JP2008271636A - Switch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力の送配電および受電設備などに用いられる開閉器に関する。 The present invention relates to a switch used in power transmission / distribution and power receiving facilities.
従来の開閉器として、周方向に分割され後端側はホルダに保持されるとともに先端側には外周方向に弓状に突出され外周面を覆うように形成された袴部を有する複数の接触片でなる固定接触子と、軸線方向に進退することにより上記固定接触子の内周面に接離する可動接触子と、上記固定接触子の外周部に上記袴部で覆われるように装着され上記各接触片に外側から上記可動接触子の軸線に垂直方向の力を付勢するガータスプリングとを備えたものがある(例えば特許文献1参照。)。 As a conventional switch, a plurality of contact pieces having a collar portion that is divided in the circumferential direction and is held by the holder at the rear end side and protrudes in an arc shape in the outer peripheral direction so as to cover the outer peripheral surface on the front end side A fixed contact consisting of: a movable contact which moves toward and away from the inner peripheral surface of the fixed contact by moving back and forth in the axial direction; and an outer peripheral portion of the fixed contact so as to be covered with the flange Each contact piece includes a garter spring that biases a force perpendicular to the axis of the movable contact from the outside (see, for example, Patent Document 1).
上記のような従来の開閉器においては、絶縁支持物に固定している主端子部(充電部)に、複数に分割された通電接触用接触片がガータスプリングによって押し付けられており、通電経路が可動接触子−接触片−主端子となり2つの接触点を経由するために接触抵抗が大きくなり、通電時の発熱(通電損失)が大きくなるという課題があった。また、接触片が複数に分割されているために接触片の分割部に生じる電界を緩和するために端面の面取り加工が必要であり、また、複数の接触片を組み合わせるために部品費・組立費が高くなるといったコスト面での課題があった。 In the conventional switch as described above, the contact piece for energization contact divided into a plurality of parts is pressed against the main terminal portion (charging portion) fixed to the insulating support by the garter spring, and the energization path is Since the movable contactor-contact piece-main terminal becomes the main terminal and passes through the two contact points, the contact resistance increases, and there is a problem that heat generation (energization loss) during energization increases. In addition, since the contact piece is divided into a plurality of parts, chamfering of the end face is necessary to reduce the electric field generated in the divided part of the contact piece, and parts and assembly costs are required to combine the plurality of contact pieces. There was a problem in terms of cost, such as increasing the cost.
この発明は上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、通電時の発熱が小さく、加工が簡単でコストを抑えることができる開閉器を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to obtain a switch that generates a small amount of heat when energized, is easy to process, and can reduce costs.
この発明に係る開閉器は、絶縁性ガスが収容された密閉容器と、この密閉容器内に絶縁保持され、内周部に可動ブレードを軸方向に接離可能に受入れる穴が形成され、外周部に周方向に形成された溝を有する筒状部が突設された端子部材と、上記筒状部の外周部に嵌め込み可能な嵌合穴を有すると共に、該嵌合穴の周方向に沿って形成された凹部を有し、外周面が軸方向に滑らかに湾曲されて上記筒状部を一様に覆うように形成された電界緩和用のシールド部材と、上記端子部材の溝及び上記シールド部材の凹部の相互に係止された連結リングとを備えたものである。 The switch according to the present invention includes an airtight container containing an insulating gas, an insulating holding in the airtight container, and a hole in the inner peripheral part for receiving the movable blade in an axially detachable manner. And a terminal member provided with a cylindrical portion having a groove formed in the circumferential direction, a fitting hole that can be fitted into the outer circumferential portion of the cylindrical portion, and along the circumferential direction of the fitting hole. A shield member for electric field relaxation, which has a formed recess and whose outer peripheral surface is smoothly curved in the axial direction so as to uniformly cover the tubular portion, the groove of the terminal member, and the shield member And a connecting ring engaged with each other in the recesses.
この発明においては、外周面が軸方向に滑らかに湾曲されて筒状部を一様に覆うように形成された電界緩和用のシールド部材を用いているので、外周面に段差や継ぎ目があるものに比べてシールド外面に生じる電界が一層低減される。また、一体的にできることからコストを低減できる。また、通電経路を可動ブレード−端子部材としたので接触点数が1箇所となり、通電時の発熱を低減できる効果が得られる。 In this invention, since the outer peripheral surface is smoothly curved in the axial direction and the shielding member for electric field relaxation formed so as to uniformly cover the cylindrical portion is used, there is a step or a seam on the outer peripheral surface. Compared to the above, the electric field generated on the outer surface of the shield is further reduced. Moreover, since it can be integrated, cost can be reduced. Further, since the energization path is a movable blade-terminal member, the number of contact points is one, and the effect of reducing heat generation during energization can be obtained.
実施の形態1.
図1〜図4はこの発明の実施の形態1に係るガス絶縁式の開閉器の要部を説明するもので、図1は開閉部を示す側面断面図、図2〜図4は図1に示された端子部材(固定端子)に電解緩和用のシールド部材を取付けるときの過程を示す側面断面図で、図2は係合前、図3は端子部材に電解緩和用のシールド部材を当接したとき、図4は取付け完了時を示す。図において、ガス絶縁式の開閉器は所定部に開口部1aを有する接地された金属製の密閉容器1と、この密閉容器1の開口部1aに着脱自在に取付けられたベース板2の密閉容器1内面側に設置された主回路部3と、ベース板2の密閉容器1の外側に設けられた操作機構部4と、主回路部3及び操作機構部4を連結するベース板2を気密に貫通して摺動または回転が可能なガスシール駆動軸5によって構成され、密閉容器1の内部には例えばSF6ガス、ドライエア、窒素ガス、二酸化炭素ガスなどの絶縁性ガスが封入される。
1 to 4 are for explaining the main part of the gas-insulated switch according to
主回路部3は、ベース板2に対して密閉容器1の内側方向に突出するように固定された絶縁支持部材6と、この絶縁支持部材6に対してそれぞれボルト等の締結手段(図示省略)によって互いに離間して固定された端子部材7である可動端子7A及び固定端子7Bと、絶縁支持部材6の基部近傍に設けられた接地端子9と、可動端子7A及び固定端子7Bに設けられた電界緩和用のシールド部材10(10A)と、ガスシール駆動軸5によって絶縁ロッド11及び駆動ロッド12を介して図の左右方向の軸Aに沿って移動される可動ブレード13を用いて構成されている。端子部材7である可動端子7A及び固定端子7Bはこの例では同一の形状に構成されており、以下特に区別する必要がある場合を除いて端子部材7と呼び、固定端子7B部を拡大して示す図2〜図4を参照してさらに具体的に説明する。
The
端子部材7は、この例では2つの「円筒」を直角にクロスさせたような外観形状をなしており、中央部の「円筒」は、軸Aに直交する中心軸Bを図の上下方向に向け、上端部に絶縁支持部材6への取付け用穴または雌ネジ(図示省略)を有する取付け用の基部71として構成されている。そして、軸A方向に形成された「円筒」は、内周部に可動ブレード13を軸A方向に接離可能に受入れる穴72aを有し、外周部に周方向の溝72bと、溝72bの外側頂部から先端部に向けて先細りとなるように形成された傾斜面72cを有する筒状部72として構成されている。なお、該筒状部72は基部71に対して左右両方向に対称的に突出されている。
In this example, the
シールド部材10は、上記筒状部72の外周部に嵌め込み可能な嵌合穴10aと、この嵌合穴10aより小径の可動ブレード13を挿通させる挿通孔10bを有すると共に、該嵌合穴10aの内周面に周方向に沿って形成された幅W、深さHの溝状の凹部10cを有し、外周面10dが軸A方向に滑らかに湾曲されて上記筒状部72のまわりを一様に覆うように形成されている。該シールド部材10、10Aは、凹部10cに、断面外径(線径)φが該凹部10cの溝幅Wより狭く、外力が加わっていない状態での内側直径Lが筒状部72の外周面に設けた溝72bの底部の直径Mより小さい弾性を有するコイル状スプリングからなる連結リング14を図2に示すように装着した後、矢印E、Fで示す方向にそれぞれ移動して端子部材7の筒状部72外周に嵌め込むことで、図4に示すように連結リング14がシールド部材10の凹部10cと筒状部72の外周面に設けた溝72bとの間に係止された状態で筒状部72に対して固定される。
The
なお、上記装着作業を容易にするために、傾斜面72cの先端部における最小外径部の直径Nは、上記連結リング14の内側内径Lより小さな寸法であることが望ましい。また、連結リング14の断面形状は特に限定されるものではないが、筒状部72の外周面に設けた溝72bに当接する部位が、例えば円形、楕円形、長円形及びU字形の何れかの曲線状とすることは好ましい。また、凹部10cの深さHは連結リング14の断面外径(線径)φよりも大に形成しておくことが必要である。なお、固定端子7Bの図1の右側に装着されたシールド部材10Aは挿通孔10b部分が塞がれた形状に構成されているが、その他の構成部分は実質的にシールド部材10と同様であるので、以下区別の必要がある場合を除いてシールド部材10として説明する。
In order to facilitate the mounting operation, it is desirable that the diameter N of the minimum outer diameter portion at the distal end portion of the
上記可動ブレード13は略円筒状に形成されており、その内周面には、上記駆動ロッド12の外周面に設けた雄ねじ(図示省略)に螺合する雌ねじ(図示省略)が設けられ、外周面には軸方向両端部に2箇所ずつ形成された周方向の溝と、その溝にそれぞれ設けられた4つの接触子131と、筒状部72に対して軸Aのまわりの回転を阻止する手段(図示省略)が設けられており、ガスシール駆動軸5を操作機構部4によって回転させ、ガスシール駆動軸5に連結された絶縁ロッド11を介して駆動ロッド12が回転することによって該可動ブレード13を軸A方向に移動し、筒状部72の穴72aと可動ブレード13の外周面に設けた接触子131が接離して開閉を行なう構造となっているが、これらは従来装置と同様であるので詳細図示を省略している。また、上記のように構成された主回路部3はユニット化され、密閉容器1内に相数等に応じた必要数組込まれ図示を省略している給電線路等と電気的に接続される。
The
次に、上記のように構成された実施の形態1の動作について説明する。まず、シールド部材10を端子部材7に装着する場合には、最初に、シールド部材10の嵌合穴10aに設けた凹部10cに連結リング14を図2のように装着し、次に、連結リング14を装着したシールド部材10の嵌合穴10aの内側に端子部材7の筒状部72が嵌まり込むように図3に示すようにシールド部材10を端子部材7の筒状部72の軸A方向に沿う矢印E、F方向に押し付ける。このとき、押し付け力によって端子部材7の筒状部72の端部に設けた傾斜面72cに沿って筒状部72の外形寸法まで連結リング14が拡張される。更にシールド部材10を矢印E、または矢印F方向に押し付けると、図4に示すように連結リング14は筒状部72の外周に設けた溝72bに、連結リング14の弾性力によって嵌まり込み、端子部材7とシールド部材10とが連結される。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described. First, when the
上記のようにしてシールド部材10を可動端子7Aの左右の筒状部72及び固定端子7Bの左側の筒状部72に装着し、シールド部材10Aを固定端子7Bの右側の筒状部72に装着することで、図1に示すように組立てられ、密閉容器1内にSF6ガス、ドライエア、窒素ガス、二酸化炭素ガスなどの絶縁性ガスが封入され、図の例では断路器(DS)に接地開閉器(ES)の機能が付加された3位置断路器として用いられる。図1の状態では、実線で示す可動ブレード13は可動端子7A内に位置し、断路状態にある。操作機構部4によりガスシール駆動軸5を回転させて可動ブレード13を2点鎖線Cで示す位置に移動することで可動端子7Aが接地された状態となり、可動ブレード13を2点鎖線Dで示す位置に移動することで可動端子7Aと固定端子7Bとが接続された状態となる。上記シールド部材10は、接地された密閉容器1、何れも図示省略している異相充電部、及び同相の対向する電極の何れか1つ以上または全てとの間の電界を緩和する機能を有している。
As described above, the
上記のような実施の形態1においては、シールド部材10は1つの部品で構成されているので外周面の段差、継ぎ目を無くすことができ、これにより、シールド外面に生じる電界を低減すると共にコスト低減を可能にし、また、通電経路を可動ブレード13−端子部材7としたことにより接触点数が1箇所に減り、これにより通電時の発熱量を低減できる効果が得られる。また、連結リング14の断面は、端子部材7の筒状部72の外周に設けた溝72bに当接する部位が曲線となる円形、楕円形、長円形またはU字形の何れかとすることにより、シールド部材10を端子部材7の筒状部72に挿入する際に、連結リング14によって端子部材7の筒状部72の外周を傷付けず、金属粉などの発生を抑止できる効果が得られる。
In the first embodiment as described above, since the
また、シールド部材10の嵌合穴10aに周方向に設けた凹部10cは、幅Wを連結リング14の断面外径(線径)φより大きく、深さHを連結リング14の線径φより深く、底面を平面、半円状またはV字状とすることにより、筒状部72の外周にシールド部材10を挿入する際に、シールド部材10の凹部10c内に連結リング14が拡張されて収まるので、連結リング14とシールド部材10及び端子部材7が干渉するのを防ぎ、作業を容易に行なえる効果が得られる。さらに、筒状部72の端部に、連結リング14に外力が加わっていない状態での連結リング14の内側直径Lより小さな直径Nで筒状部72の端面と交わる傾斜面72cを設けたことにより、シールド部材10を端子部材7に挿入する際に、上記傾斜面72cによって連結リング14の拡張が容易となるので挿入作業を簡単に行なうことができる効果が得られる。
Further, the
また、主回路部3を構成する各部材の材料は特に限定されるものではないが、例えば端子部材7の材料を銅、シールド部材10の材料を黄銅または銅とし、連結リング14及び接触子131の材料を銅、りん青銅、ベリリウム銅などの銅系統の材料を用いることにより、端子部材7、シールド部材10、連結リング14および接触子131を個々に分解することなく、絶縁支持部材6から端子部材7を単に取り外すことにより、部品の分別回収を行なうことができ、廃棄時の分解作業が容易になる効果が得られる。
Further, the material of each member constituting the
なお、上記実施の形態1では、この発明の開閉器を、断路器(DS)に接地開閉器(ES)の機能が付加された3位置断路器として構成したが、これに限定されるものではなく、例えば断路器(DS)、接地開閉器(ES)などとして用いることができることは言うまでもない。また、接触子131を可動ブレード13の周りに設置したが、端子部材7の筒状部72の内周面側の穴72aに設けても差し支えない。さらに、可動ブレード13の周り止め機構としては、例えば穴72a及び可動ブレード13の外周部の何れか一方に軸A方向の溝を、他方に該溝に係合する突起を設けること等で容易に実現できるが、これに限定されるものではない。その他、端子部材7の外観形状、操作機構、移動機構などを、この発明の範囲内で適宜変形または変更できることは当然である。
In the first embodiment, the switch according to the present invention is configured as a three-position disconnect switch in which the function of the ground switch (ES) is added to the disconnect switch (DS). However, the present invention is not limited to this. Needless to say, it can be used, for example, as a disconnect switch (DS) or a ground switch (ES). Further, although the
1 密閉容器、 1a 開口部、 2 ベース板、 3 主回路部、 4 操作機構部、 5 ガスシール駆動軸、 6 絶縁支持部材、 7 端子部材、 7A 可動端子、 7B 固定端子、 71 基部、 72 筒状部、 72a 穴、 72b 溝、 72c 傾斜面、 9 接地端子、 10、10A シールド部材、 10a 嵌合穴、 10b 挿通孔、 10c 凹部、 10d 外周面、 11 絶縁ロッド、 12 駆動ロッド、 13 可動ブレード、 131 接触子、 14 連結リング、 A 軸、 B 中心軸。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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