JP5274416B2 - Insulated operation rod - Google Patents
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Description
この発明は絶縁操作ロッドに関するものであり、特にガス絶縁遮断器において可動接触子を操作機構に連結して開閉操作するのに適した絶縁操作ロッドに関するものである。 The present invention relates to an insulating operating rod, and more particularly to an insulating operating rod suitable for opening and closing by connecting a movable contact to an operating mechanism in a gas insulated circuit breaker.
従来の絶縁操作ロッドにあっては、絶縁操作ロッドを構成しているガラス繊維強化プラスチック(以下、FRP)の、アンバランスな抵抗率による絶縁耐力低下の防止のために、FRPの表面に、低抵抗率の酸化クロムからなるコーティングを塗布している。このような低抵抗率のコーティング層をもうけることにより、電流を流しやすい繊維集団を流れてきた電流を、コーティング層に移行させて一様な分布とすることができる。これにより、繊維集団の端部に電荷が貯積されるといった状況は発生せず、帯電による電界分布の乱れが発生しなくなるので、直流電圧に対する絶縁耐力の低下を防止することができる。(例えば特許文献1参照)。 In the conventional insulating operation rod, the glass fiber reinforced plastic (hereinafter referred to as FRP) constituting the insulating operation rod is low on the surface of the FRP in order to prevent a decrease in dielectric strength due to unbalanced resistivity. A coating of resistivity chromium oxide is applied. By providing such a low-resistivity coating layer, the current that has flowed through the fiber population through which current can easily flow can be transferred to the coating layer to have a uniform distribution. As a result, a situation in which electric charges are accumulated at the end of the fiber group does not occur, and disturbance of the electric field distribution due to charging does not occur, so that it is possible to prevent a decrease in dielectric strength against DC voltage. (For example, refer to Patent Document 1).
このような従来の絶縁操作ロッドにあっては、継手は、ネジ螺合により絶縁ロッドの端部を包み込むように接続されており、このため、継手の外形は絶縁操作ロッドより大きくなり、これを収納する圧力容器の内径も大きくする必要があった。また、絶縁ロッドと継手との接続強度を確保するために長いネジ螺合が必要となるとともに、ネジ部の緩み防止として接着剤を塗布する必要があり、加工および組立てが煩雑であった。また、組立時のばらつきにより、機械的強度のばらつきが発生することがあった。さらに、コーティング層の抵抗を一定にするため、コーティング膜厚の管理を厳密に行う必要があった。 In such a conventional insulating operation rod, the joint is connected so as to wrap the end portion of the insulating rod by screwing, so that the outer shape of the joint is larger than that of the insulating operation rod. It was necessary to increase the inner diameter of the pressure vessel to be stored. Further, in order to secure the connection strength between the insulating rod and the joint, long screw screwing is required, and it is necessary to apply an adhesive to prevent the screw part from loosening, which makes the processing and assembly complicated. In addition, variations in mechanical strength may occur due to variations during assembly. Furthermore, in order to make the resistance of the coating layer constant, it is necessary to strictly manage the coating film thickness.
本発明は、このような従来の絶縁ロッドの構造上発生する問題点を解決するためになされたものであって、低抵抗率のコーティング層をもうけることがない、簡素な構造で、信頼性の高い絶縁操作ロッドを得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the problems that occur in the structure of such a conventional insulating rod, and has a simple structure that does not have a low-resistivity coating layer, and is reliable. The purpose is to obtain a high insulation operating rod.
この発明の絶縁操作ロッドは、高圧充電される連結棒と、樹脂積層体の絶縁ロッドと、上記絶縁ロッドに上記樹脂積層体の積層方向に挿入されて、上記絶縁ロッドを上記連結棒に接続する接続ピンと、上記絶縁ロッドの沿層方向の体積抵抗率よりも高い体積抵抗率を持ち、上記接続ピンおよび上記絶縁ロッドの間に設けられて、上記絶縁ロッドの沿層方向端面と上記接続ピンとの接触を防ぐ絶縁体とを備えたことを特徴とするものである。 The insulating operating rod according to the present invention is connected to the connecting rod, the connecting rod being charged at a high voltage, the insulating rod of the resin laminate, and the insulating rod inserted in the stacking direction of the resin laminate. The connection pin has a volume resistivity higher than the volume resistivity in the creeping direction of the insulating rod, and is provided between the connection pin and the insulating rod, and is formed between the creeping end face of the insulating rod and the connection pin. An insulator for preventing contact is provided.
この発明によれば、絶縁操作ロッドと連結棒が接続ピンにて結合される簡素な構造の絶縁操作ロッドにおいて、従来と同等かそれ以上の信頼性をもった絶縁操作ロッドを得ることができる。 According to the present invention, an insulating operating rod having a simple structure in which the insulating operating rod and the connecting rod are coupled by the connection pin can be obtained with an insulating operating rod having reliability equal to or higher than that of the conventional one.
以下、この発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
実施の形態1.
図1〜3において、この発明の第1の実施形態の絶縁操作ロッドは、高電圧充電される連結棒1と、樹脂積層体の絶縁ロッド2と、連結棒1に電気的に一体に接続され、絶縁ロッド2に樹脂積層体の積層方向(矢印Aで示す)に挿入されて、連結棒1を絶縁ロッド2に接続する接続ピン3と、絶縁ロッド2の沿層方向(矢印Bで示す)の体積抵抗率よりも高い体積抵抗率を持ち、接続ピン3と絶縁ロッド2との間に設けられて、絶縁ロッド2と接続ピン3との接触を防ぐ絶縁体4とを備えている。
1 to 3, the insulating operating rod according to the first embodiment of the present invention is electrically connected to the connecting
連結棒1は、金属等の導電性材料でできた棒状の充電部であり、図示してないが、図1の右側端部でガス絶縁遮断器等の可動接触子に接続されて開閉動作をさせるものであり、図1の左側端部には、それぞれピン穴5を持つ2つの平行なブラケット6が設けられている。
The connecting
絶縁ロッド2は、繊維強化樹脂等の樹脂積層体で作られたほぼ矩形断面の棒状体であり、全体として体積抵抗率が大きいが、図1に矢印Aで示す層を堆積する方向である積層方向には、図1の矢印Bで示す層に沿った方向である沿層方向よりも大きな体積抵抗率を持っている。従って、絶縁ロッド2の端面のうち、積層方向Aに垂直な端面である積層方向端面7は大きな体積抵抗率を持ち、沿層方向Bに垂直な端面である沿層方向端面8は、大きいが積層方向端面7の体積抵抗率よりは小さな体積抵抗率を持っている。このため、絶縁ロッド2は、連結棒1に対して、その積層方向端面7が連結棒1のブラケット6の内側面に対向して接触するように配置されている。絶縁ロッド2の沿層方向端面8は、絶縁ロッド2の積層方向端面7以外の外表面の他に、積層方向に延びるように形成された接続ピン3を受け入れるための貫通孔9の円筒形の内表面にも現れる。
The
絶縁ロッド2の貫通孔9には接続ピン3が挿入されていて、接続ピン3の両端は、連結棒1のブラケット6のピン穴5に受け入れられて止め輪10によって保持されている。接続ピン3と絶縁ロッド2との間、すなわち接続ピン3の円筒形の外周面と絶縁ロッド2の貫通孔9の円筒形の内表面との間には、絶縁ロッド2の沿層方向(矢印Bで示す)の体積抵抗率よりも大きな体積抵抗率を持つ絶縁体4が設けられていて、絶縁ロッド2と接続ピン3との接触を防いでいる。絶縁体4は中空円筒形のスリーブ状の部材で、接続ピン3と絶縁ロッド2との間に隙間無く収容され、軸方向長さは絶縁ロッド2の厚さすなわち積層方向の寸法と同じである。
A
絶縁体4は、例えば図3に示すようなFRPスリーブであり、絶縁ロッド2と接続ピン3とが対向する部分のみに設けられており、絶縁ロッドの積層方向端面に対応して設けられていて、連結棒1と接続ピン3との間には挿入されていない。このため、連結棒1と接続ピン3が電気的に接続され、接続ピン3の電位が一義的に決定されるので、接続ピン3が浮遊導体になることで、そこから放電する可能性がなくなり、信頼性の高い絶縁操作ロッドを提供できる。絶縁体4は、ガラス繊維を基材として、エポキシ樹脂を充填剤とした、ガラスエポキシ製の積層体を使用して製作したものであり、積層方向端面が内外周面となるように積層されたFRPパイプである。
The
このような構成によれば、連結棒1の電荷が接続ピン3を通して絶縁ロッド2に移動することを抑制でき、連結棒1と絶縁ロッド2と間の接合部に形成されるトリプルジャンクション(連結棒1−絶縁ロッド2−雰囲気ガス)の電界上昇率を小さくすることが可能となり、トリプルジャンクションからの放電を抑制でき、絶縁ロッド2の寿命を長くし、信頼性を高くすることができる。
According to such a structure, it can suppress that the electric charge of the connecting
また、絶縁体4として、図3に示すように、絶縁ロッド2と同じ材質で、積層方向端面が内外周面となるように積層されたFRPパイプを使用しているので、絶縁ロッド2の沿層方向の体積抵抗率よりも大きな体積抵抗率の材料を特別に別途用意する必要がなく、容易に体積抵抗率を高くすることが可能となる。また、絶縁ロッド2には、接続ピン3を通すための貫通孔9を開ける必要があるが、貫通孔9に挿入するスリーブ状の絶縁体4の材料が絶縁ロッド2と同じであるために、機器の操作中においても、絶縁ロッド2の貫通孔9の寸法変化が少なく、許容寸法を考慮する必要がなくなる。
Further, as the
実施の形態2.
図4に示す絶縁操作ロッドにおいては、スリーブ状の絶縁体4の軸方向長さが、絶縁ロッド2の厚さすなわち積層方向寸法よりも長く、絶縁体4の両端に絶縁ロッド2から突出して連結棒1のブラケット6の内側面に接触した延長部11が設けられていて、絶縁ロッド2の積層方向端面7と連結棒1のブラケット6との間に間隙12が形成されている。その他の構成は図1〜3に示すものと同様である。
In the insulating operation rod shown in FIG. 4, the axial length of the sleeve-
実施の形態3.
図5に示す絶縁操作ロッドにおいては、絶縁体4の軸方向長さが、絶縁ロッド2の積層方向寸法よりも短じかく、絶縁体4の両端部が絶縁ロッド2の積層方向端面7に対して後退していて貫通孔9の内部に環状の空間13を形成しており、絶縁ロッド2の積層方向端面7と連結棒1のブラケット6とは互いに接触している。その他の構成は図1〜3に示すものと同様である。
In the insulating operation rod shown in FIG. 5, the axial length of the
実施の形態4.
図6に示す絶縁操作ロッドにおいては、絶縁体4の軸方向端部と連結棒1のブラケット6との間に絶縁スペーサ14が設けられている。スリーブ状の絶縁体4の軸方向長さは絶縁ロッド2の積層方向寸法と同じであるが、絶縁ロッド2の積層方向端面7と連結棒1のブラケット6との間には絶縁スペーサ14の厚さに対応した間隙12が形成されている。その他の構成は図1〜3に示すものと同様である。
In the insulating operation rod shown in FIG. 6, an insulating
このような構成によれば、絶縁体4と連結棒1のブラケット6との間に絶縁スペーサ14を挿入することで、電荷が移動しやすい絶縁体4の沿層方向端面(軸方向端面)と連結棒1のブラケット6とが電気的に接続されることを防ぎ、連結棒1から絶縁ロッド2への電荷の移動を抑制することが可能となる。また、影響度は小さいが、連結棒1と絶縁ロッド2とが直接接触する面において、絶縁ロッド2の表層からの電荷の移動を抑制することもできるため、絶縁ロッド2と連結棒1の接触点に形成されるトリプルジャンクションへの電荷の移動を完全に抑制することができる。
According to such a configuration, by inserting the insulating
実施の形態5.
図7に示す絶縁操作ロッドにおいては、絶縁体4が接続ピン3の外周面上に形成した絶縁膜15であり、絶縁体4の軸方向端部と連結棒1のブラケット6との間に絶縁スペーサ14が設けられている。絶縁膜15は、接続ピン3の外周表面の絶縁ロッド2の貫通孔9内の沿層方向端面8に対向する部分に設けられた窒化膜等であって、絶縁ロッド2の沿層方向の体積抵抗率より大きな抵抗値を持つ厚さ10μm程度の絶縁体である。その他の構成は図1〜3に示すものと同様である。この構成によれば、接続ピン3に直接絶縁膜15を形成することにより絶縁体4を構成しているので、接続ピン3に別途スリーブ状の部材を挿入する作業を省くことが可能となり、組立作業工程数を少なくすることができコストを抑えたまま信頼性の高い絶縁操作ロッドを提供できる。
In the insulating operation rod shown in FIG. 7, the
実施の形態6.
図8に示す絶縁操作ロッドにおいては、絶縁膜15である絶縁体4が周方向に延びるスリット16を持っていて、絶縁ロッド2との接触面積を小さくしてある。絶縁膜15の厚さは10μm以上として、放電電圧が充分に大きくなるような電極間距離を確保するとよい。その他の構成は図7に示すものと同様である。このような構成によれば、絶縁膜15にスリット16を設けて絶縁ロッド2に対する接触面積を小さくできるので、容易に絶縁体4の抵抗値を上げることができる。また、絶縁体4の厚さを10μm以上にすることで、SF6ガス中0.4から0.6MPa(ゲージ圧)で絶縁ロッド2と接続ピン3との間で放電する可能性を小さくすることができる。
In the insulating operation rod shown in FIG. 8, the
実施の形態7.
図9および10に示す絶縁操作ロッドにおいては、絶縁ロッド2が同軸に重ねられた多数の円筒状の樹脂層を持つ樹脂積層体で構成された中空の円筒体である。連結棒1の連結部は絶縁ロッド2の内部に同軸に挿入されており、接続ピン3は中央部が連結棒1に径方向に設けられたピン穴5に挿入されていて、両端部が絶縁ロッド2に径方向に整列して設けられた2つの貫通孔9に挿入されて止め輪10によって保持されている。接続ピン3の両端部の絶縁ロッド2の貫通孔9の内周面である沿層方向端面8に面する部分には絶縁体4として絶縁膜15が形成されている。また、接続ピン3には、接続ピン3の外周面と絶縁体4である絶縁膜15の径方向内端との間および絶縁膜15の径方向外端と止め輪10との間にそれぞれ絶縁スペーサ14が設けられている。その他の構成は図1〜3に示すものと同様である。このような構成によれば、絶縁ロッド2が円筒形のものであっても、角型の絶縁ロッド2と同様の効果を得ることができる。
The insulating operation rod shown in FIGS. 9 and 10 is a hollow cylindrical body composed of a resin laminate having a large number of cylindrical resin layers on which the insulating
以上に図示して説明した装置は単なる例であって様々な変形が可能であり、またそれぞれの具体例の特徴を全てあるいは選択的に組み合わせて用いることもできる。 The apparatus illustrated and described above is merely an example, and various modifications are possible, and the features of each specific example can be used altogether or selectively combined.
この発明は絶縁操作ロッドに利用できるものである。 The present invention can be used for an insulating operation rod.
1 連結棒、2 絶縁ロッド、3 接続ピン、4 絶縁体、5 ピン穴、6 ブラケット、7 積層方向端面、8 沿層方向端面、9 貫通孔、10 止め輪、11 延長部、12 間隙、13 空間、14 絶縁スペーサ、15 絶縁膜、16 スリット。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
樹脂積層体の絶縁ロッドと、
上記連結棒に電気的に一体に接続され、上記絶縁ロッドに上記樹脂積層体の積層方向に挿入されて、上記連結棒を上記絶縁ロッドに接続する接続ピンと、
上記絶縁ロッドの沿層方向の体積抵抗率よりも高い体積抵抗率を持ち、上記接続ピンおよび上記絶縁ロッドの間に設けられて、上記絶縁ロッドの沿層方向端面と上記接続ピンとの接触を防ぐ絶縁体とを備えたことを特徴とする絶縁操作ロッド。 With connecting rod charged with high voltage,
An insulating rod of a resin laminate;
A connection pin electrically connected to the connecting rod, inserted into the insulating rod in the stacking direction of the resin laminate, and connecting the connecting rod to the insulating rod;
The insulating rod has a volume resistivity higher than the volume resistivity in the layering direction, and is provided between the connection pin and the insulating rod to prevent contact between the layering end surface of the insulating rod and the connection pin. An insulating operation rod comprising an insulator.
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