JP4351988B2 - Switchgear and support insulator - Google Patents
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Description
この発明は、例えば受配電設備等に適用される電力用の開閉装置、及び、開閉装置等の電気機器に使用される支持碍子に関するものである。 The present invention relates to a power switchgear applied to, for example, a power distribution facility, and a support insulator used in electrical equipment such as a switchgear.
開閉装置は、例えば真空バルブを用いた高電圧の遮断器の場合、固定電極と可動電極とを有する真空バルブの両側から導出した導体が、台車等に絶縁支持されて構成されている。この絶縁支持部に用いられる支持碍子は、通常、絶縁樹脂材料や磁器材料が使用されるので、支持対象物を取り付けるためのねじ部の締め付け強度を確保するために、例えば、ねじ穴加工された金属製の埋金を絶縁樹脂材料と一体に注形して成形している。このような構造では、使用時の熱収縮等により注形絶縁樹脂と埋金との界面が剥離しギャップが生じる可能性がある。ギャップが生じるとコロナが発生し、部分放電から絶縁破壊につながり、絶縁性能を維持できなくなるという問題点があった。これに対し、埋金を使用しない構造の導体支持碍子が開示されている。図9は、その導体支持碍子を示す部分図である。図のように、導体支持碍子51を相手側の支持部材へ取り付ける固定部は、絶縁樹脂材料で一体に形成されたフランジ51aにU字状のスリット部51bが形成されている。このスリット部51bに締め付け用ボルトを挿入して支持部材と締結し固定するものである(特許文献1参照)。
In the case of a high-voltage circuit breaker using, for example, a vacuum valve, the switchgear is configured such that a conductor led out from both sides of a vacuum valve having a fixed electrode and a movable electrode is insulated and supported by a carriage or the like. Since the insulator used for the insulating support portion is usually made of an insulating resin material or a porcelain material, for example, a screw hole is processed in order to ensure the tightening strength of the screw portion for attaching the support object. Metal buried metal is cast and molded integrally with the insulating resin material. In such a structure, there is a possibility that the interface between the cast insulating resin and the buried metal peels off due to heat shrinkage during use, and a gap is generated. When the gap is generated, corona is generated, which leads to breakdown from partial discharge to insulation breakdown, and there is a problem that insulation performance cannot be maintained. On the other hand, a conductor support insulator having a structure that does not use buried metal is disclosed. FIG. 9 is a partial view showing the conductor support insulator. As shown in the figure, the fixing portion for attaching the
開閉装置は上記のように構成されているので、絶縁支持部に、特許文献1に示すような埋金を使用しない支持碍子を使用すれば、注形絶縁樹脂と埋金との界面の剥離の問題は解決される。しかし、この構造では締結ボルトは外部に露出しているので、その部分に電界が集中するため、相応の絶縁距離を確保する必要がある。すなわち、埋金を使用する場合に比べて支持碍子の長さが長くなるという問題点があった。このため、コンパクト化を強く要求される配電用等の開閉装置に使用するには適さなかった。 Since the switchgear is configured as described above, if a support insulator that does not use buried metal as shown in Patent Document 1 is used for the insulating support part, the interface between the cast insulating resin and the buried metal is peeled off. The problem is solved. However, in this structure, since the fastening bolt is exposed to the outside, the electric field concentrates on that portion, so it is necessary to ensure a corresponding insulation distance. That is, there is a problem that the length of the supporting insulator becomes longer than when using buried metal. For this reason, it was not suitable for use in a switchgear for power distribution or the like that is strongly required to be compact.
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、コンパクトでかつ低コストを実現できる支持碍子を備えた開閉装置、及び支持碍子を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a switchgear having a support lever that is compact and can be manufactured at low cost, and a support lever.
この発明に係わる開閉装置は、開閉器本体の開閉を行う操作機構を収容する台車と、開閉器本体の両端に接続された導体と、導体のそれぞれを台車に絶縁支持する絶縁支持部とを備えた開閉装置において、絶縁支持部は、両端に形成した取付面の近傍にそれぞれ設けられた貫通穴と取付面から貫通穴へ通じる取付穴とを有する支持碍子と、貫通穴の内部に配置される締付板と、締付板を締め付ける締結部材とを備え、台車と導体の間に挿入した支持碍子の両側から、取付穴に挿通した締結部材により締付板が締め付けられて、導体が台車に支持固定されるようにしたものである。 The switchgear according to the present invention includes a carriage that houses an operation mechanism that opens and closes the switch body, conductors that are connected to both ends of the switch body, and an insulating support that insulates and supports each of the conductors on the carriage. In the switchgear, the insulating support portion is disposed inside the through hole, and a support insulator having a through hole provided in the vicinity of the mounting surface formed at both ends and a mounting hole that leads from the mounting surface to the through hole. The fastening plate and the fastening member for fastening the fastening plate are provided. The fastening plate is fastened by the fastening member inserted into the mounting hole from both sides of the support insulator inserted between the carriage and the conductor, and the conductor is attached to the carriage. It is designed to be supported and fixed.
また、この発明に係わる支持碍子は、少なくとも一方が充電部である2つの支持部材を所定の間隔を保ち絶縁支持する支持碍子であって、両端に支持部材を取り付ける取付面を有し、それぞれの取付面の近傍に締付板を内設するための貫通穴が設けられ、両取付面側から締付板を締め付けるための取付穴が、取付面から貫通穴へ貫通して形成されているものである。 Further, the support insulator according to the present invention is a support insulator that insulates and supports two support members, at least one of which is a charging part, having a mounting surface to which the support members are attached at both ends. A through hole is provided in the vicinity of the mounting surface to install the clamping plate, and a mounting hole for tightening the clamping plate from both mounting surfaces is formed through the mounting surface to the through hole. It is.
この発明の開閉装置によれば、開閉器本体の両端に接続された導体を台車に絶縁支持する絶縁支持部を、両端の取付面の近傍に設けられた貫通穴と取付面に形成された取付穴とを有する支持碍子と、貫通穴の内部に配置される締付板と、締結部材とを備えて構成し、台車と導体の間に挿入した支持碍子の両側から締結部材を取付穴に挿通して締付板を締め付けることにより台車に導体を支持固定するようにしたので、開閉装置の導体部を固定する支持碍子は、取付部に高い注形技術を要する埋金を必要としないため安価に製造でき、また、支持碍子側には金属露出部がないので電界が集中しないためコンパクにできる。従って、開閉装置全体のコスト低減と、コンパクト化を図ることができる。 According to the switchgear of the present invention, the insulating support portions for insulatingly supporting the conductors connected to both ends of the switch body to the carriage are formed in the through holes provided in the vicinity of the mounting surfaces on both ends and the mounting surfaces. A support insulator having a hole, a fastening plate disposed inside the through hole, and a fastening member are configured, and the fastening member is inserted into the attachment hole from both sides of the support insulator inserted between the carriage and the conductor. Since the conductor is supported and fixed to the carriage by tightening the clamping plate, the support insulator for fixing the conductor part of the switchgear is inexpensive because it does not require high casting technology for the mounting part. In addition, since there is no exposed metal portion on the support insulator side, the electric field is not concentrated, so that it can be made compact. Therefore, the cost of the entire switchgear can be reduced and the size can be reduced.
また、この発明の支持碍子によれば、両端に支持部材を取り付ける取付面を有し、それぞれの取付面の近傍に締付板を内設するための貫通穴が設けられ、締付板を締め付けるための取付穴が、取付面から貫通穴へ貫通して形成されているので、支持碍子の取付部に高い注形技術を要する埋金を必要としない簡単な構造となるため、製造コストを低減することができる。 Further, according to the support insulator of the present invention, there are mounting surfaces for mounting the support members at both ends, and through holes are provided in the vicinity of the respective mounting surfaces for fastening the tightening plate to tighten the tightening plate. Because the mounting hole for this is formed so as to penetrate from the mounting surface to the through hole, the mounting part of the support insulator has a simple structure that does not require a high level of casting technology, thus reducing manufacturing costs can do.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による開閉装置を示す側面図で、一部破断して内部を示している。本実施の形態の開閉装置は、開閉器本体に真空バルブを用いた遮断器を例にあげて説明する。
Embodiment 1 FIG.
1 is a side view showing a switchgear according to Embodiment 1 of the present invention, partially broken away to show the inside. The switchgear according to the present embodiment will be described by taking a circuit breaker using a vacuum valve in the switch body as an example.
図のように、フレーム1で覆われる台車2は、遮断器の開閉を行う操作機構3を有する。操作機構3からの出力は、出力リンク4、クロスバー5を経て絶縁操作ロッド6に伝達される。遮断器の本体部分である真空バルブ7は固定電極7aと可動電極7bとを有している。固定電極7a側に上部固定板8と上部端子9と主回路導体10が接続されている。上部固定板8,上部端子9,主回路導体10で固定電極7aに接続される導体21を構成する。主回路導体10の先にはそれに続く導体に接続するための接触子11が設けられている。
As shown in the figure, the
一方、真空バルブ7の可動電極7b側は、割端子12で接続保持された可撓導体13を介して下部端子14に接続され、下部端子14には主回路導体15が接続されている。割端子12,可撓導体13,下部端子14及び主回路導体15で可動電極7bに接続される導体22を構成する。主回路導体15の先端には上部と同様に接触子16が設けられている。絶縁操作ロッド6は可動電極7bに連結されており、操作機構3の出力で、可動電極7bが駆動され、可動電極7bと固定電極7aが接離される。絶縁サポート17は導体21,22間に介在されて、それらを保持している。
On the other hand, the
固定電極7aに接続される導体21は、支持碍子31,締付板32,締結部材であるボルト33,及び座金、ばね座金からなる絶縁支持部30によって台車2に固定されている。同様に、可動電極7bに接続される導体22も、絶縁支持部30によって台車2に固定されている。絶縁支持部30の構成と、台車2及び導体21,22への取付方法については以下で詳細に説明する。
The
先ず、絶縁支持部30から説明する。図2〜図4は絶縁支持部30を示す図であり、図2は断面図、図3は図2の矢印III方向から見た平面図、図4は図1の矢印IV方向から見た側面図である。
支持碍子31は概略円柱状をしており、軸方向の両端の端面は互いに平行で、支持部材の取付面31aを形成している。それぞれの取付面31aの近傍に取付面31aに平行な面を有する貫通穴31bが設けられている。図3に示すように、貫通穴31bは支持碍子31の軸方向に対し垂直に設けられており、平面から見た断面はほぼ矩形状であり、取付面31aに対向する面31cが取付面31aと平行に形成されている。また、貫通穴31bの内面で、面31cと対向する側は、成形時の僅かな抜き勾配を設けている。そして、取付面31aには、貫通穴31bへ通じる取付穴31dが形成されている。
なお、支持碍子31は、エポキシ樹脂や、BMC(BulkMolding Compound)、 セラミック等を材料とし、注形等により製造される。
First, the
The
The
貫通穴31bの内部には締付板32が挿入され配置される。図5は締付板の一例を示す図である。図の(a)は正面図、(b)は(a)の矢印方向から見た側面断面図である。図のように、締付板32は板状部材からなり、支持碍子31の取付穴31dに対応するねじ穴32aが加工されている。外形は支持碍子31の貫通穴31bからはみ出さない大きさとし、板厚はねじ穴のサイズに対応するナットの厚さ程度とする。また材質は、強度の面から鉄やアルミ等の金属が望ましい。
上記31,32と締結部材であるボルト33と、座金34,ばね座金35とで絶縁支持部30を構成する。
A
The insulating
次に、絶縁支持部30の取付方法について説明する。図2に示すように、台車2と、導体21の上部固定板8及び導体22の下部端子14との間に支持碍子31を挿入し、取付面31aを相手側の取付面に組み合わせ、支持碍子31の両側から、取付穴31dに座金34,ばね座金35を介してボルト33を挿通させて締付板32のねじ穴32aへ螺合させる。この状態で、ボルト33を締め付けることにより締付板32が締め付けられて、台車2と上部固定板8及び下部端子14とが強固に支持固定される。
Next, the attachment method of the
次に、作用について説明する。支持碍子は基本的には導体などの充電部を絶縁支持するものなので、通常支持部材の少なくとも一方は充電部である。本実施の形態の場合では、上部固定板8及び下部端子14が充電部である。充電部近傍に金属部が露出していると電界が集中する。本実施の形態による支持碍子31は、締付板32が支持碍子31に設けられた貫通穴31b内に収まっているので外部に露出する金属部分が無いため、電界が集中するのを抑制でき、また、充電部側から接地側に至る沿面絶縁距離も十分確保することができる。
Next, the operation will be described. Since the supporting insulator basically supports and insulates a charging part such as a conductor, at least one of the supporting members is usually a charging part. In the case of the present embodiment, the
上記までの説明では、絶縁支持部30の締付板を1枚の板材で構成したものについて説明したが、次に、それ以外の締付板について説明する。図6は締付板の他の例を示す図である。図の(a)は平面図を、(b)は(a)の矢印方向から見た側面断面図を示す。図のように、支持碍子31の取付穴31dに対応させたボルト穴36aを有する薄板の板材36に、そのボルト穴36aと中心を合わせてナット37を溶接又は接着により固着している。板材36の材料は、ナット37を溶接し易く強度的にも優れた鋼板が望ましい。
このような構成の締付板を図2と同様の方法で、締結部材であるボルト33によって、座金34,ばね座金35介して締結することにより、締付板32を用いた場合と同様な作用効果を発揮できる。
In the above description, the fastening plate of the insulating
The fastening plate having such a structure is fastened by a
更に、締付板の別の例を図7に示す。図の(a)は取付状態の部分断面図を示し、(b)は締結部材であるリベットを示している。図において、貫通穴31b内部に配置される締付板は、図6の板材36とほぼ同様の外形をした薄板の板材38とし、支持碍子31の取付穴31dに対応させてリベット穴38aが設けられている。リベット39は、図の(b)に示すように、片側からの作業だけでかしめができるブラインドリベットと呼ばれるタイプのものを使用する。シャフト39a,フランジ39b,スリーブ39cで構成されている。
Furthermore, another example of the fastening plate is shown in FIG. (A) of a figure shows the fragmentary sectional view of an attachment state, (b) has shown the rivet which is a fastening member. In the figure, the fastening plate disposed inside the through
次に、取付方法を説明する。先ず、支持碍子31を台車2と上部固定板8又は下部端子14との間に挿入して取付穴同士を組み合わせ、次に、専用工具を用いてリベット39のシャフト39a部を把持して、支持碍子31の両側から取付穴31dとリベット穴38aに挿通し、フランジ39bを取付部の面へ当接させる。次に、工具を作動させてシャフト39aを工具へ引き込み、スリーブ39c先端部を変形させる。更にシャフト39aを引き込むとシャフト39aが切断されて、図(a)のような状態になり、相手側支持部材と支持碍子31が強固に締結される。
Next, an attachment method will be described. First, the
以上のような支持碍子31の取付作業において、支持碍子31の取付面31aと、相手側の支持部材である台車2,上部固定板8,及び下部端子14側の取付面とを組み合わせる際の、位置あわせを容易にする構成について説明する。図2に示すように、支持碍子31の導体側の取付面31aには突起部31eを設け、上部固定板8(又は下部端子14)の対応する位置には、図4に示すように、係止孔8a(又は14a)を設けている。一方、台車2側の取付面31aには凹部31fを設け、台車2側の対応する位置に突起部を設けている。
このような構成により、突起部又は凹部で相手側と係合し、支持碍子31と相手側の支持部材との間の相対移動が阻止されて位置決めされる。なお、両取付面31aとも突起部としても良く、また両方とも凹部のみとしても良い。
In the mounting operation of the
With such a configuration, the protruding portion or the recessed portion engages with the mating side, and relative movement between the supporting
次に、支持碍子の他の例について説明する。図8は支持碍子の他の例を示す図である。図2〜4と同等部分は同一符号で示し説明は省略する。相違点は、貫通穴の形状である。図2〜4に示した支持碍子31の貫通穴31bの平面から見た断面は、取付面31aと平行な面31cを持つ略矩形状であったが、図8に示す支持碍子40の貫通穴40bは、取付面40aとの対向面40cを円弧状の曲面としている。内部に配置する締付板41の一面も対向面40cに合わせた曲面とする。なお。円弧状ではなく、中央部を尖らせた斜面状(二等辺三角形の2斜面のような形状)としても良い。
このような形状の貫通孔を有する支持碍子、及びそれに対応する締付板を用いれば、組立時に締付板の位置決めが容易となる。
Next, another example of the support insulator will be described. FIG. 8 is a view showing another example of the support insulator. The parts equivalent to those in FIGS. The difference is the shape of the through hole. The cross section seen from the plane of the through-
If the supporting insulator having the through hole having such a shape and the corresponding fastening plate are used, the fastening plate can be easily positioned at the time of assembly.
なお、以上までの説明では、開閉装置として開閉器本体に真空バルブを用いた遮断器の場合を説明したが、これに限定するものではない。 In the above description, the case of a circuit breaker using a vacuum valve as a switch body as a switch device has been described, but the present invention is not limited to this.
また、以上で説明した絶縁支持部に使用した支持碍子は、開閉装置以外でも、少なくとも一方が充電部である2つの支持部材を所定の間隔を保ち絶縁支持する支持碍子として広く適用できる。 Further, the support insulator used for the insulating support portion described above can be widely applied as a support insulator that insulates and supports two support members, at least one of which is a charging portion, other than the switchgear.
以上のように、本実施の形態の開閉装置によれば、台車と、開閉器本体の両端に接続された導体と、導体のそれぞれを台車に絶縁支持する絶縁支持部とを備えて構成した開閉装置において、絶縁支持部は、両端に形成した取付面の近傍にそれぞれ設けられた貫通穴と取付面から貫通穴へ通じる取付穴とを有する支持碍子と、貫通穴の内部に配置される締付板と、締付板を締め付ける締結部材とを備え、台車と導体の間に挿入した支持碍子の両側から、取付穴に挿通した締結部材により締付板を締め付けて、導体を台車に支持固定するようにしたので、開閉装置の導体部を固定する支持碍子を、取付部に高い注形技術を要する埋金を必要としない構造としたため、安価に製造でき、また、支持碍子側は支持碍子の外形より外に露出する金属部材がないので電界が集中しないためコンパクにできる。従って、開閉装置全体のコスト低減と、コンパクト化を実現することができる。 As described above, according to the switchgear of the present embodiment, the switchgear comprising the carriage, the conductors connected to both ends of the switch body, and the insulating support part that insulates and supports each of the conductors on the carriage. In the apparatus, the insulating support portion includes a support insulator having a through hole provided in the vicinity of the attachment surface formed at both ends and an attachment hole that leads from the attachment surface to the through hole, and a tightening member disposed inside the through hole. Plate and a fastening member for fastening the fastening plate. The fastening plate is fastened by a fastening member inserted into the mounting hole from both sides of the support insulator inserted between the carriage and the conductor, and the conductor is supported and fixed to the carriage. Since the support insulator for fixing the conductor part of the switchgear has a structure that does not require a buried metal that requires high casting technology in the mounting part, it can be manufactured at low cost, and the support insulator side is the support insulator side. Metal parts exposed outside the outer shape Because it is not possible to compact because the electric field is not concentrated. Therefore, it is possible to realize cost reduction and downsizing of the entire switchgear.
また、絶縁支持部の支持碍子の貫通穴に配置する締付板を、支持碍子の取付穴に対応させたねじ穴を有する板材で構成し、ボルトによって締結するようにしたので、締付板の製作が簡単となる。
また、締付板を薄い板材にボルトを固着して構成し、ボルト締めによって締結するようにしたので、締付板の重量を軽減でき、絶縁支持部が軽量化できる。
また、締付板を薄い板材としリベットで締結するようにしたので、振動などによってゆるみが生じることがなく、信頼性の高い開閉装置を提供できる。
また、支持碍子の取付面に支持部材と係合する突起部又は凹部を設け、支持碍子と相手側の支持部材との間の相対移動を阻止するようにしたので、取付時の作業性が向上する。
In addition, the fastening plate disposed in the through hole of the support insulator of the insulating support portion is made of a plate material having a screw hole corresponding to the attachment hole of the support insulator and is fastened by a bolt. Production is simple.
Further, since the fastening plate is constituted by fixing a bolt to a thin plate material and fastened by bolt fastening, the weight of the fastening plate can be reduced and the insulating support portion can be reduced in weight.
In addition, since the fastening plate is made of a thin plate and fastened with rivets, loosening does not occur due to vibration and the like, and a highly reliable opening / closing device can be provided.
In addition, the mounting surface of the support insulator is provided with a protrusion or recess that engages with the support member to prevent relative movement between the support insulator and the counterpart support member, improving workability during mounting. To do.
更にまた、本実施の形態の支持碍子によれば、少なくとも一方が充電部である2つの支持部材を所定の間隔を保ち絶縁支持する支持碍子であって、両端に支持部材を取り付ける取付面を有し、それぞれの取付面の近傍に締付板を内設するための貫通穴を設け、両取付面側から締付板を締め付けるための取付穴を、取付面から貫通穴へ貫通して形成したので、取付部に高い注形技術を要する埋金を必要としない簡単な構造となるため、製造コストを削減でき、安価でコンパクトな支持碍子を提供できる。 Furthermore, according to the support insulator of the present embodiment, the support insulator that insulates and supports the two support members, at least one of which is the charging unit, having a predetermined interval, and has mounting surfaces for attaching the support members to both ends. In addition, a through hole is provided in the vicinity of each mounting surface to install a clamping plate, and a mounting hole for tightening the clamping plate from both mounting surfaces is formed through the mounting surface to the through hole. Therefore, since it becomes a simple structure which does not require the embedding which requires a high casting technique in an attaching part, manufacturing cost can be reduced and an inexpensive and compact support insulator can be provided.
受配電設備等に適用される電力用の開閉装置、及び、高電圧機器の主回路導体等の充電部を支持固定する支持碍子に広く適用できる。 The present invention can be widely applied to power switchgears applied to power distribution facilities and the like and support insulators that support and fix charging parts such as main circuit conductors of high-voltage equipment.
2:台車 3:操作機構
7:開閉器本体(真空バルブ) 21,22:導体
30:絶縁支持部 31:支持碍子
31a:取付面 31b:貫通穴
31d:取付穴 31e:突起部
31f:凹部 32:締付板
32a:ねじ穴 33:ボルト
36:板材 36a:ボルト穴
37:ナット 38:板材
38a:リベット穴 39:リベット
40:支持碍子 40b:貫通穴
41:締付板。
2: Cart 3: Operation mechanism 7: Switch body (vacuum valve) 21, 22: Conductor 30: Insulation support 31:
Claims (6)
上記絶縁支持部は、両端に形成した取付面の近傍にそれぞれ設けられた貫通穴と上記取付面から上記貫通穴へ通じる取付穴とを有する支持碍子と、上記貫通穴の内部に配置される締付板と、上記締付板を締め付ける締結部材とを備え、上記台車と上記導体の間に挿入した上記支持碍子の両側から、上記取付穴に挿通した上記締結部材により上記締付板が締め付けられて、上記導体が上記台車に支持固定されていることを特徴とする開閉装置。 In a switchgear comprising a carriage for accommodating an operating mechanism for opening and closing the switch body, conductors connected to both ends of the switch body, and an insulating support part for insulatingly supporting each of the conductors to the carriage,
The insulating support portion includes a support insulator having a through hole provided in the vicinity of the attachment surface formed at both ends, an attachment hole communicating from the attachment surface to the through hole, and a fastening member disposed in the through hole. The fastening plate includes a fastening plate and a fastening member for fastening the fastening plate, and the fastening plate is fastened by the fastening member inserted into the mounting hole from both sides of the support insulator inserted between the carriage and the conductor. An opening / closing device in which the conductor is supported and fixed to the carriage.
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