JPH02223118A - 開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は開閉器に係り、さらに詳しくは配電系統に用い
る柱上用の開閉器に好適な開閉器に関する。

〔従来の技術〕

従来の配電系統に用いられる柱上用の開閉器としては、
例えば日本国、特開昭６１−９９２２６号公報に記載さ
れているように、容器の同一水平軸線上の両側に一対の
三相のブッシングをそれぞれ取付け、容器内の一対のブ
ッシング間に、上述の水平線上を開閉動作するように相
別に絶縁モールド内に構成した舞断部を三相分設け、こ
れら各相遮断部の両端端子と一対のブッシング間の電気
的接続にチューリップ形の接触子を用いたものが知られ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の柱上用開閉器は上述したように、水平に配置した
１対のブッシング間に、同軸方向に開閉動作するように
遮断部を配置する構成であったため、ブッシングの軸方
向に長いものとなっている。

このため、その支持構造を堅固にしなければならず、配
電柱上に配置される柱上用開閉器としては望ましいもの
ではなかった。

本発明の目的は、外形寸法を小さくすることができる開
閉器を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の目的を達成するために、ケースと、前
記ケースに対向して設けた一対のブッシングと、前記一
対のブッシング間におけるケース内に配置され、開離可
能な一対の接触子を有する遮断器と、前記遮断器を駆動
するようにケース内に設けた操作器と、前記遮断器の端
部にそれぞれ一端を接続し、他端を折り曲げて遮断器の
接触子の開離方向と直角な方向に沿ってそれぞれ反対方
向に延長して前記ブッシングに接続した導体とを備えた
ものである。

〔作用〕

本発明の開閉器によれば、遮断部の開閉動作軸線を変更
したため、開閉器におけるブッシングの引出し方向の寸
法を短くすることができる。その結果、開閉器を小形化
することができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明の一実施例による開閉器の縦断面正面図
で、ケース１は配電柱へ支持される。このケース１内に
は遮断部１０が構成されている。

ケース１は本体１ａと底板１ｂとから成り、底板１ｂは
本体１ａに水密に取付けられている６本体１ａにはその
ほぼ同一水平線上に１対のブッシング５ａ、５ｂが取付
けられているにの一対のブッシング５ａ、５ｂを結ぶ水
平線とほぼ直交する鉛直方向にはその方向に開閉動作す
るように詳細を後述する遮断部１０が配置されている。

この遮断部１０の両端端子は絶縁スペーサ３ａ、３ｂ内
に埋め込まれている。この両端端子はそれぞれ電力用の
絶縁ケーブル４ａ、４ｂの一端に接続されている。絶縁
ケーブル４ａ、４ｂの他端はそれぞれ折り曲げられ、遮
断部１０の開閉動作方向に対し直交するように反対方向
に延長されてブッシング５ａ、５ｂに接続されている。

従って、ケース１の高さ方向の寸法は絶縁ケーブル４ａ
、４ｂに接する程に縮小することができる。この絶縁ケ
ーブルに代えて導体を用いた場合には絶縁距離を確保す
るためにケース１を高くする必要がある。

遮断部１０の両端部は、それぞれ固定支持物９ａ、９ｂ
を介してケース１に支持されている。

これによって遮断部１０が図示の位置に保持されると共
に後述する電磁力に対する支持強度を得ている。固定支
持物９ａは、遮断部１０の同側端部の端子へ電気的に接
続したブッシング５ａと反対側に位置すると共に、ブッ
シング５ａとほぼ平行に成され、遮断部１０と絶縁ケー
ブル４ａとブッシング５ａとの配置によって発生する電
磁力Ｆａを圧縮方向に受けている。また固定支持物９ｂ
は。

遮断部１０の同側端部の端子へ電気的に接続したブッシ
ング５ｂと反対側に位置すると共に、ブッシング５ｂと
ほぼ平行に成され、遮断部１０と絶縁ケーブル４ｂとブ
ッシング５ｂとの配置関係によって発生する電磁力Ｆｂ
を圧縮方向に受けている。

ケース１内には遮断部１０の側方に存在するケース１内
の空間を利用して、絶縁ケーブル４ａを包囲した変流器
７と、第２図から分かるように三相分の絶縁ケーブル４
ａを包囲した零相変流器６が配置され、ブッシング５ｂ
に一端を接続した零相変成器８が配置されている。これ
らはいずれも遮断部１ｏの絶縁密封容器２へ固定されて
いる。

前述した変流器７は短絡事故時等に生じる過電流を感知
して遮断器を開放操作するために使用される。零相変流
器６は負荷側の地絡事故時、零相電流を検出し、地絡保
護リレーを介して遮断器１０を開放させる役目を有して
いる。零相変成器８は地絡事故時、零相電圧を検出し、
方向性地路リレーを介して零相電流との位相により地絡
の方向を判断し、負荷側事故の場合に遮断器１０を開放
させる役目を奪している。

第５図に示すように遮断部１ｏは、ＳＦｅガス等を封入
した共通の密封容器２を備えている。この密封容器２は
その周辺機器のアークによる悪影響を抑える役目を果た
している。またこの密封容器２内には詳細を後述する絶
縁ノズル１２が三相分一体に構成され収納されている。

この共通の密封容器２の両端を封じる絶縁スペーサ３ａ
の平面図を第６図に示しており、図示の如く周囲には密
耐容器２へ取付はボルトのための複数の孔１１が設けら
れ、中央部には三相分の絶縁ケーブル４ａが埋め込まれ
ている。絶縁ケーブル４ａは絶縁被覆２６と中心導体２
５とから成る。

第５図は一相分の遮断部１０を示しており、絶縁ケーブ
ル４ｂの中心導体２５には固定接触子１３が接続され、
一方、絶縁ケーブル４ａの中心導体２５には吹付はピス
トン１７．集電子１８および吹付はシリンダ１６を介し
て可動接触子１４が接続されている。面接触子１３．１
４の接触部に自刃消弧室２ｏを形成する絶縁ノズル１２
は、中央部に可動接触子１４によって可摺動的に塞いだ
第１スロート部２２と、可動接触子１４に連結した吸込
みピストン１５によって可摺動的に塞いだ第２スロート
部２３を有している。この第２スロート部２３は吸込み
ピストン１５に対して吸込みシリンダを形成しており、
両者によって成る吸込み装置は、可動接触子１４の開離
動作によって容積を増大して負圧を発生する吸込み室２
１ａを有している。吹付はシリンダ１６と吹付はピスト
ン１７は吹付けパッファ室２１ｂを有する吹付けパッフ
ァ装置を構成している。また先の絶縁ノズル１２の第１
スロート部２２までと可動接触子１４によって形成され
た自刃消弧室２０は熱バツファ装置の主要部を構成して
いる。可動接触子１４に連結された吹付はシリンダ１６
には電気的に絶縁された操作レバー２４が連結されてい
る。

この操作レバー２４は第２図の如き操作主軸２７に連結
されている。この操作主軸２７の一端は操作機構２９に
連結され、また他端はケース１外に導出されて状態表示
針２８が取付けられている。

これによって遮断部１０の状態を状態表示針２８から判
断できるようになっている。

前述した操作機構２９の構成を第２図〜第４図を用いて
説明する。第２図および第３図において、操作主軸２７
はレバー４０．リンク４１を介してレバー４２に連結さ
れている。レバー４２の軸４３には投入側レバー４４が
取付けられている。

この投入側レバー４４の一方側には長穴４５が設けられ
ている。この長穴４５に係合したピン４６とプランジャ
４７とはリンク４８によって連結されている。プランジ
ャ４７は励磁コイル４９の励磁によづて第３図に示す図
面上、リセット用のばね５０に抗して下方に引き下げら
れる。また、前述した投入側レバー４４の他方側には遮
断部１０を開放するためのばね５１が連結されている。

励磁コイル４９によりプランジャ４７を吸引すると、レ
バー４０．リンク４１．レバー４２により操作主軸２７
が回転されると共に投入側レバー４４により、ばね５１
が引き伸ばされる。第４図は操作機構２９による遮断部
１０の開放を保持する機構を示すもので、この機構はば
ね５の引き伸ばしを保持するためレバー４２の軸４３に
設けた操作力伝達レバー５２に設けたレバー側フック５
３とプランジャ側フック５４とにより構成されるラッチ
部５５と、このラッチ部５５を開放するためにプランジ
ャ側フック５４に連結した開放用プランジャ５６と、そ
の開放用コイル５７とで構成されている。開放用コイル
５７を励磁して、開放用プランジャ５６を吸引すること
により、レバー側フック５３が回転し、ラッチ部５５の
係合を釈放する。

次に上述した本発明の開閉器の一実施例の動作を説明す
る。

第７図は本発明の開閉器を構成する遮断部１０が閉路状
態であり、この状態において、第４図に示す操作機構２
９における開放用コイル５７を励磁すると、開放用プラ
ンジャ５６が吸引され、レバー４０．リンク４１．レバ
ー４２を介して操作主軸２７を回転させる。この操作主
軸２７の回転により、操作レバー２４が第７図において
反時計方向に回転すると、第８図の如く可動接触子１４
と固定接触子１３間の開離に伴ってアークＡが発生する
。このアークＡのエネルギーによって自刃消弧室２ｏ内
のガス圧は高められ、一方、吸込み室２１ａは容積増大
と共に負圧を発生する。この動作中、吹付はシリンダ１
６の左方への動作と共に吹付けパッファ室２　ｌ　ｂの
容積を縮小するが、吹付はシリンダ１６にはスリット３
１が形成されているため、吹付けパッファ室２１ｂのガ
ス圧が上昇することにはならない。更に遮断動作が進む
と、第９図の如く可動接触子１４が第１スロート部２２
を抜けるため、アーク４０によって圧力上昇した自刃消
弧室２０のガスは、負圧となって吸込み室２１ａ内に流
入するガス流を形成する。大電流遮断時はアークＡによ
る自刃消弧室２０内の圧力上昇が十分な吹付けを生じさ
せ、これによって電流遮断が行なわれ、また小電流遮断
時にあっては、自刃消弧室２０での十分な圧力上昇を期
待できないが、吸込み室２１ａの負圧によって自刃消弧
室２０からのガス流が形成されて良好な遮断性能が得ら
れる。しかし、中間領域の電流遮断に対しては、自刃消
弧室２０での十分な圧力上昇は期待できず、かつ吸込み
室２１ａ内も消弧が完了する前に流入したガスによって
圧力上昇して、引続き有効な吹付けが行なわれないとい
うことが従来の開閉器には見られたが１本実施例の遮断
部はこの点でも改良されている。つまり第９図に示す如
く、吸込み室２１ａの負圧が損なわれる吸込み動作終期
、吹付はシリンダ１６のスリット３１が吹付はピストン
１７を過ぎて吹付けパッファ室２１ｂ内のガスは圧縮さ
れ、可動接触子１４の中空部１９を通ってアークＡに作
用するガス流を形成し、このガス流によって消弧が行な
われる。このようにして、小電流領域力１ら大電流領域
まで安定した遮断性能を有する開閉器が得られる。

第１０図は配電システムの回路図で、変電所３５ａに設
けられた遮断器３２ａは、変流器３６によって事故電流
が検出されると事故検出リレー３７および協調用タイマ
３８を介してトリップコイル３９に指令を与えて遮断動
作を行なう。このような変電所３５ａと変電所３５ｂ間
の配電系統に複数の柱上用開閉器３３ａ、３３ｂ、３３
ｃが接続されている。

第１１図は地絡事故区間標定システムの一例を説明する
タイムチャートである。

今、第１０図の配電系統において、時刻ｔｒで地絡事故
３４が発生したとすると、変電所３５ａの遮断器３２ａ
の変流器３６はこれを検出し、時刻ｔ２で事故検出リレ
ー３７が動作し、協調用タイマ３８により時刻ｔ２から
時刻ｔ８までの３秒程度遅らし、時刻ｔ３でトリップコ
イル３９を励磁して遮断器３２ａを時刻ｔａで開路操作
し時刻む６で遮断状態となる。それ故、地絡事故３４に
よる電流は遮断され、その後、時刻し６で開閉器３３ｂ
を開路する。このようにして開閉器には３秒程度の地絡
電流が流れることにより、その電流による電磁力の影響
を考慮しなければならない。

前述したように開閉器は第１図の如き構成であるから、
この電磁力に対する十分な強度を有する。

つまり、同図に示すように、絶縁ケーブル４ｂの垂直方
向の長さをＬとし、地絡電流ｉによる磁界をＢとすると
、発生する電磁力Ｆは。

Ｆ＝Ｂ　ｉ　Ｌ　　　　　　　　　　　　・・・（１）
となり、水平な矢印方向に発生する。しかし、同方向に
固定支持物９ａ、９ｂがあるから、その圧縮力として電
磁力を固定支持物９ａ、９ｂで容易に受けることができ
る。

上述の遮断動作の後、遮断器３２ａ、開閉器３３ａ、３
３ｂの順に順次投入すると、先の事故が継続していると
、第１２図の如く、開閉器３３ｂの投入と共に時刻し７
で事故電流３４が再び変流器３６で検出されて事故検出
リレー３７が作動する。すると今度はシステムの制御系
に従って、開閉器３３ｂに遮断指令が直ちに与えられ、
時刻ｔ６にて短絡電流が遮断される。このとき開閉器３
３ｂは第７図に示す遮断部１０の動作によって良好な遮
断性能を示す。

上記の説明から分かるように第１図に示す開閉器は、３
秒程度の短絡電流による電磁力に対して十分な強度を有
すると共に、短絡電流遮断能力を有している。

第１３図は本発明の他の実施例による開閉器を示す縦断
面正面図で、第１図との同等物には同一符号をつけてい
る。この図において符号Ｐは電柱を示す。この実施例で
は遮断部１０の開閉動作方向は水平方向であり、１対の
ブッシング５ａ。

５ｂの引出し方向はほぼ鉛直方向となっている。

従って、短絡電流ｉによる電磁力Ｆａ、Ｆｂの方向と、
遮断部１０の重力方向とは一致するので、第１図の場合
よりも簡単な固定支持物９ａ、９ｂにすることができる
。この固定支持物９ａ、９ｂの一端はいずれの実施例の
場合も遮断部１０の絶縁物製の密封容器２に固定されて
いるが、電気的に絶縁しているなら遮断部の他の部分に
固定させても良い。

なお、上述の実施例において変流器６，７を遮断部１０
の容器に固定したが、ケース１内のブッシング部に設け
てもよい。

以上説明したように本発明の実施例は、ブッシングによ
る引出し方向とほぼ直交する方向に開閉動作する遮断部
を設けたので、開閉器を小形化することができ、その支
持構造を簡素化でき美観上も有効である。またこの遮断
部の軸方向の両端部を固定支持物で支持すると共に、こ
の固定支持部で電磁力を受けるようにしたため、ブッシ
ングの引出し方向に短くしながら電磁力に強い開閉器を
容易に得ることができる。

また本発明は、吸込み装置の動作終期に吹付はガスを圧
縮する吹付けパッファ装置を付加したため、小電流領域
から大電流領域まで安定した吹付は作用を与えて安定し
た遮断性能を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ブッシングによる引出し方向とほぼ直
交する方向に開閉動作軸を有するように、遮断部をケー
ス内に配置したので、ケースにおけるブッシング引出し
方向の寸法を短くすることができる。その結果、開閉器
を小形化することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の開閉器の一実施例の縦断正面図、第２
図は第１図の■−■線に沿った断面図、第３図は第２図
の■−■線に沿った断面図で、操作器の構成を示す。第
４図は本発明に用いられる操作器の投入保持機構を示す
正面図、第５図は第１図に示す本発明の開閉器に用いた
遮断部を拡大して示す縦断正面図、第６図は第５図に示
す遮断部の上面図、第７図ないし第９図は遮断部の動作
を示すもので、第７図は閉路状態を示し、第８図は開路
開始初期の状態を示し、笥９図は開路後期の状態を示し
ている。第１０図は本発明の開閉器の一実施例を備えた
配電システムの回路図、第１１図および第１２図はそれ
ぞれ短絡事故区間標定システムによる第’１０図に示す
配電システムの各機器のタイムチャート、第１３図は本
発明の開閉器の他の実施例を示す縦断正面図である。 １・・・ケース、２・・・絶縁密封容器、３ａ、３ｂ・
・・絶縁スペーサ、４ａ、４ｂ・・・絶縁ケーブル、５
ａ。 ５ｂ・・・ブッシング、６，８・・・零相変流器、７・
・変第１図 １−−−ケース ２−・　絶縁密封容器 ３ａ、　３ｂ　　絶縁スペーサ ４ａ、　４１）　−１１８ケーブル ５ａ、　５ｂ　　ブッシング ６．８　・−零相変流器 ７　−変流器 ９ａ、　９ｂ　　固定支持物 １０・・・・遮断部 第 図 第 図 第 図 第３図 第７図 第８図 第９図 ２ａ− 第１ｏ図 第１１ 図 第１２ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、配電線に接続される開閉器において、ケースと、前
   記ケースに対向して設けた一対のブッシングと、前記一
   対のブッシングを結ぶ線に対してほぼ直交するようにケ
   ース内に配置され、開離可能な一対の接触子を有する遮
   断部と、前記遮断部を駆動するように、ケース内に設け
   られた遮断部操作機構と、前記遮断部の一方の接触子に
   接続する端子と前記一方のブッシングの端部とを探続す
   る第１の導体と、前記遮断部の他方の接触子に接続する
   端子と前記他方のブッシングの端部とを接続する第２の
   導体とを備えたことを特徴とする開閉器。 ２、請求項１記載の開閉器において、遮断部はその接触
   子の開離方向の軸線が前記一対のブッシングを結ぶ線に
   対して直交するように、ケース内に竪形に配置したこと
   を特徴とする開閉器。 ３、請求項１または２記載の開閉器において、遮断部は
   絶縁ガスを封入した密封容器で覆われていることを特徴
   とする開閉器。 ４、請求項３記載の開閉器において、前記第１の導体お
   よび第２の導体は絶縁ケーブルであることを特徴とする
   開閉器。 ５、請求項４記載の開閉器において、遮断部は３相に対
   応する遮断器を備えたことを特徴とする開閉器。 ６、請求項５記載の開閉器において、遮断部は開離可能
   な一対の接触子と、この接触子の開離により発生したア
   ークによつて圧力を上昇させる自刃消弧室を有する熱バ
   ッファ装置と、上記接触子間の開離によつて容積を増大
   して負圧となる吸込み室を有する吸込み装置とを備えた
   ことを特徴とする開閉器。 ７、請求項６記載の開閉器において、遮断部は吸込み装
   置の吸込み動作終期に前記アークへの吹付けガス流を形
   成する吹付けパッファ装置を備えたことを特徴とする開
   閉器。 ８、配電線に接続される開閉器において、ケースと、前
   記ケースに対向して設けた一対のブッシングと、前記一
   対のブッシグを結ぶ線に対してほぼ直交するようにケー
   ス内に配置され開離可能な一対の接触子を有する遮断部
   と、前記遮断部を駆動するようにケース内に設けた遮断
   部操作機構と、前記遮断部の一方の接触子に接続する端
   子と前記一方のブッシングの端部とを接続する第１の導
   体と、前記遮断部の他方の接触子に接続する端子と前記
   他方のブッシングの端部とを接続する第２の導体と、前
   記遮断部における前記第１および第２の導体の引出し方
   向と反対側の端部を支持する支持部材とを備えたことを
   特徴とする開閉器。 ９、請求項８記載の開閉器において、遮断部はその接触
   子の開離方向の軸線が前記一対のブッシングを結ぶ線に
   対して直交するようにケース内に竪形に配置したことを
   特徴とする開閉器。 １０、請求項８または９記載の開閉器において、遮断部
   は、絶縁ガスを封入した密封容器で覆われていることを
   特徴とする開閉器。 １１、請求項１０記載の開閉器において、前記第１の導
   体および第２の導体は絶縁ケーブルであることを特徴と
   する開閉器。 １２、請求項１１記載の開閉器において、遮断部は３相
   に対応する遮断器を備えたことを特徴とする開閉器。 １３、請求項１２記載の開閉器において、遮断部は開離
   可能な一対の接触子と、この接触子間の開離により発生
   したアークによつて圧力を上昇させる自己消弧室を有す
   る熱パッファ装置と、上記接触子間の開離によつて容積
   を増大して負圧となる吸込み室を有する吸込み装置とを
   備えたことを特徴とする開閉器。 １４、請求項１３記載の開閉器において、遮断部は、吸
   込み装置の吸込み動作終期に前記アークへの吹付けガス
   流を形成する吹付けパッファ装置を設けたことを特徴と
   する開閉器。 １５、請求項１４記載の開閉器において、ケース内に計
   測用の変動器を設けたことを特徴とする開閉器。 １６、請求項１４記載の開閉器において、ケース内に計
   測用の変圧器を設けたことを特徴とする開閉器。 １７、配電線に接続される開閉器において、ケースと、
   前記ケースに対向して設けた一対のブッシングと、前記
   一対のブッシング間におけるケース内に配置され、開離
   可能な一対の接触子を有する遮断部と、遮断部を駆動す
   るようにケース内に設けられた遮断部操作機構と、前記
   遮断部の端部にそれぞれ一端を接続され、他端を折り曲
   げて遮断部の接触子開離方向と直角な方向に沿つてそれ
   ぞれ反対方向に延長して前記ブッシングに接続した導体
   とを備えたことを特徴とする開閉器。