JP3587423B2

JP3587423B2 - 主回路断路器

Info

Publication number: JP3587423B2
Application number: JP11895997A
Authority: JP
Inventors: 和仁堀切; 勝宮川; 哲雄吉田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-05-09
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2017-05-09
Also published as: JPH10308143A

Description

【０００１】
【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（ＳＦ_６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

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。