JP7040885B2 - Switch - Google Patents
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Description
本発明は、電力系統に設置される開閉器に関するものである。 The present invention relates to a switch installed in an electric power system.
配電系統においては、例えば、地絡事故などにより配電線路に高圧が印加された場合、配電線路に設けられた開閉器のケース内部で充電部とケース側壁との間にアークが発生し、短絡事故になることがある。開閉器の短絡事故で、ケース側壁やブッシング付近にアークが集中すると、ケースに穴が開き、そこから内部の部品が飛散したり、落下したりして公衆災害に至る場合がある。 In the distribution system, for example, when a high voltage is applied to the distribution line due to a ground fault, an arc is generated between the charging part and the side wall of the case inside the case of the switch provided on the distribution line, resulting in a short-circuit accident. May become. If the arc is concentrated near the side wall of the case or the bushing due to a short-circuit accident of the switch, a hole may be opened in the case, and internal parts may be scattered or dropped from the hole, resulting in a public disaster.
従来、開閉器内でのアークの発生部を制御する技術が提案されている。例えば、特許文献1には、図6に示すように、気中絶縁の三相の開閉器500において、各相の充電部導体501,502,503に、隣接する相の充電部導体側に延びる電極504,505,506を設ける構造が提案されている。
Conventionally, a technique for controlling an arc generation part in a switch has been proposed. For example, in
特許文献1に記載の方法は、各相の充電部導体501,502,503から隣接する相の充電部導体側に延ばした電極504,505,506の対向する電極同士の間に短絡時に発生するアークFを集中させることにより、充電部導体501,502,503とケース507との間のアークの発生を防止し、そのアークによってケース507等が損壊することを防止するものである。
The method described in
特許文献1に記載の方法は、開閉器のケース507内に3本の充電部導体501,502,503が横一列に並べて配置される構造において、各充電部導体501,502,503から隣接する充電部導体側に延びる電極504,505,506を取り付ける構成であるので、充電部導体間の耐電圧性能を満たし、かつ、地絡優先構造にするためには、充電部導体間の距離Dを大きくする必要がある。このため、ケース507の充電部導体501,502,503の配列方向の長さLが長くなり、開閉器500が大型化するという問題がある。
The method described in
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、開閉器の大型化を招くことなく、充電部導体とケースとの間のアークの発生を効果的に防止することができる開閉器を提供すことを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a switch capable of effectively preventing the generation of an arc between the conductor of the charging unit and the case without inviting an increase in size of the switch. The purpose is to provide.
本発明に係る開閉器は、容器内に、互いに対向配置された2つの充電部と両充電部を開閉可能に接続する接続部とを有する1又は2以上の線路開閉回路を収納してなる開閉器において、線路開閉回路と容器の側壁との間に、少なくとも線路開閉回路に臨む面が加熱により炭化する性質を有する絶縁材からなる防壁部材が設けられていることを特徴とする開閉器である。 The switch according to the present invention opens and closes by accommodating one or more line opening / closing circuits having two charging portions arranged opposite to each other and a connecting portion for connecting both charging portions so as to be openable / closable. The switch is characterized in that a barrier member made of an insulating material having a property that at least the surface facing the line switching circuit is carbonized by heating is provided between the line switching circuit and the side wall of the container. ..
本発明に係る開閉器によれば、開閉器の短絡事故で容器内に発生するアークが防壁部材を介して隣接相との充電部間に集中し、アークの熱により容器が損傷するのを防止することができる。また、線路開閉回路と容器の側壁との隙間に板状の防壁部材を配置するので、容器の大型化を招くことがない。 According to the switch according to the present invention, the arc generated in the container due to the short circuit accident of the switch is concentrated between the charging parts with the adjacent phase via the barrier member, and the container is prevented from being damaged by the heat of the arc. can do. Further, since the plate-shaped barrier member is arranged in the gap between the line opening / closing circuit and the side wall of the container, the size of the container is not increased.
上記の開閉器において、防壁部材は、ポリエステルガラスマット材で製作されるとよい。 In the above switch, the barrier member may be made of a polyester glass mat material.
上記の構成によれば、充電部と防壁部材との間に発生したアークの熱や熱風により防壁部材の表面が炭化してその絶縁抵抗が低下し、アークが防壁部材の表面に沿って隣接相の充電部と短絡させるので、容器の内壁にアークが集中するのを好適に防止することができる。 According to the above configuration, the surface of the barrier member is carbonized by the heat and hot air of the arc generated between the charging portion and the barrier member, and the insulation resistance thereof is lowered, and the arc is in an adjacent phase along the surface of the barrier member. Since it is short-circuited with the charging portion of the container, it is possible to suitably prevent the arc from concentrating on the inner wall of the container.
また、上記の開閉器において、防壁部材は、絶縁性を有する板部材の線路開閉回路に臨む面に、加熱により炭化する性質の膜又は層が形成されたものであるとよい。 Further, in the above switch, the barrier member may have a film or layer having a property of being carbonized by heating formed on a surface of a plate member having an insulating property facing the line opening / closing circuit.
上記の構成によれば、絶縁性の板部材の表面だけに加熱により炭化する性質の膜又は層を形成した防壁部材を用いるので、防壁部材の低廉化を図ることができる。 According to the above configuration, since the barrier member having a film or layer having a property of being carbonized by heating is used only on the surface of the insulating plate member, the cost of the barrier member can be reduced.
また、上記の開閉器において、容器内に3個の線路開閉回路が一列に並べて収納されており、防壁部材は、3個の線路開閉回路が容器の側壁に対して遮蔽されるように設けられているとよい。 Further, in the above switch, three line opening / closing circuits are housed in a row in a container, and the barrier member is provided so that the three line opening / closing circuits are shielded from the side wall of the container. It is good to have.
上記の構成によれば、容器に収容された3個の線路開閉回路が防壁部材により容器の側壁から遮蔽されるので、充電部と容器の側壁との間にアークが発生するのを確実に防止することができる。 According to the above configuration, the three line opening / closing circuits housed in the container are shielded from the side wall of the container by the barrier member, so that an arc is surely prevented from being generated between the charging part and the side wall of the container. can do.
また、上記の開閉器において、3個の線路開閉回路の隣接する回路同士の間には絶縁板が設けられているとよい。 Further, in the above switch, it is preferable that an insulating plate is provided between adjacent circuits of the three line switching circuits.
上記の構成によれば、3個の線路開閉回路の隣接する回路同士の間にも絶縁板を配置しているので、容器内に発生するアークを充電部と防壁部材との間に集中させることができる。 According to the above configuration, since the insulating plate is also arranged between the adjacent circuits of the three line switching circuits, the arc generated in the container is concentrated between the charging part and the barrier member. Can be done.
本発明に係る開閉器によれば、開閉器の短絡事故で容器内に発生するアークが防壁部材を介して隣接相との充電部間に集中し、アークの熱により容器が損傷するのを防止することができる。また、線路開閉回路と容器の側壁との隙間に板状の防壁部材を配置するので、容器の大型化を招くことがない。 According to the switch according to the present invention, the arc generated in the container due to the short circuit accident of the switch is concentrated between the charging parts with the adjacent phase via the barrier member, and the container is prevented from being damaged by the heat of the arc. can do. Further, since the plate-shaped barrier member is arranged in the gap between the line opening / closing circuit and the side wall of the container, the size of the container is not increased.
以下、本発明に係る開閉器の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の説明では、三相の配電線路上に配設される三相の開閉器の例について説明する。なお、実施の形態において、同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the switch according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, an example of a three-phase switch arranged on a three-phase distribution line will be described. In the embodiment, the components with the same reference numerals perform the same operation, and thus the description thereof may be omitted again.
(実施の形態1)
図1~図3は、本発明に係る開閉器1の内部構造の一例を示す図である。なお、図1~図3では、開閉器1の容器の外形形状を横長直方体の形状に簡素化し、容器に収納されている基本的な線路開閉回路とその構造も簡素化して記載している。図1は、容器内を長手の容器側壁の方向に見た図であり、図2は、容器内を底面側の方向に見た図である。また、図3は、開閉器1の容器内を短手の容器側壁の方向を見た図である。
(Embodiment 1)
1 to 3 are views showing an example of the internal structure of the
なお、図1では、作図の便宜上、後述する接続部123などの部材を省略し、図2では、作図の便宜上、後述する防壁部材13を省略している。
Note that, in FIG. 1, for convenience of drawing, members such as the
開閉器1は、容器11内に3個の線路開閉回路12を収納した構成である。容器11は、上面が開口した横長の直方体形状の本体111と、本体111の開口面を閉塞する蓋体112と、蓋体112を本体111に密閉させるための気密パッキン113とを有する。本体111は、開口部に段差が設けられ、開口端が内側に窪んでいる。気密パッキン113は、開口端の窪んだ部分の全周に装填されている。気密パッキン113には、例えば、ゴムなどの弾性部材が用いられている。気密パッキン113は、気密性を有するものであれば、任意の材料を用いることができる。
The
3個の線路開閉回路12は、同一の構成要素を有しており、それぞれ互いに対向配置された2つの充電部121,122と両充電部121,122を開閉可能に接続する接続部123の構成要素を有している。
The three
充電部121は、変電所が接続されている配電線路(以下、[電源側線路」という。)を容器11内に引き込むための部材であり、充電部122は、負荷(需要家)が接続されている配電線路(以下、[負荷側線路」という。)を容器11内に引き込むための部材である。充電部121(以下、「電源側充電部121」という。)は、容器11と絶縁するための円筒状のブッシング124Aに軸方向に貫通させて取り付けられており、本体111の長手方向に沿う容器側壁111Aにブッシング124Aを介して取り付けられている。また、充電部122(以下、「負荷側充電部122」という。)はブッシング124Bに軸方向に貫通させて取り付けられており、本体111の容器側壁111Aに対向する容器側壁111Bであって、電源側充電部121に対向する位置にブッシング124Bを介して取り付けられている。
The
電源側充電部121と負荷側充電部122は、電源側充電部121のブッシング124Aの先端から突出させた導体125A(以下、電源側充電部導体125A」という。)と負荷側充電部122のブッシング124Bの先端から突出させた導体125B(以下、負荷側充電部導体125B」という。)を所定の間隔を設けて向かい合わせるように容器11に取り付けられている。3個の線路開閉回路12の各電源側充電部121は、本体111の容器側壁111Aに長手方向に一列に並べて取り付けられており、3個の線路開閉回路12の各負荷側充電部122は、本体111の容器側壁111Bに長手方向に一列に並べて取り付けられている。
The power supply
そして、各線路開閉回路12の電源側導体125Aと負荷側導体125Bとの間にそれぞれ接続部123が取り付けられている。3個の線路開閉回路12に取り付けられている3個の接続部123の構造は、以下に説明するように同一である。
A
接続部123は、先端部が直角に屈曲したL字型の可動電極1231と、可動電極1231の先端部(係合部)1231aを係合させる受け部が形成された固定電極1232と、可動電極1231を回動させて固定電極1232との接続/非接続(電源側線路と負荷側線路の線路の開閉)を行う開閉機構1233を有する。
The connecting
可動電極1231は、基端部が電源側充電部導体125Aに回動可能に取り付けられている。固定電極1232は、受け部を上側に向けて負荷側充電部導体125Bに固着されている。開閉機構1233は、互いに回動可能に連結された2つのリンク1233A,1233Bを有し、一方のリンク1233Aの基端部は、本体111内に長手方向と平行に配置された回転軸126に回転可能に取り付けられている。また、他方のリンク1233Bの先端部は、可動電極1231の中間部分に回動可能に取り付けられている。
The base end of the
本体111内の短手方向に沿う容器側壁111Cの側に3個の開閉機構1233を一体的に駆動するための駆動機構127が設けられている。駆動機構127は、駆動力を3個の開閉機構1233に伝達する機構である。駆動力には、作業者の手動操作による駆動力と遠隔操作により発生させる駆動力を含む。駆動機構127は、作業者が手動操作によって開閉器1の開閉動作を可能にするために、例えば、容器側壁111Cの外側に設けられた、作業者が開閉器1の開閉動作を手動で行うためのレバー128の回動動作を3個の開閉機構1233に伝達する機構を備える。レバー128は、予め決められた「開位置」と「閉位置」との間を回動するレバーである。
A
図示は省略しているが、駆動機構127は、作業者がレバー128を時計回りに「閉」の位置まで回動させる操作をすると、その回動に応じてリンク1233Aが図3において、回転軸126を中心に反時計回りに回転する。リンク1233Aの反時計回りの回転によりリンク1233Bが可動電極1231を押し下げ、可動電極1231が電源側充電部導体125Aの連結点を中心に反時計回りに回動して可動電極1231の係合部1231aが固定電極1232の受け部に係合した状態(開閉器1の閉状態)となる(図3の実線で示す状態)。
Although not shown, in the
また、作業者がレバー128を反時計回りに「開」の位置まで回動させる操作をすると、その回動に応じてリンク1233Aが図3において、回転軸126を中心に時計回りに回転する。リンク1233Aの時計回りの回転によりリンク1233Bが可動電極1231を押し上げ、可動電極1231が電源側充電部導体125Aの連結点を中心に時計回りに回動して可動電極1231の係合部1231aが固定電極1232の受け部から離脱した状態(開閉器1の開状態)となる(図3の点線で示す状態)。
Further, when the operator rotates the
容器11内には、3個の線路開閉回路12と蓋体112との隙間に平板の防壁部材13が取り付けられている。防壁部材13は、絶縁材からなり、少なくとも3個の線路開閉回路12に臨む面(以下、この面を「裏面」と称し、蓋体112に臨む面を「表面」という。)に加熱により炭化する特性を有する板部材で構成されている。なお、蓋体112が本体111の開口端を密閉するように固定された容器11では、蓋体112と本体111の底面も容器11の側壁を構成するものであり、3個の線路開閉回路12は、上下左右の6つの側壁(接地面)によって囲まれた状態となっている。
Inside the
防壁部材13は、単一の樹脂板で構成されてもよく、裏面に加熱により炭化する性質の樹脂膜又は樹脂層が形成された絶縁板で構成されていてもよい。加熱により炭化する性質を有する素材として、例えば、ポリエステルガラスマット材を用いることができる。従って、防壁部材13は、所定厚を有するポリエステルガラスマット板材で製作されている。防壁部材13は、例えば、図4に示すように、ポリエステルガラスとは異なる所定厚の樹脂板131の裏面にポリエステルガラスマットの樹脂膜132又は樹脂層132を形成した板材で製作したものであってもよい。
The
容器11の2つの容器側壁111A,111Bの所定の位置には、防壁部材13を支持するための4個の支持部129(図3参照)が内側に突出して取り付けられている。防壁部材13は、容器側壁111Aと容器側壁111Bに臨む両端部を4個の支持部129に、例えば、ボルト締めなどによりそれぞれ固着して容器11内に取り付けられている。
Four support portions 129 (see FIG. 3) for supporting the
次に、本発明に係る開閉器1に設けられた防壁部材13の作用と効果について説明する。
Next, the operation and effect of the
図5は、開閉器1の短絡事故により容器11内にアークが発生するときのイメージ図である。
FIG. 5 is an image diagram when an arc is generated in the
開閉器1が正常に動作しているときには、3個の線路開閉回路12と蓋体112との間に設けられた防壁部材13が絶縁材として機能するので、3個の線路開閉回路12と蓋体112との間の絶縁効果は、防壁部材13がない場合よりも向上する。
When the
開閉器1に短絡事故が発生すると、通常、電源側充電部導体125A、負荷側充電部導体125B及び接続部122の高圧部分と容器11の容器側壁111A,111B及び蓋体112の低圧部分(接地部分)との間でアークが発生する。このアークの発生により容器11内は高温になり、防壁部材13の裏面が炭化し、その裏面の絶縁抵抗が低下する。これにより、アークFは、図5に示すように、3個の電源側充電部導体125A、可動電極1231及び負荷側充電部導体125Bと防壁部材13の裏面との間に集中するようになる。
When a short-circuit accident occurs in the
3個の電源側充電部導体125Aと防壁部材13の裏面との間にアークFが集中することにより、アークFが容器11の容器側壁111A,111Bや蓋体112に直接放電するのを防止することができる。従って、容器11の容器側壁111A,111Bや蓋体112にアークFが放電することによって穴が開くなどの損傷が生じることを防止することができる。
By concentrating the arc F between the three power supply side charging
本実施の形態に係る開閉器1は、従来技術のように、3個の電源側充電部導体125Aから隣接する電源側充電部導体125Aに向けてアーク放電用の導体を突出させる構成ではなく、3個の電源側充電部導体125A、3個の負荷側充電部導体125B及び3個の接続部123と蓋体112との隙間に板状の防壁部材13を配置するだけであるので、開閉器1の外形寸法(図5の長さLと図2の幅Wを参照)に影響を与えることがない。
The
すなわち、既存の開閉器1を大型化することなく、アークFによる損壊を効果的に防止することができる。逆に、開閉器1のサイズを既存の開閉器と同一にして、容器11内の対向配置される3組の充電部121,122の配列間隔D(図5の間隔D参照)を広くすることにより、従来よりも隣接する充電部121,122の組同士の絶縁効果を向上させることができ、耐サージ電圧に対する信頼性を向上することができる。
That is, damage due to the arc F can be effectively prevented without increasing the size of the existing
また、アークFは、防壁部材13の表面と蓋体112及び容器側壁111A,111Bとの間(図5の空間SA参照)には発生しないので、容器11の温度上昇が抑制され、例えば、容器11の開口端に設けられた気密パッキン113が焼損することを防止することができる。
Further, since the arc F does not occur between the surface of the
上記の実施の形態では、容器11内の3個の線路開閉回路12と蓋体112との間に平板の防壁部材13を配置する構成としたが、3個の線路開閉回路12と容器11の底面との間にも平板の防壁部材13を配置する構成にしてもよく、3個の線路開閉回路12の隣接する線路開閉回路12同士の間に絶縁部材を追加した構成にしてもよい。
In the above embodiment, the flat
また、防壁部材13は、容器11の容器側壁111A,111B,111C及び駆動機構127に対して3個の線路開閉回路12を遮蔽するように配置されていればよく、その配置のための防壁部材13の数、形状、配置位置及び容器11内の取付構造は問わない。
Further, the
上記の実施の形態では、三相の開閉器を例に説明したが、本発明が単相の開閉器に適用できることは言うまでもない。 In the above embodiment, a three-phase switch has been described as an example, but it goes without saying that the present invention can be applied to a single-phase switch.
1 開閉器
11 容器
111 本体
111A,111B,111C 容器側壁
112 蓋体
113 気密パッキン
12,12U,12V,12W 線路開閉回路
121 電源側充電部
122 負荷側充電部
123 接続部
1231 可動電極
1231a 係合部
1232 固定電極
1233 開閉機構
1233A,1233B リンク
124A,124B ブッシング
125A 電源側充電部導体
125B 負荷側充電部導体
126 回転軸
127 駆動機構
128 レバー
129 支持部
13 防壁部材
1 Switch 11
Claims (5)
前記線路開閉回路と前記容器の蓋体、底面、電源側の前記充電部が取り付けられている側壁、または、負荷側の前記充電部が取り付けられている側壁との間に、少なくとも前記線路開閉回路に臨む面が加熱により炭化する性質を有する絶縁材からなる平板の防壁部材が設けられており、
前記防壁部材の両端部は、前記容器内に設けられた支持部によって支持されている、
ことを特徴とする開閉器。 In a switch that houses one or more line opening / closing circuits having two charging portions arranged opposite to each other and a connecting portion that connects both charging portions so as to be openable / closable.
At least the line opening / closing circuit between the line opening / closing circuit and the lid, bottom surface of the container, the side wall to which the charging part on the power supply side is attached, or the side wall to which the charging part on the load side is attached. A flat plate barrier member made of an insulating material having the property that the surface facing the surface is carbonized by heating is provided .
Both ends of the barrier member are supported by support portions provided in the container.
A switch characterized by that.
前記防壁部材は、前記3個の線路開閉回路が前記容器の側壁に対して遮蔽されるように設けられている、
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の開閉器。 Three line opening / closing circuits are housed in a row in the container.
The barrier member is provided so that the three line opening / closing circuits are shielded from the side wall of the container.
The switch according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の開閉器。 An insulating plate is provided between adjacent circuits of the three line switching circuits.
The switch according to claim 4.
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