JP3820809B2 - スイッチギヤの断路装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、開閉器、断路器を内臓する電力用のスイッチギヤの構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図11は、従来のスイッチギヤの構成を示す側断面図である。図において、1はスイッチギヤの箱体、2は前面扉、3は後面扉、4は母線、5は母線4を支持する碍子、6はCT、7は母線4とCT6間を接続する接続導体、8は接続状態の遮断器で、引出し時には左側の点線部分まで移動する。8aは遮断器8の端子、9は碍子10により支持された固定端子、11はCT6と固定端子9を接続する接続導体、12は断路器、13は固定端子9と断路器12を接続する接続導体、14は負荷に接続されるケ−ブル、15はケーブル14との接続部となるケーブルヘッド、15aはケーブルヘッド15頂部に設けられた半球状の電界緩和金具、16は断路器12とケ−ブルヘッド15間を接続する接続導体である。またこのスイッチギヤは、母線4を収納する母線室17、遮断器8を収納する遮断器室18、断路器12を収納する断路器室19、ケ−ブル14を収納するケーブル室、前面扉の後に位置する制御器具室に区画している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスイッチギヤは上記のような構成であり主回路経路が略U字状でありその延長が長いため、主回路の周囲に所定の絶縁空間を確保する必要があり、また主回路の長さが長く接続部が多いため通電による発熱が大きくこの放熱対策として、大きな箱体が必要であった。このため、据付け現地への輸送効率が悪く、またスイッチギヤを据付る電気室が大きくなるという問題点があった。
【0004】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、主回路長さを短くしまた発熱を小さくした、コンパクトな断路装置を得るものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
母線からケ−ブルに至る主回路上に対で配置され主回路を分断する第一の固定端子及び第二の固定端子と、前記2つの固定端子間に配置されて主回路の開閉を行う開閉器と、第一の固定端子又は第二の固定端子に可動接触子を接離させて主回路を開閉する断路器を備えたものである。
【0006】
また、母線からケ−ブルに至る主回路上に対で配置され主回路を分断する第一の固定端子及び第二の固定端子と、前記2つの固定端子間の各一方側に接離自在に配置され主回路の開閉を行う引出形開閉器と、前記2つの固定端子のいずれか他方側に可動接触子を接離させて主回路を開閉する断路器を備えたものである。
【0007】
さらに、第一の固定端子又は第二の固定端子は、引出形開閉器の主回路端子と接離する断路部端子導体としたものである。
【0008】
また、三相母線を収納する母線室をケ−ブル室の上部に背面をそろえて配置し、これら両室の境界部に前面より食い込ませるように遮断器室を設け、この遮断器室の上半分に母線室との間を仕切り遮断器の端子が貫通可能な窓を有する上部絶縁隔壁を、下半分にケ−ブル室との間を仕切り遮断器の端子が貫通可能な貫通孔を有する下部絶縁隔壁をそれぞれ設け、前記上部絶縁隔壁及び下部絶縁隔壁の母線室側及びケ−ブル室側に開閉器と接離する第一の固定端子及び第二の固定端子を配置し、前記第一の固定端子又は第二の固定端子に可動接触子が接離する断路器を配置したものである。
【0009】
さらに、下方から立ち上げたケ−ブルの先端にケ−ブルヘッドを設け、このケ−ブルヘッドの頂部に断路器の可動接触子を装着し、前記可動接触子が第一の固定端子又は第二の固定端子に接離するようにしたものである。
【0010】
また、第一の固定端子又は第二の固定端子と断路器の可動接触子との接触部の側部に絶縁板を配置し、隣接する相間及び対地間を仕切ったものである。
【0011】
さらに、下方から立ち上げたケ−ブルの先端にケ−ブルヘッドを設け、このケ−ブルヘッドの頂部に断路器の可動接触子を装着したものにおいて、断路器の可動接触子は第一の固定端子又は第二の固定端子に接続する接続位置、前記第一の固定端子又は第二の固定端子から所定距離開離した断路位置、接地端子に接続する接地位置の3位置に動作するようにしたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
【0013】
図1は、この発明の実施の形態1であるスイッチギヤの側断面図を示すもので、1はスイッチギヤの箱体、2は前面扉、4は図1に於いて紙面奥行き方向に延在する母線、5は母線4を支持する碍子であり、支持部材(図示せず)により支持されている。8は引出形の遮断器であって図1は接続状態を示している。この遮断器8は主回路の点検時には左側の点線位置まで引出すことも可能である。8aは遮断器8の端子であり、母線側固定端子22(第1の固定端子)及び断路器側固定端子23(第2の固定端子)と接離可能に接続している。24は母線4と固定端子22の間を接続する接続導体、14はケーブル、25はケーブル14との接続部であるケーブルヘッドである。26はケーブルヘッド25上に回動支点を配置し固定端子23あるいは接地端子27と接離する断路器である。また、28は断路器26の操作機構で、前面扉3側からみて箱体の一側方に配置され、操作リンク機構(図示せず)を介して断路器と接続されている。このスイッチギヤは、母線4を収納する母線室17、遮断器を収納する遮断器室18、ケーブル14を収納するケーブル室、制御器具(図示せず)を収納する制御器具室21と、遮断器室18からの放熱・放圧を行う放熱ダクト29とに区画されている。
【0014】
この形態のスイッチギヤの保守・点検は、母線室17は上部の点検カバー30を外して箱体1の上部から行う。また遮断器室18は前面扉3を開き、遮断器8を点線で示す引出位置に引出して、またはスイッチギヤ外へ取出して行う。また、ケーブル室20は前面扉3側から点検カバー31を取り外して行う。
【0015】
図2は、図1の左方(矢視A)からみた部分後面図、図3は図2のB方向に見た部分断面平面図、図4は図2のC方向に見た部分側断面図である。図において、32は遮断器室18とケーブル室20との間を区画する下部絶縁隔壁、33は遮断器室18と母線室17との間を区画する上部絶縁隔壁で、絶縁隔壁32、33は図2のSで示す箇所で突合わせた状態で設置されている。
【0016】
下部絶縁壁32は、遮断器室18とケーブル室間を仕切る隔壁32gと、隔壁32gから遮断器室18側に向けて3相各相の位置に対応して円筒状に突出し内部に遮断器室18とケーブル室20間の貫通孔を有する環状絶縁壁32aと、前記環状絶縁壁32a間あるいは前記環状絶縁壁32aと対地間に配置される平板状の絶縁壁32bと、3相各相を囲む形で前記隔壁32gからケーブル室20側に向けて突出した角筒状絶縁壁を形成する上部絶縁壁32cと下部絶縁壁32dと各相間および対地間を仕切る縦絶縁壁32eと、前記角筒状絶縁壁のほぼ中央を横方向に延在する絶縁支持部、とから構成されている。上部絶縁隔壁33は、図2に示した当接部Sを対象線として下部絶縁壁32と対象に形成されている。絶縁壁32gから下部絶縁壁32dの先端までの長さは、上絶縁壁32cよりも若干短く形成されており、これは断路器26の可動接触子あるいは母線4からの接続導体24の接続を容易にしている。
【0017】
次に、断路器26の構成について説明する。図2において、ケ−ブルヘッド25の頂部に取付けられた導電性の支持部26aは支点26bを備えており、この支点26bは両側から装着された可動接触子26cを回動可能に支持している。支点26bは一側にばねを備えており可動接触子26cが支持部26aに常に所定の接触圧力で接触するよう付勢している。26dは接圧部で、支点26bとほぼ同じ構成をしており(支持部26aの代わりにスペーサ26eを挟んでいる)、可動接触子26cの先端近傍に設けられて可動接触子26cが断路器固定端子23あるいは接地端子27と所定の接触圧力で接触するよう付勢する。なお、図4では接圧部26dの表示を省略している。
【0018】
次に、断路器26の動作の詳細およびケーブルヘッド25の構成を図5、図6にて説明する。23cは断路器26の固定端子で、下部絶縁隔壁32の絶縁支持部32f上に各相1個づつ固定されている。この固定端子23cの上部接触部は、遮断器8の端子8aが接続され、中央垂直部には断路器26の可動接触子26cが接続する。つまり、この小さな固定端子23cを介して遮断器8と断路器26が接離する。断路器26の可動接触子26cは、駆動機構(図示せず)により駆動されて、接続位置G(主回路接続)、断路位置H(主回路開路)、接地位置I(ケーブル接地)の3位置の間を動作する。接地位置Iでは、支え1aに支持された接地電極27と可動接触子26cとが接続することで、ケーブル14を接地状態にする。この断路器26は、図3に示すように3相分が併置される。
このように、小片である固定端子23にて遮断器の端子8aとの接続を行う(遮断器8の端子8aと接離するスイッチギヤ側の固定端子を断路部端子とも称する)とともに、この固定端子23を断路器26の可動接触子26cと直接接触する固定端子とし、またケーブルヘッド25の頂部に断路器26の支点26bを配置したため、接続導体が不要となり、非常に簡単な主回路構成とすることが出来る。図1に示すように主回路全体をコンパクトに構成し、また主回路長さを短くし、接続部の数を減少させたため、通電による発熱を小さく押さえることが出来る。また、母線4側においても、小片である固定端子22にて遮断器の端子8aとの接続を行うとともに、この固定端子22に母線4との接続導体を24接続するようにしたため、主回路全体をコンパクトに構成できる。
【0019】
ケーブルヘッド25は箱体1に支持された支え1b上に取付けられており、外周部に対地沿面絶縁距離を確保するためのひだを有し中心部には下方に開口してケーブル14を挿入する穴25bを有する円筒状の絶縁支え25aと、中心部に前記支持部26aと電気的に接続し下方は前記穴25bの奥につながる穴25cを有する芯導体25dと、前記支持部26aの外周を円筒状に覆う環状絶縁壁25fから形成されている。
【0020】
ケーブル14を接続する場合は、ケーブルヘッド25の下部からケーブル14の先端部を挿入して接続するが、ケーブル14は導体14aの周囲を絶縁物14bで覆っており、その先端部は絶縁物をテーパ状に形成したテーパ部14cの先端に鉛筆の芯のように導体が14が突出して形成される。このケーブル14の導体14aの先端部を芯導体25dの下部に形成された穴25b内へ挿入し、穴25c内に装着した摺動接触子25fと接触させる。ケーブル14をケーブルヘッド25内に挿入した場合、ケーブル14のテーパ部14cがケーブルヘッド25の穴25bのテーパ部と当接し所定の接続位置に保持されるが、ケーブル14の外周部に突出した突出部14dを環状の押えリング35にて押え、ボルト36で締付けることで強固に保持される。
図6は、図5のD方向から見た部分平面図で、主要な部分のみを表示している。25gは、断路器26の可動接触子26gが動作する場合に環状絶縁壁25eと当接する可能性のある部分を切欠いた切欠きである。
このように、ケーブルヘッド25の頂部の断路器26取付け部の周囲に環状絶縁壁25eを設けたため、断路器26の支点部26b部分の突出部を覆うため相間・対地間の絶縁距離を小さくする事が出来、スイッチギヤの幅・奥行き寸法を小さくすることが出来る。
【0021】
図7は、図4のバリヤの配置を示す部分断面側面図で、バリヤ34は斜線で示している。このようにバリヤ34を配置することで、断路器26の可動接触子26cが接続・断路・接地の各位置間を移動しても、側方である相間・対地間の空間絶縁距離を確保することが出来るため、スイッチギヤの幅寸法を小さくすることが出来る。37は母線室17とケーブル室20の間を区画する接地金属製の隔壁である。なお、バリヤ34配置の平面図を図3に示す。
【0022】
図8は、図1のE方向から見た部分平面図である。 38はCTであり、2分割形CT38a及び38bを組み合せて、ケ−ブル14の外周をリング状に囲うように配置している。また、図1に示すように、ケ−ブル14の立ち上がり部に配置している。
このように、ケ−ブル14を下方からたち上げる場合、スイッチギヤの床面からK=約80cm以上の立ち上げ高さが必要であり、図11に示す従来例でもわかるようにこの部分は有効性の低い空間となる。これに対し、図1で示すようにケ−ブル14の立ち上げ部に貫通形のCT38をハイチすることでこの空間を有効利用できるとともに、他の場所にCTの設置空間をとる必要がなくなる。さらに、図11に示すような接続導体7、11が不要となるため、これらの導体の周囲に必要な絶縁空間が不要となりスイッチギヤ全体を小さく構成することが出来る。また図11に示すような接続導体7、11が不要になるため、主開路の長さを短くでき、発熱ロスを小さくすることができる。
なお、39はCTの支えであり、2分割形のCT38a、38bをこの支え39上に載置してリング状に組立てた後支え39上に固定する。このようにCT38a、38bを2分割形にすることにより、狭い空間内で組立てが可能になるとともに、CT38の故障時には分解作業を容易に実施できるという効果がある。
【0023】
図9は、図1のF方向から見た部分後面図で、母線室17の後方から見た図であり、図において左方が上方、右方が下方である。図において、1cは箱体1に支持された支え、5は支え1cに支持された碍子である。箱体1の幅方向に互いに平行して配置される3相分3本の母線4は、2相分の2本の母線4を幅方向面を上に向け、残りの1本の母線4は厚み方向の面を上に向けて配置している。接続導体24は一側をの接続部24bをを固定端子22に接続し固定される。また各母線4は1個の碍子5と接続導体24の接続部24aにより支持される。各母線4の長さはスイッチギヤの幅よりもやや短くしており、隣接するスイッチギヤの母線4との接続は各母線間を跨いで配置する接続片(図示せず)にて行う。この母線4の接続・点検作業は、図1の上方からみた平面図(図10)に示す点検カバ−30を外してスイッチギヤの上面から行う。なお点検カバ−30は、通常ボルト等のファスナ−で固定されている。
以上のように、母線4を1個の碍子5と1本の接続導体24で支えることにより2点止めが可能となるため、母線の支持に必要な部品数を削減することが出来る。また3本の母線4を、スイッチギヤ内の上方空間内において、2本は幅方向の面を上にして前側に、他の1本は厚さ方向の面を上にして最奥部に配置したため、3本の母線4の幅方向の面を上にして配置する場合に比べてスイッチギヤの奥行き寸法を小さく出来るとともに、スイッチギヤの上部からの組立て作業あるいは点検作業を容易に実施できるという効果がある。
【0024】
以上のように構成することで、母線室17はスイッチギヤの上部から、また遮断器室18およびケ−ブル室20はスイッチギヤの前面から点検・保守作業を行うことが可能となる。このため、スイッチギヤ後部のスペ−スが不要となるため、スイッチギヤ据付けに必要なスペ−スを小さくすることが出来る。
【0025】
実施の形態2.
なお、実施の形態1.では、開閉器として引出し形の遮断器を例に説明したが、第1の固定端子22及び第2の固定端子23に接続されるものであれば、引出し形のものに限定されず固定形のものであってもよい。また、開閉器として遮断器を示したが、コンタクタあるいは負荷開閉器であってもよい。
【0026】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【0027】
母線からケ−ブルに至る主回路上に対で配置され主回路を分断する第一の固定端子及び第二の固定端子と、前記2つの固定端子間に配置されて主回路の開閉を行う開閉器と、第一の固定端子又は第二の固定端子に可動接触子を接離させて主回路を開閉する断路器を備えたので、部品点数が少なくまた主回路長さの短いコンパクトな断路装置を得ることができる。
【0028】
また、母線からケ−ブルに至る主回路上に対で配置され主回路を分断する第一の固定端子及び第二の固定端子と、前記2つの固定端子間の各一方側に接離自在に配置され主回路の開閉を行う引出形開閉器と、前記2つの固定端子のいずれか他方側に可動接触子を接離させて主回路を開閉する断路器を備えたので、部品点数が少なくまた主回路長さの短いコンパクトな断路装置を得ることができる。
【0029】
さらに、第一の固定端子又は第二の固定端子は、引出形開閉器の主回路端子と接離する断路部端子導体としたので、接続部が少なく発熱の少ない断路装置を得ることができる。
【0030】
また、三相母線を収納する母線室をケ−ブル室の上部に背面をそろえて配置し、これら両室の境界部に前面より食い込ませるように遮断器室を設け、この遮断器室の上半分に母線室との間を仕切り遮断器の端子が貫通可能な窓を有する上部絶縁隔壁を、下半分にケ−ブル室との間を仕切り遮断器の端子が貫通可能な貫通孔を有する下部絶縁隔壁をそれぞれ設け、前記上部絶縁隔壁及び下部絶縁隔壁の母線室側及びケ−ブル室側に開閉器と接離する第一の固定端子及び第二の固定端子を配置し、前記第一の固定端子又は第二の固定端子に可動接触子が接離する断路器を配置したので、主回路長さが短くまた発熱の小さいコンパクトな断路装置を得ることができる。
【0031】
さらに、下方から立ち上げたケ−ブルの先端にケ−ブルヘッドを設け、このケ−ブルヘッドの頂部に断路器の可動接触子を装着し、前記可動接触子が第一の固定端子又は第二の固定端子に接離するようにしたので、主回路長さが短くまた発熱の小さいコンパクトな断路装置を得ることができる。
【0032】
また、第一の固定端子又は第二の固定端子と断路器の可動接触子との接触部の側部に絶縁板を配置し、隣接する相間及び対地間を仕切ったので、幅の狭いコンパクトな断路装置を得ることができる。
【0033】
さらに、下方から立ち上げたケ−ブルの先端にケ−ブルヘッドを設け、このケ−ブルヘッドの頂部に断路器の可動接触子を装着したものにおいて、断路器の可動接触子は第一の固定端子又は第二の固定端子に接続する接続位置、前記第一の固定端子又は第二の固定端子から所定距離開離した断路位置、接地端子に接続する接地位置の3位置に動作するようにしたので、部品点数を削減でき、主回路長さが短くまた発熱の小さいコンパクトな断路装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示すスイッチギヤの断面図である。
【図2】 図1のA方向から見た部分後面図である。
【図3】 図2のB方向から見た部分断面平面図である。
【図4】 図2のC方向から見た部分後断面図である。
【図5】 図4のケーブルヘッド及び断路器の詳細を示す部分断面側面図である。
【図6】 図5のD方向から見た部分平面図である。
【図7】 図4のバリヤの配置を示す部分断面側面図である。
【図8】 図1のE方向から見た部分平面図である。
【図9】 図1のF方向から見た部分後面図である。
【図10】 図1の上方から見た平面図である。
【図11】 従来のスイッチギヤを示す側断面図である。
【符号の説明】
1 箱体、4 母線、8 遮断器、8a 端子、14 ケーブル、
17 母線室、18 遮断器室、20 ケーブル室、21 制御器具室、
22 固定端子(母線側)、23 固定端子(断路器側)、
23a 固定端子、23b 固定端子、23c 固定端子、
24 接続導体、25 ケーブルヘッド、26 断路器、26a 支持部、
26b 支点、26c 可動接触子、27 接地端子、32 絶縁隔壁(下)、
32c 上部絶縁壁、32d 下部絶縁壁、32e 縦絶縁壁、
32f 絶縁支持部、32g 隔壁、33 絶縁隔壁(上)、34 バリヤ
Claims (3)
- 三相母線を収納する母線室(17)をケ−ブル室(20)の上部に配置し、これら両室の境界部の前面に遮断器室(18)を設け、
この遮断器室の上半分に母線室との間を仕切り遮断器の端子(8 a )が貫通可能な窓を有する上部絶縁隔壁を、下半分にケーブル室との間を仕切り遮断器の端子が貫通可能な窓を有する下部絶縁隔壁(32 g )をそれぞれ設け、前記上部絶縁隔壁及び下部絶縁隔壁の母線室側及びケーブル室側の前記窓の奥に開閉器の端子と接離する第一の固定端子(22)及び第二の固定端子(23)を配置したスイッチギヤにおいて、
下方から立ち上げたケーブル(14)の先端に装着され、一端にケーブル挿入穴(25 b )を備えまたその軸方向に沿った外周に複数の絶縁ひだを有する円筒状絶縁支え(25 a )と、前記円筒状絶縁支え(25 a )の中心部を軸方向に貫通し前記ケーブル挿入穴(25 b )内にて一端が前記ケーブルに接続される芯導体(25 d )と、前記円筒状絶縁支え(25 a )の他端側に形成された円筒状の環状絶縁壁(25f),とからなるケーブルヘッド(25)と、
前記ケーブルヘッドの前記円筒状の環状絶縁壁(25f)で囲われた空間内の前記芯導体(25 d )の他端部に形成された支持部(26 a )にて回動可能に支持され、回動により他端が、前記第ニの固定端子(23)と接続する接続位置及びケーブル室後壁に設けた接地端子(27)と接続する接地位置の間で回動する可動接触子(26 c )と、
前記第二の固定端子(23)と前記可動接触子(26 c )との接触部の側部において隣接する相間及び対地間を仕切る絶縁板(32 e )と、
を備えたことを特徴とするスイッチギヤの断路装置。 - 第二の固定端子は、断面が略コ字状に形成され、コ字の一方が遮断器の端子と接続し、コ字の他方が絶縁支持部(32f)に支持され、コ字の中央部が可動接触子(26 c )との接触部としたことを特徴とする請求項1記載のスイッチギヤの断路装置。
- 断路装置は、前記第ニの固定端子(23)と接続する接続位置、断路位置、ケーブル室後壁に設けた接地端子(27)と接続する接地位置、の3位置に動作することを特徴とする請求項1記載のスイッチギヤの断路装置。
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