JP3256141B2 - 絶縁開閉器の導体接続装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は遮断器，断路器，負
荷開閉器，接地装置のいずれか１つ又は２以上を集合し
た絶縁開閉器の導体接続装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に変電機器は例えば変圧器からの電
力を遮断器に入力し、遮断器の負荷側に負荷例えばモー
タを接続している。負荷側を保守・点検するには、遮断
器を切後、遮断器と別個に設けた断路器を開放し、更に
接地開閉器を接地することにより、電源側の残留電荷，
誘導電流を接地に流し、電源からの再印加を防止して、
作業者の安全を守っている。母線が充電されたまま接地
開閉器を接地すると、事故につながるので、断路器と接
地開閉器の間にはインターロックを設けている。特開平
3−273804 号公報に記載されたガス絶縁開閉装置は、配
電箱に絶縁ガスを充填したユニット室１３及び母線室１
４に遮断器１，断路器２，３及び接地開閉器４を収納し
ている。遮断器１として真空遮断器を使用する場合、真
空遮断器の操作器により可動接点が固定接点に対して上
下方向に移動して、投入，遮断をしたり、或いは特開昭
55−143727号公報に記載された真空遮断器には、主軸を
支点して可動接点が左右に回動して固定接点に対して接
離して、投入，遮断している。これらの遮断器１，断路
器２，３および接地開閉器４等の中身を個別に製作して
例えばユニット室１３に収納しているので、ガス絶縁開
閉装置が大型化する欠点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、絶縁開閉装置
を小型化するには、ユニット室１３，中身を小型化した
り、或いは中身を収納したユニット室１３と配電箱との
間に絶縁ガスを充填して小型化したりする等が考えられ
る。しかしながら、いずれの場合でもユニット室１３と
中身との間、ユニット室１３と配電箱との間を狭くなる
ことが考えられる。そうすると、中身をユニット室１３
に収納する場合、或いはユニット室１３を配電箱に収納
する場合には入れづらくなり、挿入作業能率が悪くな
る。

【０００４】本発明の目的は、挿入作業能率を良くした
絶縁開閉器の導体接続装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の絶縁開閉装置
は、主軸を支点として固定導体と接地導体との少なくと
も１個と開閉する可動導体を配置した開閉器と、開閉器
を内部に収納した絶縁容器と、固定導体と対応する絶縁
容器の一部を切り抜いた開口部と、該開口部内に突出し
た支持部と、支持部と固定導体との間に配置した中継導
体とを備えたことにある。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例の形態を図
１ないし図１０より説明する。図１はガス絶縁開閉装置
の内部構造を示し、絶縁ガス１Ｇを充填した絶縁ガス容
器１に真空バルブ１１を配置している。絶縁ガス容器１
の詳細は後述する。真空バルブ１１内は直角方向に延び
ている可動導体１９と、主軸３５を支点として固定導体
１６と接地導体１７との間を回動し、投入，遮断，断
路，接地の各位置を形成している。固定接点１６Ａと可
動接点１９Ａとが開放すると、両者間に発生するアーク
をアーク放出方向に配置した消弧装置１８で消弧する。

【０００７】このガス絶縁開閉装置を図２ないし図７に
より説明する。絶縁ガス容器１は、２枚の絶縁容器本体
２を左右に対応配置し、各絶縁容器本体２間に２枚の絶
縁仕切板３を配置して配置個所２Ｓを形成し、各配置個
所２Ｓに３相の真空バルブ１１を配置している。絶縁容
器本体２の側面間に表面絶縁カバー７Ａと裏面絶縁カバ
ー７Ｂとを当接して、締付ネジ５で固定している。

【０００８】真空バルブ１１の配置個所２Ｓには可動導
体１９を回動する操作機構部３８を配置している。操作
機構部３８のＵ金具３８Ａとこれに挿入した可動導体１
９の先端部とをピン３８Ｂにて連結し、Ｕ金具３８Ａは
絶縁操作ロッド３８Ｃに取り付けられており、絶縁操作
ロッド３８Ｃの他端と連結した操作レバー３８Ｄが回動
軸３８Ｅに取り付けられ、回動軸３８Ｅに各相の操作レ
バー３８Ｄが取り付けらているが、これらはいずれも公
知であるので、詳細構造の説明は省略する。

【０００９】絶縁ガス容器１の詳細構造を図１ないし図
７により説明するが、主として図１を中心に説明し、随
時必要な図面を適宜に記載する。内部の絶縁ガス１Ｇ例
えばＳＦ₆ 中に真空バルブ１１を絶縁ガス容器１に配置
している。絶縁容器本体２は２枚の絶縁仕切板３間に３
個の真空バルブ１１を配置する個所２Ｓをエポキシ樹脂
で一体にモールド成形している。絶縁容器本体２の上側
と下側とには上側絶縁板４Ａと下側絶縁板４Ｂとを当接
して、締付ネジ５を連通穴５Ａにねじこんで固定するこ
とにより、約正方形の中空形状の中空函体を作る。上側
絶縁板４Ａには切り込んで開口部４Ｄを造り、絶縁蓋６
を開口部４Ｄに着脱自在に開閉する。絶縁蓋６は３相の
母線２３Ｂとこれに一端を接続した引出導体２３Ａとを
一体にモールドしているので、その詳細は適宜に後述す
る。中空函体の絶縁容器本体２の正面及び裏面に表面絶
縁カバー７Ａ及び裏面絶縁カバー７Ｂを当接して、締付
ネジ５を連通穴５Ａにねじこんで固定することにより、
気密な絶縁ガス１Ｇを充填した絶縁ガス容器１を構成し
ている。

【００１０】絶縁ガス容器１の外面には接地層９を設け
て、誘電電流を接地に流して、絶縁ガス容器１の絶縁耐
圧を増して、絶縁ガス容器１を厚みを薄くして、軽量化
を計っている。また真空バルブ１１が破損しても、絶縁
ガス容器１で保護し、事故の拡大を防止して、安全性を
保持している。締付ネジ５を取り外して両絶縁カバー７
Ａ，７Ｂを取り外すと、絶縁仕切板３間の配置個所２Ｓ
に３相の真空バルブ１１を正面側及び裏面側のどちらか
でも容易に収納できるので、組立，分解作業能率を著し
く向上することができる。両絶縁カバー７Ａ，７Ｂと絶
縁ガス１Ｇとは誘電率が違うと、コロナが出るので、真
空バルブ１１及び操作機構部の絶縁ガス容器１に接近し
ている絶縁ガス容器１内面に凹部７Ｃを設けて、絶縁耐
圧を増してコロナの発生を防止している。また絶縁ガス
容器に代えて絶縁容器を使用してもよい。

【００１１】真空バルブ１１は内部を真空密閉して、金
属ケース１２と金属ケース１２の上側及び下側に突出し
たセラミック部材の上側及び下側絶縁ブッシング１３，
１４を設け、上側絶縁ブッシング１３と下側絶縁ブッシ
ング１４の内側に設けた封止金具１５を固定導体１６と
接地導体１７に取り付け、これらの中間の真空バルブ１
１の左側と右側とに消弧装置１８と可動導体１９とを設
けているので、約十字形状の真空バルブ１１を形成して
いる。

【００１２】真空バルブ１１の直角方向に延びている可
動導体１９は、主軸３５を支点として固定導体１６と接
地導体１７との間を回動し、両者と投入，遮断する。固
定接点１６Ａと可動接点１９Ａとが開放すると、両者間
に発生するアーク放出方向にアーク消弧する消弧装置１
８を配置している。

【００１３】図８ないし図１０の消弧装置１８は固定導
体１６の１方側から内部に食い込んだ取付溝１８Ａに取
付金具１８Ｂをネジ１８Ｃにより取り付け、取付金具１
８Ｂに消弧装置１８及びシールド１８Ｄをネジ１８Ｘに
より取り付けている。消弧装置１８はシールド１８Ｄと
可動導体１９との間にコイル電極１８Ｅと主電極18Ｆと
の間を接続部１８Ｈにより取り付け、両電極は中央部に
貫通穴１８Ｇを設けている。

【００１４】可動接点１９Ａが固定接点１６Ａから離れ
て、両接点間にアークＡを発生しながら可動接点１９Ａ
が貫通穴付近に移動して来ると、アーク電流ｉは主電極
18Ｆとコイル電極１８Ｅとの円周部に沿って同方向に流
れ、この電流ｉにより発生した磁界は、アーク貫通穴付
近で同方向の縦型磁界となり、アークＡを分散消弧す
る。また外周側でループ磁界となり、ループ磁界では主
電極１８Ｆの円周部をアークが磁気駆動して消弧する。
このように二つ消弧作用によりアークＡを消弧するの
で、この消弧装置１８によれば、著しく遮断性能を向上
することができる。その他の消弧装置として、固定接点
と金属ケースとに一対のアークホーンを電気的に接続す
るように取り付け、両アークホーンを収納した消弧板を
配置している。消弧板は、金属ケースに取り付けられて
いると共に、両接点側にセラミック絶縁材機又はジルコ
ン磁器材より成る凸凹形状を使用し、一対のアークホー
ン間のアークを凸凹消弧板で引き伸ばして消弧する所謂
磁気遮断器を使用してもよい。

【００１５】可動導体１９は真空バルブ１１の内側から
外側に延びており、途中でベローズ３６を貫通してい
る。ベローズ３６により、可動導体１９を上，下方向に
回動して、可動導体先端に設けた可動接点１９Ａが固定
接点１６Ａと接地導体１７の間を移動する働きをする。
可動接点１９Ａの材料は上述の固定接点１６Ａと同材料
である。ベローズ３６は、金属ケース１２と接続導体３
７とによって固定されている。接続導体間に可動導体１
９を挟持し、両導体の貫通穴に挿入した主軸３５の先端
のネジにナットの締付部（図示せず）により、締付けて
固定している。

【００１６】可動導体１９の外側端と連結した操作機構
部３８を駆動して、主軸３５を介して可動導体１９を
上，下方向に回動すると、可動接点１９Ａが固定接点１
６Ａに接触する入位置Ｙ１と、入位置Ｙ１より下側に回
動して電流を遮断する切位置Ｙ２と、更に下側に回動し
て雷などで絶縁破壊しない絶縁距離を持たせるための断
路位置Ｙ３と、更に下側に回動して可動接点１９Ａが接
地導体１７と接触した接地位置Ｙ４との４位置とがあ
る。

【００１７】接続導体３７の両端は上側絶縁板４Ａの支
持部４０と下側絶縁板４Ｂとの間に固定されている。接
続導体３７の下端は負荷側導体４１に接続している。負
荷側導体４１には変流器４２及びコンデンサ４３を下側
絶縁板内に一体にモールド配置されている。負荷側導体
４１に流れる事故電流を変流器４２で検出すると、操作
レリーが動作して、操作機構部３８のトリップレリーが
働いて、上述の操作機構部３８を釈放して、可動導体１
９を下方向に回動して可動接点１９Ａを固定接点１６Ａ
から開放して、遮断する。またコンデンサ４３は主回路
の電圧を分圧して、主回路電圧，位相を検出部で検出す
る。

【００１８】更に下側絶縁板４Ｂ内の負荷側導体４１は
軸方向に伸びる垂直部４１Ａと垂直部先端を可動接点１
９Ａと固定接点１６Ａが接触する開閉位置側方向に曲が
った所謂Ｌ形導体４１Ｂを形成し、その先端で負荷ケー
ブル４３及びケーブルヘッド４５に接続している。

【００１９】ケーブルヘッド４５は絶縁保持部４６に支
持された調整ネジ４７の外端側に操作ツマミ４８を嵌め
込み、締付ナット４９及び負荷ケーブル端子を挿入した
調整ネジの先端ネジ部を、負荷側導体４１の端面ネジ穴
に捩じ込む。操作ツマミ４８を回転すると、それに応じ
て、締付ナット４９が先端ネジ部上を移動して、締付ナ
ット４９と負荷側導体端面との間に負荷ケーブル端子４
３Ａを締め付け固定する。

【００２０】又調整ネジ４７が移動すると、絶縁保持部
４６が押圧されて、外側に膨らむように広がり、調整ネ
ジ４７，締付ナット４９及び負荷ケーブル端子４３Ａを
包囲している絶縁ゴムカバー５０を押圧して、絶縁保持
部４６と絶縁ゴムカバー５０とは密着が充分になり、両
者に間隙がなくなり、水分が内部に入りにくくなり、絶
縁耐力を著しく向上させることができる。

【００２１】下側ブッシング１４に伸縮封止金具２５を
設け、伸縮封止金具２５に取り付けられた接地導体１７
は、図１１のバネ２６により可動導体１９の接触に応じ
て軸方向に移動する。接地導体１７の先端は途中に設け
たバネ２６を圧縮している止金板２７，複数の薄い銅板
を湾曲形状にした湾曲銅板２８，湾曲銅板２８内に配置
された接地金具２９，当板３０の各貫通穴に挿入し、そ
の突出端に嵌め込んだ接地ナット３１を締め付け固定す
る。接地ナット側の湾曲銅板３０と接地金具２９との間
には間隙を形成し、通電しないようにしている。従っ
て、接地時には可動導体１９が接地導体１７を押圧する
押圧力と、バネ２６の圧縮力とにより湾曲銅板２８が接
地金具２９に接触しているので、接地電流は接地金具２
９を介して外部接地端子３２に流れる。

【００２２】このように、押圧力に応じて湾曲銅板２８
を接地金具２９に接離する働きをしているので、接地ナ
ット３１の締付力により湾曲銅板２８を接地金具２９に
接触させる必要はなく、湾曲銅板２８，接地金具２９等
を固定するだけでよいから、１個の接地ナット３１でよ
く、真空バルブ１１の幅及び高さ（軸寸法）を縮小でき
るので、真空バルブ１１を両絶縁カバー側から絶縁容器
本体３に収納するのが容易になり、組立，分解作業の能
率を著しく向上することができる。また可動導体１９が
接地導体１７を押圧するのに応じて、湾曲銅板２８が接
地金具２９を自動的に開閉すので、操作員の接地操作が
必要なくなり、安全になった。

【００２３】接地導体１７と反対側の固定導体１６の先
端部には高融点金属部材例えばＰｂ−Ｃｕ合金より成る
固定接点１６Ａを設けている。固定導体１６は真空バル
ブ１１の内部から外部に向かって延びて、外部で中継導
体２１が接続されている。中継導体２１と対応する上側
絶縁板４Ａには開口部４Ｄを切り開いている。上側絶縁
板４Ａの右端より左側開口部内に横支持部４Ｃを延ば
し、ボルト２２により締め付け横支持部４Ｃに中継導体
２１を固定している。またボルト２２間の横支持部４Ｃ
に設けた切欠溝に挿入したネジ２２Ａを中継導体２１に
ねじ込んでいる。開口部４Ｄを塞ぐ上側絶縁蓋６は内部
に母線２３Ｂと一端を母線２３Ｂに接続した引出導体２
３Ａとを一体注形により絶縁樹脂例えばエポキシにより
モールドされている。引出導体２３Ａは中継導体２１に
ネジにより固定している。中継導体に引出導体を設けて
直接外部に引き出しても良い。

【００２４】このように本発明によれば、絶縁容器本体
２に真空バルブ１１を収納後、開口部４Ｄ側から固定導
体１６と横支持部４Ｃとの間に中継導体２１を挿入し、
横支持部４Ｃに中継導体２１をボルト２２により締め付
け固定している。このため、中継導体２１を挿入する挿
入間隔分だけ、絶縁容器本体２に真空バルブ１１を収納
する間隙が広くなり、その分収納作業効率が良くなっ
た。又中継導体２１を固定導体１６と横支持部４Ｃとの
間に挿入する場合も開口部４Ｄからできるので、挿入作
業がしやすくなった。尚、表面絶縁カバー７Ａ側から中
継導体２１を絶縁容器本体２内に挿入しても良い。更
に、上側絶縁ケース６を開口部４Ｄに挿入すると、引出
導体２３Ａの先端が中継導体２１に当接するので、ネジ
により外部引出導体２３Ａを中継導体２１に容易に固定
できる。

【００２５】又本発明の絶縁開閉装置は、上述の他に、
可動導体１９が固定導体１６と開閉する遮断器等の開閉
器、固定導体１６から断路位置Ｙ３まで可動導体１９を
移動した断路器、可動導体１９と接地導体１７とを使用
した接地開閉器等の開閉器単属製品としても使用するこ
とができる。また開閉器を真空容器，ガス容器に収納し
ない場合にも使用することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明の絶縁開閉装置に
よれば、絶縁容器本体２に真空バルブ１１を収納後、開
口部４Ｄ側から固定導体１６と横支持部４Ｃとの間に中
継導体２１を挿入し、ボルト２２により締め付け横支持
部４Ｃに中継導体２１を固定しているので、中継導体２
１を挿入する挿入間隔分だけ、絶縁容器本体２に真空バ
ルブ１１を収納するのが楽になり、収納作業効率が良く
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である絶縁開閉装置の側断面図
である。

【図２】図１を左方向から見た時の側断面図である。

【図３】図１を右方向から見た時の側断面図である。

【図４】図１のＦ−Ｆ線断面図である。

【図５】図１のＧ−Ｇ線断面図である。

【図６】図１に使用した絶縁ガス容器の分解斜視図であ
る。

【図７】図１に使用した絶縁容器本体の部分斜視図であ
る。

【図８】図１の消弧装置を固定導体に取り付け付近の部
分断面図である。

【図９】図８の消弧装置の概略を示す斜視図である。

【図１０】図８の消弧装置の概略電流経路を示す説明図
である。

【図１１】図１の接地導体付近の詳細断面図である。

【符号の説明】

１…絶縁ガス容器、４Ａ…上側絶縁板、４Ｄ…開口部、
６…上側絶縁ケース、１１…真空バルブ、１６…固定導
体、１７…接地導体、１９…可動導体、２１…中継導
体、２３Ａ…引出導体、２３Ｂ…母線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 歩 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株式会社 日立製作所 電力・電機開発 本部内 (72)発明者 堀越 俊夫 東京都千代田区内幸町１丁目１番地３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 山本 竜太郎 東京都千代田区内幸町１丁目１番地３号 東京電力株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−221928（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−153320（ＪＰ，Ａ) 特公 昭43−3241（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02B 13/02 H01H 33/66

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主軸を支点として固定導体と接地導体との
   少なくとも１個と開閉する可動導体を配置した開閉器
   と、開閉器を内部に収納した絶縁容器と、固定導体と対
   応する絶縁容器の一部を切り抜いた開口部と、該開口部
   内に突出した支持部と、支持部と固定導体との間に配置
   した中継導体とを備えたことを特徴とする絶縁開閉器の
   導体接続装置。
2. 【請求項２】上記支持部と固定導体との間に配置した中
   継導体を支持部側の締付手段で支持し、開口部を絶縁蓋
   で塞ぎ、絶縁蓋に設けた引出導体を中継導体に接続する
   ことを特徴とする請求項１記載の絶縁開閉器の導体接続
   装置。