JP4592481B2

JP4592481B2 - 開閉器の放圧装置

Info

Publication number: JP4592481B2
Application number: JP2005118199A
Authority: JP
Inventors: 隆一高橋
Original assignee: Nippon Kouatsu Electric Co
Current assignee: Nippon Kouatsu Electric Co
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2025-04-15
Also published as: JP2006302521A

Description

本発明は、高圧配電線路などの電路を開閉する開閉器が、ケース内に密閉状態で収納されているケース入り開閉器の放圧装置の改良に関するものである。

従来、高圧配電線路において、該配電線路の電路を開閉するための、開閉部をケース内に密閉状態に収納させたケース入りの開閉器が電柱などに設けられている。

上記開閉器においては、開閉器の内部で短絡事故が発生してケース内の内部圧力が上昇した場合、開閉器を収納したケースが、この内部圧力によって破損しないように、上昇した内部圧力を安全に開閉器の外部へ放出させるための放圧装置がケースに設けられている。

例えば、開閉器を収納したケースに形成された放圧口を、該放圧口にＯリングを介して放圧板で覆い、該放圧板の周縁部の対角の位置に透設された丸孔からなる止め孔と、該周縁部の前記対角の位置と直交する対角の位置に形成され、端縁に開口した切欠と、止め孔及び切欠きに挿通して放圧板をケースに固定具によって装着したものが開示されている。（特許文献１参照）
特開平７−３３６８２２号公報（第２頁、第１図）

前記特許文献１に記載の発明においては、ケース内の内部圧力が上昇した際に内部ガスを放圧しようとすると、放圧板が放圧板の周縁部における対角の位置に設けられた丸孔を介してケースに螺着されているため、Ｏリングが対角部で固定され飛散することがない。
しかしながら、Ｏリングのように小さく、軽い部材についての飛散は防止できるものの、開閉器のケース内部に使用されている部品、例えばブッシングに使用されている碍子の大きな破片や、大きな樹脂部品の飛散については、内部ガスを放圧して変形した状態の放圧板に当り、放圧板を破壊してケースの外部へ飛散させてしまう可能性があった。

本発明は前記の課題を解決する開閉器の放圧装置を提供することを目的とするものである。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、密閉したケースに放圧口を設け、該放圧口のケースの内側に位置して、前記放圧口の一部を遮蔽して、その開口部の開口面積が略均等になるように複数区画するとともに、その端部を前記放圧口の周辺に固定保持した遮蔽部材を設け、
前記放圧口の外側には、常時は該放圧口を封鎖するとともに内部短絡時の内圧上昇によって変形し、その変形によって形成された開放部より上昇した内圧をケース外へ放圧するようにした放圧蓋を設けたケース入り開閉器であって、
前記放圧蓋を、弾性材よりなるシール部材を介してケースに取り付けるようにし、前記放圧蓋の周辺部には前記ケース側への曲げ部を形成し、前記放圧蓋が、前記シール部材に所定圧で接した状態で、前記曲げ部の先端が前記ケースに当接するようにして取付けたことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記放圧蓋の下部に貫通する丸穴からなる固定穴を形成し、上部には端縁が開口した切欠き部を形成し、該固定穴と切欠き部を通じてボルト及びナットにより放圧蓋をケースに取付けるようにし、上昇した内圧の放圧時に放圧蓋の上部が開放するように構成したことを特徴とするものである。

請求項１記載の発明によれば、開閉器の内部短絡事故発生時に、開閉器のケースにおける放圧口に設けた遮断部材により、開閉器内部の碍子の大きな破片や、大きな樹脂部品等の飛散物を外部に出さずに、上昇する内部圧力を開閉器外部へ放圧させることができる。

また、ケースの強度が弱い箇所である放圧口周辺に該遮蔽部材の端部を固定支持したことによって放圧口が補強され、かつ、放圧口の周辺に対して略均等な間隔で端部を固定することで、より強固な補強が行なえる。これにより、内部短絡事故発生による内部の圧力上昇においてもケースが破損することがない。

また、放圧蓋の組立時に、弾性部材であるシール部材を介して放圧蓋を螺着固定する際に、放圧蓋の周縁部に設けられた曲げ部がケース面に当接することで、該放圧蓋のケース面に対する高さが容易に決まり、特にトルクレンチ等の工具を使用せずともネジを締めすぎることがなく、シール部材を必要以上に強固に押さえ付けることなく、開閉器内部の気密性を保つことができ、放圧蓋を適正に組み立てることができる。

請求項２記載の発明によれば、放圧蓋の下部に貫通した丸孔からなる固定穴と、上部側の端縁に開口した切欠き部とによってケースに放圧蓋が螺着結合されていることで、開閉器の内部短絡事故において上昇した内圧の放圧時に、放圧蓋の上部側の保持のみが圧力で外れ、ケース表面に対して反対側に傾斜して変形開口する。そのため、放圧蓋により放圧が上方に向って放出されるようにガイドされるため、設置された開閉器周辺の歩行者に向って放圧することを防止できる。

請求項３記載の発明によれば、放圧蓋の下部に貫通した丸孔からなる固定穴と、上部側の端縁に開口した切欠き部とによってケースに放圧蓋が螺着結合されていることで、開閉器の内部短絡事故において上昇した内圧の放圧時に、放圧蓋の上部側の保持のみが圧力で外れ、ケース表面に対して反対側に傾斜して変形開口する。そのため、放圧蓋により放圧が上方に向って放出されるようにガイドされるため、設置された開閉器周辺の歩行者に向って放圧することを防止できる。

本発明を実施するための最良の形態を図１乃至図１０に示す実施例に基づいて説明する。

図１乃至図９は実施例１を示す。
図１に示すように、本実施例１の開閉器１は、底面が開口した底部を底蓋３で閉塞した金属製のケース２と、該ケース２の上面に、電柱に設けられている腕金１９などと固定する装柱金具４を備えている。ケース２の側部には、配電線路の電線等に接続される導電体５，６を中心部に設けている磁器又は樹脂からなるブッシング７．８が、フランジ９によりパッキン９ａ等の弾性部材を介して、前記ケース２の両側面に開けられた開口部を貫通して、ボルト等の固定手段で螺着されている。

前記ブッシング７，８の中心部に設けられた導電体５，６は図示されていないパッキン等の弾性部材を介してナットにてブッシング７，８に止着されている。

また、ケース２の内側に位置して、一方のブッシング７に止着された導電体５の端面には、固定電極部１０が形成されており、この固定電極部１０は前記導電体５の端面を１対の固定接触子１１が挟持して、該固定接触子１１の導電体５との接触面が導電体５の軸方向（本体ケース中心方向）に延設されるように配置され、ピン１２により導電体５に固定接触子１１が回転不能に装着されている。

またピン１２には、図示しない接圧バネが設けられており、後述する可動接触子２０を固定電極部１０へ挿入する際において、固定接触子１１の接触面と導電体５、及び固定接触子１１の接触面と可動接触子２０の当接面の両方の通電に必要な挟持圧を発生するようになっている。

なお、前記固定接触子１１の接触面には、可動接触子２０の挿入時におけるチャタリングを抑制するために、図示しない絶縁性の樹脂からなるスペーサが螺着されており、可動接触子２０の非挿入時において、対向している固定接触子１１の接触面同士間が可動接触子２０の厚みより若干狭くなるような隙間を設けている。

また、ブッシング７からケース２内へ突出して装着されている固定接触子１１を収納するように、消弧室１３がブッシング７の内端部に固設された消弧室取付金具１４に螺着されている。また、該消弧室１３の外側には、ゴム等の絶縁性の合成樹脂からなる固定電極カバー１５が、ブッシング７の内側外周面１６並びに凹部１７と消弧室１３の外周部１８をそれぞれ密着嵌合するように装着されている。

また、前記ブッシング７及び固定接触子１１の反対側に対向して、ケース２の他方の側面に対向して装着された他方のブッシング８において、このブッシング８の中心部に止着された導電体６の内端面には、ピン挿通穴２１ａが形成されており、可動接触子２０が該ピン挿通穴２１ａを回転軸として前記固定接触子１１の接触面に接離するように、ピン２１によって回動可能に支持されている。

該可動接触子２０の上部には開閉駆動軸２２が設けられており、開閉器１の図示されていない開閉機構部に連結されている。この開閉駆動軸２２と可動接触子２０は絶縁性の合成樹脂からなる連結リンク２３を介して連結されており、開閉器１の外側に設けられているハンドル２４の回転操作に連動して開閉駆動軸２２が回転し、この開閉駆動軸２２に連結された可動接触子２０も前記ピン２１を軸として回動するようになっている。この回動機構により前記固定接触子１１の接触面に可動接触子２０が接離して、配電線路の電路を開閉する構造となっている。

開閉器１の内部には零相電流、相電流を検出するためのＺＣＴ２５、ＣＴ２６が図示しないゴム等の絶縁体の合成樹脂からなるＺＣＴ固定具、ＣＴ固定具によりブッシング６，７に止着されており、ＺＣＴ２５、ＣＴ２６の信号出力を、ケース２を貫通して止着されている図示しない制御線を介して外部に設けられている図示しない継電器等の制御機器へ送られるようになっている。

なお、これら前記の開閉器１の内部機構は図２に示すように、３相構成されており、前記ハンドル操作によって３相の電路開閉機構が連動するようになっている。

また、開閉器１の内部には、絶縁性の合成樹脂からなる内部絶縁箱２７と蓋側絶縁箱２８が、ケース２或いは底蓋３に止着されて設けられており、各相の間や、ケース２の内側面、底蓋３との間の絶縁性能の向上を図っている。

ケース２の背面側の壁２ａには図３に示すような放圧口３０が設けられており、該放圧口３０はケース２の背面側の壁２ａを貫通した丸穴で形成され、その直径ｈは、内部短絡により上昇する圧力を外部へ放出させるために必要な開口面積以上の開口面積を確保できるように設定されている。すなわち、内部圧力を、ケース２が耐え得る強度以上に昇圧させないように内部圧力を放出できる開口面積に設定されている。

また、該放圧口３０の外側に位置する壁２ａには、四方に位置して、後述する放圧蓋４０とシール部材５０をボルトで螺着するための貫通穴３１，３１，３１，３１が形成されている。

また、放圧口３０には図４に示すように、ケース２の内側より遮蔽部材３２が装着されている。該遮蔽部材３２は、複数の金属製の芯材３３ａ，３３ｂを組合わせて構成されており、これらの芯材３３ａ，３３ｂで分割（区画）された各放圧穴３４の開口面積がほぼ均等になるように設定されている。この遮蔽部材３２による放圧穴３４の区画は、図４（ａ）に示すように十字状の芯材３３ａと、この十字状の芯材３３ａの交点３５へ向う円弧状の芯材３３ｂとから構成され、この十字状の芯材３３ａが交差する中心部３５と、各芯材３３ａ，３３ｂの端部接合部３６を溶接して構成されている。この遮蔽部材３２の端部接合部３６をケース２の内部から放圧口３０の周縁に溶接接合することによってケース２と遮蔽部材３２は一体に形成されている。

更に、図４（ｂ）及び図５に示すように、前記遮蔽部材３２が溶接された放圧口３０には、放圧蓋４０がケース２の外側より、後述する弾性材からなるシール部材５０を介して、ケース２の内部が密閉状態になるようにネジで螺着されている。該放圧蓋４０は図６に示すように、金属製の板材にて形成された略四角形状の部材で、放圧蓋４０の四隅にはケース２にボルト等で螺着するための穴が形成されている。該穴の１つは、放圧蓋４０に向って見て左下隅の端縁部に位置して、放圧蓋４０を貫通した丸穴からなる固定穴４１となっており、四隅の穴の中で最も下方に位置している。また、その他の三個の穴４２ａ〜４２ｃは、放圧蓋４０の三隅の端縁部に位置して、外側が開口した切欠き状の切欠き穴（切欠き部）４２ａ，４２ｂ，４２ｃで形成され、右下隅の切欠き穴４２ａは左下隅の固定穴４１より若干高く位置し、両上側の切欠き穴４２ｂ，４２ｃは左右とも同じ高さに位置している。

また、図４（ｂ）及び図６に示すように、放圧蓋４０の４辺となる周縁部には、曲げ部４６が一体に設けられているとともに、該曲げ部４６は、後述する弾性材からなるシール部材５０に当接しないように、対向する曲げ部４６の対向間隔が、シール部材５０の直径より若干広く配置されており、放圧蓋４０を螺着結合する場合において、該曲げ部４６の先端がケース２の表面に当接するように構成されている。

また、図４（ｂ）に示すように、シール部材５０は放圧蓋４０とケース２の間に介在されており、その形状は図８に示すように形成されている。該シール部材５０の外形は前記放圧蓋４０の外形と略同形に形成されており、図８に示すように、中心には前記放圧口３０の直径ｈと同径で、かつ、円形のシール部材放圧口５１が形成されている。また、該シール部材放圧口５１の周縁には、外面側に二重の突起部を備えたシール部５２がリング状に設けられており、該シール部５２が放圧蓋４０の内側に当接するようになっている。シール部材５０の内面側は前記シール部５２は形成されておらず、平面に形成されている。なお、シール部材５０の内面側にも、前記のような二重の突起部からなるシール部５２をリング状に設けてもよい。

更に、シール部材５０における前記シール部５２より外側は板状に形成され、該板状部５０ａの四隅の各端縁部には丸穴からなるシール部材固定穴５３，５３，５３，５３が形成されている。そして、前記の放圧蓋４０とシール部材５０の装着時において、放圧蓋４０の四隅に形成した前記固定穴４１及び、切欠き穴４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、シール部材５０の四隅に形成した前記シール部材固定穴５３，５３，５３，５３と、ケース２の四隅に形成した前記貫通穴３１，３１，３１，３１とが重なる位置に配置され、シール部材５０は放圧蓋４０によって全体が覆われるようになっている。

前記放圧蓋４０の固定穴４１には、ケース２の内側より貫通して外面に突出し、該ケース２に溶接して結合されたボルト４３を備え、該ボルト４３に、シール部材５０を、そのシール部材固定穴５３を介して挿通させ、該ボルト４３に、放圧蓋４０の表面より平座金４７を介してナット４４を締め付けて、放圧蓋４０をケース２に固定する支持部４５が形成されている。また、放圧蓋４０の他の３箇所の切欠き穴４２ａ，４２ｂ，４２ｃも同様に、ケース２の内側から挿通されたボルト４３にシール部材５０のシール部材固定穴５３介して挿通し、平座金４７を介してナット４４で固定されている。なお、放圧蓋４０の固定穴４１を有する支持部４５以外のナット４４の締め付け力は、ケース２の内圧が放圧蓋４０を開口したい所定の圧力になった場合に、その圧力で外れるように設定されている。

なお、本実施例では放圧口３０はケース２の側壁面に設けられているが、底蓋３に設けてもよい。

次に放圧の動作について説明する。
本実施例１の開閉器１の内部において、短絡事故が発生し内部圧力が異常に上昇した際には、上昇した内部圧力はケース２に設けられた放圧口３０にも作用する。そして、放圧口３０のケース２の側面に弾性材からなるシール部材５０を介して密閉して取付けられた放圧蓋４０が、その圧力によって外側へ押圧される。この時、該放圧蓋４０における切欠き穴４２ａ，４２ｂ，４２ｃ部において支持されている３箇所の端縁部が、開口した切欠き穴４２ａ，４２ｂ，４２ｃによってボルト４３、平座金４７とナット４４より引き抜くように外れ、放圧蓋４０が、その固定支持された支持部４５を支点として図９に示すように、ケース２の表面に対して反対側に屈曲して、放圧蓋４０を傾斜させながら放圧口３０を開き放圧する。

この放圧口３０は前記のように、開閉器１の内部短絡時において、内部圧力がケース２の強度が耐えられる内部圧力以下に放圧できる面積で開口されており、短絡電流によって上昇した内部圧力をケース２が破損する前に、この放圧口３０からケース２の外部へ放出できるようになっている。

また、前記放圧蓋４０は、その下側を支点として外側へ傾斜するように変形するため、これが放圧口３０から放出される圧力の放出向きのガイドとなり、圧力を斜め上方に向かわせることができる。

したがって、開閉器１が電柱の上部に備え付けられて放圧動作が行なわれたとしても、圧力は開閉器１の上方に放出されるため、電柱の周囲を歩行している人に向っての圧力放出は行なわれない。

更に、開口し露出した放圧口３０には、開口面積がほぼ均等になるように放圧穴３４が区画されていることより均等に圧力が加わり、しかもケース２の内部の破損した大きな部材が遮蔽部材３２に衝突して遮蔽されるためにケース２の外部への飛散が防止され、また、シール部材５０においても四隅をボルトで固定されていることから、ケース２から外れて飛散することがない。

また、遮蔽部材３２を放圧口３０の周辺に固定しケース２と一体的に構成したことで、この遮蔽部材３２により放圧口３０の周辺の強度が増し、ケース２の破損につながることはない。

また、該放圧蓋４０の曲げ部４６の足の長さを、放圧蓋４０の表面壁が弾性材からなるシール部材５０に所定圧に接した状態で曲げ部４６の先端がケース２に当接するように設定することにより、トルクレンチ等の特別な工具を使用せずとも、ネジを締めすぎて弾性材からなるシール部材５０を強固に押さえ付けることない。そのため、シール部材５０のシール部５２が適度な弾性を保ちながら放圧蓋４０に密着して当接することにより、放圧蓋４０による開閉器１の内部の気密性を保つことができる。更に、この曲げ部４６による外部からの覆いによって、シール部材５０への直射日光を遮蔽し、紫外線による劣化が防止できることで長期的に安定した気密状態が確保できる。

このように、本発明は簡素な放圧蓋４０の構造で放圧を制御できる放圧装置が作成でき、安全で、かつ、シール部材５０の劣化を防いだことで長期間に亘り開閉器１の内部の気密を保つ開閉器１を提供することができる。

図１０乃至図は実施例２を示す。
図１０（ａ）に示すように、本実施例２は前記実施例１の開閉器１の遮蔽部材３２の代りに、前記放圧口３０の直径より大きい直径で広い面積を有する板材に、複数の放圧穴６１を略均等に設けた遮蔽部材６０を用いるようにしたものである。

この遮蔽部材６０には、取付け状態の遮蔽部材６０に向って見て左右に細い縦長状の穴６２が空けられている。この遮蔽部材６０をケース２に固定する方法としては、図１０（ｂ）に示すように、ケース２の内側における放圧口３０の周縁に断面がＬ字形状の取付部材６３を溶接固定し、この固定された取付部材６３のＬ字状のケース内側に突出した突起部６４を前記遮蔽部材６０の縦長状の穴６２に挿入して遮蔽部材６０を取付部材６３に固定する。

該遮蔽部材６０に開口された複数の放圧穴６１の面積と配置は、実施例１と同様に放圧口３０がほぼ均等に区画されるように設定されており、これにより、放圧蓋４０に均等に圧力が加わり、更に、ケース２の内部で破損した部材が該遮蔽部材６０に遮蔽されケース２の外部へ飛散することを防止する。

以上のように、前記遮蔽部材３２，６０は実施例１，２のように、開閉器１の内部の飛散物を開閉器１の外部へ放出しない形状であれば良く、放圧穴３０の形状や寸法は上記に限らず、内部圧力や飛散物の大きさに合わせて形成すれば良い。

更に、遮蔽部材３２をケース２に取付ける方法としては実施例１のように遮蔽部材３２をケース２に直接溶接することに限定されるものではなく、実施例２のような取付部材６３を使用するなど内部圧力上昇に対して強固に固定できればよく、また、放圧口３０の周辺の補強もできればなお良い。

なお、本発明は、前記のような柱上開閉器のケースに限るものではなく、地中配電線路において地上に配置される１つのケース内に複数の開閉部を収納させている多回路開閉器など、本目的に使用される全ての機器に使用することができるものである。

本発明の実施例１の開閉器の内部構造を示す正面断面図。図１の開閉器の側面図。本発明の実施例１を示す開閉器の放圧口に遮蔽部材を装着した背面図。（ａ）は図３の遮蔽部材の正面図、（ｂ）は放圧口に遮蔽部材とシール部材と放圧蓋を装着した断面図。本発明の実施例１を示す開閉器の放圧口に放圧蓋を装着した背面図。（ａ）は図５の放圧蓋の正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図。本発明の実施例１を示す開閉器の放圧口にシール部材を装着した背面図。（ａ）は図７のシール部材の正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は斜視図。本発明の実施例１における、放圧蓋が開いた背面図。（ａ）は本発明の実施例２を示す、遮蔽部材の正面図、（ｂ）は放圧口に遮蔽部材とシール部材と放圧蓋を装着した断面図。

符号の説明

１開閉器
２ケース
３０放圧口
３２，６０遮蔽部材
４０放圧蓋
４６曲げ部
５０シール部材
４１固定穴
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ切欠き部である切欠き穴

Claims

密閉したケースに放圧口を設け、該放圧口のケースの内側に位置して、前記放圧口の一部を遮蔽して、その開口部の開口面積が略均等になるように複数区画するとともに、その端部を前記放圧口の周辺に固定保持した遮蔽部材を設け、
前記放圧口の外側には、常時は該放圧口を封鎖するとともに内部短絡時の内圧上昇によって変形し、その変形によって形成された開放部より上昇した内圧をケース外へ放圧するようにした放圧蓋を設けたケース入り開閉器であって、
前記放圧蓋を、弾性材よりなるシール部材を介してケースに取り付けるようにし、前記放圧蓋の周辺部には前記ケース側への曲げ部を形成し、前記放圧蓋が、前記シール部材に所定圧で接した状態で、前記曲げ部の先端が前記ケースに当接するようにして取付けたことを特徴とする開閉器の放圧装置。
前記放圧蓋の下部に貫通する丸穴からなる固定穴を形成し、上部には端縁が開口した切欠き部を形成し、該固定穴と切欠き部を通じてボルト及びナットにより放圧蓋をケースに取付けるようにし、上昇した内圧の放圧時に放圧蓋の上部が開放するように構成したことを特徴とする請求項１記載の開閉器の放圧装置。