JP3599519B2 - 開閉器の接地装置 - Google Patents

Description

【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以上を集合した開閉器の接地装置に関する。
【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１４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、主軸を支点として可動接点が左右に回転して固定接点に対して接離して、投入，遮断している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ガス絶縁開閉装置を保守・点検するには、遮断器を切後、遮断器１と別個に設けた断路器２，３を開放し、更に接地開閉器４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。
【０００４】
しかしながら、保守・点検を終了した接地開閉器４を開放後、遮断器を投入しなければならず、その操作回数が多くなり、面倒である。
【０００５】
本発明の目的は、操作回数を短縮した保守・点検を容易にした開閉器の接地装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の開閉器の接地装置は、容器に固定された湾曲導体部の一部と接離する接地金具と、湾曲部の両端より互いに対応配置された外側に延びる第１及び第２側面部と、湾曲部と反対側の両側面部間に形成した開口部とを有する弾性を有する湾曲導体部と、
上記第１側面部と接地金具とに設けた貫通穴と、上記貫通穴に挿入された接地導体と、接地導体先端と第２側面部との間を固定する固定手段とを備え、接地導体を押圧及び押圧を解除して、接地導体に装着した接地バネを圧縮及び釈放をして、第１側面部を接地金具に接触及び開放することにある。
【０００７】
【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との間を回転し、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ので消弧する消弧装置１８で消弧する。
【０００８】
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（図６，図７に詳細を記載している）。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。
【０００９】
真空バルブ１１の配置個所２Ｓには可動導体１９を回転する操作機構部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１９の先端部とピン３８Ｂにて連結し、Ｕ金具は絶縁操作ロッド３８Ｃに取り付けられており、絶縁操作ロッドの他端と連結した操作レバー３８Ｄが回転軸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。
【００１０】
絶縁ガス容器１の詳細構造により説明する（特に図１と図６ないし図７を参照）。内部の絶縁ガス１Ｇ例えばＳＦ_６ 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に捩じ込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に切り込んで開口部４Ｄを形成し、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２３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に捩じ込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。
【００１１】
絶縁ガス容器１の外面には接地層９を設けて、誘導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７Ａ，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。
【００１２】
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１１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。
【００１３】
真空バルブ１１は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１８を配置している。
【００１４】
図８ないし図１０の消弧装置１８は固定導体１６の一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１８Ｂ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。
【００１５】
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、弧の電流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。従って、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出来る。
【００１６】
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しても良い。
【００１７】
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３７とによって固定されている。接続導体間に可動導体１９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。
【００１８】
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１６Ａに接触する入位置Ｙ１と、入位置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た断路位置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。
【００１９】
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１９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，位相の検出部で検出する。
【００２０】
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１９Ａ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。
【００２１】
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４３Ａを締め付け固定する。
【００２２】
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。
【００２３】
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に取付けられた接地導体１７は、湾曲導体部２８，接地金具２９の貫通穴１００を貫通している。絶縁ガス容器１に固定された接地金具２９は湾曲導体部２８の一部と接離する。湾曲導体部２８は薄い銅板を積み重ね、これを図示のように湾曲に曲げられてた弾性を有する湾曲導体部２８を構成している。即ち、湾曲導体部２８は湾曲部２８Ａの両端より互いに対応配置された外側に延びる第１及び第２側面部 ２８Ｂ及び２８Ｃと、湾曲部２８Ａと反対側の両側面部間に開口部２８Ｄを形成している。第１側面部２８Ｂと接地金具２９とに設けた貫通穴１００に接地導体１７を挿入する。第１側面部２８Ｂと止め金２７との間を固定部２７Ａで固定する。接地導体先端と第２側面部２８Ｃとの間を固定手段である接地ナット３１で固定している。従って、通常時には、接地金具２９は第１側面部２８Ｂと第２側面部２８Ｃとの間は空間又は間隙を介して配置されている。
【００２４】
接地導体１７を押圧すると、接地導体１７に密着した接地バネ２６を圧縮しながら、第１側面部２８Ｂが接地金具２９を接触する。接地導体１７からの接地電流ｉは接地導体先端から第２側面部２８Ｃに流れ、第２側面部２８Ｃから第１側面部２８Ｂを介して接地金具２９に流れて、接地金具２９より外部接地端子３２を介して接地に流れる。押圧を解除すると、接地バネ２６の圧縮力を開放して、第１側面部２８Ｂが接地金具２９から離れて、第１側面部２８Ｂと接地金具２９とが接触面から解放される。接地バネ２６は止め金２７と接地導体１７の断部 １７Ａとの間に装着されている。
【００２５】
このように、可動導体１９が接地導体１７を押圧するのに応じて、第１側面部２８Ｂが接地金具２９に接離する働きを自動的に行えるので、保守・点検時の開閉作業が容易になったばかりか、また操作員が接地及び解除を忘れても、可動導体１９が接地導体１７を押圧，解除すれば、それに応じて第１側面部２８Ｂが接地金具２９から自動的に接離出来るので、接地及び解除の忘れを防止出来る。特に可動導体１９が接地導体１７の押圧力を解除すると、接地バネ２６の圧縮力を開放して、第１側面部２８Ｂが接地金具２９から自動的に切り離すので、解除の忘れを確実に防止できる。
【００２６】
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。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２３Ａ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。
【００２７】
この中継導体２１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。
【００２８】
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出来る。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出来る。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の絶縁開閉器の接地装置によれば、可動導体１９が接地導体１７を押圧するのに応じて、湾曲導体部２８を接地金具２９に開閉する働きを自動的に行えるので、保守・点検時の接地導体１７と接地金具２９との開閉作業が容易になったばかりか、また操作員が特に接地解除を忘れても、可動導体 １９が接地導体１７の押圧を解除すれば、湾曲導体部２８は自動的に元の位置に戻るので、特に接地解除の忘れを防止できる。
【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られた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、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、２６…接地バネ、２８…湾曲導体部、２８Ａ…湾曲部、２８Ｂ…第１側面部、２８Ｃ…第２側面部、２８Ｄ…開口部、２９…接地金具、３１…接地ナット。

Claims (1)

1. 容器内に主軸を支点として回転する可動導体が固定導体と接地導体との間を移動する接地装置において、
   接地装置は容器に固定された湾曲導体部の一部と接離する接地金具と、湾曲部の両端より互いに対応配置された外側に延びる第１及び第２側面部と、湾曲部と反対側の両側面部間に形成した開口部とを有する弾性を有する湾曲導体部と、
   上記第１側面部と接地金具とに設けた貫通穴と、上記貫通穴に挿入された接地導体と、接地導体先端と第２側面部との間を固定する固定手段とを備え、接地導体を押圧及び押圧を解除して、接地導体に装着した接地バネを圧縮及び釈放をして、第１側面部を接地金具に接触及び開放することを特徴とする開閉器の接地装置。

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