(57)【要約】【課題】操作軸の導出部の配置構成に改良を施すことにより、断路部を収納する主胴部の縮小化を図り、コンパクト化に優れたガス絶縁開閉装置を提供する。【解決手段】操作軸１３、１３ａは、母線導体１８の軸線に対し所定の角度αを有して、タンク２の分岐部２ｂ内径ｄの投影円内に導出されている。操作軸１３、１３ａを、主母線導体１８を収納する分岐部２ｂの径ｄの投影円内に導出したことで、操作軸１３、１３ａに対し絶縁ロッド１１、１１ａ、ピニオン軸１７、ピニオン７及びラック６を介して取り付けられた可動接触子９と、この可動接触子９を有する可動側接触部３とを、分岐部２ｂ径ｄの投影円のスペースに配置することが可能となる。【選択図】図１
2008104322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のタンクには主胴部と該主胴部から分岐した分岐部が設けられ、前記タンクの分岐部には該分岐部の軸線に沿い前記主胴部を貫通して伸びる主母線導体が収納され、前記主母線導体にて前記タンクの主胴部に位置する部分には可動側接触部が設けられ、この可動側接触部と対向して前記タンクの主胴部には固定側接触部が配置され、前記固定側接触部及び前記可動側接触部から断路部が構成され、前記可動側接触部には前記断路部を開閉するための可動接触子が往復動自在に設置され、前記可動接触子には該可動接触子の軸方向にラックが一体的に形成され、前記ラックにはピニオンが組み合わされ、前記ピニオンには操作軸が固着され、前記操作軸は前記タンクの外部に導出されて操作装置に連結され、前記操作装置の操作力を前記操作軸、前記ラック及びピニオンを介して前記可動接触子に伝え、該可動接触子を駆動して開閉動作を行うように構成されたガス絶縁開閉装置において、
前記操作軸は前記タンクの分岐部内径の投影円内に導出されたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項２】
前記操作軸は前記主母線導体の軸線に対し直交方向に導出されたことを特徴とする請求項１記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項３】
前記操作軸は前記主母線導体の軸線に対し傾斜して導出されたことを特徴とする請求項１記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項４】
前記操作軸を有する母線一体形断路器が前記操作軸の軸線に沿って斜めに３相配置され、各操作軸が互いに連結されたことを特徴とする請求項３記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項５】
前記タンクの主胴部にて前記固定側接触部が配置される側の端部と向かい合う端部付近には空きスペースが形成され、
前記空きスペースに前記可動側接触部が配置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれ１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項６】
前記主母線導体は前記空きスペース内に向かうように曲げて構成されたことを特徴とする請求項５に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項７】
前記可動側接触部は前記主母線導体の内側に内蔵されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれ１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動接触子に操作力を伝えるための操作軸を備えたガス絶縁開閉装置に係り、特に、操作軸の導出部の配置構成に改良を施して小形化を図ったガス絶縁開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ガス絶縁開閉装置はコンパクト化に優れており、変電所などで多用されている。ここで、ガス絶縁開閉装置の一構成要件である母線一体形断路器の従来例について、図８〜図１０を参照して具体的に説明する。図８は従来の母線一体形断路器の正面断面図、図９は同じく側面断面図、図１０は図８のＢ−Ｂ矢視方向から見た断面を３相分連結した場合の断面図である。
【０００３】
図８〜図１０に示すように、母線一体形断路器１００には絶縁ガスを封入した金属製のタンク２が配置されている。タンク２には垂直方向に軸線を有する主胴部２ａと、この主胴部２ａから直角方向で左右に分岐した分岐部２ｂが設けられている。つまり、タンク２は側面から見ると略十字状の金属容器となっている。なお、タンク２の主胴部２ａの径Ｄと分岐部２ｂの径ｄは、Ｄ＞ｄとなっている（図９参照）。
【０００４】
図９、図１０に示すように、タンク２の分岐部２ｂには分岐部２ｂの軸線に沿い主胴部２ａを貫通して伸びる主母線導体１８が収納されている。主母線導体１８は絶縁スペーサ２１Ｂによってタンク２の分岐部２ｂ内に支持されている。この主母線導体１８においてタンク２の主胴部２ａに位置する部分には、主胴部２ａの軸線に沿って可動側接触部３が設けられている。可動側接触部３内には筒状の可動接触子９が垂直方向に往復動自在に設置されている。
【０００５】
また、可動側接触部３と対向してタンク２の主胴部２ａ上端部には固定側接触部４が配置されている。固定側接触部４は絶縁スペーサ２１Ｍによってタンク２の主胴部２ａに支持されている。これら固定側接触部４及び可動側接触部３によって一対の電極間である断路部５が構成され、可動側接触部３内の前記可動接触子９が往復動して固定側接触部４と接離することにより断路部５の開閉が行われるようになっている。
【０００６】
続いて、可動接触子９に駆動力を与える構成に関して説明する。図８及び図１０に示すように、可動接触子９には可動接触子９の軸方向に沿ってラック６が一体的に形成され、ラック６にはピニオン７が可動接触子９の軸線に対し直角方向から噛合って組み合わされている。これらラック６及びピニオン７は、ピニオン７の回転運動をラック６すなわち可動接触子９の直線運動に変換する動作変換部である。
【０００７】
ピニオン７の回転運動は、ピニオン軸１７、絶縁ロッド１１、１１ａおよび操作軸１３、１３ａを介して、図１０に示した操作装置１２から与えられる。なお、図１０中の符号１９ａは操作軸１３と操作装置１２とを連結するための連結ロッドである。以下、ピニオン７から操作軸までの回転力伝達構成について説明する。
【０００８】
すなわち、図８に示すように、ピニオン７の両端部にはピニオン軸１７が取り付けられている。ピニオン軸１７は可動接触子９に設けられた２ヶ所の切欠部８、８ａに貫通して可動接触部３に設置された軸受部１０、１０ａに２点支持されている。ピニオン軸１７の両端には絶縁ロッド１１、１１ａが夫々固着されており、絶縁ロッド１１、１１ａはさらに操作軸１３、１３ａに夫々固着されている。
【０００９】
操作軸１３、１３ａは、図８に示すように、タンク２の主胴部２ａの壁面から外部に向かって図８中の左右方向に、つまり主母線導体１８の直角方向に、開口部２０、２０ａから導出されている。このとき、開口部２０、２０ａはタンク２の主胴部２ａにおいて分岐部２ｂの内径ｄの投影円部分よりも上方に形成されている。したがって、操作軸１３、１３ａは、主母線導体１８を収納する分岐部２ｂを避けるようにして導出されることになる。なお、タンク２外部に導出されるとき、操作軸１３、１３ａは開口部２０、２０ａに装着されたシール部材１４、１４によって夫々回転シールされている。
【００１０】
以上のように構成された母線一体形断路器１００では、操作装置１２の回転運動が操作軸１３、１３ａ、絶縁ロッド１１、１１ａを介してピニオン軸１７に伝えられる。そして、ピニオン軸１７に取り付けられているピニオン７が回転し、ピニオン７に噛合っているラック６が回転運動を直線運動に変換する。これによりラック６と一作装備されている可動接触子９が、垂直方向に直線的に動作し、固定側接触部４と接離して断路部５を開閉する。
【００１１】
また、母線一体形断路器１００を３相分連結する場合には、図１０に示すように、操作軸１３、１３ａが断路部５を収納するタンク２の主胴部２ａの両側に導出され、３相分の操作軸１３、１３ａが同一軸線上になるように連結ロッド１９ａ、１９ｂ、１９ｃにより連結されたものが提案されている（例えば、特許文献１）。
【００１２】
端相の母線一体形断路器１００のタンク２から導出された操作軸１３に、操作装置１２が連結されている。また、操作装置１２と、各相の動作変換部を構成しているピニオン７及びラック６とは、連結ロッド１９ａ、１９ｂ、１９ｃによって略同一直線上に連結されている。このように三相用として連結された母線一体形断路器１００は、操作装置１２の回転動作が、連結ロッド１９ａ、１９ｂ、１９ｃを介して各相の母線一体形断路器１００に伝導されるようになっている。
【特許文献１】特開平６−１９７４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記の従来技術には、次のような問題点が指摘されていた。すなわち、主胴部２ａから導出する操作軸１３、１３ａは、主胴部２ａ内の主母線導体１８との衝突を避けるために、分岐部２ｂの径の投影円の外側に配置されている。したがって、主胴部２ａには主母線導体１８の貫通する部分を含む分岐部２ｂ径の投影円分のスペースと、断路部５を収納するためのスペースとを別々に設けなくてはならなかった。その結果、タンク２の主胴部２ａは高さ寸法ｈ（図８に図示）が増大することになり、ガス絶縁開閉装置の大形化を招いていた。
【００１４】
また、３相の操作軸１３、１３ａが同一軸線上に連結ロッド１９ａ、１９ｂ、１９ｃによって連結されたガス絶縁開閉装置では、全体の幅寸法Ｗ２（図１０に図示）は連結ロッド１９ａ、１９ｂ、１９ｃと３相分の母線一体形断路器１００及び操作装置１２の幅寸法を合わせた寸法となって長大化しており、全体として大きな面積を占めることになった。したがって、母線一体形断路器を３相分連結するガス絶縁開閉装置においては、特に装置を小形化することが求められていた。
【００１５】
本発明は、以上の課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、操作軸の導出部の配置構成に改良を施すことにより、断路部を収納する主胴部の縮小化を図り、コンパクト化に優れたガス絶縁開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、金属製のタンクには主胴部と該主胴部から分岐した分岐部が設けられ、前記タンクの分岐部には該分岐部の軸線に沿い前記主胴部を貫通して伸びる主母線導体が収納され、前記主母線導体にて前記タンクの主胴部に位置する部分には可動側接触部が設けられ、この可動側接触部と対向して前記タンクの主胴部には固定側接触部が配置され、前記固定側接触部及び前記可動側接触部から断路部が構成され、前記可動側接触部には前記断路部を開閉するための可動接触子が往復動自在に設置され、前記可動接触子には該可動接触子の軸方向にラックが一体的に形成され、前記ラックにはピニオンが組み合わされ、前記ピニオンには絶縁ロッドを介して操作軸が固着され、前記操作軸は前記タンクの外部に導出されて操作装置に連結され、前記操作装置の操作力を前記操作軸、前記ラック及びピニオンを介して前記可動接触子に伝え、該可動接触子を駆動して開閉動作を行うように構成されたガス絶縁開閉装置において、前記操作軸は前記タンクの分岐部内径の投影円内に導出されたことを特徴とするものである。
【００１７】
以上のような発明では、操作軸をタンク分岐部内径の投影円内に導出したので、操作軸から回転力を伝達される可動接触子と、該可動接触子を有する可動側接触部を、タンクの主胴部における分岐部径の投影円分のスペース内に配置することが可能である。つまり、分岐部径の投影円分のスペースと断路部を収納するスペースとを別々に設けていた従来技術に比べて、二つのスペースを部分的に重ねることができる。これにより、タンク主胴部の高さ寸法を縮小化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のガス絶縁開閉装置によれば、可動接触子に駆動力を与える操作軸を、タンクの分岐部内径の投影円内に導出するといった極めて簡単な構成により、可動接触子及び可動側接触部をタンク主胴部における分岐部径の投影円内に配置可能となり、これによりタンク主胴部を縮小化して、装置のコンパクト化に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の代表的な実施形態について、図１〜図７を参照して具体的に説明する。なお、下記の実施形態はいずれも、図８〜図１０に示した従来例と同じく母線一体形断路器に関するものであるため、同一の部材に関しては同一符号を付して説明は省略する。
【００２０】
（１）第１の実施形態
［構成］
まず、図１〜図３を参照して第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態に係る母線一体形断路器の正面断面図、図２は同じく側面断面図、図３は図１のＡ−Ａ矢視図である。
【００２１】
第１の実施形態は、図１〜図３に示すように、操作軸１３、１３ａがタンク２の主胴部２ａにおいて分岐部２ｂ内径ｄの投影円内に導出されたことを構成上の特徴としている。操作軸１３、１３ａは、母線導体１８の軸線に対し直交方向ではなく、所定の角度αを有して傾斜して導出されている（図２参照）。
【００２２】
［作用効果］
以上のような第１の実施形態においては、操作軸１３、１３ａを分岐部２ｂの径ｄの投影円内に導出したことで、操作軸１３、１３ａに対し絶縁ロッド１１、１１ａ、ピニオン軸１７、ピニオン７及びラック６を介して取り付けられた可動接触子９と、この可動接触子９を有する可動側接触部３とを、分岐部２ｂ径ｄの投影円のスペース内に配置することができる。つまり、タンク２の主胴部２ａにおける分岐部２ｂ径ｄの投影円分のスペースを、断路部５の収納用スペースの一部として利用することができ、二つのスペースを重ねた分だけ、タンク２の主胴部２ａの高さ寸法Ｈを縮小化することが可能である。これにより、母線一体形断路器１００の小形化を図ることができる。
【００２３】
また、操作軸１３、１３ａを、主母線導体１８の軸線に対し直角ではなく所定の角度αを持って導出したので、操作軸１３、１３ａに連結される操作装置１２も、主胴部２ａの外壁ではなく、より分岐部２ｂの外壁に近づけることができ、且つ操作装置１２そのものもタンク２に対し斜めに配置可能である。したがって、図２において点線で示したように操作装置１２がタンク２に対して直角に配置されている場合に比べて、母線一体形断路器１００の幅寸法Ｗ３を短縮化することができる。
【００２４】
（２）第２の実施形態
［構成］
続いて、図４に用いて第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は上記第１の実施形態を３相分連結したガス絶縁開閉装置であり、図４は図１のＡ−Ａ矢視方向から見た断面を３相分連結した場合の断面図である。
【００２５】
図４に示すように、第２の実施形態では、母線一体形断路器１００は操作軸１３、１３ａの軸線に沿って斜めに３相配置されており、各操作軸１３、１３ａが連結ロッド１９ａ、１９ｂ、１９ｃを介して斜めに配置されている。操作軸１３、１３ａは、主母線導体１８の軸線と所定の角度αを有してタンク２の主胴部２ａ外部から導出されている。
【００２６】
なお、端相の母線一体形断路器１００のタンク２から導出された操作軸１３に、操作装置１２が連結されている点や、ピニオン７及びラック６が連結ロッド１９ａ、１９ｂ、１９ｃによって略同一直線上に連結されている点は、図１０に示した従来例と同様である。
【００２７】
［作用効果］
以上のような第２の実施形態によれば、３相分の操作軸１３、１３ａを斜めに配置したことで３相の母線一体形断路器１００を斜めに配置することができる。このとき、タンク２の主胴部２ａは径Ｄが大きく、分岐部２ｂは径ｄが小さいため、隣接する断路器１００同士では、一方のタンク２主胴部２ａと他方のタンク２分岐部２ｂとを近づけて配置することができる。
【００２８】
つまり、図１０に示した母線一体形断路器１００のタンク２を紙面上方から順に見ていくと、図示上部位置に描かれているタンク２主胴部２ａに隣接して、図示中央位置に描かれているタンク２の分岐部２ｂが配置され、図示上部位置に描かれているタンク２分岐部２ｂに隣接して図示中央位置に描かれているタンク２の主胴部２ａが配置される。また、図示中央位置に描かれているタンク２主胴部２ａに隣接して図示下部位置に描かれているタンク２の分岐部２ｂが配置され、図示中央位置に描かれているタンク２分岐部２ｂに隣接して図示下部位置に描かれているタンク２の主胴部２ａが配置される。このように、３相の母線一体形断路器１００を斜めに配置した第２の実施形態では、タンク２の主胴部２ａと分岐部２ｂが交互に配置されることになる。
【００２９】
図１０に示した従来例では、３台のタンク２の主胴部２ａを主母線導体１８と直交する方向に一列に並べて連結したので、主胴部２ａに比べて径の小さい分岐部２ｂ付近にはデッドスペースが形成されていた。これに対して、３相の母線一体形断路器１００を斜めに配置した第２の実施形態では、タンク２の主胴部２ａと分岐部２ｂを交互に配置したことで前記デッドスペースに分岐部２ｂを設けることができ、スペースの利用効率を高めて、３相の母線一体形断路器１００の幅寸法Ｗ２の縮小化に寄与することができる。
【００３０】
（３）第３の実施形態
［構成］
次に、図５に用いて第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、タンク２の主胴部２ａにおいて、固定側接触部４が配置される上端部と向かい合う端部、つまり主胴部２ａの下端部には、突出部２ｃが形成され、この突出部２ｃに可動側接触部３及び可動接触子９が配置されたことを特徴としている。
【００３１】
［作用効果］
タンク２において、主胴部２ａの径Ｄと分岐部２ｂ径ｄは、Ｄ＞ｄとなっていることから、タンク２の構造上、突出部２ｃは容易に設けられる。第３の実施形態では、この突出部２ｃに可動側接触部３及び可動接触子９を配置することで、タンク２主胴部２ａ内のスペースを効率良く利用することができる。このため、タンク２を小形化することができ、母線一体形断路器１００のコンパクト化を進めることができる。
【００３２】
（４）第４の実施形態
［構成］
第４の実施形態は前記第３の実施形態に改良を加えたものであり、その特徴は、図６で示すように、主母線導体１８がタンク２の突出部２ｃ内に向かって曲げて構成された点にある。
【００３３】
［作用効果］
以上のような第４の実施形態によれば、主母線導体１８を突出部２ｃ内に曲げることで、主母線導体１８に設置された可動側接触部３及び可動接触子９を、突出部２ｃに対し、より深く入り込ませることができる。したがって、タンク２主胴部２ａ内には無駄なスペースがなくなり、スペースの利用効率をいっそう高めることができる。これにより、タンク２のさらなる小形化が実現し、母線一体形断路器１００のコンパクト化が可能となる。
【００３４】
（５）第５の実施形態
［構成］
第５の実施形態もまた、前記第３の実施形態に改良を加えたものであって、その特徴は、図７で示すように、主母線導体１８に可動側接触部３が内蔵された点にある。より詳しくは、主母線導体１８は一直線状に配置されており、可動接触部３はその先端部３ａが主母線導体１８の上面と同一平面上になり、接点部３ｂが主母線導体１８の内部に収納されるようになっている。
【００３５】
［作用効果］
以上のような第５の実施形態では、主母線導体１８に可動側接触部３を内蔵したことで、固定側接触部４と可動側接触部３の極間寸法を保ちつつ、タンク２主胴部２ａの小形化を進めることが可能であり、母線一体形断路器１００のコンパクト化に寄与することができる。
【００３６】
（６）他の実施形態
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、主母線導体の軸線に対する操作軸の導出角度は適宜選択可能であり、主母線導体の軸線に対し直交方向に導出された実施形態も包含する。また、上記の実施形態を組み合わせてもよく、例えば、第４の実施形態と第５の実施形態とを組み合わせて、突出部２ｃ側に曲げた主母線導体１８内に可動側接触部３を収納させた実施形態も包含する。このような実施形態によれば、タンク２の小形化をいっそう進めることができる。なお、絶縁ロッドを廃し、操作ロッドを絶縁物で構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の正面断面図。
【図２】第１の実施形態の側面断面図。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視図。
【図４】本発明に係る第２の実施形態を示すもので図１のＡ−Ａ矢視方向から見た断面を３相分連結した母線一体形断路器の断面図。
【図５】本発明に係る第３の実施形態の正面断面図。
【図６】本発明に係る第４の実施形態の正面断面図。
【図７】本発明に係る第５の実施形態の正面断面図。
【図８】従来の母線一体形断路器の正面断面図。
【図９】従来の母線一体形断路器の側面断面図。
【図１０】図８のＢ−Ｂ矢視方向から見た断面を３相分連結した母線一体形断路器の断面図。
【符号の説明】
【００３８】
２…タンク
２ａ…主胴部
２ｂ…分岐部
２ｃ…突出部
３…可動側接触部
４…固定側接触部
５…断路部
６…ラック
７…ピニオン
８、８ａ…切欠部
９…可動接触子
１０、１０ａ…軸受部
１１、１１ａ…絶縁ロッド
１２…操作装置
１３、１３ａ…操作軸
１７…ピニオン軸
１８…主母線導体
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ…連結ロッド
２０、２０ａ…開口部
２１Ｂ、２１Ｍ…絶縁スペーサ
１００…母線一体形断路器
Ｄ…タンク２の主胴部２ａの径
ｄ…タンク２の分岐部２ｂの径
【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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