JP2804869B2 - 開閉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、変電所等のガス絶縁
開閉装置や発電所等の発電主回路開閉装置に用いられる
断路器や接地開閉器のような電路の開閉を行なう開閉装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は例えばその類似のものが実開昭
５８−１０９１３０号公報や実公昭６３−５３８７号公
報に示されている接地開閉器の平面図であり、図１１は
この正面図である。図において、１は接地された金属容
器からなる各相の外被１であり、この外被１は内部に絶
縁媒体（ＳＦ₆ガス）が充填されるとともに、通電用の
第１の導体をも兼ねるものである。２は第１相目の外被
１の近傍に設けられ、その出力軸２ａが突出して設けら
れている操作装置、３は各相の外被１にその壁部が嵌め
込まれて取り付けられている導電性材料から構成される
機構箱であり、この機構箱３は外被１に電気的に接続さ
れていて、第１の導体の一部をなすものである。

【０００３】４は各機構箱３内に回転力を伝える回転
軸、５は操作装置２の出力軸２ａの回転力を第１相目の
回転軸４に伝える第１リンク機構であり、この第１リン
ク機構５は、一端が出力軸２ａに固定される第１レバー
５ａと、一端が回転軸４に固定される第２レバー５ｂ
と、第１および第２レバー５ａ，５ｂを同じ角度だけ揺
動させるロッド５ｃとから構成される。６は第１相目の
回転軸４の回転力を第２、第３相目の回転軸４，４に伝
える第２リンク機構であり、この第２リンク機構６は、
一端が回転軸４に固定されるレバー６ａと各レバー６ａ
を同一量だけ揺動させる連結ロット６ｂ，６ｃから構成
されている。

【０００４】図１２は各相における機構箱３と外被１の
内部構造の詳細を示す断面図であり、図において、７は
外被１内に同芯状に配設される通電用の第２の導体とし
ての円筒導体、８はこの円筒導体７に取り付けられた第
２の導体の一部をなす導電性の固定接触子であり、この
固定接触子８は切れ目を有した円筒の内部に複数の接触
突部８ａを有した形状となっている。９はその一端部側
が機構箱３内に配設されるとともに、その他端部側が外
被１内に配設され、その軸方向に移動して前記固定接触
子８内に嵌脱し、円筒導体７に接離する導電性の可動接
触子、１０は機構箱３内に配設され、その一端部が可動
接触子９に連結されるとともに、他端部が機構箱３内面
に連結される可撓性を有した接続導体である。

【０００５】１１は機構箱３内に配設されたスコットラ
ッセル機構であり、このスコットラッセル機構１１は機
構箱３内に固定された上下溝１１ａー１を有するガイド
１１ａと、一端部が可動接触子９に枢支され、他端部が
ピン１１ｂー１を介してガイド１１ａの上下溝１１ａー
１に係合するリンク１１ｂと、その一端部がリンク１１
ｂの中間部に枢支され、その他端部が回転軸４に固定さ
れた入力レバー１１ｃとから構成され、回転軸４の回転
によって揺動する入力レバー１１ｃの動きによって、リ
ンク１１ｂのピン１１ｂー１がガイド１１ａの溝１１ａ
ー１中を移動しつつリンク１１ｂがピン１１ｂー１を中
心に回動して、可動接触子９をその軸方向に移動させる
ものである。１２は可動接触子９が貫通する機構箱３の
壁部３ａに取り付けられ、可動接触子９を摺動させて支
持するテフロン製のリング状スリーブである。

【０００６】つぎにこの接地開閉器の動作を説明する。
操作装置２の回転駆動力は出力軸２ａから第１リンク機
構５および第２リンク機構６を介して各相の回転軸４に
伝達され、この回転軸４を所定角度だけ、例えば図１２
中矢印方向に回動させる。このことによりスコットラッ
セル機構１１が作動し、可動接触子９を矢印で示される
その軸方向へ移動させて、これを固定接触子８から一定
距離離間させる。したがって、この状態で円筒導体７と
外被１との電気的接続は解除され、各相の円筒導体７側
の接地は解除される。また、操作装置２により回転軸４
を上記と逆方向へ所定角度だけ回動させると、可動接触
子９は固定接触子８側へ移動し、その先端部が固定接触
子８の接触突部８ａ間に挿入され、可動接触子９は円筒
導体７に電気的に接続されて、この円筒導体７は接地さ
れる。

【０００７】ここで、可動接触子９が固定接触子８に電
気的に接続される場合、可動接触子９の固定接触子８の
接触突部８ａ間への挿入により、固定接触子８の先端部
が所定量撓んで、その時の弾性力によって可動接触子９
が固定接触子８により加圧され、両者の安定した電気的
接続が得られるようになっている。そして、通電性能上
固定接触子８には所定の肉厚が要求されるため、上記の
ように外方への一定の撓み量が要求される場合、材料の
強度上固定接触子８には所定の長さＹが要求される。ま
た、可動接触子９が機構箱３内に最も引き込まれた場合
のその先端部と固定接触子８の先端部間には、この接地
開閉器の耐電圧仕様に応じた絶縁距離Ｘが要求される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の接地開閉器は以
上のように構成されているので、外被１の内面と円筒導
体７の外面との間の距離を、少なくとも絶縁距離Ｘに固
定接触子８の長さＹを加えた長さだけとる必要が生じ、
外被１の大型化を招くという課題があった。また、外被
１の内面と円筒導体７の外面との間の距離を絶縁距離Ｘ
近傍に抑えるため、固定接触子８を図１２の鎖線で示さ
れるように、円筒導体７内に設けると、可動接触子９が
長くなり、その移動距離が大きくなって機構箱３の大型
化を招くという課題があった。さらに、従来の接地開閉
器では接続導体１０を機構箱３内に配置する必要があ
り、かつ可動接触子９の移動に伴なうこの接続導体１０
の変形を考慮する必要があるため、その分機構箱３が大
型化してしまうという課題があった。

【０００９】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、可動接触子が外被内に配設される
導体に接離して電路の開閉を行なう場合に、装置の小型
化を図ることができる開閉装置を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る開閉装置
は、通電用の第１の導体に接続される可動接触子がその
軸方向に移動して、外被内に配設される通電用の第２の
導体に接離し、第１および第２の導体間の電路を開閉す
る開閉装置において、第１の導体に、可動接触子が常時
挿通し、その内面にリング状凹溝を有する第１の挿通孔
を形成し、かつ第２の導体に、可動接触子が第２の導体
側に最大限移動した場合にその先端部が挿通し、その内
面にリング状凹溝を有する第２の挿通孔を形成するとと
もに、第１および第２の挿通孔の前記凹溝内に、その外
面に複数の弾性突部が形成された導電性の帯状バネ板を
筒状に変形して構成されるバネ接触子を、第１および第
２の挿通孔内を移動する可動接触子を弾性突部に加圧摺
動させる状態で装着しているものである。

【００１１】

【作用】この発明においては、第１および第２の挿通孔
のリング状凹溝内には導電性の帯状バネ板を筒状に変形
したバネ接触子が装着され、このバネ接触子の複数の弾
性突部に第１および第２の挿通孔中を移動する可動接触
子を加圧状態で摺動させているため、このバネ接触子を
介して、第１の挿通孔が形成された第１の導体と可動接
触子とが電気的に接続されるとともに、第２の挿通孔が
形成された第２の導体と可動接触子も電気的に接続され
る。この場合、可動接触子は第１挿通孔には常時挿通し
ているため、第１の導体と可動接触子とは常時電気的に
接続されるが、第２挿通孔にはこの可動接触子が第２の
導体側に最大に移動した場合にのみその先端部が挿通す
るため、この場合にのみ第２の導体と可動接触子とは電
気的に接続される。

【００１２】したがって、可動接触子の先端部が第２の
導体の第２の挿通孔内に挿入されれば、第１の導体と第
２の導体間の電路は閉じられ、可動接触子が第２の導体
と一定の絶縁距離を有するように離間すれば、第１の導
体と第２の導体間の電路は開かれる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１．この実施例１はこの発明の一実施例である接
地開閉器に関するものであり、以下図１乃至図８を参照
しつつ説明する。図１は機構箱と外被の内部構造を示す
断面図、図２は図１のＩＩーＩＩ線に沿った断面図、図
３はバネ接触子の平面図、図４は図３のＩＶーＩＶの矢
視図、図５は帯状バネ板が円筒形に変形されてバネ接触
子が形成された状態を示す正面図である。なお、図１０
乃至図１２で示される従来の接地開閉器と同一または相
当部分には同一符号を付してその説明を省略する。

【００１４】図において、２０はその内面にリング状凹
溝２０ａを有し、機構箱３の壁部３ａに形成された第１
の挿通孔としての挿通孔、２１はその内面に凹溝２０ａ
と同サイズのリング状凹溝２１ａを有し、円筒導体７の
壁部７ａに形成された第２の挿通孔としての挿通孔、２
２は挿通孔２０には常時挿通するが、挿通孔２１には円
筒導体７側へ最大に移動した場合にのみその先端部が挿
通する可動接触子であり、この可動接触子２２はその一
端部がスコットラッセル機構１１のリンク１１ｂに枢支
され、挿通孔２０を介して機構箱３内と外被１内間をそ
の軸方向に移動可能となっている。

【００１５】２３は表面側に複数の弾性突部２３ａが形
成され、裏面側に上下位置に複数の突起部２３ｂが形成
された導電性の帯状バネ板である。なお、これらの弾性
突部２３ａはバネ板から一端部側を残して打ち抜かれた
切片をバネ板から外方に突き出すように曲げ、その先端
部をさらに「く」の字形に曲げたもので、一端部側を中
心に平板に戻るよう容易に弾性変形するものである。２
４は帯状バネ板２３をその弾性突部２３ａを内側にして
所定径の円筒状に弾性変形させて構成されるバネ接触子
であり、このバネ接触子２４はその一対のものが挿通孔
２０，２１の凹溝２０ａ，２１ａ内に加圧装着されると
ともに、その弾性突部２３ａが挿通孔２０，２１内を移
動する可動接触子２２と加圧状態で接触し、この可動接
触子２２を摺動させるものである。

【００１６】つぎにこの接地開閉器の動作を説明する。
機構箱３の壁部３ａに形成された挿通孔２０の凹溝２０
ａ内にバネ接触子２４が平面に戻るように加圧装着され
ているため、その複数の突起部２３ｂは機構箱３の壁部
３ａに加圧された状態となり、機構箱３とバネ接触子２
４とは電気的に充分に接続されるとともに、バネ接触子
２４の複数の弾性突部２３ａは常時挿通孔２０内を移動
する可動接触子２２を加圧しつつ摺動させるため、バネ
接触子２４と可動接触子２２とは常時電気的に充分に接
続された状態となる。したがって、可動接触子２２と機
構箱３とは電気的に充分に接続される。また、円筒導体
７の壁部７ａに形成された挿通孔２１の凹溝２１ａ内に
も、バネ接触子２４が加圧装着されているため、その複
数の突起部２３ｂと円筒導体７とは加圧接触し、円筒導
体７とバネ接触子２４とは電気的に充分に接続された状
態となっている。

【００１７】上記の状態で、操作装置２の回転駆動力が
出力回転軸２ａから第１リンク機構５および第２リンク
機構６を介して各相の回転軸４に伝達され、この回転軸
４を所定角度だけ図１中の矢印方向に回動させると、可
動接触子２２はスコットラッセル機構１１を介して、挿
通孔２０のバネ接触子２４と摺動しつつ図１中左方へ移
動し、その先端部が円筒導体７の挿通孔２１から絶縁距
離Ｘだけ移動する。したがって、この状態で円筒導体７
と機構箱３を介した外被１との電気的接続は解除され、
各相の円筒導体７側の接地は解除される。また、操作装
置２により回転軸４を上記と逆方向へ所定角度だけ回動
させると、可動接触子２２は円筒導体７側へ移動し、そ
の先端部がバネ接触子２４の弾性突部２３ａを押し開い
て挿通孔２１内に挿入される。そして、可動接触子２２
はバネ接触子２４の複数の弾性突部２３ａに加圧されつ
つこれに摺動し、可動接触子２２とバネ接触子２４とが
電気的に充分に接続され、各相の円筒導体７は外被１と
接続されて接地される。

【００１８】以上のように第１の導体である機構箱３
に、可動接触子２２が常時挿通し、その内面に凹溝２０
ａを有する挿通孔２０を形成し、この挿通孔２０の凹溝
２０ａ内に複数の弾性突部２３ａが形成された帯状バネ
板２３を筒状に変形した小型のバネ接触子２４を装着し
て、このバネ接触子２４を介して可動接触子２２と機構
箱３とを電気的に接続するようにしているため、従来の
ように可動接触子２２に可撓性を有した接続導体１０を
接続する必要がなくなり、機構箱３内の構造が単純化さ
れ、その小型化を図ることができる。

【００１９】また、第２の導体である円筒導体７の壁部
７ａの所定位置に、可動接触子２２が挿通し、その内面
に溝２１ａを有する挿通孔２１を形成し、この挿通孔２
１の凹溝２１ａ内に同様な小型のバネ接触子２４を装着
して、このバネ接触子２４を介して可動接触子２２と円
筒導体７とを電気的に接続するようにしているため、可
動接触子２２が円筒導体７にこの円筒導体７がある位置
で接離することができ、従来のように一定長さＹを有す
る固定接触子８が不要となり、円筒導体７と外被１との
間の距離を絶縁距離Ｘに近ずけることができて、外被１
の小型化を図ることができる。また、この場合、可動接
触子２２を長くする必要もないため、機構箱３が大型化
することもない。

【００２０】なお、図６は機構箱３の壁部３ａの挿通孔
２０内面にバネ接触子２４に並んでスリーブ１２を取り
付けた場合を示しており、この場合可動接触子２２の重
量をこのスリーブ１２にも負担させることができるた
め、凹溝２０ａ内のバネ接触子２４の負担が軽減され、
可動接触子２２の摺動によるバネ接触子２４の摩耗の軽
減を図ることができるとともに、可動接触子２２の動き
も滑らかとなる。

【００２１】また、図７は他の帯状バネ板の平面図、図
８は図７のＶＩＩＩーＶＩＩＩ線に沿った断面図であ
り、図において、２５はバネ板をほぼ図７で示されるよ
うな形に打ち抜いた後、その中央部を斜状に曲げて複数
の弾性突部２５ａを形成した帯状バネ板を示している。
この場合もこの帯状バネ板２５を円筒状に変形させてバ
ネ接触子を形成し、これを機構箱３の挿通孔２０の凹溝
２０ａや円筒導体７の挿通孔２１の凹溝２１ａ内に装着
すれば弾性突部２５ａが機構箱３の壁部３ａや円筒導体
７の壁部７ａおよび可動接触子２２に加圧接触して、帯
状バネ板２３の場合と同様の効果を得ることができる。

【００２２】実施例２．図９はこの発明の他の実施例で
ある断路器の断面図である。図において、３１は通電用
の第１の導体としての第１中空導体、３２は第１中空導
体３１と直交して配設される通電用の第２の導体として
の第２中空導体、３３は第２中空導体３２と同方向を向
くよう第１中空導体３１に取り付けられた第１の導体の
一部をなす第３中空導体、３４は第３中空導体３３の第
２中空導体３２寄りの端部に形成され、その内面にリン
グ状凹溝３４ａを有する第１の挿通孔としての挿通孔、
３５は第２中空導体３２の第３中空導体３３寄りの端部
に形成され、その内面にリング状凹溝３５ａを有する第
２の挿通孔としての挿通孔である。なお、２つの挿通孔
３４，３５は凹溝３４ａ，３５ａを含めてそのサイズは
同一となっている。３６は挿通孔３４内に常時挿通し、
第２中空導体３２側に向かってその軸方向に最大限移動
した場合にその先端部が挿通孔３５に挿通する導電性の
可動接触子である。

【００２３】３７は挿通孔３４，３５の凹溝３４ａ，３
５ａ内に装着される図５で示されるものと同様なバネ接
触子であり、複数の弾性突部を有する導電性の帯状バネ
板を所定径の円筒状に弾性変形させて構成されるもの
で、その弾性突部が挿通孔３４，３５内を移動する可動
接触子３６と加圧状態で接触し、この可動接触子３６を
摺動させるものである。３８はその一端部が可動接触子
３６の端部に連結される絶縁操作ロッド、３９はガイド
３９ａ、リンク３９ｂ、レバー３９ｃから構成されるス
コットラッセル機構であり、リンク３９ｂの一端が絶縁
操作ロッド３８の端部に枢支され、可動接触子３６をそ
の軸方向へ移動させる機能を有している。４０は第１、
第２、第３中空導体３１，３２，３３等を収納し、内部
に絶縁媒体（ＳＦ₆ガス）が充填されている接地された
金属容器からなる外被、４１は外被４０と一体となった
機構箱、４２はスコットラッセル機構３９のレバー３９
ｃの一端に取り付けられた回転軸である。

【００２４】つぎにこの断路器の動作を説明する。回転
軸４２を矢印方向へ所定角度だけ回動させると、スコッ
トラッセル機構３９および絶縁操作ロッド３８を介し
て、可動接触子３６はその軸方向下方に挿通孔３４のバ
ネ接触子３７と摺動しつつ移動し、その先端部が第２中
空導体３２の挿通孔３５から絶縁距離Ｘ１だけ離間す
る。したがって、この状態で第２中空導体３２と第３中
空導体３３を介した第１中空導体３１との電気的接続は
解除され、第１中空導体３１と第２中空導体３２間の電
路は開かれる。また、回転軸４２を上記と逆方向に所定
角度だけ回動させると、可動接触子３６は第２中空導体
３２側へ移動し、その先端部がバネ接触子３４の弾性突
部を押し開いて挿通孔３５内に挿入される。したがっ
て、この状態で第１中空導体３１と第２中空導体３２と
は電気的に接続され、第１中空導体３１と第２中空導体
３２間の電路は閉じられる。なお、上記は単相の場合に
付いて説明したが、第１リンク機構５や第２リンク機構
６を設け、３相の電気回路を開閉するようにしてもよ
い。

【００２５】以上のようにこの実施例２においても実施
例１と同様に、第３中空導体３３の挿通孔３４にバネ接
触子３７を取り付けているため、接続導体１０が不要と
なり第３中空導体３３等の小型化を図ることができると
ともに、第２中空導体３２の挿通孔３５にバネ接触子３
７を取り付けているため、従来のように一定長さをＹを
有する固定接触子８が不要となり、第２中空導体３２と
第３中空導体３３間の距離を絶縁距離Ｘ１に近ずけるこ
とができ、外被４０の小型化を図ることができる。

【００２６】なお、上記実施例１および実施例２ではＳ
Ｆ₆ガスを用いたガス絶縁の開閉装置（接地開閉器や断
路器）について説明したが、空気絶縁の同様な開閉装置
であっても同様の効果を得ることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなようにこの発明
によれば、通電用の第１の導体に接続される可動接触子
がその軸方向に移動して、外被内に配設される通電用の
第２の導体に接離し、第１および第２の導体間の電路を
開閉する開閉装置において、第１の導体に、可動接触子
が常時挿通し、その内面にリング状凹溝を有する第１の
挿通孔を形成し、かつ第２の導体に、可動接触子が第２
の導体側に最大限移動した場合にその先端部が挿通し、
その内面にリング状凹溝を有する第２の挿通孔を形成す
るとともに、第１および第２の挿通孔の前記凹溝内に、
その外面に複数の弾性突部が形成された導電性の帯状バ
ネ板を筒状に変形して構成されるバネ接触子を、第１お
よび第２の挿通孔内を移動する可動接触子を弾性突部に
加圧摺動させる状態で装着しているので、従来のような
固定接触子や接続導体が不要となり、装置の小型化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１に係る接地開閉器の機構箱
および外被の内部構造を示す断面図である。

【図２】図１のＩＩーＩＩ線に沿った断面図である。

【図３】帯状バネ板の正面図である。

【図４】図３のＩＶーＩＶの矢視図である。

【図５】帯状バネ板を円筒状に変形させたバネ接触子の
正面図である。

【図６】機構箱の挿通孔にスリーブを取り付けた場合の
機構箱および外被の内部構造を示す断面図である。

【図７】別の帯状バネ板の正面図である。

【図８】図７のＶＩＩＩーＶＩＩＩ線に沿った断面図で
ある。

【図９】この発明の実施例２に係る断路器の断面図であ
る。

【図１０】従来の接地開閉器の平面図である。

【図１１】従来の接地開閉器の正面図である。

【図１２】従来の接地開閉器の機構箱および外被の内部
構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 外被（第１の導体） ３ 機構箱（第１の導体） ７ 円筒導体（第２の導体） ２０ 挿通孔（第１の挿通孔） ２０ａ 凹溝 ２１ 挿通孔（第２の挿通孔） ２１ａ 凹溝 ２２ 可動接触子 ２３ 帯状バネ板 ２３ａ 弾性突部 ２４ バネ接触子 ３１ 第１中空導体（第１の導体） ３２ 第２中空導体（第２の導体） ３３ 第３中空導体（第１の導体） ３４ 挿通孔（第１の挿通孔） ３４ａ 凹溝 ３５ 挿通孔（第２の挿通孔） ３５ａ 凹溝 ３６ 可動接触子 ３７ バネ接触子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01H 31/32 H01H 1/38 H01H 31/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電用の第１の導体に接続される可動接
   触子がその軸方向に移動して、外被内に配設される通電
   用の第２の導体に接離し、第１および第２の導体間の電
   路を開閉する開閉装置において、前記第１の導体に、前
   記可動接触子が常時挿通し、その内面にリング状凹溝を
   有する第１の挿通孔を形成し、かつ前記第２の導体に、
   前記可動接触子が第２の導体側に最大限移動した場合に
   その先端部が挿通し、その内面にリング状凹溝を有する
   第２の挿通孔を形成するとともに、前記第１および第２
   の挿通孔の前記凹溝内に、その外面に複数の弾性突部が
   形成された導電性の帯状バネ板を筒状に変形して構成さ
   れるバネ接触子を、前記第１および第２の挿通孔内を移
   動する前記可動接触子を前記弾性突部に加圧摺動させる
   状態で装着していることを特徴とする開閉装置。