WO2019130555A1 - 開閉器 - Google Patents

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WO2019130555A1
WO2019130555A1 PCT/JP2017/047277 JP2017047277W WO2019130555A1 WO 2019130555 A1 WO2019130555 A1 WO 2019130555A1 JP 2017047277 W JP2017047277 W JP 2017047277W WO 2019130555 A1 WO2019130555 A1 WO 2019130555A1
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WO
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unit
contact
display
movable
open
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/047277
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English (en)
French (fr)
Inventor
和長 金谷
網田　芳明
崇裕 石黒
Original Assignee
株式会社東芝
東芝エネルギーシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社東芝, 東芝エネルギーシステムズ株式会社 filed Critical 株式会社東芝
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Priority to JP2019562684A priority patent/JP6874160B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/42—Driving mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a switch.
  • a high voltage switch having an accident current interrupting duty is a sealed container which encloses a mechanical contact portion having a fixed contact and a movable contact which are detachably provided and a mechanical contact portion. And an operation mechanism for driving the movable contact so as to be brought into and out of contact with the fixed contact.
  • the switch can be applied as a mechanical shutoff unit in a high voltage DC circuit breaker that requires interruption of an accident in a very short time, for example, several milliseconds, by increasing the response of the switching operation.
  • the switch whose response is high in open / close operation realizes high acceleration of 1000 G or more with respect to the movable contact, but the inertia force generated in the movable part becomes very large.
  • a state indicator for displaying the open / close state of the mechanical contact portion is generally always connected to the movable portion of the operation mechanism, and switches the display of the open / close state via the link mechanism.
  • the state indicator may be deformed or broken due to an inertial force due to the high acceleration movement of the movable part of the operation mechanism.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a high-voltage switch easily with high durability.
  • the switch of the embodiment has a machine shutoff unit and a display.
  • the mechanical shut-off portion has a mechanical contact portion, a closed container, an operating rod and an operating mechanism.
  • the mechanical contact portion has a fixed contact and a movable contact.
  • the closed container encloses the mechanical contact portion and the insulating gas.
  • the operating rod is coupled to the movable contact.
  • the operating rod extends from the inside of the sealed container to the outside.
  • the operating mechanism is coupled to the operating rod.
  • the operating mechanism brings the movable contact into and out of contact with the fixed contact to perform the open circuit operation and the close circuit operation.
  • the display displays the open / close state of the machine shutoff unit.
  • the display switches the display interlockingly with part of the operation of the movable part of the machine shutoff part.
  • the front view which shows the internal structure of the switch of 1st Embodiment The front view which shows the internal structure of the switch of 1st Embodiment.
  • First Embodiment 1 and 2 are front views showing the internal configuration of the switch 1 of the first embodiment.
  • the switch 1 includes a mechanical shutoff unit 3, a display 5, a support plate 7, and a plurality of (four in the illustrated example) insulating columns 9.
  • the support plate 7 is a plate in which the machine shutoff unit 3 is disposed.
  • the support plate 7 is formed of, for example, a fiber reinforced plastic or the like.
  • the support plate 7 is formed in a rectangular shape in plan view.
  • the plurality of insulating columns 9 support the support plate 7.
  • the insulating support 9 is made of, for example, a forceps, a polymer, a fiber reinforced plastic, or the like.
  • the insulating support 9 is erected on the foundation F.
  • the insulating support 9 extends in the vertical direction.
  • Each insulating support 9 is connected to a corner of the support plate 7.
  • the insulating support 9 electrically insulates the mechanical shutoff portion 3 from the foundation F.
  • the mechanical shutoff unit 3 is supported by the insulating support 9 via the support plate 7.
  • the mechanical shut-off unit 3 includes a mechanical contact unit 10, a sealed container 20, a fixing rod 31, an operating rod 32, and an operating mechanism 40.
  • the mechanical contact unit 10 is, for example, a gas contact.
  • the mechanical contact portion 10 is electrically isolated from the ground potential.
  • the mechanical contact portion 10 has a fixed contact 11 and a movable contact 12.
  • the fixed contact 11 and the movable contact 12 are provided so as to be able to contact and separate from each other.
  • the mechanical contact portion 10 is closed by bringing the fixed contact 11 and the movable contact 12 into contact with each other (see FIG. 2).
  • the mechanical contact portion 10 opens the fixed contact 11 and the movable contact 12 by opening them apart.
  • the conductive path passing through the mechanical contact portion 10 is opened by opening the fixed contact 11 and the movable contact 12.
  • the state (mechanically closed state) in which the mechanical contact portion 10 is closed as shown in FIG. 2 is referred to as the closed state, as shown in FIG.
  • the state (mechanically open state) in which the mechanical contact unit 10 is open is referred to as an open state. That is, the state in which the current path which passes through the mechanical contact portion 10 by the mechanical interrupting portion 3 is electrically disconnected is included in a part of the open circuit state. Further, in the operation of the mechanical shutoff portion 3, the operation of separating the movable contact 12 from the fixed contact 11 is referred to as an open circuit operation.
  • an operation of bringing the movable contact 12 into contact with the fixed contact 11 is referred to as a closing operation.
  • the direction in which the fixed contact 11 and the movable contact 12 come in contact with each other is referred to as a stroke direction.
  • the stroke direction the side displaced when the movable contact 12 separates from the fixed contact 11 is referred to as the open circuit side, and the side displaced when the movable contact 12 contacts the fixed contact 11 is closed. It is called the side.
  • the stroke direction is one horizontal direction.
  • the closed container 20 is disposed so that at least a portion thereof is located outside the support plate 7 when viewed in the vertical direction.
  • the sealed container 20 encloses the mechanical contact portion 10 and the insulating gas.
  • the closed container 20 encloses, for example, sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas or the like as an insulating gas.
  • the sealed container 20 is a bushing that includes a cylindrical insulating cylinder 21 and a first flange 22 (flange) and a second flange 23 that close the openings at both ends of the insulating cylinder 21.
  • the insulating cylinder 21 extends along the stroke direction.
  • the insulating cylinder 21 is formed of, for example, an insulating material.
  • the first flange 22 and the second flange 23 are each formed of a metal material and have conductivity.
  • the sealed container 20 is electrically isolated from the ground potential.
  • the sealed container 20 electrically insulates the open fixed contact 11 from the movable contact 12.
  • the first flange 22 closes the opening on the opposite side of the movable contact 12 across the fixed contact 11 in the stroke direction among the openings at both ends of the insulating cylinder 21.
  • the second flange 23 closes the opening on the opposite side to the fixed contact 11 across the movable contact 12 in the stroke direction among the openings at both ends of the insulating cylinder 21.
  • the fixed rod 31 is connected to the fixed contact 11.
  • the fixing rod 31 is formed of a metal material.
  • the fixing rod 31 extends along the stroke direction.
  • the fixed rod 31 connects the first flange 22 and the fixed contact 11 in the sealed container 20.
  • the fixed rod 31 may be integrally formed with the fixed contact 11.
  • the fixed rod 31 electrically connects the fixed contact 11 to the first flange 22.
  • the operating rod 32 is connected to the movable contact 12.
  • the operating rod 32 is, for example, entirely formed of a metal material.
  • the operating rod 32 extends along the stroke direction.
  • the operating rod 32 is connected to the movable contact 12 in the sealed container 20 and extends from the inside of the sealed container 20 to the outside through a through hole 23 a provided in the second flange 23.
  • the operating rod 32 may be integrally formed with the movable contact 12.
  • the operating rod 32 is provided slidably with respect to the second flange 23 while keeping the inside of the sealed container 20 airtight.
  • the operating rod 32 electrically conducts the movable contact 12 and the second flange 23.
  • the operating rod 32 moves the movable contact 12 with respect to the fixed contact 11 by moving in the stroke direction by the operating mechanism 40.
  • the operating mechanism 40 is a mechanism for driving the operating rod 32.
  • the operating mechanism 40 reciprocates the operating rod 32 in the stroke direction.
  • the operating mechanism 40 brings the movable contact 12 into and out of contact with the fixed contact 11 via the operating rod 32.
  • the operation mechanism 40 is provided at the same potential as the movable contact 12.
  • the operation mechanism 40 is provided such that the reference potential is the same potential as the movable contact 12 of the mechanical contact portion 10.
  • the operation mechanism 40 is disposed so as to overlap the support plate 7 when viewed from the vertical direction.
  • the operation mechanism 40 is disposed closer to the open path than the closed container 20.
  • the operation mechanism 40 is fixed to the second flange 23 via the support portion 61.
  • the support portion 61 is formed of a rod-like member or the like extending in the stroke direction.
  • the support portion 61 is entirely formed of, for example, a metal material.
  • the support portion 61 is fixed to the upper surface of the support plate 7 via the first bracket 62.
  • the first bracket 62 is fixed to, for example, an end of the support 61 on the closed side.
  • the operating mechanism 40 is a highly responsive electromagnetic actuator powered by a power source.
  • the electromagnetic actuator is, for example, an electromagnetic repulsion operation mechanism.
  • the operation mechanism 40 includes a casing 41, a movable portion 44, coils 51 and 52, a closed path damper 56 (impact absorbing member), and an open path damper 57.
  • the casing 41 accommodates each component of the operating mechanism 40.
  • a partition wall 42 is provided in the casing 41.
  • the partition wall 42 divides the space in the casing 41 in the stroke direction.
  • the partition wall 42 is formed with a through hole 42 a through which a shaft 45 described later is inserted.
  • the casing 41 is fixed to the upper surface of the support plate 7 via the second bracket 63.
  • the second bracket 63 is fixed to, for example, the open end of the casing 41.
  • the movable portion 44 is a portion that operates when the operation mechanism 40 drives the operation rod 32.
  • the movable portion 44 includes a shaft 45, a drive plate 46, a closed path damper receiver 47, and an open path damper receiver 48.
  • the shaft 45 extends along the stroke direction.
  • the shaft 45 is inserted into the through hole 42 a of the partition wall 42.
  • the shaft 45 is disposed so as to be displaceable with respect to the casing 41 along the stroke direction.
  • the open end of the shaft 45 is disposed in the casing 41.
  • the operating rod 32 is connected to the closed end of the shaft 45.
  • the drive plate 46 is provided closer to the closed path than the partition wall 42 in the casing 41.
  • the drive plate 46 is a metal plate of a good conductor.
  • the drive plate 46 is fixed to the shaft 45.
  • the drive plate 46 is provided to project from the shaft 45 radially outward of the shaft 45.
  • the closed path damper receiver 47 is provided closer to the open path than the partition wall 42 in the casing 41.
  • the closed path damper receiver 47 protrudes from the shaft 45 radially outward of the shaft 45.
  • the closed path damper receiver 57 is formed in a flange shape.
  • the open path damper receiver 48 is provided closer to the open path than the closed path damper receiver 47 in the casing 41.
  • the open path damper receiver 48 protrudes radially outward of the shaft 45 from the open end of the shaft 45.
  • the coils 51 and 52 are provided closer to the closed path than the partition wall 42 in the casing 41.
  • the coils 51 and 52 are the closing coil 51 and the opening coil 52.
  • the closing coil 51 is an annular coil and is disposed so as to surround the shaft 45.
  • the closing coil 51 is provided closer to the open circuit than the drive plate 46 and faces the drive plate 46 in the stroke direction.
  • the close coil 51 When a current is applied to the close coil 51, the close coil 51 generates an induced current in the reverse direction to the drive plate 46, and gives the drive plate 46 a repulsive force in a direction away from the close coil 51. That is, the closing coil 51 displaces the movable portion 44 toward the closing side, and brings the movable contact 12 into contact with the fixed contact 11 via the operation rod 32.
  • the open circuit coil 52 is an annular coil and is disposed so as to surround the shaft 45.
  • the open circuit coil 52 is provided on the opposite side of the close circuit coil 51 with the drive plate 46 interposed therebetween, and is opposed to the drive plate 46 in the stroke direction.
  • the open circuit coil 52 When a current is applied to the open circuit coil 52, the open circuit coil 52 generates an induction current in the reverse direction to the drive plate 46, and gives the drive plate 46 a repulsive force in a direction away from the open circuit coil 52. That is, the open circuit coil 52 displaces the movable portion 44 to the open side to separate the movable contact 12 from the fixed contact 11 via the operation rod 32.
  • the closing damper 56 contacts the movable portion 44 at the time of closing operation to decelerate the movable portion 44.
  • the closed path damper 56 is, for example, an oil damper.
  • the closed path damper 56 is disposed in the casing 41.
  • the closing damper 56 is disposed between the partition wall 42 and the closing damper receiver 47.
  • the closed path damper 56 includes an outer cylinder 56a fixed to the partition wall 42, a piston rod 56b projecting from the outer cylinder 56a, and an urging member (not shown) disposed in the outer cylinder 56a and urging the piston rod 56b. And.
  • the piston rod 56b extends along the stroke direction.
  • the piston rod 56 b protrudes from the outer cylinder 56 a toward the closed path damper receiver 47.
  • the piston rod 56b contacts the closed damper receiver 47 at the final stage of the closing operation. That is, the tip end portion of the piston rod 56b is separated from the closed path damper receiver 47 in the closed state in the closed state.
  • the biasing member biases the piston rod 56 b toward the close path damper receiver 47.
  • the open path damper 57 contacts the movable portion 44 at the time of an open operation to decelerate the movable portion 44.
  • the open path damper 57 is, for example, an oil damper.
  • the open circuit damper 57 is disposed in the casing 41.
  • the open path damper 57 is disposed closer to the open path than the open path damper receiver 48.
  • the open path damper 57 includes an outer cylinder 57a fixed to the casing 41, a piston rod 57b protruding from the outer cylinder 57a, and an urging member (not shown) disposed in the outer cylinder 57a and urging the piston rod 57b. Equipped with The piston rod 57b extends along the stroke direction.
  • the piston rod 57 b protrudes from the outer cylinder 57 a toward the open circuit damper receiver 48.
  • the piston rod 57b contacts the open circuit damper receiver 48 at the final stage of the open circuit operation. That is, the tip end portion of the piston rod 57b is separated from the open path damper receiver 48 in the closed state to the open side.
  • the biasing member biases the piston rod 57 b toward the open path damper receiver 48.
  • the display 5 displays the open / close state of the current path in the machine shutoff unit 3.
  • the display 5 switches the display interlockingly with part of the operation of the movable portion 44 of the operation mechanism 40.
  • the display 5 includes an operation detection unit 70, a display unit 80, and a transmission unit 90.
  • the motion detection unit 70 is disposed inside the casing 41 of the operation mechanism 40.
  • the motion detection unit 70 is disposed between the partition wall 42 and the closed path damper receiver 47.
  • the motion detection unit 70 is disposed on the opposite side of the closing damper 56 with the shaft 45 interposed therebetween.
  • the motion detection unit 70 includes a piston 71, a cylinder 72, and a biasing member 73.
  • the cylinder 72 is fixed to the partition wall 42. Inside the cylinder 72, a piston 71 is slidably fitted.
  • the cylinder 72 is filled with a compressible fluid.
  • the compressible fluid is, for example, a gas such as air.
  • the piston 71 is provided displaceably in the stroke direction.
  • the piston 71 compresses the compressible fluid in the cylinder 72 by displacing to the closed side. That is, the compression direction of the piston 71 is on the closed side in the stroke direction.
  • the piston 71 has a contact pin 74 (contact portion) that contacts the closed path damper receiver 47 of the movable portion 44 of the operation mechanism 40.
  • the contact pin 74 protrudes from the cylinder 72 toward the open circuit side.
  • the tip of the contact pin 74 is located closer to the closing side than the tip of the piston rod 56 b of the closing damper 56.
  • the motion detection unit 70 contacts the closed path damper receiver 47 after the contact between the closed path damper receiver 47 of the movable portion 44 of the operation mechanism 40 and the piston rod 57 b of the closed path damper 56 during the closing operation. Further, the contact pin 74 contacts the closing damper receiver 47 of the movable portion 44 of the operating mechanism 40 at the final stage of the closing operation and the initial stage of the opening operation.
  • the biasing member 73 is disposed in the cylinder 72.
  • the biasing member 73 is, for example, a compression coil spring.
  • the biasing member 73 biases the piston 71 to the open side.
  • the display unit 80 is attached to the first flange 22 of the closed container 20.
  • the display unit 80 displays the open / close state of the machine shutoff unit 3.
  • the display unit 80 is, for example, a pressure gauge.
  • the display unit 80 includes a pointer 81 for instructing information on the open / close state of the machine shutoff unit 3.
  • the pointer 81 indicates either “CLOSE” indicating that the circuit is in the closed state or “OPEN” indicating that the circuit is in the open state.
  • a luminous paint is applied to the pointer 81.
  • the transmission unit 90 connects the operation detection unit 70 and the display unit 80.
  • the transmission unit 90 is a tubular member communicating with the inside of the cylinder 72.
  • the transmission unit 90 has electrical insulation and flexibility.
  • the transmission unit 90 transmits the pressure of the compressible fluid in the cylinder 72 to the display unit 80.
  • the transmission unit 90 transmits the contact state of the movable unit 44 of the operation mechanism 40 to the operation detection unit 70 to the display unit 80.
  • the operation of the switch 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the closing operation will be described.
  • the circuit is in the open state, and the display unit 80 of the display 5 indicates that the circuit is in the open state.
  • a control device (not shown) gives a closing operation command to the switch 1 and applies a driving force on the closing side to the drive plate 46 of the movable portion 44 of the operation mechanism 40.
  • the movable portion 44 brings the movable contact 12 into contact with the fixed contact 11 via the operation rod 32 and closes the mechanical contact portion 10.
  • the closing damper receiver 47 of the movable portion 44 of the operating mechanism 40 abuts on the closing damper 56.
  • the movable portion 44 of the operation mechanism 40 receives the braking force from the close path damper 56, decelerates, and finally stops.
  • the contact pin 74 of the operation detection unit 70 of the display unit 5 is delayed toward the closing damper 56 and abuts on the closing damper receiver 47 to be pressed toward the closing side.
  • the display unit 80 switches the state display from the open state to the closed state.
  • the display unit 80 indicates that the circuit is in the closed state when at least the piston 71 of the operation detection unit 70 has moved to the closed side. That is, the timing at which the state display on the display unit 80 switches from the open circuit state to the closed circuit state is an arbitrary timing during movement of the piston 71 to the circuit close side.
  • the open circuit operation Before the switch 1 performs the open circuit operation, the circuit is in the closed state, and the display unit 80 of the display 5 indicates that the circuit is in the closed state.
  • an open circuit operation command is given to the switch 1 by a control device (not shown) and a drive force on the open side is applied to the drive plate 46 of the movable portion 44 of the operation mechanism 40. Then, the movable portion 44 separates the movable contact 12 from the fixed contact 11 via the operation rod 32, and opens the mechanical contact portion 10.
  • the opening damper receiver 48 of the movable portion 44 of the operation mechanism 40 abuts on the opening damper 57.
  • the movable portion 44 of the operation mechanism 40 receives the braking force from the open path damper 57, decelerates, and finally stops.
  • the piston 71 of the operation detection unit 70 of the display 5 is displaced to the open side by the closing damper receiver 47 being displaced to the open side and separated from the contact pin 74 and being pushed by the biasing member 73.
  • the pressure in the cylinder 72 drops.
  • the pressure in the cylinder 72 decreases, the pressure is transmitted to the display unit 80 through the transmission unit 90, and the display unit 80 switches the state display from the closed state to the open state.
  • the display unit 80 displays that the open state is established in a state where at least the piston 71 of the operation detection unit 70 has moved to the open side. That is, the timing at which the state display on the display unit 80 switches from the closed state to the open state is an arbitrary timing during movement of the piston 71 to the open side.
  • the switch 1 of the present embodiment includes a display 5 that displays the open / close state of the machine shutoff unit 3 and switches the display interlockingly with a part of the operation of the movable unit 44 of the operation mechanism 40.
  • a display 5 that displays the open / close state of the machine shutoff unit 3 and switches the display interlockingly with a part of the operation of the movable unit 44 of the operation mechanism 40.
  • the load applied to the movable portion 44 when the movable portion 44 of the operation mechanism 40 is operated is reduced as compared with a configuration in which the display switches the display interlockingly with the entire operation of the movable portion of the operation mechanism. Therefore, the responsiveness fall of the opening-and-closing operation of switch 1 can be controlled.
  • the machine shut-off unit 3 is also provided with a closing damper 56 for contacting the movable part 44 of the operation mechanism 40 to decelerate the movable part 44 during closing operation, and the operation detection unit 70 of the indicator 5 is movable during closing operation. After the contact between the portion 44 and the closing damper 56, the movable portion 44 is contacted. According to this configuration, the operation detection unit 70 contacts the closing damper 56 during the closing operation and contacts the movable portion 44 which has started to decelerate. Therefore, the force from the movable portion 44 of the operation mechanism 40 acting on the operation detection portion 70 is reduced compared to a configuration in which the operation detection portion contacts the movable portion before contact between the movable portion of the operation mechanism and the closed path damper. Be done. Therefore, breakage of the display 5 can be suppressed more reliably.
  • the closing operation is a slower operation than the open operation
  • the movement of the operation mechanism 40 acting on the operation detection unit 70 is compared with a configuration in which the operation detection unit contacts the movable portion of the operation mechanism at the final stage of the open operation.
  • the force from portion 44 is reduced. Therefore, breakage of the display 5 can be suppressed more reliably.
  • the display 5 includes a display unit 80 that displays the open / close state of the machine shutoff unit 3, and a transmission unit 90 that connects the operation detection unit 70 and the display unit 80.
  • the display unit 80 can be disposed at a position away from the operation detection unit 70. For this reason, it becomes possible to arrange display part 80 in arbitrary positions which are easy to look at eyes.
  • the mechanical shutoff unit 3 is disposed on the support plate 7 supported by the insulating support 9. As a result, even when the mechanical shut-off unit 3 is arranged at a high position and at a position shielded by the support plate 7 when viewed from the ground, the display unit 80 can be arranged at a position where it is easy to view.
  • the transmission unit 90 has electrical insulation. According to this configuration, the display unit 80 can be disposed at a position different in potential from the operation detection unit 70. Thus, the degree of freedom in arranging the display unit 80 can be further improved.
  • the transmission part 90 has flexibility. According to this configuration, it is possible to suppress transmission of vibration during operation of the operation mechanism 40 to the display unit 80 via the operation detection unit 70 and the transmission unit 90. Therefore, damage to the display 5 can be suppressed.
  • the motion detection unit 70 includes a piston 71 having a contact pin 74 in contact with the movable portion 44 of the operation mechanism 40, and a cylinder 72 in which the piston 71 is slidably fitted.
  • the transmission unit 90 is a tubular member whose inside communicates with the inside of the cylinder 72, and transmits the pressure in the cylinder 72 to the display unit 80.
  • the display unit 80 switches the display by the pressure. According to this configuration, the kinetic energy of the movable portion 44 of the operation mechanism 40 can be directly transmitted to the display unit 80, and the display of the display unit 80 can be switched. Therefore, for example, the display reliability of the display 5 can be improved as compared with a configuration in which the contact state of the movable unit with respect to the operation detection unit is transmitted to the display unit by an electric signal.
  • the motion detection unit 70 further includes the biasing member 73 disposed in the cylinder 72 and biasing the piston 71 in the direction (open side) opposite to the compression direction.
  • the biasing member 73 can displace the piston 71 in the direction opposite to the compression direction. Therefore, when the movable portion 44 of the operation mechanism 40 is separated from the operation detection unit 70, the pressure in the cylinder 72 can be reliably lowered. Therefore, the state display on the display unit 80 can be reliably switched to each other.
  • the cylinder 72 is filled with a compressible fluid. Therefore, compared with the configuration in which the cylinder 72 is filled with the incompressible fluid, the pressure in the cylinder 72 can be changed gently even if the piston 71 is displaced rapidly. Therefore, the seal structure in the display 5 can be simplified.
  • the switch 1 further includes a support plate 7 on which the mechanical shutoff unit 3 is disposed, and an insulating support 9 for supporting the support plate 7.
  • the mechanical contact portion 10 and the hermetic container 20 are electrically isolated from the ground potential.
  • the sealed container 20 is a bushing having an insulating cylinder 21 and flanges 22 and 23 having conductivity and closing the opening of the end of the insulating cylinder 21. According to this configuration, since the closed container 20 is not grounded, the insulation between the closed container 20 and the mechanical contact portion 10 can be omitted. Therefore, compared with the case where the hermetic container is grounded and electrically insulated from the mechanical contact portion, the insulating cylinder 21 and the mechanical contact portion 10 can be brought closer to each other, so the hermetic container 20 can be miniaturized.
  • the movable contact 12 and the operation mechanism 40 are provided at the same potential. According to this configuration, the insulation of the operation rod 32 interposed between the movable contact 12 and the operation mechanism 40 can be omitted, and the operation mechanism is grounded and compared to the case where the mechanical contact portion is electrically insulated. Thus, the lengthening of the operating rod 32 can be suppressed. Thereby, the increase in mass of the movable portion 44 of the operation mechanism 40 is suppressed, and the decrease in the opening speed of the mechanical contact portion 10 can be suppressed. Therefore, the responsiveness of the open circuit operation can be secured.
  • the display unit 80 of the display 5 is attached to the first flange 22 supporting the fixed contact 11 among the flanges 22 and 23 of the sealed container 20.
  • the operation mechanism 40 since the operation mechanism 40 is connected to the operation rod 32 disposed on the opposite side of the movable contact 12 to the fixed contact 11, the first flange 22 sandwiches the fixed contact 11. It is disposed on the opposite side to the operation mechanism 40. Therefore, the display unit 80 can be attached to the closed container 20 at a position further away from the operation mechanism 40. Therefore, even if the operation mechanism 40 is disposed so as to overlap with the support plate 7 when viewed from the vertical direction, the display unit 80 can be disposed at a position where the display unit 80 is not shielded.
  • the display unit 80 of the display 5 includes a pointer 81 for applying the phosphorescent paint and instructing information on the open / close state of the machine shutoff unit 3.
  • a pointer 81 for applying the phosphorescent paint and instructing information on the open / close state of the machine shutoff unit 3.
  • the operating rod 32 has been described as a configuration different from the operating mechanism 40 in the above embodiment, the operating rod 32 may be included in the configuration of the operating mechanism 40. In addition, the operating rod 32 may be integrally formed with the shaft 45 of the operating mechanism 40.
  • the motion detection unit 70 of the display 5 may not include the biasing member 73. That is, the motion detection unit 70 may displace the piston 71 in the direction opposite to the compression direction at the time of the open operation by the pressure in the cylinder 72 raised at the time of the close operation.
  • FIG. 3 is a front view showing the switch 101 of the second embodiment.
  • the support plate 7 is provided in a plurality of stages, and a plurality (a pair in the illustrated example) of the mechanical shutoff portions 3 are disposed on each support plate 7. It differs from the embodiment.
  • the switch 101 includes a plurality of (six in the illustrated example), the plurality of (three in the illustrated example) mechanical shut-off units 3, the same number of indicators 5 as the mechanical shut-off units 3.
  • a support plate 7 and a plurality of (12 in the illustrated example, 4 ⁇ 3 stages) insulating posts 9 are provided.
  • the plurality of support plates 7 are stacked at intervals in the vertical direction with respect to the insulating support 9.
  • Each support plate 7 is provided with a pair of machine blockers 3.
  • the pair of machine shut-off portions 3 disposed in each support plate 7 is disposed such that the respective operation rods 32 operate on the same straight line during the opening operation.
  • each operation rod 32 of a pair of machine blocking parts 3 arranged in each support plate 7 extends on the same straight line.
  • the pair of machine shut-off portions 3 disposed in each support plate 7 is disposed such that the operation direction of the operation rod 32 at the time of the open circuit operation is reverse.
  • the pair of machine shut-off portions 3 disposed on the support plates 7 are disposed such that the operation mechanisms 40 face each other.
  • each machine shutoff unit is configured to connect the first flanges 22 to the machine shutoff unit adjacent in the vertical direction. It is connected in series by the connecting bus bar 27. Thereby, the plurality of mechanical contact portions 10 are connected in series by the plurality of bus bars 26 and 27.
  • the display 5 is provided corresponding to each of the plurality of machine shutoff units 3. Each display 5 displays the open / close state of the corresponding machine shutoff unit 3.
  • the display unit 80 of each display 5 is attached to the side edge of the lowermost support plate 7.
  • the switch 101 of the present embodiment includes the plurality of machine interrupting units 3 in which the mechanical contact units 10 are connected in series with each other, it is possible to improve the interrupting performance as compared with the configuration including one machine interrupting unit 3. it can.
  • the plurality of support plates 7 in which the mechanical shutoff portions 3 are disposed are stacked in the vertical direction, it is possible to suppress an increase in the ground contact area of the switch 101 provided with the plurality of mechanical shutoff portions 3.
  • the display unit 80 of the display 5 is attached to the support plate 7. According to this configuration, the display unit 80 can be disposed at a position not shielded by the support plate 7. In particular, in the present embodiment, since all the display portions 80 are attached to the side edge of the lowermost support plate 7, even when the lowermost support plate 7 is positioned at a relatively high position, The unit 80 is disposed at a position where it can be easily viewed from the ground.
  • the operation detection unit 70 of the display 5 is formed to contact the movable portion 44 of the operation mechanism 40 at the final stage of the closing operation, but the present invention is not limited to this.
  • the operation detection unit of the display may be configured to contact the movable portion of the operation mechanism at the final stage of the open circuit operation.
  • the tip of the contact pin 74 is located closer to the closed path than the tip of the piston rod 56b of the closed path damper 56, but at the same position as the tip of the piston rod 56b of the closed path damper 56 in the stroke direction. It may be located. Even in this configuration, the motion detection unit 70 contacts the closed-path damper receiver 47 after the contact between the closed-path damper receiver 47 of the movable portion 44 of the operation mechanism 40 and the piston rod 57b of the closed-path damper 56 during the closing operation. Do.
  • the force from the movable portion 44 of the operation mechanism 40 acting on the operation detection portion 70 is reduced compared to a configuration in which the operation detection portion contacts the movable portion before contact between the movable portion of the operation mechanism and the closed path damper. Be done. Therefore, breakage of the display 5 can be suppressed more reliably.
  • the cylinder 72 of the display 5 may be filled with an incompressible fluid.
  • the display may be formed to transmit an electrical signal from the operation detection unit to the display unit. That is, the display may include an operation detection unit including an electrical sensor, a transmission unit that is an electric wire, and a display unit that switches display based on a signal output from the operation detection unit.
  • an airtight container may be a vacuum state.
  • the display since the display has a switch that switches the display interlockingly with a part of the operation of the movable unit of the machine shutoff unit, the display unit is not interlocked with the operation period of the movable unit of the operation mechanism. It occurs for a period. For this reason, the force from the movable portion of the operating mechanism acting on the display is reduced as compared with a configuration in which the display switches the display in conjunction with the entire operation of the movable portion of the operating mechanism. Therefore, in the switch in which the switching operation is highly responsive, breakage of the display can be suppressed.

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Abstract

実施形態の開閉器は、機械遮断部と、表示器と、を持つ。機械遮断部は、機械接点部、密閉容器、操作ロッドおよび操作機構を持つ。機械接点部は、固定接触子と可動接触子とを持つ。密閉容器は、機械接点部と絶縁性ガスとを封入している。操作ロッドは、可動接触子に連結されている。操作ロッドは、密閉容器の内部から外部に延出している。操作機構は、操作ロッドに連結されている。操作機構は、可動接触子を固定接触子に対して接離させて開路動作および閉路動作を行う。表示器は、機械遮断部の開閉状態を表示する。表示器は、機械遮断部の可動部の動作の一部に連動して表示を切り替える。

Description

開閉器
　本発明の実施形態は、開閉器に関する。
　事故電流の遮断責務を持つ高電圧用の開閉器は、一般的に、接離可能に設けられた固定接触子および可動接触子を有する機械接点部と、機械接点部を内部に封入する密閉容器と、可動接触子を固定接触子に対して接離させるように駆動する操作機構と、を備えている。開閉器は、開閉動作を高応答化することで、例えば数ミリ秒程度のごく短時間での事故遮断が要求される高電圧直流遮断器において、機械遮断部として適用することが可能である。
　ところで、開閉動作が高応答化された開閉器は、可動接触子に対して１０００Ｇ以上の高加速を実現する反面、可動部に生じる慣性力が非常に大きくなる。機械接点部の開閉状態を表示する状態表示器は、一般的に操作機構の可動部に常時連結され、リンク機構を介して開閉状態の表示を切り替える。しかしながら、状態表示器は、操作機構の可動部の高加速度運動による慣性力によって、変形や破損が生じる場合がある。
日本国特開２００３－３４８７２１号公報 国際公開２０１１／０５７６７５号パンフレット 日本国特開２０１６－０１５２３６号公報 日本国特開２００８－２２０１６０号公報 日本国特開２０１７－０２２００２号公報
　本発明が解決しようとする課題は、高電圧化が容易、かつ耐久性の高い開閉器を提供することである。
　実施形態の開閉器は、機械遮断部と、表示器と、を持つ。機械遮断部は、機械接点部、密閉容器、操作ロッドおよび操作機構を持つ。機械接点部は、固定接触子と可動接触子とを持つ。密閉容器は、機械接点部と絶縁性ガスとを封入している。操作ロッドは、可動接触子に連結されている。操作ロッドは、密閉容器の内部から外部に延出している。操作機構は、操作ロッドに連結されている。操作機構は、可動接触子を固定接触子に対して接離させて開路動作および閉路動作を行う。表示器は、機械遮断部の開閉状態を表示する。表示器は、機械遮断部の可動部の動作の一部に連動して表示を切り替える。
第１の実施形態の開閉器の内部構成を示す正面図。 第１の実施形態の開閉器の内部構成を示す正面図。 第２の実施形態の開閉器を示す正面図。
　以下、実施形態の開閉器を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
　（第１の実施形態）
　図１および図２は、第１の実施形態の開閉器１の内部構成を示す正面図である。
　図１に示すように、開閉器１は、機械遮断部３と、表示器５と、支持板７と、複数（図示の例では４個）の絶縁支柱９と、を備える。
　支持板７は、機械遮断部３が配置された板材である。支持板７は、例えば繊維強化プラスチック等により形成されている。例えば、支持板７は、平面視矩形状に形成されている。
　複数の絶縁支柱９は、支持板７を支持する。絶縁支柱９は、例えば碍子やポリマー、繊維強化プラスチック等により形成されている。絶縁支柱９は、基礎Ｆに立設されている。絶縁支柱９は、鉛直方向に沿って延びている。各絶縁支柱９は、支持板７の角部に連結されている。絶縁支柱９は、機械遮断部３を基礎Ｆに対して電気的に絶縁している。
　機械遮断部３は、支持板７を介して絶縁支柱９に支持されている。機械遮断部３は、機械接点部１０と、密閉容器２０と、固定ロッド３１と、操作ロッド３２と、操作機構４０と、を備えている。
　機械接点部１０は、例えばガス接点である。機械接点部１０は、接地電位から電気的に絶縁されている。機械接点部１０は、固定接触子１１および可動接触子１２を有する。固定接触子１１および可動接触子１２は、互いに接離可能に設けられている。機械接点部１０は、固定接触子１１および可動接触子１２を互いに接触させることで閉極する（図２参照）。機械接点部１０は、固定接触子１１および可動接触子１２を互いに開離させることで開極する。機械接点部１０を通る通電路は、固定接触子１１および可動接触子１２を開離させることで開路する。以下の説明では、機械遮断部３の開閉状態のうち、図２に示すように機械接点部１０が閉極した状態（機械的に閉じた状態）を閉路状態といい、図１に示すように機械接点部１０が開極した状態（機械的に開いた状態）を開路状態という。すなわち、機械遮断部３により機械接点部１０を通る通電路が電気的に遮断された状態は、開路状態の一部に含まれる。また、機械遮断部３の動作のうち、可動接触子１２を固定接触子１１から開離させる動作を開路動作という。また、機械遮断部３の動作のうち、可動接触子１２を固定接触子１１に接触させる動作を閉路動作という。また、以下の機械遮断部３に関する説明では、固定接触子１１および可動接触子１２が接離する方向をストローク方向という。また、ストローク方向のうち、可動接触子１２が固定接触子１１から開離する際に変位する側を開路側といい、可動接触子１２が固定接触子１１に接触する際に変位する側を閉路側という。本実施形態では、ストローク方向は、水平の一方向である。
　密閉容器２０は、鉛直方向から見て少なくとも一部が支持板７よりも外側に位置するように配置されている。密閉容器２０は、機械接点部１０および絶縁性ガスを封入する。密閉容器２０は、絶縁性ガスとして、例えば六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガス等を封入している。密閉容器２０は、円筒状の絶縁筒２１と、絶縁筒２１の両端開口を閉塞する第１フランジ２２（フランジ）および第２フランジ２３と、を備える碍管である。絶縁筒２１は、ストローク方向に沿って延びている。絶縁筒２１は、例えば絶縁材料により形成されている。第１フランジ２２および第２フランジ２３は、それぞれ金属材料により形成され、導電性を有している。密閉容器２０は、接地電位から電気的に絶縁されている。また、密閉容器２０は、開極した固定接触子１１と可動接触子１２とを電気的に絶縁する。第１フランジ２２は、絶縁筒２１の両端開口のうち、ストローク方向において固定接触子１１を挟んで可動接触子１２とは反対側の開口を閉塞している。第２フランジ２３は、絶縁筒２１の両端開口のうち、ストローク方向において可動接触子１２を挟んで固定接触子１１とは反対側の開口を閉塞している。
　固定ロッド３１は、固定接触子１１に連結されている。固定ロッド３１は、金属材料により形成されている。固定ロッド３１は、ストローク方向に沿って延在している。固定ロッド３１は、密閉容器２０内で第１フランジ２２と固定接触子１１とを連結している。固定ロッド３１は、固定接触子１１と一体的に形成されていてもよい。固定ロッド３１は、固定接触子１１と第１フランジ２２とを電気的に導通している。
　操作ロッド３２は、可動接触子１２に連結されている。操作ロッド３２は、例えば全体が金属材料により形成されている。操作ロッド３２は、ストローク方向に沿って延在している。操作ロッド３２は、密閉容器２０内で可動接触子１２に連結され、第２フランジ２３に設けられた貫通孔２３ａを通って密閉容器２０の内部から外部に延出している。操作ロッド３２は、可動接触子１２と一体的に形成されていてもよい。操作ロッド３２は、密閉容器２０の内部の気密を保ちつつ、第２フランジ２３に対して摺動可能に設けられている。操作ロッド３２は、可動接触子１２と第２フランジ２３とを電気的に導通している。操作ロッド３２は、操作機構４０によってストローク方向に移動することにより、可動接触子１２を固定接触子１１に対して移動させる。
　操作機構４０は、操作ロッド３２を駆動する機構である。操作機構４０は、操作ロッド３２をストローク方向に往復動作させる。操作機構４０は、操作ロッド３２を介して、可動接触子１２を固定接触子１１に対して接離させる。操作機構４０は、可動接触子１２と同電位に設けられている。具体的に、操作機構４０は、基準電位が機械接点部１０の可動接触子１２と同電位となるように設けられている。
　操作機構４０は、鉛直方向から見て支持板７と重なるように配置されている。操作機構４０は、密閉容器２０よりも開路側に配置されている。操作機構４０は、支持部６１を介して第２フランジ２３に固定されている。支持部６１は、ストローク方向に延在する棒状の部材等により形成されている。支持部６１は、例えば全体が金属材料により形成されている。支持部６１は、第１ブラケット６２を介して支持板７の上面に固定されている。第１ブラケット６２は、例えば支持部６１の閉路側の端部に固定されている。
　操作機構４０は、動力源を電力とした応答性の高い電磁アクチュエータである。電磁アクチュエータは、例えば電磁反発操作機構である。操作機構４０は、ケーシング４１と、可動部４４と、コイル５１，５２と、閉路ダンパ５６（衝撃吸収部材）と、開路ダンパ５７と、を備えている。
　ケーシング４１は、操作機構４０の各構成要素を収容する。ケーシング４１内には、仕切壁４２が設けられている。仕切壁４２は、ケーシング４１内の空間をストローク方向に分割している。仕切壁４２には、後述するシャフト４５が挿通される貫通孔４２ａが形成されている。ケーシング４１は、第２ブラケット６３を介して支持板７の上面に固定されている。第２ブラケット６３は、例えばケーシング４１の開路側の端部に固定されている。
　可動部４４は、操作機構４０が操作ロッド３２を駆動する際に動作する部分である。可動部４４は、シャフト４５と、駆動板４６と、閉路ダンパ受け４７と、開路ダンパ受け４８と、を備える。シャフト４５は、ストローク方向に沿って延在している。シャフト４５は、仕切壁４２の貫通孔４２ａに挿通されている。シャフト４５は、ケーシング４１に対して、ストローク方向に沿って変位可能な状態で配置されている。シャフト４５の開路側の端部は、ケーシング４１内に配置されている。シャフト４５の閉路側の端部には、操作ロッド３２が連結されている。
　駆動板４６は、ケーシング４１内における仕切壁４２よりも閉路側に設けられている。駆動板４６は、良導体の金属板である。駆動板４６は、シャフト４５に固定されている。駆動板４６は、シャフト４５からシャフト４５の径方向外側に向かって張り出すように設けられている。
　閉路ダンパ受け４７は、ケーシング４１内において、仕切壁４２よりも開路側に設けられている。閉路ダンパ受け４７は、シャフト４５からシャフト４５の径方向外側に向かって突出している。例えば、閉路ダンパ受け５７は、フランジ状に形成されている。
　開路ダンパ受け４８は、ケーシング４１内において、閉路ダンパ受け４７よりも開路側に設けられている。開路ダンパ受け４８は、シャフト４５の開路側の端部からシャフト４５の径方向外側に向かって突出している。
　コイル５１，５２は、ケーシング４１内における仕切壁４２よりも閉路側に設けられている。コイル５１，５２は、閉路用コイル５１と、開路用コイル５２と、である。閉路用コイル５１は、円環状のコイルであり、シャフト４５を囲むように配置されている。閉路用コイル５１は、駆動板４６よりも開路側に設けられ、駆動板４６とストローク方向で対向している。閉路用コイル５１は、閉路用コイル５１に電流が印加された際に、駆動板４６に逆方向の誘導電流を発生させ、駆動板４６に閉路用コイル５１から離間する方向の反発力を与える。すなわち、閉路用コイル５１は、可動部４４を閉路側に変位させて、操作ロッド３２を介して可動接触子１２を固定接触子１１に接触させる。
　開路用コイル５２は、円環状のコイルであり、シャフト４５を囲むように配置されている。開路用コイル５２は、駆動板４６を挟んで閉路用コイル５１とは反対側に設けられ、駆動板４６とストローク方向で対向している。開路用コイル５２は、開路用コイル５２に電流が印加された際に、駆動板４６に逆方向の誘導電流を発生させ、駆動板４６に開路用コイル５２から離間する方向の反発力を与える。すなわち、開路用コイル５２は、可動部４４を開路側に変位させて、操作ロッド３２を介して可動接触子１２を固定接触子１１から開離させる。
　閉路ダンパ５６は、閉路動作時に可動部４４に接触して可動部４４を減速させる。閉路ダンパ５６は、例えばオイルダンパである。閉路ダンパ５６は、ケーシング４１内に配置されている。閉路ダンパ５６は、仕切壁４２と閉路ダンパ受け４７との間に配置されている。閉路ダンパ５６は、仕切壁４２に固定された外筒５６ａと、外筒５６ａから突出したピストンロッド５６ｂと、外筒５６ａ内に配置されピストンロッド５６ｂを付勢する付勢部材（不図示）と、を備える。ピストンロッド５６ｂは、ストローク方向に沿って延びている。ピストンロッド５６ｂは、外筒５６ａから閉路ダンパ受け４７に向かって突出している。ピストンロッド５６ｂは、閉路動作の最終段階で、閉路ダンパ受け４７に接触する。すなわち、ピストンロッド５６ｂの先端部は、開路状態において、閉路ダンパ受け４７から閉路側に離間している。付勢部材は、ピストンロッド５６ｂを閉路ダンパ受け４７に向けて付勢している。
　開路ダンパ５７は、開路動作時に可動部４４に接触して可動部４４を減速させる。開路ダンパ５７は、例えばオイルダンパである。開路ダンパ５７は、ケーシング４１内に配置されている。開路ダンパ５７は、開路ダンパ受け４８よりも開路側に配置されている。開路ダンパ５７は、ケーシング４１に固定された外筒５７ａと、外筒５７ａから突出したピストンロッド５７ｂと、外筒５７ａ内に配置されピストンロッド５７ｂを付勢する付勢部材（不図示）と、を備える。ピストンロッド５７ｂは、ストローク方向に沿って延びている。ピストンロッド５７ｂは、外筒５７ａから開路ダンパ受け４８に向かって突出している。ピストンロッド５７ｂは、開路動作の最終段階で、開路ダンパ受け４８に接触する。すなわち、ピストンロッド５７ｂの先端部は、閉路状態における開路ダンパ受け４８から開路側に離間している。付勢部材は、ピストンロッド５７ｂを開路ダンパ受け４８に向けて付勢している。
　表示器５は、機械遮断部３における通電路の開閉状態を表示する。表示器５は、操作機構４０の可動部４４の動作の一部に連動して表示を切り替える。表示器５は、動作検出部７０と、表示部８０と、伝達部９０と、を備える。
　動作検出部７０は、操作機構４０のケーシング４１の内部に配置されている。動作検出部７０は、仕切壁４２と閉路ダンパ受け４７との間に配置されている。例えば、動作検出部７０は、シャフト４５を挟んで閉路ダンパ５６とは反対側に配置されている。
　動作検出部７０は、ピストン７１と、シリンダ７２と、付勢部材７３と、を備えている。
　シリンダ７２は、仕切壁４２に固定されている。シリンダ７２の内側には、ピストン７１が摺動可能に嵌合されている。シリンダ７２内には、圧縮性流体が充填されている。圧縮性流体は、例えば空気等の気体である。
　ピストン７１は、ストローク方向に変位可能に設けられている。ピストン７１は、閉路側に変位することで、シリンダ７２内の圧縮性流体を圧縮する。つまり、ピストン７１の圧縮方向は、ストローク方向における閉路側である。ピストン７１は、操作機構４０の可動部４４の閉路ダンパ受け４７に接触する接触ピン７４（接触部）を有する。接触ピン７４は、シリンダ７２から開路側に向かって突出している。接触ピン７４の先端は、閉路ダンパ５６のピストンロッド５６ｂの先端よりも閉路側に位置している。これにより、動作検出部７０は、閉路動作時において、操作機構４０の可動部４４の閉路ダンパ受け４７と閉路ダンパ５６のピストンロッド５７ｂとの接触以降に、閉路ダンパ受け４７に接触する。また、接触ピン７４は、閉路動作時の最終段階および開路動作時の初期段階に操作機構４０の可動部４４の閉路ダンパ受け４７に接触する。
　付勢部材７３は、シリンダ７２内に配設されている。付勢部材７３は、例えば圧縮コイルばねである。付勢部材７３は、ピストン７１を開路側に付勢する。
　表示部８０は、密閉容器２０の第１フランジ２２に取り付けられている。表示部８０は、機械遮断部３の開閉状態を表示する。表示部８０は、例えば圧力ゲージである。表示部８０は、機械遮断部３の開閉状態に関する情報を指示する指針８１を備える。図示の例では、指針８１は、閉路状態であることを示す「ＣＬＯＳＥ」の表記、および開路状態であることを示す「ＯＰＥＮ」の表記のいずれか一方を指示する。指針８１には、蓄光塗料が塗布されている。
　伝達部９０は、動作検出部７０と表示部８０とを接続する。伝達部９０は、シリンダ７２の内側に連通する管状の部材である。伝達部９０は、電気絶縁性および可撓性を有する。伝達部９０は、シリンダ７２内の圧縮性流体の圧力を表示部８０に伝達する。これにより、伝達部９０は、動作検出部７０に対する操作機構４０の可動部４４の接触状態を表示部８０に伝達している。
　次に、図１および図２を参照して、開閉器１の動作について説明する。
　まず、閉路動作について説明する。開閉器１が閉路動作を行う前は開路状態であり、表示器５の表示部８０は、開路状態であることを表示する。開閉器１の閉路動作の際は、図示しない制御装置により開閉器１に閉路動作指令を与え、操作機構４０の可動部４４の駆動板４６に閉路側の駆動力を与える。すると、可動部４４は、操作ロッド３２を介して可動接触子１２を固定接触子１１と接触させ、機械接点部１０を閉極する。
　閉路動作の後半において、操作機構４０の可動部４４の閉路ダンパ受け４７は、閉路ダンパ５６と当接する。これにより、操作機構４０の可動部４４は、閉路ダンパ５６より制動力を受けて減速し、最終的に停止する。表示器５の動作検出部７０の接触ピン７４は、閉路ダンパ５６に遅れて、閉路ダンパ受け４７と当接して閉路側に押圧される。接触ピン７４が閉路側に押圧されると、ピストン７１によりシリンダ７２内の圧縮性流体が圧縮され、シリンダ７２内の圧力が上昇する。シリンダ７２内の圧力が上昇すると、伝達部９０を通じて表示部８０に圧力が伝達され、表示部８０が、状態表示を開路状態から閉路状態へと切り替える。なお、表示部８０は、少なくとも動作検出部７０のピストン７１が閉路側に移動し切った状態において、閉路状態であることを表示する。つまり、表示部８０における状態表示が開路状態から閉路状態に切り替わるタイミングは、ピストン７１の閉路側への移動中の任意のタイミングである。
　次に開路動作について説明する。開閉器１が開路動作を行う前は閉路状態であり、表示器５の表示部８０は、閉路状態であることを表示する。開閉器１の開路動作の際は、図示しない制御装置により開閉器１に開路動作指令を与え、操作機構４０の可動部４４の駆動板４６に開路側の駆動力を与える。すると、可動部４４は、操作ロッド３２を介して可動接触子１２を固定接触子１１から開離させ、機械接点部１０を開極する。
　開路動作の後半において、操作機構４０の可動部４４の開路ダンパ受け４８は、開路ダンパ５７と当接する。これにより、操作機構４０の可動部４４は、開路ダンパ５７より制動力を受けて減速し、最終的に停止する。表示器５の動作検出部７０のピストン７１は、閉路ダンパ受け４７が開路側に変位して接触ピン７４から離間し、付勢部材７３に押されることによって開路側に変位する。これにより、シリンダ７２内の圧力が下降する。シリンダ７２内の圧力が下降すると、伝達部９０を通じて表示部８０に圧力が伝達され、表示部８０が、状態表示を閉路状態から開路状態へと切り替える。なお、表示部８０は、少なくとも動作検出部７０のピストン７１が開路側に移動し切った状態において、開路状態であることを表示する。つまり、表示部８０における状態表示が閉路状態から開路状態に切り替わるタイミングは、ピストン７１の開路側への移動中の任意のタイミングである。
　本実施形態の開閉器１は、機械遮断部３の開閉状態を表示するとともに、操作機構４０の可動部４４の動作の一部に連動して表示を切り替える表示器５を備える。この構成によれば、操作機構４０の可動部４４の動作期間に表示器５と連動しない期間が発生する。このため、表示器が操作機構の可動部の動作全体に連動して表示を切り替える構成と比較して、表示器５に作用する操作機構４０の可動部４４からの力が低減される。したがって、開閉動作が高応答化された開閉器１において、表示器５の破損を抑制することができる。また、表示器が操作機構の可動部の動作全体に連動して表示を切り替える構成と比較して、操作機構４０の可動部４４の動作時に可動部４４にかかる負荷が低減される。したがって、開閉器１の開閉動作の応答性低下を抑制できる。
　また、機械遮断部３は、閉路動作時に操作機構４０の可動部４４に接触して可動部４４を減速させる閉路ダンパ５６を備え、表示器５の動作検出部７０は、閉路動作時において、可動部４４と閉路ダンパ５６との接触以降に可動部４４に接触する。この構成によれば、動作検出部７０は、閉路動作時において閉路ダンパ５６に接触して減速し始めた可動部４４に接触する。このため、動作検出部が操作機構の可動部と閉路ダンパとの接触前に可動部に接触する構成と比較して、動作検出部７０に作用する操作機構４０の可動部４４からの力が低減される。したがって、表示器５の破損をより確実に抑制することができる。
　しかも、閉路動作は、開路動作よりも低速動作なので、動作検出部が開路動作の最終段階で操作機構の可動部に接触する構成と比較して、動作検出部７０に作用する操作機構４０の可動部４４からの力が低減される。したがって、表示器５の破損をより確実に抑制することができる。
　また、表示器５は、機械遮断部３の開閉状態を表示する表示部８０と、動作検出部７０と表示部８０とを接続する伝達部９０と、を備える。この構成によれば、表示部８０を動作検出部７０から離れた位置に配置することができる。このため、表示部８０を目視しやすい任意の位置に配置することが可能となる。特に、本実施形態では、機械遮断部３が絶縁支柱９に支持された支持板７に配置されている。これにより、機械遮断部３が高所かつ地上から見て支持板７に遮蔽された位置に配置された場合であっても、表示部８０を目視しやすい位置に配置することができる。
　しかも、伝達部９０は、電気絶縁性を有する。この構成によれば、動作検出部７０とは電位の異なる位置に表示部８０を配置することができる。よって、表示部８０の配置自由度をさらに向上させることができる。
　また、伝達部９０は、可撓性を有する。この構成によれば、操作機構４０の動作時の振動が、動作検出部７０および伝達部９０を介して表示部８０に伝達することを抑制できる。したがって、表示器５の破損を抑制できる。
　また、動作検出部７０は、操作機構４０の可動部４４に接触する接触ピン７４を有するピストン７１と、内側にピストン７１が摺動可能に嵌合されたシリンダ７２と、を備える。伝達部９０は、内部がシリンダ７２の内側に連通する管状の部材であり、シリンダ７２内の圧力を表示部８０に伝達する。表示部８０は、圧力によって表示を切り替える。この構成によれば、操作機構４０の可動部４４の運動エネルギーを表示部８０に直接伝達して表示部８０の表示を切り替えることができる。このため、例えば動作検出部に対する可動部の接触状態を電気信号により表示部に伝達する構成と比較して、表示器５の表示信頼性を向上させることができる。
　しかも、動作検出部７０は、シリンダ７２内に配設されピストン７１を圧縮方向とは反対方向（開路側）に付勢する付勢部材７３をさらに備える。この構成によれば、操作機構４０の可動部４４が変位してピストン７１から離間した際に、付勢部材７３によりピストン７１を圧縮方向とは反対方向に変位させることができる。よって、操作機構４０の可動部４４が動作検出部７０から離間した際に、シリンダ７２内の圧力を確実に下降させることができる。したがって、表示部８０における状態表示を確実に相互に切り替えることができる。
　さらに、シリンダ７２内には、圧縮性流体が充填されている。このため、シリンダ７２内に非圧縮性流体が充填されている構成と比較して、ピストン７１が急激に変位した場合であっても、シリンダ７２内の圧力を穏やかに変化させることができる。したがって、表示器５におけるシール構造を簡易化することができる。
　また、開閉器１は、機械遮断部３が配置された支持板７と、支持板７を支持する絶縁支柱９と、を備える。機械接点部１０および密閉容器２０は、接地電位から電気的に絶縁されている。密閉容器２０は、絶縁筒２１と、導電性を有し絶縁筒２１の端部の開口を閉塞するフランジ２２，２３と、を有する碍管である。この構成によれば、密閉容器２０が接地されていないため、密閉容器２０と機械接点部１０との絶縁を省略できる。よって、密閉容器が接地され機械接点部に対して電気的に絶縁された場合と比較して、絶縁筒２１と機械接点部１０とを近付けることができるので、密閉容器２０を小型化できる。
　さらに、可動接触子１２および操作機構４０は、同電位に設けられている。この構成によれば、可動接触子１２と操作機構４０との間に介在する操作ロッド３２の絶縁化を省略でき、操作機構が接地され機械接点部に対して電気的に絶縁された場合と比較して、操作ロッド３２の長尺化を抑制できる。これにより、操作機構４０の可動部４４の質量の増加が抑制され、機械接点部１０の開極速度の低下を抑制できる。したがって、開路動作の応答性を確保できる。
　また、表示器５の表示部８０は、密閉容器２０のフランジ２２，２３のうち、固定接触子１１を支持する第１フランジ２２に取り付けられている。この構成では、操作機構４０が可動接触子１２に対して固定接触子１１とは反対側に配置される操作ロッド３２に連結されているので、第１フランジ２２は、固定接触子１１を挟んで操作機構４０とは反対側に配置される。よって、密閉容器２０における操作機構４０からより離れた位置に表示部８０を取り付けることができる。したがって、操作機構４０が鉛直方向から見て支持板７と重なるように配置されていても、表示部８０を支持板７に遮蔽されない位置に配置することができる。
　また、表示器５の表示部８０は、蓄光塗料が塗布され機械遮断部３の開閉状態に関する情報を指示する指針８１を備える。この構成によれば、指針８１を発光させることができるので、表示部８０が暗所に配置された場合であっても、機械遮断部３の開閉状態を目視することができる。
　なお、上記実施形態では、操作ロッド３２を、操作機構４０とは別の構成として説明したが、操作ロッド３２は操作機構４０の構成に含まれてもよい。また、操作ロッド３２は、操作機構４０のシャフト４５と一体形成されていてもよい。
　また、表示器５の動作検出部７０は、付勢部材７３を備えていなくてもよい。すなわち、動作検出部７０は、閉路動作時に上昇したシリンダ７２内の圧力によって、開路動作時にピストン７１を圧縮方向とは反対方向に変位させてもよい。
（第２の実施形態）
　図３は、第２の実施形態の開閉器１０１を示す正面図である。
　図３に示す第２の実施形態では、支持板７が複数段設けられ、各支持板７には複数（図示の例では一対）の機械遮断部３が配置されている点で、第１の実施形態と異なっている。
　図３に示すように、開閉器１０１は、複数（図示の例では６個）の機械遮断部３と、機械遮断部３と同数の表示器５と、複数（図示の例では３個）の支持板７と、複数（図示の例では４個×３段で１２個）の絶縁支柱９と、を備える。複数の支持板７は、絶縁支柱９に対して鉛直方向に間隔をあけて積載されている。各支持板７には、一対の機械遮断部３が配置されている。
　各支持板７に配置された一対の機械遮断部３は、それぞれの操作ロッド３２が開路動作時に同一直線上で動作するように配置されている。具体的に、各支持板７に配置された一対の機械遮断部３の各操作ロッド３２は、同一直線上に延在している。さらに、各支持板７に配置された一対の機械遮断部３は、開路動作時の操作ロッド３２の動作方向が逆方向になるように配置されている。具体的に、各支持板７に配置された一対の機械遮断部３は、それぞれの操作機構４０が互いに対向するように配置されている。
　各支持板７に配置された一対の機械遮断部３は、第２フランジ２３同士を接続するブスバー２６により直列接続されている。また、各支持板７に配置された一対の機械遮断部３を１つの機械遮断部とみなした場合、各機械遮断部は、鉛直方向で隣り合う機械遮断部に対し、第１フランジ２２同士を接続するブスバー２７により直列接続されている。これにより、複数の機械接点部１０は、複数のブスバー２６，２７により直列接続されている。
　表示器５は、複数の機械遮断部３それぞれに対応して設けられている。各表示器５は、対応する機械遮断部３の開閉状態を表示する。各表示器５の表示部８０は、最下段の支持板７の側縁に取り付けられている。
　本実施形態の開閉器１０１は、機械接点部１０が互いに直列接続された複数の機械遮断部３を備えるので、機械遮断部３を１つ備える構成と比較して、遮断性能を向上させることができる。
　また、機械遮断部３が配置された複数の支持板７は、鉛直方向に積み上げられているので、複数の機械遮断部３を備える開閉器１０１の接地面積の増加を抑制できる。
　また、表示器５の表示部８０は、支持板７に取り付けられている。この構成によれば、表示部８０を支持板７に遮蔽されない位置に配置することが可能となる。
　特に、本実施形態では、全ての表示部８０が最下段の支持板７の側縁に取り付けられているので、最下段の支持板７が比較的高い位置に位置する場合であっても、表示部８０が地上から目視しやすい位置に配置される。
　なお、上記実施形態では、表示器５の動作検出部７０が閉路動作の最終段階で操作機構４０の可動部４４に接触するように形成されているが、これに限定されない。表示器の動作検出部は、開路動作の最終段階で操作機構の可動部に接触するように形成されていてもよい。
　また、上記実施形態では、接触ピン７４の先端は、閉路ダンパ５６のピストンロッド５６ｂの先端よりも閉路側に位置しているが、ストローク方向において閉路ダンパ５６のピストンロッド５６ｂの先端と同じ位置に位置していてもよい。この構成であっても、動作検出部７０は、閉路動作時において、操作機構４０の可動部４４の閉路ダンパ受け４７と閉路ダンパ５６のピストンロッド５７ｂとの接触以降に、閉路ダンパ受け４７に接触する。このため、動作検出部が操作機構の可動部と閉路ダンパとの接触前に可動部に接触する構成と比較して、動作検出部７０に作用する操作機構４０の可動部４４からの力が低減される。したがって、表示器５の破損をより確実に抑制することができる。
　また、表示器５のシリンダ７２内には、非圧縮性流体が充填されていてもよい。また、表示器は、動作検出部から表示部に電気的な信号を伝達するように形成されていてもよい。すなわち、表示器は、電気的なセンサを含む動作検出部と、電線である伝達部と、動作検出部から出力された信号に基づいて表示を切り替える表示部と、を備えていてもよい。
　また、上記実施形態では、密閉容器２０に絶縁性ガスが封入されているが、密閉容器内は真空状態であってもよい。
　以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、機械遮断部の可動部の動作の一部に連動して表示を切り替える表示器を持つので、操作機構の可動部の動作期間に表示部と連動しない期間発生する。このため、表示器が操作機構の可動部の動作全体に連動して表示を切り替える構成と比較して、表示器に作用する操作機構の可動部からの力が低減される。したがって、開閉動作が高応答化された開閉器において、表示器の破損を抑制することができる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Claims (13)

  1. 　固定接触子と可動接触子とを有する機械接点部、
    　前記機械接点部と絶縁性ガスとを封入した密閉容器、
    　前記可動接触子に連結され前記密閉容器の内部から外部に延出した操作ロッド、
    　および前記操作ロッドに連結され前記可動接触子を前記固定接触子に対して接離させて開路動作および閉路動作を行う操作機構、を有する機械遮断部と、
    　前記機械遮断部の開閉状態を表示するとともに、前記機械遮断部の可動部の動作の一部に連動して表示を切り替える表示器と、
    　を備える開閉器。
  2. 　前記機械遮断部は、前記開路動作および前記閉路動作のいずれか一方の動作時に前記可動部に接触して前記可動部を減速させる衝撃吸収部材を備え、
    　前記表示器は、前記一方の動作時において、前記可動部と前記衝撃吸収部材との接触以降に前記可動部に接触する動作検出部を備える、
    　請求項１に記載の開閉器。
  3. 　前記一方の動作は、前記閉路動作である、
    　請求項２に記載の開閉器。
  4. 　前記表示器は、
    　　前記機械遮断部の開閉状態を表示する表示部と、
    　　前記動作検出部と前記表示部とを接続し、前記動作検出部に対する前記可動部の接触状態を前記表示部に伝達する伝達部と、
    　をさらに備える、
    　請求項２または請求項３に記載の開閉器。
  5. 　前記表示器は、
    　　前記可動部に接触する動作検出部と、
    　　前記機械遮断部の開閉状態を表示する表示部と、
    　　前記動作検出部と前記表示部とを接続し、前記動作検出部に対する前記可動部の接触状態を前記表示部に伝達する伝達部と、
    　を備える、
    　請求項１に記載の開閉器。
  6. 　前記動作検出部は、
    　　前記可動部に接触する接触部を有するピストンと、
    　　内側に前記ピストンが摺動可能に嵌合されたシリンダと、
    　を備え、
    　前記伝達部は、前記シリンダの内側に連通する管状の部材であり、前記シリンダ内の圧力を前記表示部に伝達し、
    　前記表示部は、圧力によって表示を切り替える、
    　請求項４または請求項５に記載の開閉器。
  7. 　前記動作検出部は、前記シリンダ内に配設され、前記ピストンを圧縮方向とは反対方向に付勢する付勢部材をさらに備える、
    　請求項６に記載の開閉器。
  8. 　前記伝達部は、電気絶縁性を有する、
    　請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の開閉器。
  9. 　前記機械遮断部が配置された支持板と、
    　前記支持板を支持する絶縁支柱と、
    　をさらに備え、
    　前記機械接点部および前記密閉容器は、接地電位から電気的に絶縁され、
    　前記可動接触子および前記操作機構は、同電位に設けられ、
    　前記密閉容器は、絶縁筒と、導電性を有し前記絶縁筒の端部の開口を閉塞するフランジと、を有する碍管である、
    　請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の開閉器。
  10. 　前記フランジは、前記固定接触子を支持し、
    　前記表示器は、前記機械遮断部の開閉状態を表示する表示部を備え、
    　前記表示部は、前記フランジに取り付けられている、
    　請求項９に記載の開閉器。
  11. 　前記機械遮断部が配置される支持板と、
    　前記支持板を支持する絶縁支柱と、
    　をさらに備え、
    　前記表示器は、前記機械遮断部の開閉状態を表示する表示部を備え、
    　前記表示部は、前記支持板の側縁に取り付けられている、
    　請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の開閉器。
  12. 　前記機械接点部が互いに直列接続された複数の前記機械遮断部と、
    　前記複数の機械遮断部それぞれの開閉状態を表示する複数の前記表示器と、
    　を備える請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の開閉器。
  13. 　前記表示器は、蓄光塗料が塗布され前記機械遮断部の開閉状態に関する情報を指示する指針を備える、
    　請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の開閉器。
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