JP4440946B2 - 固体絶縁断路器を利用した固体絶縁スイッチギア - Google Patents

Description

本発明は、受配電用開閉装置の主要機器の１つである断路器（DS；Disconnecting Switch）に関し、特に、固体絶縁方式を断路器全体に拡大適用して使用上の安全性を向上させ、固体絶縁方式の利点を最大限利用することで、従来の断路器よりサイズを小さくして空間効率を向上させた固体絶縁断路器ユニット及びこれを含む固体絶縁断路器に関する。

さらに、本発明は、前記固体絶縁断路器を利用した受配電開閉装置の固体絶縁スイッチギアに関し、特に、固体絶縁構造により従来のガス絶縁スイッチギアより小型で、製造及び維持補修が簡便で、最小限の標準部品の組み合わせにより多様なユニットを構成することができ、ユニットの組み合わせにより多様なスイッチギアを構成することができる固体絶縁スイッチギアに関する。

断路器は、負荷電流を除去した後、回路を隔離するための装置であり、普通の負荷電流は開閉しないという点で開閉器（Load breaker Switch）とは異なり、送電線や変電所などで遮断器を開いて無負荷状態で主回路の接続を変更するために回路を開閉する装置（Switch）である。

このような断路器は、一般に、金属閉鎖隔壁を使用したエンクロージャ又は金属気密容器の内部に主に空気又は空気より絶縁力に優れたＳＦ６ガスを絶縁媒質として充填して主回路間又は主回路と大地間の絶縁を維持する。

さらに、無負荷状態で主回路の開閉動作を行う断路器については、多様な形態のスイッチング動作方式の構造が紹介されており、以下、図２２に示す一般のＳＦ６ガス絶縁開閉装置の断路器を参照して説明する。

図２２（Ａ）は、従来の断路器の開放状態を示す正面図であり、図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）の断路器の投入（closed）状態を示す正面図であり、図２３は、図２２（Ａ）の断路器の平面図である。

断路器は、ガス絶縁の機能を実行するための気密容器又はエンクロージャ２１０の内部に並列に配列される母線（main bus）２０１と、該母線２０１に固定された主回路固定接点２３０と、該主回路固定接点２３０との接続又は分離が選択的に行われるように回動し、ブッシング２０２に結合した主回路可動接点２２０と、該主回路可動接点２２０を駆動するための駆動メカニズム部２６０と、該駆動メカニズム部２６０からの動力を伝達するための動力伝達軸２４０と、動力伝達と同時に主回路部との絶縁を維持するための絶縁リンク部２５０と、を含む。

以下、断路器の動作方式について説明する。

図２２（Ａ）は、断路器が主回路と分離された状態、すなわち、固定接点２３０と可動接点２２０が分離された状態を示す。以下、このような状態を「開放状態」という。

この開放状態で、投入動作のための電気信号を送ると、図２３において、モータで駆動される駆動メカニズム部２６０により動力伝達軸２４０が、図において反時計方向に所定角度、例えば、５０゜回転する。その結果、動力伝達軸２４０にピンで連結されている絶縁リンク部２５０は、同図において下方に運動を行い、反時計方向に５０゜回転した後は図２２（Ｂ）に示す位置に移動する。それにより、固定接点２３０と可動接点２２０が接続し、母線２０１−固定接点２３０−可動接点２２０−ブッシング２０２が電気的に接続する投入状態に変更されて開閉装置の正常運転のための状態となる。以下、このような状態を「投入状態」という。

逆に、投入状態での主回路部の分離のためには、以上の動作とは反対方向に動力伝達軸２４０が回転し、これに連結された絶縁リンク部２５０及び可動接点２２０が回転して図２２（Ａ）に示すように固定接点２３０と可動接点２２０が分離された開放状態となる。

また、二重母線がある受配電用開閉装置において、断路器は、各母線に１つずつ備えられ、２つの母線のうち一方に事故が発生しても、他方の母線を介して電力供給できるように設計されている。これらの配置方式は、母線とエンクロージャ２１０との関係などにより決定されるが、通常は、並列に配列される。

現在、このような断路器を含む受配電用開閉装置は、自動化、小型化、高信頼性化、低コスト化の傾向にあり、急速に開発されている。

それにより、最近の断路器は、無負荷状態で主回路の接続変更のための回路開閉の本来の基本的機能を実行できると共に、小型化のための主回路と主回路間、すなわち、相別回路間に必要な絶縁空間の最小化及び主回路と大地間の絶縁を維持するための絶縁空間の最小化が要求されている。

しかしながら、ガス絶縁開閉装置の断路器及びＳＦ６絶縁ガスを利用した断路器の場合、断路器の全体サイズの縮小には限界があった。

このため、従来の断路器の場合、固体バリア絶縁を利用したり、絶縁ガスの正常状態圧力を上げるなどの方法を用いて一部部品の小型化を行ってきたが、このような方法もその効果に限界があり、性能維持のための管理事項が増加するため、断路器の使用及び管理が不便であるという問題があった。

さらに、母線などの掃除やガスの圧力点検などの日常的な維持補修を持続的に行う必要があり、絶縁媒質として使用されるＳＦ６ガスが地球温暖化防止のための使用規制が予想される温暖化ガスの１つであるため、環境に影響を与えるという問題もあった。

一方、従来のガス絶縁スイッチギアの一例を図２４及び図２５を参照して説明する。

図２４は、一般的な受配電用スイッチギアのシステム構成回路図で、図２５は従来技術の一例によるメインユニットから構成されるスイッチギアの断面構成図である。

まず、図２４において、一般に、受配電用スイッチギアシステムでは、「ＭＡＩＮ」で表示された回路の区画部分が電力を受電するためのメインユニット（MAIN UNIT）であり、「ＦＥＥＤＥＲ」で表示された回路の区画部分が負荷への給電のためのフィーダユニットであり、「ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ」で表示された回路の区画部分が母線の電圧を測定するための測定ユニットであり、「ＳＥＣＴＩＯＮ」で表示された回路の区画部分が母線を分離させるセクションユニット（SECTION UNIT）であり、「ＴＩＥ」で表示された回路の区画部分が前記電源側母線を接続させるタイユニットである。

図２４とは異なり、電源側からの母線が１つである単母線（single main bus）の場合、前記タイユニットは不要になる。

図２４において、上側の２つの水平線は２つの電源側母線である。まず、メインユニットは、前記２つの母線にそれぞれ接続されて線路を通電又は断路する第１断路器（メインユニット回路部分の左側ＤＳ）及び第２断路器（メインユニット回路部分の右側ＤＳ）と、第１断路器に接続されて線路を接地したり断路する接地開閉器ＥＳと、前記第１断路器と第２断路器に共通接続されて線路を通電又は遮断する遮断器ＶＣＢと、該遮断器ＶＣＢに共通に接続されて落雷を接地させる避雷器（Lightning Arrestor：ＬＡと略称する）と、該遮断器ＶＣＢに共通に接続されて線路の電流値を測定する変流器（Current Transformer：ＣＴと略称する）と、該遮断器ＶＣＢに共通に接続されて線路の電位（電圧）を測定するための計器用変圧器（Potential Transformer：ＰＴと略称する）と、から構成される。

図２４において、フィーダユニットは、計器用変圧器を備えない点を除いては前記メインユニットの構成と同一である。

図２４において、測定ユニットは、前記２つの母線にそれぞれ接続されて線路を通電又は断路する第１断路器及び第２断路器と、前記第１断路器及び第２断路器にそれぞれ接続されて前記２つの母線の電位、つまり、電圧を測定する計器用変圧器とから構成される。

図２４において、セクションユニットは、前記２つの母線のいずれか一方に接続されて線路を通電又は断路する第３断路器（セクションユニット回路部分の図の上部母線と接続される最左側ＤＳ）と、前記第３断路器に接続されて線路を接地又は断路する接地開閉器（セクションユニット回路部分の最左側ＥＳ）と、前記２つの母線のうち前記第３断路器が接続された母線に接続されて線路を通電又は断路する第４断路器（セクションユニット回路部分の図の上部母線と接続される中央のＤＳ）と、該第４断路器に接続されて線路を接地又は断路する接地開閉器（セクションユニット回路部分の中央のＥＳ）と、前記第３断路器と第４断路器間に接続されて線路を通電又は遮断する遮断器（セクションユニット回路部分の最左側ＶＣＢ）と、該遮断器（セクションユニット回路部分の最左側ＶＣＢ）と前記第４断路器間に接続されて線路に流れる電流量を測定する変流器（セクションユニット回路部分の２つのＣＴのうち右側のＣＴ）と、前記２つの母線の他方に接続されて線路を通電又は断路する第５断路器（セクションユニット回路部分の図の下部母線と接続される左側ＤＳ）と、該第５断路器に接続されて線路を接地又は断路する接地開閉器（セクションユニット回路部分の左から２番目のＥＳ）と、前記２つの母線のうち前記第５断路器が接続された母線に接続されて線路を通電又は断路する第６断路器（セクションユニット回路部分の図の下部母線と接続される最右側のＤＳ）と、該第６断路器に接続されて線路を接地又は断路する接地開閉器（セクションユニット回路部分の最右側のＥＳ）と、前記第５断路器と第６断路器間に接続されて線路を通電又は遮断する遮断器（セクションユニット回路部分の最右側ＶＣＢ）と、該遮断器（セクションユニット回路部分の最右側ＶＣＢ）と前記第５断路器間に接続されて線路に流れる電流量を測定する変流器（セクションユニット回路部分の２つのＣＴのうち左側のＣＴ）と、から構成される。

図２４において、タイユニットは、前記２つの母線のいずれか一方に接続されて線路を通電又は断路する第７断路器（タイユニット回路部分の図の上部母線と接続される左側ＤＳ）と、前記第７断路器に接続されて線路を接地したり断路する接地開閉器（タイユニット回路部分の左側ＥＳ）と、前記２つの母線のうち他方の母線に接続されて線路を通電又は断路する第８断路器（タイユニット回路部分の図の下部母線と接続される右側のＤＳ）と、前記第８断路器に接続されて線路を接地したり断路する接地開閉器（タイユニット回路部分の右側のＥＳ）と、前記第７断路器と第８断路器間に接続されて線路を通電又は遮断する遮断器（タイユニット回路部分のＶＣＢ）と、該遮断器（タイユニット回路部分のＶＣＢ）と前記第８断路器間に接続されて線路に流れる電流量を測定する変流器（タイユニット回路部分のＣＴ）と、から構成される。

受配電用のスイッチギアにおいて、前述した５種類のユニットが常に全て必要なわけではなく、ユーザの環境及び要求に応じてシステムを組み合わせて構成できる。一般に、電力を受電するためのメインユニット、負荷側に給電するためのフィーダユニット、並びに計電及び計測のための測定ユニットが含まれるスイッチギアのシステム構成が基本的であり、その他、状況に応じてセクションユニットとタイユニットが選択的に追加される。しかし、メーカの立場では、多様に発生する顧客の要求に柔軟に対応できるように前記５種のユニットを個別に全て生産する必要がある。

図２５は、従来技術の一例による、メインユニットから構成されるスイッチギアの断面構成図である。図２５のスイッチギアは、図２４のスイッチギアの回路図のうちメインユニットの回路図部分（ＭＡＩＮ）を装置として実現したものである。

２つの母線８３が上下に配置され、前記２つの母線８３は、それぞれ接地開閉器と断路器を組み合わせた３ウェイスイッチ（3 way switch）１００ａ、１００ｂを経てそれぞれの遮断器１０１の一側に接続され、それぞれの遮断器の他側は、ケーブル１０５に接続されて電力を受電するか、負荷側に給電するように構成される。３ウェイスイッチ１００ａ、１００ｂと遮断器１０１間には、事故電流の伝達を遮断し、六フッ化硫黄ＳＦ６ガスの封入室を区画する絶縁スペーサ（insulating spacer）５１が設置される。３ウェイスイッチ１００ａ、１００ｂを駆動するためには駆動源アセンブリ６１が接続され、遮断器１０１を駆動するためには駆動メカニズム１０３が接続される。

前記ケーブル１０５に流れる電流を測定するために、前記ケーブル１０５の周囲を囲むように変流器ＣＴが設置される。

以下、前述したような従来技術のメインユニットから構成されたスイッチギアの動作を説明する。

図２５に示すような状態は、３ウェイスイッチ１００ａ、１００ｂが回路遮断状態にある場合であり、この状態から３ウェイスイッチ１００ａ、１００ｂの中央の可動接触子（符号なし）が下方の母線側、すなわち、電源側端子に接続されるように移動すると、遮断器１０１の接点が接触した状態で母線８３からケーブル１０５までの回路が通電状態となる。

３ウェイスイッチ１００ａ、１００ｂの中央の可動接触子が接地端子３３ａに接続されると、回路は接地される。

３ウェイスイッチ１００ａ、１００ｂの中央の可動接触子（符号なし）が下方の母線側、すなわち、電源側端子に接続されるように移動して回路が通電された状態で、回路上に事故電流（大電流）が流れて変流器ＣＴから大電流による信号が制御盤（符号なし）に伝達されると、前記制御盤が駆動メカニズムを駆動して遮断器１０１が遮断位置に動作することにより、前記母線側からケーブル（負荷側）への回路は遮断される。

線路の維持補修、交換、及び無負荷状態での母線切替を行う場合、遮断器１０１を遮断位置に動作させた後、３ウェイスイッチ１００ａ、１００ｂの中央の前記可動接触子を接地端子３３ａに接続されるように移動して残余電流を大地に流す。その後、再び駆動源アセンブリ６１を駆動して３ウェイスイッチ１００ａ、１００ｂの中央の前記可動接触子を図２５に示す状態のように、いずれの端子又は母線とも接続されない回路遮断状態に移動すると、作業者は、線路の維持補修、交換、母線の切替作業を実施できる。

しかしながら、前述したような従来のガス絶縁スイッチギアは、絶縁のために使用される六フッ化硫黄ＳＦ６ガスが地球温暖化に影響を与える環境有害ガスであるため、将来各国でその使用が制限される状況になるという問題がある。

また、従来のガス絶縁スイッチギアは、装置全体の小型化が考慮されず、部品の最小化及び標準化、並びに断路器、接地開閉器、遮断器などの単位機器別のモジュール化が考慮されていないため、製造及び維持補修時に長時間がかかって非効率的であり、将来の増設に対応した拡張性及び多様な設置環境に対応できる部品の互換性が足りないという問題がある。

本発明は、前述したような問題を解決するために提案されたものであり、本発明の目的は、断路器全体に固体絶縁方式を適用することにより、構成が単純で、小型化でき、高い互換性及び信頼性を有し、環境に優しい断路器を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、本発明による断路器を利用し、固体絶縁を採用することにより、環境有害ガスを使用せず、小型化でき、部品を最小化できる固体絶縁スイッチギアを提供することにある。

また、本発明のさらに他の目的は、部品を標準化し、単位機器別にモジュール化し、スイッチギアの部分的機能別にユニット化することにより、スイッチギア全体の製造及び維持補修が簡便で、将来の増設に対応した拡張性と多様な設置環境に対応した設置の簡便対応性が高い固体絶縁スイッチギアを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明による断路器は、一方向に貫通開口した中空型フレームであり、負荷との電気的接続のための負荷接続部を有して前記負荷接続部を囲むように固体絶縁物で形成される断路器ベースと、回転動力源を提供する駆動源アセンブリと、電気的絶縁材で形成され、前記駆動源アセンブリからの回転動力により回転し、外周面にネジ部が形成された絶縁シャフトと、電源側と電気的に接続でき、固体絶縁物で囲まれる固定接点を備える固定接触子と、前記絶縁シャフトに螺旋接続されて前記断路器ベースの負荷接続部と電気的に接続された状態で、前記絶縁シャフトの回転によって前記固定接触子の固定接点に接触する位置及び前記固定接触子の固定接点から分離離隔する位置に直線移動可能な可動接触子と、前記断路器ベースと前記固定接触子間に電気的絶縁のために設置され、前記可動接触子の貫通移動を許容するための内部空洞部を有する固体絶縁物で形成される絶縁スペーサと、前記駆動源アセンブリと前記絶縁シャフト間に設置され、駆動源アセンブリからの回転動力を前記絶縁シャフトに伝達すると同時に前記駆動源アセンブリと前記断路器ベース間を電気的に絶縁する絶縁動力伝達部アセンブリと、から構成される。

また、このような目的を達成するために、本発明による固体絶縁スイッチギアは、電力を受電するためのメインユニットを含み、
前記メインユニットは、
一電源側の第１母線が接続される第１母線接続部と、
他電源側の第２母線が接続される第２母線接続部と、
一方向に貫通開口した中空型フレームであり、負荷との電気的接続のための負荷接続部を有して前記負荷接続部を囲むように固体絶縁物で形成される断路器ベースと、回転動力源を提供する駆動源アセンブリと、電気的絶縁材で形成され、前記駆動源アセンブリからの回転動力により回転し、外周面にネジ部が形成された絶縁シャフトと、前記第１母線接続部と電気的に接続でき、固体絶縁物で囲まれる固定接点を備える固定接触子と、前記絶縁シャフトに螺旋接続されて前記断路器ベースの負荷接続部と電気的に接続された状態で、前記絶縁シャフトの回転によって前記固定接触子の固定接点に接触する位置及び前記固定接触子の固定接点から分離離隔する位置に直線移動可能な可動接触子と、前記断路器ベースと前記固定接触子間に電気的絶縁のために設置され、前記可動接触子の貫通移動を許容するための内部空洞部を有する固体絶縁物で形成される絶縁スペーサと、前記駆動源アセンブリと前記絶縁シャフト間に設置され、駆動源アセンブリからの回転動力を前記絶縁シャフトに伝達すると同時に前記駆動源アセンブリと前記断路器ベース間を電気的に絶縁する絶縁動力伝達部アセンブリと、からなる構成部品で構成され、前記第１母線接続部に機械的に接続され、前記第１母線接続部を電気的に分離したり、第１母線接続部に電気的に接続したりする第１断路器と、
前記第２母線接続部と電気的に接続可能であり、前記第２母線接続部を電気的に分離したり、前記第２母線接続部に電気的に接続したりし、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第２断路器と、
前記第１断路器と前記第２断路器を電気的に接続し、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第１接地開閉器と、
前記第２断路器に電気的に接続され、前記第２断路器からの通電路を通電又は遮断する遮断器と、
前記遮断器を通電位置又は遮断位置に駆動する駆動メカニズムと、
前記遮断器と電気的に接続され、負荷側のケーブルと電気的に接続されるソケット部を備えるケーブルソケットと、
から構成される。

本発明による固体絶縁断路器は、断路器全体を固体絶縁構造で構成し、固体絶縁物の直線距離は短くても絶縁沿面距離は長く構成し、主要構成部品をアセンブリ化することにより、構成が単純で、小型化でき、高い互換性及び信頼性を有し、環境に優しい断路器を提供するという効果がある。

本発明による断路器を利用する固体絶縁スイッチギアは、それぞれのユニット、それぞれのユニットを構成する断路器及び接地開閉器の構成部品が固体絶縁されるため、環境に優しく、固体絶縁スイッチギア全体のサイズを小型化できるという効果がある。

また、本発明による固体絶縁スイッチギアは、それぞれのユニットとそれぞれのユニットを構成する構成部品が標準化されて互いに交換可能に構成されることにより、設計及び製造が簡便かつ迅速にでき、スイッチギアの設置環境と顧客の多様な要求に対して柔軟かつ迅速に対応して製造設置でき、設置後の維持補修も非常に簡便であるという効果がある。

以下、添付図面を参照して本発明による固体絶縁断路器を利用した固体絶縁スイッチギアの好ましい実施形態について説明する。

図１は、本発明の好ましい一実施形態による断路器の組立斜視図であり、図２（Ａ）は、図１の断路器の平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の断路器の開放状態のIII −III 線断面図であり、図３は、図２（Ｂ）の断路器の投入状態を示す断面図である。

図１〜図３に示すように、受配電用断路器は、適用される３相交流回路に対応するように並列配置される３つの断路器１００から構成される。

このような断路器１００は、電気的負荷の分岐接続のための胴部を提供する断路器ベース１１と、電源側と接続する固定接触子３１と、該固定接触子３１に接触する位置及び固定接触子３１から分離して離隔する位置に直線移動可能な可動接触子２１と、該可動接触子２１に動力を伝達する絶縁シャフト４１と、開放状態で可動接触子２１と固定接触子３１間の絶縁距離を提供するための絶縁スペーサ５１と、回転動力を提供する駆動源アセンブリ６１と、該駆動源アセンブリ６１からの回転動力を絶縁シャフト４１に伝達する絶縁動力伝達部アセンブリ７１とから構成される。

断路器ベース１１は、図３に示すように、投入状態で固定接触子３１から供給された電流を負荷に伝達するための負荷接続用導体を有する負荷接続部を含む。前記負荷接続部は、凸状に形成され、負荷側導体内に挿入されて電気的に接続される凸状接続部１３と、凹状に形成され、他の負荷側導体が挿入されて電気的に接続される凹状接続部１５とを有する。前記負荷接続部は、一方向に貫通開口した中空型フレームであり、固体絶縁物で構成される。断路器ベース１１の中空部内には固定接触子３１から分離開放された状態の可動接触子２１が位置する。具体的には、断路器ベース１１の内周面には中空型の断路器ベース導体１９が凸状接続部１３及び凹状接続部１５からなる前記負荷接続部と電気的に接続されるように固定設置される。この断路器ベース導体１９の中空部内には、可動接触子２１の負荷側可動導体２５が断路器ベース導体１９に電気的に接続された状態で長手方向へ摺動可能に設置される。負荷側可動導体２５は、断路器ベース導体１９の中空部内で摺動運動するが、断路器ベース導体１９及び負荷側可動導体２５は、負荷側可動導体２５の一端部の外周を囲んで固定設置される負荷側バンド接点２８（図５を参照）と断路器ベース導体１９の内周面間の摺動接触により常に電気的に接続される状態を維持する。前記バンド接点(商品名: ドイツの「Multi-Contact AG」社製造)としては、マルチバンド（Multi Band）という商標で販売されている製品が利用でき、ここで、前記バンド接点は、ＬＡ−ＣＵマルチラムバンド接点（LA-CU Multilam Contact Band）の略語である。このようなバンド接点は、長く延長された２つのステンレス製のストリップ間に複数の銅製の接触板を連結したものであり、電気的伝達材として利用され、高い電気的導電性、耐摩耗性、耐熱性などの特徴を有するために、接触及び分離により電流を伝達する産業用電気的接触材として活用され始めた部品である。

可動接触子２１は、図２（Ｂ）に示すように、固定接触子３１から分離された開放状態では断路器ベース１１の内部に位置し、図３に示すように、投入状態では固定接触子３１の方に移動して固定接点３３に接触し、それにより、外部電源側に接続された母線−母線接続部８１（図４を参照）−固定接点３３−可動接触子２１−断路器ベース１１内の断路器ベース導体１９を経て外部負荷に電流が供給される回路が構成される。この可動接触子２１については、図５に基づいて詳細に後述する。

固定接触子３１は、断路器ベース１１の長手方向の一端部に配置され、母線接続部８１に連結される。さらに、固定接触子３１は、投入状態であるとき、可動接触子２１と接触して電気的に接続し、全体的に「Ｕ」字状の断面を有し、可動接触子２１は、その「Ｕ」字状の凹入部分に入って摺動接触して通電する。また、固定接触子３１の凹入部分において、絶縁シャフト４１の一端部がベアリングのような回転支持手段により回転可能に支持される。

絶縁シャフト４１は、電気的絶縁性及び耐摩耗性に優れた強化プラスチックのような絶縁材の軸で構成され、可動接触子２１を固定接触子３１に接触する位置又は固定接触子３１から分離して離隔する位置に移動させる動力伝達機構として作用する。このような可動接触子２１を固定接触子３１に接触する位置又は固定接触子３１から分離して離隔する位置に移動させる移動方式は多様であるが、本発明者は、断路器が占める空間を最小にするために、ネジ山４３を有することにより、動力伝達も可能で、沿面絶縁距離（surface insulating distance）は長いながらも実際の直線距離は短い絶縁シャフト４１を採用した。絶縁シャフト４１にネジ山４３が形成され、可動接触子２１の内周面にもそれに対応するネジ山が形成されているため、駆動源アセンブリ６１から動力が供給されて絶縁シャフト４１が回転することにより、可動接触子２１が絶縁シャフト４１のネジ山４３に沿って直線移動できる（詳しくは、図５に基づいて後述する）。このために、絶縁シャフト４１は、可動接触子２１（及び断路器ベース１１）を貫通して配置され、一端が固定接触子３１に回動可能に支持され、他端が絶縁動力伝達部アセンブリ７１に駆動可能に結合する。

絶縁スペーサ５１は、接点が分離された開放状態で可動接触子２１及び固定接触子３１が充分な空間及び沿面絶縁距離を確保できるように断路器ベース１１と固定接触子３１間に設置される。

絶縁スペーサ５１は、可動接触子２１の貫通移動を許容するための内部空洞部を備え、該内部空洞部の内周面には凹凸部５７が形成されることで、絶縁距離、特に、沿面絶縁距離を増加させることができる。この凹凸部５７を形成することにより、必要な絶縁距離を確保すると共に、絶縁スペーサ５１、さらに断路器１００の長さが大幅に縮小する。

駆動源アセンブリ６１は、断路器１００の固定接触子３１が位置する端部の他側端部に配置される駆動源であり、動力伝達部、より具体的には絶縁シャフト４１を回転させる動力を提供する。この絶縁シャフト４１の回転により可動接触子２１が固定接触子３１に接触する位置又は固定接触子３１から分離される位置に直線移動できることは前述した通りである。このような駆動源アセンブリ６１については、図１０に基づいて詳細に後述する。

絶縁動力伝達部アセンブリ７１は、駆動源アセンブリ６１と断路器ベース１１間に挿入されて駆動源アセンブリ６１の動力を絶縁シャフト４１に伝達すると同時に、断路器ベース１１の開口部、より具体的には固定接触子３１側の開口部の反対側開口部を絶縁する役割を果たす。このような絶縁動力伝達部アセンブリ７１については、図６〜図９に基づいて詳細に後述する。

ここで、断路器ベース１１、固定接触子３１を囲む外装部、絶縁シャフト４１、絶縁スペーサ５１、及び絶縁動力伝達部アセンブリ７１は、全て固体絶縁物で形成される。勿論、断路器ベース１１内の前記負荷接続用導体、可動接触子２１の負荷側バンド接点２８、固定接点側バンド接点２７、負荷側可動導体２５、固定接点側可動導体２３、及び固定接点３３などの電気的接続を必要とする内部部品は、金属製導体で構成される。固体絶縁物は、エンジニアリングプラスチック、ポリマー、エポキシなどの多様な種類があるが、本発明者は、断路器が使用される環境を考慮して絶縁性及び機械的強度に優れたエポキシを採択した。しかしながら、本発明がこれに限定されるものではないということは、当業者であれば十分に理解できるであろう。また、絶縁シャフト４１は、ネジ山４３を加工しなければならないため、エポキシよりは絶縁性及び加工性に優れた強化プラスチックで形成することが好ましい。

駆動源アセンブリ６１、絶縁動力伝達部アセンブリ７１、断路器ベース１１、絶縁スペーサ５１、固定接触子３１は、直線的に順次配列される。これは、可動接触子２１が固定接触子３１との接触又は分離が行われる位置に直線移動するように構成された本発明の重要な特徴の１つによってのみ達成される。

このような配列により、従来の母線２０１と接点２２０、２３０が上・下で交差する方式で配列される場合（図２２を参照）に比べて、断路器が占める空間を大幅に減らすことができる。このような断路器の体積減少は、断路器が内蔵されるパイプライン構造のエンクロージャの半径を縮小できるため、受配電用開閉装置の設置空間が小さくなり、製造コストが減少するなどの追加的な利点を提供する。

図４は、図２（Ｂ）の断路器ベース、絶縁スペーサ、及び固定接触子などの外形を示すための分解斜視図である。

図４に基づいて、前述した各構成要素間の電気的絶縁を保障する絶縁プレート９１について詳細に説明する。

絶縁プレート９１は、中央部が開口している形状であるため、可動接触子２１の移動の障害とならない。さらに、絶縁プレート９１は、断路器ベース１１などの他の構成要素のように固体絶縁物で形成され、他の構成要素よりは機械的な強度が低いが、柔軟性及び密着力があるため、各構成要素間に挿入されてそれらの間の隙間からの電気的漏洩を防止して絶縁の信頼性を向上させる素材で形成されなければならない。本発明者は、このような素材としてシリコーン（ケイ素樹脂）を採択したが、これに限定されない。

このように絶縁プレート９１は、絶縁物で製造された他の構成要素、すなわち、絶縁動力伝達部アセンブリ７１、断路器ベース１１、絶縁スペーサ５１、固定接触子３１のそれぞれの接続時にそれらの間に挿入される。この絶縁プレート９１は、沿面絶縁距離を長く確保するために屈曲した形状を有し、絶縁動力伝達部アセンブリ７１、断路器ベース１１、絶縁スペーサ５１、固定接触子３１の絶縁プレート接続面も絶縁プレート９１の屈曲した面に対応して形成される。

このような接続を、図４に示す断路器ベース１１と絶縁スペーサ５１を例に挙げて説明する。

絶縁プレート９１は、絶縁のための沿面距離を長くするために、「Ｖ」字状の突出又は折曲した形状部（絶縁スペーサ５１側から見ると、「Ｖ」字状の凹状部）を有する。従って、断路器ベース１１の接続面１７には「Ｖ」字状の環状接続溝１８が備えられ、絶縁スペーサ５１の対応する接続面には絶縁プレート９１の背面凹状部に密着して接続できる環状突出部（図３参照）が形成される。それにより、断路器ベース１１と絶縁スペーサ５１間に挿入される絶縁プレート９１が両者の接続隙間を完全に密閉し、その接続隙間からの電流漏洩を防止する。断路器ベース１１と絶縁スペーサ５１は、最終的に、接続面１７に形成したネジ孔と締結プレート５３に形成されたボルト孔５５を貫通したボルトにより締結されるか、又は、溶接などの方法で締結される。

以下、図５に基づいて可動接触子及び絶縁シャフトの構成及びこれらの間の関係を詳細に説明する。

図５に示すように、可動接触子２１は、大きく分けて、負荷側可動導体２５と固定接点側可動導体２３から構成される。

固定接点側可動導体２３は、内周面にネジ山が形成され、内部中空部に挿入される絶縁シャフト４１のネジ山４３と噛み合う。また、投入状態で固定接点３３と接続する端部には、外周面を囲んで固定接点側バンド接点２７が固定設置される。固定接点側可動導体２３の外周面には、長手方向に誘導スロット２４が形成される。

負荷側可動導体２５は、固定接点側可動導体２３の外周より大きい内径を有して固定接点側可動導体２３の引き入れ及び引き出しができる中空体である。凸状接続部１３は、断路器ベース導体１９と電気的に接続し、負荷側可動導体２５の端部には、断路器ベース導体１９と接触して電気的に接続する負荷側バンド接点２８が外周面を囲んで固定設置される。

負荷側バンド接点２８は、可動接触子２１の回路開閉のための位置移動に関係なく、常に断路器ベース導体１９と電気的に接続する。すなわち、負荷側可動導体２５が投入位置に移動しても、負荷側可動導体２５の負荷側バンド接点２８は、断路器ベース導体１９と接触した状態で摺動しながら依然として接触した状態を維持する。

負荷側可動導体２５の外周面には、長手方向に形成された回転防止スロット２９が備えられる。該回転防止スロット２９に断路器ベース導体１９（図３を参照）の内周面から固定的に突出形成される回転防止ピン（図示せず）が挿入され、負荷側可動導体２５の長手方向の直線移動のみを許容し、回動は防止する。また、固定接点側可動導体２３に形成された誘導スロット２４と負荷側可動導体２５に形成された誘導ピン２６により、固定接点側可動導体２３も回転は許容されずに長手方向の直線移動のみが許容される。

図２（Ｂ）に示すように、負荷側可動導体２５と固定接点側可動導体２３が断路器ベース１１内に後退した開放状態で、絶縁シャフト４１が一方向に回転すると、固定接点側可動導体２３が固定接点３３の方に直線移動し、負荷側可動導体２５に近い誘導スロット２４の端部壁（図示せず）に誘導ピン２６が係止されると、固定接点側可動導体２３が最大に引き出された状態（図３を参照）となる。その後、絶縁シャフト４１が一方向に持続的に回転すると、負荷側可動導体２５も固定接点側可動導体２３に引かれて固定接点３３の方に直線移動し始め、断路器ベース導体１９の前記回転防止ピンが図５の回転防止スロット２９の左側端部の壁面に係止されるまで直線移動する。ここで、固定接点側可動導体２３の端部に固定設置された固定接点側バンド接点２７は固定接点３３に接触して閉回路が形成された状態（投入状態）となる（図３を参照）。

このような投入状態で、絶縁シャフト４１が他方向に回転すると、固定接点側可動導体２３が固定接点３３から遠ざかる方向に直線運動して負荷側可動導体２５内に引き入れられる。その後、絶縁シャフト４１の同方向への持続的な回転により誘導スロット２４の固定接点側バンド接点２７側の端部２４’に誘導ピン２６が係止されると、誘導ピン２６により加圧されて負荷側可動導体２５も断路器ベース１１の方に移動し、結局、図２（Ｂ）に示すように、断路器ベース１１内に位置する状態となる。ここで、固定接点側バンド接点２７は、固定接点３３から充分な空間及び沿面距離を置いて分離して離隔し、回路は開放される。

以上のように、固定接点側可動導体２３と負荷側可動導体２５が別体に２段型可動導体で構成された実施形態とは異なり、固定接点側可動導体２３と負荷側可動導体２５が単一体で構成される変形実施形態も可能である。すなわち、可動接触子２１が１つの中空シリンダ形状に形成され、両端部の外周面上にバンド接点が固定設置される構成である。この場合、可動接触子２１の内周面には絶縁シャフト４１のネジ山４３に対応するネジ山が形成され、外周面には断路器ベース導体１９から突出した前記回転防止ピンが挿入される、前述した回転防止スロット２９のようなスロットが形成される。この場合も、絶縁シャフト４１が回転しても可動接触子２１は回転できずに直線往復運動のみを行い、回路の投入状態と開放状態間の回路開閉動作が可能となる。しかしながら、このような一体型可動接触子２１は、２段構造の可動接触子２１に比べて構造は簡単であるが、適切な絶縁距離を確保するためには絶縁スペーサ５１をより長くするしかないため、断路器１００の全長が長くなるという欠点がある。

従って、断路器１００を小型化するためには、可動接触子２１を一体型に構成するよりは、２段型に構成することが好ましい。さらに、本図面では便宜上、２段型のみを示したが、断路器１００の長さをより縮小するためには、可動接触子２１を３段以上の多段構造に構成することもできる。

例えば、３段で形成する場合は、内部に固定接点側可動導体２３が挿入される中空体で、それ自身は負荷側可動導体２５に挿入される媒介導体（図示せず）を採択する方法が考慮できる。この場合、媒介導体には、負荷側可動導体２５の誘導ピン２６が係止される長手方向の誘導スロット２４のようなスロットを形成し、固定接点側可動導体２３の誘導スロット２４に係止される誘導ピン２６のようなピンも形成すればよい。

４段以上の場合も、必要な数の媒介導体を挿入して多段型可動導体を構成することが可能であり、これについては、当業者であればこれ以上の説明がなくても理解できるであろう。

以下、図６〜図９に基づいて本発明による絶縁動力伝達部アセンブリ７１の構成及び動作を詳細に説明する。

図示されたように、絶縁動力伝達部アセンブリ７１は、断路器が使用される受配電用開閉装置の要求定格容量によって、絶縁動力伝達ユニット７１’が単一構造又は複数個が重なった構造で構成される。

このような絶縁動力伝達ユニット７１’は、駆動源アセンブリ６１と絶縁シャフト４１間に設置され、駆動源アセンブリ６１からの回転動力により回転して絶縁シャフト４１を回転させる少なくとも１つの回転子７５と、該回転子７５を回転可能に支持し、固体絶縁物で形成される１対の絶縁ハウジング７３と、１対の絶縁ハウジング７３間に配置される絶縁プレート９１とを含む。中央開口部９３と、沿面絶縁距離を長くするための折曲部９２とを有する絶縁プレート９１は、前述したので、ここではその説明を省略する。

回転子７５は、絶縁プレート９１の中央開口部９３を介して両面がそれぞれ絶縁ハウジング７３と対面する。また、回転子７５は、図８に示すように、略円盤型であり、その円盤型の両面の中心部には軸部及び軸受部が形成されるため、互いに対面して結合できる構造である。

回転子７５と絶縁ハウジング７３間には、若干の隙間が存在して回転子７５の回転を可能とする。本発明者は、公差は約１ｍｍ程度が好ましいという結論を出した。このような公差を考慮して選定されたＯリング７７が回転子７５と絶縁ハウジング７３の対向面間に介在して前記隙間を維持する。これにより、摩擦力が最小の状態で、回転子７５が１対の絶縁ハウジング７３間で容易に回転可能となる。

回転子７５は、円盤部と該円盤部の両面中心に位置する軸部及び軸受部とからなる外形を有するため、それぞれの回転子７５のその表面距離、すなわち、沿面距離が長く、さらに、複数の回転子７５の軸部と軸受部を結合して重複して構成すると、当然その沿面距離は倍となる。従って、回転子７５は、駆動源アセンブリ６１からの回転動力を絶縁シャフト４１に伝達する役割だけでなく、駆動源アセンブリ６１と断路器ベース１１間の電気的絶縁のための充分な沿面距離を提供する役割も果たす。本発明者の実験によると、例えば、定格電圧が２４ｋＶ級又は２５.８ｋＶ級である開閉装置で要求される絶縁性能を満たすためには、５つの回転子７５が必要である。この場合、６つの絶縁ハウジング７３と５つの絶縁プレート９１も必要であることは自明である。すなわち、３つの絶縁動力伝達ユニット７１’が重なる（図８を参照）。

絶縁ハウジング７３のそれぞれの両面には、例えば、屈曲部７４、折曲部９２などの環状の凹凸部が対応して形成されることで、絶縁動力伝達ユニット７１’の結合時に結合体積が最小になり、充分な絶縁距離が確保される。この屈曲部７４、折曲部９２などの凹凸部は、断路器の容量による沿面絶縁距離の確保を考慮して、その突出や陥没の程度（凸部及び凹部の数）を変更して適用できる。

従って、図示した形態に限定されるものではなく、前述した絶縁動力伝達ユニット７１’の目的範囲又は原理内で変更されたものであれば、本発明の範囲から外れるものではない。

以上のような原理に基づいた絶縁動力伝達ユニット７１’の構成により、絶縁動力伝達部アセンブリ７１のサイズを大幅に減少することができ、これにより、断路器全体のサイズの減少などの利点が生じる。

絶縁動力伝達部アセンブリ７１の回転子７５間の駆動接続、回転子７５と駆動源アセンブリ６１の主回路回転軸６３との駆動接続、及び回転子７５と絶縁シャフト４１との駆動接続には、多様な方法がある。１つの方法としては、一方側に突起部を形成し、相対する接続部側に前記突起部が嵌合する凹溝部を形成して嵌合して駆動接続する方法がある。このような駆動接続方法を採択して、本発明は、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、回転子７５の軸部７６と絶縁シャフト４１の端部を六角形断面に形成し、回転子７５の軸部７６が形成された反対面の軸受部（図示せず、図８参照）と主回路回転軸６３の端部にも六角形断面の接続凹部６３’を形成した。

以下、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に基づいて、本発明による固体絶縁断路器１００のうち駆動源アセンブリ６１の構成及び動作を詳細に説明する。

本発明による固体絶縁断路器１００は、３相交流の回路に適用される例であり、それぞれの相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）に対応して３つが並列に配列されて固体絶縁断路器アセンブリを構成する。

駆動源アセンブリ６１は、３つの主回転ギア６４と、２つの補助ギア６５と、これらに動力を提供する駆動モータ６８とから構成される。主回転ギア６４は、それぞれ固体絶縁断路器ユニット１００、より具体的には、回転子７５の結合突起７６に駆動接続する主回路回転軸６３に結合している。補助ギア６５は、３つの主回転ギア６４の回転方向を一致させるために、主回転ギア６４間に噛み合って配列される（図１０（Ｂ）を参照）。また、駆動ギア６７は、駆動モータ６８から動力が伝達されて連結ギア６６を回転させ、該連結ギア６６は、補助ギア６５のうち１つと同一軸に設置される。

このように構成される本発明の一実施形態による断路器は、従来とは異なって駆動源を除いた通電部位を全て固体絶縁物で囲んで製造する固体絶縁方法を適用し、固体絶縁物の直線距離は短くても絶縁沿面距離は長く構成することにより、その断路器のサイズを大幅に縮小できる。

また、主要構成要素をアセンブリ（組立体）化することにより、全体的な組立が非常に簡便になり、地球温暖化防止のための使用規制が予想される温暖化ガスの１つであるＳＦ６ガスを絶縁用ガスとして使用せずに固体絶縁物を利用することにより、環境に優しい特徴を有すると共に、このような絶縁用ガスを使用しないことにより、ガスの圧力を点検して漏洩ガスを補充するなどの別途の維持補修作業が不要であるため、維持コストが低減するという経済性を有する。

また、二重母線に使用される場合も、互換性に優れるという利点がある。

すなわち、従来のガス絶縁断路器は、二重母線に使用するために２つの断路器を並列に設置し、これらの間をガスが充填された連結管で連結するなどの追加的な作業及び構成要素を要求する。

しかしながら、本発明の好ましい一実施形態による断路器は、固体絶縁方式を採用するので、連結管などの別途構成要素が必要なくて簡単である。また、全体のサイズが減少するため、従来のように並列的に配置せずに上・下に配置することができる。

以下、前述したように構成されて作用する本発明による断路器を利用する固体絶縁スイッチギアの実施形態の構成及び動作について添付図面を参照して説明する。

図１１は、本発明による前記メインユニットの一実施形態の断面図であり、図１２は、本発明による前記メインユニットの構成要素とその電気的接続を示す回路図である。

本発明の一実施形態によるスイッチギアのメインユニットは、図１１に示すように、一電源側第１母線が接続される第１母線接続部８１−１と、他電源側第２母線が接続される第２母線接続部８１−２と、前記第１母線接続部と電気的に接続可能であり、第１母線接続部８１−１を電気的に分離したり、第１母線接続部８１−１に電気的に接続する第１断路器１００−１と、第２母線接続部８１−２と電気的に接続されて第２母線接続部８１−２を電気的に分離したり、第２母線接続部８１−２と電気的に接続する第２断路器１００−２と、第１断路器１００−１と第２断路器１００−２を電気的に接続し、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置とに切り替える第１接地開閉器１１０−１と、第２断路器１００−２に電気的に接続されて第２断路器１００−２からの通電路を通電又は遮断する第１遮断器１０１−１と、該遮断器１０１−１を通電位置又は遮断位置に駆動する駆動メカニズム１０３−１と、遮断器１０１−１と電気的に接続され、負荷側のケーブル１０５と電気的に接続されるソケット部を備えるケーブルソケット１０４−１とから構成される。

本発明のスイッチギアを３相交流用に使用する場合、前述したように構成されるスイッチギアの構成品をそれぞれの３相交流母線と３相交流負荷ケーブルに対応するように３つを並列に設置して構成する。

第１母線接続部８１−１及び第２母線接続部８１−２は、図４に示す本発明の一実施形態による断路器の母線接続部８１と同一の構成を有し、母線又は他の部品との電気的接続のための母線８３を備える。

第１断路器１００−１、第２断路器１００−２、及び第１接地開閉器１１０−１は、それぞれ一方向に貫通開口した中空型フレームであり、負荷との電気的接続のための負荷接続部を有し、前記負荷接続部を囲むように固体絶縁物で形成される断路器ベース１１と、回転動力源を提供する駆動源アセンブリ６１と、電気的絶縁材で形成されて駆動源アセンブリ６１からの回転動力により回転し、外周面にネジ部が形成された絶縁シャフト４１と、第１母線接続部８１−１と第２母線接続部８１−２のいずれか一方と電気的に接続でき、固体絶縁物で囲まれる固定接点３３又は３３ａを備える固定接触子３１と、絶縁シャフト４１に螺旋接続されて断路器ベース１１の前記負荷接続部と電気的に接続された状態で絶縁シャフト４１の回転により固定接触子３１の固定接点３３、３３ａに接触する位置と固定接触子３１の固定接点３３、３３ａから分離して離隔する位置とに直線移動可能な可動接触子２１と、断路器ベース１１と固定接触子３１間に電気的絶縁のために設置され、可動接触子２１の貫通移動を許容するための内部空洞部を有する固体絶縁物で形成される絶縁スペーサ５１と、駆動源アセンブリ６１と絶縁シャフト４１間に設置されて駆動源アセンブリ６１からの回転動力を絶縁シャフト４１に伝達すると同時に、駆動源アセンブリ６１と断路器ベース１１間を電気的に絶縁する絶縁動力伝達部アセンブリ７１とから構成される。

第１断路器１００−１、第２断路器１００−２、及び第１接地開閉器１１０−１がそれぞれ備える断路器ベース１１、駆動源アセンブリ６１、絶縁シャフト４１、固定接触子３１、可動接触子２１、絶縁スペーサ５１、及び絶縁動力伝達部アセンブリ７１の構成部品は、相互交換可能に同一に標準化された構成部品である。例えば、第１断路器１００−１の構成部品である断路器ベース１１は、第２断路器１００−２を構成する断路器ベースとして構成されて動作することもでき、また、第１接地開閉器１１０−１の断路器ベースとして構成されて動作することもできる。

また、第１断路器１００−１、第２断路器１００−２、及び第１接地開閉器１１０−１は、それぞれ標準化された部品である断路器ベース１１、駆動源アセンブリ６１、絶縁シャフト４１、固定接触子３１、可動接触子２１、絶縁スペーサ５１、及び絶縁動力伝達部アセンブリ７１から構成された１つのモジュールで構成することができる。

第１断路器１００−１のモジュールには第１母線が接続される第１母線接続部８１−１が接続され、第２断路器１００−２のモジュールには第２母線が接続される第２母線接続部８１−２が接続され、第１接地開閉器１１０−１のモジュールにはその構成部品である固定接点３３ａが接地されるという点のみが異なる。すなわち、それぞれのモジュールの機能によって接続される相手の構成要素が変わるだけである。

第１断路器１００−１、第２断路器１００−２、及び第１接地開閉器１１０−１の構成については、図１〜図１０の本発明による断路器１００の詳細な説明を参照すればよいので、ここでは省略する。

第１断路器１００−１において、断路器ベース１１の凹状接続部１５（図２、図３、及び該当説明を参照）は使用されないので、電気的導体である凹状接続部１５の露出により発生する電気的短絡事故を防止するために、すなわち、電気的絶縁のために、電気的絶縁材で形成された絶縁カバー１１Ｃで覆蓋する。絶縁カバー１１Ｃと断路器ベース１１の凹状接続部１５間の接続方法は、断路器ベース１１の凹状接続部１５の周辺に凹部を形成し、絶縁カバー１１Ｃには凸部を形成してその凹部と凸部を結合することにより行われる。

このような絶縁カバー１１Ｃも１つの標準構成部品として製造され、他の構成部品の露出部位を電気的に絶縁するために利用される。

第１断路器１００−１と第１接地開閉器１１０−１間の電気的接続と、第１接地開閉器１１０−１と第２断路器１００−２間の電気的接続は、それぞれの断路器ベース１１の凹状接続部１５に凸状接続部１３（図２、図３、及び該当説明を参照）を嵌合することにより行われる。

遮断器１０１−１は、通常の真空インタラプタ（Vacuum Interrupter：ＶＩ）で構成することができ、前記通常の真空インタラプタは、真空容器と、該真空容器内に固定設置されて電気的に電源側に接続され、電気的導体で形成される固定接点と、電気的に負荷側に接続され、前記真空容器内で前記固定接点に機械的に接触して前記電源側と負荷側間の電気的回路を閉路する位置と前記固定接点から分離して前記電源側と負荷側間の電気的回路を開路する位置、つまり、遮断する位置とに移動でき、電気的導体で形成される可動接点と、から構成され、電気的絶縁のために遮断器１０１−１の外部（真空インタラプタの外部）、すなわち、前記真空容器の外部は、例えば、エポキシのような固体絶縁ケーシングとしてモールドされる。遮断器１０１−１の前記固定接点は、断路器ベース１１の負荷接続部、例えば、凸状接続部１３に電気的に接続される。前述した遮断器１０１−１も標準化された構成部品であり、説明中のメインユニット以外のフィーダユニット、セクションユニット、タイユニットにも遮断器１０１−１と同一の構成の遮断器が互いに交換可能に装着できる。

遮断器１０１−１と第２断路器１００−２間の電気的接続は、前記固定接点に電気的に接続される電気的導体で形成された凹状接続子（符号なし）を前記真空インタラプタの上部に備え、この凹状接続子に第２断路器１００−２の断路器ベース１１の凸状接続部１３を嵌合することにより行われる。

遮断器１０１−１は、接続子１０２によりケーブルソケット１０４−１に電気的に接続される。詳しくは、遮断器１０１−１の前記可動接点と連結ロッド１０３−１ｃ間に接続されて連結ロッド１０３−１ｃからの直線動力を前記可動接点に伝達する動力伝達導体１０１−１ａを有し、接続子１０２が環状の内部導体部１０２ａを備えて動力伝達導体１０１−１ａの外周面が導体部１０２ａの内周面に電気的に接続され、接続子１０２の導体部１０２ａに電気的に接続されるように備えられる導体で形成された凹状接続子１０２ｂによりケーブルソケット１０４−１に電気的に接続される。より詳しくは、接続子１０２は、内部の導体部１０２ａと、外部のエポキシのような絶縁材で形成されたモールドケーシング部１０２ｃと、導体部１０２ａと電気的に接続される凹状接続子１０２ｂと、から構成される。従って、遮断器１０１−１からケーブルソケット１０４−１までの通電経路は、遮断器１０１−１の前記可動接点から動力伝達導体１０１−１ａ、接続子１０２の導体部１０２ａ、及び凹状接続子１０２ｂを経てケーブルソケット１０４−１に通電する経路である。

接続子１０２の下部には絶縁スペーサ５１の内部に連結ロッド１０３−１ｃが貫通するように絶縁スペーサ５１が接続される。接続子１０２の下部に接続される絶縁スペーサ５１は、連結ロッド１０３−１ｃを外部と電気的に絶縁するための手段であり、第１断路器１００−１、第２断路器１００−２、及び第１接地開閉器１１０−１が含む絶縁スペーサ５１と同様に標準部品で構成して製造及び設置することにより、生産、設置、及び維持補修に便利であるという利点がある。

ケーブルソケット１０４−１は、接続子１０２と電気的に接続される電気的導体で形成された第１凸状接続子１０４−１ａ、該第１凸状接続子１０４−１ａと電気的に接続され、ケーブル１０５の導体と接続される電気的導体で形成された第１中央凹状接続子１０４−１ｂ、及び他のソケットと電気的にさらに接続するために第１凸状接続子１０４−１ａに対向する側部に備えられ、第１中央凹状接続子１０４−１ｂと電気的に接続される第１凹状接続子１０４−１ｃを有する導体部と、該導体部を外部と電気的に絶縁するためにエポキシのような固体絶縁物で鋳造される第１モールドケーシング部１０４−１ｄと、から構成される。また、ケーブルソケット１０４−１においてケーブル１０５の導体と接続される第１中央凹状接続子１０４−１ｂにはネジ部が備えられ、ケーブル１０５の端部に備えられるネジ部と螺旋接続できる。

第１避雷器ソケット１０７−１は、電気的導体で形成された第２凸状接続子１０７−１ａ、第１避雷器１０６−１と接続され、第２凸状接続子と電気的に接続される電気的導体で形成された第２中央凹状接続子１０７−１ｂ、及び前記第２凸状接続子と対向する側部に備えられ、他のソケットと接続できるように電気的導体で形成された第２凹状接続子１０７−１ｃを備える第２導体部と、該第２導体部を外部と電気的に絶縁するために固体絶縁物で鋳造される第２モールドケーシング部１０７−１ｄと、から構成される。

第１避雷器ソケット１０７−１のうち第１避雷器１０６−１の導体と接続される第２中央凹状接続子１０７−１ｂにはネジ部が備えられ、第１避雷器１０６−１の端部に備えられるネジ部と螺旋接続される。

前記フィーダユニットは、前述したように、メインユニット及びケーブル１０５の数とそれに対応するケーブルソケット１０４−２の数のみが異なるため、詳細な説明は省略する。

また、図１４に示すフィーダユニットの回路図も図１２に示すメインユニットの回路図と同様であるため、これについての説明は省略する。

従って、フィーダユニットの場合もメインユニットの動作説明を参照すればよいので、その動作説明は省略する。

図１５は、本発明による固体絶縁スイッチギアにさらに含まれる測定ユニットの一実施形態を示す断面図であり、図１６は、本発明による固体絶縁スイッチギアにさらに含まれる測定ユニットを示す回路図である。

本発明による固体絶縁スイッチギアの測定ユニットは、前記第１母線及び第２母線の電位を測定するための手段である。

ここで、前記測定ユニットは、前記第１母線が接続される第５母線接続部８１−５と、前記第２母線が接続される第６母線接続部８１−６と、それぞれ前記第５母線接続部８１−５と第６母線接続部８１−６に接続され、前記第１断路器１００−１の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第５断路器１００−５及び第６断路器１００−６と、第５断路器１００−５及び第６断路器１００−６のそれぞれに電気的に接続されて前記第１母線及び前記第２母線と負荷側間の線路電位を測定する計器用変圧器ＰＴと、から構成される。

計器用変圧器ＰＴは、第５断路器１００−５及び第６断路器１００−６それぞれの断路器ベース（符号なし、図１１の符号１１参照）の凸状接続部１３が挿入されると直ちに電圧測定ができるように凸状接続部１３に対応して備えられて電圧を測定し出力する電圧測定回路が備えられるプラグイン（Plug-In）形式の計器用変圧器から構成される。

このように、測定ユニットの計器用変圧器ＰＴにより測定された第１母線及び第２母線の電圧は、前記制御盤（図示せず）に出力されて表示や制御に利用される。

図１６の回路図において、２つのＤＳは、それぞれ第５断路器１００−５と第６断路器１００−６を示し、それぞれ計器用変圧器ＰＴと接続され、計器用変圧器ＰＴの出力は前述したように前記制御盤に出力されて表示や制御に利用される。

図１７は、本発明による固体絶縁スイッチギアにさらに含まれるセクションユニットの一実施形態を示す断面図であり、図１８は、前記セクションユニットを示す回路図である。

セクションユニットは、固体絶縁スイッチギアにおいて、いずれか１つの母線を分離できる手段を提供する。また、２つの断路器及び接地開閉器のセットが下部で互いに接続され、１つの母線を分離できる構造を有し、その長さが前記メインユニット、フィーダユニット、及び測定ユニットの２倍となる。すなわち、本発明の実施形態の構成上、メインユニット、フィーダユニット、及び測定ユニットの長さが約６００ミリメートルとなり、セクションユニットは、その長さの２倍である１２００ミリメートルとなった。

本発明による固体絶縁スイッチギアのセクションユニットは、前記第２母線に接続される第７母線接続部８１−７と、第７母線接続部８１−７に電気的に接続可能で、第７母線接続部８１−７を電気的に分離したり、第７母線接続部８１−７に電気的に接続したりし、第１断路器１００−１の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第７断路器１００−７と、第７断路器１００−７に電気的に接続され、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、第１断路器１００−１の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第３接地開閉器１１０−３と、第１断路器１００−１の固定接点（図１１の符号３３を参照）に相当する構成部品（図１１の符号３３ａを参照）が大地に接続され、第７断路器１００−７に電気的に接続されて第７断路器１００−７からの通電路を通電又は遮断する第３遮断器１０１−３と、第３遮断器１０１−３を通電位置又は遮断位置に駆動する第３駆動メカニズム１０３−３と、第３遮断器１０１−３と電気的に接続される第８母線接続部８１−８と、前記第２母線に接続される第９母線接続部８１−９と、第９母線接続部８１−９に電気的に接続可能で、第９母線接続部８１−９を電気的に分離したり、第９母線接続部８１−９に電気的に接続したりし、第１断路器１００−１の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第８断路器１００−８と、第８断路器１００−８に電気的に接続され、電気的に接地される位置と電気的に大地と分離される位置に切替可能であり、第１断路器１００−１の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第４接地開閉器１１０−４と、第１断路器１００−１の固定接点（図１１の符号３３を参照）に相当する構成部品（図１１の符号３３ａを参照）が大地に接続され、第８断路器１００−８と電気的に接続され、第８母線接続部８１−８と電気的に接続される第１０母線接続部８１−１０と、から構成される。

図１７において、第８母線接続部８１−８と第１０母線接続部８１−１０が分離されているように示しているが、便宜のために省略されているだけで、これらは母線（図示せず）などの接続導体により電気的に常に接続される。

図１７において、右側の第８断路器１００−８の下部に接続される構成部品は、遮断機能を有する必要がないため、遮断器ではない導体接続部品である。このような導体接続部品は、前述した遮断器において、内部真空インタラプタがなく、代わりに内部を単純な導体部で構成し、この導体部の外部をエポキシのような固体絶縁材で鋳造した固体絶縁ケーシングからなる構成部品である。ここで、導体部を真空インタラプタのような物理的サイズ及び形状を有する導体で構成すると、このような導体部の外部を囲む固体絶縁ケーシングにおいて、このような固体絶縁ケーシングを鋳造するための金型を遮断器のものと同一に使用することにより、遮断器の位置に代替接続される導体接続部品を遮断器と同一の物理的外形及びサイズを有する標準部品として製造できる。従って、このような導体接続部品の製造に必要なコストを低減でき、製造が迅速に行われ、セクションユニットの製造、さらに、本発明による固体絶縁スイッチギアの製造が簡便になるという効果が得られる。

前記導体接続部品の下部に接続されるメインユニットについての説明で言及された接続子（図１１の符号１０２を参照）は、下部に接続される構成部品がないので、他の構成部品との電気的絶縁のために絶縁カバー１１Ｃで覆蓋する。

第７断路器１００−７及び第８断路器１００−８と第３接地開閉器１１０−３及び第４接地開閉器１１０−４については、図１〜図１０を参照した本発明による断路器１００の詳細な説明を参照すればよいので、その構成説明は省略する。

その他、第３遮断器１０１−３の構成及びその駆動メカニズム１０３−３の構成も前述した前記メインユニットの説明と同一であるので、その説明は省略する。

一方、図１８の回路図に示すように、第２母線と本発明によるセクションユニットの第７断路器１００−７、第３接地開閉器１１０−３、第３遮断器１０１−３、第８断路器１００−８、及び第４接地開閉器１１０−４とは直列に接続され、これらのうち第７断路器１００−７、第８断路器１００−８、又は第３遮断器１０１−３のいずれか１つが通電回路を遮断する位置に動作する場合、第２母線は遮断されて通電経路から分離される。

前記セクションユニットの動作、すなわち、断路器の通電位置、又は断路位置への動作、接地開閉器の通電位置、又は接地位置への動作、遮断器の回路遮断動作については、前述した前記メインユニットの動作についての説明と同一であるので、その説明は省略する。

図１８において、左側のＤＳ及びＥＳは、それぞれ第７断路器１００−７と第３接地開閉器１１０−３であり、右側のＤＳ及びＥＳは、それぞれ第８断路器１００−８と第４接地開閉器１１０−４であり、ＣＢは、第３遮断器１０１−３である。

以下、本発明によるタイユニットについて説明する。

図１９は、本発明による固体絶縁スイッチギアにさらに含まれるタイユニットの一実施形態を示す断面図であり、図２０は、本発明によるタイユニットの回路図である。

前記タイユニットは、異なる母線、すなわち、第１母線と第２母線を接続するための本発明による固体絶縁スイッチギアの構成ユニットである。

前記タイユニットは、２つの断路器及び接地開閉器のセットが下部で互いに接続され、２つの母線を接続できる構造を有し、その長さが前記メインユニット、フィーダユニット、及び測定ユニットの２倍となる。すなわち、本発明の実施形態の構成上、メインユニット、フィーダユニット、及び測定ユニットの長さが約６００ミリメートルとなり、タイユニットは、これらの２倍である１２００ミリメートルとなる。

本発明の一実施形態によるタイユニットは、前記第２母線に接続される第１１母線接続部８１−１１と、該第１１母線接続部８１−１１に電気的に接続可能で、第１１母線接続部８１−１１を電気的に分離したり、第１１母線接続部８１−１１に電気的に接続したりし、前記第１断路器１００−１の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第９断路器１００−９と、第９断路器１００−９に電気的に接続され、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、構成部品が第１断路器１００−１の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、第１断路器１００−１の固定接点（図１１の符号３３を参照）に相当する構成部品（図１１の符号３３ａを参照）が大地に接続される第５接地開閉器１１０−５と、第９断路器１００−９に電気的に接続されて第９断路器１００−９からの通電路を通電又は遮断する第４遮断器１０１−４と、該第４遮断器１０１−４を通電位置又は遮断位置に駆動する第４駆動メカニズム１０３−４と、第４遮断器１０１−４と電気的に接続される第１２母線接続部８１−１２と、前記第１母線に接続される第１３母線接続部８１−１３と、該第１３母線接続部８１−１３に電気的に接続可能で、第１３母線接続部８１−１３を電気的に分離したり、第１３母線接続部８１−１３に電気的に接続したりし、第１断路器１００−１と相互交換可能な構成部品から構成される第１０断路器１００−１０と、第１０断路器１００−１０に電気的に接続され、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、第１断路器１００−１の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、第１断路器１００−１の固定接点（図１１の符号３３を参照）に相当する構成部品（図１１の符号３３ａを参照）が大地に接続される第６接地開閉器１１０−６と、第６接地開閉器１１０−６と電気的に接続され、第１２母線接続部８１−１２と電気的に接続される第１４母線接続部８１−１４と、から構成される。

図１９において、第１２母線接続部８１−１２と第１４母線接続部８１−１４が互いに分離されているように示したが、便宜のために省略されているだけで、これらは、母線（図示せず）などの接続導体により電気的に常に接続される。

図１９において、右側の第６接地開閉器１１０−６の下部に接続される構成部品は、遮断機能を有する必要がないため、遮断器ではない導体接続部品１０１ａである。このような導体接続部品１０１ａは、前述したセクションユニットと同様に、内部真空インタラプタがなく、代わりに内部を単純な導体部で構成し、この導体部の外部をエポキシのような固体絶縁材で鋳造した固体絶縁ケーシングからなる構成部品である。ここで、導体部を真空インタラプタと同一の物理的サイズ及び形状を有する導体で構成すると、このような導体部の外部を囲む固体絶縁ケーシングを鋳造するための金型を遮断器のものと同一に使用することにより、遮断器の位置に代替接続される導体接続部品を遮断器と同一の物理的外形及びサイズを有する標準部品として製造できる。従って、このような導体接続部品１０１ａの製造に必要なコストを低減でき、製造が迅速に行われ、前記タイユニットの製造、さらに、本発明による固体絶縁スイッチギアの製造が簡便になるという効果が得られる。

導体接続部品１０１ａの下部に接続され、メインユニットについての説明で言及された接続子１０２は、下部に接続される構成部品がないので、他の構成部品との電気的絶縁のために絶縁カバー１１Ｃで覆蓋する。

導体接続部品１０１ａと第６接地開閉器１１０−６間に接続される構成部品は、導体で形成された凹状接続子（符号なし）とこの凹状接続子に接続され、導体で形成された凸状接続子（符号なし）からなる導体部と、該導体部の外部を囲む固体絶縁材（例えば、エポキシ）のモールドケーシング部と、から構成される固体絶縁接続子である。

第９断路器１００−９と第１０断路器１００−１０及び第５接地開閉器１１０−５と第６接地開閉器１１０−６の構成については、図１〜図１０を参照した本発明による断路器１００の詳細な説明を参照すればよいため、その説明は省略する。

その他、第４遮断器１０１−４の構成とその第４駆動メカニズム１０３−４の構成も、前述した前記メインユニットについての説明と同一であるので、その説明は省略する。

一方、図２０の回路図において、右側のＤＳとＥＳは、それぞれ前記第２母線側に接続される第９断路器１００−９と第５接地開閉器１１０−５であり、ＣＢは、第４遮断器１０１−４であり、左側のＤＳとＥＳは、それぞれ第１母線側に接続される第１０断路器１００−１０と第６接地開閉器１１０−６である。図２０の回路図に示すように、本発明の固体絶縁スイッチギアにさらに含まれるタイユニットは、第１母線と第２母線を電気的に接続する手段であり、その２つの母線を接続又は回路分離する動作は次の通りである。第５接地開閉器１１０−５と第６接地開閉器１１０−６内の可動接触子（図１１の符号２１を参照）を接地側固定接点（図１１の符号３３ａを参照）から全て分離して回路通電位置にする。第９断路器１００−９は、第２母線側と電気的に通電するように内部の可動接触子（図１１の符号２１を参照）を固定接点（図１１の符号３３を参照）に接触するように駆動する。第４遮断器１０１−４も可動接点が固定接点に接触した通電状態に駆動する。そうすると、第１母線と第２母線は電気的に互いに接続される。

それに対して、第９断路器１００−９又は第１０断路器１００−１０の前記可動接触子を固定接点から分離するか、第４遮断器１０１−４内の可動接点を固定接点から分離すると、第１母線と第２母線は互いに回路上分離される。

前記タイユニットの動作、すなわち、断路器の通電位置、又は断路位置への動作、接地開閉器の通電位置、又は接地位置への動作、及び遮断器の回路遮断動作については、前述した前記メインユニットについての動作説明と同一であるので、その説明は省略する。

一方、図２１は、本発明による１つのメインユニットと、１つのフィーダユニット、１つの測定ユニット、２つのセクションユニットと、１つのタイユニットとから１つのスイッチをギアを構成した構成例を示す。図２１において、測定ユニットと表示された部分の幅がセクションユニットやタイユニットと同様に広いのは、第１母線用断路器と第２母線用断路器を図１５のように垂直方向、すなわち、上下に配置せずに水平方向、すなわち、左側と右側に配置した構成例であるためである。

以上に本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載の以下の特徴を有する。
（請求項１）
固体絶縁スイッチギアにおいて、
前記固体絶縁スイッチギアは、電力を受電するためのメインユニットを含み、
前記メインユニットは、
一電源側の第１母線が接続される第１母線接続部と、
他電源側の第２母線が接続される第２母線接続部と、
一方向に貫通開口した中空型フレームであり、負荷との電気的接続のための負荷接続部を有して前記負荷接続部を囲むように固体絶縁物で形成される断路器ベースと、回転動力源を提供する駆動源アセンブリと、電気的絶縁材で形成され、前記駆動源アセンブリからの回転動力により回転し、外周面にネジ部が形成された絶縁シャフトと、前記第１母線接続部と電気的に接続でき、固体絶縁物で囲まれる固定接点を備える固定接触子と、前記絶縁シャフトに螺旋接続されて前記断路器ベースの負荷接続部と電気的に接続された状態で、前記絶縁シャフトの回転によって前記固定接触子の固定接点に接触する位置及び前記固定接触子の固定接点から分離離隔する位置に直線移動可能な可動接触子と、前記断路器ベースと前記固定接触子間に電気的絶縁のために設置され、前記可動接触子の貫通移動を許容するための内部空洞部を有する固体絶縁物で形成される絶縁スペーサと、前記駆動源アセンブリと前記絶縁シャフト間に設置され、駆動源アセンブリからの回転動力を前記絶縁シャフトに伝達すると同時に前記駆動源アセンブリと前記断路器ベース間を電気的に絶縁する絶縁動力伝達部アセンブリと、からなる構成部品で構成され、前記第１母線接続部に機械的に接続され、前記第１母線接続部を電気的に分離するか、第１母線接続部に電気的に接続する第１断路器と、
前記第２母線接続部と電気的に接続可能であり、前記第２母線接続部を電気的に分離するか、前記第２母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第２断路器と、
前記第１断路器と前記第２断路器を電気的に接続し、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第１接地開閉器と、
前記第２断路器に電気的に接続され、前記第２断路器からの通電路を通電又は遮断する遮断器と、
前記遮断器を通電位置又は遮断位置に駆動する駆動メカニズムと、
前記遮断器と電気的に接続され、負荷側のケーブルと電気的に接続されるソケット部を備えるケーブルソケットと、
から構成されることを特徴とする固体絶縁スイッチギア。
（請求項２）
前記メインユニットは、
前記ケーブルソケットに電気的に接続される第１避雷器ソケットと、
一端は前記第１避雷器ソケットに電気的に接続され、他端は接地されて、落雷を接地するための第１避雷器と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項３）
前記メインユニットは、
前記遮断器と前記ケーブルソケットを電気的に接続するための導体部と、該導体部を固体絶縁物で囲むように鋳造して電気的に絶縁させるモールドケーシング部とを備える接続子をさらに含み、
前記ケーブルソケットは、
前記接続子の導体部と接続される電気的導体で形成された第１凸状接続子と、該第１凸状接続子と電気的に接続され、前記ケーブルの導体と接続される電気的導体で形成された第１中央凹状接続子と、他のソケットと電気的にさらに接続するために第１凸状接続子に対向する側部に備えられ、第１中央凹状接続子と電気的に接続される第１凹状接続子と、を有する第１導体部と、
該第１導体部を外部と電気的に絶縁するために固体絶縁物で鋳造される第１モールドケーシング部とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項４）
前記ケーブルソケットにおいて前記ケーブルの導体と接続される第１中央凹状接続子にネジ部が備えられることにより、前記ケーブルの端部に備えられるネジ部と螺旋接続されることを特徴とする請求項３に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項５）
前記第１避雷器ソケットは、
電気的導体で形成された第２凸状接続子と、前記第１避雷器と接続され、第２凸状接続子と電気的に接続される電気的導体で形成された第２中央凹状接続子と、第２凸状接続子に対向する側部に備えられ、他のソケットと接続できるように電気的導体で形成された第２凹状接続子と、を備える第２導体部と、
第２導体部を外部と電気的に絶縁するために固体絶縁物で鋳造される第２モールドケーシング部と、から構成されることを特徴とする請求項２に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項６）
前記第１避雷器ソケットのうち第１避雷器の導体と接続される第２中央凹状接続子にネジ部が備えられることにより、第１避雷器の端部に備えられるネジ部と螺旋接続されることを特徴とする請求項５に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項７）
前記遮断器は、
前記第２断路器に電気的に接続される固定接点と、前記駆動メカニズムと駆動接続され、前記駆動メカニズムからの動力により前記固定接点に接触する位置と前記固定接点から分離される位置に可動する可動接点とを備える真空インタラプタと、
固体絶縁材を鋳造して形成され、前記真空インタラプタを囲む固体絶縁ケーシングと、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項８）
前記固体絶縁スイッチギアは、前記メインユニットが受電した電力を負荷に供給するためのフィーダユニットをさらに含み、
前記フィーダユニットは、
前記第１母線が接続される第３母線接続部と、
前記第２母線が接続される第４母線接続部と、
前記第４母線接続部と電気的に接続可能であり、前記第４母線接続部を電気的に分離するか、第４母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第３断路器と、
前記第３母線接続部と電気的に接続可能であり、前記第３母線接続部を電気的に分離するか、前記第３母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第４断路器と、
前記第３断路器と前記第４断路器を電気的に接続し、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第２接地開閉器と、
前記第３断路器に電気的に接続され、前記第３断路器からの通電路を通電又は遮断する第２遮断器と、
前記第２遮断器を通電位置又は遮断位置に駆動する第２駆動メカニズムと、
前記第２遮断器と電気的に接続され、負荷側のケーブルと電気的に接続されるケーブルソケット部を備える第２ケーブルソケットと、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項９）
前記フィーダユニットは、
前記第２ケーブルソケットに電気的に接続される第２避雷器ソケットと、
一端は前記第２避雷器ソケットに電気的に接続され、他端は接地されて、落雷を接地するための第２避雷器とをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項１０）
前記フィーダユニットは、前記第２遮断器と前記第２ケーブルソケットを電気的に接続するための第２接続子をさらに含み、
前記第２ケーブルソケットは、
前記第２接続子と接続される電気的導体で形成された第３凸状接続子と、該第３凸状接続子と電気的に接続され、前記ケーブルの導体と接続される電気的導体で形成された第３中央凹状接続子と、他のソケットと電気的にさらに接続するために第３凸状接続子に対向する側部に備えられ、第３中央凹状接続子と電気的に接続される第３凹状接続子とを有する第３導体部と、
第３導体部を外部と電気的に絶縁するために固体絶縁物で鋳造される第３モールドケーシング部との構成部品から構成されることを特徴とする請求項８に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項１１）
前記第２ケーブルソケットにおいて前記ケーブルの導体と接続される第３中央凹状接続子にネジ部が備えられることにより、前記ケーブルの端部に備えられるネジ部と螺旋接続されることを特徴とする請求項１０に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項１２）
第２避雷器ソケットは、
電気的導体で形成された第４凸状接続子と、前記第２避雷器と接続され、第４凸状接続子と電気的に接続される電気的導体で形成された第４中央凹状接続子と、第４凸状接続子に対向する側部に備えられ、他のソケットと接続できるように電気的導体で形成された第４凹状接続子とを備える第４導体部と、
第４導体部を外部と電気的に絶縁するために固体絶縁物で鋳造される第４モールドケーシング部と、から構成されることを特徴とする請求項９に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項１３）
前記第２避雷器ソケットのうち第２避雷器の導体と接続される第４中央凹状接続子にはネジ部が備えられることにより、第２避雷器の端部に備えられるネジ部と螺旋接続されることを特徴とする請求項１２に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項１４）
前記固体絶縁スイッチギアは、前記第１母線及び第２母線の電位を測定するための測定ユニットをさらに含み、
前記測定ユニットは、
前記第１母線が接続される第５母線接続部と、
前記第２母線が接続される第６母線接続部と、
前記第５母線接続部と第６母線接続部にそれぞれ接続され、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第５断路器及び第６断路器と、
前記第５断路器及び第６断路器のそれぞれに電気的に接続され、前記第１母線及び前記第２母線と負荷側間の線路電位を測定する計器用変圧器と、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項１５）
前記固体絶縁スイッチギアは、前記第１母線及び第２母線の少なくとも一方を分離できるセクションユニットをさらに含み、
前記セクションユニットは、
前記第１母線と第２母線のいずれか一方の母線に接続される第７母線接続部と、
前記第７母線接続部に電気的に接続可能で、前記第７母線接続部を電気的に分離するか、前記第７母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第７断路器と、
前記第７断路器に電気的に接続され、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記第１断路器の前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第３接地開閉器と、
前記第７断路器に電気的に接続され、前記第７断路器からの通電路を通電又は遮断する第３遮断器と、
前記第３遮断器を通電位置又は遮断位置に駆動する第３駆動メカニズムと、
前記第３遮断器と電気的に接続される第８母線接続部と、
前記第１母線と第２母線のうち前記第７断路器が接続されたいずれか一方の母線に接続される第９母線接続部と、
前記第９母線接続部に電気的に接続可能で、前記第９母線接続部を電気的に分離するか、前記第９母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第８断路器と、
前記第８断路器に電気的に接続され、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記第１断路器の前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第４接地開閉器と、
前記第８断路器と電気的に接続され、前記第８母線接続部と電気的に接続される第１０母線接続部と、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。
（請求項１６）
前記固体絶縁スイッチギアは、前記第１母線と前記第２母線を接続できるタイユニットを含み、
前記タイユニットは、
前記第１母線と第２母線のいずれか一方の母線に接続される第１１母線接続部と、
前記第１１母線接続部に電気的に接続可能であり、前記第１１母線接続部を電気的に分離するか、前記第１１母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第９断路器と、
前記第９断路器に電気的に接続され、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記第１断路器の前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第５接地開閉器と、
前記第９断路器に電気的に接続され、前記第９断路器からの通電路を通電又は遮断する第４遮断器と、
前記第４遮断器を通電位置又は遮断位置に駆動する第４駆動メカニズムと、
前記第４遮断器と電気的に接続される第１２母線接続部と、
前記第１母線と第２母線のうち前記第１１母線接続部が接続されない他方の母線に接続される第１３母線接続部と、
前記第１３母線接続部に電気的に接続可能で、前記第１３母線接続部を電気的に分離するか、前記第１３母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器と相互交換可能な構成部品から構成される第１０断路器と、
前記第１０断路器に電気的に接続され、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記第１断路器の前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第６接地開閉器と、
前記第６接地開閉器と電気的に接続され、前記第１２母線接続部と電気的に接続される第１４母線接続部と、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。

本発明の好ましい一実施形態による断路器の組立斜視図である。 （Ａ）は図１の断路器を示す平面図であり、（Ｂ）は図２（Ａ）の断路器を形成する断路器ユニットの開放状態を示すIII −III 線断面図である。 図２（Ｂ）の断路器ユニットの投入状態を示す断面図である。 図２（Ｂ）の断路器ベース、絶縁スペーサ、及び固定接触子などの分解斜視図である。 図２（Ｂ）の可動接触子及び絶縁シャフトの構成と作動関係を説明するための斜視図である。 図２（Ｂ）の絶縁回転部の結合状態を示す斜視図である。 図６の分解斜視図である。 図６の組立断面図である。 （Ａ）は図６の結合関係をより具体的に示す分解斜視図であり、（Ｂ）は図９（Ａ）で一般的に使用される結合方式を説明するための斜視図である。 （Ａ）は図２（Ｂ）の駆動メカニズム部を示す斜視図であり、（Ｂ）は図１０（Ａ）の作動関係を示す概念図である。 本発明によるメインユニットの一実施形態を示す断面図である。 本発明によるメインユニットを示す回路図である。 本発明によるフィーダユニットの一実施形態を示す断面図である。 本発明によるフィーダユニットの回路図である。 本発明による測定ユニットの一実施形態を示す断面図である。 本発明による測定ユニットの回路図である。 本発明によるセクションユニットの一実施形態を示す断面図である。 本発明によるセクションユニットの回路図である。 本発明によるタイユニットの一実施形態を示す断面図である。 本発明によるタイユニットの回路図である。 本発明による１つのメインユニットと、１つのフィーダユニットと、１つの測定ユニットと、２つのセクションユニットと、１つのタイユニットとにより１つのスイッチギアを構成したシステム構成例を示す斜視図である。 （Ａ）は従来の断路器の開放状態を示す正面図であり、（Ｂ）は図２２（Ａ）の投入状態を示す正面図である。 図２２（Ａ）の断路器を示す平面図である。 一般的な受配電用スイッチギアのシステム構成回路図である。 従来技術の一例によるメインユニットから構成されるスイッチギアの断面構成図である。

符号の説明

１１ 断路器ベース
１３ 凸状接続部
１５ 凹状接続部
１９ 断路器ベース導体
２１ 可動接触子
２３ 固定接点側可動導体
２５ 負荷側可動導体
３１ 固定接触子
３３ 固定接点
４１ 絶縁シャフト
４３ ネジ山
５１ 絶縁スペーサ
５７ 凹凸部
６１ 駆動源アセンブリ
７１ 絶縁動力伝達部アセンブリ

Claims (16)

1. 固体絶縁スイッチギアにおいて、
   前記固体絶縁スイッチギアは、電力を受電するためのメインユニットを含み、
   前記メインユニットは、
   一電源側の第１母線が接続される第１母線接続部と、
   他電源側の第２母線が接続される第２母線接続部と、
   一方向に貫通開口した中空型フレームであり、負荷との電気的接続のための負荷接続部を有して前記負荷接続部を囲むように固体絶縁物で形成される断路器ベースと、回転動力源を提供する駆動源アセンブリと、電気的絶縁材で形成され、前記駆動源アセンブリからの回転動力により回転し、外周面にネジ部が形成された絶縁シャフトと、前記第１母線接続部と電気的に接続でき、固体絶縁物で囲まれる固定接点を備える固定接触子と、前記絶縁シャフトに螺旋接続されて前記断路器ベースの負荷接続部と電気的に接続された状態で、前記絶縁シャフトの回転によって前記固定接触子の固定接点に接触する位置及び前記固定接触子の固定接点から分離離隔する位置に直線移動可能な可動接触子と、前記断路器ベースと前記固定接触子間に電気的絶縁のために設置され、前記可動接触子の貫通移動を許容するための内部空洞部を有する固体絶縁物で形成される絶縁スペーサと、前記駆動源アセンブリと前記絶縁シャフト間に設置され、駆動源アセンブリからの回転動力を前記絶縁シャフトに伝達すると同時に前記駆動源アセンブリと前記断路器ベース間を電気的に絶縁する絶縁動力伝達部アセンブリと、からなる構成部品で構成され、前記第１母線接続部に機械的に接続され、前記第１母線接続部を電気的に分離するか、第１母線接続部に電気的に接続する第１断路器と、
   前記第２母線接続部と電気的に接続可能であり、前記第２母線接続部を電気的に分離するか、前記第２母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第２断路器と、
   前記第１断路器と前記第２断路器を電気的に接続し、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第１接地開閉器と、
   前記第２断路器に電気的に接続され、前記第２断路器からの通電路を通電又は遮断する遮断器と、
   前記遮断器を通電位置又は遮断位置に駆動する駆動メカニズムと、
   前記遮断器と電気的に接続され、負荷側のケーブルと電気的に接続されるソケット部を備えるケーブルソケットと、
   から構成されることを特徴とする固体絶縁スイッチギア。
2. 前記メインユニットは、
   前記ケーブルソケットに電気的に接続される第１避雷器ソケットと、
   一端は前記第１避雷器ソケットに電気的に接続され、他端は接地されて、落雷を接地するための第１避雷器と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。
3. 前記メインユニットは、
   前記遮断器と前記ケーブルソケットを電気的に接続するための導体部と、該導体部を固体絶縁物で囲むように鋳造して電気的に絶縁させるモールドケーシング部とを備える接続子をさらに含み、
   前記ケーブルソケットは、
   前記接続子の導体部と接続される電気的導体で形成された第１凸状接続子と、該第１凸状接続子と電気的に接続され、前記ケーブルの導体と接続される電気的導体で形成された第１中央凹状接続子と、他のソケットと電気的にさらに接続するために第１凸状接続子に対向する側部に備えられ、第１中央凹状接続子と電気的に接続される第１凹状接続子と、を有する第１導体部と、
   該第１導体部を外部と電気的に絶縁するために固体絶縁物で鋳造される第１モールドケーシング部とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。
4. 前記ケーブルソケットにおいて前記ケーブルの導体と接続される第１中央凹状接続子にネジ部が備えられることにより、前記ケーブルの端部に備えられるネジ部と螺旋接続されることを特徴とする請求項３に記載の固体絶縁スイッチギア。
5. 前記第１避雷器ソケットは、
   電気的導体で形成された第２凸状接続子と、前記第１避雷器と接続され、第２凸状接続子と電気的に接続される電気的導体で形成された第２中央凹状接続子と、第２凸状接続子に対向する側部に備えられ、他のソケットと接続できるように電気的導体で形成された第２凹状接続子と、を備える第２導体部と、
   第２導体部を外部と電気的に絶縁するために固体絶縁物で鋳造される第２モールドケーシング部と、から構成されることを特徴とする請求項２に記載の固体絶縁スイッチギア。
6. 前記第１避雷器ソケットのうち第１避雷器の導体と接続される第２中央凹状接続子にネジ部が備えられることにより、第１避雷器の端部に備えられるネジ部と螺旋接続されることを特徴とする請求項５に記載の固体絶縁スイッチギア。
7. 前記遮断器は、
   前記第２断路器に電気的に接続される固定接点と、前記駆動メカニズムと駆動接続され、前記駆動メカニズムからの動力により前記固定接点に接触する位置と前記固定接点から分離される位置に可動する可動接点とを備える真空インタラプタと、
   固体絶縁材を鋳造して形成され、前記真空インタラプタを囲む固体絶縁ケーシングと、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。
8. 前記固体絶縁スイッチギアは、前記メインユニットが受電した電力を負荷に供給するためのフィーダユニットをさらに含み、
   前記フィーダユニットは、
   前記第１母線が接続される第３母線接続部と、
   前記第２母線が接続される第４母線接続部と、
   前記第４母線接続部と電気的に接続可能であり、前記第４母線接続部を電気的に分離するか、第４母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第３断路器と、
   前記第３母線接続部と電気的に接続可能であり、前記第３母線接続部を電気的に分離するか、前記第３母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第４断路器と、
   前記第３断路器と前記第４断路器を電気的に接続し、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第２接地開閉器と、
   前記第３断路器に電気的に接続され、前記第３断路器からの通電路を通電又は遮断する第２遮断器と、
   前記第２遮断器を通電位置又は遮断位置に駆動する第２駆動メカニズムと、
   前記第２遮断器と電気的に接続され、負荷側のケーブルと電気的に接続されるケーブルソケット部を備える第２ケーブルソケットと、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。
9. 前記フィーダユニットは、
   前記第２ケーブルソケットに電気的に接続される第２避雷器ソケットと、
   一端は前記第２避雷器ソケットに電気的に接続され、他端は接地されて、落雷を接地するための第２避雷器とをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の固体絶縁スイッチギア。
10. 前記フィーダユニットは、前記第２遮断器と前記第２ケーブルソケットを電気的に接続するための第２接続子をさらに含み、
    前記第２ケーブルソケットは、
    前記第２接続子と接続される電気的導体で形成された第３凸状接続子と、該第３凸状接続子と電気的に接続され、前記ケーブルの導体と接続される電気的導体で形成された第３中央凹状接続子と、他のソケットと電気的にさらに接続するために第３凸状接続子に対向する側部に備えられ、第３中央凹状接続子と電気的に接続される第３凹状接続子とを有する第３導体部と、
    第３導体部を外部と電気的に絶縁するために固体絶縁物で鋳造される第３モールドケーシング部と、の構成部品から構成されることを特徴とする請求項８に記載の固体絶縁スイッチギア。
11. 前記第２ケーブルソケットにおいて前記ケーブルの導体と接続される第３中央凹状接続子にネジ部が備えられることにより、前記ケーブルの端部に備えられるネジ部と螺旋接続されることを特徴とする請求項１０に記載の固体絶縁スイッチギア。
12. 前記第２避雷器ソケットは、
    電気的導体で形成された第４凸状接続子と、前記第２避雷器と接続され、第４凸状接続子と電気的に接続される電気的導体で形成された第４中央凹状接続子と、第４凸状接続子に対向する側部に備えられ、他のソケットと接続できるように電気的導体で形成された第４凹状接続子とを備える第４導体部と、
    第４導体部を外部と電気的に絶縁するために固体絶縁物で鋳造される第４モールドケーシング部と、から構成されることを特徴とする請求項９に記載の固体絶縁スイッチギア。
13. 前記第２避雷器ソケットのうち第２避雷器の導体と接続される第４中央凹状接続子にはネジ部が備えられることにより、第２避雷器の端部に備えられるネジ部と螺旋接続されることを特徴とする請求項１２に記載の固体絶縁スイッチギア。
14. 前記固体絶縁スイッチギアは、前記第１母線及び第２母線の電位を測定するための測定ユニットをさらに含み、
    前記測定ユニットは、
    前記第１母線が接続される第５母線接続部と、
    前記第２母線が接続される第６母線接続部と、
    前記第５母線接続部と第６母線接続部にそれぞれ接続され、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第５断路器及び第６断路器と、
    前記第５断路器及び第６断路器のそれぞれに電気的に接続され、前記第１母線及び前記第２母線と負荷側間の線路電位を測定する計器用変圧器と、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。
15. 前記固体絶縁スイッチギアは、前記第１母線及び第２母線の少なくとも一方を分離できるセクションユニットをさらに含み、
    前記セクションユニットは、
    前記第１母線と第２母線のいずれか一方の母線に接続される第７母線接続部と、
    前記第７母線接続部に電気的に接続可能で、前記第７母線接続部を電気的に分離するか、前記第７母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第７断路器と、
    前記第７断路器に電気的に接続され、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記第１断路器の前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第３接地開閉器と、
    前記第７断路器に電気的に接続され、前記第７断路器からの通電路を通電又は遮断する第３遮断器と、
    前記第３遮断器を通電位置又は遮断位置に駆動する第３駆動メカニズムと、
    前記第３遮断器と電気的に接続される第８母線接続部と、
    前記第１母線と第２母線のうち前記第７断路器が接続されたいずれか一方の母線に接続される第９母線接続部と、
    前記第９母線接続部に電気的に接続可能で、前記第９母線接続部を電気的に分離するか、前記第９母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第８断路器と、
    前記第８断路器に電気的に接続され、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記第１断路器の前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第４接地開閉器と、
    前記第８断路器と電気的に接続され、前記第８母線接続部と電気的に接続される第１０母線接続部と、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。
16. 前記固体絶縁スイッチギアは、前記第１母線と前記第２母線を接続できるタイユニットを含み、
    前記タイユニットは、
    前記第１母線と第２母線のいずれか一方の母線に接続される第１１母線接続部と、
    前記第１１母線接続部に電気的に接続可能であり、前記第１１母線接続部を電気的に分離するか、前記第１１母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器の前記構成部品と相互交換可能な構成部品から構成される第９断路器と、
    前記第９断路器に電気的に接続され、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記第１断路器の前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第５接地開閉器と、
    前記第９断路器に電気的に接続され、前記第９断路器からの通電路を通電又は遮断する第４遮断器と、
    前記第４遮断器を通電位置又は遮断位置に駆動する第４駆動メカニズムと、
    前記第４遮断器と電気的に接続される第１２母線接続部と、
    前記第１母線と第２母線のうち前記第１１母線接続部が接続されない他方の母線に接続される第１３母線接続部と、
    前記第１３母線接続部に電気的に接続可能で、前記第１３母線接続部を電気的に分離するか、前記第１３母線接続部に電気的に接続し、前記第１断路器と相互交換可能な構成部品から構成される第１０断路器と、
    前記第１０断路器に電気的に接続され、電気的に接地される位置と電気的に大地から分離される位置に切替可能であり、前記第１断路器の構成部品と相互交換可能な構成部品から構成され、前記第１断路器の前記固定接点に相当する構成部品が大地に接続される第６接地開閉器と、
    前記第６接地開閉器と電気的に接続され、前記第１２母線接続部と電気的に接続される第１４母線接続部と、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギア。

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