JP3753553B2 - Switchgear - 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離する主回路開閉部と、負荷側導体と接地用導体とを接離する接地開閉部とを一体化した機能ユニットを備えるスイッチギヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
母線から受電した電力を各種の負荷機器、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離する主回路開閉器、負荷側導体を接地するための接地開閉器、及び監視制御に必要な制御機器等の機器を接地された金属製のハウジング内に配設して構成されている。
【0003】
このようなスイッチギヤのひとつとして、特公平7−28488号公報に開示されているように、主回路開閉器及び接地開閉器を接続導体の一部と共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なえばよい構成としたスイッチギヤがある。
【0004】
図13はこのスイッチギヤの要部の構成を示す平面断面図、図14はその電気的接続図である。図13に示すように、このスイッチギヤは、絶縁性ガスが封入されている金属製の容器1の周壁の一部を内外に貫通する送電ケーブル接続用のブッシング2aと、同じく周壁の一部を内外に貫通する母線接続用のブッシング2bとを備えており、該容器1の内部に、第1,第2,第3の開閉器3,4,5及び真空消弧室9を配した構成となっている。
【0005】
ブッシング2bを介して外部の母線(図示せず)に接続された母線側分岐導体6は、容器1の周壁の一部に固着された絶縁支持碍子11により支持されて容器1内に配設されており、これは真空消弧室9の内部に構成された図示しない開閉装置、及び第1の開閉器3を介して、容器1の周壁の一部に固着された絶縁支持碍子60aに固定支持された中間導体60に接続され、該中間導体60により2方向に分岐され、各々の分岐は第2,第3の開閉器4,5を介してブッシング2aに支持された負荷側導体2に接続され、該負荷側導体2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】
図13には1相分の回路しか示していないが、図14に示す如く、このスイッチギヤは3相の回路構成となっており、前記ブッシング2a,2b、前記第1の開閉器3、前記第2の開閉器4、及び前記第3の開閉器5は何れも各相1組ずつ備えられている。
【0007】
開閉器3,4,5は金属リンク8及び絶縁リンク7を介して伝達される図示しない各別の操作機構の動作に応じて揺動する揺動電極を備えている。第1の開閉器3はその揺動電極の揺動位置に応じて、閉路位置と接地位置と断路位置とを実現する構成となっている。前記閉路位置は、真空消弧室9内部の開閉装置の出力電極と前記中間導体60の対応位置に突設された固定電極とを接続する位置であり、前記接地位置は、前記揺動電極と接地用導体10aとを接続する位置であり、また前記断路位置は、両位置の中間であり、前記固定電極及び接地用導体10aから離れた位置となっている。
【0008】
また第2,第3の開閉器4,5は、各々の揺動電極の揺動により、負荷側導体2と中間導体60の対応位置に各々突設された固定電極及び接地用導体10b,10cとの間にて、第1の開閉器3と同様の3位置を実現する構成となっている。
【0009】
以上の構成によれば、母線側分岐導体6と負荷側導体2とを接離する主回路開閉部と、負荷側導体2を接地するための接地開閉部とが、接続用の導体と共に容器1の内部に配設されているから、母線側分岐導体6をブッシング2bを介して容器1外の母線に接続し、負荷側導体2をブッシング2aを介して容器1外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】
以上の如き従来のスイッチギヤでは、容器1は接地されているため、第1,第2,第3の開閉器3,4,5の各充電部と容器1との電位差が大きくなり、地絡が発生しやすいという問題があった。
【0011】
また、母線側分岐導体6と負荷側導体2との間に、第1及び第2の開閉器3,4、または第1及び第3の開閉器3,5の2つの開閉器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1の小型化が制限されるという問題があった。
【0012】
また、容器1の内部には絶縁性ガスが封入されており、前記開閉器3,4,5においては、三相の相間、対地間、断路位置での各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、このため前記開閉器3,4,5の夫々が大型化し、各開閉器3,4,5間に十分な離隔距離を保つために、容器1の小型化が制限されるという問題があった。
【0013】
また、真空消弧室9は、三相回路の各相毎に設けられることから、これらの配設位置の確保の為に容器1の小型化が制限され、また製品コストが上昇するという問題があった。
【0014】
また、容器1の内部においてアーク短絡が発生した場合、容器1内に封入された絶縁性ガスが、アークエネルギーにより短時間の内に、高温、高圧となる爆発現象が引き起こされることから、前記容器1には、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1の構造が複雑化し、製品コストが上昇す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、真空容器を接地電位から離隔させることによって、地絡の発生を低減したスイッチギヤを提供することを目的とする。
【0016】
また、本発明の他の目的は、主回路開閉部及び接地開閉部を1つの真空容器に収納することによって、従来に比して大幅な小型化が可能なスイッチギヤを提供することにある。
【0017】
また、本発明の他の目的は、その構成を単純なものとすることによって、従来に比して製品コストを低減したスイッチギヤを提供することにある。
【0018】
また、本発明の他の目的は、真空中に主回路開閉部及び接地開閉部を構成することによって、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スイッチギヤを提供することにある。
【0019】
【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、母線側導体または負荷側導体の一方に繋がる固定電極及び他方に繋がる可動電極を接離する主回路開閉部と、前記負荷側導体または接地用導体の一方に繋がる固定電極及び他方に繋がる可動電極を接離する接地開閉部とを収納し、外部の接地電位から電気的に絶縁されて前記主回路開閉部及び接地開閉部の充電部電位と前記接地電位との中間電位に保たれた真空容器を備えることを特徴とする。
【0020】
第1発明に係るスイッチギヤによれば、真空容器を接地電位から電気的に絶縁するため、真空容器の電位は、開閉器の充電部の電位及び接地電位の間の電位となる。従って、前記充電部と真空容器との間、及び真空容器と接地電位との間の夫々の電位差は大きくならず、地絡の発生を低減することが可能となる。
【0021】
また、絶縁性能が高い真空中に主回路開閉部及び接地開閉部を収納するため、夫々の間に必要な絶縁距離を減ずることができ、従来と比して大幅に小型化することが可能となる。
【0022】
また、真空容器内でアーク短絡が発生した場合、真空容器の内部に気体が存在しないため、アーク短絡から爆発が発生する虞がない。
【0023】
第2発明に係るスイッチギヤは、主回路開閉部及び接地開閉部を夫々動作させる2つの操作部を備え、該2つの操作部が真空容器外周面に並列的に付設されていることを特徴とする。
【0024】
第2発明に係るスイッチギヤによれば、主回路開閉部及び接地開閉部の操作部を隣接配置するため、両者の駆動機構のインターロックを簡略化することが可能となる。
【0025】
第3発明に係るスイッチギヤは、主回路開閉部の一対の電極が、主回路開閉部固定側と真空容器とを電気的に絶縁する為の絶縁物の内部に配置されていることを特徴とする。
【0026】
第3発明に係るスイッチギヤによれば、主回路開閉部の一対の電極を、主回路開閉部固定側と真空容器とを絶縁する絶縁物内に収納するため、耐電圧性能を向上させることが可能となり、また、絶縁物の大きさを大きくする一方、真空容器を小さくすることができ、このため製品コストを低減することが可能となる。
【0027】
第4発明に係るスイッチギヤは、主回路開閉部の電極周りに配されるアークシールドが、真空容器と電気的に絶縁されていることを特徴とする。
【0028】
第4発明に係るスイッチギヤによれば、真空容器及びアークシールドが電気的に絶縁されているため、主回路開閉部の電極からアークシールドへ放電が発生したときに真空容器の電圧が上昇せず、耐電圧性能を一層向上させることが可能となる。
【0029】
第5発明に係るスイッチギヤは、主回路開閉部の負荷側電極に接続され、電界緩和の為に金属製のシールドを具備する絶縁ロッドと、主回路開閉部及び接地開閉部の夫々の負荷側電極を電気的に接続し、主回路開閉部側の固定部が前記絶縁ロッドの外径寸法より大なる寸法とされている可撓性導体を備えることを特徴とする。
【0030】
第5発明に係るスイッチギヤによれば、可撓性導体の主回路開閉部側の固定部が、絶縁ロッドの外径より大きいため、絶縁ロッドのシールド端部の電界集中を緩和し、主回路開閉部からの金属蒸気が絶縁ロッドに付着することを防止することが可能となる。
【0031】
第6発明に係るスイッチギヤは、主回路開閉部の絶縁ロッドが、主回路開閉部可動側と真空容器とを電気的に絶縁する為の絶縁物内部に配置され、接地開閉部の一対の電極が、接地開閉部の可動側と真空容器とを電気的に絶縁する為の絶縁物内部に配置されたことを特徴とする。
【0032】
第6発明に係るスイッチギヤによれば、絶縁ロッド及び接地開閉部の一対の電極が夫々絶縁物内部に配置されるため、耐電圧性能を一層向上させることが可能となる。
【0033】
第7発明に係るスイッチギヤは、主回路開閉部及び接地開閉部の夫々の負荷側電極を電気的に接続する可撓性導体の途中に接離可能な一対の電極を設けたことを特徴とする。
【0034】
第7発明に係るスイッチギヤによれば、主回路開閉部だけでなく、可撓性導体の途中に設けた一対の電極によっても、母線側と負荷側とを接離することができるため、耐電圧性能を一層向上させることが可能となる。
【0035】
【発明の実施の形態】
実施の形態1
図1は、本発明に係るスイッチギヤの実施の形態1の要部の構成を示す正面断面図、図2は、同じく上面図、図3は、同じく側面図である。
【0036】
図において、10は金属製の真空容器である。該真空容器10内には、主回路開閉部20及び接地開閉部30が収納されている。主回路開閉部20は母線に繋がる固定電極棒21の先端の固定電極21aと、可動電極棒22の先端の可動電極22aとからなっている。前記固定電極棒21は封着部材41a、絶縁物51、及び封着部材41bを介して真空容器10に固定され、真空容器10と電気的に絶縁されている。一方、前記可動電極棒22は、長手方向に絶縁ロッド23を介して操作棒24と接続されており、操作棒24は、主回路開閉部20を閉路位置、遮断位置、断路位置へ動作させる為の操作部61に接続されている。また、操作棒24はベローズ71、封着部材42a、絶縁物52、封着部材42bを介して真空容器10に接続され、真空容器10と電気的に絶縁されており、真空容器10内の気密を維持しつつ動作可能となっている。
【0037】
絶縁ロッド23は円柱形の絶縁物23aの両端部の外周面に夫々縦断面視略U字型の円環状をなす金属製のシールド23b,23bが配された構成であり、該シールド23bは前記絶縁物23aとの接続境界部の電界緩和、絶縁物23aの沿面保護、及び主回路開閉部20の電流開閉時に発生する金属蒸気から絶縁物23a及び前記ベローズ71を保護する為に設けられている。
【0038】
主回路開閉部20の周囲には、電流開閉時の金属蒸気飛散を抑制する為に円筒状のアークシールド26が設けられ、真空容器10に固定されている。また、封着部材41a及び絶縁物51、絶縁物51及び封着部材41b、絶縁物52及び封着部材42bの夫々の境界付近に、電界を緩和し、また絶縁物51,52の内面の金属蒸気による汚損を抑制する為にリング51a,51b,52aが夫々設けられている。
【0039】
一方、接地開閉部30は、前記固定電極棒21及び可動電極棒22と並行に配設された固定電極棒31及び可動電極棒32の夫々の先端の固定電極31a及び可動電極32aからなっている。真空容器10の内部において、固定電極棒31は主回路開閉部20の可動電極22a側に、可動電極棒32は主回路開閉部20の固定電極21a側に夫々配設されている。固定電極棒31は、封着部材43a、絶縁物53、及び封着部材43bを介して真空容器10に固定されており、真空容器10と電気的に絶縁されている。一方、前記可動電極棒32は、接地開閉部30を開閉動作させる為の操作部62に接続されている。また、可動電極棒32はベローズ72、封着部材44a、絶縁物54、封着部材44bを介して真空容器10に接続され、真空容器10と電気的に絶縁されており、真空容器10内の気密を維持しつつ動作可能となっている。
【0040】
封着部材43a及び絶縁物53、絶縁物53及び封着部材43b、絶縁物54及び封着部材44bの夫々の境界付近に、電界を緩和し、また絶縁物53,54の内面の金属蒸気による汚損を抑制する為にリング53a,53b,54aが夫々設けられている。
【0041】
主回路開閉部20の可動電極棒22と接地開閉部30の固定電極棒31間は、変形可能な可撓性導体80で電気的に接続されている。主回路開閉部20が閉極状態、接地開閉部30が開極状態の場合は、主回路開閉部20の固定電極棒21と接地開閉部30の固定電極棒31との間を電流が流れることとなる。
【0042】
以上の如く構成されたスイッチギヤにおいては、真空容器10が接地されていないため、真空容器10の電位は、主回路開閉部20及び接地開閉部30の充電部の電位と、真空容器10の外部の接地電位との間の電位となり、真空容器10と前記充電部との間、及び真空容器10と前記接地電位との間の各電位差は大きくならず、地絡の発生を低減することができる。
【0043】
また、絶縁性能が高い真空中で主回路開閉部20、接地開閉部30が構成されるため、夫々の部品間に必要な絶縁距離を減ずることができ、従来に比して大幅な小形化が可能となる。
【0044】
また、真空容器10の内部にアーク短絡が発生した場合においても、真空容器10の内部に気体が存在しないから、前記アーク短絡から爆発が発生する虞れがない。
【0045】
実施の形態2
図4は、本発明に係るスイッチギヤの実施の形態2の要部の構成を示す正面断面図、図5は、同じく上面図、図6は、同じく側面図である。
【0046】
主回路開閉部20及び接地開閉部30を夫々動作させるための操作部61,62は、真空容器10の外周に並列的に付設されており、操作棒24及び可動電極棒32は、真空容器10内部で同一側に並行して配されており、真空容器10の同一面から外側へ突出し、並設された操作部61,62に夫々接続されている。一方、これらと対向して、主回路開閉部20の固定電極棒21及び接地開閉部30の固定電極棒31が並行して配されており、可動電極棒32及び操作棒24が突出している面と対向する面から真空容器10の外部へ突出している。その他、実施の形態1と同様の部分については同符号を付し、説明を省略する。
【0047】
以上の如く構成されたスイッチギヤにおいては、主回路開閉部20及び接地開閉部30の夫々の操作部61,62が隣接配置できるため、操作部61,62の駆動機構間のインターロックを簡略化することができる。
【0048】
実施の形態3
図7は、本発明に係るスイッチギヤの実施の形態3の要部の構成を示す正面断面図、図8は、同じく側面図である。
【0049】
リング51bを除き、主回路開閉部20の電極21a,22a及びアークシールド26が絶縁物51の内部に配されており、アークシールド26が、絶縁物51と封着部材41bの接合部付近の電界緩和も兼ねた構造となっている。その他、実施の形態2と同様の部分については同符号を付し、説明を省略する。
【0050】
以上の如く構成されたスイッチギヤにおいては、主回路開閉部20の電極21a,22aを絶縁物51内で収納する為、真空容器10の小形化が図れる。真空容器10をプレス加工によって成形する場合には、絞り深さが減少し、真空容器10の製造コストを低減することができる。
【0051】
実施の形態4
図9は、本発明に係るスイッチギヤの実施の形態4の要部の構成を示す正面断面図である。
【0052】
主回路開閉部20の電極21a,22aの周囲に配されているアークシールド26を支持する支持体を、アークシールド26の外周面に設け、これを絶縁物51の中央部に係合してアークシールド26を固定し、アークシールド26を真空容器10から電気的に絶縁した構成となっている。その他、実施の形態3と同様の部分については同符号を付し、説明を省略する。
【0053】
以上の如く構成されたスイッチギヤにおいては、アークシールド26と真空容器10が電気的に絶縁されているため、主回路開閉部20の電極21a,22aからアークシールド26へ放電が発生した場合であっても、真空容器10が高電位にならず、耐電圧性能が向上する。
【0054】
なお、絶縁物51を2つの部品から構成し、アークシールド26を挟み込んで固定しても良い。
【0055】
実施の形態5
図10は、本発明に係るスイッチギヤの実施の形態5の要部の構成を示す正面断面図である。
【0056】
主回路開閉部20と接地開閉部30とを電気的に接続する可撓性導体80は、2対の導体板81a,81bで可撓性導体80の板状の両端部を夫々狭持し、ネジ81cによって固定されている。導体板81a,81bは可動電極棒22及び固定電極棒31の夫々に固定されており、これによって主回路開閉部20及び接地開閉部30に接続してある。また、この導体板81a,81bは絶縁ロッド23の外径寸法より大きくなっており、絶縁ロッド23のシールド23bの端部の電界集中を緩和すると共に、主回路開閉部20の遮断時の金属蒸気が絶縁ロッド23の絶縁物23a沿面へ付着することを抑制する。その他、実施の形態3と同様の部分については同符号を付し、説明を省略する。
【0057】
以上の如く構成されたスイッチギヤにおいては、導体板81a,81bを用いることにより、可撓性導体80の接続が容易になり、組立て作業性が向上する。また、絶縁ロッド23のシールド23b端部の電界緩和、及び主回路開閉部20の遮断時の金属蒸気が絶縁ロッド23の絶縁物23aの沿面に付着することを抑制できるため、耐電圧性能が向上する。
【0058】
なお、導体板81a,81bの一方に強度補強目的として抵抗の大きな金属板を用いてもよい。
【0059】
実施の形態6
図11は、本発明に係るスイッチギヤの実施の形態6の要部の構成を示す正面断面図である。
【0060】
主回路開閉部20の絶縁ロッド23は、絶縁物52の内部に配されている。また、接地開閉部30の電極31a,32aは絶縁物54の内部に配されている。その他、実施の形態3と同様の部分については同符号を付し、説明を省略する。
【0061】
以上の如く構成されたスイッチギヤにおいては、投入、遮断、断路状態の真空容器10の内部で、接地電位と充電部とが対向している絶縁ロッド23及び接地開閉部30が、夫々絶縁物52,54内に配置されている為、地絡の発生を減少することができ、耐電圧性能が向上する。
【0062】
実施の形態7
図12は、本発明に係るスイッチギヤの実施の形態7の要部の構成を示す正面断面図である。
【0063】
主回路開閉部20及び接地開閉部30の間に、可動電極92a及び固定電極91aからなる開閉部90を設けている。可動電極92aは可動電極棒92の先端である。可動電極棒92の他端には絶縁物93a及びシールド93b,93bからなる絶縁ロッド93を介して操作棒94が接続されている。操作棒94は、該開閉部90を開閉動作させる為の操作部63に接続されている。また、操作棒94はベローズ73、封着部材45a、絶縁物55、封着部材45bを介して真空容器10に接続され、真空容器10と電気的に絶縁されており、真空容器10内の気密を維持しつつ動作可能となっている。また、主回路開閉部20の可動電極棒22及び開閉部90の可動電極棒92の間は、可撓性導体80aで電気的に接続されている。
【0064】
一方、固定電極91aは固定電極棒91の先端である。固定電極棒91の他端は絶縁物95a及びシールド95b,95bからなる絶縁支え95を介して真空容器10に固定されており、真空容器10と電気的に絶縁されている。また、開閉部90の固定電極棒91及び接地開閉部30の固定電極棒31の間は、導体80bで電気的に接続されている。その他、実施の形態3と同様の部分については同符号を付し、説明を省略する。
【0065】
以上の如く構成されたスイッチギヤにおいては、断路、接地時に主回路開閉部20の電極21a,22a間に加え、開閉部90の電極91a,92a間を開くことによって、耐電圧性能を高めることができる。
【0066】
【発明の効果】
以上詳述した如く、第1発明に係るスイッチギヤによれば、真空容器が外部の接地電位から電気的に絶縁されて接地されていないため、該真空容器の電位は、主回路開閉部及び接地開閉部の各充電部の電位と前記接地電位との間の電位となり、真空容器と前記充電部との間、及び真空容器と前記接地電位との間の各電位差は大きくならず、従って、従来に比して地絡の発生を低減することが可能となる。
【0067】
また、絶縁性能が高い真空容器内に主回路開閉部、接地開閉部が収納されるため、夫々の部品間に必要な絶縁距離を減ずることができ、従来に比して大幅に小形化することが可能となる。
【0068】
また、真空容器の内部にアーク短絡が発生した場合においても、真空容器の内部に気体が存在しないから、前記アーク短絡からの爆発を防止することが可能となる。
【0069】
第2発明に係るスイッチギヤによれば、主回路開閉部と接地開閉部の操作部を隣接配置することができるため、操作部の駆動機構間のインターロックを簡略化でき、製品コストを減少することが可能となる。
【0070】
第3発明に係るスイッチギヤによれば、主回路開閉部の1対の電極を絶縁物内で収納するため、耐電圧性能を向上させることが可能となり、また、絶縁物の大きさを大きくする一方、真空容器を小さくすることが可能となる。真空容器をプレス加工によって成形する場合には、絞り深さが減少し、真空容器の製造コストを低減することが可能となる。
【0071】
第4発明に係るスイッチギヤによれば、アークシールドと真空容器が電気的に絶縁されているため、主回路開閉部の1対の電極からアークシールドへ放電が発生した場合であっても、真空容器が高電位にならず、耐電圧性能を向上させることが可能となる。
【0072】
第5発明に係るスイッチギヤによれば、可撓性導体の主回路開閉部の可動電極側の固定部が、絶縁ロッドの外径より大きいため、絶縁ロッドのシールド端部の電界集中を緩和し、主回路開閉部からの金属蒸気が絶縁ロッドに付着することを防止することが可能となる。
【0073】
第6発明に係るスイッチギヤによれば、絶縁ロッド及び接地開閉部の一対の電極が夫々絶縁物内部に配置されるため、耐電圧性能を一層向上させることが可能となる。
【0074】
第7発明に係るスイッチギヤによれば、主回路開閉部だけでなく、可撓性導体の途中に設けた一対の電極によっても、母線側と負荷側とを接離することができるため、耐電圧性能を一層向上させることが可能となる等本発明は優れた効果を奏する。
【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の要部の構成を示す正面断面図である。
【図2】本発明に係るスイッチギヤの実施の形態1の要部の構成を示す上面図である。
【図3】本発明に係るスイッチギヤの実施の形態1の要部の構成を示す側面図である。
【図4】本発明に係るスイッチギヤの実施の形態2の要部の構成を示す正面断面図である。
【図5】本発明に係るスイッチギヤの実施の形態2の要部の構成を示す上面図である。
【図6】本発明に係るスイッチギヤの実施の形態2の要部の構成を示す側面図である。
【図7】本発明に係るスイッチギヤの実施の形態3の要部の構成を示す正面断面図である。
【図8】本発明に係るスイッチギヤの実施の形態3の要部の構成を示す側面図である。
【図9】本発明に係るスイッチギヤの実施の形態4の要部の構成を示す正面断面図である。
【図10】本発明に係るスイッチギヤの実施の形態5の要部の構成を示す正面断面図である。
【図11】本発明に係るスイッチギヤの実施の形態6の要部の構成を示す正面断面図である。
【図12】本発明に係るスイッチギヤの実施の形態7の要部の構成を示す正面断面図である。
【図13】従来のスイッチギヤの要部の構成を示す平面断面図である。
【図14】従来のスイッチギヤの電気的接続図である。
【符号の説明】
10 真空容器、20 主回路開閉部、21 固定電極棒、21a 固定電極、22 可動電極棒、22a 可動電極、23 絶縁ロッド、23a 絶縁物、23b シールド、24 操作棒、26 アークシールド、30 接地開閉部、31 固定電極棒、31a 固定電極、32 可動電極棒、32a 可動電極、41a〜44a,41b〜44b 封着部材、51〜55 絶縁物、51a〜54a,51b,53b リング、61〜63 操作部、71,72 ベローズ、80 可撓性導体、81a,81b 導体板、91a 固定電極、92a 可動電極。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a switch gear including a functional unit in which a main circuit opening / closing portion that contacts and separates a bus-side conductor and a load-side conductor and a ground opening / closing portion that contacts and separates a load-side conductor and a grounding conductor are integrated.
[0002]
[Prior art]
The switchgear used to distribute the power received from the busbars to various load devices and other electrical rooms consists of a busbar conductor for connection to the busbar and a loadside conductor for connection to the power transmission cable to the load. The main circuit switch that connects and disconnects the bus-side conductor and the load-side conductor, the ground switch for grounding the load-side conductor, and the control equipment necessary for monitoring and control are grounded together with the connecting conductor such as It is arranged in a metal housing.
[0003]
As one of such switchgears, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-28488, the main circuit switch and the ground switch are provided with a functional unit configured integrally with a part of the connection conductor, There is a switchgear in which this functional unit is arranged in a box and only needs to be connected to the bus and the power transmission cable.
[0004]
FIG. 13 is a plan sectional view showing the configuration of the main part of the switchgear, and FIG. 14 is an electrical connection diagram thereof. As shown in FIG. 13, this switchgear includes a bushing 2a for connecting a power transmission cable that penetrates a part of the peripheral wall of a
[0005]
A bus-
[0006]
Although only a circuit for one phase is shown in FIG. 13, this switchgear has a three-phase circuit configuration as shown in FIG. 14, and the bushings 2a, 2b, the
[0007]
The
[0008]
The second and
[0009]
According to the above configuration, the main circuit opening / closing part for connecting / separating the bus-
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional switchgear as described above, since the
[0011]
Further, between the bus-
[0012]
Further, an insulating gas is sealed inside the
[0013]
Moreover, since the vacuum arc-extinguishing
[0014]
Further, when an arc short circuit occurs inside the
[0015]
This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the switchgear which reduced generation | occurrence | production of a ground fault by separating a vacuum vessel from ground potential.
[0016]
Another object of the present invention is to provide a switchgear that can be significantly reduced in size as compared with the prior art by housing the main circuit switching unit and the ground switching unit in one vacuum vessel.
[0017]
Another object of the present invention is to provide a switchgear having a reduced product cost compared to the prior art by simplifying the configuration.
[0018]
Another object of the present invention is to provide a switchgear that does not cause an explosion even when an arc short-circuit accident occurs inside the container by configuring the main circuit switching unit and the ground switching unit in a vacuum. is there.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The switchgear according to the first aspect of the invention is connected to one of the load side conductor and the grounding conductor, and a main circuit opening / closing portion that contacts and separates the fixed electrode connected to one of the bus side conductor or the load side conductor and the movable electrode connected to the other. A stationary electrode and a ground opening / closing portion that contacts and separates a movable electrode connected to the other, Outside Electrically isolated from ground potential Maintained at an intermediate potential between the charged potential of the main circuit switching unit and the ground switching unit and the ground potential. A vacuum vessel is provided.
[0020]
According to the switchgear according to the first invention, since the vacuum vessel is electrically insulated from the ground potential, the potential of the vacuum vessel is a potential between the potential of the charging part of the switch and the ground potential. Therefore, the potential difference between the charging unit and the vacuum container and between the vacuum container and the ground potential is not increased, and the occurrence of a ground fault can be reduced.
[0021]
In addition, since the main circuit switching unit and ground switching unit are housed in a vacuum with high insulation performance, the necessary insulation distance can be reduced between them, and it is possible to significantly reduce the size compared to the conventional one. Become.
[0022]
In addition, when an arc short circuit occurs in the vacuum vessel, no gas is present inside the vacuum vessel, so there is no risk of explosion from the arc short circuit.
[0023]
The switchgear according to the second aspect of the invention is characterized in that it includes two operation parts for operating the main circuit opening / closing part and the ground opening / closing part, respectively, and the two operation parts are attached in parallel to the outer peripheral surface of the vacuum vessel. To do.
[0024]
According to the switchgear according to the second aspect of the present invention, since the operation parts of the main circuit opening / closing part and the ground opening / closing part are arranged adjacent to each other, it is possible to simplify the interlock of the drive mechanisms of both.
[0025]
The switchgear according to the third invention is characterized in that the pair of electrodes of the main circuit opening / closing portion is disposed inside an insulator for electrically insulating the main circuit opening / closing portion fixing side and the vacuum vessel. To do.
[0026]
According to the switchgear according to the third aspect of the invention, the pair of electrodes of the main circuit opening / closing portion is housed in the insulator that insulates the main circuit opening / closing portion fixing side and the vacuum vessel, so that the withstand voltage performance can be improved. In addition, the size of the insulator can be increased, while the vacuum container can be reduced, and thus the product cost can be reduced.
[0027]
The switchgear according to the fourth invention is characterized in that an arc shield disposed around the electrodes of the main circuit opening / closing portion is electrically insulated from the vacuum vessel.
[0028]
According to the switchgear according to the fourth aspect of the invention, since the vacuum vessel and the arc shield are electrically insulated, the voltage of the vacuum vessel does not increase when a discharge occurs from the electrode of the main circuit opening / closing portion to the arc shield. The withstand voltage performance can be further improved.
[0029]
A switchgear according to a fifth aspect of the invention is an insulating rod having a metal shield for electric field relaxation, and a load side of each of the main circuit switching unit and the ground switching unit connected to the load side electrode of the main circuit switching unit. The electrode is electrically connected, and the fixing part on the main circuit opening / closing part side includes a flexible conductor having a size larger than the outer diameter of the insulating rod.
[0030]
According to the switchgear according to the fifth aspect of the invention, since the fixing portion of the flexible conductor on the main circuit opening / closing portion side is larger than the outer diameter of the insulating rod, the electric field concentration at the shield end of the insulating rod is alleviated, and the main circuit It becomes possible to prevent the metal vapor from the opening / closing part from adhering to the insulating rod.
[0031]
In the switchgear according to the sixth aspect of the invention, the insulating rod of the main circuit opening / closing part is disposed inside the insulator for electrically insulating the main circuit opening / closing part movable side and the vacuum vessel, and a pair of electrodes of the ground opening / closing part Is arranged inside an insulator for electrically insulating the movable side of the ground opening / closing part and the vacuum vessel.
[0032]
According to the switchgear according to the sixth aspect of the present invention, since the pair of electrodes of the insulating rod and the ground opening / closing part are respectively disposed inside the insulator, it is possible to further improve the withstand voltage performance.
[0033]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a switchgear characterized in that a pair of electrodes that can be contacted and separated are provided in the middle of a flexible conductor that electrically connects the load side electrodes of the main circuit switching unit and the ground switching unit. To do.
[0034]
According to the switchgear according to the seventh invention, the bus side and the load side can be contacted and separated not only by the main circuit opening / closing part but also by a pair of electrodes provided in the middle of the flexible conductor. The voltage performance can be further improved.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a front sectional view showing a configuration of a main part of the first embodiment of the switchgear according to the present invention, FIG. 2 is a top view, and FIG. 3 is a side view.
[0036]
In the figure, 10 is a metal vacuum vessel. A main circuit opening / closing
[0037]
The insulating
[0038]
A
[0039]
On the other hand, the ground opening / closing
[0040]
In the vicinity of the boundary between the sealing member 43a and the
[0041]
The
[0042]
In the switchgear configured as described above, since the
[0043]
In addition, since the main
[0044]
Further, even when an arc short circuit occurs inside the
[0045]
4 is a front sectional view showing a configuration of a main part of the switchgear according to the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a top view, and FIG. 6 is a side view.
[0046]
The
[0047]
In the switchgear configured as described above, since the
[0048]
FIG. 7 is a front sectional view showing the configuration of the main part of the switchgear according to
[0049]
Except for the ring 51b, the
[0050]
In the switchgear configured as described above, since the
[0051]
Embodiment 4
FIG. 9 is a front sectional view showing a configuration of a main part of the switchgear according to the fourth embodiment of the present invention.
[0052]
A support for supporting the
[0053]
In the switchgear configured as described above, since the
[0054]
The
[0055]
FIG. 10 is a front sectional view showing the configuration of the main part of the fifth embodiment of the switchgear according to the present invention.
[0056]
The
[0057]
In the switch gear configured as described above, the use of the
[0058]
Note that a metal plate having a large resistance may be used for one of the
[0059]
FIG. 11 is a front sectional view showing the configuration of the main part of the sixth embodiment of the switchgear according to the present invention.
[0060]
The insulating
[0061]
In the switchgear configured as described above, the insulating
[0062]
FIG. 12 is a front sectional view showing the configuration of the main part of the seventh embodiment of the switchgear according to the present invention.
[0063]
Between the main circuit opening / closing
[0064]
On the other hand, the fixed electrode 91 a is the tip of the fixed
[0065]
In the switchgear configured as described above, the withstand voltage performance can be improved by opening between the electrodes 91a and 92a of the open / close section 90 in addition to between the
[0066]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the switchgear according to the first invention, the vacuum vessel is Electrically isolated from external ground potential Because it is not grounded, The The potential of the vacuum vessel is the same as the potential of each charging part of the main circuit opening and closing part and the ground opening and closing part. Said The potential difference between the vacuum vessel and the charging unit and between the vacuum vessel and the ground potential is not increased, and therefore the occurrence of a ground fault is reduced as compared with the conventional case. It becomes possible to do.
[0067]
In addition, since the main circuit opening / closing part and grounding opening / closing part are housed in a vacuum vessel with high insulation performance, the necessary insulation distance between each part can be reduced, and the size can be greatly reduced compared to the conventional case. Is possible.
[0068]
In addition, even when an arc short circuit occurs inside the vacuum vessel, no gas is present inside the vacuum vessel, so that explosion from the arc short circuit can be prevented.
[0069]
According to the switchgear according to the second aspect of the present invention, since the operation part of the main circuit opening / closing part and the grounding opening / closing part can be disposed adjacent to each other, the interlock between the drive mechanisms of the operation part can be simplified and the product cost can be reduced. It becomes possible.
[0070]
According to the switchgear according to the third aspect of the present invention, since the pair of electrodes of the main circuit switching part is housed in the insulator, it is possible to improve the withstand voltage performance and increase the size of the insulator. On the other hand, the vacuum container can be made smaller. When the vacuum vessel is formed by press working, the drawing depth is reduced, and the manufacturing cost of the vacuum vessel can be reduced.
[0071]
According to the switchgear according to the fourth aspect of the invention, since the arc shield and the vacuum vessel are electrically insulated, even if a discharge occurs from the pair of electrodes of the main circuit opening / closing portion to the arc shield, The container does not become a high potential, and the withstand voltage performance can be improved.
[0072]
According to the switchgear according to the fifth aspect of the present invention, since the fixed part on the movable electrode side of the main circuit opening / closing part of the flexible conductor is larger than the outer diameter of the insulating rod, the electric field concentration at the shield end of the insulating rod is alleviated. It becomes possible to prevent the metal vapor from the main circuit opening / closing part from adhering to the insulating rod.
[0073]
According to the switchgear according to the sixth aspect of the present invention, since the pair of electrodes of the insulating rod and the ground opening / closing part are respectively disposed inside the insulator, it is possible to further improve the withstand voltage performance.
[0074]
According to the switchgear according to the seventh invention, the bus side and the load side can be contacted and separated not only by the main circuit opening / closing part but also by a pair of electrodes provided in the middle of the flexible conductor. The present invention has an excellent effect such that the voltage performance can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view showing a configuration of a main part of a switchgear according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view showing a configuration of a main part of the switchgear according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view showing a configuration of a main part of the switchgear according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front sectional view showing a configuration of a main part of a switchgear according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a top view showing a configuration of a main part of a switchgear according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view showing a configuration of a main part of a switchgear according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front sectional view showing a configuration of a main part of a switchgear according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a side view showing a configuration of a main part of a switchgear according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a front sectional view showing a configuration of a main part of a switchgear according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a front sectional view showing a configuration of a main part of a switchgear according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a front sectional view showing a configuration of a main part of a switchgear according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a front sectional view showing a configuration of a main part of a switchgear according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a plan sectional view showing a configuration of a main part of a conventional switch gear.
FIG. 14 is an electrical connection diagram of a conventional switchgear.
[Explanation of symbols]
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