米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 電気素子 -> 株式会社日立製作所

発明の名称 断路器
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−150779
公開日 平成6年(1994)5月31日
出願番号 特願平4−295235
出願日 平成4年(1992)11月4日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎
発明者 北東 広道 / 山極 時生 / 八木沼 久治 / 高本 学
要約 目的
抵抗体の軸方向長を短縮し、抵抗体の配置径を縮小した抵抗付き断路器を提供する。

構成
固定電極をほぼ同心的に包囲する二重の仮想円のうち、外周の仮想円周上に隣接して位置する二本の絶縁ロッド20a,20bを設け、絶縁ロッド20bに筒状の抵抗体素子40bを設け、また絶縁ロッド20aの中間部に、短絡導体60aによって抵抗体素子40bと接続した筒状の抵抗体素子40aを配置し、さらに内周の仮想円周上に位置した絶縁ロッド20qの固定電極の先端部に対応する位置には、短絡導体60bによって抵抗体素子40aと接続した筒状の抵抗体素子40cを配置して一つの抵抗体ユニットCを構成し、このようにして外周の仮想円の径を縮小すると共に、可動電極の軸方向長を縮小した。
特許請求の範囲
【請求項1】 密閉容器内に、主回路導体に接続した固定電極と、その軸方向に開離可能な可動電極と、上記固定電極を包囲して設けられその一端を上記主回路導体に接続し、その他端に放電電極を取付けた抵抗体とを備えた断路器において、上記抵抗体は、上記固定電極を包囲するほぼ同心状の複数の仮想円周上にそれぞれ設けた複数の抵抗体素子を有し、これら抵抗体素子のうちの複数を電気的直列に接続して構成したことを特徴とする断路器。
【請求項2】 請求項1記載のものにおいて、少なくとも二つの上記仮想円周上に配置した複数の上記抵抗体素子間を電気的直列に接続したことを特徴とする断路器。
【請求項3】 請求項1記載のものにおいて、同じ上記仮想円周上に配置したそれぞれ複数の上記抵抗体素子間をそれぞれ電気的直列に接続したことを特徴とする断路器。
【請求項4】 請求項1記載のものにおいて、最も内側の上記仮想円周上に配置した上記抵抗体素子は、上記固定電極の先端部にほぼ対応させて配置したことを特徴とする断路器。
【請求項5】 請求項1記載のものにおいて、上記複数の仮想円周上に位置する複数の絶縁ロッドを上記主回路導体と上記放電電極間に固定し、この各絶縁ロッドに筒状の上記抵抗体素子を嵌合し、上記主回路導体および上記放電電極の少なくともいずれか一方と上記抵抗体素子との間に絶縁筒を介在して上記抵抗体素子を所定位置に保持したことを特徴とする断路器。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は断路器に係り、特に、開閉サ−ジを抑制するための抵抗体を備えた断路器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に断路器においては、開閉時に発生する開閉サ−ジを抑制するために、開閉時にのみ主回路に抵抗体を挿入する抵抗付き断路器が提案されている。しかしながら、この種の断路器は、抵抗体を持たない通常の断路器に比べて抵抗体が付加される分だけ可動電極の開離距離が長くなり、その操作機構部も大形化になってしまう。このことを一般的な抵抗付き断路器を示す図11で更に説明する。
【0003】絶縁性ガスを充填した密閉容器1内には主回路導体6,7が対向配置され、主回路導体6の対向側に固定電極2を取付け、また主回路導体7の対向側に導体8によって電気的な接続状態を保持したまま軸方向に移動可能な可動電極3を設けている。固定電極2の外周部には抵抗体40が配置され、この抵抗体40の一端は主回路導体6に接続し、また他端には常時可動電極3と所定のギャップを有する放電電極5が取付けられている。この抵抗体40は、図12の(a)に示すように両端に端子金具41を有する長尺抵抗体として製作されたり、また同図の(b)に示すように両端に端子金具41を有する短尺抵抗体を軸方向に複数連結して製作されたりする。
【0004】定常状態において可動電極3は固定電極2に接触しており、また可動電極3と放電電極5間にはギャップが存在するため、主回路導体6,7間には抵抗体4が挿入されていない。しかし、図示しない操作機構部により可動電極3が図示の右方に駆動されると、先ず、可動電極3が図中破線の状態から右方向に動作して固定電極2から開離し、その後、放電電極5と可動電極3間で再点弧すると、主回路導体6,7間に抵抗体40が挿入されて開閉サ−ジを抑制し、最終的に可動電極3が実線の位置まで開離距離LT を移動して断路状態となる。ところで、この可動電極3の開離距離LT は、抵抗体40を持たない一般的な断路器の開離距離が放電電極5と主回路導体7との間の距離L0 よりも若干長い程度であるのに対して、軸方向長LR の抵抗体40を有するために相当長くなってしまう。
【0005】そこで特開昭58−97228号公報では、可動電極3の開離距離の短縮を図るために図13〜図15に示す構成の断路器が提案されている。
【0006】図13は、図11に示した抵抗体40の近傍を示したものであり、主回路導体6と放電電極5間に、それぞれ複数の貫通孔を有する四個の絶縁スペ−サ10a〜10dを配置すると共に、これら絶縁スペ−サ10a〜10d間にその貫通孔を一致させた筒状の抵抗体素子40a〜40fをそれぞれ配置し、各絶縁スペ−サ10a〜10dと各抵抗体素子40a〜40fの一連の貫通孔内に絶縁棒20を挿通し、この絶縁棒20の両端を締め付けて連結している。各絶縁スペ−サ10a〜10d間の抵抗体素子40a〜40fは、図13のD−D線に沿った断面図である図14に示すように円環状の絶縁スペ−サ10cの仮想円周上に合計六個を配置し、これを左右三個ずつの二つのグル−プに分け、図14のE−E線に沿った断面図に対応する等価回路図である図15に示すように、二つの絶縁スペ−サ間に位置する抵抗体素子40a〜40cを短絡板30で電気的直列に接続している。このように直列接続された各絶縁スペ−サ10a〜10d間の各抵抗体素子は、さらに絶縁スペ−サ10a〜10dにおける絶縁棒20が挿通された貫通孔内に配置した短絡管31により電気的直列に接続されている。同様に図14の抵抗体素子40d〜40fも主回路導体6と放電電極5間で電気的に直列に接続されている。従って、主回路導体6と放電電極5間には、図15に示した直列回路が二組電気的並列に接続されて抵抗体40が構成されることになる。
【0007】このような構造の場合、単純に二つの絶縁スペ−サ間に位置する抵抗体素子の直列個数の分だけ抵抗体40の軸方向長を短縮することができる。なお、厳密には図13に示すように絶縁スペ−サ10a〜10dが抵抗体40の軸方向長として加算されるが、これを考慮した場合でも抵抗体40の実用上の長さは、図11に示した従来例の40〜50%程度に短縮できる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した特開昭58−97228号公報に示された断路器の場合、複数の抵抗体素子を一つの仮想円周上に全て配置して抵抗体40を構成していたため、抵抗体40を構成する仮想円の径が増大し、これらを収納する密閉容器1を大形化してしまう。
【0009】本発明の目的は、抵抗体の軸方向長を短縮し、抵抗体の配置径を縮小した抵抗付き断路器を提供するにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達成するため、密閉容器内に、主回路導体に接続した固定電極と、その軸方向に開離可能な可動電極と、上記固定電極を包囲して設けられその一端を上記主回路導体に接続し、その他端に放電電極を取付けた抵抗体とを備えた断路器において、上記抵抗体は、上記固定電極を包囲するほぼ同心状の複数の仮想円周上にそれぞれ設けた複数の抵抗体素子を有し、これら抵抗体素子のうちの複数を電気的直列に接続して構成したことを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明による断路器は、上述のように少なくとも二重の仮想円周上にそれぞれ複数の抵抗体素子を分散して配置したため、一つの仮想円周上に全ての抵抗体素子を配置した場合に比べて、その仮想円を縮小することができると共に、任意の軸方向線上に位置する抵抗体素子間を電気的直列に接続したため、これらの抵抗体素子を同一軸線上に配置した場合に比べて軸方向長を短縮することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。
【0013】図1は本発明の一実施例による断路器の要部を示す部分断面図であり、図11の抵抗体40側のみを示したものである。
【0014】絶縁性ガスを充填した図示しない密閉容器内には、密閉容器から電気的に絶縁された状態で主回路導体6が配置され、この主回路導体6の中心線上には固定電極2が取付けられており、この固定電極2には図示しない可動電極が接離するよう構成されている。また、この固定電極2の外周部にはその詳細を後述する抵抗体40が配置され、抵抗体40の一端を主回路導体6に固定すると共に、その他端の自由端に放電電極5を固定している。
【0015】図2は図1のA−A線に沿った断面図で、同図から分かるように固定電極2の外周に構成した抵抗体40は、固定電極2の外周でほぼ同心的に描いた二つの仮想円周上に離散的に、しかも可動電極の動作軸線と平行な24本の軸線上にそれぞれ絶縁ロッド20a〜20xが配置され、これら各絶縁ロッド20a〜20xに後述する筒状の抵抗体素子と絶縁筒等を配置して構成されている。これら絶縁ロッド20a〜20xのうち外周の仮想円周上に隣接して位置する二本に構成された抵抗体素子と、内側の仮想円周上に位置する一本に構成された抵抗体素子とを電気的直列に接続して一つの抵抗体ユニットCが構成されており、全体として八つの同様の抵抗体ユニットCが構成されている。
【0016】図3は一つの抵抗体ユニットCの具体的な構成を示す斜視図で、図2における外周の仮想円周上に隣接して位置する二本の絶縁ロッド20a,20bと、これら絶縁ロッド20a,20bに隣接すると共に、図2の内側の仮想円周上に位置する一本の絶縁ロッド20qとを中心にして一つの抵抗体ユニットCが構成されている。
【0017】絶縁ロッド20aの中間部には筒状の抵抗体素子40aが嵌合され、また両端部にはそれぞれ絶縁筒50a,50bが嵌合され、抵抗体素子40aと絶縁筒50a間には短絡導体60aの一端が、また抵抗体素子40aと絶縁筒50b間には短絡導体60bの一端がそれぞれ接続されている。また絶縁ロッド20bの下端部には筒状の抵抗体素子40bが嵌合され、また上端部には絶縁筒50cが嵌合され、抵抗体素子40bと絶縁筒50c間には短絡導体60aの他端が接続されている。さらに絶縁ロッド20qの上端部には筒状の抵抗体素子40cが嵌合され、また下端部には絶縁筒50dが嵌合され、抵抗体素子40cと絶縁筒50d間には短絡導体60bの他端が接続されている。このような抵抗体ユニットCは、抵抗体素子40b……短絡導体60a……抵抗素子40a……短絡導体60b……抵抗体素子40cの如く直列に接続されて、図4に示す等価回路が構成されている。このように構成された抵抗体ユニットCの各絶縁ロッド20a,20b,20qの両端は、それぞれナット21a,21bによって図1に示すように主回路導体6と放電電極5に連結されている。
【0018】このような構成の断路器における抵抗体40は、従来、図11に示すように長さLR が必要とされる場合、図3に示すように外周の仮想円周上に隣接して位置する二軸上と内側の仮想円周上に位置する一軸上に分散して配置することによって、3LR /5に短縮され、可動電極の開離距離も短縮することができる。しかも、二重の仮想円周上に各抵抗体素子を配置したため、外周の仮想円を大きくすることなく、上述した可動電極の開離距離を短縮することができる。
【0019】また図3に示すように、特に内側の仮想円周上に位置する絶縁ロッド20qを中心とする構成において、絶縁ロッド20qの一端部に筒状の抵抗体素子40cを配置し、また他端部に絶縁筒50dを配置し、図1に示すように固定電極2の先端近傍の外周部に抵抗体素子40cが位置するように用いると、固定電極2の先端近傍は複数の抵抗体素子40cによって包囲されることになる。一般に知られるように、SF6 ガス中における絶縁筒50dのような絶縁物の沿面絶縁強度は抵抗体素子40cの沿面絶縁強度の5〜10倍程度であるため、図1に示す絶縁筒50dは高い電界強度で使用し、一方、各抵抗体素子40cは低い電界強度で使用するように設計される。従って、固定電極2はその近傍に位置されて電界分布が絶縁筒50dよりも粗な抵抗体素子40cの影響を受けることになり、固定電極2の表面の電界は逆の配置の場合よりも緩和され、二つの仮想円の径を一層縮小することができる。また上述のようにして固定電極2の表面の電界が緩和されるので、固定電極2を可動電極側に寄せることができ、可動電極の開離距離を一層短縮するのに貢献する。
【0020】図5は本発明の他の実施例による断路器の要部、つまり抵抗体40の構成を示す図2に対応する断面図である。
【0021】この実施例では、固定電極2を包囲する同心状の三重の仮想円上に複数の抵抗体素子を配置し、最外部の仮想円上の一つの抵抗体素子40bと、中間部の仮想円上の一つの抵抗体素子40aと、最内部の仮想円上の一つの抵抗体素子40cとによって、一つの抵抗体ユニットを構成している。その他の具体的な構成は図3の場合と同様であり、等価回路も図6に示すように図4と同様になる。
【0022】この実施例においても固定電極2を包囲する三重の仮想円上に複数の抵抗体素子を配置しているため、図11に示す従来に比べて抵抗体長を短縮して、可動電極の開離方向の軸長を短縮すると共に、一つの仮想円上に複数の抵抗体素子を配置した場合に比べて仮想円の径を小さくすることができる。また図6に示す抵抗体素子40cが固定電極2の外周部に対応するように配置すれば、図1の実施例の場合と同様に固定電極2の先端部の電界を緩和して、仮想円の径を一層縮小することができ、しかも可動電極の開離方向の軸長を一層短縮することができる。
【0023】図7は本発明のさらに異なる他の実施例による断路器の要部、つまり抵抗体40の構成を示す図2に対応する断面図であり、その等価回路を図8に示している。
【0024】この実施例は、固定電極2を包囲する同心状の三重の仮想円上に複数の抵抗体素子を配置し、最外部の仮想円上に配置した三つの抵抗体素子40a,40b,40cと、中間部の仮想円上の二つの抵抗体素子40d,40eと、最内部の仮想円上の一つの抵抗体素子40fとによって、一つの抵抗体ユニットを構成している。それぞれの絶縁ロッド20a〜20fに筒状の各抵抗体素子40a〜40f、絶縁筒50a〜50jおよび短絡導体60a〜60eを配置する構成は図3とほぼ同様であり、最終的には図8に示す等価回路の如く構成されている。
【0025】この実施例においても固定電極2を包囲する三重の仮想円上に複数の抵抗体素子40a〜40fを配置しているため、図11に示す従来に比べて抵抗体長を短縮して、可動電極の開離方向の軸長を短縮すると共に、一つの仮想円上に複数の抵抗体素子を配置した場合に比べて仮想円の径を小さくすることができる。また図8に示す抵抗体40fが固定電極2に最も近い最内仮想円上で固定電極2の先端部近傍部に対応するように配置すれば、図1の実施例の場合と同様に固定電極2の先端部の電界を緩和して、仮想円の径を一層縮小することができ、しかも可動電極の開離方向の軸長を一層短縮することができる。この実施例から分かるように各仮想円周上に配置する抵抗体素子は、必ずしも等間隔に配置する必要はなく、任意の間隔をとることができる。
【0026】上述した各実施例は、いずれも複数の仮想円にまたがって配置した複数の抵抗体素子で一つの抵抗体ユニットを構成したが、図9および図10に示す実施例では、複数の仮想円に複数の抵抗体素子を配置するものの、同じ仮想円に配置した複数の抵抗体素子で一つの抵抗体ユニットを構成している。つまり、外周の仮想円周上に配置した三つの抵抗体素子40a〜40cを、図3に示した方法と同様に接続して図10に示す等価回路を得ている。このような構成の抵抗体ユニットを外周の仮想円周上に二組構成し、また内周の仮想円周上に一組構成している。
【0027】このような構成によれば、固定電極2を包囲する二重の仮想円上に複数の抵抗体素子40a〜40cを配置しているため、図11に示す従来に比べて抵抗体長を短縮して、可動電極の開離方向の軸長を短縮すると共に、一つの仮想円上に複数の抵抗体素子を配置した場合に比べて仮想円の径を小さくすることができる。
【0028】尚、上述した各実施例では、一本の絶縁ロッドに一つの抵抗体素子を支持しているが、一本の絶縁ロッドに複数の抵抗体素子を支持しても良く、また抵抗体素子を筒状にしその内部に絶縁ロッドを挿入して支持したが、逆に、絶縁ロッドを筒状にし、その内部に抵抗体素子を入れると共に、内部に入れた適当な絶縁物で抵抗体素子を所定の位置に保持するようにしても良い。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固定電極を包囲するほぼ同心状の複数の仮想円周上にそれぞれ複数の抵抗体素子を配置し、これらの中の複数の抵抗体素子を電気的に直列に接続して抵抗体を構成したため、可動電極の開離方向の軸長を大幅に短縮でき、開離距離の大幅な短縮が可能で操作機構部の小形化ができるだけでなく、仮想円の径を縮小して接地タンクを小形化することができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013