KR101693454B1

KR101693454B1 - 모선 접속 장치 및 그것을 이용한 스위치 기어

Info

Publication number: KR101693454B1
Application number: KR1020167011341A
Authority: KR
Inventors: 다다히로 요시다; 나오아키 이노우에; 다카토시 오츠보
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2014-10-06
Publication date: 2017-01-06
Also published as: EP3073592A4; CN105745801B; US9906008B2; EP3073592A1; JP5783343B1; US20160294174A1; EP3073592B1; KR20160054620A; JPWO2015076029A1; CN105745801A; HK1224436A1; WO2015076029A1

Abstract

모선 접속 장치의 부품수가 적은 스위치 기어를 얻는다. 돌출부(9a)에 내부 관통 도체(12)의 일단이 노출한 제1 접속부(12a)를 가지는 제1 부싱(9)과, 돌출부(10a)에 내부 관통 도체(16)의 일단이 노출한 제2 접속부(16a)를 가지는 제2 부싱(10)과, 제1 부싱(9)의 제1 접속부(12a)와, 제2 부싱(10)의 제2 접속부(16a)를 동일 축심 상에서 서로 대향하여 배치하고, 제1 접속부(12a)와 제2 접속부(16a)를 전기적으로 접속하는 접속 부재(8a)와, 제1 부싱(9)의 돌출부(9a)와 제2 부싱(10)의 돌출부(10a)와 접속 부재(8a)의 외주를 일체로 덮는 통 모양의 절연물제의 어댑터(10)를 구비한 것이다.

Description

모선 접속 장치 및 그것을 이용한 스위치 기어{BUS CONNECTION DEVICE AND SWITCHGEAR USING SAME}

본 발명은, 수변전(受變電) 시스템에 이용되는 스위치 기어에 관한 발명이다.

가스 절연 스위치 기어는, 일반적으로 복수의 스위치 기어로 구성된다. 스위치 기어 사이의 모선(母線)의 접속은, 인접하는 각 스위치 기어의 측면의 내부에, 주회로 도체의 단부를 유지한 컵 모양 오목부를 가지는 절연성 부싱을 배치한다. 2개의 절연성 부싱을 오목부가 스위치 기어 사이에서 대향하도록 배치하고, 각각의 부싱의 오목부 내의 도체 상호간을, 축심부에 도체를 가지는 절연 어댑터에 의해, 접속하는 모선 접속 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 유럽특허출원 제EP0891013B1호 공보(도 1~도 3)

특허 문헌 1에 기재된 모선 접속 장치에서는, 2개의 절연성 부싱의 각각에 슬라이딩 접촉부를 가지기 때문에, 접촉부를 형성하는 부품수가 많이 필요한 문제가 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 모선 접속 장치 및 그것을 이용한 스위치 기어의 부품수의 삭감을 달성하는 것이다.

본 발명에 관한 모선 접속 장치는, 돌출부에 내부 관통 도체의 일단이 노출한 제1 접속부를 가지는 제1 부싱과, 돌출부에 내부 관통 도체의 일단이 노출한 제2 접속부를 가지는 제2 부싱과, 제1 부싱의 제1 접속부와, 제2 부싱의 제2 접속부를 동일 축심 상에서 서로 대향하여 배치하고, 제1 접속부와 제2 접속부를 전기적으로 접속하는 접속 부재와, 제1 부싱의 돌출부와 제2 부싱의 돌출부와 접속 부재와의 외주를 일체로 덮는 통 모양의 절연물제(製)의 어댑터를 구비한 것이다.

본 발명에 의하면, 슬라이딩 접촉 부분이 1개소로 이루어지기 때문에, 모선 접속 장치 전체의 주회로 저항을 작게 할 수 있고, 모선 접속 장치의 부품을 삭감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에서의 스위치 기어의 모선 접속을 나타내는 정면 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에서의 스위치 기어의 모선 접속을 나타내는 평면 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에서의 모선 접속 장치를 나타내는 측면 단면도이다.
도 4는 도 3에 해칭을 부여한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에서의 부싱을 나타내는 측면 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 1에서의 어댑터를 나타내는 측면 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태 1에서의 모선 접속 장치의 조립 도중을 나타내는 측면 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 2에서의 모선 접속 장치를 나타내는 측면 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 3에서의 스위치 기어를 나타내는 평면 단면도이다.
도 10은 도 9의 정면 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 4에서의 스위치 기어를 나타내는 평면 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 4에서의 스위치 기어를 나타내는 정면 단면도(도 11의 화살표로부터 본 A－A)이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태 4에서의 스위치 기어를 나타내는 정면 단면도(도 11의 화살표로부터 본 B－B)이다.
도 14는 본 발명의 실시 형태 5에서의 스위치 기어를 나타내는 정면 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시 형태 6에서의 모선 접속 장치의 측면 단면도이다.
도 16은 도 15의 부분 확대도이다.

실시 형태 1.

도 1, 도 2는 본 발명의 실시 형태 1의 스위치 기어를 나타내고 있다. 도 1은 스위치 기어의 모선(母線) 접속 장치를 주로 나타낸 정면 단면도, 도 2는 평면 단면도이다. 도 1에서, 스위치 기어(101)는, 정면으로부터 보아 상부의 폭이 하부의 폭보다 좁은 대략 L자형의 각(角) 모양의 압력 탱크(용기)(32)를 구비하고 있으며, 이 스위치 기어(101)를 가로 방향(도 1에서 좌우 방향)으로 복수개 늘어놓아 수변전(受變電) 시스템용 스위치 기어가 구성된다.

가스 절연 개폐 장치의 경우는, 압력 탱크 내에 절연성 가스를 봉입(封入)하고 있다. 또, 가스 절연 개폐 장치가 아닌 통상의 기중(氣中) 절연 개폐 장치의 경우는, 상기의 압력 탱크(32)는 절연성 가스를 봉입하지 않은 통상의 케이스를 이용할 수 있다.

모선 접속 장치(1)는, 인접하는 스위치 기어(101) 사이를 연결하도록 폭 방향(도 1에서 좌우 방향)을 향해서 배치된다. 모선 접속 장치(1)는, 압력 탱크(32)의 폭 치수가 스위치 기어(101) 전체의 폭 치수보다 작은 스위치 기어의 상부(압력 탱크의 세폭부(細幅部)(32a))의 압력 탱크 상호간의 접속 영역(31) 내에 배치된다.

도 3은, 본 발명의 실시 형태 1을 실현하기 위한 모선 접속 장치(1)를 나타내는 단면도이다. 또 모선 접속 장치(1)를 구성하는 부싱(9) 및 어댑터(20)의 단면도를 각각 도 5 및 도 6에 나타낸다. 또, 도 4는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 도 3에 해칭을 실시한 도면이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 모선 접속 장치(1)는, 각각 인접한 스위치 기어(101)의 벽면(30)에 장착된다. 제1 부싱(9)(왼쪽)과 제2 부싱(10)(오른쪽)이 서로의 돌출부(9a, 10a)를 대향하여 배치된다. 게다가, 제1 부싱(9)의 돌출부(9a)로부터 노출한 내부 관통 도체(12)의 단부에 형성된 제1 접속부(12a)와, 제2 부싱(10)의 돌출부(10a)로부터 노출한 내부 관통 도체(16)의 단부에 형성된 제2 접속부(16a)는 대향하여 배치된다.

제1 접속부(12a)에는 개구를 가지는 컵 모양의 소켓 도체(2)가 접속되고, 제2 접속부(16a)에는, 소켓 도체(2)의 개구부에 선단부가 삽입되어 슬라이딩 가능하게 감합(嵌合, 끼워 맞춤)하는 형상을 구비한 플러그 도체(3)가 접속되어 있다.

플러그 도체(3)의 선단에, 소켓 도체(2)의 내주에 슬라이딩 접촉하여 통전을 담당하는 하나 또는 복수의 접촉자(4)가 마련되어 있다. 또, 제1 부싱(9)의 돌출부(9a)와 제2 부싱(10)의 돌출부(10a)와, 소켓 도체(2) 및 플러그 도체(3)의 외주를 덮는 절연 재료로 이루어지는 통 모양의 어댑터(20)가 장착되어 있다.

여기서, 소켓 도체(2)와 플러그 도체(3)와 접촉자(4)를 조합시킨 부분을 접속 부재(8a)라고 한다. 접촉 부재(8a)를 이용하여, 제1 부싱(9) 내의 내부 관통 도체(12)와 제2 부싱(10) 내의 내부 관통 도체(16)와의 사이의 통전 접속을 행하고 있다.

소켓 도체(2)는, 제1 부싱(9)의 돌출부(9a)의 일단에 노출한 내부 관통 도체(12)의 제1 접속부(12a)와 볼트(도시하지 않음)에 의해서, 내부 관통 도체(12)의 축 방향으로 단단히 조여 고정되어 있다. 또, 플러그 도체(3)는, 제2 부싱(10)의 돌출부(10a)의 일단에 노출한 내부 관통 도체(16)의 제2 접속부(16a)와 볼트(도시하지 않음)에 의해서, 내부 관통 도체(16)의 축 방향으로 단단히 조여 고정되어 있다.

도 5에 부싱의 구조를 나타낸다. 여기에서는 제1 부싱(9)을 예로 이용하여 설명한다. 제2 부싱(10)은 동일하므로 설명은 생략한다. 제1 부싱(9)은, 스위치 기어(101)의 벽면(30)에 장착하는 장착면(11)을 가지며, 내부 관통 도체(12)의 주위를 절연하는 에폭시 수지 등으로 이루어지는 절연층(13)으로 형성되어 있다. 게다가 내부 관통 도체(12)와 일정한 거리를 유지하고, 압력 탱크(32)의 벽면(30)의 개구부 주변과의 사이의 전계(電界)를 완화하는, 구리망이나 도전성 플라스틱 등으로 이루어지는 실드(shield)(14)를 구비한다. 또 통 모양의 어댑터(20)의 내주와의 사이에서 계면(界面) 절연을 구성하는 경사면(15)을 가지고 있다.

내부 관통 도체(12)는 구리 합금 혹은 알루미늄 합금으로 형성되어 있다. 이 내부 관통 도체(12)의 단부에는 제1 접속부(12a)가 형성되어 있고, 접속 부재(8a)에 의해, 대향하는 내부 관통 도체(16)의 제2 접속부(16a)와의 사이를 전기적으로 접속한다.

도 6에 원통형의 어댑터의 단면 구조를 나타낸다. 어댑터(20)는 실리콘 고무 등 절연성 재료로 형성되어 있다. 어댑터(20)는, 절연 성능을 유지하기 위한 두께와 형상을 가지는 절연층(21)을 구비하며, 소켓 도체(2)의 외주부를 덮으며, 소켓 도체(2)를 내주부에 수납·유지하는 형상을 가지고 있다.

또, 원통형의 어댑터(20)의 내벽에는, 2개의 부싱(9, 10)의 선단부 근방의 전계를 완화하기 위해서 원통 모양의 도전층(22)이 형성되어 있다. 도전층(22)은 도전성 고무 등으로 형성되며, 제1 부싱(9) 중의 내부 관통 도체(12)의 제1 접속부(12a)나, 제2 부싱(10) 중의 내부 관통 도체(16)의 제2 접속부(16a)의 위치까지 연장되어 있다.

원통 모양의 도전층(22)의 내경은 소켓 도체(2)의 외경과 거의 동일한 치수로 만들어져 있으며, 후술하는 각부(角部)(24)의 내경(內徑) 보다도 크게 형성되어 있다. 각부(24)는 원통형의 어댑터(20)의 중공 구멍(20a) 내에서 외경(外徑)측으로 확대한 오목부를 형성하고 있다. 또, 부싱 등을 어댑터(20)에 장착한 어댑터(20)의 축 방향의 측벽(20b)은, 소켓 도체(2)를 제1 접속부(12a)에 체결했을 때에 도 3의 좌측으로 압압(押壓)된다.

어댑터(20)의 내벽에는, 제1 부싱(9)과 제2 부싱(10)의 테이퍼 모양의 경사면(15)과 접하여 계면 절연을 행하는 테이퍼 모양의 경사면(23)이 형성되어 있다. 이 테이퍼 모양의 경사면(23)은, 어댑터(20)의 축 방향의 내부를 향해서 중공 구멍(20a)이 좁아지게 된다. 또, 어댑터(20)의 축 방향의 내부를 향해서 중공 구멍(20a)의 내벽이 가장 좁아지게 되는 경사면(23)의 가장 안쪽 선단부에 링 모양의 각부(24)가 형성되어 있다.

게다가, 어댑터(20)의 외주 표면에는 도전층(25)이 형성되어 있고, 접지된 클램프(도시하지 않음)를 도전층(25)의 일부에 접속함으로써, 도전층(25)은 클램프를 매개로 하여 접지된다. 이와 같이 접지된 도전층(25)을 어댑터(20)의 외주 표면에 마련함으로써, 만일, 스위치 기어가 충전되어 있을 때에 모선 접속 장치(1)에 접촉했다고 해도 감전되는 것을 방지할 수 있다.

소켓 도체(2) 및 플러그 도체(3)는, 각각 구리 합금 혹은 알루미늄 합금으로 형성된, 컵 모양 및 막대 모양의 도체이다. 접촉자(4)는, 플러그 도체(3)의 외주부에, 지면(紙面)의 깊이 방향으로 형성된 홈 내에 장착된다(도 3). 접촉자(4)는, 구리 합금으로 형성되며, 루버(louver) 모양으로 원주(圓周) 상에 늘어서 많이 배치된 형상이나 구리 합금제 코일을 예를 들면 일본특허공개 제2010－200394호 공보에 개시된 링 모양으로 한 형상으로 하여 이용할 수 있다. 또, 접촉자(4)는 소켓 도체(2)의 내주측에 홈을 마련하여 장착해도 동일한 기능을 얻을 수 있다.

다음으로, 모선 접속 장치(1)의 스위치 기어(101)에의 장착 방법에 대해 서술한다. 도 7은, 조립의 중간 단계의 상태를 나타내는 도면으로, 제1 부싱(9)에 어댑터(20)와 소켓 도체(2)를 장착한 상태를 나타낸다. 조립은, 먼저 부싱(9)을, 도면에서 왼쪽으로부터 오른쪽을 향해서 어댑터(20)에 삽입한다. 이 때, 조립용 그리스(grease)를 경사면(15 및 23)에 적당히 도포한다.

어댑터(20)에 제1 부싱을 삽입한 것만으로는, 부싱(9)측의 경사면(15)보다 어댑터(20)측의 경사면(23)은 외측을 향해서 직경이 커지므로, 삽입 상태를 유지할 수 없어 자연스럽게 빠져 버린다. 그래서, 외주에 조립용 그리스를 도포한 소켓 도체(2)를, 부싱(9)을 삽입한 것과는 반대측의 어댑터(20)의 개구부로부터(도 4에서 오른쪽으로부터 왼쪽을 향해서) 삽입한다. 게다가 도 7에 나타내는 위치에서 볼트 등 (도시하지 않음)에 의해 부싱(9)의 내부 관통 도체(12)의 제1 접속부(12a)와 소켓 도체(2)를 체결한다.

이 상태에서는, 소켓 도체(2)의 외주의 직경은 각부(24)의 내경보다 크기 때문에, 어댑터(20)는 그 각부(24)가 부싱(9)의 선단과 동일면이 되는 위치에 유지되어 빠지지는 않는다. 또, 소켓 도체(2)가 제1 접속부(12a)에 체결되었을 때에 소켓 도체(2)의 측벽(20b)이 오른쪽 방향으로 압압하기 때문에, 도 7의 상태에서도, 어댑터(20)로부터 부싱(9)이 빠져 탈락하지 않아, 도 7의 상태를 유지한다. 또, 도전층(22)은, 도전 고무 등의 가요성을 가진 소재를 사용하고 있고, 각부(24)를 밀어 확대시켜, 각부(24)의 내경보다 큰 외경을 가지는 소켓 도체(2)를 삽입할 수 있다.

다음으로, 제2 부싱(10)이, 인접되는 스위치 기어(101)의 벽면(30)에 장착되고, 부싱(10)의 내부 관통 도체(16)의 단부에 플러그 도체(3)를 볼트 등(도시하지 않음)에 의해 체결한다. 그 상태에서, 부싱(9)과 부싱(10)이 동일축 상이 되도록 스위치 기어(101)를 상하 좌우로 조정한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 어댑터(20)의 타단에 제1 부싱(9)이 삽입되고, 이것에 따라서 플러그 도체(3)가 소켓 도체(2)의 내부에 삽입되며, 제1 부싱(9) 중의 내부 관통 도체(12)와 제2 부싱(10) 중의 내부 관통 도체(16)가 접촉자(4)를 매개로 하여 슬라이딩 접촉하여 전기적으로 접속된다.

또, 제1 부싱(9)과 제2 부싱(10)을 장착하고 있는 스위치 기어(101)의 벽면(30) 상호간의 거리 L을, 소정의 공차(公差) 내에 넣기 위해서 스위치 기어의 치수를 정밀도 좋게 형성한다. 그 때문에, 2개의 부싱(9, 10)과 어댑터(20)의 위치 관계는 스위치 기어의 목적으로 하는 치수에 의해 결정된다.

이러한 모선 접속 장치(1)를 채용함으로써, 슬라이딩 접촉 부분을 플러그 도체(3)와 소켓 도체(2) 사이의 1개소로 할 수 있기 때문에 모선 접속 장치(1)의 구성 부품을 삭감할 수 있어, 모선 접속 장치(1)의 소형화 및 코스트 삭감을 도모할 수 있다. 동시에 접촉 저항이 큰 슬라이딩 접촉의 부분을 감소시킬 수 있기 때문에, 모선 접속 장치(1)의 주회로 저항을 큰 폭으로 저감할 수 있다.

이러한 스위치 기어 구조를 적용함으로써, 스위치 기어의 압력 탱크(32) 이외의 스페이스(종래예에서는 상부 혹은 안쪽 방향)에 모선 배치용 접속 영역을 확보할 필요가 없게 되기 때문에, 스위치 기어의 외형 치수를 축소할 수 있다.

게다가, 스위치 기어가 가스 절연 스위치 기어인 경우, 절연성 가스가 봉입되어 있는 압력 탱크(32)를 개봉하지 않고 모선의 접속 작업을 행할 수 있다. 그 때문에, 가스 절연 스위치 기어 설치시의 가스 처리 작업(가스 회수 및 충전)이 불필요하게 되어, 설치시의 작업시간을 단축할 수 있다.

또, 스위치 기어에 벽면(30) 상호간의 거리 L을 결정하는 수단을 구비함으로써, 모선 접속 장치에서의 조정이 불필요하게 되고, 플러그 도체(3)가 소켓 도체(2)에 정상적으로 삽입되어 있는 것만을 확인하면 되어, 조립 작업을 용이화할 수 있다.

실시 형태 2.

실시 형태 1에서는, 소켓 도체(2)와 플러그 도체(3)를 감합하여 접속시킨 모선 접속 장치(1)를 나타냈다. 본 실시 형태에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 2개의 접속 도체(5a, 5b) 사이를, 스프링에 의해 접촉 방향으로 가압한 슬라이딩하는 접촉자(6)를 다리와 같이 걸치게 하여 통전하고 있는 점에서 다르다.

본 실시 형태에서 이용한 모선 접속 장치(1)는, 제1 부싱(9) 내의 내부 관통 도체(12)의 제1 접속부(12a)에 내부 관통 도체(12)보다도 세경(細徑)의 접속 도체(5a)를 접속하고 있다. 또 마찬가지로 제2 부싱(10) 내의 내부 관통 도체(16)의 제2 접속부(16a)에 내부 관통 도체(16)보다도 세경의 접속 도체(5b)를 접속하고 있다. 또, 이들 접속 도체(5a, 5b)는 막대 모양이며, 일반적으로 막대 모양체라고 하기도 한다.

2개의 접속 도체(5a, 5b)의 외주부에는, 접속 도체(5a, 5b) 사이를 걸쳐 접속하는 손가락 모양의 접촉자(6)가 서로 병행하여 다수 배치된다. 접촉자(6)는, 그 외측에 배치된 링 모양 코일 스프링(7)에 의해서 접속 도체(5a, 5b)와의 접촉면의 방향으로 가압되어 슬라이딩 접촉한다.

접속 도체(5a)는 단면이 T자 모양이며 대경부(大徑部)와 세경부(細徑部)로 구성된다. 내부 관통 도체(12)의 접촉부(12a)와 접속하는 대경부의 직경은, 도전층(22)의 내경과 대략 동일하다. 또, 세경부는, 그 외주부에 접촉자(6)와 링 모양 코일 스프링(7)을 배치한 상태에서 도전층(22) 내에 배치할 수 있는 크기인 것이 필요하다. 도전층(22)과 접속 도체(5a)의 대경부가 접촉하기 때문에, 도전층(22)은, 내부 관통 도체(12) 및 접속 도체(5a)와 동일 전위가 된다.

접속 도체(5a, 5b), 접촉자(6), 링 모양 코일 스프링(7)의 조합체를 접속 부재(8b)라고 한다. 이 접속 부재(8b)에 의해, 제1 부싱(9) 내의 내부 관통 도체(12)와, 제2 부싱(10) 내의 내부 관통 도체(16)와의 사이의 통전 접속을 행하고 있다.

이와 같이, 접속 부재(8b)의 통전 접촉 구조에, 스프링에 의해 접촉면 방향으로 가압되는 손가락 모양의 접촉자(6)에 의해 슬라이딩 접촉시키는 구조를 이용한다. 이것에 의해, 실시 형태 1에 기재된 접속 부재(8a)와 비교하여, 접속 부재(8b)의 부품 가공이 용이하게 되어, 제조 코스트를 삭감할 수 있다.

실시 형태 3.

실시 형태 1 및 실시 형태 2에서는 모선이 1계통인 스위치 기어의 사례를 설명했지만, 실시 형태 3은, 도 9에 나타내는 바와 같이, 2계통의 모선에 적용한 사례를 나타낸다. 도 9와 도 10은, 본 발명의 실시 형태 3을 실현하기 위한 스위치 기어(102)의 평면 단면도 및 수평 단면도이다.

도 9는, 2중 모선 대응의 스위치 기어를 나타내며, 가로 방향(도 9의 좌우 방향)으로 2열, 안쪽 방향(도 9의 상하 방향)으로 2열의 스위치 기어(102)가 배치되어 있는 상태를 나타내고 있다. 이 도면에서는, 모선 접속 장치(1)의 중심축을 관통하는 면의 수평 단면을 상부로부터 본 평면 단면도를 나타내고 있다(도 9의 하부가 장치의 전방을 나타내고 있다).

본 실시 형태에 이용한 모선 접속 장치(1)의 구성은 도 3에 이용한 구성과 동일하게 했다. 그러나 이것에 한정하는 것이 아니라, 도 8에 나타낸 구성의 모선 접속 장치(1)라도 이용할 수 있다.

스위치 기어(102) 중, 모선 접속 장치(1)는, 스위치 기어(102)의 폭 방향(도 9의 좌우 방향)을 향해서 배치된다. 게다가, 모선 접속 장치(1)는, 압력 탱크(32)의 폭 치수가 스위치 기어(102) 전체의 폭 치수보다 작게 되는 스위치 기어(102)의 상부라도, 도 1과 마찬가지로, 상부로 돌출한 압력 탱크의 세폭부(32a)의 상호간의 접속 영역(31) 내에 배치된다. 또, 접속 영역(31)은, 도 9에 나타내는 바와 같이, 스위치 기어(102)의 전후 사이(도 9의 상하 방향)를 통과하여 배치되어 있다.

모선 접속 장치(1)는, 스위치 기어의 전측(前側)에 3개, 후측(後側)에 3개 늘어서 배치하고 있다. 3개의 모선 접속 장치는 각각 3상 회로에 대응하고 있다. 도 9에서는, 전측의 3상 회로가 A 회로, 후측의 회로가 B 회로이며, 3상의 2중 모선을 형성하고 있다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 스위치 기어(102) 내부에는 모선 접속 장치(1)에서 나타낸 모선과 접속되는 단로기(40)를 배치할 수 있다. 이 경우, 그 조작 기구(41)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 스위치 기어(102)의 전면 혹은 후면에 배치할 수 있다.

이러한 스위치 기어 구조를 적용함으로써, 스위치 기어에 의한 2중 모선 구조 혹은 폴딩 모선 구조를 구성을 가지는 스위치 기어의 소형화가 가능하고, 부품수의 삭감에 의해 저비용화를 달성할 수 있다.

실시 형태 4.

본 실시 형태는, 실시 형태 3과 마찬가지로, 모선이 2계통의 스위치 기어의 구조에 관한 것이다. 다만 본 실시 형태에서는, 모선 접속 장치(1)의 배치가 실시 형태 3에 나타낸 구조와는 다르다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 가로 방향(도 11의 좌우 방향)에 2열, 안쪽 방향(도 11의 상하 방향)으로 2열의 스위치 기어(103)가 배치되며, 2중 모선 대응의 스위치 기어(103)가 형성되어 있다. 도 11은 모선 접속 장치(1)의 중심축을 관통하는 면을 수평 단면으로 하여 상부로부터 본 평면 단면도를 나타내고 있다(도 11의 하부가 장치의 전방을 나타내고 있다).

모선 접속 장치(1)는, 스위치 기어(103)의 폭 방향을 향해서 배치된다. 게다가, 모선 접속 장치(1)는, 압력 탱크(32)의 폭 치수가 스위치 기어(103) 전체의 폭 치수보다 작은 스위치 기어의 상부의, 압력 탱크의 세폭부(32a)의 상호간의 접속 영역(31) 내에 배치된다.

또, 접속 영역(31)은, 도 11에 나타내는 바와 같이, 전측(도 11의 하부)의 스위치 기어(103)와 후측(도 11의 상부)의 스위치 기어(103)에서는 각 회로마다 좌우로 어긋난 위치에 배치하고 있다. 이 점에서 실시 형태 3에서 나타낸 스위치 기어(102)와 다르다(도 11의 화살표로부터 본 A－A부분의 단면도를 도 12에, 화살표로부터 본 B－B부분의 단면도를 도 13에 나타낸다).

스위치 기어(103) 내부에 모선 접속 장치(1)에서 나타낸 모선과 접속되는 단로기(40)가 배치되는 경우, 그 조작 기구(41)는, 도 11의 평면도에 나타내는 바와 같이, 조작 기구(도 11에서는 4개)는 모두 스위치 기어(103)의 전면측을 향하여 배치된다.

이러한 스위치 기어 구조를 적용함으로써, 실시 형태 3과 마찬가지로, 스위치 기어에 의한 이중 모선 구조 혹은 폴딩 모선 구조를 구성하는 것이 가능해진다. 게다가 조작 기구(41)를 모두 스위치 기어(103) 전면 방향에 장착할 수 있기 때문에, 스위치 기어(103)의 안쪽 치수를 작게 할 수 있고, 스위치 기어 전면으로부터 조작 기구(41)를 조작할 수 있기 때문에 단로기(40)의 조작이 용이해진다.

실시 형태 5.

실시 형태 1, 실시 형태 3, 실시 형태 4에서는, 가로 방향으로 인접한 스위치 기어 상호간을 접속하는 사례이었다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 상하에 분할하여 배치한 압력 탱크(33, 34)의 사이를 모선 접속 장치(1)에서 수직 방향으로 접속하는 사례이다.

도 14는, 본 발명의 실시 형태 5를 실현하기 위한 스위치 기어(104)의 정면도이며, 모선 접속 장치(1)의 중심축을 관통하는 면을 수평 단면으로 한 평면 단면도를 나타내고 있다.

스위치 기어(104)는, 상하 2개의 압력 탱크(33 및 34)로 구성되어 있으며, 그 사이의 영역에, 길이 방향을 상하를 향한 모선 접속 장치(1)가 3상분을 안쪽 방향으로 배치하고 있다. 통상, 스위치 기어를 2개의 압력 탱크로 구성하는 경우는, 가스 구획을 구성하기 위한 절연 스페이서가 2개의 압력 탱크의 사이에 배치한다. 그러나, 압력 탱크(33 및 34)의 사이에 일정한 간격을 마련하고 싶은 경우에는, 모선 접속 장치(1)를 배치함으로써 상기 2개의 압력 탱크(33, 34) 내의 주회로끼리의 접속을 실현할 수 있다.

이러한 스위치 기어 구조로 함으로써, 스위치 기어(104)의 높이 치수는 약간 높게 되지만, 모선 접속 장치(1)가 관통하도록 고리 모양의 변류기(CT)(42)를 배치하는 것이 가능해진다. 스위치 기어(104)로부터 외부로 접속되는 주회로가 복수로 분기하는 경우에, 각 분기마다의 전류를 측정할 필요가 없고, 각 상에 흐르는 전류를 1개의 CT로 측정하는 것이 가능해진다.

실시 형태 6.

본 실시 형태에서는, 2개의 부싱(9, 10) 사이를 접속하는 내부 관통 도체(12, 16)의 제조상의 축심의 어긋남을 보정하기 위한 구조, 방법에 대해 서술한다.

도 15는, 본 실시 형태의 모선 접속 장치(1)의 측단면도를 나타내고 있다. 도 16은, 도 15에 나타낸 측단면도의 부분 확대도를 나타내고 있다. 소켓 도체(2)는 컵 모양 구멍(2a)을 구비하며, 플러그 도체(3)는 컵 모양 구멍(3a)을 구비하고 있다. 도 15와 같이, 소켓 도체(2)가 외측에, 플러그 도체(3)가 내측에 배치되며, 접촉자(4)를 매개로 하여 감합하고 있다. 소켓 도체(2)의 컵 모양 구멍(2a)의 저면에는 관통 구멍(2b)이 형성되고, 플러그 도체(3)의 컵 모양 구멍(3a)의 저면에는 관통 구멍(3b)이 형성되어 있다.

소켓 도체(2)의 관통 구멍(2b)과 플러그 도체(3)의 관통 구멍(3b)에는 각각 볼트(50)가 통과되어 있다. 각각의 볼트는, 내부 관통 도체(12)의 단부 및 내부 관통 도체(16)의 단부에 형성한 나사부에 밀어 넣어진다. 이것에 의해 내부 관통 도체(12)의 제1 접속면(12a)과 소켓 도체(2)가 접속되고, 내부 관통 도체(16)의 제2 접속면(16a)과 플러그 도체(3)가 접속된다. 접시 스프링(51)은, 볼트(50)의 머리 부분과 소켓 도체(2)의 컵 모양 구멍(2a)의 저면과의 사이에 개재된다. 또, 볼트(50)의 머리 부분과 플러그 도체(3)의 컵 모양 구멍(3a)의 저면과의 사이에도 접시 스프링(51)이 개재된다.

소켓 도체(2)의 관통 구멍(2b)의 직경 및 플러그 도체(3)의 관통 구멍(3b)의 직경은, 이용한 볼트(50)의 나사 부분의 외경(나사의 산(山)부분의 외경)보다 수mm 크게 형성되어 있다. 그 때문에, 관통 구멍(2b, 3b) 중에서의 볼트(50)의 나사 부분의 위치를, 모선 접속 장치(1)의 축선에 직교하는 방향(관통 구멍(2b, 3b)의 직경 방향)으로 이동시켜, 모선 접속 장치(1)의 축심의 어긋남을 보정할 수 있다.

또, 볼트(50)의 외형과 플러그 도체(3)의 관통 구멍(3b)의 직경과의 차이의 범위에서, 내부 관통 도체(16)와 모선 접속 장치(1)의 축심과의 어긋남을 보정할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 볼트(50)의 외형 보다도, 각 관통 구멍(2b, 3b)의 직경을 수mm, 구체적으로는 5mm 크게 했다. 그러나, 이 크기는 특별히 한정하는 것은 아니다. 관통 구멍(2b)에 접시 스프링(51)이 들어가지 않고, 소켓 도체(2)와 내부 관통 도체(12)를 접시 스프링(51), 볼트(50)에 의해 안정적으로 고정할 수 있는 관통 구멍(2b)의 크기라면 이용할 수 있다. 또 관통 구멍(3b)에 접시 스프링(51)이 들어가지 않고, 플러그 도체(3)와 내부 관통 도체(16)가 안정적으로 고정할 수 있는 관통 구멍(3b)의 크기라면 이용할 수 있다. 또 접시 스프링(51)은, 코일 스프링으로도 동일 기능을 갖게 할 수 있다. 접촉 하중의 크기, 모선 접속 장치(1)의 외형 치수와의 균형에 의해서 선택된다.

이상과 같이, 소켓 도체(2)의 컵 모양 구멍(2a)의 저면에 형성된 관통 구멍(2b)의 직경을 볼트(50)의 나사 부분의 외형보다 크게 한다. 또 플러그 도체(3)의 컵 모양 구멍(3a)의 저면에 형성된 관통 구멍(3b)의 직경을, 볼트(50)의 나사 부분의 외형보다 크게 한다. 게다가 소켓 도체(2), 플러그 도체(3)와 부싱(9, 10)과의 접속을, 접시 스프링(51)을 매개로 하여 구성한다. 이것에 의해, 각 관통 구멍(2b, 3b)의 직경 방향에 대해 모선 접속 장치(1)의 축심의 조정이 가능하게 되고, 제조 공정 중에 생긴 모선 접속 장치(1)의 축심의 어긋남을, 사후적으로 보정할 수 있다.

1 : 모선 접속 장치 2 : 소켓 도체
2a : 컵 모양 구멍 2b : 관통 구멍
3 : 플러그 도체 3a : 컵 모양 구멍
3b : 관통 구멍 4 : 접촉자
5a : 접속 도체 5b : 접속 도체
6 : 접촉자 7 : 링 모양 코일 스프링
8a : 접속 부재 8b : 접속 부재
9 : 부싱 9a : 돌출부
10 : 부싱 10a : 돌출부
11 : 장착면 12 : 내부 관통 도체
12a : 접속부 13 : 절연층
14 : 실드 15 : 경사면
16 : 내부 관통 도체 16a : 접속부
20 : 어댑터 20a : 중공 구멍
20b : 측벽 21 : 절연층
22 : 도전층 23 : 경사면
24 : 각부 25 : 도전층
30 : 벽면 31 : 접속 영역
32 : 압력 탱크 32a : 압력 탱크의 세폭부
33 : 압력 탱크 34 : 압력 탱크
40 : 단로기 41 : 조작 기구
42 : 변류기(CT) 50 : 볼트
51 : 접시 스프링 101 : 스위치 기어
102 : 스위치 기어 103 : 스위치 기어
104 : 스위치 기어

Claims

돌출부에 내부 관통 도체의 일단이 노출한 제1 접속부를 가지는 제1 부싱과,
돌출부에 내부 관통 도체의 일단이 노출한 제2 접속부를 가지는 제2 부싱과,
상기 제1 부싱의 상기 제1 접속부와, 상기 제2 부싱의 상기 제2 접속부를 동일 축심 상에서 서로 대향하여 배치하고, 상기 제1 접속부와 상기 제2 접속부를 전기적으로 접속하는 접속 부재와,
중공 구멍을 가지며 상기 중공 구멍의 최소 내경(內徑)이 상기 접속 부재의 외경(外徑)보다도 작고, 상기 중공 구멍의 내벽에 지름 방향으로 확대하여 적어도 상기 접속 부재를 포위하는 범위의 내주면에 도전성을 가진 오목부를 형성함과 아울러, 상기 오목부의 축 방향의 일단부가 상기 접속 부재의 축 방향의 일단부에 맞닿아 상기 제1 부싱의 상기 돌출부와 상기 제2 부싱의 상기 돌출부와 상기 접속 부재와의 외주를 일체로 덮는 통 모양의 절연물제(製)의 어댑터를 구비한 모선 접속 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 부싱의 상기 돌출부는 상기 제1 부싱의 장착면 보다도 대향하는 상기 제2 부싱쪽으로 돌출하며, 상기 제2 부싱의 상기 돌출부는 상기 제2 부싱의 장착면 보다도 대향하는 상기 제1 부싱쪽으로 돌출하고 있는 것을 특징으로 하는 모선 접속 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 접속 부재는, 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부와 고정되며 전기적으로 접속하고 있는 것을 특징으로 하는 모선 접속 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 부싱의 상기 내부 관통 도체 및 상기 제2 부싱의 상기 내부 관통 도체의 상호간에서의 슬라이딩 접촉은, 상기 접속 부재 내의 1개소뿐인 것을 특징으로 하는 모선 접속 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접속 부재는, 컵 모양의 소켓 도체와 막대 모양의 플러그 도체를 서로 슬라이딩 가능하게 감합(嵌合)시켜 접속하는 것인 것을 특징으로 하는 모선 접속 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부에 막대 모양체를 가지며, 상기 접속 부재는 복수로 분할된 손가락 모양의 접촉자를 상기 막대 모양체의 외주부에 슬라이딩 접촉시켜, 상기 제1 접속부와 상기 제2 접속부와의 상호간을 걸쳐 접속하는 것을 특징으로 하는 모선 접속 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 모선 접속 장치에 의해 인접하는 스위치 기어 상호간을 접속하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
청구항 7에 있어서,
상기 스위치 기어의 용기의 상부의 폭이 하부의 폭보다 좁게 하여, 인접하는 스위치 기어와의 사이에 접속 영역을 형성하고, 상기 접속 영역 내에 상기 모선 접속 장치를 배치한 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
청구항 7에 있어서,
상기 스위치 기어의 용기를 분할하고, 분할한 상기 용기의 상호간에 접속 영역을 형성하며, 상기 접속 영역 내에 상기 모선 접속 장치를 배치한 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
청구항 8에 있어서,
상기 용기는, 절연성 가스를 봉입(封入)한 압력 탱크인 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
청구항 7에 있어서,
상기 접속 영역에 상기 모선 접속 장치와 변류기를 배치한 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
청구항 7에 있어서,
상기 모선 접속 장치가 폭 방향을 향해서 배치되며, 또한 복수의 상기 모선 접속 장치가 안쪽 방향으로 늘어놓여진 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
청구항 7에 있어서,
3상(相)으로 1회로를 구성하는 복수의 상기 모선 접속 장치가, 안쪽 방향으로 복수 회로분(分)만큼 배치된 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
청구항 13에 있어서,
복수의 상기 회로에 대응하는 상기 모선 접속 장치가, 스위치 기어의 전방으로부터 보아 상기 각 회로마다 늘어서 배치하고, 또한 인접하는 상기 회로마다 스위치 기어의 가로 폭 방향으로 다른 위치에 배치한 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
청구항 10에 있어서,
상기 압력 탱크를 상하에 복수 배치하고, 상기 압력 탱크 상호간에 형성된 접속 영역 내에 모선 접속 장치를 스위치 기어의 안쪽 방향으로 배치한 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
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