JP3683088B2 - スイッチギヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、母線側導体と負荷側導体とを接触／離脱する主回路用の電極及び負荷側導体と接地側導体とを接触／離脱する接地回路用の電極を備えたスイッチギヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
母線からの受電を、各種の負荷機器、他の電気室に配電すべく用いられるスイッチギヤは、母線との接続のための母線側導体、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共に、母線側導体と負荷側導体とを接触／離脱する主回路開閉器、負荷側導体を接地するための接地開閉器、監視制御に必要な制御機器等の内部機器を、接地金属製の金属外箱内に適宜に配設して構成されている。
【０００３】
この種のスイッチギヤの一種として、特公平７−２８４８８号公報に開示されているように、主たる内部機器としての主回路開閉器及び接地開閉器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金属外箱内に配置して、母線及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ヤがある。
【０００４】
図７は、前記特公平７−２８４８８号公報に開示されたスイッチギヤの要部の構成を示す図、図８はその電気的接続図である。これら図７、図８に示すスイッチギヤは、絶縁性ガスが封入され、その周壁の一部を内外に貫通する態様に送電ケーブル接続用のブッシング１０１と、母線接続用のブッシング１０２とを備える容器１００の内部に、第１，第２，第３の開閉器１０３，１０４，１０５及び真空開閉器の真空消弧室１０６を配した構成となっている。
【０００５】
図８に示す如く、母線接続用のブッシング１０２を介して外部の母線（図示せず）に接続された三相の夫々に対応する母線側分岐導体１０７は、図７に示す如く、絶縁支持碍子１０８により支持されて容器１００内に配設されており、これらは、真空消弧室１０６の内部に構成された固定電極及び該固定電極に対し直線移動可能な可動電極と第１の開閉器１０３とを介して、絶縁支持碍子１０９に固定支持された中間導体１１０に接続され、該中間導体１１０により２方向に分岐され、夫々の分岐は、第２，第３の開閉器１０４，１０５を介して送電ケーブル接続用のブッシング１０１に支持された負荷側導体１１１に接続され、該負荷側導体１１１を経て外部の送電ケーブル（図示せず）に接続されている。
【０００６】
開閉器１０３，１０４，１０５は、金属リンク１１２及び絶縁リンク１１３を介して伝達される図示しない各別の駆動源の動作に応じて夫々の枢支軸回りに揺動する揺動電極１１４を備えている。
【０００７】
第１の開閉器１０３は、その揺動電極１１４の揺動位置に応じて、真空消弧室１０６内部の可動電極と前記中間導体１１０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、前記揺動電極１１４と接地側導体１１５とを接続する接地閉路位置と、両位置の中間であり、前記固定電極及び接地側導体１１５から離れた断路位置とを実現する構成となっている。
【０００８】
また第２，第３の開閉器１０４，１０５は、夫々の揺動電極１１４，１１４の揺動により、負荷側導体１１１及び中間導体１１０の対応位置に夫々突設された固定電極及び接地側導体１１６,１１７との間にて、第１の開閉器１０３と同様の３位置を実現する構成となっている。
また、前記真空消弧室１０６には、該真空消弧室１０６内部の可動電極に対して、真空消弧室１０６の真空を保持するためにべローズが設けられている。
【０００９】
以上の構成によれば、母線側分岐導体１０７と負荷側導体１１１とを接触／離脱する主回路電極部と、負荷側導体１１１を接地するための接地回路電極部とが、接続導体と共に絶縁性ガスが封入された容器１００の内部に配設されており、母線側分岐導体１０７をブッシング１０２を介して容器１００の外側の母線に接続し、負荷側導体１１１をブッシング１０１を介して容器１００の外側の送電ケーブルに接続すればよい。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが以上の如き従来のスイッチギヤにおいて、真空消弧室１０６内部の固定電極及び可動電極は、主回路を開閉する作用のみを行い、第１の開閉器１０３が、他の回路との切り離しのための断路器と、前記真空消弧室１０６内の可動電極を断路下にて接地する接地開閉器とを兼ね、更に第２，第３の開閉器１０４，１０５が、夫々に対応する負荷側導体１１１を接地する接地開閉器としての機能を果たす構成であり、母線側分岐導体１０７と負荷側導体１１１との間に２つの開閉器（第１の開閉器１０３と第２の開閉器１０４、又は第３の開閉器１０５）が直列に配置されることから、これらの配置スペースを確保するために容器１００の小型化が制限され、また、コスト高になるという問題があった。
【００１１】
また、内部に絶縁性ガスが封入され容器１００内に前記開閉器１０３，１０４，１０５が配置されているから、これら開閉器１０３，１０４，１０５においては、三相の相間、対地間、断路位置での可動電極及び固定電極間に前記封入ガスの種類に応じた絶縁距離を確保する必要があり、前記開閉器１０３，１０４，１０５の夫々が大型化する上、各開閉器１０３，１０４，１０５間に十分な間隔を保つために、容器１００内の配設効率が悪く、該容器１００の小型化が制限されるという問題があった。
【００１２】
また、真空消弧室１０６は、図８に示す三相回路において単相毎に設けられているから、これら真空消弧室１０６の配設位置の確保のために容器１００の小型化が制限され、また製品コストの上昇を招くという問題があった。
【００１３】
更には、容器１００の内部においてアーク短絡が発生した場合、容器１００内に封入された絶縁性ガスが、アークエネルギにより短時間の内に高温、高圧となる一種の爆発現象が引き起こされることから、前記容器１００には、高圧の放圧のための開放部分を設ける必要がある上、放圧完了までの高圧状態に耐える強度が要求されることとなり、容器１００の構造が複雑化し、製品コストの上昇を招くという問題があった。
【００１４】
また、前記真空消弧室１０６には、該真空消弧室１０６内部の可動電極に対して、真空消弧室１０６の真空を保持するためにべローズが設けられているが、直線移動する可動電極の移動量が多い場合、べローズに過大な応力が加わることになり、また、この応力が加わるのを防ぐためには、べローズ自体を大型に形成する必要があり、これに伴い真空消弧室１０６が大型となり、容器１００内の配設効率が悪化して、該容器１００の小型化が制約されるという問題があった。
【００１５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、従来に比して大幅な小型化、及び製品コストの低下を図ることができ、さらに真空容器内で移動する可動電極の移動量が大きい場合でも真空容器内の真空度を長期間にわたって良好に保つことができ、また、真空容器内部におけるアーク短絡事故の発生時にも爆発を引き起こすことがない安全性の高いスイッチギヤを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係るスイッチギヤは、１つの真空接地容器には、母線側導体を絶縁支持して真空接地容器の外側に突出させるブッシングが設けてあり、前記真空接地容器内に、主回路用の固定電極及び接地回路用の固定電極が所定間隔を隔てて単相又は複相分配置してあり、これら固定電極間の一側に、その一端部が支持軸により回動が自在に支持される支持レバーが設けてあり、前記固定電極間に、可撓導体により負荷側導体に接続され、前記支持レバーの他端部に設けられる移動導体が円弧移動可能な状態で絶縁支持され、該移動導体の移動方向一側部に主回路用の可動電極が、他側部に接地回路用の可動電極が夫々設けてあり、前記支持レバーの回動方向一側で真空接地容器の外側に、回動が自在に支持される動力伝達レバーを有する駆動装置が設けてあり、前記動力伝達レバー及び前記支持レバーの支持軸より移動導体側位置の夫々の回動中心からの長さが等しくなる位置に、前記真空接地容器を内外に貫通して直線移動が可能な操作杆が連結してあり、該操作杆及び真空接地容器間に、操作杆の移動方向に伸縮可能なべローズが設けてあり、前記駆動装置の駆動に応じて前記移動導体を、主回路用の可動電極が固定電極に接触する閉路位置と、前記可動電極が固定電極から離れる開路位置と、前記可動電極がさらに離れる断路位置と、接地回路用の可動電極が固定電極に接触する接地閉路位置との４位置間にて移動可能に構成してあることを特徴とする。
【００１７】
第２発明に係るスイッチギヤは、１つの真空接地容器内に、主回路用の固定電極及び接地回路用の固定電極が所定間隔を隔てて単相又は複相分配置してあり、これら固定電極間の一側に、支持軸によりその一端部が回動が自在に支持される支持レバーが設けてあり、前記固定電極間に、可撓導体により負荷側導体に接続され、前記支持レバーの他端部に設けられる移動導体が円弧移動可能な状態で絶縁支持され、該移動導体の移動方向一側部に主回路用の可動電極が、他側部に接地回路用の可動電極が夫々設けてあり、前記真空接地容器には、母線側導体を絶縁支持して真空接地容器の外側に突出させるブッシングと、前記支持レバーの回動方向一側で、且つ前記接地回路用の固定電極に対して前記支持レバーの長手方向両側となる位置で内側に凹入する二つの凹入部とが設けてあり、一方の凹入部に、前記真空接地容器を内外に貫通して直線移動が可能な操作杆を介して前記支持レバーに連結される動力伝達レバーを有する駆動装置が配置してあり、他方の凹入部に、前記負荷側導体を絶縁支持して真空接地容器の外側に突出させるブッシングが配置してあり、前記操作杆及び真空接地容器間に、操作杆の移動方向に伸縮可能なべローズが設けてあり、前記駆動装置の駆動に応じて前記移動導体を、主回路用の可動電極が固定電極に接触する閉路位置と、前記可動電極が固定電極から離れる開路位置と、前記可動電極がさらに離れる断路位置と、接地回路用の可動電極が固定電極に接触する接地閉路位置との４位置間にて移動可能に構成してあることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１〜図５は本発明に係るスイッチギヤの構成を示すもので、図１は主回路用の可動電極が閉路位置へ移動した状態の縦断側面図、図２は同じく縦断正面図、図３は主回路用の可動電極が開路位置へ移動した状態の縦断側面図、図４は主回路用の可動電極が断路位置へ移動した状態の縦断側面図、図５は接地回路用の可動電極が接地閉路位置へ移動した状態の縦断側面図である。
【００２８】
これらの図１〜図５に示すスイッチギヤは、内部が高真空に維持される密閉状の１つの真空接地容器１の内部の一側に、母線側導体２に接続される主回路用の３つの固定電極３が、他側に、接地側導体４に接続される接地回路用の３つの固定電極５が夫々対向状に配置され、さらに、これら固定電極３，５間に、負荷側導体６に接続される３つの移動導体７が円弧移動可能な状態で絶縁支持され、これら移動導体７の移動方向一側部に、前記固定電極３と対向する主回路用の可動電極８が、他側部に、前記固定電極５と対向する接地回路用の可動電極９が夫々設けられた三相用のスイッチギヤであるが、各相の構造は同じであるため、以下主として１相の構造について説明する。
【００２９】
真空接地容器１は、前記移動導体７を円弧移動させるための後記する支持レバー２２の回動方向となる一側部及び他側部の上部と、他側部の下部とに第１、第２及び第３凹入部１ａ，１ｂ，１ｃを設けて、一側部の上部の第１凹入部１ａには、真空接地容器１を内外に貫通する３本の母線側導体２が、真空接地容器１を内外に貫通する絶縁性を有する母線側の３つのブッシング１０を介して絶縁支持され、これら母線側導体２の真空接地容器１内側端部に前記固定電極３を設け、各母線側導体２の真空接地容器１外側への突出端部を、真空接地容器１の外側に配設された母線１１に直接または接続導体等を介して夫々接続されている。
尚、第２及び第３凹入部１ｂ，１ｃは図１に示されているように接地側導体４及び固定電極５に対して後記する支持レバー２２の長手方向両側となる位置で内側に凹入している。
【００３０】
真空接地容器１の他側部の第２及び第３凹入部１ｂ，１ｃ間には、真空接地容器１を内外に貫通する３本の接地側導体４が、真空接地容器１の外部に設ける絶縁性を有する３つの支持体１２を介して絶縁支持され、これら接地側導体４の真空接地容器１内側端部に前記固定電極５を設け、各接地側導体４の真空接地容器１外側への突出端部を適宜に接地させている。
【００３１】
支持体１２は、段部を介して連続する小径部及び大径部を有する円筒状に形成され、その小径部を、真空接地容器１に設けられた貫通孔に挿入し、ロウ付け等により真空接地容器１に密着させ、大径部側端面に、貫通孔が設けられた受止板１３を重ねて取付ねじ１４により固定している。
【００３２】
そして、支持体１２の貫通孔１２ａから受止板１３の貫通孔に前記接地側導体４の端部を移動可能に挿入し、該接地側導体４の端面に座金を介して抜止ねじ１５を取付け、さらに、支持体１２の貫通孔１２ａに、接地側導体４の中間に突設した鍔４ａ及び前記受止板１３の間で受止められて接地側導体４を移動導体７に向かって移動可能に付勢するばね１６を設け、該ばね１６により接地側導体４を支持体１２に移動が可能に支持している。
【００３３】
このばね１６は、接地回路用の可動電極９が固定電極５と接触したとき、これら可動電極９及び固定電極５に接触圧力を加えるようにしている。
【００３４】
接地側導体４の真空接地容器１内側部分の周りには、伸縮可能であり、接地側導体４の周りを封止するべローズ１７を設けて、可動電極９との接触により移動する固定電極５の位置で真空接地容器１内部の真空度を保つことができるようにしている。実施の形態のべロース１７は、一端部を接地側導体４の中間部に固定し、他端部を支持体１２の小径部側端部に固定している。
【００３５】
真空接地容器１の他側部の下部に設けた第２凹入部１ｂには、真空接地容器１を内外に貫通する３つの負荷側導体６が、絶縁性を有する３つのブッシング１８を介して絶縁支持され、各負荷側導体６の真空接地容器１外側への突出端部が３本の外部ケーブル１９に接続されている。
【００３６】
また、各負荷側導体６の真空接地容器１内側端部と、前記各移動導体７の中間部とを、移動導体７の移動に伴い弾性変形する可撓導体２０により連結して移動導体７の移動を許容するようにしている。
【００３７】
この可撓導体２０は、図１、図２に示す如く細長の平板状に形成され、その一端部が負荷側導体６に、また、他端部が移動導体７に夫々固定され、中間部が移動導体７の円弧移動に対して自由に変形するようにしている。
【００３８】
真空接地容器１の上部に設けた第１及び第３凹入部１ａ，１ｃ間の内部には、１本の支持軸２１が回動可能に支持され、該支持軸２１の中間部に、３つの支持レバー２２の一端部を支持軸２１の軸長方向に所定間隔を隔てて結合し、これら支持レバー２２の他端部に、貫通孔２３ａが設けられた絶縁性を有する四角形状の保持体２３を設け、該保持体２３の貫通孔２３ａに棒状の前記移動導体７を挿嵌保持し、支持レバー２２の回動に伴い移動導体７を円弧移動させるようにしている。この移動導体７の一端には円板状の前記可動電極８を設け、他端には前記可動電極９を設けている。
【００３９】
また、真空接地容器１の他側部の上部に設けた第３凹入部１ｃには、前記支持レバー２２を回動させるための駆動装置２４が設けられている。
【００４０】
この駆動装置２４は駆動軸２４ａを備え、該駆動軸２４ａに、その動力を伝達する角棒状の１つの動力伝達レバー２５の一端部を結合し、該動力伝達レバー２５の他端部と１つの支持レバー２２の中間部とを、真空接地容器１に設けられた貫通孔に挿通されて移動が可能な操作杆２６により相対回転が自在に連結して、駆動装置２４の駆動による動力伝達レバー２５の円弧運動を直線移動に変換し、駆動装置２４の回動力により各支持レバー２２を同調して所定角度回動させるようにしている。
【００４１】
操作杆２６は、図１に示すように、動力伝達レバー２５及び支持レバー２２の回動中心Ｏ，Ｏ１からの長さＬ，Ｌ１が夫々等しくなる位置に連結して、動力伝達レバー２５の動作に対してほぼ直線移動を行わせるようにしている。そして、操作杆２６の真空接地容器１内側部分の周りには、伸縮可能であり、操作杆２６の周りを封止するべローズ２７を設けて、真空接地容器１内部の真空度を保つことができるようにしている。実施の形態のべロース２７は、一端部を操作杆２６の中間部に固定し、他端部を真空接地容器１に固定している。
【００４２】
以上の如く構成したスイッチギヤは、母線１１からの通電が、真空接地容器１の第１凹入部１ａに絶縁支持された母線側導体２から主回路用の固定電極３へ通電される。また、外部ケーブル１９は、真空接地容器１の第２凹入部１ｂに絶縁支持された負荷側導体６及び可撓導体２０から移動導体７へ通電される。この場合、移動導体７の移動に伴い可撓導体２０が弾性変形することになるから、移動導体７の移動に影響されることなく、該移動導体７の負荷側導体６への導通を確実に維持することができる。
【００４３】
図１の状態は移動導体７が閉路位置へ移動して主回路用の可動電極８と固定電極３とが接触した閉路状態であって、母線１１からの通電が、母線側導体２、主回路用の固定電極３及び可動電極８、移動導体７、可撓導体２０、負荷側導体６から外部ケーブル１９へ通電されている。
【００４４】
次に図１の閉路状態から駆動装置２４により支持軸２１及び支持レバー２２を図１の時計方向へ所定角度回動して、移動導体７を開路位置へ移動させ、主回路用の可動電極８を固定電極３から離して絶縁距離を増大させることにより、図３に示す如く母線１１から主回路用の可動電極８への通電が遮断され、開路状態となる。
【００４５】
次に図３の開路状態から駆動装置２４により支持軸２１及び支持レバー２２を図３の時計方向にさらに所定角度回動して、移動導体７を断路位置へ移動させて図３の開路状態よりもう１段階主回路用の可動電極８を固定電極３から離すことにより、前記可動電極８及び固定電極３の絶縁距離が増し、図４に示す如く母線１１から主回路用の可動電極８への電路が切られ遮断状態となる。
【００４６】
次に図４の遮断状態から駆動装置２４により支持レバー２２を図４の時計方向にさらに所定角度回動して、移動導体７を接地閉路位置へ移動することにより、図５に示す如く接地回路用の可動電極９が固定電極５に接触され、外部ケーブル１９が接地される。
【００４７】
また、図５の接地閉路状態から駆動装置２４により支持レバー２２を図５の反時計方向へ所定角度回動することにより、逐次移動導体７が接地側導体４の側から母線側導体２の側へ円弧移動して、接地閉路状態から図４の遮断状態、図３の開路状態、図１の閉路状態へと切換えることができる。
【００４８】
以上の如く実施の形態１にあっては、駆動装置２４の動力を、支持レバー２２の中間部に連結する操作杆２６を介して支持レバー２２に伝達するから、移動導体７に設ける可動電極８，９の移動量を、主回路用の閉路位置から開路位置、断路位置及び接地閉路位置にわたって円弧移動させることができる大きな移動量にすることができて、しかも、操作杆２６の移動量を、可動電極８，９の移動量に対し大幅に小さな移動量にすることができる。
【００４９】
しかも、この移動量を小さくすることができる位置にべロース２７を設けているから、真空接地容器１内の真空度を保つべローズ２７の可動電極８，９の移動量に対する伸縮量を小さくすることができる。従って、該べロース２７の耐久性を向上することができ、小型化を図ることができる。さらに操作杆２６の移動量を小さくすることができるから、図１に示す如く真空接地容器１に第３凹入部１ｃを設けて、駆動装置２４と支持軸２１との間の距離を短くすることができ、駆動装置２４の真空接地容器１に対する出っ張り量を少なくすることができる。
【００５０】
操作杆２６は、図１に示すように、動力伝達レバー２５及び支持レバー２２の回動中心Ｏ，Ｏ１からの長さＬ，Ｌ１が等しくなる位置で連結してあるから、該操作杆２６を直線に近い動きで移動させることができる。従って、操作杆２６が移動するとき、べローズ２７にねじれ方向の応力が作用するのをなくすることができ、べローズ２７の伸縮量を少なくすることができることと相俟ってべローズ２７の耐久性をより一層向上することができる。
【００５１】
さらに、操作杆２６は、三相用の各支持レバー２２に連結することなく、一相用の支持レバー２２に連結して、駆動装置２４の回動力を、動力伝達レバー２５から一相用の支持レバー２２及び１つの支持軸２１を介して残り二相用の支持レバー２２に伝達するから、移動導体７を円弧移動させるための構造を簡単にでき、製品コストの低下を図ることができる。
【００５２】
また、実施の形態１の真空接地容器１は、図１に示す如く支持レバー２２に対し該支持レバー２２の回動方向両側に第１及び第３凹入部１ａ，１ｃを設け、可動電極８，９の移動域に対し前記支持レバー２２と反対側位置に第２凹入部１ｂを設けて、第１凹入部１ａには母線側のブッシング１０を支持し、第２凹入部１ｂには負荷側のブッシング１８を支持し、第３凹入部１ｃには駆動装置２４を支持しているから、これらブッシング１０，１８及び駆動装置２４の真空接地容器１に対する出っ張り量を少なくすることができ、全体の小型化を図ることができる。
【００５３】
実施の形態２
図６は、本発明に係るスイッチギヤの実施の形態２の構成を示す縦断正面図である。
【００５４】
この実施の形態２は、実施の形態１における支持軸２１を真空接地容器１の内部に回動自在に支持することなく、該支持軸２１を真空接地容器１内に固定し、該支持軸２１に、３つの前記支持レバー２２の一端部を回動可能に支持し、また、前記駆動装置２２により動作される前記動力伝達レバー２５を支持レバー２２に対応して３つ設け、これら動力伝達レバー２２の他端部と各支持レバー２２の中間部とを、真空接地容器１に設けられた３つの貫通孔に挿通されて移動が可能な３つの前記操作杆２６により相対回転が自在に連結して、前記駆動装置２４の駆動による各動力伝達レバー２５の円弧運動を直線移動に変換し、駆動装置２４の回動力により三相用の支持レバー２２を独立して回動させることができるようにしている。
【００５５】
操作杆２６は、実施の形態１と同様、各動力伝達レバー２５及び各支持レバー２２の回動中心Ｏ，Ｏ１からの長さＬ，Ｌ１が夫々等しくなる位置に連結して、動力伝達レバー２５の動作に対してほぼ直線移動を行わせるようにしている。そして、各操作杆２６の真空接地容器１内側部分の周りには、伸縮可能であり、各操作杆２６の周りを封止するべく移動導体７の移動に伴い伸縮するべローズ２７を設けたものであり、基本的な構成は実施の形態１と同じであるから、共通点の図面及び詳細な説明を省略する。また、動作についても三相用の各支持レバー２２が支持軸２１に対し回動することを除いて実施の形態１と同じであるため、共通する動作の説明を省略する。
【００５６】
実施の形態２においては、駆動装置２４の回動力が、各動力伝達レバー２５及び各操作杆２６から各支持レバー２２へ伝達され、これら支持レバー２２が支持軸２１を中心として独立して回動され、各支持レバー２２に保持体２３を介して保持している移動導体７を、閉路位置、開路位置、断路位置、接地閉路位置とに逐次移動させることができる。
【００５７】
尚、以上の実施の形態では、三相用のスイッチギヤについて説明したが、その他、四相用以上のスイッチギヤまたは一相用のスイッチギヤであってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述した如く第１発明及び第２発明に係るスイッチギヤによれば、高電圧となる主回路電極部及び接地回路電極部を、絶縁特性の優れた１つの真空接地容器に単相又は複相分内装して、各電極部の可動電極を、真空接地容器の外側に設けた駆動装置により円弧移動させるようにし、さらに、母線を真空接地容器の外側に配置するようにしたから、高電圧となる主回路電極部及び接地回路電極部を真空接地容器内にコンパクトに配置でき、全体の小型化を図ることができ、さらに製品コストの低下を図ることができる。また、真空接地容器内で例えば電流遮断機能及び断路器としての機能を一体化して多機能化を図り得るから、製品コストをより一層低下させることができるのであり、また、容器内部でのアーク短絡の発生が爆発を引き起こす虞れがないため、それに対する容器構造が不要となり、製品コストをさらに低下させることができる。
【００５９】
また、主回路用及び接地回路用の固定電極間を直線移動させるのに比べて円弧移動させる主回路及び接地回路用の可動電極の方が移動量が多い。これに伴い前記可動電極を円弧移動させることで、前記固定電極と前記可動電極との絶縁距離が増し、前記２つの固定電極間の間隔を小さくすることができ、全体をさらに小さくすることができる。
【００６０】
また、主回路電極部及び接地回路電極部が単相又は複相分内装された１つの真空接地容器を１つの機能ユニットとし、この真空接地容器の外側に突出する母線側導体を、真空接地容器の外側に配線される母線に接続することにより、１つの機能ユニットを装着することができるから、複数の機能ユニットの拡張を容易にすることができる。
【００６１】
また、円弧移動する１つの移動導体に主回路用の可動電極及び接地回路用の可動電極を設けているから、移動導体の長さを短くすることができて、しかも、１つの支持構造及び１つの駆動装置により可動電極を円弧移動させることができ、より一層の小型化及び製品コストの低下を図ることができる。
【００６２】
また、一端部が支持軸に支持され、他端部に移動導体が設けられた支持レバーの中間に、真空接地容器を内外に貫通する操作杆を連結してあるから、移動導体に設ける可動電極の移動量を、主回路用の閉路位置から開路位置、断路位置及び接地閉路位置にわたって円弧移動させることができる大きな移動量にすることができ、しかも、前記操作杆の移動量を、可動電極の移動量に対し大幅に小さな移動量にすることができるから、操作杆の長さを短くできる。従って、駆動装置と支持軸との間の距離を短くすることができ、駆動装置の真空接地容器に対する出っ張り量を少なくすることができ、全体の小型化を図ることができる。
【００６３】
また、支持レバーは、真空接地容器内に支持軸により回動が可能に支持されているから、１つの真空接地容器に二相以上の機能をもたせる場合でも、一相の支持レバーを回動させることにより、残りの全ての相の支持レバーを同調して回動させることが可能であり、移動導体を円弧移動させるための構造を簡単にでき、製品コストの低下を図ることができる。
【００６５】
また、第１発明に係るスイッチギヤによれば、動力伝達レバー及び支持レバーの回動中心からの長さが等しくなる位置に、真空接地容器を貫通する操作杆を連結してあるから、該操作杆を直線に近い動きで移動させることができ、操作杆周りの真空度を保つための手立てが行い易いのである。
【００６６】
また、第１発明及び第２発明に係るスイッチギヤによれば、可動電極の移動量に対し大幅に小さな移動量にすることができる操作杆及び真空接地容器間にべローズを設けているため、可動電極の移動量に対するべローズの伸縮量を小さくすることができ、従って、可動電極の移動量が大きい場合でも真空接地容器内の真空度を長期間にわたって良好に保つことができ、さらに、真空接地容器内の真空度を保つべローズに過大応力が作用するのを防止することができ、該べロースの耐久性を向上することができ、また、小型化することができる。
【００６７】
また、直線に近い動きで移動させることができる操作杆及び真空接地容器間にべローズを設けているため、操作杆が移動するとき、べローズにねじれ方向の応力が作用するのをなくすることができ、べローズの伸縮量を少なくすることができることと相俟ってべローズの耐久性をより一層向上することができる。
【００６８】
また、移動導体を、主回路電極部の閉路状態、開路状態及び断路状態と、接地回路電極部の接地閉路状態とに円弧移動させることができるから、更なる小型化及び製品コストの低下を図ることができる。
【００６９】
また、真空接地容器内の移動導体の円弧移動に伴い可撓導体を弾性変形させるから、移動導体の円弧移動に影響されることなく、該移動導体の負荷側導体への導通を確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るスイッチギヤの実施の形態１の主回路用の可動電極が閉路位置へ移動した状態の縦断側面図である。
【図２】 図１に示すスイッチギヤの縦断正面図である。
【図３】 本発明に係るスイッチギヤの実施の形態１の主回路用の可動電極が開路位置へ移動した状態の縦断側面図である。
【図４】 本発明に係るスイッチギヤの実施の形態１の主回路用の可動電極が断路位置へ移動した状態の縦断側面図である。
【図５】 本発明に係るスイッチギヤの実施の形態１の接地回路用の可動電極が接地閉路位置へ移動した状態の縦断側面図である。
【図６】 本発明に係るスイッチギヤの実施の形態２の縦断正面図である。
【図７】 従来のスイッチギヤの要部の構成を示す図である。
【図８】 従来のスイッチギヤの電気的接続図である。
【符号の説明】
１ 真空接地容器、２ 母線側導体、３ 主回路用の固定電極、４ 接地側導体、５ 接地回路用の固定電極、６ 負荷側導体、７ 移動導体、８ 主回路用の可動電極、９ 接地回路用の可動電極、１０ ブッシング、１６ ばね、
１７ べローズ、２０ 可撓導体、２２ 支持レバー、２４ 駆動装置、
２５ 動力伝達レバー、２６ 操作杆、２７ べローズ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、母線側導体と負荷側導体とを接触／離脱する主回路用の電極及び負荷側導体と接地側導体とを接触／離脱する接地回路用の電極を備えたスイッチギヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
母線からの受電を、各種の負荷機器、他の電気室に配電すべく用いられるスイッチギヤは、母線との接続のための母線側導体、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共に、母線側導体と負荷側導体とを接触／離脱する主回路開閉器、負荷側導体を接地するための接地開閉器、監視制御に必要な制御機器等の内部機器を、接地金属製の金属外箱内に適宜に配設して構成されている。
【０００３】
この種のスイッチギヤの一種として、特公平７−２８４８８号公報に開示されているように、主たる内部機器としての主回路開閉器及び接地開閉器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金属外箱内に配置して、母線及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ヤがある。
【０００４】
図７は、前記特公平７−２８４８８号公報に開示されたスイッチギヤの要部の構成を示す図、図８はその電気的接続図である。これら図７、図８に示すスイッチギヤは、絶縁性ガスが封入され、その周壁の一部を内外に貫通する態様に送電ケーブル接続用のブッシング１０１と、母線接続用のブッシング１０２とを備える容器１００の内部に、第１，第２，第３の開閉器１０３，１０４，１０５及び真空開閉器の真空消弧室１０６を配した構成となっている。
【０００５】
図８に示す如く、母線接続用のブッシング１０２を介して外部の母線（図示せず）に接続された三相の夫々に対応する母線側分岐導体１０７は、図７に示す如く、絶縁支持碍子１０８により支持されて容器１００内に配設されており、これらは、真空消弧室１０６の内部に構成された固定電極及び該固定電極に対し直線移動可能な可動電極と第１の開閉器１０３とを介して、絶縁支持碍子１０９に固定支持された中間導体１１０に接続され、該中間導体１１０により２方向に分岐され、夫々の分岐は、第２，第３の開閉器１０４，１０５を介して送電ケーブル接続用のブッシング１０１に支持された負荷側導体１１１に接続され、該負荷側導体１１１を経て外部の送電ケーブル（図示せず）に接続されている。
【０００６】
開閉器１０３，１０４，１０５は、金属リンク１１２及び絶縁リンク１１３を介して伝達される図示しない各別の駆動源の動作に応じて夫々の枢支軸回りに揺動する揺動電極１１４を備えている。
【０００７】
第１の開閉器１０３は、その揺動電極１１４の揺動位置に応じて、真空消弧室１０６内部の可動電極と前記中間導体１１０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、前記揺動電極１１４と接地側導体１１５とを接続する接地閉路位置と、両位置の中間であり、前記固定電極及び接地側導体１１５から離れた断路位置とを実現する構成となっている。
【０００８】
また第２，第３の開閉器１０４，１０５は、夫々の揺動電極１１４，１１４の揺動により、負荷側導体１１１及び中間導体１１０の対応位置に夫々突設された固定電極及び接地側導体１１６,１１７との間にて、第１の開閉器１０３と同様の３位置を実現する構成となっている。
また、前記真空消弧室１０６には、該真空消弧室１０６内部の可動電極に対して、真空消弧室１０６の真空を保持するためにべローズが設けられている。
【０００９】
以上の構成によれば、母線側分岐導体１０７と負荷側導体１１１とを接触／離脱する主回路電極部と、負荷側導体１１１を接地するための接地回路電極部とが、接続導体と共に絶縁性ガスが封入された容器１００の内部に配設されており、母線側分岐導体１０７をブッシング１０２を介して容器１００の外側の母線に接続し、負荷側導体１１１をブッシング１０１を介して容器１００の外側の送電ケーブルに接続すればよい。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが以上の如き従来のスイッチギヤにおいて、真空消弧室１０６内部の固定電極及び可動電極は、主回路を開閉する作用のみを行い、第１の開閉器１０３が、他の回路との切り離しのための断路器と、前記真空消弧室１０６内の可動電極を断路下にて接地する接地開閉器とを兼ね、更に第２，第３の開閉器１０４，１０５が、夫々に対応する負荷側導体１１１を接地する接地開閉器としての機能を果たす構成であり、母線側分岐導体１０７と負荷側導体１１１との間に２つの開閉器（第１の開閉器１０３と第２の開閉器１０４、又は第３の開閉器１０５）が直列に配置されることから、これらの配置スペースを確保するために容器１００の小型化が制限され、また、コスト高になるという問題があった。
【００１１】
また、内部に絶縁性ガスが封入され容器１００内に前記開閉器１０３，１０４，１０５が配置されているから、これら開閉器１０３，１０４，１０５においては、三相の相間、対地間、断路位置での可動電極及び固定電極間に前記封入ガスの種類に応じた絶縁距離を確保する必要があり、前記開閉器１０３，１０４，１０５の夫々が大型化する上、各開閉器１０３，１０４，１０５間に十分な間隔を保つために、容器１００内の配設効率が悪く、該容器１００の小型化が制限されるという問題があった。
【００１２】
また、真空消弧室１０６は、図８に示す三相回路において単相毎に設けられているから、これら真空消弧室１０６の配設位置の確保のために容器１００の小型化が制限され、また製品コストの上昇を招くという問題があった。
【００１３】
更には、容器１００の内部においてアーク短絡が発生した場合、容器１００内に封入された絶縁性ガスが、アークエネルギにより短時間の内に高温、高圧となる一種の爆発現象が引き起こされることから、前記容器１００には、高圧の放圧のための開放部分を設ける必要がある上、放圧完了までの高圧状態に耐える強度が要求されることとなり、容器１００の構造が複雑化し、製品コストの上昇を招くという問題があった。
【００１４】
また、前記真空消弧室１０６には、該真空消弧室１０６内部の可動電極に対して、真空消弧室１０６の真空を保持するためにべローズが設けられているが、直線移動する可動電極の移動量が多い場合、べローズに過大な応力が加わることになり、また、この応力が加わるのを防ぐためには、べローズ自体を大型に形成する必要があり、これに伴い真空消弧室１０６が大型となり、容器１００内の配設効率が悪化して、該容器１００の小型化が制約されるという問題があった。
【００１５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、従来に比して大幅な小型化、及び製品コストの低下を図ることができ、さらに真空容器内で移動する可動電極の移動量が大きい場合でも真空容器内の真空度を長期間にわたって良好に保つことができ、また、真空容器内部におけるアーク短絡事故の発生時にも爆発を引き起こすことがない安全性の高いスイッチギヤを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係るスイッチギヤは、１つの真空接地容器には、母線側導体を絶縁支持して真空接地容器の外側に突出させるブッシングが設けてあり、前記真空接地容器内に、主回路用の固定電極及び接地回路用の固定電極が所定間隔を隔てて単相又は複相分配置してあり、これら固定電極間の一側に、その一端部が支持軸により回動が自在に支持される支持レバーが設けてあり、前記固定電極間に、可撓導体により負荷側導体に接続され、前記支持レバーの他端部に設けられる移動導体が円弧移動可能な状態で絶縁支持され、該移動導体の移動方向一側部に主回路用の可動電極が、他側部に接地回路用の可動電極が夫々設けてあり、前記支持レバーの回動方向一側で真空接地容器の外側に、回動が自在に支持される動力伝達レバーを有する駆動装置が設けてあり、前記動力伝達レバー及び前記支持レバーの支持軸より移動導体側位置の夫々の回動中心からの長さが等しくなる位置に、前記真空接地容器を内外に貫通して直線移動が可能な操作杆が連結してあり、該操作杆及び真空接地容器間に、操作杆の移動方向に伸縮可能なべローズが設けてあり、前記駆動装置の駆動に応じて前記移動導体を、主回路用の可動電極が固定電極に接触する閉路位置と、前記可動電極が固定電極から離れる開路位置と、前記可動電極がさらに離れる断路位置と、接地回路用の可動電極が固定電極に接触する接地閉路位置との４位置間にて移動可能に構成してあることを特徴とする。
【００１７】
第２発明に係るスイッチギヤは、１つの真空接地容器内に、主回路用の固定電極及び接地回路用の固定電極が所定間隔を隔てて単相又は複相分配置してあり、これら固定電極間の一側に、支持軸によりその一端部が回動が自在に支持される支持レバーが設けてあり、前記固定電極間に、可撓導体により負荷側導体に接続され、前記支持レバーの他端部に設けられる移動導体が円弧移動可能な状態で絶縁支持され、該移動導体の移動方向一側部に主回路用の可動電極が、他側部に接地回路用の可動電極が夫々設けてあり、前記真空接地容器には、母線側導体を絶縁支持して真空接地容器の外側に突出させるブッシングと、前記支持レバーの回動方向一側で、且つ前記接地回路用の固定電極に対して前記支持レバーの長手方向両側となる位置で内側に凹入する二つの凹入部とが設けてあり、一方の凹入部に、前記真空接地容器を内外に貫通して直線移動が可能な操作杆を介して前記支持レバーに連結される動力伝達レバーを有する駆動装置が配置してあり、他方の凹入部に、前記負荷側導体を絶縁支持して真空接地容器の外側に突出させるブッシングが配置してあり、前記操作杆及び真空接地容器間に、操作杆の移動方向に伸縮可能なべローズが設けてあり、前記駆動装置の駆動に応じて前記移動導体を、主回路用の可動電極が固定電極に接触する閉路位置と、前記可動電極が固定電極から離れる開路位置と、前記可動電極がさらに離れる断路位置と、接地回路用の可動電極が固定電極に接触する接地閉路位置との４位置間にて移動可能に構成してあることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１〜図５は本発明に係るスイッチギヤの構成を示すもので、図１は主回路用の可動電極が閉路位置へ移動した状態の縦断側面図、図２は同じく縦断正面図、図３は主回路用の可動電極が開路位置へ移動した状態の縦断側面図、図４は主回路用の可動電極が断路位置へ移動した状態の縦断側面図、図５は接地回路用の可動電極が接地閉路位置へ移動した状態の縦断側面図である。
【００２８】
これらの図１〜図５に示すスイッチギヤは、内部が高真空に維持される密閉状の１つの真空接地容器１の内部の一側に、母線側導体２に接続される主回路用の３つの固定電極３が、他側に、接地側導体４に接続される接地回路用の３つの固定電極５が夫々対向状に配置され、さらに、これら固定電極３，５間に、負荷側導体６に接続される３つの移動導体７が円弧移動可能な状態で絶縁支持され、これら移動導体７の移動方向一側部に、前記固定電極３と対向する主回路用の可動電極８が、他側部に、前記固定電極５と対向する接地回路用の可動電極９が夫々設けられた三相用のスイッチギヤであるが、各相の構造は同じであるため、以下主として１相の構造について説明する。
【００２９】
真空接地容器１は、前記移動導体７を円弧移動させるための後記する支持レバー２２の回動方向となる一側部及び他側部の上部と、他側部の下部とに第１、第２及び第３凹入部１ａ，１ｂ，１ｃを設けて、一側部の上部の第１凹入部１ａには、真空接地容器１を内外に貫通する３本の母線側導体２が、真空接地容器１を内外に貫通する絶縁性を有する母線側の３つのブッシング１０を介して絶縁支持され、これら母線側導体２の真空接地容器１内側端部に前記固定電極３を設け、各母線側導体２の真空接地容器１外側への突出端部を、真空接地容器１の外側に配設された母線１１に直接または接続導体等を介して夫々接続されている。
尚、第２及び第３凹入部１ｂ，１ｃは図１に示されているように接地側導体４及び固定電極５に対して後記する支持レバー２２の長手方向両側となる位置で内側に凹入している。
【００３０】
真空接地容器１の他側部の第２及び第３凹入部１ｂ，１ｃ間には、真空接地容器１を内外に貫通する３本の接地側導体４が、真空接地容器１の外部に設ける絶縁性を有する３つの支持体１２を介して絶縁支持され、これら接地側導体４の真空接地容器１内側端部に前記固定電極５を設け、各接地側導体４の真空接地容器１外側への突出端部を適宜に接地させている。
【００３１】
支持体１２は、段部を介して連続する小径部及び大径部を有する円筒状に形成され、その小径部を、真空接地容器１に設けられた貫通孔に挿入し、ロウ付け等により真空接地容器１に密着させ、大径部側端面に、貫通孔が設けられた受止板１３を重ねて取付ねじ１４により固定している。
【００３２】
そして、支持体１２の貫通孔１２ａから受止板１３の貫通孔に前記接地側導体４の端部を移動可能に挿入し、該接地側導体４の端面に座金を介して抜止ねじ１５を取付け、さらに、支持体１２の貫通孔１２ａに、接地側導体４の中間に突設した鍔４ａ及び前記受止板１３の間で受止められて接地側導体４を移動導体７に向かって移動可能に付勢するばね１６を設け、該ばね１６により接地側導体４を支持体１２に移動が可能に支持している。
【００３３】
このばね１６は、接地回路用の可動電極９が固定電極５と接触したとき、これら可動電極９及び固定電極５に接触圧力を加えるようにしている。
【００３４】
接地側導体４の真空接地容器１内側部分の周りには、伸縮可能であり、接地側導体４の周りを封止するべローズ１７を設けて、可動電極９との接触により移動する固定電極５の位置で真空接地容器１内部の真空度を保つことができるようにしている。実施の形態のべロース１７は、一端部を接地側導体４の中間部に固定し、他端部を支持体１２の小径部側端部に固定している。
【００３５】
真空接地容器１の他側部の下部に設けた第２凹入部１ｂには、真空接地容器１を内外に貫通する３つの負荷側導体６が、絶縁性を有する３つのブッシング１８を介して絶縁支持され、各負荷側導体６の真空接地容器１外側への突出端部が３本の外部ケーブル１９に接続されている。
【００３６】
また、各負荷側導体６の真空接地容器１内側端部と、前記各移動導体７の中間部とを、移動導体７の移動に伴い弾性変形する可撓導体２０により連結して移動導体７の移動を許容するようにしている。
【００３７】
この可撓導体２０は、図１、図２に示す如く細長の平板状に形成され、その一端部が負荷側導体６に、また、他端部が移動導体７に夫々固定され、中間部が移動導体７の円弧移動に対して自由に変形するようにしている。
【００３８】
真空接地容器１の上部に設けた第１及び第３凹入部１ａ，１ｃ間の内部には、１本の支持軸２１が回動可能に支持され、該支持軸２１の中間部に、３つの支持レバー２２の一端部を支持軸２１の軸長方向に所定間隔を隔てて結合し、これら支持レバー２２の他端部に、貫通孔２３ａが設けられた絶縁性を有する四角形状の保持体２３を設け、該保持体２３の貫通孔２３ａに棒状の前記移動導体７を挿嵌保持し、支持レバー２２の回動に伴い移動導体７を円弧移動させるようにしている。この移動導体７の一端には円板状の前記可動電極８を設け、他端には前記可動電極９を設けている。
【００３９】
また、真空接地容器１の他側部の上部に設けた第３凹入部１ｃには、前記支持レバー２２を回動させるための駆動装置２４が設けられている。
【００４０】
この駆動装置２４は駆動軸２４ａを備え、該駆動軸２４ａに、その動力を伝達する角棒状の１つの動力伝達レバー２５の一端部を結合し、該動力伝達レバー２５の他端部と１つの支持レバー２２の中間部とを、真空接地容器１に設けられた貫通孔に挿通されて移動が可能な操作杆２６により相対回転が自在に連結して、駆動装置２４の駆動による動力伝達レバー２５の円弧運動を直線移動に変換し、駆動装置２４の回動力により各支持レバー２２を同調して所定角度回動させるようにしている。
【００４１】
操作杆２６は、図１に示すように、動力伝達レバー２５及び支持レバー２２の回動中心Ｏ，Ｏ１からの長さＬ，Ｌ１が夫々等しくなる位置に連結して、動力伝達レバー２５の動作に対してほぼ直線移動を行わせるようにしている。そして、操作杆２６の真空接地容器１内側部分の周りには、伸縮可能であり、操作杆２６の周りを封止するべローズ２７を設けて、真空接地容器１内部の真空度を保つことができるようにしている。実施の形態のべロース２７は、一端部を操作杆２６の中間部に固定し、他端部を真空接地容器１に固定している。
【００４２】
以上の如く構成したスイッチギヤは、母線１１からの通電が、真空接地容器１の第１凹入部１ａに絶縁支持された母線側導体２から主回路用の固定電極３へ通電される。また、外部ケーブル１９は、真空接地容器１の第２凹入部１ｂに絶縁支持された負荷側導体６及び可撓導体２０から移動導体７へ通電される。この場合、移動導体７の移動に伴い可撓導体２０が弾性変形することになるから、移動導体７の移動に影響されることなく、該移動導体７の負荷側導体６への導通を確実に維持することができる。
【００４３】
図１の状態は移動導体７が閉路位置へ移動して主回路用の可動電極８と固定電極３とが接触した閉路状態であって、母線１１からの通電が、母線側導体２、主回路用の固定電極３及び可動電極８、移動導体７、可撓導体２０、負荷側導体６から外部ケーブル１９へ通電されている。
【００４４】
次に図１の閉路状態から駆動装置２４により支持軸２１及び支持レバー２２を図１の時計方向へ所定角度回動して、移動導体７を開路位置へ移動させ、主回路用の可動電極８を固定電極３から離して絶縁距離を増大させることにより、図３に示す如く母線１１から主回路用の可動電極８への通電が遮断され、開路状態となる。
【００４５】
次に図３の開路状態から駆動装置２４により支持軸２１及び支持レバー２２を図３の時計方向にさらに所定角度回動して、移動導体７を断路位置へ移動させて図３の開路状態よりもう１段階主回路用の可動電極８を固定電極３から離すことにより、前記可動電極８及び固定電極３の絶縁距離が増し、図４に示す如く母線１１から主回路用の可動電極８への電路が切られ遮断状態となる。
【００４６】
次に図４の遮断状態から駆動装置２４により支持レバー２２を図４の時計方向にさらに所定角度回動して、移動導体７を接地閉路位置へ移動することにより、図５に示す如く接地回路用の可動電極９が固定電極５に接触され、外部ケーブル１９が接地される。
【００４７】
また、図５の接地閉路状態から駆動装置２４により支持レバー２２を図５の反時計方向へ所定角度回動することにより、逐次移動導体７が接地側導体４の側から母線側導体２の側へ円弧移動して、接地閉路状態から図４の遮断状態、図３の開路状態、図１の閉路状態へと切換えることができる。
【００４８】
以上の如く実施の形態１にあっては、駆動装置２４の動力を、支持レバー２２の中間部に連結する操作杆２６を介して支持レバー２２に伝達するから、移動導体７に設ける可動電極８，９の移動量を、主回路用の閉路位置から開路位置、断路位置及び接地閉路位置にわたって円弧移動させることができる大きな移動量にすることができて、しかも、操作杆２６の移動量を、可動電極８，９の移動量に対し大幅に小さな移動量にすることができる。
【００４９】
しかも、この移動量を小さくすることができる位置にべロース２７を設けているから、真空接地容器１内の真空度を保つべローズ２７の可動電極８，９の移動量に対する伸縮量を小さくすることができる。従って、該べロース２７の耐久性を向上することができ、小型化を図ることができる。さらに操作杆２６の移動量を小さくすることができるから、図１に示す如く真空接地容器１に第３凹入部１ｃを設けて、駆動装置２４と支持軸２１との間の距離を短くすることができ、駆動装置２４の真空接地容器１に対する出っ張り量を少なくすることができる。
【００５０】
操作杆２６は、図１に示すように、動力伝達レバー２５及び支持レバー２２の回動中心Ｏ，Ｏ１からの長さＬ，Ｌ１が等しくなる位置で連結してあるから、該操作杆２６を直線に近い動きで移動させることができる。従って、操作杆２６が移動するとき、べローズ２７にねじれ方向の応力が作用するのをなくすることができ、べローズ２７の伸縮量を少なくすることができることと相俟ってべローズ２７の耐久性をより一層向上することができる。
【００５１】
さらに、操作杆２６は、三相用の各支持レバー２２に連結することなく、一相用の支持レバー２２に連結して、駆動装置２４の回動力を、動力伝達レバー２５から一相用の支持レバー２２及び１つの支持軸２１を介して残り二相用の支持レバー２２に伝達するから、移動導体７を円弧移動させるための構造を簡単にでき、製品コストの低下を図ることができる。
【００５２】
また、実施の形態１の真空接地容器１は、図１に示す如く支持レバー２２に対し該支持レバー２２の回動方向両側に第１及び第３凹入部１ａ，１ｃを設け、可動電極８，９の移動域に対し前記支持レバー２２と反対側位置に第２凹入部１ｂを設けて、第１凹入部１ａには母線側のブッシング１０を支持し、第２凹入部１ｂには負荷側のブッシング１８を支持し、第３凹入部１ｃには駆動装置２４を支持しているから、これらブッシング１０，１８及び駆動装置２４の真空接地容器１に対する出っ張り量を少なくすることができ、全体の小型化を図ることができる。
【００５３】
実施の形態２
図６は、本発明に係るスイッチギヤの実施の形態２の構成を示す縦断正面図である。
【００５４】
この実施の形態２は、実施の形態１における支持軸２１を真空接地容器１の内部に回動自在に支持することなく、該支持軸２１を真空接地容器１内に固定し、該支持軸２１に、３つの前記支持レバー２２の一端部を回動可能に支持し、また、前記駆動装置２２により動作される前記動力伝達レバー２５を支持レバー２２に対応して３つ設け、これら動力伝達レバー２２の他端部と各支持レバー２２の中間部とを、真空接地容器１に設けられた３つの貫通孔に挿通されて移動が可能な３つの前記操作杆２６により相対回転が自在に連結して、前記駆動装置２４の駆動による各動力伝達レバー２５の円弧運動を直線移動に変換し、駆動装置２４の回動力により三相用の支持レバー２２を独立して回動させることができるようにしている。
【００５５】
操作杆２６は、実施の形態１と同様、各動力伝達レバー２５及び各支持レバー２２の回動中心Ｏ，Ｏ１からの長さＬ，Ｌ１が夫々等しくなる位置に連結して、動力伝達レバー２５の動作に対してほぼ直線移動を行わせるようにしている。そして、各操作杆２６の真空接地容器１内側部分の周りには、伸縮可能であり、各操作杆２６の周りを封止するべく移動導体７の移動に伴い伸縮するべローズ２７を設けたものであり、基本的な構成は実施の形態１と同じであるから、共通点の図面及び詳細な説明を省略する。また、動作についても三相用の各支持レバー２２が支持軸２１に対し回動することを除いて実施の形態１と同じであるため、共通する動作の説明を省略する。
【００５６】
実施の形態２においては、駆動装置２４の回動力が、各動力伝達レバー２５及び各操作杆２６から各支持レバー２２へ伝達され、これら支持レバー２２が支持軸２１を中心として独立して回動され、各支持レバー２２に保持体２３を介して保持している移動導体７を、閉路位置、開路位置、断路位置、接地閉路位置とに逐次移動させることができる。
【００５７】
尚、以上の実施の形態では、三相用のスイッチギヤについて説明したが、その他、四相用以上のスイッチギヤまたは一相用のスイッチギヤであってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述した如く第１発明及び第２発明に係るスイッチギヤによれば、高電圧となる主回路電極部及び接地回路電極部を、絶縁特性の優れた１つの真空接地容器に単相又は複相分内装して、各電極部の可動電極を、真空接地容器の外側に設けた駆動装置により円弧移動させるようにし、さらに、母線を真空接地容器の外側に配置するようにしたから、高電圧となる主回路電極部及び接地回路電極部を真空接地容器内にコンパクトに配置でき、全体の小型化を図ることができ、さらに製品コストの低下を図ることができる。また、真空接地容器内で例えば電流遮断機能及び断路器としての機能を一体化して多機能化を図り得るから、製品コストをより一層低下させることができるのであり、また、容器内部でのアーク短絡の発生が爆発を引き起こす虞れがないため、それに対する容器構造が不要となり、製品コストをさらに低下させることができる。
【００５９】
また、主回路用及び接地回路用の固定電極間を直線移動させるのに比べて円弧移動させる主回路及び接地回路用の可動電極の方が移動量が多い。これに伴い前記可動電極を円弧移動させることで、前記固定電極と前記可動電極との絶縁距離が増し、前記２つの固定電極間の間隔を小さくすることができ、全体をさらに小さくすることができる。
【００６０】
また、主回路電極部及び接地回路電極部が単相又は複相分内装された１つの真空接地容器を１つの機能ユニットとし、この真空接地容器の外側に突出する母線側導体を、真空接地容器の外側に配線される母線に接続することにより、１つの機能ユニットを装着することができるから、複数の機能ユニットの拡張を容易にすることができる。
【００６１】
また、円弧移動する１つの移動導体に主回路用の可動電極及び接地回路用の可動電極を設けているから、移動導体の長さを短くすることができて、しかも、１つの支持構造及び１つの駆動装置により可動電極を円弧移動させることができ、より一層の小型化及び製品コストの低下を図ることができる。
【００６２】
また、一端部が支持軸に支持され、他端部に移動導体が設けられた支持レバーの中間に、真空接地容器を内外に貫通する操作杆を連結してあるから、移動導体に設ける可動電極の移動量を、主回路用の閉路位置から開路位置、断路位置及び接地閉路位置にわたって円弧移動させることができる大きな移動量にすることができ、しかも、前記操作杆の移動量を、可動電極の移動量に対し大幅に小さな移動量にすることができるから、操作杆の長さを短くできる。従って、駆動装置と支持軸との間の距離を短くすることができ、駆動装置の真空接地容器に対する出っ張り量を少なくすることができ、全体の小型化を図ることができる。
【００６３】
また、支持レバーは、真空接地容器内に支持軸により回動が可能に支持されているから、１つの真空接地容器に二相以上の機能をもたせる場合でも、一相の支持レバーを回動させることにより、残りの全ての相の支持レバーを同調して回動させることが可能であり、移動導体を円弧移動させるための構造を簡単にでき、製品コストの低下を図ることができる。
【００６５】
また、第１発明に係るスイッチギヤによれば、動力伝達レバー及び支持レバーの回動中心からの長さが等しくなる位置に、真空接地容器を貫通する操作杆を連結してあるから、該操作杆を直線に近い動きで移動させることができ、操作杆周りの真空度を保つための手立てが行い易いのである。
【００６６】
また、第１発明及び第２発明に係るスイッチギヤによれば、可動電極の移動量に対し大幅に小さな移動量にすることができる操作杆及び真空接地容器間にべローズを設けているため、可動電極の移動量に対するべローズの伸縮量を小さくすることができ、従って、可動電極の移動量が大きい場合でも真空接地容器内の真空度を長期間にわたって良好に保つことができ、さらに、真空接地容器内の真空度を保つべローズに過大応力が作用するのを防止することができ、該べロースの耐久性を向上することができ、また、小型化することができる。
【００６７】
また、直線に近い動きで移動させることができる操作杆及び真空接地容器間にべローズを設けているため、操作杆が移動するとき、べローズにねじれ方向の応力が作用するのをなくすることができ、べローズの伸縮量を少なくすることができることと相俟ってべローズの耐久性をより一層向上することができる。
【００６８】
また、移動導体を、主回路電極部の閉路状態、開路状態及び断路状態と、接地回路電極部の接地閉路状態とに円弧移動させることができるから、更なる小型化及び製品コストの低下を図ることができる。
【００６９】
また、真空接地容器内の移動導体の円弧移動に伴い可撓導体を弾性変形させるから、移動導体の円弧移動に影響されることなく、該移動導体の負荷側導体への導通を確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るスイッチギヤの実施の形態１の主回路用の可動電極が閉路位置へ移動した状態の縦断側面図である。
【図２】 図１に示すスイッチギヤの縦断正面図である。
【図３】 本発明に係るスイッチギヤの実施の形態１の主回路用の可動電極が開路位置へ移動した状態の縦断側面図である。
【図４】 本発明に係るスイッチギヤの実施の形態１の主回路用の可動電極が断路位置へ移動した状態の縦断側面図である。
【図５】 本発明に係るスイッチギヤの実施の形態１の接地回路用の可動電極が接地閉路位置へ移動した状態の縦断側面図である。
【図６】 本発明に係るスイッチギヤの実施の形態２の縦断正面図である。
【図７】 従来のスイッチギヤの要部の構成を示す図である。
【図８】 従来のスイッチギヤの電気的接続図である。
【符号の説明】
１ 真空接地容器、２ 母線側導体、３ 主回路用の固定電極、４ 接地側導体、５ 接地回路用の固定電極、６ 負荷側導体、７ 移動導体、８ 主回路用の可動電極、９ 接地回路用の可動電極、１０ ブッシング、１６ ばね、
１７ べローズ、２０ 可撓導体、２２ 支持レバー、２４ 駆動装置、
２５ 動力伝達レバー、２６ 操作杆、２７ べローズ。
Claims (2)
- １つの真空接地容器には、母線側導体を絶縁支持して真空接地容器の外側に突出させるブッシングが設けてあり、前記真空接地容器内に、主回路用の固定電極及び接地回路用の固定電極が所定間隔を隔てて単相又は複相分配置してあり、これら固定電極間の一側に、その一端部が支持軸により回動が自在に支持される支持レバーが設けてあり、前記固定電極間に、可撓導体により負荷側導体に接続され、前記支持レバーの他端部に設けられる移動導体が円弧移動可能な状態で絶縁支持され、該移動導体の移動方向一側部に主回路用の可動電極が、他側部に接地回路用の可動電極が夫々設けてあり、前記支持レバーの回動方向一側で真空接地容器の外側に、回動が自在に支持される動力伝達レバーを有する駆動装置が設けてあり、前記動力伝達レバー及び前記支持レバーの支持軸より移動導体側位置の夫々の回動中心からの長さが等しくなる位置に、前記真空接地容器を内外に貫通して直線移動が可能な操作杆が連結してあり、該操作杆及び真空接地容器間に、操作杆の移動方向に伸縮可能なべローズが設けてあり、前記駆動装置の駆動に応じて前記移動導体を、主回路用の可動電極が固定電極に接触する閉路位置と、前記可動電極が固定電極から離れる開路位置と、前記可動電極がさらに離れる断路位置と、接地回路用の可動電極が固定電極に接触する接地閉路位置との４位置間にて移動可能に構成してあることを特徴とするスイッチギヤ。
- １つの真空接地容器内に、主回路用の固定電極及び接地回路用の固定電極が所定間隔を隔てて単相又は複相分配置してあり、これら固定電極間の一側に、支持軸によりその一端部が回動が自在に支持される支持レバーが設けてあり、前記固定電極間に、可撓導体により負荷側導体に接続され、前記支持レバーの他端部に設けられる移動導体が円弧移動可能な状態で絶縁支持され、該移動導体の移動方向一側部に主回路用の可動電極が、他側部に接地回路用の可動電極が夫々設けてあり、前記真空接地容器には、母線側導体を絶縁支持して真空接地容器の外側に突出させるブッシングと、前記支持レバーの回動方向一側で、且つ前記接地回路用の固定電極に対して前記支持レバーの長手方向両側となる位置で内側に凹入する二つの凹入部とが設けてあり、一方の凹入部に、前記真空接地容器を内外に貫通して直線移動が可能な操作杆を介して前記支持レバーに連結される動力伝達レバーを有する駆動装置が配置してあり、他方の凹入部に、前記負荷側導体を絶縁支持して真空接地容器の外側に突出させるブッシングが配置してあり、前記操作杆及び真空接地容器間に、操作杆の移動方向に伸縮可能なべローズが設けてあり、前記駆動装置の駆動に応じて前記移動導体を、主回路用の可動電極が固定電極に接触する閉路位置と、前記可動電極が固定電極から離れる開路位置と、前記可動電極がさらに離れる断路位置と、接地回路用の可動電極が固定電極に接触する接地閉路位置との４位置間にて移動可能に構成してあることを特徴とするスイッチギヤ。
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| JP32652897A JP3683088B2 (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | スイッチギヤ |
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Family Applications (1)
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-
1997
- 1997-11-27 JP JP32652897A patent/JP3683088B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11164425A (ja) | 1999-06-18 |
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