JP7462850B2 - 気中遮断器 - Google Patents
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Description
本願は、気中遮断器に関する。
気中遮断器は、電流を遮断するための固定子および可動子を有する電流遮断部と、固定子と可動子との間で発生するアークを消滅させる消弧部とを備えている。気中遮断器は屋外に設置されるため、機器内部への雨水、埃などの侵入防止のための外箱を備えている。外箱は、消弧部を格納する上外箱と、電流遮断部を格納する下外箱と、上外箱と下外箱との間に配置される中間板とで構成されている。気中遮断器においては、電流遮断時に可動子と固定子との間に発生するアークの熱で消弧部にホットガスが発生する。中間板は、このホットガスから遮断部を保護するために備えられている。また、ホットガスによる内圧の上昇を防ぐために、上外箱には通気口が設けられている。この通気口からの水、埃などの異物の侵入を防ぐために、通気口の構造にはラビリンス構造、フラッパー構造などが採用されている。
しかしながら、通気口の構造にラビリンス構造、フラッパー構造などを採用しても、通気口からの水、埃などの異物の侵入を完全に防ぐことはできない。そこで、外箱の外壁に水抜き孔を備え、通気口から浸入した水をこの水抜き孔から外部に排水する構造が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、通気口の内部に内側壁を設け、通気口から浸入した水を外箱の外壁と内側壁との間の床面から外箱の内部の下方に排水する構造が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、外箱の外壁に水抜き孔を備えた構造では水抜き孔が外部に露出しているため、この水抜き孔から異物が侵入するという問題がある。また、外箱の内部の下方に排水する構造では浸入した水を外部に排水することができないため、下外箱の内部に格納された電流遮断部に水が浸入するという問題がある。
本願は、上述のような課題を解決するためになされたもので、通気口から浸入した水を電流遮断部に浸入させることなく外部へ排水することができると共に、外部からの水の浸入を防ぐことができる排水構造を有する気中遮断器を提供することを目的とする。
本願の気中遮断器は、固定子および可動子を有する電流遮断部と、固定子と可動子との間で発生するアークを消滅させる消弧部と、通気口を有し、消弧部を格納する上外箱と、電流遮断部を格納する下外箱と、上外箱と下外箱との間に配置される中間板とを備えている。そして、中間板は、上外箱側に突出した外周壁とこの外周壁の内側に対向して設けられた内周壁とを有し、外周壁の少なくとも1箇所にはスリットが設けられており、外周壁の外周側は上外箱の外縁部で覆われており、上外箱の内部と上外箱および下外箱の外部とはスリットを介して連通している。
本願の気中遮断器においては、中間板が上外箱側に突出した外周壁とこの外周壁の内側に対向して設けられた内周壁とを有し、外周壁の少なくとも1箇所にはスリットが設けられており、外周壁の外周側は上外箱の外縁部で覆われており、上外箱の内部と上外箱および下外箱の外部とはスリットを介して連通しているので、通気口から浸入した水を電流遮断部に浸入させることなく外部へ排水することができると共に、外部からの水の浸入を防ぐことができる。
以下、本願を実施するための実施の形態に係る気中遮断器について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一符号は同一もしくは相当部分を示している。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る気中遮断器の主要部を示す模式図である。図1は、気中遮断器100が閉極した状態を示している。気中遮断器100は、固定接点1および固定接点台金2で構成された固定子3と、可動接点4および可動接点台金5で構成された可動子6とを有する。上部導体8は固定子3に電気的に接続されており、下部導体9は可動子6に電気的に接続されている。閉極した状態においては、可動子6がアクチュエータ7により固定子3側へ移動されて可動接点4が固定接点1に接触している。電流は、上部導体8、固定子3、可動子6および下部導体9を経由して流れている。
図1は、実施の形態1に係る気中遮断器の主要部を示す模式図である。図1は、気中遮断器100が閉極した状態を示している。気中遮断器100は、固定接点1および固定接点台金2で構成された固定子3と、可動接点4および可動接点台金5で構成された可動子6とを有する。上部導体8は固定子3に電気的に接続されており、下部導体9は可動子6に電気的に接続されている。閉極した状態においては、可動子6がアクチュエータ7により固定子3側へ移動されて可動接点4が固定接点1に接触している。電流は、上部導体8、固定子3、可動子6および下部導体9を経由して流れている。
下部導体9には電流検知器10が備えられている。気中遮断器100に定格電流を超える事故電流が流れると、電流検知器10がその事故電流を検知する。電流検知器で事故電流が検知されると、可動子6を保持していたラッチ11が解除され、可動子6が固定子3から離間する。このようにして気中遮断器100において開極動作が実行される。固定子3、可動子6、アクチュエータ7、上部導体8、下部導体9、電流検知器10およびラッチ11で電流遮断部13が構成されている。
気中遮断器100において開極動作が行われると、固定接点1と可動接点4との間にアークが発生する。このアークは、消弧部12の方向に伸長される。消弧部12は複数の消弧板12aを備えており、消弧部12の内部まで伸長されたアークはこの複数の消弧板12aで分割されてアーク電圧が上昇する。この気中遮断器100においては、アーク電圧が上昇して回路の電源電圧以上になることで電流が遮断される。
図2は、本実施の形態に係る気中遮断器の構成を示す断面模式図である。図2において、気中遮断器100の主要部である消弧部12および電流遮断部13の詳細な構成は省略されている。気中遮断器100においては、雨、埃などの異物の侵入を防ぐために、消弧部12および電流遮断部13は外箱の内部に格納されている。本実施の形態の気中遮断器100は、消弧部12を格納する上外箱14と、電流遮断部13を格納する下外箱15と、上外箱14と下外箱15との間に配置される中間板16とを有している。上外箱14は、下外箱15に対して鉛直上方に配置されている。上外箱14、下外箱15および中間板16は、例えば絶縁性を有する樹脂などで構成されている。固定接点1と可動接点4との間に発生したアークは高温であるため、消弧部12を構成する金属、樹脂などが溶融気化されてホットガスが発生する。ホットガスの発生によって上外箱14内のガス圧が上昇する。ガス圧の上昇による上外箱14の破損などを防ぐために、上外箱14の側面には通気口17が設けられている。通気口17の外側には、外部からの雨、埃などの侵入を防ぐためにフラッパー18が設けられている。フラッパー18は、例えば可撓性を有する絶縁紙などで構成されている。フラッパー18は、通常は通気口17を塞いでおり、上外箱14の内部のガス圧が上昇した時のみ通気口17を開放する放圧装置として機能する。中間板16は、ホットガスから電流遮断部13を保護するために備えられている。
しかしながら、フラッパー18は、外部から異物の侵入を完全に防ぐことはできない。例えば、フラッパー18の締結部分の隙間からの水分の浸入、下方から吹き上げる風による雨、霧などの浸入を完全に防ぐことはできない。本実施の形態の気中遮断器は、通気口から浸入した水を電流遮断部に浸入させることなく外部へ排水することができるものである。
図3は、本実施の形態に係る気中遮断器の中間板の斜視図である。本実施の形態の中間板16は、短辺が約40cm、長辺が約70cmの矩形形状である。この中間板16は、外周部の端部に上外箱側に突出した外周壁19と、この外周壁19の内側に外周壁19に対向して設けられた内周壁21とを有している。外周壁19および内周壁21の壁の厚さは約6mm、外周壁19の壁の高さは約5mm、内周壁21の壁の高さは約15mmである。外周壁19には、スリット20が各辺に2箇所ずつ設けられている。図4は、スリットが設けられた部分を拡大した中間板の上面図である。図5は、スリットが設けられた部分の中間板の拡大斜視図である。図4および図5に示すように、外周壁19には外周壁19の一部が切り取られたスリット20が設けられている。このスリット20は、外周壁19の上部および外周側の側壁が切り取られて構成されている。本実施の形態の気中遮断器においては、スリット20の横幅22は約8mm、スリット20の外周側の深さ23は約3mmである。外周壁19および内周壁21のサイズ、並びにスリット20の数およびサイズは、外箱の大きさ、想定される浸入する水の量などにより任意に設定することができる。
図6は、本実施の形態に係る気中遮断器の断面図である。図6において、気中遮断器100の主要部である消弧部および電流遮断部は省略されている。また、フラッパーも省略されている。図7は、中間板のスリット部分の拡大断面図である。図7に示すように、中間板16の外周壁19の外周側は、上外箱14の下方の外縁部で覆われている。そのため、上外箱14と中間板16とで囲まれた空間は上外箱14の下方の外縁部と外周壁19とで密閉されるが、上外箱14の内部と上外箱14および下外箱15の外部とはスリット20を介して連通している。下外箱15の上方の外縁部の外寸は上外箱14の下方の外縁部の外寸と同程度である。下外箱15の上方の外縁部には切り欠き部24が設けられている。この切り欠き部24によって、スリット20を介した上外箱14の内部と外部との連通がより確実になる。
次に、本実施の形態の気中遮断器における排水について説明する。図8は、排水の作用を説明する説明図である。上外箱14の通気口から浸入した水は、矢印25に示すように上外箱14の内側に沿って中間板16に落下する。中間板16に落下した水は、中間板16の外周壁19と内周壁21との間の中間板16の表面の水受け部26に一時的に溜まる。水受け部26に溜まった水は、矢印27に示すようにスリット20および切り欠き部24を経由して上外箱14および下外箱15の外部に排水される。
このように構成された気中遮断器においては、通気口から浸入した水を電流遮断部に浸入させることなく外部へ排水することができる。また、スリットが設けられた中間板の外周壁の外周側が上外箱の外縁部に覆われているので、スリットへの外部からの水の浸入を防ぐことができる。
なお、本実施の形態の気中遮断器においては、下外箱の上方の外縁部の外寸を上外箱の下方の外縁部の外寸と同程度とし、下外箱の上方の外縁部に切り欠き部が設けられている。下外箱の上方の外縁部の外寸を上外箱の下方の外縁部の外寸より小さくすれば、切り欠き部を設けなくても水受け部に溜まった水はスリットを経由して外部に排水される。
実施の形態2.
図9は、実施の形態2に係る気中遮断器の拡大断面図である。本実施の形態の気中遮断器の構成は、実施の形態1の気中遮断器の構成と同様である。本実施の形態においては、中間板の構造が実施の形態1と異なっている。
図9は、実施の形態2に係る気中遮断器の拡大断面図である。本実施の形態の気中遮断器の構成は、実施の形態1の気中遮断器の構成と同様である。本実施の形態においては、中間板の構造が実施の形態1と異なっている。
図9に示すように、本実施の形態の中間板16においては、水受け部26の表面が傾斜している。水受け部26は、外周壁19側に向かって低くなっている。
このように構成された気中遮断器においては、水受け部26に一時的に溜また水が傾斜に沿ってスリット側に移動するため、効率よく排水することができる。そのため、多量の水が浸入した場合でも、気中遮断器の信頼性が向上する。
実施の形態3.
図10は、実施の形態3に係る気中遮断器の拡大断面図である。本実施の形態の気中遮断器の構成は、実施の形態1の気中遮断器の構成と同様である。本実施の形態においては、下外箱の構造が実施の形態1と異なっている。
図10は、実施の形態3に係る気中遮断器の拡大断面図である。本実施の形態の気中遮断器の構成は、実施の形態1の気中遮断器の構成と同様である。本実施の形態においては、下外箱の構造が実施の形態1と異なっている。
図10に示すように、本実施の形態の下外箱15においては、上方の外縁部の内側に中間板16側に突出した突出部28を備えている。この突出部28の先端部は、中間板16の表面に接している。
このように構成された気中遮断器においては、スリットを経由して外部に排水された水が、中間板16と下外箱15との締結面の隙間から下外箱15の内部へ浸入した場合でも、この突出部28でその浸入を防止することができる。そのため、下外箱の内部に格納された電流遮断部への水の浸入を防ぐことができるので、気中遮断器の信頼性が向上する。
本願は、様々な例示的な実施の形態が記載されているが、1つまたは複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
1 固定接点、2 固定接点台金、3 固定子、4 可動接点、5 可動接点台金、6 可動子、7 アクチュエータ、8 上部導体、9 下部導体、10 電流検知器、11 ラッチ、12 消弧部、12a 消弧板、13 電流遮断部、14 上外箱、15 下外箱、16 中間板、17 通気口、18 フラッパー、19 外周壁、20 スリット、21 内周壁、24 切り欠き部、26 水受け部、28 突出部。
Claims (3)
- 固定子および可動子を有する電流遮断部と、
前記固定子と前記可動子との間で発生するアークを消滅させる消弧部と、
通気口を有し、前記消弧部を格納する上外箱と、
前記電流遮断部を格納する下外箱と、
前記上外箱と前記下外箱との間に配置される中間板とを備えた気中遮断器であって、
前記中間板は、前記上外箱側に突出した外周壁とこの外周壁の内側に対向して設けられた内周壁とを有し、前記外周壁の少なくとも1箇所にはスリットが設けられており、前記外周壁の外周側は前記上外箱の外縁部で覆われており、前記上外箱の内部と前記上外箱および前記下外箱の外部とは前記スリットを介して連通していることを特徴とする気中遮断器。 - 前記外周壁と前記内周壁との間の前記中間板の表面は、前記外周壁側に向かって低くなっていることを特徴とする請求項1に記載の気中遮断器。
- 前記下外箱は、外縁部の内側に前記中間板側に突出した突出部を備えており、前記突出部の先端部は前記中間板の表面に接していることを特徴とする請求項1または2に記載の気中遮断器。
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