JP4652589B2 - 軸方向に移動可能なスイッチング部材を有する三位置電気スイッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、それぞれが相導体（ｐｈａｓｅ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）に接続された２つの固定ブレイク接点と、固定接地接点と、固定接点同士を相互接続するために軸方向に移動可能なスイッチング部材とを備えた三位置ガス絶縁金属被覆電気スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
そのような電気スイッチは、特に、高電圧装置において相導体同士を相互接続する際に断路の目的で使用される。そのため、このようなスイッチは、一般に断路器と称され、取り得る３つの切換位置が一般に以下の通りである。すなわち、
・相導体を接地することなく断路器を開く
・２つのブレイク接点の一方を接地したまま断路器を開く
・ブレイク接点同士が相互接続されるように断路器を閉じる
従来技術においては、一般に、ブレイク接点同士を相互接続するために使用されるスイッチング部材とは異なるスイッチング部材によって、ブレイク接点の一方が接地される。したがって、そのような装置は比較的大型化する。また、そのような装置は、大きな自由度をもって使用することができない。なぜなら、スイッチが一旦取り付けられてしまうと、接地され得る２つのブレイク接点の一方を他方に置き換えることができなくなるからである。すなわち、接地形態を変更するためには、スイッチを取り付け直す必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、簡単且つコンパクトな構造を有するとともに、スイッチの外部構造を変更することなく異なる相互接続形態で使用可能な三位置電気スイッチを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、本発明は、メタルケーシング内の三位置ガス絶縁金属被覆電気スイッチであって、第１および第２のブレイク接点と、固定接地接点と、前記ブレイク接点同士を相互接続するために軸方向に移動可能なスイッチング部材とを備え、第１および第２のブレイク接点と前記固定接地接点は、軸方向で上下に重なっており、スイッチング部材は、固定接地接点を貫通する駆動ロッドによって移動され、これにより、第１のブレイク接点を固定接地接点に接続する接地位置を含む３つの切換位置にそれぞれスイッチング部材を位置させることができるスイッチを提供する。このような配置構成により、固定ブレイク接点および接地接点は、ほぼ一直線上に配置されるとともに、この接点の一直線に沿ってスイッチング部材を移動させるために、非常に形状がコンパクトな金属被覆ケーシング内で、スイッチング部材とともに、ケーシングの内側をシール状態で貫通する駆動ロッドを受けることができる。
【０００５】
本発明のスイッチの特定の実施形態において、各ブレイク接点は、スイッチング部材が貫通可能な孔を有している。
【０００６】
本発明のスイッチの特定の実施形態において、固定接地接点にスイッチング部材によって接続可能な第１のブレイク接点は、その軸方向の長さが少なくともスイッチング部材の長さを有する孔を有している。
【０００７】
本発明のスイッチの特定の実施形態において、ケーシングは、その軸方向の両側に、互いに対向する２つの開口を有しており、各開口には電気絶縁性の支持体が設けられ、この支持体は、前記ブレイク接点の一方が着脱自在に取り付けられる電極を保持している。
【０００８】
本発明のスイッチの特定の実施形態において、各ブレイク接点は、前記軸方向と平行に延び且つ電極に固定される第１のアームと、第１のアームに対して垂直に延びて第１のアームとともにＬ字形状を形成するとともにその内側をスイッチング部材が貫通する第２のアームとを有し、前記ブレイク接点は、２つのＬ字形状が矩形を形成するように配置されている。
【０００９】
本発明のスイッチの特定の実施形態において、接地可能な２つの電極の一方を置き換えるために、第１および第２のブレイク接点をケーシングの内側で操作者により置き換えることができる。この構成により、選択される相互接続形態に応じて、電極の一方をもしくは他方を接地に接続することができる。また、選択肢として、ブレイク接点を電極に固定するための固定手段に操作者が接近することができるように、十分な大きさの気密検査用ハッチをスイッチのケーシングに設けることもできる。
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１および図２において、本発明の三位置電気スイッチすなわち断路器は、数バールの圧力で例えばＳＦ_６等の絶縁ガスが封入されたメタルケーシング１を備えている。メタルケーシング１内には、第１および第２のブレイク接点２および３が接地接点４と共に固定されている。また、ケーシング１は、軸方向Ａに沿って移動可能な円筒状のスイッチング部材５を有している。
【００１２】
ケーシング１には、方向Ａの両側で互いに対向して配置された少なくとも第１および第２の開口６および７が設けられている。本実施形態において、各開口は、絶縁材料から成る有孔板によって実現されている。各開口６および７には、例えば円錐形状もしくはディスク形状を成す電気絶縁性の支持体８および９が設けられている。各支持体８または９は導電電極１０または１１を支持しており、導電電極１０または１１には、ブレイク接点２または３が、例えばボルトによって着脱自在に取り付けられている。図から分かるように、電極１０および１１はそれぞれ、ケーシングの開口の中心から延びるとともに、互いに一直線上に位置している。一例として、スイッチは、その第１の開口６を介して金属被覆ブレーカのメタルケーシングに接続されるとともに、その第２の開口７を介して空気絶縁ラインに接続される高架給電線に接続されている。
【００１３】
各ブレイク接点２、３は、方向Ａと平行に延び且つ電極に着脱自在に取り付けられた第１のアーム２Ａ、３Ａと、第１のアームに対して垂直に延びて第１のアームとともにＬ字形状を形成する第２のアーム２Ｂ、３Ｂとを有している。各ブレイク接点の第２のアーム２Ｂ、３Ｂは、スイッチング部材５が貫通する孔２Ｃ、３Ｃを有している。
【００１４】
図１および図２に示される構造において、ブレイク接点２および３は、２つのＬ字形状が矩形を形作るように、配置されている。この配置において、ブレイク接点の２つのアーム２Ｂ、３ＢはＡ方向で上下に重なっており、また、２つの孔２Ｃおよび３Ｃはスイッチング部材５と同軸に位置合わされている。
【００１５】
スイッチング部材５は、剛性の駆動ロッド１２によってＡ方向に沿って移動される。駆動ロッド１２は、絶縁材料によって形成されるとともに、ブッシュを介してケーシング１の内側へと貫通している。前記ブッシュは、ケーシング１のセットバック（ｓｅｔｂａｃｋ）に配置されるとともに、ケーシング１に接続され且つロッド１２の制御機構が配置された他のケーシング１３内へと延びている。
【００１６】
リング状の接地接点４は、接地位置に接続されたケーシング１のセットバックに配置されており、絶縁ロッド１２を同軸状に取り囲んでいる。また、接地接点４は、スイッチング部材５が接地位置に位置された際に、スイッチング部材５の一端部を取り囲む。
【００１７】
接地接点に最も近いブレイク接点２の孔２Ｃの軸方向Ａの長さは、少なくともスイッチング部材５の長さを有している。すなわち、孔２Ｃは、第１に、スイッチング部材５の移動をガイドできるとともに、第２に、スイッチの一方の相導体が接地されないスイッチの開（放）位置で、スイッチング部材５の全体を収容できるような軸方向Ａの長さを有している。ブレイク接点２は、コロナ放電作用に抗して、接地されないスイッチの前記開位置で、ケーシング１との電気的なアークストライクの危険を抑制するために、丸みを帯びた外縁部を有している。図１および図２では、接地されないスイッチの前記位置が示されておらず、他の２つの位置にスイッチング部材５が位置して示されている。
【００１８】
図１において、第１のブレイク接点２は、ケーシング１の左側に位置された電極１０に固定されている。また、第２のブレイク接点３は、ケーシング１の右側の電極１１に固定されている。この図において、スイッチング部材５の一端部は接地接点４と係合しており、一方、スイッチング部材５の他端部は接点２の孔２Ｃ内の途中まで挿入されている。このようなスイッチング部材の位置では、第１のブレイク接点２に接続された電極１０が接地される。第２のブレイク電極３に接続された電極１１は、スイッチング部材がいずれの位置にあっても、接地され得ない。
【００１９】
図２において、ブレイク接点２および３は、図１と異なり、電極１０および１１に対して置き換えられている。すなわち、第１のブレイク接点２が電極１１に固定され、第２のブレイク接点３が電極１０に固定されている。このようにして接点を置き換えるためには、ケーシング１の内部から絶縁ガスを排気した後、スイッチの開口７を開放する必要がある。電極１１に固定ブレイク接点２または３は、例えばボルトを外すことによって絶縁性の支持体９から取り外さなければならない。この場合、取り外すべき接点が接点２であるときには、開口７を開放する前に、絶縁性の支持体９から接点２を取り外さなければならない。なぜなら、この接点２はスイッチング部材５の一部を取り囲んでいるからである。開口７を開放する代わりに、あるいは、開口７の開放に加えて、スイッチのケーシング１にハッチを設けても良い。このようなハッチは、ブレイク接点２および３を電極１０および１１に固定するための固定手段に操作者が接近できるような大きさに形成される。前記固定手段は、単なるネジ留め具であっても良い。接点２、３が電極１０および１１から取り外されると、これらの接点は、図１と異なる図２に示されるように、初期の配置と対称な配置となるように置き換えられる。そして、接点は再び電極１０、１１に固定される。その後、スイッチは、気密状態で閉じられて、絶縁ガスが再充填される。この実施形態では、電極１０は接地され得ない。この接地効果は電極１１によって達成される。接点を置き換える作業は、簡単な道具を用いて、操作者によって行なうことができる。この場合、別個の接続部品を設ける必要はない。
【００２０】
図２に示される実施形態において、スイッチング部材５は、第１のブレイク接点２の孔２Ｃを貫通して通り抜け、残る一部が孔２Ｃ内に位置しているとともに、第２のブレイク接点３の孔３Ｃ内に挿入されている。すなわち、２つのブレイク接点２および３同士が電気的に接続されている。つまり、スイッチは、電極１０および１１に接続された相導体同士を相互接続する閉位置に位置されている。この状態からスイッチング部材５が図１に示される位置となるように移動されると、ブレイク接点２に接続されている電極１１が接地される。
【００２１】
本発明の２つのブレイク接点および接地接点の構造によれば、形状がコンパクトなケーシング内であっても、これら接点同士の間に適切な絶縁距離を確保することができる。また、スイッチング部材５に対する接点２、３および４のこのような配置によって、ブレイク接点２および３の置き換えが可能となり、これにより、接地され得る特定の１つの電極１０および１１を置き換えることができる。
【００２２】
このような置き換えは、スイッチが既に使用された後であっても、ケーシング１および制御機構の外部構造を変更することなく、操作者によって比較的簡単に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つのブレイク接点の一方が接地されている本発明に係るスイッチの断面図である。
【図２】スイッチング部材によって２つのブレイク接点同士が相互接続されている本発明に係るスイッチの断面図である。
【符号の説明】
１ メタルケーシング
２ 第１のブレイク接点
３ 第２のブレイク接点
２Ａ、３Ａ 第１のアーム
２Ｂ、２Ｂ 第２のアーム
２Ｃ、３Ｃ 孔
４ 接地
５ スイッチング部材
６ 第１の開口
７ 第２の開口
８、９ 支持体
１０、１１ 導電電極
１２ 駆動ロッド
１３ ケーシング

Claims (3)

1. メタルケーシング（１）内の三位置ガス絶縁金属被覆電気スイッチであって、第１および第２のブレイク接点（２、３）と、固定接地接点（４）と、前記ブレイク接点同士を相互接続するために軸方向（Ａ）に移動可能なスイッチング部材（５）とを備え、第１および第２のブレイク接点（２、３）と前記固定接地接点（４）は、前記軸方向において重なっており、前記スイッチング部材（５）は、固定接地接点を貫通する駆動ロッド（１２）によって移動され、これにより、第１のブレイク接点（２）を固定接地接点（４）に接続する接地位置を含む３つの切換位置にそれぞれスイッチング部材（５）を位置させることができ、前記第１および第２のブレイク接点（２、３）と、前記固定接地接点（４）と、前記スイッチング部材（５）とを含むメタルケーシング（１）は、その軸方向（Ａ）の両側（６、７）に、互いに対向する２つの開口を有し、各開口には電気絶縁性の支持体（８、９）と、前記ブレイク接点（２、３）の一方が着脱自在に取り付けられる電極（１０、１１）とが設けられ、スイッチング部材（５）によって接地可能な２つの電極（１０、１１）の一方を置き換えるために、電極の第１および第２のブレイク接点（２、３）を置き換えることができることを特徴とするスイッチ。
2. 各ブレイク接点（２、３）は、スイッチング部材（５）が貫通可能な、スイッチング部材（５）と同軸の孔（２Ｃ、３Ｃ）を有していることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
3. 各ブレイク接点（２、３）は、前記軸方向（Ａ）と平行に延び且つ電極（１０、１１）に固定される第１のアーム（２Ａ、３Ａ）と、第１のアームに対して垂直に延びて第１のアームとともにＬ字形状を形成するとともにその内側をスイッチング部材（５）が貫通する第２のアーム（２Ｂ、３Ｂ）とを有し、前記ブレイク接点（２、３）は、２つのＬ字形状が矩形を形成するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。

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