JP2016036196A - 電力用開閉器 - Google Patents

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淳 額賀
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良夫 浜館
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Abstract

【課題】摺動部の摩擦力が小さく、潤滑材の飛散を防止することができる電極を有する電力用開閉器を提供する。
【解決手段】絶縁ガスを封入したタンク１内に対向配置される固定子電極６と可動子電極２を有する電力用開閉器において、固定子電極６及び可動子電極２は可動導体８に通電する接触子４を有し、固定子電極６及び可動子電極２は接触子４の両側に摺動材１２を有し、固定子電極６の可動子電極２と対向する側の開口部にテーパー形状の摺動部材１４を有し、接触子４と摺動材１２の間にグリースだまりとなる溝１３を少なくとも１箇所設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力用開閉器に係り、特にその電極の構造に関する。
ガス絶縁開閉装置は、事故電流を遮断する遮断器、回路接続を入り切りする断路器、機器の接地をとる接地開閉器などの電力用開閉器や、変圧器までの高圧導体を内部に配置した母線などから構成されている。そのため、ガス絶縁開閉装置が故障した場合、送変電系統には停電などの問題が発生する可能性がある。そのため、ガス絶縁開閉装置においては、高い信頼性が要求される。
ガス絶縁開閉装置は、前述のように各種開閉器を有し、その開閉器機構部や接点部には多くの摺動部が存在する。母線切り離し時も摺動部を介して母線切り離しが行われる。また、熱収縮や地震などによる変位分を吸収する際も、摺動部を介して変位分の吸収が行われる。これらの摺動部には、摩擦力および磨耗量が小さいなどの摺動特性を有すること、潤滑材の劣化や減少、断路器極間などへの分解性生物の拡散の防止などが要求される。
特許文献１に示す従来のガス絶縁開閉装置においては、摺動部の摩擦力および磨耗量を小さい状態に長期間持続するため、可動接触子が固定側接触部に挿入され、電気的に接続された状態において固定側接触部の接点端子と接触する部分、かつ電気的に遮断された状態において可動側接触部の接点端子と接触する部分を除いて、可動接触子の外周面に硬質炭素被膜を形成している。
特開２０１１−１４７２１７
上記した従来のガス絶縁開閉装置では、摺動時において電気的接触点に硬質皮膜部が接している際に皮膜の抵抗により熱が発生し、皮膜部に損傷が生じる可能性があることや、摺動により皮膜が削れて異物として飛散した場合に、装置の絶縁性能が低下するおそれがある。また、長期間の使用により、摺動部のグリースや潤滑材の飛散や劣化を生じ、極間絶縁性能の低下や、摺動部の摩擦力が大きくなるという課題がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、摺動部における摩擦力が小さい状態を維持し、潤滑材の飛散を防止することができる開閉器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の電力用開閉器は、絶縁ガスを封入したタンク内に対向配置される固定子電極及び可動子電極と、前記固定子電極と前記可動子電極とを電気的に接続する可動導体を有する電力用開閉器において、前記固定子電極及び前記可動子電極は可動導体に通電する接触子を有し、前記固定子電極及び前記可動子電極の少なくとも一方は前記接触子の両側にリング形状の摺動材を有し、前記接触子と前記摺動材の間にグリースだまりを少なくとも１箇所有することを特徴とする。
本発明に係る開閉器によれば、摺動部における可動導体と接触子との片当りが無くなり、可動導体と接触子の接触抵抗を安定して小さくすることができ、可動導体と接触子との摺動により発生した異物が装置内部に放出されることがなく、絶縁性能の低下を防止することが可能となる。
実施例１における電力用開閉器の断面図 実施例１における可動子接触部の断面図 実施例１における固定子電極の断面図 実施例１における可動子電極と固定子電極を電気的に接続した状態を示す図 実施例２における開閉器の断面図 実施例２における可動子接触部の断面図 実施例２における固定子電極の断面図 実施例２における可動子電極と固定子電極を電気的に接続した状態を示す図
以下、本発明を実施する上で好適な実施例について図面を用いて説明する。なお、下記はあくまでも実施の例であって、発明の内容を下記具体的態様に限定することを意図する趣旨ではない。発明自体は、特許請求の範囲の記載を満たす範囲内で種々の態様に変形することが可能である。
図１は、本発明に係る一実施例の開閉器の断面を示す図である。開閉器を設置したタンク１内には、ＳＦ６ガスなどの絶縁ガスが封入されている。開閉器の可動側は可動子電極２内部に可動子接触部３が位置している。可動子電極２の接触子として板ばね状接触子４を用いる。板ばね状接触子４は、可動子接触部３に設けられた溝５に固定される。
可動子電極２と対向した位置に固定子電極６が配置される。投入状態における開閉器の固定側は、固定子接触部７が固定子電極６内部に位置している。固定子電極６の接触子として板ばね状接触子４を用いる。
可動子電極２には可動導体８が挿入されている。可動子電極２と固定子電極６は可動導体８の移動方向に沿う中心軸が同一軸となるように設けられていることが望ましい。この可動導体８は可動子電極２と固定子電極６との間を電気的に開閉する。
可動導体８の一端には、連結部材となるピン９が設けられ、このピン９はレバー部材１０に摺動可能な状態で連結されている。レバー部材１０の他端は、開閉器のタンク１外に配置された操作機構１１により発生した駆動力をリンク機構を介して受け、可動導体８を動作させ固定子電極６との電気的な開閉を可能とする。
図２は、可動子接触部３の断面を示す図である。可動子電極２に設けた板ばね状接触子４の両側にはリング形状の摺動子１２が配置されている。摺動子１２は、可動子電極２に設けられた溝に嵌め込むことで固定される。摺動子１２の高さは、板ばね状接触子４と可動導体８の接触位置が接触子４の接触時の変形量許容範囲内となるように摺動子１２の内径を設定する。これにより、可動導体８が摺動子１２により常に板ばね状接触子４の変形量許容範囲中の位置に保持され、かつ摺動することになるため、板ばね状接触子４と常時接触することが可能となり安定した接触抵抗値とすることが可能となる。
可動子電極２内に板ばね状接触子４を配置する位置と摺動子１２を配置する位置の間に溝部を設け、グリースだまり１３とする。板ばね状接触子４と可動導体８との摺動摩擦により発生する異物が前後に配置した摺動子１２によりグリースだまり１３に留まり、電極から外部空間への飛散を防止することが可能となる。また、グリースだまり１３により板ばね状接触子４の両側に設けられた摺動子１２間において、可動導体８の摺動により生じるグリースの片寄りに起因する摺動子１２からのグリースのはみ出しを防ぐことが可能となる。
図３は、固定子電極６の断面を示す図である。固定子電極６側の可動導体挿入開口部には、テーパー形状摺動子１４を設置する。これにより、リンク機構に起因して可動導体８の運動が直線軸方向からずれた場合においてもテーパー部摺動子１４により固定子電極６内の接触子４に対して所定の位置に可動導体８を導入することが可能となる。固定子電極６内部に挿入された可動導体８は、固定子電極６内部の板ばね状接触子４の両側に配置した摺動子１２とテーパー形状摺動子１４により板ばね状接触子４と可動導体８の接触位置が接触子４の接触時の変形量許容範囲内とすることが可能となる。摺動子１２の高さは、板ばね状接触子４と可動導体８の接触位置が接触子４の接触時の変形量許容範囲内となるように摺動子１２の内径を設定する。これにより、可動導体８が摺動子１２により常に板ばね状接触子４の変形量許容範囲中の位置に保持され、かつ摺動することになるため、接触子４と常時接触することが可能となるため、安定した接触抵抗値とすることが可能となる。
また、固定子電極６内に板ばね状接触子４を配置する位置と摺動子１２及びテーパー形状摺動子１４を配置する位置の間に溝部を設け、グリースだまり１３とする。板ばね状接触子４と可動導体８との摺動摩擦により発生する異物が摺動子１２とテーパー形状摺動子１４により、電極から外部空間への飛散を防止可能となる。また、グリースだまり１３により可動導体８の摺動によるグリースの片寄りによる摺動子１２とテーパー形状摺動子１４からのはみ出しを防ぐことが可能となる。
上記により、図４に示すように、可動導体８を固定子電極６に挿入し、可動子電極３と固定子電極６を電気的に接続した状態においても可動導体８と可動子側の接触子４、固定子側の接触子４が接触子の変形量許容範囲内で摺動し、摺動部における可動導体８と接触子４との片当りが無くなり、可動導体８と接触子４の接触抵抗を安定して小さくすることが可能となる。さらに摺動子１２を接触子４の前後に配置することにより、可動導体８と接触子４の摺動により発生した異物の電極外部への飛散を防ぐことが可能となる。
図５は、本発明に係る別の実施例の開閉器の断面を示す図である開閉器を設置したタンク１内には、ＳＦ６ガスなどの絶縁ガスが封入されている。開閉器の可動側は可動子電極２内部に可動子接触部３が位置している。可動子電極２の接触子として板ばね状接触子４を用いる。板ばね状接触子４は、可動子接触部３に設けられた溝５に固定される。
可動子電極２と対向した位置に固定子電極６が配置される。投入状態における開閉器の固定側は、固定子接触部７が固定電極６内部に位置している。固定子電極６の接触子として板ばね状接触子４を用いる。
可動子電極２には可動導体８が挿入されている。可動子電極２と固定子電極６は可動導体８の移動方向に沿う中心軸が同一軸となるように設けられていることが望ましい。この可動導体８は可動子電極２と固定子電極６との間を電気的に開閉する。
可動導体８の一端には、連結部材となるピン９が設けられ、このピン９はレバー部材１０に摺動可能な状態で連結されている。レバー部材１０の他端は、開閉器のタンク１外に配置された操作機構１１により発生した駆動力を受け、可動導体８を動作させ固定子電極６との電気的な開閉を可能とする。
図６は、可動子接触部３の断面を示す図である。可動子電極２に設けた板ばね状接触子４の両側には摺動子１２が配置されている。摺動子１２は、可動子電極２に設けられた溝により固定される。摺動子１２の高さは、板ばね状接触子４と可動導体８の接触位置が接触子４の接触時の変形量許容範囲内となるように摺動子１２の内径を設定する。これにより可動導体８が摺動子１２により常に板ばね状接触子４の変形量許容範囲中の位置に保持され、かつ摺動することになるため、板ばね状接触子４と接触することが可能となり安定した接触抵抗値とすることが可能となる。
可動子電極２内に板ばね状接触子４を配置する位置と摺動子１２を配置する位置の間に溝部を設け、グリースだまり１３とする。板ばね状接触子４と可動導体８との摺動摩擦により発生する異物が前後に配置した摺動子１２によりグリースだまり１３に留まり、電極から外部空間への飛散を防止することが可能となる。また、グリースだまり１３により板ばね状接触子４の両側に設けられた摺動子１２間において、可動導体８の摺動により生じるグリースの片寄りに起因する摺動子１２からのグリースのはみ出しを防ぐことが可能となる。
可動子電極２には電極外周部からグリースだまり１３に向けて貫通穴１５を設けてある。望ましくは１つのグリースだまり１３につき２個の貫通穴１５とする。開放点検時において、貫通穴１５の一方から新規グリースを注入する。注入されたグリースは貫通穴を通過し、グリースだまり１３にある古いグリースをもう一方の貫通穴から押し出す。これにより、可動導体８と接触子４間のグリースを開閉器の分解をせずに交換をすることが可能となる。
図７は、固定子電極６の断面を示す図である。固定子電極６側の可動導体挿入開口部には、開口部に沿ってテーパー形状に形成された摺動子１４を設置する。これにより、リンク機構に起因して可動導体８の運動が直線軸方向からずれた場合においてもテーパー部摺動子１４により固定子電極６内の接触子４に対して所定の位置に可動導体８を導入することが可能となる。固定子電極６内部に挿入された可動導体８は、固定子電極６内部の板ばね状接触子４の両側に配置した摺動子１２とテーパー形状摺動子１４により板ばね状接触子４と可動導体８の接触位置が接触子４の接触時の変形量許容範囲内とすることが可能となる。
摺動子１２の高さは、板ばね状接触子４と可動導体８の接触位置が接触子４の接触時の変形量許容範囲内となるように摺動子１２の内径を設定する。これにより、可動導体８が摺動子１２により常に板ばね状接触子４の変形量許容範囲中の位置に保持され、かつ摺動することになるため、接触子４と常時接触することが可能となるため安定した接触抵抗値とすることが可能となる。
また、固定子電極６内に板ばね状接触子４を配置する位置と摺動子１２及びテーパー形状摺動子１４を配置する位置の間に溝部を設け、グリースだまり１３とする。板ばね状接触子４と可動導体８との摺動摩擦により発生する異物がテーパー形状摺動子１４により、電極から外部空間への飛散を防止可能となる。
また、グリースだまり１３により摺動子１２とテーパー形状摺動子１４の間の可動導体８の摺動によるグリースの片寄りによる摺動子１２及びテーパー形状摺動子１４からのはみ出しを防ぐことが可能となる。
固定子電極６には電極外周部からグリースだまり１３に向けて貫通穴１５を設けてある。望ましくは１つのグリースだまり１３につき２個の貫通穴１５とする。開放点検時において、可動導体８を固定子電極６に挿入した状態とし、貫通穴１５の一方から新規グリースを注入する。注入されたグリースは貫通穴１５を通過し、グリースだまり１３にある古いグリースをもう一方の貫通穴１５から押し出す。これにより、可動導体８と接触子４間のグリースを開閉器の分解をせずに実施することが可能となる。
上記により、図８に示すように、可動導体８を固定子電極６に挿入し、可動子電極２と固定子電極６を電気的に接続した状態においても可動導体８と可動子側の接触子４、固定子側の接触子４が接触子の変形量許容範囲内で摺動し、摺動部における可動導体８と接触子４との片当りが無くなり、可動導体８と接触子４の接触抵抗を安定して小さくすることが可能となる。
摺動子１２及びテーパー形状摺動子１４を接触子４の両側に配置することにより、可動導体８と接触子４の摺動により発生した異物の電極外部空間への飛散を防ぐことが可能となる。さらに電極外周部から内部のグリースだまり１３に貫通穴１５を設けることにより開放点検時に開閉器の分解なしにグリース交換が可能となる。
１・・・タンク、２・・・可動子電極、３・・・可動子接触部、４・・・板ばね状接触子、５・・・固定用溝、６・・・固定子電極、７・・・固定子接触部、８・・・可動導体、９・・・ピン、１０・・・レバー部材、１１・・・開閉器操作機構、１２・・・摺動子、１３・・・グリースだまり、１４・・・テーパー形状摺動子、１５・・・貫通穴

Claims (4)

  1. 絶縁ガスを封入したタンク内に対向配置される固定子電極及び可動子電極と、前記固定子電極と前記可動子電極とを電気的に接続する可動導体を有する電力用開閉器において、
    前記固定子電極及び前記可動子電極は可動導体に通電する接触子を有し、
    前記固定子電極及び前記可動子電極の少なくとも一方は前記接触子の両側にリング形状の摺動材を有し、
    前記接触子と前記摺動材の間にグリースだまりを少なくとも１箇所有することを特徴とする電力用開閉器。
  2. 絶縁ガスを封入したタンク内に対向配置される固定子電極及び可動子電極と、前記固定子電極と前記可動子電極とを電気的に接続する可動導体を有する電力用開閉器において、
    前記固定子電極及び前記可動子電極は可動導体に通電する接触子を有し、
    前記固定子電極及び前記可動子電極は前記接触子の両側にリング形状の摺動材を有し、
    前記固定子電極の前記可動子電極と近い側に設けられた前記摺動材は、前記固定子電極の前記可動子電極と対向する開口部に沿ってテーパー形状に配され、
    前記接触子と前記摺動材の間にグリースだまりを少なくとも１箇所設けることを特徴とする電力用開閉器。
  3. 請求項１に記載の電力用開閉器において、
    前記グリースだまりの少なくとも一つに、前記固定子電極又は前記可動子電極を径方向に貫通する穴を少なくとも二つ設けることを特徴とする電力用開閉器。
  4. 請求項２に記載の電力用開閉器において、
    前記グリースだまりの少なくとも一つに、前記固定子電極又は前記可動子電極を径方向に貫通する穴を少なくとも二つ設けることを特徴とする電力用開閉器。
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