JP3577247B2 - スイッチギア - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、母線側と負荷側とを接離する遮断部および断路部を含む主回路開閉器および負荷側と接地用導体とを接離する接地開閉器等の複数の開閉器が内部に収納されてなる真空容器をモールドした複合絶縁の真空開閉装置（スイッチギア）の試験用端子構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スイッチギアは、母線からの受電を、各種の負荷機器や他の電気室に配電する用途に適用されるものであり、母線との接続のための母線側導体および負荷への送電ケーブルとの接続のための負荷側導体等の接続導体とともに、母線側導体と負荷側導体とを接離するための主回路開閉器、負荷側導体を接地するための接地開閉器および監視制御に必要な制御機器等の内部機器を、接地金属製の外箱内に適宜に配設して構成されている。
このスイッチギアの一種としては、例えば特公平７−２８４８８号公報に記載されているように、主たる内部機器としての主回路開閉器と接地開閉器とを接続導体の一部とともに一体化して構成された機能ユニットを備え、この機能ユニットを外箱内に配設して、母線および送電ケーブルとの接続のみを行えばよい構成としたスイッチギアがある。
【０００３】
図８は例えば特公平７−２８４８８号公報に記載された従来のスイッチギアの要部を示す構成図、図９は図８に示されたスイッチギアの電気的接続図である。図８および図９において、容器１００は、接地金属製であり、ＳＦ６ガス（絶縁性ガス）が内部に封入されている。そして、送電ケーブル接続用のブッシング９２ａおよび母線接続用のブッシング９２ｂが容器１００の周壁の一部に気密に貫装され、さらに、第１、第２および第３の開閉器５０、５１、５２および真空消弧室９０が容器１００内に配設されている。
【０００４】
３本の母線側分岐導体６１が、それぞれ絶縁支持碍子１１０に支持されて容器１００内に配設され、それぞれ外部の三相の母線（図示せず）の対応する相の母線にブッシング９２ｂを介して接続されている。これらの母線側分岐導体６１は、それぞれ対応する真空消弧室９０内に構成された開閉装置（図示せず）を介して第１の開閉器５０に接続されている。
中間導体６０が、それぞれ絶縁支持碍子１１１に固定支持されて容器１００内に配設されている。そして、第１の開閉器５０が、それぞれ中間導体６０に接続され、該中間導体６０により２方向に分岐されて第２および第３の開閉器５１、５２に接続されている。
６本の負荷側導体９２が、それぞれブッシング９２ａに支持されて容器１００を貫通するように配設されている。ここで、６本の負荷側導体９２は、２組の三相の負荷側導体を構成している。そして、第２の開閉器５１が１組の三相の負荷側導体９２を介して外部の送電ケーブル（図示せず）に接続され、第３の開閉器５２がもう１組の三相の負荷側導体９２を介して外部の送電ケーブルに接続されている。
【０００５】
第１の開閉器５０は、操作機構（図示せず）により金属リンク８０および絶縁リンク７０を介して軸５０ａ周りに揺動される揺動電極５０ｂを備えている。そして、揺動電極５０ｂは、その揺動位置に応じて、真空消弧室９０内部の開閉装置の出力電極と中間導体６０の対応位置に突設された固定電極とを接続する閉路位置と、接地用導体１００ａに接続する接地位置と、閉路位置と接地位置との中間であり、固定電極および接地用導体１００ａから離間した断路位置とを採るように構成されている。
【０００６】
第２の開閉器５１は、操作機構（図示せず）により金属リンク８０および絶縁リンク７０を介して軸５１ａ周りに揺動される揺動電極５１ｂを備えている。そして、揺動電極５１ｂは、その揺動位置に応じて、負荷側導体９２と中間導体６０の対応位置に突設された固定電極とを接続する閉路位置と、接地用導体１００ｂに接続する接地位置と、閉路位置と接地位置との中間であり、固定電極および接地用導体１００ｂから離間した断路位置とを採るように構成されている。
【０００７】
第３の開閉器５２は、操作機構（図示せず）により金属リンク８０および絶縁リンク７０を介して軸５２ａ周りに揺動される揺動電極５２ｂを備えている。そして、揺動電極５２ｂは、その揺動位置に応じて、負荷側導体９２と中間導体６０の対応位置に突設された固定電極とを接続する閉路位置と、接地用導体１００ｃに接続する接地位置と、閉路位置と接地位置との中間であり、固定電極および接地用導体１００ｃから離間した断路位置とを採るように構成されている。
【０００８】
このように、従来のスイッチギアは、母線側分岐導体６１と負荷側導体９２とを接離する主回路開閉部と負荷側導体９２を接地する接地開閉部とを構成する第１、第２および第３の開閉器５０、５１、５２が、母線側分岐導体６１および負荷側導体９２とともに容器１００内に配設され、小型化が実現されている。そして、この従来のスイッチギアは、母線側分岐導体６１をブッシング９２ｂを介して外部の母線に接続し、負荷側導体９２をブッシング９２ａを介して送電ケーブルに接続することで、母線からの受電を各種負荷機器等に配電する用途に適用される。
【０００９】
このように構成された従来のスイッチギアにおいては、図示していないが、試験用端子が挿通されたブッシングが容器１００の壁面に貫装され、さらに試験用端子の容器１００内の突出端が接地用導体１００ａ、１００ｂ、１００ｃに接続されている。そして、該試験用端子を用いて、送電ケーブルの耐電圧試験が行われている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスイッチギアは、上記に示したように、絶縁ガスが封入されている容器１００に試験用端子が挿通されたブッシングを容器１００に貫装しているので、ブッシングの設置スペースが必要となり、容器１００の容積が大きくなり、コストアップしてしまうという課題があった。
また、アークを発生するようなガス開閉器が容器１００内に配設されている場合には、試験用端子は通常接地されているので、容器１００内での地絡に配慮した構造設計が必要となり、装置が大型となっていまうという課題もあった。
さらに、ＳＦ６ガスは地球温暖化防止のために排出規制対象となっており、取り扱いや管理上の問題が新たに発生し、製造、点検、設備廃却時において、コストが増加するという課題もあった。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、容器のスペースの有効活用が可能で、装置の小型化および低コスト化が図られ、より信頼性および安全性の高いスイッチギアを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るスイッチギアは、固定側および可動側からなる主回路接点が接地された真空容器内に設けられ、これらの両接点にそれぞれ接続された各主回路導体が上記真空容器の壁を貫通して配設されたスイッチギアにおいて、
上記真空容器の壁を貫通して一端が上記真空容器内の上記主回路導体の少なくとも一方に接離可能に配設された接地導体と、
絶縁部材を介して上記真空容器から延出する上記接地導体の他端に連結された操作機構と、
上記真空容器から延出する上記接地導体の他端側に相対的に変位可能に連結された接地兼試験用端子とを備え、
上記接地兼試験用端子が上記真空容器に対して絶縁され、上記接地兼試験用端子の一端と上記接地導体の他端側とがフレキシブル導体で接続され、上記接地導体と上記フレキシブル導体との接続部が筒状の絶縁バリヤで囲まれているものである。
【００１５】
また、上記真空容器が金属製のタンクを絶縁性樹脂でモールドして構成され、上記接地兼試験用端子が上記タンクと絶縁されて上記絶縁性樹脂で上記タンクと一体にモールドされているものである。
【００１６】
また、上記接地兼試験用端子の一端が上記接地導体を囲繞するリング形状に形成され、上記フレキシブル導体がリング状に形成された上記接地兼試験用端子の一端に接続されているものである。
【００１７】
また、上記接地導体が上記タンクに絶縁されて固着された有底筒状のフランジの底部を貫通して、気密に、かつ、伸縮自在に取り付けられ、上記接地兼試験用端子の一端が上記フランジを囲繞するリング形状に形成され、さらにリング状の絶縁性弾性部材がリング状の上記接地兼試験用端子の一端と上記フランジとの間に介装されているものである。
【００１８】
また、上記絶縁部材と上記絶縁バリアとの間が伸縮自在な絶縁性部材により密閉されているものである。
【００１９】
また、Ｕ字状の接続端子が、一端を上記接地導体の他端側に接続させて、上記接地導体の軸方向と直交するように取り付けられ、上記フレキシブル導体が上記接続端子の他端に接続されているものである。
【００２０】
また、鍔部が上記絶縁部材の縁部全周にわたって上記絶縁バリア側に延出し、かつ、上記絶縁バリアの外径より大径の内径に形成され、上記絶縁部材は、上記接地導体が上記主回路導体に接触している時に、上記鍔部が上記絶縁バリアの先端部と上記接地導体の軸方向で重なり合うように配設されているものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るスイッチギアの構成を模式的に示す側断面部である。ここでは、単相のスイッチギアを示している。
図１において、真空容器１は、金属製のタンク２と、タンク２の両端面に穿設された複数の開口外縁部にそれぞれ気密にロー付け（接合）された絶縁性のセラミックからなる筒状の絶縁部材３ａ〜３ｄと、絶縁部材３ａ〜３ｄのそれぞれに気密に接合された有底円筒状のフランジ４ａ〜４ｄと、タンク２、絶縁部材３ａ〜３ｄおよびフランジ４ａ〜４ｄを一体にモールドした絶縁性樹脂５とを備えている。そして、この真空容器１の内部は真空に維持されるとともに、絶縁性樹脂５の外周面に導電処理が施されて導電膜１９が形成され、該導電膜１９が接地されている。
【００２２】
主回路導体としての主回路接点用固定導体１０は、フランジ４ａおよび絶縁性樹脂５を貫通するように真空容器１に気密に固定されている。そして、固定導体１０の真空容器１内に延出する端部が主回路接点８の固定接点８ａを構成し、真空容器１外に延出する端部が主母線６に接続される。可動ロッド１４は、フランジ４ｂにベローズ１６を介して気密に、固定導体１０と同軸に、かつ、固定導体１０の軸方向に沿って往復移動可能に真空容器１に取り付けられている。主回路接点用可動導体１１は、この可動ロッド１４の真空容器１内に延出する端部に絶縁ロッド１５を介して同軸に固定されている。そして、固定接点８ａと相対する可動導体１１の端部が主回路接点８の可動接点８ｂを構成している。
【００２３】
主回路導体としての接地接点用固定導体１２は、フランジ４ｃおよび絶縁性樹脂５を貫通するように真空容器１に気密に固定されている。そして、固定導体１２の真空容器１内に延出する端部が接地接点９の固定接点９ａを構成し、真空容器１外に延出する端部が送電ケーブル７に接続される。接地導体としての接地接点用可動導体１３は、フランジ４ｄにベローズ１７を介して気密に、固定導体１２と同軸に、かつ、固定導体１２の軸方向に沿って往復移動可能に真空容器１に取り付けられている。そして、可動導体１３の真空容器１内に延出する端部が接地接点９の可動接点９ｂを構成している。さらに、主回路接点用可動導体１１と接地接点用固定導体１２とが、例えば銅薄板からなる第１のフレキシブル導体１８を介して電気的に接続されている。
【００２４】
また、絶縁性樹脂５の一部がフランジ４ｄから延出する接地接点用可動導体１３周りを取り囲むように円筒状に成形されて、絶縁バリア２０を構成している。さらに、接地兼試験用端子２１がその一端を絶縁バリア２０内に延出するように絶縁性樹脂５に一体にモールドされている。そして、接地兼試験用端子２１の絶縁バリア２０内の延出部が例えば銅薄板からなるフレキシブル導体としての第２のフレキシブル導体２２を介して可動導体１３に電気的に接続され、接地用導体２７が接地兼試験用端子２１の他端に接続されている（接地兼試験用端子２１が接地されている）。なお、接地兼試験用端子２１は導電膜１９から離間して配設されている。
可動ロッド１４が、リンク機構（図示せず）を介して主回路接点開閉操作機構２３に接続され、接地接点用可動導体１３が、リンク機構（図示せず）を介して接地接点開閉操作機構２４に接続されている。なお、可動導体１３と接地接点開閉操作機構２４の操作ロッド２４ａとの間には絶縁部材としての絶縁ロッド２５が介装されており、接地接点側と開閉操作機構側との電気的絶縁が確保されている。主回路接点開閉操作機構２３および接地接点開閉操作機構２４は接地されている金属製のフレーム２６内に収納されている。また、シールド２９が主回路接点８を取り囲むように配設され、アークにより発生する金属蒸気でタンク２内が汚染されるのを防止している。
【００２５】
ついで、このスイッチギアの組立方法の一例について説明する。
まず、フランジ４ａ、４ｃをそれぞれ絶縁部材３ａ、３ｃを介してタンク２に接合し、主回路接点用固定導体１０および接地接点用固定導体１２を位置調整してフランジ４ａ、４ｃにそれぞれ接合する。また、主回路接点用可動導体１１と可動ロッド１４とを絶縁ロッド１５を介して連結する。また、フランジ４ｂをタンク２に絶縁部材３ｂを介して接合する。そして、可動導体１１をタンク２内に挿入し、可動導体１１と固定導体１２とを第１のフレキシブル導体１８で接続し、その後可動導体１１の位置を調整し、可動ロッド１４をフランジ４ｂにベローズ１６を介して接合する。ついで、フランジ４ｄをタンク２に絶縁部材３ｄを介して接合する。
ついで、この組立体および接地兼試験用端子２１を金型内に位置決め配置し、絶縁性樹脂５で該組立体と接地兼試験用端子２１とを一体にモールドする。その後、このモールド体に導電処理を施し、絶縁性樹脂５の該表面に導電膜１９を形成する。さらに、接地接点用可動導体１３をフランジ４ｄからタンク２内に挿入し、該可動導体１３の位置を調整した後、真空雰囲気中で該可動導体１３をフランジ４ｄにベローズ１７を介して接合する。ついで、可動導体１３と接地兼試験用端子２１とを第２のフレキシブル導体２２で接続して、図１に示されるスイッチギアが得られる。
【００２６】
つぎに、このスイッチギアの動作について図２を参照しつつ説明する。
通常の運転時では、主回路接点開閉操作機構２３を作動させて可動ロッド１４を図１中下方に移動させ、可動接点８ｂを固定接点８ａに当接させて主回路接点８を閉成している。同様に、接地接点開閉操作機構２４を作動させて可動導体１３を図１中上方に移動させ、可動接点９ｂを固定接点９ａから離間させて接地接点９を開成している。そこで、主母線６は、図２の（ａ）に示されるように、固定導体１０、可動導体１１、第１のフレキシブル導体１８および固定導体１２を介して送電ケーブル７に電気的に接続され、主母線６からの給電が送電ケーブル７を介して各種負荷機器に配電される。この時、主回路と真空容器１との間の電気的絶縁は絶縁部材３ａ、３ｃにより確保され、対地間の電気的絶縁は絶縁部材３ｂ、３ｄにより確保され、タンク２は中間電位となる。
また、点検時には、主回路接点開閉操作機構２３を作動させて可動ロッド１４を図１中上方に移動させ、可動接点８ｂを固定接点８ａから離間させて主回路接点８を開成している。同様に、接地接点開閉操作機構２４を作動させて可動導体１３を図１中下方に移動させ、可動接点９ｂを固定接点９ａに当接させて接地接点９を閉成している。さらに、接地導体２６を接地兼試験用端子２１から取り外す。そこで、主母線６は、図２の（ｂ）に示されるように、送電ケーブル７と電気的に分離され、接地兼試験用端子２１が、第２のフレキシブル導体２２、可動導体１３および固定導体１２を介して送電ケーブル７に電気的に接続される。そして、接地兼試験用端子２１に電源２８を接続して、送電ケーブル７の耐電圧試験が行われる。
【００２７】
このように、この実施の形態１によれば、接地兼試験用端子２１が真空容器１の外部に配設され、接地接点側可動導体１３と接地兼試験用端子２１とが真空容器１の外部で第２のフレキシブル導体２２で接続されているので、真空容器１内部の構造が簡略化され、信頼性が向上されるとともに、タンク２内の省スペース化が図られ、小型化が達成でき、かつ、低コスト化が図られる。さらに、接地接点側可動導体１３と接地兼試験用端子２１との接続作業が作業しやすい真空容器１の外部で行われるので、生産性が向上され、その分低コスト化が図られる。
また、フランジ４ｄが絶縁部材３ｄを介してタンク２に接続されているので、タンク２が中間電位となり、真空容器１内では、接地部分は接地接点側可動導体１３のみとなり、接地部分の極小化が図られる。そこで、フランジ４ｄをタンク２に絶縁部材３ｄを介して接続するという簡略の構造により、装置の大型化をもたらすことなく、地絡に配慮した構造が実現できる。しかも、接地接点９の可動接点９ｂがアークを発生させる主回路接点８から十分な距離を確保して配置でき、アークによる影響を低減させることができる。
また、排出規制対象ガスであるＳＦ６ガスを用いていないので、製造、点検、設備廃棄時において、ＳＦ６ガスの取り扱いや管理が不要となり、その分低コスト化が図られる。
また、接地兼試験用端子２１が絶縁性樹脂５でタンク２と一体にモールドされ、さらに絶縁バリア２０がモールド時に絶縁性樹脂５の一部として成形されるので、接地兼試験用端子２１や絶縁バリア２０の組立作業が不要となり、その分低コスト化が図られる。
また、接地接点側可動導体１３の真空容器１からの延出部分が絶縁バリア２０で囲繞されて、フレーム２６内に納められているので、小型化が図られる。
また、接地接点側可動電極１３の他端側が真空容器１外に延出されているが、通常の運転時には、該可動電極１３は接地電位となっており、電圧が可動電極１３に印加されるのは点検時のみであるので、全構成を容器内部に配した従来技術と比較して、信頼性および安全性を低下させるものではない。
【００２８】
なお、上記実施の形態１では、絶縁バリア２０が円筒状に形成されているものとしているが、絶縁バリアの形状は円筒状に限定されるものではなく、接地接点側可動導体１３と第２のフレキシブル導体２２との接続部を囲繞していればよく、例えば六角形や四角形の筒状に形成されてよい。
【００２９】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係るスイッチギアの要部を模式的に示す図であり、図３の（ａ）はその上面図、図３の（ｂ）はその側断面部である。
図３において、接地兼試験用端子３０はその一端にリング状の接続部３０ａが形成され、接続部３０ａの開口に接地接点側可動導体１３を挿通させるように絶縁性樹脂５でモールドされている。フレキシブル導体としての第２のフレキシブル導体４０は、短尺の可撓性を有する銅薄板をコの字状に折り曲げ、ついでその両端を外開き状に折り曲げ、さらにコの字状の中央に開口を穿設して形成されている。そして、第２のフレキシブル導体４０は、その開口に接地接点側可動導体１３を挿通させ、両端を接続部３０ａにロー付けして接続し、ついで開口部で可動導体１３にロー付けして接続して取り付けられる。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３０】
この実施の形態２によれば、接地兼試験用端子３０の一端側がリング状の接続部３０ａに形成されているので、第２のフレキシブル導体４０の配置を自由に変えことができる。即ち、接続部３０ａが接地接点側可動導体１３を取り囲むように配置されているので、第２のフレキシブル導体４０を可動導体１３の軸心を中心として回転させたいずれの位置でも、第２のフレキシブル導体４０を接続部３０ａに接続することができる。そこで、フレーム２６の位置に合わせて第２のフレキシブル導体４０の配置を変えて取り付けることができ、フレーム２６との絶縁距離を確保することができる。
【００３１】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３に係るスイッチギアの要部を模式的に示す側断面部である。
図４において、接地兼試験用端子３１はその一端に有底円筒状の接続部３１ａが形成され、接続部３１ａの底部中央に穿設された開口に接地接点側可動導体１３を挿通させるように絶縁性樹脂５でモールドされている。そして、絶縁性ゴムからなる弾性部材としてのリング４１が接続部３１ａの内周壁面とフランジ４ｄの外周壁面との間に介装されている。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００３２】
この実施の形態３では、タンク２にフランジ４ａ〜４ｄ等を組み付けた組立体と接地兼試験用端子３１とを金型内に位置決め配置する際に、リング４１を接続部３１ａの内周壁面とフランジ４ｄの外周壁面との間に介装し、その後絶縁性樹脂５で一体にモールドしている。そこで、タンク２、絶縁部材３ａ〜３ｄ、フランジ４ａ〜４ｄの製造上の寸法バラツキや各部品の接合後の組立寸法バラツキがリング４１の変形により吸収されるので、モールド用の金型と組立体・接地兼試験用端子３１との位置合わせ、金型への組立体・接地兼試験用端子３１のセットが容易となり、モールドの生産性が向上される。
【００３３】
実施の形態４．
この実施の形態４では、図５に示されるように、絶縁ロッド２５と絶縁バリア２０との間が絶縁性ゴムからなる伸縮自在な絶縁性部材４２により密閉されているものである。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３４】
この実施の形態４によれば、絶縁ロッド２５と絶縁バリア２０との間が伸縮自在の絶縁性部材４２により密閉されているので、絶縁耐力を向上させることができるとともに、当該部分が空気中の異物等に汚染されることに起因する絶縁物の沿面絶縁耐力の低下を抑制することができる。
【００３５】
実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５に係るスイッチギアの要部を模式的に示す図であり、図６の（ａ）はその上面図、図６の（ｂ）はその側断面部である。
図６において、接続端子４３はＵ字状に成形され、接地接点側可動導体１３の軸方向と直交するように配置され、その一端が接地接点側可動導体１３の他端側に接続されている。そして、第２のフレキシブル導体２２が接続端子４３の他端に接続されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３６】
スイッチギアにおいては、接地接点９が閉成されている状態では、短絡電流通電性能が必要となる。この時、短絡電流により接地接点９に電磁反発力Ｆが作用し、この力が可動導体１３を図６の（ｂ）中上方に押し上げる方向に働く。
この実施の形態５では、Ｕ字状の接続端子４３が接地接点側可動導体１３の軸方向と直交するように配置されているので、短絡電流はＵ字状の接続端子４３の相対する辺中を逆向きに流れ、斥力ｆが図６の（ｂ）中下方に働く。そこで、この電磁力ｆが電磁反発力Ｆと相殺する方向に働くので、接地接点９を閉成させるために必要な接触圧力を低減できる。
【００３７】
実施の形態６．
この実施の形態６では、図７に示されるように、鍔部４４ａが絶縁部材としての絶縁ロッド４４の縁部全周にわたって絶縁バリア２０側に延設されている。この鍔部４４ａは絶縁バリア２０の外径より大径の内径に形成されている。そして、絶縁ロッド４４は、接地接点９の閉成時に、鍔部４４ａが絶縁バリア２０の先端部に、接地接点側可動導体１３の軸方向で重なるように、即ちオーバーラップするように、配設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００３８】
この実施の形態６によれば、絶縁バリア２０内部が絶縁ロッド４４により外部から遮断されるので、絶縁耐力を向上させることができるとともに、当該部分が空気中の異物等に汚染されることに起因する絶縁物の沿面絶縁耐力の低下を抑制することができる。
【００３９】
なお、上記各実施の形態では、真空容器１内に１相分の主回路接点および接地接点を収容するものとして説明しているが、本願は多相構造のスイッチギアに適用してもよいことはいうまでもないことである。この場合、真空容器１内に多相分の主回路接点および接地接点を収容するようにすればよい。
【００４０】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４１】
この発明によれば、固定側および可動側からなる主回路接点が接地された真空容器内に設けられ、これらの両接点にそれぞれ接続された各主回路導体が上記真空容器の壁を貫通して配設されたスイッチギアにおいて、
上記真空容器の壁を貫通して一端が上記真空容器内の上記主回路導体の少なくとも一方に接離可能に配設された接地導体と、
絶縁部材を介して上記真空容器から延出する上記接地導体の他端に連結された操作機構と、
上記真空容器から延出する上記接地導体の他端側に相対的に変位可能に連結された接地兼試験用端子とを備え、
上記接地兼試験用端子が上記真空容器に対して絶縁され、上記接地兼試験用端子の一端と上記接地導体の他端側とがフレキシブル導体で接続され、上記接地導体と上記フレキシブル導体との接続部が筒状の絶縁バリヤで囲まれている。
そこで、小型化および低コスト化が図られるとともに、信頼性および安全性の高いスイッチギアが得られる。また、新たにブッシング等を設ける必要がなく、構成が簡易となる。さらに、接地部との絶縁距離が小さくなり、装置をコンパクトに構成できる。
【００４４】
また、上記真空容器が金属製のタンクを絶縁性樹脂でモールドして構成され、上記接地兼試験用端子が上記タンクと絶縁されて上記絶縁性樹脂で上記タンクと一体にモールドされているので、接地兼試験用端子の組立が不要となり、生産性を向上させることができる。
【００４５】
また、上記接地兼試験用端子の一端が上記接地導体を囲繞するリング形状に形成され、上記フレキシブル導体がリング状に形成された上記接地兼試験用端子の一端に接続されているので、フレキシブル導体の配置の自由度が増大し、操作機構を収容するフレームに対する絶縁距離を確保することができる。
【００４６】
また、上記接地導体が上記タンクに絶縁されて固着された有底筒状のフランジの底部を貫通して、気密に、かつ、伸縮自在に取り付けられ、上記接地兼試験用端子の一端が上記フランジを囲繞するリング形状に形成され、さらにリング状の絶縁性弾性部材がリング状の上記接地兼試験用端子の一端と上記フランジとの間に介装されているので、真空容器の構成部品と接地兼試験用端子とを絶縁性樹脂でモールドする際に、該構成部品の寸法バラツキを絶縁性弾性部材の変形で吸収できる。そこで、金型内での構成部品および接地兼試験用端子の精度の高い位置合わせ作業が不要となり、モールド作業性が向上される。
【００４７】
また、上記絶縁部材と上記絶縁バリアとの間が伸縮自在な絶縁性部材により密閉されているので、気中絶縁部分の汚染や異物の付着にともなう沿面絶縁耐力の低下が抑制される。
【００４８】
また、Ｕ字状の接続端子が、一端を上記接地導体の他端側に接続させて、上記接地導体の軸方向と直交するように取り付けられ、上記フレキシブル導体が上記接続端子の他端に接続されているので、短絡電流通電時に接続端子に発生する電磁力が接地接点を開成するように接地導体に作用する電磁反発力を相殺するように働き、接地接点の開成を防止することができる。
【００４９】
また、鍔部が上記絶縁部材の縁部全周にわたって上記絶縁バリア側に延出し、かつ、上記絶縁バリアの外径より大径の内径に形成され、上記絶縁部材は、上記接地導体が上記主回路導体に接触している時に、上記鍔部が上記絶縁バリアの先端部と上記接地導体の軸方向で重なり合うように配設されているので、気中絶縁部分の汚染や異物の付着にともなう沿面絶縁耐力の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るスイッチギアの構成を模式的に示す側断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るスイッチギアの電気的接続図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るスイッチギアの要部を模式的に示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係るスイッチギアの要部を模式的に示す側断面図である。
【図５】この発明の実施の形態４に係るスイッチギアの要部を模式的に示す側断面図である。
【図６】この発明の実施の形態５に係るスイッチギアの要部を模式的に示す図である。
【図７】この発明の実施の形態６に係るスイッチギアの要部を模式的に示す側断面図である。
【図８】従来のスイッチギアの要部を示す構成図である。
【図９】従来のスイッチギアの電気的接続図である。
【符号の説明】
１ 真空容器、２ タンク、４ｄ フランジ、５ 絶縁性樹脂、８ 主回路接点、１０ 主回路接点側固定導体（主回路導体）、１２ 接地接点側固定導体（主回路導体）、１３ 接地接点側可動導体（接地導体）、２０ 絶縁バリア、２１、３０、３１ 接地兼試験用端子、２２、４０ 第２のフレキシブル導体（フレキシブル導体）、２４ 接地接点開閉操作機構（操作機構）、２５ 絶縁ロッド（絶縁部材）、４１ 絶縁性弾性部材、４２ 絶縁性部材、４３ 接続端子、４４ 絶縁ロッド（絶縁部材）、４４ａ 鍔部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、母線側と負荷側とを接離する遮断部および断路部を含む主回路開閉器および負荷側と接地用導体とを接離する接地開閉器等の複数の開閉器が内部に収納されてなる真空容器をモールドした複合絶縁の真空開閉装置（スイッチギア）の試験用端子構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スイッチギアは、母線からの受電を、各種の負荷機器や他の電気室に配電する用途に適用されるものであり、母線との接続のための母線側導体および負荷への送電ケーブルとの接続のための負荷側導体等の接続導体とともに、母線側導体と負荷側導体とを接離するための主回路開閉器、負荷側導体を接地するための接地開閉器および監視制御に必要な制御機器等の内部機器を、接地金属製の外箱内に適宜に配設して構成されている。
このスイッチギアの一種としては、例えば特公平７−２８４８８号公報に記載されているように、主たる内部機器としての主回路開閉器と接地開閉器とを接続導体の一部とともに一体化して構成された機能ユニットを備え、この機能ユニットを外箱内に配設して、母線および送電ケーブルとの接続のみを行えばよい構成としたスイッチギアがある。
【０００３】
図８は例えば特公平７−２８４８８号公報に記載された従来のスイッチギアの要部を示す構成図、図９は図８に示されたスイッチギアの電気的接続図である。図８および図９において、容器１００は、接地金属製であり、ＳＦ６ガス（絶縁性ガス）が内部に封入されている。そして、送電ケーブル接続用のブッシング９２ａおよび母線接続用のブッシング９２ｂが容器１００の周壁の一部に気密に貫装され、さらに、第１、第２および第３の開閉器５０、５１、５２および真空消弧室９０が容器１００内に配設されている。
【０００４】
３本の母線側分岐導体６１が、それぞれ絶縁支持碍子１１０に支持されて容器１００内に配設され、それぞれ外部の三相の母線（図示せず）の対応する相の母線にブッシング９２ｂを介して接続されている。これらの母線側分岐導体６１は、それぞれ対応する真空消弧室９０内に構成された開閉装置（図示せず）を介して第１の開閉器５０に接続されている。
中間導体６０が、それぞれ絶縁支持碍子１１１に固定支持されて容器１００内に配設されている。そして、第１の開閉器５０が、それぞれ中間導体６０に接続され、該中間導体６０により２方向に分岐されて第２および第３の開閉器５１、５２に接続されている。
６本の負荷側導体９２が、それぞれブッシング９２ａに支持されて容器１００を貫通するように配設されている。ここで、６本の負荷側導体９２は、２組の三相の負荷側導体を構成している。そして、第２の開閉器５１が１組の三相の負荷側導体９２を介して外部の送電ケーブル（図示せず）に接続され、第３の開閉器５２がもう１組の三相の負荷側導体９２を介して外部の送電ケーブルに接続されている。
【０００５】
第１の開閉器５０は、操作機構（図示せず）により金属リンク８０および絶縁リンク７０を介して軸５０ａ周りに揺動される揺動電極５０ｂを備えている。そして、揺動電極５０ｂは、その揺動位置に応じて、真空消弧室９０内部の開閉装置の出力電極と中間導体６０の対応位置に突設された固定電極とを接続する閉路位置と、接地用導体１００ａに接続する接地位置と、閉路位置と接地位置との中間であり、固定電極および接地用導体１００ａから離間した断路位置とを採るように構成されている。
【０００６】
第２の開閉器５１は、操作機構（図示せず）により金属リンク８０および絶縁リンク７０を介して軸５１ａ周りに揺動される揺動電極５１ｂを備えている。そして、揺動電極５１ｂは、その揺動位置に応じて、負荷側導体９２と中間導体６０の対応位置に突設された固定電極とを接続する閉路位置と、接地用導体１００ｂに接続する接地位置と、閉路位置と接地位置との中間であり、固定電極および接地用導体１００ｂから離間した断路位置とを採るように構成されている。
【０００７】
第３の開閉器５２は、操作機構（図示せず）により金属リンク８０および絶縁リンク７０を介して軸５２ａ周りに揺動される揺動電極５２ｂを備えている。そして、揺動電極５２ｂは、その揺動位置に応じて、負荷側導体９２と中間導体６０の対応位置に突設された固定電極とを接続する閉路位置と、接地用導体１００ｃに接続する接地位置と、閉路位置と接地位置との中間であり、固定電極および接地用導体１００ｃから離間した断路位置とを採るように構成されている。
【０００８】
このように、従来のスイッチギアは、母線側分岐導体６１と負荷側導体９２とを接離する主回路開閉部と負荷側導体９２を接地する接地開閉部とを構成する第１、第２および第３の開閉器５０、５１、５２が、母線側分岐導体６１および負荷側導体９２とともに容器１００内に配設され、小型化が実現されている。そして、この従来のスイッチギアは、母線側分岐導体６１をブッシング９２ｂを介して外部の母線に接続し、負荷側導体９２をブッシング９２ａを介して送電ケーブルに接続することで、母線からの受電を各種負荷機器等に配電する用途に適用される。
【０００９】
このように構成された従来のスイッチギアにおいては、図示していないが、試験用端子が挿通されたブッシングが容器１００の壁面に貫装され、さらに試験用端子の容器１００内の突出端が接地用導体１００ａ、１００ｂ、１００ｃに接続されている。そして、該試験用端子を用いて、送電ケーブルの耐電圧試験が行われている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスイッチギアは、上記に示したように、絶縁ガスが封入されている容器１００に試験用端子が挿通されたブッシングを容器１００に貫装しているので、ブッシングの設置スペースが必要となり、容器１００の容積が大きくなり、コストアップしてしまうという課題があった。
また、アークを発生するようなガス開閉器が容器１００内に配設されている場合には、試験用端子は通常接地されているので、容器１００内での地絡に配慮した構造設計が必要となり、装置が大型となっていまうという課題もあった。
さらに、ＳＦ６ガスは地球温暖化防止のために排出規制対象となっており、取り扱いや管理上の問題が新たに発生し、製造、点検、設備廃却時において、コストが増加するという課題もあった。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、容器のスペースの有効活用が可能で、装置の小型化および低コスト化が図られ、より信頼性および安全性の高いスイッチギアを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るスイッチギアは、固定側および可動側からなる主回路接点が接地された真空容器内に設けられ、これらの両接点にそれぞれ接続された各主回路導体が上記真空容器の壁を貫通して配設されたスイッチギアにおいて、
上記真空容器の壁を貫通して一端が上記真空容器内の上記主回路導体の少なくとも一方に接離可能に配設された接地導体と、
絶縁部材を介して上記真空容器から延出する上記接地導体の他端に連結された操作機構と、
上記真空容器から延出する上記接地導体の他端側に相対的に変位可能に連結された接地兼試験用端子とを備え、
上記接地兼試験用端子が上記真空容器に対して絶縁され、上記接地兼試験用端子の一端と上記接地導体の他端側とがフレキシブル導体で接続され、上記接地導体と上記フレキシブル導体との接続部が筒状の絶縁バリヤで囲まれているものである。
【００１５】
また、上記真空容器が金属製のタンクを絶縁性樹脂でモールドして構成され、上記接地兼試験用端子が上記タンクと絶縁されて上記絶縁性樹脂で上記タンクと一体にモールドされているものである。
【００１６】
また、上記接地兼試験用端子の一端が上記接地導体を囲繞するリング形状に形成され、上記フレキシブル導体がリング状に形成された上記接地兼試験用端子の一端に接続されているものである。
【００１７】
また、上記接地導体が上記タンクに絶縁されて固着された有底筒状のフランジの底部を貫通して、気密に、かつ、伸縮自在に取り付けられ、上記接地兼試験用端子の一端が上記フランジを囲繞するリング形状に形成され、さらにリング状の絶縁性弾性部材がリング状の上記接地兼試験用端子の一端と上記フランジとの間に介装されているものである。
【００１８】
また、上記絶縁部材と上記絶縁バリアとの間が伸縮自在な絶縁性部材により密閉されているものである。
【００１９】
また、Ｕ字状の接続端子が、一端を上記接地導体の他端側に接続させて、上記接地導体の軸方向と直交するように取り付けられ、上記フレキシブル導体が上記接続端子の他端に接続されているものである。
【００２０】
また、鍔部が上記絶縁部材の縁部全周にわたって上記絶縁バリア側に延出し、かつ、上記絶縁バリアの外径より大径の内径に形成され、上記絶縁部材は、上記接地導体が上記主回路導体に接触している時に、上記鍔部が上記絶縁バリアの先端部と上記接地導体の軸方向で重なり合うように配設されているものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るスイッチギアの構成を模式的に示す側断面部である。ここでは、単相のスイッチギアを示している。
図１において、真空容器１は、金属製のタンク２と、タンク２の両端面に穿設された複数の開口外縁部にそれぞれ気密にロー付け（接合）された絶縁性のセラミックからなる筒状の絶縁部材３ａ〜３ｄと、絶縁部材３ａ〜３ｄのそれぞれに気密に接合された有底円筒状のフランジ４ａ〜４ｄと、タンク２、絶縁部材３ａ〜３ｄおよびフランジ４ａ〜４ｄを一体にモールドした絶縁性樹脂５とを備えている。そして、この真空容器１の内部は真空に維持されるとともに、絶縁性樹脂５の外周面に導電処理が施されて導電膜１９が形成され、該導電膜１９が接地されている。
【００２２】
主回路導体としての主回路接点用固定導体１０は、フランジ４ａおよび絶縁性樹脂５を貫通するように真空容器１に気密に固定されている。そして、固定導体１０の真空容器１内に延出する端部が主回路接点８の固定接点８ａを構成し、真空容器１外に延出する端部が主母線６に接続される。可動ロッド１４は、フランジ４ｂにベローズ１６を介して気密に、固定導体１０と同軸に、かつ、固定導体１０の軸方向に沿って往復移動可能に真空容器１に取り付けられている。主回路接点用可動導体１１は、この可動ロッド１４の真空容器１内に延出する端部に絶縁ロッド１５を介して同軸に固定されている。そして、固定接点８ａと相対する可動導体１１の端部が主回路接点８の可動接点８ｂを構成している。
【００２３】
主回路導体としての接地接点用固定導体１２は、フランジ４ｃおよび絶縁性樹脂５を貫通するように真空容器１に気密に固定されている。そして、固定導体１２の真空容器１内に延出する端部が接地接点９の固定接点９ａを構成し、真空容器１外に延出する端部が送電ケーブル７に接続される。接地導体としての接地接点用可動導体１３は、フランジ４ｄにベローズ１７を介して気密に、固定導体１２と同軸に、かつ、固定導体１２の軸方向に沿って往復移動可能に真空容器１に取り付けられている。そして、可動導体１３の真空容器１内に延出する端部が接地接点９の可動接点９ｂを構成している。さらに、主回路接点用可動導体１１と接地接点用固定導体１２とが、例えば銅薄板からなる第１のフレキシブル導体１８を介して電気的に接続されている。
【００２４】
また、絶縁性樹脂５の一部がフランジ４ｄから延出する接地接点用可動導体１３周りを取り囲むように円筒状に成形されて、絶縁バリア２０を構成している。さらに、接地兼試験用端子２１がその一端を絶縁バリア２０内に延出するように絶縁性樹脂５に一体にモールドされている。そして、接地兼試験用端子２１の絶縁バリア２０内の延出部が例えば銅薄板からなるフレキシブル導体としての第２のフレキシブル導体２２を介して可動導体１３に電気的に接続され、接地用導体２７が接地兼試験用端子２１の他端に接続されている（接地兼試験用端子２１が接地されている）。なお、接地兼試験用端子２１は導電膜１９から離間して配設されている。
可動ロッド１４が、リンク機構（図示せず）を介して主回路接点開閉操作機構２３に接続され、接地接点用可動導体１３が、リンク機構（図示せず）を介して接地接点開閉操作機構２４に接続されている。なお、可動導体１３と接地接点開閉操作機構２４の操作ロッド２４ａとの間には絶縁部材としての絶縁ロッド２５が介装されており、接地接点側と開閉操作機構側との電気的絶縁が確保されている。主回路接点開閉操作機構２３および接地接点開閉操作機構２４は接地されている金属製のフレーム２６内に収納されている。また、シールド２９が主回路接点８を取り囲むように配設され、アークにより発生する金属蒸気でタンク２内が汚染されるのを防止している。
【００２５】
ついで、このスイッチギアの組立方法の一例について説明する。
まず、フランジ４ａ、４ｃをそれぞれ絶縁部材３ａ、３ｃを介してタンク２に接合し、主回路接点用固定導体１０および接地接点用固定導体１２を位置調整してフランジ４ａ、４ｃにそれぞれ接合する。また、主回路接点用可動導体１１と可動ロッド１４とを絶縁ロッド１５を介して連結する。また、フランジ４ｂをタンク２に絶縁部材３ｂを介して接合する。そして、可動導体１１をタンク２内に挿入し、可動導体１１と固定導体１２とを第１のフレキシブル導体１８で接続し、その後可動導体１１の位置を調整し、可動ロッド１４をフランジ４ｂにベローズ１６を介して接合する。ついで、フランジ４ｄをタンク２に絶縁部材３ｄを介して接合する。
ついで、この組立体および接地兼試験用端子２１を金型内に位置決め配置し、絶縁性樹脂５で該組立体と接地兼試験用端子２１とを一体にモールドする。その後、このモールド体に導電処理を施し、絶縁性樹脂５の該表面に導電膜１９を形成する。さらに、接地接点用可動導体１３をフランジ４ｄからタンク２内に挿入し、該可動導体１３の位置を調整した後、真空雰囲気中で該可動導体１３をフランジ４ｄにベローズ１７を介して接合する。ついで、可動導体１３と接地兼試験用端子２１とを第２のフレキシブル導体２２で接続して、図１に示されるスイッチギアが得られる。
【００２６】
つぎに、このスイッチギアの動作について図２を参照しつつ説明する。
通常の運転時では、主回路接点開閉操作機構２３を作動させて可動ロッド１４を図１中下方に移動させ、可動接点８ｂを固定接点８ａに当接させて主回路接点８を閉成している。同様に、接地接点開閉操作機構２４を作動させて可動導体１３を図１中上方に移動させ、可動接点９ｂを固定接点９ａから離間させて接地接点９を開成している。そこで、主母線６は、図２の（ａ）に示されるように、固定導体１０、可動導体１１、第１のフレキシブル導体１８および固定導体１２を介して送電ケーブル７に電気的に接続され、主母線６からの給電が送電ケーブル７を介して各種負荷機器に配電される。この時、主回路と真空容器１との間の電気的絶縁は絶縁部材３ａ、３ｃにより確保され、対地間の電気的絶縁は絶縁部材３ｂ、３ｄにより確保され、タンク２は中間電位となる。
また、点検時には、主回路接点開閉操作機構２３を作動させて可動ロッド１４を図１中上方に移動させ、可動接点８ｂを固定接点８ａから離間させて主回路接点８を開成している。同様に、接地接点開閉操作機構２４を作動させて可動導体１３を図１中下方に移動させ、可動接点９ｂを固定接点９ａに当接させて接地接点９を閉成している。さらに、接地導体２６を接地兼試験用端子２１から取り外す。そこで、主母線６は、図２の（ｂ）に示されるように、送電ケーブル７と電気的に分離され、接地兼試験用端子２１が、第２のフレキシブル導体２２、可動導体１３および固定導体１２を介して送電ケーブル７に電気的に接続される。そして、接地兼試験用端子２１に電源２８を接続して、送電ケーブル７の耐電圧試験が行われる。
【００２７】
このように、この実施の形態１によれば、接地兼試験用端子２１が真空容器１の外部に配設され、接地接点側可動導体１３と接地兼試験用端子２１とが真空容器１の外部で第２のフレキシブル導体２２で接続されているので、真空容器１内部の構造が簡略化され、信頼性が向上されるとともに、タンク２内の省スペース化が図られ、小型化が達成でき、かつ、低コスト化が図られる。さらに、接地接点側可動導体１３と接地兼試験用端子２１との接続作業が作業しやすい真空容器１の外部で行われるので、生産性が向上され、その分低コスト化が図られる。
また、フランジ４ｄが絶縁部材３ｄを介してタンク２に接続されているので、タンク２が中間電位となり、真空容器１内では、接地部分は接地接点側可動導体１３のみとなり、接地部分の極小化が図られる。そこで、フランジ４ｄをタンク２に絶縁部材３ｄを介して接続するという簡略の構造により、装置の大型化をもたらすことなく、地絡に配慮した構造が実現できる。しかも、接地接点９の可動接点９ｂがアークを発生させる主回路接点８から十分な距離を確保して配置でき、アークによる影響を低減させることができる。
また、排出規制対象ガスであるＳＦ６ガスを用いていないので、製造、点検、設備廃棄時において、ＳＦ６ガスの取り扱いや管理が不要となり、その分低コスト化が図られる。
また、接地兼試験用端子２１が絶縁性樹脂５でタンク２と一体にモールドされ、さらに絶縁バリア２０がモールド時に絶縁性樹脂５の一部として成形されるので、接地兼試験用端子２１や絶縁バリア２０の組立作業が不要となり、その分低コスト化が図られる。
また、接地接点側可動導体１３の真空容器１からの延出部分が絶縁バリア２０で囲繞されて、フレーム２６内に納められているので、小型化が図られる。
また、接地接点側可動電極１３の他端側が真空容器１外に延出されているが、通常の運転時には、該可動電極１３は接地電位となっており、電圧が可動電極１３に印加されるのは点検時のみであるので、全構成を容器内部に配した従来技術と比較して、信頼性および安全性を低下させるものではない。
【００２８】
なお、上記実施の形態１では、絶縁バリア２０が円筒状に形成されているものとしているが、絶縁バリアの形状は円筒状に限定されるものではなく、接地接点側可動導体１３と第２のフレキシブル導体２２との接続部を囲繞していればよく、例えば六角形や四角形の筒状に形成されてよい。
【００２９】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係るスイッチギアの要部を模式的に示す図であり、図３の（ａ）はその上面図、図３の（ｂ）はその側断面部である。
図３において、接地兼試験用端子３０はその一端にリング状の接続部３０ａが形成され、接続部３０ａの開口に接地接点側可動導体１３を挿通させるように絶縁性樹脂５でモールドされている。フレキシブル導体としての第２のフレキシブル導体４０は、短尺の可撓性を有する銅薄板をコの字状に折り曲げ、ついでその両端を外開き状に折り曲げ、さらにコの字状の中央に開口を穿設して形成されている。そして、第２のフレキシブル導体４０は、その開口に接地接点側可動導体１３を挿通させ、両端を接続部３０ａにロー付けして接続し、ついで開口部で可動導体１３にロー付けして接続して取り付けられる。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３０】
この実施の形態２によれば、接地兼試験用端子３０の一端側がリング状の接続部３０ａに形成されているので、第２のフレキシブル導体４０の配置を自由に変えことができる。即ち、接続部３０ａが接地接点側可動導体１３を取り囲むように配置されているので、第２のフレキシブル導体４０を可動導体１３の軸心を中心として回転させたいずれの位置でも、第２のフレキシブル導体４０を接続部３０ａに接続することができる。そこで、フレーム２６の位置に合わせて第２のフレキシブル導体４０の配置を変えて取り付けることができ、フレーム２６との絶縁距離を確保することができる。
【００３１】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３に係るスイッチギアの要部を模式的に示す側断面部である。
図４において、接地兼試験用端子３１はその一端に有底円筒状の接続部３１ａが形成され、接続部３１ａの底部中央に穿設された開口に接地接点側可動導体１３を挿通させるように絶縁性樹脂５でモールドされている。そして、絶縁性ゴムからなる弾性部材としてのリング４１が接続部３１ａの内周壁面とフランジ４ｄの外周壁面との間に介装されている。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００３２】
この実施の形態３では、タンク２にフランジ４ａ〜４ｄ等を組み付けた組立体と接地兼試験用端子３１とを金型内に位置決め配置する際に、リング４１を接続部３１ａの内周壁面とフランジ４ｄの外周壁面との間に介装し、その後絶縁性樹脂５で一体にモールドしている。そこで、タンク２、絶縁部材３ａ〜３ｄ、フランジ４ａ〜４ｄの製造上の寸法バラツキや各部品の接合後の組立寸法バラツキがリング４１の変形により吸収されるので、モールド用の金型と組立体・接地兼試験用端子３１との位置合わせ、金型への組立体・接地兼試験用端子３１のセットが容易となり、モールドの生産性が向上される。
【００３３】
実施の形態４．
この実施の形態４では、図５に示されるように、絶縁ロッド２５と絶縁バリア２０との間が絶縁性ゴムからなる伸縮自在な絶縁性部材４２により密閉されているものである。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３４】
この実施の形態４によれば、絶縁ロッド２５と絶縁バリア２０との間が伸縮自在の絶縁性部材４２により密閉されているので、絶縁耐力を向上させることができるとともに、当該部分が空気中の異物等に汚染されることに起因する絶縁物の沿面絶縁耐力の低下を抑制することができる。
【００３５】
実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５に係るスイッチギアの要部を模式的に示す図であり、図６の（ａ）はその上面図、図６の（ｂ）はその側断面部である。
図６において、接続端子４３はＵ字状に成形され、接地接点側可動導体１３の軸方向と直交するように配置され、その一端が接地接点側可動導体１３の他端側に接続されている。そして、第２のフレキシブル導体２２が接続端子４３の他端に接続されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３６】
スイッチギアにおいては、接地接点９が閉成されている状態では、短絡電流通電性能が必要となる。この時、短絡電流により接地接点９に電磁反発力Ｆが作用し、この力が可動導体１３を図６の（ｂ）中上方に押し上げる方向に働く。
この実施の形態５では、Ｕ字状の接続端子４３が接地接点側可動導体１３の軸方向と直交するように配置されているので、短絡電流はＵ字状の接続端子４３の相対する辺中を逆向きに流れ、斥力ｆが図６の（ｂ）中下方に働く。そこで、この電磁力ｆが電磁反発力Ｆと相殺する方向に働くので、接地接点９を閉成させるために必要な接触圧力を低減できる。
【００３７】
実施の形態６．
この実施の形態６では、図７に示されるように、鍔部４４ａが絶縁部材としての絶縁ロッド４４の縁部全周にわたって絶縁バリア２０側に延設されている。この鍔部４４ａは絶縁バリア２０の外径より大径の内径に形成されている。そして、絶縁ロッド４４は、接地接点９の閉成時に、鍔部４４ａが絶縁バリア２０の先端部に、接地接点側可動導体１３の軸方向で重なるように、即ちオーバーラップするように、配設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００３８】
この実施の形態６によれば、絶縁バリア２０内部が絶縁ロッド４４により外部から遮断されるので、絶縁耐力を向上させることができるとともに、当該部分が空気中の異物等に汚染されることに起因する絶縁物の沿面絶縁耐力の低下を抑制することができる。
【００３９】
なお、上記各実施の形態では、真空容器１内に１相分の主回路接点および接地接点を収容するものとして説明しているが、本願は多相構造のスイッチギアに適用してもよいことはいうまでもないことである。この場合、真空容器１内に多相分の主回路接点および接地接点を収容するようにすればよい。
【００４０】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４１】
この発明によれば、固定側および可動側からなる主回路接点が接地された真空容器内に設けられ、これらの両接点にそれぞれ接続された各主回路導体が上記真空容器の壁を貫通して配設されたスイッチギアにおいて、
上記真空容器の壁を貫通して一端が上記真空容器内の上記主回路導体の少なくとも一方に接離可能に配設された接地導体と、
絶縁部材を介して上記真空容器から延出する上記接地導体の他端に連結された操作機構と、
上記真空容器から延出する上記接地導体の他端側に相対的に変位可能に連結された接地兼試験用端子とを備え、
上記接地兼試験用端子が上記真空容器に対して絶縁され、上記接地兼試験用端子の一端と上記接地導体の他端側とがフレキシブル導体で接続され、上記接地導体と上記フレキシブル導体との接続部が筒状の絶縁バリヤで囲まれている。
そこで、小型化および低コスト化が図られるとともに、信頼性および安全性の高いスイッチギアが得られる。また、新たにブッシング等を設ける必要がなく、構成が簡易となる。さらに、接地部との絶縁距離が小さくなり、装置をコンパクトに構成できる。
【００４４】
また、上記真空容器が金属製のタンクを絶縁性樹脂でモールドして構成され、上記接地兼試験用端子が上記タンクと絶縁されて上記絶縁性樹脂で上記タンクと一体にモールドされているので、接地兼試験用端子の組立が不要となり、生産性を向上させることができる。
【００４５】
また、上記接地兼試験用端子の一端が上記接地導体を囲繞するリング形状に形成され、上記フレキシブル導体がリング状に形成された上記接地兼試験用端子の一端に接続されているので、フレキシブル導体の配置の自由度が増大し、操作機構を収容するフレームに対する絶縁距離を確保することができる。
【００４６】
また、上記接地導体が上記タンクに絶縁されて固着された有底筒状のフランジの底部を貫通して、気密に、かつ、伸縮自在に取り付けられ、上記接地兼試験用端子の一端が上記フランジを囲繞するリング形状に形成され、さらにリング状の絶縁性弾性部材がリング状の上記接地兼試験用端子の一端と上記フランジとの間に介装されているので、真空容器の構成部品と接地兼試験用端子とを絶縁性樹脂でモールドする際に、該構成部品の寸法バラツキを絶縁性弾性部材の変形で吸収できる。そこで、金型内での構成部品および接地兼試験用端子の精度の高い位置合わせ作業が不要となり、モールド作業性が向上される。
【００４７】
また、上記絶縁部材と上記絶縁バリアとの間が伸縮自在な絶縁性部材により密閉されているので、気中絶縁部分の汚染や異物の付着にともなう沿面絶縁耐力の低下が抑制される。
【００４８】
また、Ｕ字状の接続端子が、一端を上記接地導体の他端側に接続させて、上記接地導体の軸方向と直交するように取り付けられ、上記フレキシブル導体が上記接続端子の他端に接続されているので、短絡電流通電時に接続端子に発生する電磁力が接地接点を開成するように接地導体に作用する電磁反発力を相殺するように働き、接地接点の開成を防止することができる。
【００４９】
また、鍔部が上記絶縁部材の縁部全周にわたって上記絶縁バリア側に延出し、かつ、上記絶縁バリアの外径より大径の内径に形成され、上記絶縁部材は、上記接地導体が上記主回路導体に接触している時に、上記鍔部が上記絶縁バリアの先端部と上記接地導体の軸方向で重なり合うように配設されているので、気中絶縁部分の汚染や異物の付着にともなう沿面絶縁耐力の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るスイッチギアの構成を模式的に示す側断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るスイッチギアの電気的接続図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るスイッチギアの要部を模式的に示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係るスイッチギアの要部を模式的に示す側断面図である。
【図５】この発明の実施の形態４に係るスイッチギアの要部を模式的に示す側断面図である。
【図６】この発明の実施の形態５に係るスイッチギアの要部を模式的に示す図である。
【図７】この発明の実施の形態６に係るスイッチギアの要部を模式的に示す側断面図である。
【図８】従来のスイッチギアの要部を示す構成図である。
【図９】従来のスイッチギアの電気的接続図である。
【符号の説明】
１ 真空容器、２ タンク、４ｄ フランジ、５ 絶縁性樹脂、８ 主回路接点、１０ 主回路接点側固定導体（主回路導体）、１２ 接地接点側固定導体（主回路導体）、１３ 接地接点側可動導体（接地導体）、２０ 絶縁バリア、２１、３０、３１ 接地兼試験用端子、２２、４０ 第２のフレキシブル導体（フレキシブル導体）、２４ 接地接点開閉操作機構（操作機構）、２５ 絶縁ロッド（絶縁部材）、４１ 絶縁性弾性部材、４２ 絶縁性部材、４３ 接続端子、４４ 絶縁ロッド（絶縁部材）、４４ａ 鍔部。
Claims (7)
- 固定側および可動側からなる主回路接点が接地された真空容器内に設けられ、これらの両接点にそれぞれ接続された各主回路導体が上記真空容器の壁を貫通して配設されたスイッチギアにおいて、
上記真空容器の壁を貫通して一端が上記真空容器内の上記主回路導体の少なくとも一方に接離可能に配設された接地導体と、
絶縁部材を介して上記真空容器から延出する上記接地導体の他端に連結された操作機構と、
上記真空容器から延出する上記接地導体の他端側に相対的に変位可能に連結された接地兼試験用端子とを備え、
上記接地兼試験用端子が上記真空容器に対して絶縁され、上記接地兼試験用端子の一端と上記接地導体の他端側とがフレキシブル導体で接続され、上記接地導体と上記フレキシブル導体との接続部が筒状の絶縁バリヤで囲まれていることを特徴とするスイッチギア。 - 上記真空容器が金属製のタンクを絶縁性樹脂でモールドして構成され、上記接地兼試験用端子が上記タンクと絶縁されて上記絶縁性樹脂で上記タンクと一体にモールドされていることを特徴とする請求項１記載のスイッチギア。
- 上記接地兼試験用端子の一端が上記接地導体を囲繞するリング形状に形成され、上記フレキシブル導体がリング状に形成された上記接地兼試験用端子の一端に接続されていることを特徴とする請求項１記載のスイッチギア。
- 上記接地導体が上記タンクに絶縁されて固着された有底筒状のフランジの底部を貫通して、気密に、かつ、伸縮自在に取り付けられ、上記接地兼試験用端子の一端が上記フランジを囲繞するリング形状に形成され、さらにリング状の絶縁性弾性部材がリング状の上記接地兼試験用端子の一端と上記フランジとの間に介装されていることを特徴とする請求項２記載のスイッチギア。
- 上記絶縁部材と上記絶縁バリアとの間が伸縮自在な絶縁性部材により密閉されていることを特徴とする請求項１記載のスイッチギア。
- Ｕ字状の接続端子が、一端を上記接地導体の他端側に接続させて、上記接地導体の軸方向と直交するように取り付けられ、上記フレキシブル導体が上記接続端子の他端に接続されていることを特徴とする請求項１記載のスイッチギア。
- 鍔部が上記絶縁部材の縁部全周にわたって上記絶縁バリア側に延出し、かつ、上記絶縁バリアの外径より大径の内径に形成され、上記絶縁部材は、上記接地導体が上記主回路導体に接触している時に、上記鍔部が上記絶縁バリアの先端部と上記接地導体の軸方向で重なり合うように配設されていることを特徴とする請求項１記載のスイッチギア。
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