 保護カバー
１０５ 接続金具
２００ ワンタッチプラグイン端末（定格電流２００Ａ）
３００ ワンタッチプラグイン端末（定格電流３００Ａ）

Claims (2)

1. ケーブル端末側の棒状の雄形コネクターとブッシング側の有底状の雌形コネクターとの抜き差しで前記ケーブル端末と前記ブッシングの接続状態が切り替わり、完全接続時には両コネクターの抜き差しをロックするロック装置を備えた開閉器のコネクター構造であって、
   所定外のケーブル端末の挿入時、ケーブル端末側の雄形コネクターの先端のブッシング側の雌形コネクターの有底部への衝突により、前記所定外のケーブル端末の挿入度合いを規制し、これにより、前記ロック装置のロックを阻止するように前記棒状の雄形コネクターの長さと前記有底状の雌形コネクターの有底部の深さとを設定したことを特徴とする開閉器のコネクター構造。
   
2. ケーブル端末側の有底状の雌形コネクターとブッシング側の棒状の雄形コネクターとの抜き差しで前記ケーブル端末と前記ブッシングの接続状態が切り替わり、完全接続時には両コネクターの抜き差しをロックするロック装置を備えた開閉器のコネクター構造であって、
   所定外のケーブル端末の挿入時、ケーブル端末側の雌形コネクターの有底部のブッシング側の雄形コネクターの先端への衝突により、前記所定外のケーブル端末の挿入度合いを規制し、これにより、前記ロック装置のロックを阻止するように前記有底状の雌形コネクターの有底部の深さと前記棒状の雄形コネクターの長さとを設定したことを特徴とする開閉器のコネクター構造。