(57)【要約】【課題】長寿命で信頼性の高い絶縁操作ロッドを得る。【解決手段】絶縁操作ロッドは、高圧充電される連結棒と、樹脂積層体の絶縁ロッドと、絶縁ロッドに樹脂積層体の積層方向に挿入されて、絶縁ロッドを連結棒に接続する接続ピンと、絶縁ロッドの沿層方向の体積抵抗率よりも高い体積抵抗率を持ち、接続ピンおよび絶縁ロッドの間に設けられて、絶縁ロッドの沿層方向端面と接続ピンとの接触を防ぐ絶縁体とを備えている。【効果】接続ピンと絶縁ロッドとの間に設けた絶縁体により、絶縁ロッドへの電荷の移動を遅らせて電界の上昇率を小さくすることができ、放電を抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧充電される連結棒と、
樹脂積層体の絶縁ロッドと、
上記連結棒に電気的に一体に接続され、上記絶縁ロッドに上記樹脂積層体の積層方向に挿入されて、上記連結棒を上記絶縁ロッドに接続する接続ピンと、
上記絶縁ロッドの沿層方向の体積抵抗率よりも高い体積抵抗率を持ち、上記接続ピンおよび上記絶縁ロッドの間に設けられて、上記絶縁ロッドの沿層方向端面と上記接続ピンとの接触を防ぐ絶縁体とを備えたことを特徴とする絶縁操作ロッド。
【請求項２】
上記絶縁体が、ＦＲＰスリーブであることを特徴とする請求項１に記載の絶縁操作ロッド。
【請求項３】
上記絶縁体が、上記絶縁ロッドと上記接続ピンとが対向する部分のみに設けられていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の絶縁操作ロッド。
【請求項４】
上記絶縁体が、上記絶縁ロッドの沿層方向端面に対応して設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の絶縁操作ロッド。
【請求項５】
上記絶縁体が、上記絶縁ロッドの積層方向寸法よりも長いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の絶縁操作ロッド。
【請求項６】
上記絶縁体が、上記絶縁ロッドの積層方向寸法よりも短いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の絶縁操作ロッド。
【請求項７】
上記絶縁体と上記連結棒との間に絶縁スペーサを設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の絶縁操作ロッド。
【請求項８】
上記絶縁体が上記接続ピン上に形成した絶縁膜であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の絶縁操作ロッド。
【請求項９】
上記絶縁体が周方向に延びるスリットを持つことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の絶縁操作ロッド。
【請求項１０】
上記絶縁ロッドが矩形断面の棒状体であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の絶縁操作ロッド。
【請求項１１】
上記絶縁ロッドが円筒体であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の絶縁操作ロッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は絶縁操作ロッドに関するものであり、特にガス絶縁遮断器において可動接触子を操作機構に連結して開閉操作するのに適した絶縁操作ロッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の絶縁操作ロッドにあっては、絶縁操作ロッドを構成しているガラス繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰ）の、アンバランスな抵抗率による絶縁耐力低下の防止のために、ＦＲＰの表面に、低抵抗率の酸化クロムからなるコーティングを塗布している。このような低抵抗率のコーティング層をもうけることにより、電流を流しやすい繊維集団を流れてきた電流を、コーティング層に移行させて一様な分布とすることができる。これにより、繊維集団の端部に電荷が貯積されるといった状況は発生せず、帯電による電界分布の乱れが発生しなくなるので、直流電圧に対する絶縁耐力の低下を防止することができる。（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００―１１８２３号公報（パラグラフ０００７、図1）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の絶縁操作ロッドにあっては、継手は、ネジ螺合により絶縁ロッドの端部を包み込むように接続されており、このため、継手の外形は絶縁操作ロッドより大きくなり、これを収納する圧力容器の内径も大きくする必要があった。また、絶縁ロッドと継手との接続強度を確保するために長いネジ螺合が必要となるとともに、ネジ部の緩み防止として接着剤を塗布する必要があり、加工および組立てが煩雑であった。また、組立時のばらつきにより、機械的強度のばらつきが発生することがあった。さらに、コーティング層の抵抗を一定にするため、コーティング膜厚の管理を厳密に行う必要があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の絶縁ロッドの構造上発生する問題点を解決するためになされたものであって、低抵抗率のコーティング層をもうけることがない、簡素な構造で、信頼性の高い絶縁操作ロッドを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の絶縁操作ロッドは、高圧充電される連結棒と、樹脂積層体の絶縁ロッドと、上記絶縁ロッドに上記樹脂積層体の積層方向に挿入されて、上記絶縁ロッドを上記連結棒に接続する接続ピンと、上記絶縁ロッドの沿層方向の体積抵抗率よりも高い体積抵抗率を持ち、上記接続ピンおよび上記絶縁ロッドの間に設けられて、上記絶縁ロッドの沿層方向端面と上記接続ピンとの接触を防ぐ絶縁体とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、絶縁操作ロッドと連結棒が接続ピンにて結合される簡素な構造の絶縁操作ロッドにおいて、従来と同等かそれ以上の信頼性をもった絶縁操作ロッドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の絶縁操作ロッドの第１の実施の形態を示す概略側断面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図である。
【図３】図１の絶縁体を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の絶縁操作ロッドの第２の実施の形態を示す概略側断面図である。
【図５】本発明の絶縁操作ロッドの第３の実施の形態を示す概略側断面図である。
【図６】本発明の絶縁操作ロッドの第４の実施の形態を示す概略側断面図である。
【図７】本発明の絶縁操作ロッドの第５の実施の形態を示す概略側断面図である。
【図８】本発明の絶縁操作ロッドの第６の実施の形態を示す概略側断面図である。
【図９】本発明の絶縁操作ロッドの第７の実施の形態を示す概略側断面図である。
【図１０】図９の線Ｘ−Ｘに沿った概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１〜３において、この発明の第１の実施形態の絶縁操作ロッドは、高電圧充電される連結棒１と、樹脂積層体の絶縁ロッド２と、連結棒１に電気的に一体に接続され、絶縁ロッド２に樹脂積層体の積層方向（矢印Ａで示す）に挿入されて、連結棒１を絶縁ロッド２に接続する接続ピン３と、絶縁ロッド２の沿層方向（矢印Ｂで示す）の体積抵抗率よりも高い体積抵抗率を持ち、接続ピン３と絶縁ロッド２との間に設けられて、絶縁ロッド２と接続ピン３との接触を防ぐ絶縁体４とを備えている。
【００１１】
連結棒１は、金属等の導電性材料でできた棒状の充電部であり、図示してないが、図１の右側端部でガス絶縁遮断器等の可動接触子に接続されて開閉動作をさせるものであり、図１の左側端部には、それぞれピン穴５を持つ２つの平行なブラケット６が設けられている。
【００１２】
絶縁ロッド２は、繊維強化樹脂等の樹脂積層体で作られたほぼ矩形断面の棒状体であり、全体として体積抵抗率が大きいが、図１に矢印Ａで示す層を堆積する方向である積層方向には、図１の矢印Ｂで示す層に沿った方向である沿層方向よりも大きな体積抵抗率を持っている。従って、絶縁ロッド２の端面のうち、積層方向Ａに垂直な端面である積層方向端面７は大きな体積抵抗率を持ち、沿層方向Ｂに垂直な端面である沿層方向端面８は、大きいが積層方向端面７の体積抵抗率よりは小さな体積抵抗率を持っている。このため、絶縁ロッド２は、連結棒１に対して、その積層方向端面７が連結棒１のブラケット６の内側面に対向して接触するように配置されている。絶縁ロッド２の沿層方向端面８は、絶縁ロッド２の積層方向端面７以外の外表面の他に、積層方向に延びるように形成された接続ピン３を受け入れるための貫通孔９の円筒形の内表面にも現れる。
【００１３】
絶縁ロッド２の貫通孔９には接続ピン３が挿入されていて、接続ピン３の両端は、連結棒１のブラケット６のピン穴５に受け入れられて止め輪１０によって保持されている。接続ピン３と絶縁ロッド２との間、すなわち接続ピン３の円筒形の外周面と絶縁ロッド２の貫通孔９の円筒形の内表面との間には、絶縁ロッド２の沿層方向（矢印Ｂで示す）の体積抵抗率よりも大きな体積抵抗率を持つ絶縁体４が設けられていて、絶縁ロッド２と接続ピン３との接触を防いでいる。絶縁体４は中空円筒形のスリーブ状の部材で、接続ピン３と絶縁ロッド２との間に隙間無く収容され、軸方向長さは絶縁ロッド２の厚さすなわち積層方向の寸法と同じである。
【００１４】
絶縁体４は、例えば図３に示すようなＦＲＰスリーブであり、絶縁ロッド２と接続ピン３とが対向する部分のみに設けられており、絶縁ロッドの積層方向端面に対応して設けられていて、連結棒１と接続ピン３との間には挿入されていない。このため、連結棒１と接続ピン３が電気的に接続され、接続ピン３の電位が一義的に決定されるので、接続ピン３が浮遊導体になることで、そこから放電する可能性がなくなり、信頼性の高い絶縁操作ロッドを提供できる。絶縁体４は、ガラス繊維を基材として、エポキシ樹脂を充填剤とした、ガラスエポキシ製の積層体を使用して製作したものであり、積層方向端面が内外周面となるように積層されたＦＲＰパイプである。
【００１５】
このような構成によれば、連結棒１の電荷が接続ピン３を通して絶縁ロッド２に移動することを抑制でき、連結棒１と絶縁ロッド２と間の接合部に形成されるトリプルジャンクション（連結棒１−絶縁ロッド２−雰囲気ガス）の電界上昇率を小さくすることが可能となり、トリプルジャンクションからの放電を抑制でき、絶縁ロッド２の寿命を長くし、信頼性を高くすることができる。
【００１６】
また、絶縁体４として、図３に示すように、絶縁ロッド２と同じ材質で、積層方向端面が内外周面となるように積層されたＦＲＰパイプを使用しているので、絶縁ロッド２の沿層方向の体積抵抗率よりも大きな体積抵抗率の材料を特別に別途用意する必要がなく、容易に体積抵抗率を高くすることが可能となる。また、絶縁ロッド２には、接続ピン３を通すための貫通孔９を開ける必要があるが、貫通孔９に挿入するスリーブ状の絶縁体４の材料が絶縁ロッド２と同じであるために、機器の操作中においても、絶縁ロッド２の貫通孔９の寸法変化が少なく、許容寸法を考慮する必要がなくなる。
【００１７】
実施の形態２．
図４に示す絶縁操作ロッドにおいては、スリーブ状の絶縁体４の軸方向長さが、絶縁ロッド２の厚さすなわち積層方向寸法よりも長く、絶縁体４の両端に絶縁ロッド２から突出して連結棒１のブラケット６の内側面に接触した延長部１１が設けられていて、絶縁ロッド２の積層方向端面７と連結棒１のブラケット６との間に間隙１２が形成されている。その他の構成は図１〜３に示すものと同様である。
【００１８】
実施の形態３．
図５に示す絶縁操作ロッドにおいては、絶縁体４の軸方向長さが、絶縁ロッド２の積層方向寸法よりも短じかく、絶縁体４の両端部が絶縁ロッド２の積層方向端面７に対して後退していて貫通孔９の内部に環状の空間１３を形成しており、絶縁ロッド２の積層方向端面７と連結棒１のブラケット６とは互いに接触している。その他の構成は図１〜３に示すものと同様である。
【００１９】
実施の形態４．
図６に示す絶縁操作ロッドにおいては、絶縁体４の軸方向端部と連結棒１のブラケット６との間に絶縁スペーサ１４が設けられている。スリーブ状の絶縁体４の軸方向長さは絶縁ロッド２の積層方向寸法と同じであるが、絶縁ロッド２の積層方向端面７と連結棒１のブラケット６との間には絶縁スペーサ１４の厚さに対応した間隙１２が形成されている。その他の構成は図１〜３に示すものと同様である。
【００２０】
このような構成によれば、絶縁体４と連結棒１のブラケット６との間に絶縁スペーサ１４を挿入することで、電荷が移動しやすい絶縁体４の沿層方向端面（軸方向端面）と連結棒１のブラケット６とが電気的に接続されることを防ぎ、連結棒１から絶縁ロッド２への電荷の移動を抑制することが可能となる。また、影響度は小さいが、連結棒１と絶縁ロッド２とが直接接触する面において、絶縁ロッド２の表層からの電荷の移動を抑制することもできるため、絶縁ロッド２と連結棒１の接触点に形成されるトリプルジャンクションへの電荷の移動を完全に抑制することができる。
【００２１】
実施の形態５．
図７に示す絶縁操作ロッドにおいては、絶縁体４が接続ピン３の外周面上に形成した絶縁膜１５であり、絶縁体４の軸方向端部と連結棒１のブラケット６との間に絶縁スペーサ１４が設けられている。絶縁膜１５は、接続ピン３の外周表面の絶縁ロッド２の貫通孔９内の沿層方向端面８に対向する部分に設けられた窒化膜等であって、絶縁ロッド２の沿層方向の体積抵抗率より大きな抵抗値を持つ厚さ１０μｍ程度の絶縁体である。その他の構成は図１〜３に示すものと同様である。この構成によれば、接続ピン３に直接絶縁膜１５を形成することにより絶縁体４を構成しているので、接続ピン３に別途スリーブ状の部材を挿入する作業を省くことが可能となり、組立作業工程数を少なくすることができコストを抑えたまま信頼性の高い絶縁操作ロッドを提供できる。
【００２２】
実施の形態６．
図８に示す絶縁操作ロッドにおいては、絶縁膜１５である絶縁体４が周方向に延びるスリット１６を持っていて、絶縁ロッド２との接触面積を小さくしてある。絶縁膜１５の厚さは１０μｍ以上として、放電電圧が充分に大きくなるような電極間距離を確保するとよい。その他の構成は図７に示すものと同様である。このような構成によれば、絶縁膜１５にスリット１６を設けて絶縁ロッド２に対する接触面積を小さくできるので、容易に絶縁体４の抵抗値を上げることができる。また、絶縁体４の厚さを１０μｍ以上にすることで、ＳＦ６ガス中０．４から０．６ＭＰａ（ゲージ圧）で絶縁ロッド２と接続ピン３との間で放電する可能性を小さくすることができる。
【００２３】
実施の形態７．
図９および１０に示す絶縁操作ロッドにおいては、絶縁ロッド２が同軸に重ねられた多数の円筒状の樹脂層を持つ樹脂積層体で構成された中空の円筒体である。連結棒１の連結部は絶縁ロッド２の内部に同軸に挿入されており、接続ピン３は中央部が連結棒１に径方向に設けられたピン穴５に挿入されていて、両端部が絶縁ロッド２に径方向に整列して設けられた２つの貫通孔９に挿入されて止め輪１０によって保持されている。接続ピン３の両端部の絶縁ロッド２の貫通孔９の内周面である沿層方向端面８に面する部分には絶縁体４として絶縁膜１５が形成されている。また、接続ピン３には、接続ピン３の外周面と絶縁体４である絶縁膜１５の径方向内端との間および絶縁膜１５の径方向外端と止め輪１０との間にそれぞれ絶縁スペーサ１４が設けられている。その他の構成は図１〜３に示すものと同様である。このような構成によれば、絶縁ロッド２が円筒形のものであっても、角型の絶縁ロッド２と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
以上に図示して説明した装置は単なる例であって様々な変形が可能であり、またそれぞれの具体例の特徴を全てあるいは選択的に組み合わせて用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
この発明は絶縁操作ロッドに利用できるものである。
【符号の説明】
【００２６】
１  連結棒、２  絶縁ロッド、３  接続ピン、４  絶縁体、５  ピン穴、６  ブラケット、７  積層方向端面、８  沿層方向端面、９  貫通孔、１０  止め輪、１１  延長部、１２  間隙、１３  空間、１４  絶縁スペーサ、１５  絶縁膜、１６  スリット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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