JP3369216B2

JP3369216B2 - 抵抗付き断路器

Info

Publication number: JP3369216B2
Application number: JP17292792A
Authority: JP
Inventors: 金春藤原; 光太郎秋山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 2003-01-20
Anticipated expiration: 2018-01-20
Also published as: JPH0620561A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変電所において使用さ
れる抵抗付き断路器に関し、特に、抵抗体の構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガス絶縁開閉装置は、３〜６気
圧程度のＳＦ₆ガスなどの絶縁媒体を充填した密閉容器
内に、遮断器、断路器、接地開閉器、変流器、計器用変
圧器などの開閉操作に必要な機器を収納して構成されて
いる。これらの機器のうち、断路器の開閉操作は、通
常、遮断器を開いた状態で行われる。このような断路器
の開閉操作に伴ない、断路器サージと呼ばれるサージが
断路器の極間において発生し、ガス絶縁開閉装置内を伝
播するが、この断路器サージは、ＵＨＶクラスではガス
絶縁開閉装置の絶縁を脅かす程度に大きくなるため、何
等かの対応が必要となる。

【０００３】従来から、このような断路器サージの発生
電圧レベルを抑制することを目的として、図２に模式的
に示すような方式の抵抗付き断路器が考えられている。
この図に示すように、ＳＦ₆ガスなどの絶縁媒体を充填
したタンク１内には、可動側接触部２と固定側接触部３
とが同軸線上に配置され、この接触部２，３間に可動接
触子４が配置されており、この可動接触子４が接触部
２，３の軸方向に直線的に摺動することにより、断路器
の開閉が行われるように構成されている。すなわち、可
動側接触部２と固定側接触部３の内周部には、それぞ
れ、可動接触子４と接触するフィンガー５，６が設けら
れており、可動接触子４は、可動側接触部２のフィンガ
ー５と常時接触する一方で、固定側接触部３のフィンガ
ー６と接離可能に構成されている。

【０００４】そして、固定側接触部３の周囲には、電界
緩和用の抵抗体シールド７が配置されており、断路器投
入時において可動接触子４と抵抗体シールド７の抵抗接
点８との間にギャップｇを有するように構成されてい
る。このギャップｇは、断路器の開閉操作途中、可動接
触子４の先端が抵抗接点８の近傍に位置する時刻におい
て断路器極間に再点弧が発生した場合、抵抗接点８と可
動接触子４がフラッシオーバによって通電し、この時刻
においては可動接触子４と固定側接触部３やタンク１と
が絶縁破壊を起こすことのないように、絶縁協調面から
の検討を行って決定される。さらに、この抵抗体シール
ド７は、断路器サージを十分に抑制できる値の抵抗体９
を介して固定側接触部３に接続されている。断路器の開
閉操作途中には、可動接触子４と抵抗接点８との間で再
点弧が複数回発生するが、この時の断路器サージレベル
は抵抗体９によって十分抑制される。この抵抗体９の材
料面、構造面については、現在検討がなされている。

【０００５】さらに、以上のような方式の抵抗付き断路
器の抵抗体９として、セラミックスを使用する構成が考
えられている。図６は、このような従来のセラミックス
抵抗体の一例を示す構成図であり、図７は、図６のセラ
ミックス抵抗体の配置構成の一例を示す平面図である。

【０００６】まず、図６に示すように、セラミックス抵
抗体２１は、リング状の抵抗体２１ａを複数積層し、そ
の中空部に絶縁ボルト２１ｂを貫通させて構成されてい
る。そして、この絶縁ボルト２１ｂの一端が抵抗体シー
ルド７に取り付けられると共に、他端が固定側接触部３
に取り付けられることで、セラミックス抵抗体２１及び
抵抗体シールド７が固定側接触部３に対して支持されて
いる。この場合、セラミックス抵抗体２１は、図７に示
すように、抵抗体シールド７の外周側端部に、等間隔で
複数個（図では一例として４個）配置されている。

【０００７】また、絶縁ボルト２１ｂの機械的強度は比
較的弱いため、その強度を補い、セラミックス抵抗体２
１及び抵抗体シールド７を固定側接触部３に対して確実
に支持する目的で、図７に示すように、セラミックス抵
抗体２１と平行に、複数本の絶縁ロッド２２が配置さ
れ、その両端にて抵抗体シールド７と固定側接触部３に
取り付けられている。この場合、図７の例では、隣接す
るセラミックス抵抗体２１間に各１本の絶縁ロッド２２
が配置されている。すなわち、図７の例では、抵抗体シ
ールド７と固定側接触部３の間に、４個のセラミックス
抵抗体２１と４本の絶縁ロッド２２が配置されており、
その各々がその両端にて抵抗体シールド７と固定側接触
部３に取り付けられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、抵抗付き断
路器の抵抗体として上記のようなセラミックス抵抗体を
使用した場合には、前述したように、機械的強度を補
い、セラミックス抵抗体２１及び抵抗体シールド７を固
定側接触部３に対して確実に支持する目的で、図７に示
すように、セラミックス抵抗体２１と平行に、複数本
（図では一例として４本）の絶縁ロッド２２を配置する
必要がある。この結果、抵抗体シールド７と固定側接触
部３との間の空間においては、図７に示すように、セラ
ミックス抵抗体２１と絶縁ロッド２２とが多数配置され
る形となり、構造が大型・複雑化してしまう。

【０００９】また、断路器は、機械的操作を伴なう機器
であるため、開閉操作に伴ない大きな機械的振動が発生
し、さらにその操作が多頻度に及ぶことが考えられる。
このような機械的振動は、セラミックス抵抗体２１を構
成する絶縁ボルト２１ｂと複数層のリング状の抵抗体２
１ａに加わり、操作回数が多数回に及ぶに従い、絶縁ボ
ルト２１ｂの緩みや抵抗体２１ａ間の開離といった不具
合を発生させ、セラミックス抵抗体２１の電気的・機械
的な特性を劣化させる可能性がある。

【００１０】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたもので、その目的は、小型
・簡略な抵抗体を備え、機器全体の小型・簡略化に貢献
可能であり、かつ、抵抗体の電気的・機械的信頼性を製
作段階から運転後に至る長期にわたって十分に確保可能
な、優れた抵抗付き断路器を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による抵抗付き断
路器は、絶縁媒体を封入した密閉容器内に、可動側接触
部と固定側接触部とが同軸線上に配置され、前記可動側
接触部と前記固定側接触部の間に可動接触子が配置され
ると共に、前記固定側接触部の周囲に抵抗体シールドが
配置され、この抵抗体シールドが抵抗体を介して前記固
定側接触部に接続された構造を有しており、前記可動接
触子を操作することによって電気回路の開閉を行う抵抗
付き断路器において、前記抵抗体が、抵抗線をエポキシ
樹脂で注型し、その端部に金具を埋め込むかまたはねじ
込むことにより構成されたことを特徴としている。特
に、エポキシ樹脂に埋め込んだ金具の露出部分に、抵抗
体を抵抗体シールド及び固定側接触部に固定するための
ねじ孔が形成されていることを特徴とする。

【００１２】また、具体的には、抵抗体の本体部は、互
いに逆向きに（無誘導に）巻いた２本の抵抗線の全体を
エポキシ樹脂で注型して形成される。さらに、抵抗線と
しては、被覆した抵抗線が使用され、密着状態で巻かれ
ることが可能である。通常の場合、抵抗体は、固定側接
触部の周囲に等間隔で複数個配置され、典型的には３個
配置される。

【００１３】

【作用】以上のような構成を有する本発明において、抵
抗体、すなわち、抵抗線の機械的強度は、それをモール
ドしているエポキシ樹脂部とこのエポキシ樹脂部の端部
に埋め込まれ、または、ねじ込まれた金具によって、確
保される。従って、この抵抗体の構造のみによって十分
な機械的信頼性が得られ、抵抗体自身及び抵抗体シール
ドを支持できるため、抵抗体の近傍に補強用の絶縁ロッ
ドを配置する必要がなくなる。また、開閉操作に伴なっ
て大きな機械的振動が発生した際にも、抵抗体に加わる
大きな機械的負荷に耐えることができる。さらに、モー
ルドしているエポキシ樹脂部の端部に配置された金具を
利用して、抵抗体シールドの支持及び抵抗線の接続を容
易に行うことができるため、電気的信頼性を確保するこ
とができる。特に、請求項１の発明においては、金具を
エポキシ樹脂に埋め込んで一体化すると共に、この金具
に抵抗体を抵抗体シールドや固定接触部に固定するため
のねじ孔を形成したため、簡単な構成で、しかも強固に
抵抗体を抵抗体シールドや固定接触部に固定することが
可能となる。

【００１４】

【実施例】以下には、本発明による抵抗付き断路器の複
数の実施例を、図面を参照して具体的に説明する。

【００１５】（１）第１実施例…図１〜図４図１は、本発明による抵抗付き断路器の第１実施例を示
す構成図、図３は図１のＡ矢視図、図４は図１の抵抗体
を示す構成図である。これらの図面に示す本実施例の抵
抗付き断路器の方式は、前述した図２の抵抗付き断路器
の方式と同様である。まず、図１に示すように、ＳＦ₆
ガスなどの絶縁媒体を充填したタンク（密閉容器）１内
には、可動側接触部２と固定側接触部３とが上下方向に
同軸線上に配置され、この接触部２，３間に可動接触子
４が配置されており、この可動接触子４が接触部２，３
の軸方向に直線的に摺動することにより、断路器の開閉
が行われるように構成されている。この可動接触子４
は、タンク１の上部に取り付けられた操作装置１０によ
って、開閉機構１１を介して駆動されるようになってい
る。すなわち、操作装置１０の回転駆動力が、開閉機構
１１によって回転運動から直線運動に変換され、可動接
触子４に伝達されるように構成されている。

【００１６】また、抵抗体シールド７は、可動側接触部
２と固定側接触部３の間に配置され、その内周側端部に
は抵抗接点８が設けられている。この抵抗接点８は、投
入状態では可動接触子４とギャップｇを介して対向する
ように構成されている。一方、抵抗体シールド７の外周
側端部の下部には、下方に伸びる複数個の抵抗体９が取
り付けられており、抵抗体９の下端部は、固定側接触部
３の接続部３ａに取り付けられている。さらに、可動側
接触部２及び固定側接触部３は、タンク１の上下端部に
対して、それぞれ絶縁筒１２によって支持されている。
また、可動側接触部２及び固定側接触部３の側面から
は、接続導体１３がそれぞれ水平方向に導出され、絶縁
スペーサ１４により外部に引き出されている。

【００１７】より詳細には、図３に示すように、抵抗体
シールド７の外周側端部の下部には、下方に伸びる３個
の抵抗体９が固定側接触部３の周囲に等間隔で配置され
ている。この抵抗体９の本体部は、図４に示すように、
互いに逆向きに（無誘導に）巻かれた２本の抵抗線１５
ａ，１５ｂの全体をエポキシ樹脂で注型して形成されて
いる。図中１６は、このようにして形成されたエポキシ
樹脂部１６を示している。また、この場合、抵抗線１５
ａ，１５ｂには絶縁被覆が施されており、抵抗線１５
ａ，１５ｂは互いに密着状態で巻かれている。

【００１８】そして、このようにエポキシ樹脂注型され
た抵抗体９の本体部の両端部には、金具１７がエポキシ
樹脂部１６内に埋め込まれる形で配置されている。この
金具１７には、抵抗線１５ａ，１５ｂの両端がビス１８
によって締め付けられ、金具１７と抵抗線１５ａ，１５
ｂとが電気的・機械的に接続されている。また、金具１
７の両端部には、ネジ部１７ａが設けられており、この
ネジ部１７ａとボルト１９ａによって、抵抗体シールド
７及び固定側接触部３の接続部３ａに締結されている。
すなわち、抵抗体９の両端部の金具１７が、それぞれ、
抵抗体シールド７の下面及び接続部３ａの上面に接触す
る状態で、抵抗体シールド７及び接続部３ａの反対面か
らボルト１９ａが挿入され、抵抗体シールド７及び接続
部３ａを介して、金具１７のネジ部１７ａにねじ込まれ
ることにより、抵抗体９が抵抗体シールド７及び固定側
接触部３の接続部３ａに取り付けられている。

【００１９】以上のような構成を有する本実施例におい
ては、抵抗線１５ａ，１５ｂをエポキシ樹脂注型して抵
抗体９を構成しているため、エポキシ樹脂部１６によっ
て機械的強度が向上し、従来のセラミックス抵抗体２１
に比べて十分に高い機械的強度が得られる。すなわち、
エポキシ樹脂の注型は、現段階において、高度に確率さ
れた技術であり、この技術によって抵抗線１５ａ，１５
ｂを金具１７に巻きながらエポキシ樹脂によって注型
し、抵抗体９を製作することにより、機械的に強固な抵
抗体９が得られる。

【００２０】従って、抵抗体９のみにより抵抗体９自身
及び抵抗体シールド７を支持できるため、セラミックス
抵抗体２１を使用した場合に必要であった絶縁ロッド２
２が不要となり、抵抗体９自身の寸法についても、セラ
ミックス抵抗体２１に比べて格段に小型化できるため、
抵抗体９周辺の構成を従来に比べて格段に小型・簡略化
できる。また、抵抗体９の、抵抗体シールド７及び固定
側接触部３の接続部３ａに対する取り付けを、抵抗体９
の両端部に設けた金具１７とボルト１９ａによって行っ
ているため、抵抗体９と抵抗体シールド７及び固定側接
触部３の接続部３ａとの電気的・機械的接続を、容易か
つ確実に行うことができる。

【００２１】そして、以上のように、本実施例において
は、抵抗体９自身の機械的強度が高い上に、抵抗体９の
両端部に設けた金具１７とボルト１９ａによって、抵抗
体９と抵抗体シールド７及び固定側接触部３の接続部３
ａとを強固に固定することができるため、抵抗体９周辺
全体の機械的強度を従来に比べて格段に向上することが
できる。従って、開閉操作に伴なって大きな機械的振動
が発生した際にも、複数層のリング状の抵抗体２１ａと
絶縁ボルト２１ｂによって構成された従来のセラミック
ス抵抗体２１におけるような緩みなどの不具合を生じる
恐れがなく、抵抗体９周辺に加わる大きな機械的負荷に
十分に耐えることができる。さらに、本実施例において
は、抵抗体９を等間隔で３個配置しているため、支持構
造上のバランスが良いという利点もある。

【００２２】（２）第２実施例…図５図５は、本発明による抵抗付き断路器の第２実施例に使
用する抵抗体を示す構成図である。この図５に示すよう
に、本実施例において、抵抗体９の本体部は、前記第１
実施例と同様、絶縁被覆を有する２本の抵抗線１５ａ，
１５ｂを互いに密着状態で逆向きに（無誘導に）巻き、
この２本の抵抗線１５ａ，１５ｂの全体をエポキシ樹脂
で注型して形成されている。

【００２３】そして、本実施例においては、エポキシ樹
脂部１６の両端部に、ネジ部１６ａが設けられ、このネ
ジ部１６ａに対応するネジ部２０ａを有する金具２０
が、接着剤を塗布してねじ込まれている。この金具２０
の中央部には、孔部２０ｂが形成され、この孔部２０ｂ
に、抵抗線１５ａ，１５ｂの端部が通されている。さら
に、抵抗線１５ａ，１５ｂの先端は金具２０の端面２０
ｃにビス１８によって締め付けられ、これによって、金
具２０と抵抗線１５ａ，１５ｂとが電気的・機械的に接
続されている。

【００２４】また、金具２０には、抵抗体シールド７及
び固定側接触部３の接続部３ａに締結可能なネジ部２０
ｄが設けられており、このネジ部２０ｄとナット１９ｂ
によって、抵抗体シールド７及び固定側接触部３の接続
部３ａに締結されている。すなわち、抵抗体９の両端部
の金具２０のネジ部２０ｄが、それぞれ、抵抗体シール
ド７及び接続部３ａを貫通してその反対面に突出するよ
うに挿入され、それぞれの突出部にナット１９ｂがねじ
込まれることにより、抵抗体９が抵抗体シールド７及び
固定側接触部３の接続部３ａに取り付けられている。

【００２５】以上のような構成を有する本実施例におい
ては、前記実施例と同様に、抵抗線１５ａ，１５ｂをエ
ポキシ樹脂注型して抵抗体９を構成しているため、エポ
キシ樹脂部１６によって機械的強度が向上し、従来のセ
ラミックス抵抗体２１に比べて十分に高い機械的強度が
得られる。従って、前記実施例と同様に、抵抗体９周辺
の構成を従来に比べて格段に小型・簡略化できる。

【００２６】また、抵抗体シールド７及び固定側接触部
３の接続部３ａに対する取り付けを、抵抗体９の両端部
に取り付けた金具２０とナット１９ｂによって行ってい
るため、抵抗体９と抵抗体シールド７及び固定側接触部
３の接続部３ａとの電気的・機械的接続を、容易かつ確
実に行うことができる。なお、この場合、抵抗体９の本
体部に対する金具２０の取り付けを、エポキシ樹脂部１
６に設けたネジ部１６ａと金具２０のネジ部２０ａとの
締結に加えて、接着剤を使用して行っているため、金具
２０を強固に固定することができ、この部分の機械的信
頼性が高くなっている。

【００２７】そして、以上のように、本実施例において
は、抵抗体９自身の機械的強度が高い上に、抵抗体９の
両端部に設けた金具２０とナット１９ｂによって、抵抗
体９と抵抗体シールド７及び固定側接触部３の接続部３
ａとを強固に固定することができるため、抵抗体９周辺
全体の機械的強度を従来に比べて格段に向上することが
できる。従って、開閉操作に伴なって大きな機械的振動
が発生した際にも、従来のセラミックス抵抗体２１にお
けるような緩みなどの不具合を生じる恐れがなく、前記
第１実施例と同様に、抵抗体９周辺に加わる大きな機械
的負荷に十分に耐えることができる。

【００２８】（３）他の実施例なお、本発明は、前記各実施例に限定されるものではな
く、例えば、抵抗体の抵抗線としては、絶縁被覆を施し
ていない抵抗線を使用することも可能である。また、使
用する抵抗体の数は、３個に限定されるものではなく、
適宜選択可能である。さらに、抵抗体の端部に配置する
金具の具体的な構成は適宜選択可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、抵抗線をエポキシ樹脂
で注型し、その端部に金具を埋め込むかまたはねじ込ん
でなる小型・簡略な抵抗体を使用することにより、機器
全体の小型・簡略化に貢献可能であり、かつ、抵抗体の
電気的・機械的信頼性を製作段階から運転後に至る長期
にわたって十分に確保可能な、優れた抵抗付き断路器を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による抵抗付き断路器の第１実施例を示
す構成図。

【図２】図１の抵抗付き断路器の方式を示す模式図。

【図３】図１のＡ矢視図。

【図４】図１の抵抗体を示す構成図。

【図５】本発明による抵抗付き断路器の第２実施例を示
す構成図。

【図６】従来の抵抗付き断路器に使用されるセラミック
ス抵抗体の一例を示す構成図。

【図７】図７のセラミックス抵抗体の配置構成の一例を
示す平面図。

【符号の説明】

１…タンク（密閉容器）２…可動側接触部３…固定側接触部３ａ…接続部４…可動接触子７…抵抗体シールド８…抵抗接点９…抵抗体１０…操作装置１１…開閉機構１２…絶縁筒１３…接続導体１４…絶縁スペーサ１５ａ，１５ｂ…抵抗線１６…エポキシ樹脂部１６ａ…ネジ部１７…金具１７ａ…ネジ部１８…ビス１９ａ…ボルト１９ｂ…ナット２０…金具２０ａ…ネジ部２０ｂ…孔部２０ｃ…端面２０ｄ…ネジ部２１…セラミックス抵抗体２１ａ…抵抗体２１ｂ…絶縁ボルト２２…絶縁ロッド

フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−189123（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−51425（ＪＰ，Ａ) 特開平６−303928（ＪＰ，Ａ) 特開平５−334943（ＪＰ，Ａ) 特開平５−334942（ＪＰ，Ａ) 特開平５−303928（ＪＰ，Ａ) 実開平３−12695（ＪＰ，Ｕ) 実開昭56−64635（ＪＰ，Ｕ) 特公昭53−38031（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭60−42570（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 31/02 H01H 31/24 H01H 31/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁媒体を封入した密閉容器内に、可動
側接触部と固定側接触部とが同軸線上に配置され、前記
可動側接触部と前記固定側接触部の間に可動接触子が配
置されると共に、前記固定側接触部の周囲に抵抗体シー
ルドが配置され、この抵抗体シールドが抵抗体を介して
前記固定側接触部に接続された構造を有しており、前記
可動接触子を操作することによって電気回路の開閉を行
う抵抗付き断路器において、前記抵抗体が、抵抗線をエポキシ樹脂で注型し、その端
部に前記抵抗線に接続された金具の一部を埋め込むこと
により、抵抗線、エポキシ樹脂及び金具が一体化され、更に、前記金具におけるエポキシ樹脂からの露出部分
に、抵抗体を抵抗体シールド及び固定側接触部に固定す
るためのねじ孔が形成されていることを特徴とする抵抗
付き断路器。
【請求項２】絶縁媒体を封入した密閉容器内に、可動
側接触部と固定側接触部とが同軸線上に配置され、前記
可動側接触部と前記固定側接触部の間に可動接触子が配
置されると共に、前記固定側接触部の周囲に抵抗体シー
ルドが配置され、この抵抗体シールドが抵抗体を介して
前記固定側接触部に接続され、さらに、前記可動側接触
部と前記固定側接触部から接続導体がそれぞれ導出され
た構造を有しており、前記可動接触子を操作することに
よって電気回路の開閉を行う抵抗付き断路器において、
前記抵抗体が、抵抗線をエポキシ樹脂で注型し、その端
部に金具をねじ込んで構成されたことを特徴とする抵抗
付き断路器。