JP4429740B2 - Compound insulation switchgear - Google Patents
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Description
この発明は、一体注型された複合絶縁スイッチギヤに関するものである。 The present invention relates to an integrally cast composite insulating switchgear.
従来の複合絶縁スイッチギヤにおいては、可動軸に電気的に接続されるとともに接地可動軸(接地接点用可動導体)に支持された接地可動電極が、モールドされた真空容器内に接地固定電極と対向配置されている。さらに、接地可動軸は絶縁ロッドを介して接地操作機構の操作ロッドに連結されている。そして、操作機構で接地可動軸が駆動されることにより接地可動電極と接地固定電極との開閉動作が行われる。一方、真空容器から露出した接地可動軸を取り囲むように絶縁バリヤが形成されている。さらに、可とう性導体で接地可動軸と接続された試験端子は真空容器と一体モールドされている(例えば、特許文献1参照)。 In the conventional composite insulated switchgear, the grounding movable electrode that is electrically connected to the movable shaft and supported by the grounding movable shaft (grounding contact movable conductor) is opposed to the ground fixed electrode in the molded vacuum vessel. Is arranged. Further, the grounding movable shaft is connected to the operation rod of the grounding operation mechanism via an insulating rod. Then, when the grounding movable shaft is driven by the operation mechanism, the grounding movable electrode and the grounding fixed electrode are opened and closed. On the other hand, an insulating barrier is formed so as to surround the grounding movable shaft exposed from the vacuum vessel. Further, the test terminal connected to the grounding movable shaft by a flexible conductor is integrally molded with the vacuum vessel (for example, see Patent Document 1).
従来の複合絶縁スイッチギヤにおいては、真空容器を貫通して露出した接地可動軸と操作ロッドとの間に絶縁ロッドを配置して、試験端子が真空容器と一体モールドされている。さらに、接地可動軸と試験端子とが絶縁バリヤ内で可とう性導体により接続されているので、可とう性導体の移動に対応したスペース及び絶縁距離が必要となるため小形化を図るのが困難であるという問題点があった。 In the conventional composite insulation switchgear, an insulation rod is arranged between the grounding movable shaft exposed through the vacuum vessel and the operation rod, and the test terminal is integrally molded with the vacuum vessel. Furthermore, since the grounding movable shaft and the test terminal are connected by a flexible conductor in the insulation barrier, it is difficult to reduce the size because a space and an insulation distance corresponding to the movement of the flexible conductor are required. There was a problem that.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、試験端子を接地可動軸と直接接続して絶縁ロッドと一体構造にすることにより小形化を図ることができる複合絶縁スイッチギヤを提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a composite insulation switchgear that can be miniaturized by connecting the test terminal directly to the grounding movable shaft to form an integral structure with the insulation rod. Is to provide.
この発明に係る複合絶縁スイッチギヤにおいては、主回路固定電極と主回路可動電極とからなり主回路操作機構により開閉される主回路開閉手段を第1の真空容器内に配置し、接地固定電極と接地可動電極とからなり接地操作機構により開閉される接地開閉手段を第2の真空容器内に配置して、第2の真空容器の軸方向に移動可能な接地可動軸と接地可動電極とを電気的及び機械的に接続すると共に接地固定軸と主回路可動軸との間を電気的に接続した複合絶縁スイッチギヤにおいて、接地可動軸と同軸上で電気的に接続され、試験電圧を印加可能な試験端子と、試験端子と接地可動軸とを樹脂で一体注型して形成され、接地操作機構に連結されるとともにばね受け部を有する絶縁ロッドと、絶縁ロッドに挿通されてばね受け部で受け止められ、接地可動電極を接地固定電極に押圧するばねと、絶縁ロッド内に試験端子を囲むように配置された電界緩和シールドと、電界緩和シールドと対向する絶縁ロッドの表面に配置された導電部材とを備えたものである。
また、主回路固定電極と主回路可動電極とからなり主回路操作機構により開閉される主回路開閉手段を第1の真空容器内に配置し、接地固定電極と接地可動電極とからなり接地操作機構により開閉される接地開閉手段を第2の真空容器内に配置して、第2の真空容器の軸方向に移動可能な接地可動軸と接地可動電極とを電気的及び機械的に接続すると共に接地固定軸と主回路可動軸との間を電気的に接続した複合絶縁スイッチギヤにおいて、接地可動軸と同軸上で電気的に接続された接続導体と、接続導体を樹脂で一体注型して形成され、ばね受け部を有する絶縁ロッドと、絶縁ロッドに挿通されてばね受け部で受け止められ、接地可動電極を接地固定電極に押圧するばねと、接地可動軸と同軸上で接続導体と電気的に接続され、試験電圧を印加可能な試験端子とを備えたものである。
In the composite insulated switchgear according to the present invention, the main circuit opening / closing means comprising the main circuit fixed electrode and the main circuit movable electrode, which is opened and closed by the main circuit operating mechanism, is disposed in the first vacuum vessel, and the ground fixed electrode and A ground opening / closing means comprising a ground movable electrode and opened / closed by a ground operating mechanism is disposed in the second vacuum vessel, and the ground movable shaft movable in the axial direction of the second vacuum vessel and the ground movable electrode are electrically connected. In composite insulated switchgear that is electrically and mechanically connected and electrically connected between the ground fixed shaft and the main circuit movable shaft, it is electrically connected on the same axis as the ground movable shaft and can apply a test voltage. A test terminal, a test terminal, and a grounding movable shaft are integrally cast with resin, and are connected to a grounding operation mechanism and have an insulating rod having a spring receiving portion, and are inserted into the insulating rod and received by the spring receiving portion. Et A spring that presses the ground movable electrode against the ground fixed electrode, an electric field relaxation shield disposed in the insulating rod so as to surround the test terminal, and a conductive member disposed on the surface of the insulating rod facing the electric field relaxation shield. It is provided.
A main circuit opening / closing means comprising a main circuit fixed electrode and a main circuit movable electrode, which is opened and closed by a main circuit operation mechanism, is disposed in the first vacuum vessel, and comprises a ground fixed electrode and a ground movable electrode. A ground opening / closing means that is opened / closed by the first vacuum vessel is disposed in the second vacuum vessel, and a ground movable shaft that can move in the axial direction of the second vacuum vessel and a ground movable electrode are electrically and mechanically connected and grounded. In a composite insulated switchgear that is electrically connected between the fixed shaft and the main circuit movable shaft, formed by integrally casting the connecting conductor coaxially with the grounded movable shaft and the connecting conductor with resin. An insulating rod having a spring receiving portion, a spring inserted into the insulating rod and received by the spring receiving portion, pressing the grounding movable electrode against the grounding fixed electrode, and electrically connected to the connecting conductor coaxially with the grounding movable shaft Connected and test voltage It is obtained by a pressurized possible test terminal.
この発明は、試験電圧を印加可能な試験端子を接地可動軸と電気的に接続すると共に試験端子と接地可動軸とを樹脂で一体注型して絶縁ロッドを形成し、絶縁ロッドと接地操作機構の接地操作棒とを連結したことにより、電気的絶縁距離の短縮化により小形化を図ることができる。 The present invention electrically connects a test terminal to which a test voltage can be applied to a grounding movable shaft and forms an insulating rod by integrally casting the test terminal and the grounding movable shaft with a resin. By connecting to the grounding operation rod, it is possible to reduce the size by shortening the electrical insulation distance.
実施の形態1.
図1は、この発明を実施するための実施の形態1における電気回路図、図2は実施の形態1の構成を示す断面図、及び図3は図2のIII−III線の断面図である。
図1から図3において、金属製で筒状の金属容器1の一端に配置された筒状の例えば、セラミック製である第1の主回路絶縁容器2の一端が金属容器1と密封状態で接続されている。また、金属容器1の他端に配置された筒状の例えば、セラミック製である第2の主回路絶縁容器3の一端が金属容器1と密封状態で接続されている。そして、各絶縁容器2,3の各他端に封着部材4,5が接続されている。なお、セラミック製の各絶縁容器2,3と各封着部材4,5とは、セラミックと熱膨張率の近い鉄・ニッケル合金、鉄・ニッケル・コバルト合金等を介して接続が行われる。金属容器1,各絶縁容器2,3及び各封着部材4,5で第1の真空容器6が構成されている。なお、電力系統で使用される場合は、主回路操作棒15aが接地される。
Embodiment 1 FIG.
1 is an electric circuit diagram according to Embodiment 1 for carrying out the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of Embodiment 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. .
1 to 3, one end of a first main
第1の主回路絶縁容器2内に主回路固定電極7及び主回路可動電極8が対向配置されている。なお、主回路固定電極7と主回路可動電極8とで主回路開閉手段9が構成されている。主回路固定電極7は第1の真空容器6の一端側で封着部材5を密封状態で貫通した第1の主回路外部端子10に電気的に接続されると共に、第1の主回路外部端子10に支持されている。主回路可動電極8は第1の真空容器6内に配置された導電性を有する主回路可動軸11の一端に電気的に接続されると共に、主回路可動軸11に支持されて第1の真空容器6の軸方向に移動可能である。金属容器1に銅等の導電率の高い金属で作成された第2の外部端子12が配置されている。そして、第2の主回路外部端子12と主回路可動軸11とは可とう性導体13で電気的に接続されている。
第2の主回路絶縁容器3内に配置された絶縁部材14の一端が主回路可動軸11の他端に連結されている。絶縁部材14の他端は主回路操作機構15の主回路操作棒15aに連結されている。そして、主回路操作棒15aと第1の真空容器6との間にベローズ16を配置して、主回路操作棒15aと第1の真空容器6との間を密封すると共に、主回路操作棒15aが第1の真空容器6の軸方向に移動自在に構成されている。
例えばセラミック製の第2の真空容器17は軸方向が第1の真空容器6の軸方向と平行になるように配置されている。第2の真空容器17内に接地固定電極18と接地可動電極19とが対向配置されている。なお、接地固定電極18と接地可動電極19とで接地開閉手段20が構成されている。接地固定電極18は第2の真空容器17の一端側において封着部材21を密封状態で貫通した第1の接地外部端子22に電気的に接続されるとともに、第1の接地外部端子22に支持されている。接地可動軸23は第2の真空容器17の他端側において封着部材24を密封状態で、ベローズ25を介して第2の真空容器17の軸方向に移動自在に貫通している。そして、接地可動電極19が接地可動軸23に電気的に接続されると共に、接地可動軸23に支持されている。また、第2の主回路外部端子12と第1の接地外部端子22とは接続部材26で電気的に接続されている。
A main circuit fixed
One end of the insulating
For example, the
試験端子27と接地可動軸23とを電気的に直接接続すると共に、試験端子27と接地可動軸23とを一体注型(モールド)して絶縁ロッド28を形成する。なお、絶縁ロッド28の接地可動軸23側には鍔部28aが形成されている。そして、絶縁ロッド28と接地操作機構29の接地操作棒29aとがボルト締め等により連結されている。
各真空容器6,17の外面は第1の主回路外部端子10及び第1の接地外部端子22の少なくとも先端部10a、22aと主回路操作棒15aが第1の真空容器6を貫通した部分および接地可動軸23が第2の真空容器17を貫通した部分を除いてエポキシ樹脂等により注型されたモールド絶縁体30が形成されている。そして、接地可動軸23が第2の真空容器17から露出した部分を取り囲むようにモールド絶縁体30と一体成形された絶縁バリヤ30aが形成されている。なお、絶縁バリヤ30aは絶縁ロッド28の鍔部28aと対向した側が開口している。さらに、第1の主回路外部端子10及び第1の接地外部端子22はモールド絶縁体30によりブッシング構造が形成されている。そして、各外部端子10,22の各先端部10a、22aから界面絶縁に必要な所定の距離、及び各真空容器6,17の各操作機構15,29側から所定の距離までモールド絶縁体30の表面に導電処理された導電部材31が配置されている。導電部材31は例えばアルミニウム、亜鉛等の金属溶射又は導電性塗料の塗布により形成されている。
The
The outer surface of each
このように構成された複合絶縁スイッチギヤにおいては、電力系統で通電状態のときは試験端子27が接地され、主回路操作機構15により主回路開閉手段9を「閉」とし、接地操作機構29により接地開閉手段20を「開」とする。この状態で第1の主回路外部端子10及び第1の接地外部端子22の経路を通して通電が行われる。
また、第1の接地外部端子22に接続されたケーブル(図示せず)の耐電圧試験を行う場合は試験端子27の接地を解除して、試験端子27から耐電圧試験に必要な所定の電圧をケーブルに印加する。
以上のように、試験端子27と接地可動軸23とを一体注型して絶縁ロッド28を形成し、絶縁ロッド28と接地操作機構29の接地操作棒29aとを連結したことにより、接地可動軸23が第2の真空容器17を貫通した部分の電気的な絶縁距離の短縮化により装置全体の小形化を図ることができる。
In the composite insulated switchgear configured as described above, when the power system is energized, the
When a withstand voltage test is performed on a cable (not shown) connected to the first ground
As described above, the
実施の形態2.
図4は、実施の形態2の構成を示す断面図である。図4において、1〜26,30,31は実施の形態1のものと同様のものである。試験端子32は接地可動軸23と同軸上に直結されている。そして、試験端子32と可動軸23とを一体注型(モールド)して絶縁ロッド33が形成されて、接地操作機構34の接地操作棒(図示せず)に連結されている。絶縁ロッド33の接地可動軸23側に鍔状のばね受け部33aが形成されている。さらに、絶縁ロッド33のばね受け部33aの反対側に平面状の摺動部33b,33cが形成されている。そして、絶縁ロッド33が接地操作機構34で駆動されることにより接地開閉手段20の開閉が行われる。この場合、絶縁ロッド33の摺動部33b,33cが接地操作機構34に設けられた案内部材35a,35bにより接地可動軸23の軸方向に案内されると共に、接地可動軸23が軸中心に回転するのを防止する。さらに、絶縁ロッド33のばね受け部33aと接地操作機構34に設けられたばね受け体35との間に接地可動軸23と同軸でコイル状のばね36が配置されている。ばね36は接地開閉手段20が「閉」のときに両電極18,19間を加圧して接触圧力が高くなるように作用する。
このように、試験端子32を接地可動軸23と同軸上で接地操作機構34の上方になるように配置したことにより、接地可動軸23の軸方向に対する直角方向の奥行きの短縮化を図ることができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the second embodiment. In FIG. 4, 1 to 26, 30, and 31 are the same as those in the first embodiment. The
Thus, by arranging the
実施の形態3.
図5は、実施の形態3の要部を示す断面図である。図5において、17,23〜25,30,31は実施の形態1のものと同様のものである。ばね受け部33a及び摺動部33b、33cの近傍の絶縁ロッド33内に試験端子32を囲むように配置された電界緩和シールド37,38が配置されている。さらに、電界緩和シールド37,38と対向する絶縁ロッド33の表面間に導電部材39が配置されている。なお、複合絶縁スイッチギヤとして電力系統に接続して使用する場合は、各電界緩和シールド37,38及び導電部材39は接地される。
このように、ばね受け部33及び摺動部33b、33cの近傍の絶縁ロッド33内に試験端子32を囲むように電界緩和シールド37,38を配置すると共に、電界緩和シールド37,38と対向する絶縁ロッド33の表面間に導電部材39を配置することにより、試験端子32から受電ケーブル(図2の第1の接地外部端子22に接続される)に試験電圧を印加する耐電圧試験時に発生するコロナを抑制することができる。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main part of the third embodiment. 5,
As described above, the electric field relaxation shields 37 and 38 are disposed so as to surround the
実施の形態4.
図6は、実施の形態4の要部を示す断面図である。図6において、17,23〜25,30,31,34は実施の形態2のものと同様のものである。接続導体40は接地可動軸23と同軸上で接地可動軸23に直結されている。そして、接続導体40を樹脂でモールドして接続導体40の外面に絶縁ロッド41が形成されている。絶縁ロッド41にはばね受け部41aが構成されている。また、接地可動軸23と同軸上に接続導体40と所定の距離をあけて試験端子42が配置されている。試験端子42は樹脂注型によりブッシング形状のモールド絶縁体43が形成されて接地操作機構34に固定されている。さらに、モールド絶縁体43から延在した絶縁バリヤ44が絶縁ロッド41と所定の長さだけ対向するように形成されている。接続導体40と試験端子42との間はU字状に形成された可とう性導体45で電気的に接続されている。
そして、絶縁ロッド41のばね受け部41aと接地操作機構34に設けられたばね受け体46との間に接地可動軸23と同軸でコイル状のばね47が配置されている。ばね47は接地開閉手段(接地可動軸23の同軸上に配置されている)が「閉」のときに両電極(図示せず)間を加圧して接触圧力が高くなるように作用する。
このように、接続導体40と試験端子42との間を可とう性導体45で接続したことにより、試験端子42と接続導体40との間に大電流が短時間通電されたときに、可とう性導体45に発生する電磁反発力が接地開閉手段の両電極(図示せず)間に作用して接触圧力を高める方向に働く。従って、ばね47の荷重を小さくできるので、接地操作機構34の小形化を図ることができる。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a main part of the fourth embodiment. In FIG. 6,
A
As described above, the
図7は、この発明を適用した実施例1の電気回路図、図8は実施例1の要部を示す断面図、図9は図8のIX−IX線の断面図、及び図10は図8のX−X線の断面図である。
図7から図10において、1〜21,23〜25,27〜29は実施の形態1のものと同様のものである。主回路真空バルブ48〜50はそれぞれ1〜16で構成され、接地真空バルブ51,52はそれぞれ17〜21,23〜25,27〜29及び後述の53で構成されている。
主回路真空バルブ48〜50の各主回路可動電極8が並列接続されている。各主回路真空バルブ49,50の主回路固定電極7にはそれぞれ接地真空バルブ51,52の各接地固定電極18がそれぞれ接続されている。各接地真空バルブ51,52の接地可動電極19は接地される。
このように構成された複合絶縁スイッチギヤにおいては、例えば、主回路真空バルブ48の主回路固定電極7側から1回線受電して、各主回路真空バルブ49,50の各主回路固定電極7から2回線として負荷へ電力供給が行われる。なお、3相回路に使用する場合は各相毎に1組で合計3組となる。接地固定電極18は接地固定電極保持部材53に電気的に接続されると共に、接地固定電極保持部材53に支持されている。第1の主回路外部端子10と接地固定電極保持部材53とは接続部材54で接続されている。
7 is an electric circuit diagram of the first embodiment to which the present invention is applied, FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part of the first embodiment, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. 8, and FIG. FIG. 8 is a sectional view taken along line XX.
7 to 10, 1 to 21, 23 to 25, and 27 to 29 are the same as those in the first embodiment. The main
The main circuit
In the composite insulated switchgear configured as described above, for example, one line is received from the main circuit fixed
さらに、主回路真空バルブ48の第2の主回路外部端子12と主回路真空バルブ49の第2の主回路端子12とが接続部材55で電気的に接続され、主回路真空バルブ49の第2の主回路外部端子12と主回路真空バルブ50の第2の主回路外部端子12とが接続部材56で接続されている。各真空バルブ48〜52の外面は第1の主回路外部端子10の少なくとも先端部10aと主回路操作棒15aが第1の真空容器6を貫通した部分及び接地可動軸23が第2の真空容器17を貫通した部分とを除いてエポキシ樹脂等により注型されたモールド絶縁体57が形成されている。そして、接地可動軸23が第2の真空容器17から露出した部分を取り囲むようにモールド絶縁体57と一体成形された絶縁バリヤ57aが形成されている。なお、絶縁バリヤ57aは絶縁ロッド28の鍔部28aと対向した側が開口している。さらに、第1の主回路接地端子10はモールド絶縁体57によりブッシング構造が形成されている。そして、第1の主回路外部端子10の先端部10aから界面絶縁に必要な距離、及び各真空容器6,17の各操作機構15,29側から所定の距離までモールド絶縁体57の表面に導電処理された導電部材58が配置されている。
Further, the second main circuit
このように構成された複合絶縁スイッチギヤにおいて、各接地真空バルブ51,52の両電極18,19間が「開」で、例えば主回路真空バルブ48,49の両電極7,8間がそれぞれ「閉」状態の場合、電流は主回路真空バルブ48の第1の主回路外部端子10−主回路真空バルブ48の主回路開閉手段9−主回路真空バルブ48の第2の主回路外部端子12−接続部材55−主回路真空バルブ49の第2の主回路外部端子12−主回路真空バルブ49の主回路開閉手段9−主回路真空バルブ49の第1の主回路外部端子10の経路で通電が行われる。
このように、各真空バルブ48〜52及び各真空バルブ48〜52間の接続部材55,56をモールド絶縁体57で一体注型することにより各真空バルブ48〜52の相互間を短縮できるので、装置全体の小形化を図ることができる。
In the composite insulated switchgear thus configured, the
Thus, since the
6 第1の真空容器、9 主回路開閉手段、15 主回路操作機構、
17 第2の真空容器、20 接地開閉手段、23 接地可動軸、27 試験端子、
28,33 絶縁ロッド、29 接地操作機構、29a 接地操作ロッド、
30 モールド絶縁体、36 ばね。
6 first vacuum vessel, 9 main circuit opening / closing means, 15 main circuit operating mechanism,
17 Second vacuum container, 20 Ground opening / closing means, 23 Ground movable shaft, 27 Test terminal,
28, 33 Insulating rod, 29 Grounding operation mechanism, 29a Grounding operation rod,
30 Mold insulator, 36 spring.
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