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発明の名称 ガス絶縁スイッチギヤ
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2007−28810(P2007−28810A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−207997(P2005−207997)
出願日 平成17年7月19日(2005.7.19)
代理人 【識別番号】100088199
【弁理士】
【氏名又は名称】竹中 岑生
発明者 有岡 正博 / 吉田 暁 / 吉田 忠広
要約 課題
開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成できるガス絶縁スイッチギヤを提供する。

解決手段
多相構成として並設される開閉機器要素にそれぞれ固定端子1,2,3と、軸方向に移動可能に配設され固定端子1,2の間および固定端子2,3の間の電気的接続を開閉する可動導体4と、固定端子1,2,3および可動導体4の上面および側面を覆うするための接触子を装備する溝部を設け、この溝部に接触子を装着した主回路固定端子を絶縁ホルダー11とを備え、絶縁ホルダー11は、対をなす側面部が下方へ垂下するにしたがって相互間隔を拡げるような形状を有するとともに、前記側面部の外側面は、垂直面に対する傾斜角度が内側面の垂直面に対する傾斜角度以下とされるようにした。
特許請求の範囲
【請求項1】
断路機能および接地機能の少なくとも一方を具備し多相構成として並設される複数の開閉機器要素を絶縁性ガスが封入され接地された導電性容器に収納したガス絶縁スイッチギヤにおいて、前記開閉機器要素に設けられた第1の固定端子、前記開閉機器要素に設けられ前記第1の固定端子との間で第1の開閉対象を構成する第2の固定端子、前記開閉機器要素に設けられ前記第2の固定端子との間で第2の開閉対象を構成する第3の固定端子、前記開閉機器要素に設けられ水平方向に伸びる所定の軸線方向へ延在して前記軸線方向へ移動可能に配設され、前記第1の固定端子と第2の固定端子とにより構成される第1の開閉対象の電気的接続および前記第2の固定端子と第3の固定端子とにより構成される第2の開閉対象の電気的接続を開閉する導電性可動子、前記第1,第2および第3の固定端子ならびに前記導電性可動子の上面を覆う上面部と前記上面部の両端縁から垂下し前記第1,第2および第3の固定端子ならびに前記導電性可動子の側面を覆う対をなす側面部とを有する絶縁部材を備え、前記絶縁部材は、それぞれ対をなす側面部が下方へ垂下するにしたがって相互間隔を拡げるような形状を有するとともに、前記側面部の外側面は、垂直面に対する傾斜角度が内側面の垂直面に対する傾斜角度以下に設定されていることを特徴とするガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項2】
前記絶縁部材の上面部には、前記側面部を垂下する両端縁外面に曲面部を設けたことを特徴とする請求項1に記載のガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項3】
断路機能および接地機能の少なくとも一方を具備し多相構成として並設される複数の開閉機器要素を絶縁性ガスが封入され接地された導電性容器に収納したガス絶縁スイッチギヤにおいて、前記開閉機器要素に設けられた第1の固定端子、前記開閉機器要素に設けられ前記第1の固定端子との間で第1の開閉対象を構成する第2の固定端子、前記開閉機器要素に設けられ前記第2の固定端子との間で第2の開閉対象を構成する第3の固定端子、前記開閉機器要素に設けられ水平方向に伸びる所定の軸線方向へ延在して前記軸線方向へ移動可能に配設され、前記第1の固定端子と第2の固定端子とにより構成される第1の開閉対象の電気的接続および前記第2の固定端子と第3の固定端子とにより構成される第2の開閉対象の電気的接続を開閉する導電性可動子を備え、上部に円弧状断面を持ち前記第1,第2および第3の固定端子ならびに前記導電性可動子の上面および側面を覆う断面がドーム形の絶縁部材を設けたことを特徴とするガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項4】
前記第1および第2の固定端子と嵌合する前記導電性可動子と前記第1および第2の固定端子との間に前記導電性可動子の移動方向に延在する凹凸により構成された係合部を設け、前記係合部により前記導電性可動子の移動を案内するようにしたことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載のガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項5】
操作手段により操作される回転部材によって回転駆動され前記導電性可動子に螺合する駆動部材を設け、前記駆動部材の回転駆動により前記導電性可動子を前記軸線方向へ移動させるようにしたことを特徴とする請求項4に記載のガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項6】
前記第1,第2および第3の固定端子の少なくともいずれかを、前記導電性可動子に導電接触する固定端子先端部位と、前記固定端子先端部位を前記絶縁部材に設けられた取付具に固定する固定端子固定部位とによって、それぞれ構成したことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれかに記載のガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項7】
前記絶縁部材の上面部および側面部の内面に、前記第1および第2の固定端子相互間の対向空間に向けて突出し前記第1および第2の固定端子相互間の対向空間において逆U字状の輪郭を持つ切欠き部分を有する鍔部を設け、前記鍔部の切欠き部分を下方に拡がる形状としたことを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれかに記載のガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項8】
前記絶縁部材の上面部および側面部の内面に、前記第1および第2の固定端子相互間の対向空間に向けて突出し前記第1および第2の固定端子相互間の対向空間において逆U字状の輪郭を持つ切欠き部分を有する鍔部を設け、前記鍔部の切欠き部分を下方に拡がる形状とするとともに、前記鍔部に前記絶縁部材の側面部外方に突出する突部を設け、前記突部が隣接する開閉機器要素の突部と干渉しないようにそれぞれの突部を互いに異なる位置に配設したことを特徴とする請求項7に記載のガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項9】
前記第1,第2および第3の固定端子ならびに前記導電性可動子を収納する絶縁部材の側面部下端縁が、内側に屈曲していることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれかに記載のガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項10】
可動子が挿入される中央開口部を有する固定端子を覆う絶縁バリヤを設け、前記絶縁バリヤを前記固定端子の中央開口部に着脱自在に取り付けたことを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれかに記載のガス絶縁スイッチギヤ。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、ガス絶縁スイッチギヤ、電力の送配電および受電設備などに用いられるガス絶縁スイッチギヤにおける開閉器の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
断路機能および接地機能を具備する開閉機器要素としての断路器を絶縁性ガスが封入され接地された導電性容器に収納したガス絶縁スイッチギヤについての従来技術においては、開閉機器要素としての断路器は一端を枢着されたブレードの回動によって開閉機能を実行するものであって、このような開閉機器要素としての断路器による機器構成は簡潔性という面で改善の余地が残されていた(例えば、特許文献1参照)。
また、可動部を軸方向へ移動し開閉機能を実行するものも提案されているが(例えば、特許文献2および特許文献3参照)、機器構成における簡潔化が徹底されているとは言い難い。
そして、絶縁構成についても種々の提案がなされているが(例えば、特許文献4および特許文献5参照)、ガス絶縁スイッチギヤとして最適化されているものでなかった。
【0003】
【特許文献1】特開2004−153953号公報
【特許文献2】特開平10−112905号公報
【特許文献3】特開平5−20972号公報
【特許文献4】特開昭63−200426号公報
【特許文献5】特開2000−353460号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この発明は、所定の軸線方向に移動する可動子により複数の開閉対象を開閉するとともに、前記可動子および前記開閉対象を構成する固定端子を収納する所定形状の絶縁部材を設けることにより、開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成できるガス絶縁スイッチギヤを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明に係るガス絶縁スイッチギヤでは、断路機能および接地機能の少なくとも一方を具備し多相構成として並設される複数の開閉機器要素を絶縁性ガスが封入され接地された導電性容器に収納したガス絶縁スイッチギヤにおいて、前記開閉機器要素に設けられた第1の固定端子、前記開閉機器要素に設けられ前記第1の固定端子との間で第1の開閉対象を構成する第2の固定端子、前記開閉機器要素に設けられ前記第2の固定端子との間で第2の開閉対象を構成する第3の固定端子、前記開閉機器要素に設けられ水平方向に伸びる所定の軸線方向へ延在して前記軸線方向へ移動可能に配設され、前記第1の固定端子と第2の固定端子とにより構成される第1の開閉対象の電気的接続および前記第2の固定端子と第3の固定端子とにより構成される第2の開閉対象の電気的接続を開閉する導電性可動子、前記第1,第2および第3の固定端子ならびに前記導電性可動子の上面を覆う上面部と前記上面部の両端縁から垂下し前記第1,第2および第3の固定端子ならびに前記導電性可動子の側面を覆う対をなす側面部とを有する絶縁部材を備え、前記絶縁部材は、それぞれ対をなす側面部が下方へ垂下するにしたがって相互間隔を拡げるような形状を有するとともに、前記側面部の外側面は、垂直面に対する傾斜角度が内側面の垂直面に対する傾斜角度以下に設定されているものである。
【発明の効果】
【0006】
この発明によれば、所定の軸線方向に移動する可動子により複数の開閉対象を開閉するとともに、前記可動子および前記開閉対象を構成する固定端子を収納する所定形状の絶縁部材を設けることにより、開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成できるガス絶縁スイッチギヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
実施の形態1.
この発明による実施の形態1を図1について説明する。図1は実施の形態1におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示すものである。図1(a)は実施の形態1におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示す側断面図である。図1(b)は実施の形態1におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示す端面図である。
【0008】
図1に示すように、断路器(以下、DSという)の断路機能と接地開閉器(以下、ESという)の接地機能とを具備する開閉機器要素としての3位置DS:30は、3相開閉装置を構成する多相ユニットとして絶縁性ガスを封入した金属製密閉容器10により構成されるガス絶縁スイッチギヤ本体GSに収納されている。
3位置DS:30の固定端子1,2,3は内部に可動導体4が挿入可能な穴1a,2a,3aを設け、水平に稼動する可動導体4の可動軸と穴1a,2a,3aの中心が一致するように、使用する電圧クラスから決定される絶縁性能を有する間隔で配置し、可動導体4の外面に可動導体4と固定端子1,2,3の間を電気的に接続するための接触子5を装備する溝部4aを設け、この溝部4aに接触子5を装着した。
固定端子の穴1a,2a,3aの内面と可動導体4の外面には、円周方向に僅かな隙間を有し、可動方向に摺動可能な凸部4bを可動導体4の外面に、凹部2bを固定端子の穴2aの内面に設け、可動導体4は、機器取付け板6を気密に貫通した駆動シャフト7に絶縁ロッド8を介して接続されたネジ棒9によって水平方向に駆動する。
【0009】
固定端子2,3および可動導体4は、密閉容器10の開口部10aに着脱可能に気密に取付けた機器取付け板6の密閉容器内面側に、3相を水平にほぼ均等な間隔で配置した、エポキシ樹脂などの固体絶縁物で作られたU字形絶縁ホルダー11内に収納され、固定端子2,3は、U字形絶縁ホルダー11の上面に埋設または上面を貫通する取付け金具11a,11bによって保持されている。
また、U字形絶縁ホルダー11は、開閉器の動作によって発生する導電性異物が高電界部分に蓄積しないように下方が開き、主回路の可動方向にほぼ同じ外形で機器取付け板6へ取付けのために複数の主回路の可動方向と垂直な中心軸に対し機器取付け板の側が僅かに広がった取付け穴11cを有している。
そして、固定端子2,3の中央の可動導体が挿入される穴2a,3aの周囲に雌ネジ加工2d,3cを施し、固体端子先端の雌ネジ2d,3cに、この雌ネジ部と螺合される雄ネジ部12aを有し、中央に可動子の外形より大きな貫通穴12bを有し、貫通穴の周囲に対向する端子と反対の方向に湾曲する鍔部12cを有するエポキシ樹脂などの固体絶縁物を用いて製作した絶縁バリヤ12を設けた。
【0010】
固定端子1,2,3は、可動導体4が挿入され可動導体4に直接電気的に接続される固定端子先端部位21と、絶縁ホルダー11に埋設または絶縁ホルダーの上面を貫通する取付け金具11a,11bに固定端子先端部位21を固定する固定部位22とに分割されている。
【0011】
下方が開いたU字形絶縁ホルダー11は、機器取付け板6から最も離れた固定端子3より機器取付け板6から離れる方に突出し、絶縁ホルダー11の内側上面11dは、概ね水平な平面で、内側の垂れ下がり面11eは垂直な面に対し0.5°〜5°程度の傾斜し、固定端子2,3の最下面2c,3bより下方に突出した平面で、絶縁ホルダー11の内側上面11dと内側垂れ下がり面11eは、内側上面11dと内側垂れ下がり面11eに対し接するR2より大きな曲面部11fを介している。
また、絶縁ホルダー11の外側上面11gは、絶縁ホルダーの中心から両側の外側の垂れ下がりに向かって僅かに傾斜した平面で、上部からの導電性異物が外面上部に蓄積されにくいものとし、外側の垂れ下がり面11hは、内側の垂れ下がり面11eと同じまたは、内側の垂れ下がり面11eより垂直な面に対して小さく傾斜した平面で、外側上面11gと垂れ下がり面11hは、外側上面11gと垂れ下がり面11hに対し接するR2より大きな曲面部11jを介している。
【0012】
この実施の形態1のDSにおいては、DSとESを、全ての固定端子1,2,3を1つの水平な軸上に、ESの接地回路に常時接続する固定端子1を操作機構PM側の機器取付け板6付近に、DSのESによって接地したい側の端子に接続した固定端子2を中央に、DSの他方の固定端子3を操作機構PMの反対側に配置し、密閉容器10の開口部10aに着脱可能に気密に取付けた機器取付け板6の密閉容器内面側に、3相を水平にほぼ均等な間隔で配置した開閉器の動作によって発生する導電性異物が高電界部分に蓄積しないように下方を開いた絶縁ホルダー11内に収納保持することによって、組み合わせたものの可動方向の寸法を著しく大きくすることなく可動方向に垂直方向の寸法を小型化し、開閉器動作時に発生する金属異物が高電界部の1つである絶縁ホルダー内面に蓄積しないので絶縁性能の低下を生じない。また、固定端子部から上下および開閉器の可動方向に他へ接続する導体の接続部を備えたガス絶縁スイッチギヤの開閉器を得ることができる。
【0013】
(1)この発明による実施の形態1によれば、DSとしての断路機能およびESとしての接地機能の少なくとも一方を具備し多相構成として並設される3位置DS:30等からなる複数の開閉機器要素を絶縁性ガスが封入され接地された金属製密閉容器10からなる導電性容器に収納しガス絶縁スイッチギヤ本体GSを構成したガス絶縁スイッチギヤにおいて、前記3位置DS:30等からなる開閉機器要素に設けられた固定端子3からなる第1の固定端子、前記3位置DS:30等からなる開閉機器要素に設けられ前記固定端子3からなる第1の固定端子との間で第1の開閉対象を構成する固定端子2からなる第2の固定端子、前記3位置DS:30等からなる開閉機器要素に設けられ前記固定端子2からなる第2の固定端子との間で第2の開閉対象を構成する固定端子1からなる第3の固定端子、前記3位置DS:30等からなる開閉機器要素に設けられ水平方向に伸びる所定の軸線方向へ延在して前記軸線方向へ移動可能に配設され、前記固定端子3からなる第1の固定端子と固定端子2からなる第2の固定端子とにより構成される第1の開閉対象の電気的接続および前記固定端子2からなる第2の固定端子と固定端子1からなる第3の固定端子とにより構成される第2の開閉対象の電気的接続を開閉する可動導体4からなる導電性可動子、前記固定端子3,2,1からなる第1,第2および第3の固定端子ならびに前記可動導体4からなる導電性可動子の上面を覆う内側上面11dおよび外側上面11gを形成した上面部と前記内側上面11dおよび外側上面11gを形成した上面部の両端縁から垂下し前記固定端子3,2,1からなる第1,第2および第3の固定端子ならびに前記可動導体4からなる導電性可動子の側面を覆う内側垂れ下がり面11eおよび外側垂れ下がり面11hを形成した対をなす側面部とを有する絶縁ホルダー11からなる絶縁部材を備え、前記絶縁ホルダー11からなる絶縁部材は、それぞれ対をなす側面部が下方へ垂下するにしたがって相互間隔を拡げるような形状を有するとともに、前記側面部の外側面は、垂直面に対する垂下傾斜角度が内側面の垂直面に対する垂下傾斜角度0.5°〜5°以下に設定されているので、所定の軸線方向に移動する可動子により複数の開閉対象を開閉するとともに、前記可動子および前記開閉対象を構成する固定端子を収納する所定形状の絶縁部材を設けることにより、開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成できるガス絶縁スイッチギヤを提供することができる。
【0014】
(2)この発明による実施の形態1によれば、前記(1)項の構成において、前記絶縁部材の内側上面11dおよび外側上面11gを形成した上面部には、前記内側垂れ下がり面11eおよび外側垂れ下がり面11hを形成した側面部を垂下する両端縁外面に外側曲面11jからなる曲面部を設けたので、前記可動子および前記開閉対象を構成する固定端子を収納する所定形状の絶縁部材を設けることにより、開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を絶縁部材の内面はもちろん外面においても確実に防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成できるガス絶縁スイッチギヤを提供することができる。
【0015】
(3)この発明による実施の形態1によれば、前記(1)項または前記(2)項の構成において、前記第1および第2の固定端子2,3と嵌合する前記可動導体4からなる導電性可動子と前記第1および第2の固定端子2,3との間に前記可動導体4からなる導電性可動子の移動方向に延在する凹凸により構成された凹部2bおよび突部4bからなる係合部を設け、前記凹部2bおよび突部4bからなる係合部により前記可動導体4からなる導電性可動子の移動を案内するようにしたので、前記可動子および前記開閉対象を構成する固定端子を収納する所定形状の絶縁部材を設けることにより、開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成できとともに、開閉機器要素の開閉動作を円滑に行えるガス絶縁スイッチギヤを提供することができる。
【0016】
(4)この発明による実施の形態1によれば、前記(3)項の構成において、操作手段により操作される駆動シャフト7からなる回転部材によって回転駆動され前記可動導体4からなる導電性可動子に螺合するネジ棒9からなる駆動部材を設け、前記ネジ棒9からなる駆動部材の回転駆動により前記可動導体4からなる導電性可動子を前記軸線方向へ移動させるようにしたので、前記可動子および前記開閉対象を構成する固定端子を収納する所定形状の絶縁部材を設けることにより、開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成できとともに、開閉機器要素の開閉動作を確実に行えるガス絶縁スイッチギヤを提供することができる。
【0017】
(5)この発明による実施の形態1によれば、前記(1)項から前記(4)項までのいずれかの構成において、前記固定端子2,3からなる第1および第2の固定端子を、前記可動導体4からなる導電性可動子に導電接触する固定端子先端部位21と、前記固定端子先端部位21を前記絶縁ホルダー11からなる絶縁部材に設けられた固体端子取付け金具11a,11bからなる取付具に固定する固定端子固定部位22とによって、それぞれ構成したので、前記可動子および前記開閉対象を構成する固定端子を収納する所定形状の絶縁部材を設けることにより、開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成できるとともに、固定端子の組立を容易に行えるガス絶縁スイッチギヤを提供することができる。
【0018】
(6)この発明による実施の形態1によれば、前記(1)項から前記(5)項までのいずれかの構成において、前記可動導体4からなる導電性可動子が挿入される中央開口部を有する前記固定端子2,3からなる第1および第2の固定端子を覆う中央に開口部を持つ椀状のエポキシ樹脂などの固体絶縁物からなる絶縁バリヤ12を設け、前記絶縁バリヤ12を前記固定端子2,3からなる第1および第2の固定端子の中央開口部に螺合により着脱自在に取り付けたので、前記可動子および前記開閉対象を構成する固定端子を収納する所定形状の絶縁部材を設けることにより、開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成できるとともに、固定端子の電気的絶縁を的確に確保できるガス絶縁スイッチギヤを提供することができる。
【0019】
実施の形態2.
この発明による実施の形態2を図2について説明する。図2は実施の形態2におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示すものである。図2(a)は実施の形態2におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示す側断面図である。図2(b)は実施の形態2におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示す端面図である。
この実施の形態2において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【0020】
この実施の形態2のDSにおいては、固定端子1,2,3を収納保持するU字形絶縁ホルダー11は、上部が半円程度の円弧状断面を持つ樋を逆さにしたような樋状形成部分として断面がドーム形に形成されている。下部の両側垂下部は互いに平行して樋状部分からほぼ垂直方向に垂下する。
絶縁ホルダー11の円弧状断面を持つ樋状形成部分の内側には内側曲面部11fが形成され、円弧状断面を持つ樋状形成部分の外側には外側曲面部11jが形成されている。絶縁ホルダーの外側垂れ下がり面11hは両側の外側垂れ下がり面11hが互いに平行して垂直方向に延在している。
【0021】
この発明による実施の形態2によれば、DSとしての断路機能およびESとしての接地機能の少なくとも一方を具備し多相構成として並設される3位置DS:30等からなる複数の開閉機器要素を絶縁性ガスが封入され接地された金属製密閉容器10からなる導電性容器に収納しガス絶縁スイッチギヤ本体GSを構成したガス絶縁スイッチギヤにおいて、前記3位置DS:30等からなる開閉機器要素に設けられた固定端子3からなる第1の固定端子、前記3位置DS:30等からなる開閉機器要素に設けられ前記固定端子3からなる第1の固定端子との間で第1の開閉対象を構成する固定端子2からなる第2の固定端子、前記3位置DS:30等からなる開閉機器要素に設けられ前記固定端子2からなる第2の固定端子との間で第2の開閉対象を構成する固定端子1からなる第3の固定端子、前記3位置DS:30等からなる開閉機器要素に設けられ水平方向に伸びる所定の軸線方向へ延在して前記軸線方向へ移動可能に配設され、前記固定端子3からなる第1の固定端子と固定端子2からなる第2の固定端子とにより構成される第1の開閉対象の電気的接続および前記固定端子2からなる第2の固定端子と固定端子1からなる第3の固定端子とにより構成される第2の開閉対象の電気的接続を開閉する可動導体4からなる導電性可動子を備え、上部に円弧状断面を持ち前記固定端子3,2,1からなる第1,第2および第3の固定端子ならびに前記可動導体4からなる導電性可動子の上面および側面を覆う断面がドーム形の絶縁ホルダー11からなる絶縁部材を設けたので、所定の軸線方向に移動する可動子により複数の開閉対象を開閉するとともに、前記可動子および前記開閉対象を構成する固定端子を収納する上部に円弧状断面を持ち断面がドーム形の絶縁部材を設けることにより、開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成できるガス絶縁スイッチギヤを提供することができる。
【0022】
実施の形態3.
この発明による実施の形態3を図3について説明する。図3は実施の形態3におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示すものである。図3(a)は実施の形態3におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示す側断面図である。図3(b)は実施の形態3におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示す端面図である。
この実施の形態3において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1および実施の形態2における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【0023】
図3に示すように、固定端子2,3を収納保持するU字形絶縁ホルダー11内面の対向する固定端子1,2,3の間に、可動導体4の可動方向と垂直に、DSの場合は対向する固定端子2,3の中心に対して対称に固定端子2,3からの距離がほぼ等しくなるように、ESの場合は対向する固定端子1,2の中心または主回路に接続される固定端子2に近付いた位置に、可動導体4の外形より大きな下向きのU字に欠いた鍔11kを設け、鍔11kの中央のU字に欠いた部分11mは下方が広がっている。
【0024】
この実施の形態3のDSにおいては、固定端子1,2,3を収納保持するU字形絶縁ホルダー11内面の対向する固定端子の間に、可動導体4の可動方向と垂直に、DSの場合は対向する固定端子の中心に対して対称に固定端子からの距離がほぼ等しくなるように、ESの場合は対向する固定端子の中心または主回路に接続される固定端子に近付いた位置に、可動導体4の外形より大きな下向きの下方が広がっているU字に欠いた鍔11kを設けることにより、絶縁ホルダー11内沿面でのストリーマ進展を抑制し、DS,ESの端子間距離を広げることなく耐電圧性能を向上させることが可能である。
【0025】
この発明による実施の形態3によれば、実施の形態1における構成において、前記絶縁ホルダー11からなる絶縁部材の上面部および側面部の内面に、前記第1および第2の固定端子1,2,3相互間の対向空間に向けて突出し前記第1および第2の固定端子1,2,3相互間の対向空間において逆U字状の輪郭を持つ切欠き部分を有する鍔部11kを設け、前記鍔部11kの切欠き部分を下方に拡がる形状としたので、前記可動子および前記開閉対象を構成する固定端子を収納する所定形状の絶縁部材を設けることにより、開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成でき、しかも、絶縁部材内沿面でのストリーマ進展を抑制し、開閉機器要素の端子間距離を広げることなく耐電圧性能を向上できるガス絶縁スイッチギヤを提供することができる。
【0026】
実施の形態4.
この発明による実施の形態4を図4について説明する。図4は実施の形態4におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示すものである。図4(a)は実施の形態4におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示す下面図である。図4(b)は実施の形態4におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示す端面図である。
この実施の形態4において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1および実施の形態2における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【0027】
図4に示すように、固定端子1,2,3を収納保持するU字形絶縁ホルダー11内面の、対向する固定端子1,2,3の間に、可動導体4の可動方向と垂直な面から傾斜するように、中央部を可動導体の外形より大きな下向きの下方が広がるU字に欠いた鍔11pを設け、この鍔11pが、絶縁ホルダーの垂れ下がり部先端11nおよび絶縁ホルダーの垂れ下がり部外面11hへも継続して突部11qを形成し、複数個の絶縁ホルダー11を機器取付け板6に、絶縁ホルダーの鍔部11pの外形より小さくほぼ均等な間隔で配置した場合に、絶縁ホルダー11外面の鍔部11pの突部11qが相互に干渉しない配置とした。
【0028】
この実施の形態4のDSにおいては、固定端子1,2,3を収納保持するU字形絶縁ホルダー11内面の、対向する固定端子の間に、可動導体4の可動方向と垂直な面から傾斜するように、中央部を可動導体4の外形より大きな下向きの下方が広がるU字に欠いた鍔11pを設け、この鍔11pが、絶縁ホルダーの垂れ下がり部先端11nおよび絶縁ホルダー11の垂れ下がり部外面11hへも継続させ突部11qを形成することにより、複数個の絶縁ホルダー11を機器取付け板6に、絶縁ホルダー11の鍔部11pの外形より小さな間隔で、絶縁ホルダー11外面の鍔部11pの突部11qが相互に干渉することなく配置することが可能である。
【0029】
この発明による実施の形態4によれば、実施の形態1における構成において、前記絶縁ホルダー11からなる絶縁部材の上面部および側面部の内面に、前記固定端子2,3からなる第1および第2の固定端子相互間の対向空間に向けて突出し前記固定端子2,3からなる第1および第2の固定端子相互間の対向空間において逆U字状の輪郭を持つ切欠き部分を有する鍔部11pを設け、前記鍔部11pの切欠き部分を下方に拡がる形状とするとともに、前記鍔部11pに前記絶縁ホルダー11からなる絶縁部材の側面部外方に突出する突部11qを設け、前記突部11qが隣接する開閉機器要素の突部11qと干渉しないようにそれぞれの突部11qを互いに異なる位置に配設したので、前記可動子および前記開閉対象を構成する固定端子を収納する所定形状の絶縁部材を設けることにより、開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成できるとともに、絶縁部材内沿面および外沿面でのストリーマ進展を抑制し、開閉機器要素の端子間距離を広げることなく耐電圧性能を向上でき、かつ、隣接する開閉機器要素を相互に干渉することなく配置できるガス絶縁スイッチギヤを提供することができる。
【0030】
実施の形態5.
この発明による実施の形態5を図5について説明する。図5は実施の形態5におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示すものである。図5(a)は実施の形態5におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示す下面図である。図5(b)は実施の形態5におけるガス絶縁スイッチギヤの構成を示す端面図である。
この実施の形態5において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態4における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【0031】
この実施の形態5では、図5に示すように、固定端子2,3を収納保持するU字形絶縁ホルダー11の垂れ下がり部先端11nが、内側に屈折するように構成されている。
【0032】
この実施の形態5のDSにおいては、固定端子1,2,3を収納保持するU字形絶縁ホルダー11の垂れ下がり部先端11nを内側に屈折させることにより、複数個の絶縁ホルダー11を配置した場合の絶縁ホルダー11垂れ下がり部先端11nの距離、または、絶縁ホルダー垂れ下がり部先端11nと密閉容器10内壁との距離を広げることが可能で、絶縁ホルダー垂れ下がり部先端11nからのストリーマ進展時に、閃絡に至るまでのストリーマ長を長くすることにより耐電圧性能を向上させることが可能である。
【0033】
この発明による実施の形態5によれば、実施の形態4における構成において、前記第1,第2および第3の固定端子1,2,3ならびに前記可動導体4からなる導電性可動子を収納する絶縁ホルダー11からなる絶縁部材の側面部下端縁11nが、内側に屈折しているので、前記可動子および前記開閉対象を構成する固定端子を収納する所定形状の絶縁部材を設けることにより、開閉機器要素の開閉動作により発生する導電性異物の蓄積を防止して絶縁を確保し、機器構成における簡潔化を達成でき、しかも、複数個の絶縁部材を配置した場合の絶縁部材側面部先端の距離、または、絶縁部材側面部端と密閉容器内壁との距離を広げることが可能で、絶縁部材側面部先端からのストリーマ進展時に、閃絡に至るまでのストリーマ長を長くすることにより耐電圧性能を向上させることができるガス絶縁スイッチギヤを提供することができる。
【0034】
この発明による実施の形態においては、次の(A1)項〜(A6)項に示す構成が提案されている。
(A1)主回路部をSF6ガス,ドライエア,窒素ガスなどの絶縁性ガスを封入した接地された金属製密閉容器内に収納したDS、ESおよびDSにES機能を付加した3位置DSにおいて、使用する電圧クラスから決定される絶縁性能を考慮した形状で、内部に可動導体4が挿入可能な穴があり、可動導体4の外面に可動導体4と固定端子1,2,3の間を電気的に接続するための接触子5を装備する溝部4aを設け、この溝部4aに接触子5を装着した主回路固定端子2を、水平に移動可能な可動導体4の可動軸と穴の中心が一致するように、使用する電圧クラスから決定される絶縁性能を有する間隔で配置し、固定端子の内、1つの固定端子2の穴の内面と可動導体の外面には、円周方向に僅かな隙間を有し、可動方向に摺動可能な凹部と凸部のどちらかを可動導体4の外面に、可動導体4と逆の方を固定端子2内面に設け、
可動導体4は、機器取付け板6を気密に貫通した駆動シャフト7に絶縁ロッド8と一体または絶縁ロッド8を介して接続されたネジ棒9によって水平方向に駆動され、主回路端子および可動導体4は、密閉容器の開口部に着脱可能に気密に取付けた機器取付け板6の密閉容器内面側に、3相を水平にほぼ均等な間隔で配置した、開閉器の動作によって発生する導電性異物が高電界部分に蓄積しないように下方を開き、主回路の可動方向にほぼ同じ外形で密閉容器10へ取付けのために複数の主回路の可動方向と垂直な中心軸に対し機器取付け板6の側が僅かに広がった取付け穴を有するエポキシ樹脂などの固体絶縁物で作られたU字形絶縁ホルダー11内に収納し、U字形絶縁ホルダー11の上面に埋設または上面を貫通する取付け金具11a,11bによって保持されている。
固定端子2,3は、可動導体4が挿入され可動導体4に直接電気的に接続される固定端子先端部位21と、絶縁ホルダーに埋設または絶縁ホルダーの上面を貫通する取付け金具に固定端子先端部位21を固定する固定部位22に分割されている。
一方、下方が開いたU字形絶縁ホルダー11は、機器取付け板6から最も離れた主回路端子より機器取付け板6から離れる方に突出し、絶縁ホルダー11の内側上面は、概ね水平な平面で、内側の垂れ下がり部は垂直な面に対し0.5°〜5°程度の傾斜し、主回路端子の最下面より下方に突出した平面で、内側上面11dと内側垂れ下がり部11eは、内側上面11dと内側垂れ下がり部11eに対し接するR2より大きな曲面部を介している。
また、下方が開いたU字形絶縁ホルダー11の外側上面は、平面または絶縁ホルダーの中心から両側の外側の垂れ下がりに向かって僅かに傾斜した平面で、外側の垂れ下がり部11hは、内側の垂れ下がり部11eと同じまたは、内側の垂れ下がり部11eより垂直な面に対して小さく傾斜した平面で、外側の上面11gと垂れ下がり部11hは、外側の上面11gと垂れ下がり部11hに対し接するR2より大きな曲面部11jを介していることを特徴とするガス絶縁スイッチギヤに用いられる開閉器。
【0035】
(A2)前記(A1)項の特徴を有する開閉器において、主回路端子を収納保持するU字形絶縁ホルダー11内面の、対向する主回路端子の間に、主回路可動導体4の可動方向と垂直に、DSの場合は対向する固定端子の中心に対して対称に固定端子からの距離がほぼ等しくなるように、ESの場合は対向する固定端子の中心または主回路側端子に近付いた位置に、可動導体4の外形より大きな下向きのU字に欠いた鍔11kを設け、鍔11kの中央のU字に欠いた部分は下方が広がっていることを特徴とするガス絶縁スイッチギヤに用いられる開閉器。
【0036】
(A3)前記(A1)項の特徴を有する開閉器において、主回路端子を収納保持するU字形絶縁ホルダー11の垂れ下がり部先端11nが、内側に屈折していることを特徴とするガス絶縁スイッチギヤに用いられる開閉器。
【0037】
(A4)前記(A1)項および(A2)項の特徴を有する開閉器において、主回路端子を収納保持するU字形絶縁ホルダー11内面の、対向する主回路端子の間に、主回路可動導体の可動方向と垂直な面から傾斜するように、中央部を可動導体の外形より大きな下向きの下方が広がるU字に欠いた鍔11pを設け、この鍔11pが、絶縁ホルダー11の垂れ下がり部先端11nおよび絶縁ホルダーの垂れ下がり部外面11hへも継続し、複数個の絶縁ホルダー11を機器取付け板6にほぼ均等な間隔で配置した場合に、絶縁ホルダー11外面の鍔部11pが相互に干渉しないことを特徴とするガス絶縁スイッチギヤに用いられる開閉器。
【0038】
(A5)前記(A1)項の特徴を有する開閉器において、主回路端子を収納保持するU字形絶縁ホルダー11の、絶縁ホルダー11内に埋設または絶縁ホルダーを貫通する取付け金具11a,11bと電気的に接続し、絶縁ホルダー11と同様に下方が開き絶縁ホルダー11の垂れ下がり部のほぼ中心に来るようにU字形に屈折した電界緩和シールドを、電界緩和シールドを電気的に接続した取付け金具に固定された主回路端子端部近傍の固体絶縁物内に埋設したことを特徴とするガス絶縁スイッチギヤに用いられる開閉器。
【0039】
(A6)前記(A1)項の特徴を有する開閉器において、固定端子の中央の可動導体4が挿入される穴の周囲に雌ネジ加工を施し、固体端子先端の雌ネジに、この雌ネジ部と螺合される雄ネジ部を有し、中央に可動導体4の外形より大きな貫通穴を有し、貫通穴の周囲に対向する端子と反対の方向に湾曲する鍔部を有するエポキシ樹脂などの固体絶縁物を用いて製作した絶縁バリヤ12を設けたことを特徴とするガス絶縁スイッチギヤに用いられる開閉器。
【0040】
この発明による実施の形態における従来技術の問題点を解決するための課題は、次の(B1)項〜(B3)項に示す通りである。
(B1)DSとESを、DSの下方の一部とESの上方の一部に開口部を設けた絶縁フレームにDSとESを上下に並べて取付け、個別の駆動軸によって駆動されて固定端子部が絶縁ホルダー11によって覆われているので、DSとESを組み合わせたものの可動方向の寸法を著しく大きくすることなく可動方向に垂直方向の寸法を小型化し、開閉器動作時に発生する金属異物が高電界部の1つである絶縁ホルダー内面に蓄積することによる絶縁性能の低下を生じないガス絶縁スイッチギヤに用いられる開閉器を得る。
【0041】
(B2)また、固定端子部から上下および開閉器の可動方向に他へ接続する導体の接続部を備えたガス絶縁スイッチギヤに用いられる開閉器を得る。
【0042】
(B3)絶縁ホルダー11内に固定端子部近傍の電界を緩和し、DS、ESの固定端子を個別または共通に固定できる金具11a,11bを絶縁ホルダー11内に埋設しているので、絶縁物の形状が複雑になっており、絶縁性能を損なうことなく、絶縁ホルダー11の形状を単純化し、生産性に優れるガス絶縁スイッチギヤに用いられる開閉器を得る。
【0043】
この発明による実施の形態における上記課題を解決するための手段は、次の(C1)項〜(C10)項に示す通りである。
(C1)開閉器の固定端子は使用する電圧クラスから決定される絶縁性能を考慮した形状とし、内部に可動導体4が挿入可能な穴を設け、穴の内面に可動導体4と固定端子の間を電気的に接続するための接触子5を装備する溝部4aを設け、この溝部4aに接触子5を装着した主回路固定端子を、水平に移動可能な可動導体4の可動軸と穴の中心が一致するように、使用する電圧クラスから決定される絶縁性能を有する間隔で配置し、固定端子の内、1つの固定端子の穴の内面と可動導体の外面には、円周方向に僅かな隙間を有し、可動方向に摺動可能な凹部と凸部のどちらかを可動導体4の外面に、可動導体4と逆の方を固定端子内面に設け、可動導体4は、機器取付け板6を気密に貫通した駆動シャフト7に絶縁ロッド8と一体または絶縁ロッド8を介して接続されたネジ棒9によって水平方向に駆動する。
【0044】
(C2)主回路端子および可動導体4は、密閉容器10の開口部10aに着脱可能に気密に取付けた機器取付け板6の密閉容器10内面側に、3相を水平にほぼ均等な間隔で配置した、開閉器の動作によって発生する導電性異物が高電界部分に蓄積しないように下方を開き、主回路の可動方向にほぼ同じ外形で密閉容器10へ取付けのために複数の主回路の可動方向と垂直な中心軸に対し機器取付け板6の側が僅かに広がった取付け穴を有するエポキシ樹脂などの固体絶縁物で作られたU字形絶縁ホルダー11内に収納し、U字形絶縁ホルダー11の上面に埋設または上面を貫通する取付け金具11a,11bによって保持されている。
【0045】
(C3)固定端子2,3は、可動導体4が挿入され可動導体4に直接電気的に接続される固定端子先端部位21と、絶縁ホルダー11に埋設または絶縁ホルダー11の上面を貫通する取付け金具11a,11bに固定端子先端部位21を固定する固定部位22に分割されている。
【0046】
(C4)下方が開いたU字形絶縁ホルダー11は、機器取付け板6から最も離れた主回路端子より機器取付け板6から離れる方に突出し、絶縁ホルダー11の内側上面11dは、概ね水平な平面で、内側の垂れ下がり部11eは垂直な面に対し0.5°〜5°程度の傾斜を有し、主回路端子の最下面より下方に突出した平面で、内側上面11gと内側垂れ下がり部11eは、内側上面11gと内側垂れ下がり部11eに対し接するR2より大きな曲面部を介している。
また、下方が開いたU字形絶縁ホルダー11の外側上面11gは、平面または絶縁ホルダー11の中心から両側の外側の垂れ下がりに向かって僅かに傾斜した平面で、外側の垂れ下がり部11hは、内側の垂れ下がり部11eと同じまたは、内側の垂れ下がり部11eより垂直な面に対して小さく傾斜した平面で、外側の上面11gと垂れ下がり部11hは、外側の上面11gと垂れ下がり部11hに対し接するR2より大きな曲面部11jを介している。
【0047】
(C5)主回路端子を収納保持するU字形絶縁ホルダー11内面の、対向する主回路端子の間に、主回路可動導体の可動方向と垂直に、DSの場合は対向する固定端子の中心に対して対称に固定端子からの距離がほぼ等しくなるように、ESの場合は対向する固定端子の中心または主回路側端子に近付いた位置に、可動導体4の外形より大きな下向きのU字に欠いた鍔11kを設け、鍔11kの中央のU字に欠いた部分は下方が広がっている。
【0048】
(C6)主回路端子を収納保持するU字形絶縁ホルダー11の垂れ下がり部先端11nが、内側に屈折している。
【0049】
(C7)主回路端子を収納保持するU字形絶縁ホルダー11内面の、対向する主回路端子の間に、主回路可動導体4の可動方向と垂直な面から傾斜するように、中央部を可動導体4の外形より大きな下向きの下方が広がるU字に欠いた鍔11pを設け、この鍔11pが、絶縁ホルダー11の垂れ下がり部先端11nおよび絶縁ホルダーの垂れ下がり部外面11hへも継続し、複数個の絶縁ホルダー11を機器取付け板6にほぼ均等な間隔で配置した場合に、絶縁ホルダー11外面の鍔部11pが相互に干渉しない配置とした。
【0050】
(C8)主回路端子を収納保持するU字形絶縁ホルダー11の、絶縁ホルダー11内に埋設または絶縁ホルダーを貫通する取付け金具11a,11bと電気的に接続し、絶縁ホルダーと同様に下方が開き絶縁ホルダーの垂れ下がり部のほぼ中心に来るようにU字形に屈折した電界緩和シールドを、電界緩和シールドを電気的に接続した取付け金具に固定された主回路端子端部近傍の固体絶縁物内に埋設した。
【0051】
(C9)固定端子先端をテーパ状に先細り形状にし、固定端子のテーパ部から中心に寄った位置の円周上にV字の溝を設け、固定端子先端の周囲には固体端子部の電界を緩和する電界緩和シールドを設け、電界緩和シールドの中心には、固定端子の外形より大きな穴を設け、穴の内側に円周上に、電界緩和シールドを固定端子の溝部によって保持するためのコイル状に巻いたものを輪にしたスプリングのコイルの外径より深い溝を設け、固定端子のV字の溝と電界緩和シールドの穴部に設けた溝部に前記スプリングを設けて電界緩和シールドを保持した。
【0052】
(C10)固定端子2,3の中央の可動導体4が挿入される穴の周囲に雌ネジ加工を施し、固体端子2,3先端の雌ネジに、この雌ネジ部と螺合される雄ネジ部を有し、中央に可動導体4の外形より大きな貫通穴を有し、貫通穴の周囲に対向する端子と反対の方向に湾曲する鍔部を有するエポキシ樹脂などの固体絶縁物を用いて製作した絶縁バリヤ12が設けられる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】この発明による実施の形態1における構成を示す側面図および端面図である。
【図2】この発明による実施の形態2における構成を示す側面図および端面図である。
【図3】この発明による実施の形態3における構成を示す下面図および端面図である。
【図4】この発明による実施の形態4における構成を示す下面図および端面図である。
【図5】この発明による実施の形態5における構成を示す下面図および端面図である。
【符号の説明】
【0054】
1 固定端子、1a 可動導体挿入穴、2 固定端子、2a 可動導体挿入穴、2b 凹部、2c 固体端子最下面、2d 雌ネジ部、21 固定端子先端部位、22 固定端子固定部位、3 固定端子、3a 可動導体挿入穴、3b 固体端子最下面、3c 雌ネジ部、4 可動導体、4a 接触子装備用溝部、4b 凸部、5 接触子、6 機器取付け板、7 駆動シャフト、8 絶縁ロッド、9 ネジ棒、10 密閉容器、10a 密閉容器の開口部、11 U字形絶縁ホルダー、11a 固定端子取付け金具、11b 固定端子取付け金具、11c 取付け穴、11d 絶縁ホルダーの内側上面、11e 絶縁ホルダーの内側垂れ下がり面、11f 絶縁ホルダーの内側曲面部、11g 絶縁ホルダーの外側上面、11h 絶縁ホルダーの外側垂れ下がり面、11j 絶縁ホルダーの外側曲面、11k 絶縁ホルダーの鍔部、11m 絶縁ホルダーの鍔の切欠き部、11n 絶縁ホルダーの垂れ下がり部、11p 絶縁ホルダーの鍔部、12 絶縁バリヤ、12a 絶縁バリヤの雄ネジ部、12b 絶縁バリヤの貫通穴、12c 絶縁バリヤの湾曲した鍔部。




 

 


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