JP3587423B2 - 主回路断路器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス絶縁金属閉鎖形スイッチギヤなどに組み込まれる主回路断路器に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3は、従来の主回路断路器が組み込まれたガス絶縁金属閉鎖形スイッチギヤの一例を示す右側面図(但し、右側板を省く)、図4は、図3のC部拡大縦断面詳細図である。
【0003】
図3において、密封構造の金属箱体21の中間やや前方(図示左寄り)には、金属箱体21を前後にガス区分する隔壁21aが縦に設けられている。この隔壁21aの後方にも、隔壁21cが縦に設けられ、この結果、隔壁21aの前方には、低圧室31Aを形成している。
【0004】
前後の隔壁21a,21cの間には、これらの隔壁21a,21cの間を上下にガス区分する横の隔壁21bが設けられ、この隔壁21bの上方に断路器室31Bを形成し、隔壁21bの下側に遮断器室31Cを形成している。
このうち、断路器室31Bと遮断器室31Cには、六フッ化硫黄ガス(SF6 ガス)が絶縁ガスとして封入されている。
【0005】
断路器室31Bの天井部には、絶縁ブッシング27が3個貫設されている。隔壁21aの上端には、三相の断路器24Aが気密に貫設され、この断路器24Aの上極は、前述した絶縁ブッシング27の下端に導体で接続されている。
【0006】
断路器24Aの断路部24aの上部には、詳細省略した接地断路器が組み込まれて、この断路器24Aは接地装置付断路器となっている。断路部24aの下端は、隔壁21bに縦貫された絶縁スペーサ28の上端に接続されている。
【0007】
遮断器室31Cの上端には、真空遮断器25が隔壁21aに前後に貫設されている。この真空遮断器25の主回路部22の上端は、前述した絶縁スペーサ28の下端に導体で接続されている。
【0008】
真空遮断器25の下側には、断路器24Bが隔壁21aに貫設され、この断路器24Bの上極は、導体32Aを介して真空遮断器25の主回路部22の下端に接続されている。断路器24Bの断路部の下部にも、接地断路器が組み込まれている。
【0009】
断路器24Bの下側には、避雷器23が隔壁21aに前後に貫設されている。隔壁21cの前面には、遮断器室31Cに対して、一対の取付板33が横設され、これらの取付板33の前面には、支持碍子34を介して3本の主回路導体32Bが固定されている。この主回路導体32Bの下部は前方に湾曲して、断路器24Bの下極に接続されている。
【0010】
この主回路導体32Bの下端には、接続導体11が接続され、この接続導体11の下端の前面には、図3のC部拡大詳細図の図4に示す後述する断路器14が取り付けられている。
【0011】
隔壁21cの中間部には、ケーブルヘッド29がケーブル室31D側から取り付けられ、主回路導体32Bの上端に前端が接続されている。このケーブルヘッド29の下端には、金属箱体21が設置された床に形成されたケーブルピットから立ち上げられた高圧架橋ポリエチレンケーブル30の上端が接続されている。
【0012】
ケーブル室31Dの下端には、隔壁21cに固定された貫通形の変流器26が示され、金属箱体21の前端には、前面扉21dが示され、金属箱体21の背面には、背面扉21eが示されている。
【0013】
図4において、接続導体11の前面には、図示しない前面図では円板状の接触子台13がボルト15で固定されている。この接触子台13の前面から突設された円筒部13aには、弧状の溝が外周に形成されている。
【0014】
円筒部13aの外周には、接触子4が環状に配置され、これらの接触子4の後部の対向部側に形成された弧状の凸部は、円筒部13aの外周に形成された溝に嵌合している。
【0015】
環状に配置された接触子4の外面側の中央部には、環状で内周に凹凸部が形成された間隔環7が挿入され、この間隔環7の前後に対して、環状に形成されたコイルばね6が張力を付与された状態で巻装されている。
【0016】
接触子台13の底部の外周には、略半球状に絞り加工された電界緩和用のシールド2の後端が嵌合し、図示しない複数の皿小ねじで固定されている。このシールド2の中心部には、貫通穴が形成され、この貫通穴には、避雷器23の断路棒10の後部が嵌合した状態で示されている。
【0017】
シールド2の形状が半球状に形成されている理由は、特開昭60−128807号で開示されているように、絶縁ガスの絶縁破壊電圧が、高圧の充電部の外周近傍の電界強度に大きく影響するためである。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このように構成された主回路断路器においては、金属閉鎖形スイッチギヤの耐電圧試験のために、避雷器23の断路棒10を前方に引き抜いた場合には、シールド2の中心に形成された貫通穴の内周近傍の絶縁ガス雰囲気の電界強度が高くなるので、避雷器23の断路棒10の後端との間の耐電圧特性が低下するおそれがある。
【0019】
そのため、避雷器23の後端と主回路断路器との間隔を広げて、断路棒10のストロークを増やす方法も考えられるが、すると、それだけ主回路断路器の取付位置を後方に移動させなければならなくなるので、隔壁21cの位置も後方に移動させなければならない。
【0020】
すると、それだけ箱体の奥行きも増えるので、この箱体を設置するために要する受電設備の床面積も広くなり、設置床面積の縮小化を図ったガス絶縁金属閉鎖形スイッチギヤの特長を損なう。
そこで、本発明の目的は、絶縁占有空間を増やすことなく、耐電圧特性を維持することのできる主回路断路器を得ることである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
請求項1に対応する発明の主回路断路器は、軸方向に操作される断路棒の先端が挿脱される接触部を主回路導体に固定され凹部を有する導体に装着し、断路棒の挿入動作で接触部から退避し断路棒の脱動作で復帰して前記凹部の開口部を塞ぐ可動シールドを前記導体の凹部に遊嵌し、可動シールドの後部が退避する後部シールドを主回路導体の後方に設けたことを特徴とする。
【0022】
また、特に、請求項2に対応する発明の主回路断路器は、接触子台の外周に環状に配置される接触子を接触部とし、接触子台と接触子の外周に設けられる断面U字状のシールド筒を備えていることを特徴とする。
【0023】
また、特に、請求項3に対応する発明の主回路断路器は、略半球状で断面コ字状の接触台で導体とシールドを構成し、この接触台の断面コ字状の凹部に装着される接触板としたことを特徴とする。
【0024】
このような手段によって、この発明では断路棒の脱動作に伴って生じるシールドの凹部の開口端の空間の電界強度の増加を、開口端を塞ぐ可動シールドで解消する。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の主回路断路器の一実施形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の主回路断路器の第1の実施形態を示す縦断面図で、従来の技術で示した図4に対応し、特に、請求項1及び請求項2に対応し、避雷器の断路棒10が断路された状態を示す。
【0026】
図1において、図4で示した断路器と異なるところは、接続導体11の下端の背面に後部シールド17を設け、接触子台の中心に可動シールド3を進退自在に貫設したことで、図4と同一要素には、同一符号を付して説明を省略する。
【0027】
すなわち、図4で示した接触子台13と同形の接触子台1は、円筒部1aの後端外周に形成された円板部の上下が、接続導体11の後方から挿入された一対のボルト12で固定されている。
【0028】
接触子台1の円筒部1aの底部の中央部には、環状の凸部1cが形成され、中心部に形成された貫通穴には、以下説明する可動シールド3の軸部3aの後部が貫通し、接触子台1の背面に添設された大座金とこの後部に圧入されたばねピン16によって、前方への抜け止めが図られている。
【0029】
可動シールド3の前端には、断路棒10と同径の頭部3bが形成され、この頭部3bの背面には、凸部3cが形成されている。可動シールド3の軸部3aには、復帰ばね5があらかじめ遊嵌され、この復帰ばね5の前端は凸部3cの外周によって、後端は凸部1cによって上下方向の位置が維持され、図1では僅かに圧縮状態にある。
【0030】
可動シールド3の頭部3bの外周の後部には、各接触子4の前端の対向面が接触し、頭部3bの前端の外周は弧状に面取りされ、前端面はシールド2の前端面よりも僅かに突き出ている。
【0031】
接続導体11の背面に添設された後部シールド17は、略半球状で、中央部の左右に対して後部から座ぐり穴17aが形成され、この座ぐり穴に後方から挿入されたなべ小ねじを介して、接続導体11に固定されている。
【0032】
後部シールド17の中心には、可動シールド3の後述する退避動作によって軸部3aの後部が嵌合する貫通穴が形成されている。さらに、前面の上下には、ボルト12の頭部が遊嵌する座ぐり穴が形成されている。
【0033】
このように可動シールド3が挿入された主回路断路器においては、図3で示した避雷器の断路棒10が矢印Aで示すように後方に押され、この後端が各接触子4の対向面に嵌合すると、可動シールド3も矢印Bに示すように後方に押されて、復帰スプリング5は圧縮され頭部3bは鎖線で示すように後退し、軸部3aの後部は後部シールド17の貫通穴に退避する。
【0034】
また、断路棒10が引き抜かれて、可動シールド3の頭部3bが各接触子4の対向面に嵌合すると、シールド2の前端面より僅かに前方に突き出た可動シールド3の前端面によって、シールド2の前端の貫通穴の内周を含む主回路断路器の前端の周りの絶縁ガスの空間の電界強度が緩和される。
【0035】
したがって、シールド2の外径や奥行きを増やすことなく、主回路断路器の前面近傍の絶縁ガス雰囲気の電界強度を緩和することができるので、この主回路断路器の前方の耐電圧特性の低下を防ぐことができ、この主回路断路器を組み込んだガス絶縁金属閉鎖形スイッチギヤの外形の増加を防ぎ、この外形の増加に伴う設置床面積の拡大を防ぐこともできる。
【0036】
なお、上記実施形態において、可動シールド3の頭部3bの前面は、平坦面としたが、シールド2の前端外周の曲面2Rと同様の曲面3Rとすることにより、電界緩和効果を更に上げることができる。
【0037】
次に、図2は、本発明の主回路断路器の第2の実施形態を示す図で、第1の実施形態で示した図1に対応し、特に請求項3に対応する図である。
図2において、第1の実施形態で示した図1と異なるところは、断路棒10と接続導体11との接続構造で、図1で示した接触子4やコイルばね6の代りに、接触板9が接触台8の前端内周に挿入されている。
【0038】
すなわち、この接触台8は、前端の外面が図1で示したシールド2の前端外周に形成された曲面2Rとほぼ同一の曲面8Rに加工され、中心部には、可動シールド3が遊嵌する凹部8aが形成されている。
この凹部8aの底部には、可動シールド3の軸部3aが貫通する貫通穴とともに凸部8cが形成されている。
【0039】
凹部8aの前端には、浅い溝部が環状に形成され、この溝部には、帯板状のベリリウム銅板から製作され両面に弧状の凸部がプレス加工で交互に形成され銀めっきされた接触板9が挿入され、この接触板9の外面側の凸部は、接触台8に形成された溝部の底面に接触し、内周側に形成された凸部は、可動シールド3Bの頭部の外周に接触している。
【0040】
このように接触台8が構成され接触板9と可動シールド3が挿入された主回路断路器においても、避雷器の断路棒10が矢印Aで示すように後方に押され、この後端が接触板9の内周面に嵌合すると、可動シールド3も矢印Bに示すように後方に押されて、復帰スプリング5は圧縮され第1の実施形態で示した破線で示すように退避する。
【0041】
また、断路棒10が引き抜かれて、可動シールド3の頭部3bが接触板9の内周面に嵌合すると、接触台8の前端面より僅かに前方に突き出た可動シールド3の前端面によって、接触台8の前端の凹部の内周を含む主回路断路器の前端の周りの絶縁ガスの電界強度が緩和される。
【0042】
したがって、接触台8の外径や奥行きを従来の技術で示した図4で示したシールド2と比べて増やすことなく、主回路断路器の前面近傍の絶縁ガス雰囲気の電界強度を緩和することができるので、この主回路断路器の前方の断路棒との間の耐電圧特性の低下を防ぐことができ、この主回路断路器を組み込んだガス絶縁金属閉鎖形スイッチギヤの外形の増加を防ぎ、この外形の増加に伴う設置床面積の拡大を防ぐこともできる。
【0043】
なお、上記実施形態において、断路棒10は、避雷器を接続し試験のために断路するための断路棒の場合で説明したが、避雷器に組み込まれた断路棒に限らず、例えば、主回路を断路する断路器でも、また、この主回路断路器に組み込まれた接地断路器でも、断路棒が軸方向に挿脱されて高圧の主回路を入切する断路器であれば全く同様に適用することができる。
【0044】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、軸方向に操作される断路棒の先端が挿脱される接触部を主回路導体に固定され凹部を有する導体に装着し、断路棒の挿入動作で接触部から退避し断路棒の脱動作で復帰して前記凹部の開口部を塞ぐ可動シールドを前記導体の凹部に遊嵌し、可動シールドの後部が退避する後部シールドを主回路導体の後方に設けて、断路棒の脱動作に伴って生じるシールドの凹部の開口端の空間の電界強度の増加を、開口端を塞ぐ可動シールドで解消したので、絶縁占有空間を増やすことなく、耐電圧特性を維持することのできる主回路断路器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の主回路断路器の第1の実施形態を示す断面図。
【図2】本発明の主回路断路器の第2の実施形態を示す断面図。
【図3】従来の主回路断路器が組み込まれた金属閉鎖形スイッチギヤの一例を示す右側面図。
【図4】図3のC部拡大詳細図。
【符号の説明】
1…接触子台、2…シールド、3…可動シールド、4…接触子、5…復帰スプリング、6…コイルばね、7…間隔環、8…接触台、9…接触板、10…断路棒、11…接続導体、12…六角ボルト、16…ばねピン、17…後部シールド。
Claims (3)
- 軸方向に操作される断路棒の先端が挿脱される接触部が設けられこの接触部の後部に凹部が形成され主回路導体に固定される導体と、前記凹部に遊嵌され前記断路棒の挿入動作で前記接触部から退避し前記断路棒の脱動作で復帰して前記凹部の開口部を塞ぐ可動シールドと、前記主回路導体の後方に設けられ前記可動シールドの後部が退避する後部シールドとを備えた主回路断路器。
- 前記接触部を、接触子台の外周に環状に配置される接触子とし、前記接触子台と前記接触子の外周に設けられる断面U字状のシールド筒を備えていることを特徴とする請求項1に記載の主回路断路器。
- 前記シールド筒と前記導体を略半球状で断面コ字状の接触台で構成し、前記接触部を前記接触台の断面コ字状の凹部に装着される接触板としたことを特徴とする請求項2に記載の主回路断路器。
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