(57)【要約】【課題】部品点数の削減させ、小型化及び低コスト化を実現すると共に信頼性の向上を図ったガス遮断器を提供する。【解決手段】対向主接触子２及び対向摺動接点２３を一体に形成した複数本のフィンガー接点部材３１が具備されている。フィンガー接点部材３１では先端部に対向主接触子２が形成され、中間部に対向摺動接点２３が形成されている。したがって、独立して対向摺動接点２３を設ける必要がなく、部品点数を減らすことが可能である。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
消弧性ガスを密封した容器内に、可動接触子部と、これに対向する対向接触子部とを接離可能に配置し、これら接触子部はアーク接触子及び主接触子を備え、それぞれ可動摺動接点及び対向摺動接点を介して電流通電路を形成すると共に、互いに相反する方向に動作し、さらに両接触子部のアーク接触子間に発生したアークを消弧性ガスにより冷却して消滅せしめるように構成したガス遮断器において、
対向主接触子及び対向摺動接点を一体に形成した複数本のフィンガー接点部材を具備したことを特徴とするガス遮断器。
【請求項２】
前記フィンガー接点部材において、前記対向摺動接点及び前記対向主接触子を互いに半径方向に反対向きに形成したことを特徴とする請求項１に記載のガス遮断器。
【請求項３】
前記対向摺動接点が電流通電路を形成するように該対向摺動接点を押圧するばねを取付けたことを特徴とする請求項１または２に記載のガス遮断器。
【請求項４】
前記フィンガー接点部材において、前記対向主接触子の半径方向の厚さを前記対向摺動接点の半径方向の厚さよりも小さく設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項５】
前記フィンガー接点部材において、前記対向主接触子の周方向の幅を前記対向摺動接点の周方向の幅よりも小さく設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項６】
前記フィンガー接点部材は円筒形であり、前記対向主接触子を円筒形の先端部に、前記対向摺動接点を円筒形の中間部にそれぞれ配置し、
前記フィンガー接点部材は円筒形の軸方向に対向主接触子側より放射状スリットを複数本入れることにより、周方向に複数個に分割されたフィンガー接点を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項７】
前記円筒形のフィンガー接点部材は、円筒形の先端部のみを分割して対向主接触子だけを持つフィンガー接点と、円筒形の先端部から中間部にかけて分割して対向主接触子及び対向摺動接点の両方を持つフィンガー接点とからなることを特徴とする請求項６記載のガス遮断器。
【請求項８】
前記フィンガー接点部材は、対向摺動接点のみを持つフィンガー接点を少なくとも１つ備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項９】
前記フィンガー接点部材は、対向摺動接点だけを持つとフィンガー接点と、対向主接触子だけを持つフィンガー接点とを交互に配置したことを特徴とした請求項１〜７のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項１０】
前記フィンガー接点部材は、対向摺動接点部を部材より切り抜いて形成したことを特徴とした請求項１〜９のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項１１】
前記フィンガー接点部材は、切断あるいはプレス成形により製作したことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【請求項１２】
前記フィンガー接点部材は、対向主接触子側のヤング率が小さく、対向摺動接点側に近づくにしたがってヤング率が大きくなる傾斜材料からなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のガス遮断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消弧性ガスをアークに吹き付けて消弧するガス遮断器に係り、特に、対向接触子部の通電構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
送電・変電系統においては、高電圧・大容量の電流遮断用の遮断器としてガス遮断器が使用されている。また、高電圧用遮断器の低駆動エネルギー化を図るべく、接点の電極を片側だけでなく両方とも動作させ、接点極間の開極速度を相対的に大きくしたガス遮断器が提案されている。このガス遮断器では、接離可能な対向接触子部と可動接触子部との開離動作により、接触子間にアークを発生させ、消弧性ガスによりアークを冷却してこれを消弧するようになっている。
【０００３】
以下には従来のガス遮断器について、図９及び図１０の断面図を参照して具体的に説明する。ここで、図９は投入状態、図１０は開極動作後期の状態を示している。消弧性ガスを封入した容器（図示せず）内には、互いに接離可能な対向接触子部１及び可動接触子部４が対向して配置されている。このうち可動接触子部４は、常時の通電経路となる外周側の可動主接触子５と、その内周側に配置された電流の遮断・投入用の可動アーク接触子６と、接触子５，６の間に配置されて吹き付けガス流路２４を形成する絶縁ノズル７とから構成されている。絶縁ノズル７には接続リング１５を介して連結棒１８が接続されている。連結棒１８にはリンク機構１９が接続されており、さらに後述する電極支え１４が連結されている。
【０００４】
また、可動接触子部４にはパッファシリンダ８及び操作ロッド９が設けられている。パッファシリンダ８は前記可動主接触子５、可動アーク接触子６及び絶縁ノズル７がその先端部に結合されている。さらに、パッファシリンダ８の外周部には可動支え１０が配置されている。パッファシリンダ８及び可動支え１０の間には可動摺動接点１１が設けられており、第１の通電路１６が形成される。なお、操作ロッド９は操作機構１３に連結され、可動接触子部４を軸方向に往復動するように構成されている。
【０００５】
対向接触子部１は、送電電流経路となる外周側の対向主接触子２と、その内周側に配置された電流の遮断・投入用の対向アーク接触子３とから構成されている。投入状態では、可動主接触子５が対向主接触子２に接触し、可動アーク接触子６が対向アーク接触子３に接触するようになっている。また、対向接触子部１には電極支え１４が設けられており、ここに前記対向主接触子２及び対向アーク接触子３が結合されている。さらに、電極支え１４が前記リンク機構１９、連結棒１８及び接続リング１５を介して絶縁ノズル７と連結されることで、対向接触子部１及び可動接触子部４が互いに相反する方向に動作するようになっている。なお、接続リング１５の外周部には摺動リング２０が取付けられている。摺動リング２０の外周部には摺動ガイド２２が摺動自在に配置されており、摺動ガイド２２は対向支え２１に取付けられている。対向支え２１は電極支え１４の外周部に配置されており、両者の間には対向摺動接点２３が設けられ、第２の通電路１７が形成される。
【０００６】
以上の構成を有するガス遮断器では図９の投入状態において、遮断命令が出されると、操作機構１３が動作し、操作ロッド９を開極方向（図の右方向）に移動させる。操作ロッド９が移動すると、可動接触子部４が固定接触子部１から離れる方向（図の右方向）に移動し、開極動作が開始する。その際、接続リング１５により絶縁ノズル７に接続された連結棒１８も開極方向（図の右方向）へ移動し、リンク機構１９によって連結棒１８に接続された対向接触子部１は、可動接触子部４とは反対の図の左方向へ移動する。これにより両接触子部１，４の開極時の相対速度向上が図られている。
【０００７】
このように可動接触子部４と対向接触子部１が開極動作を開始すると、初めに対向主接触子２と可動主接触子５が開離し、続いて対向アーク接触子３と可動アーク接触子６が開離する。この時、図１０に示すように、両アーク接触子３，６間にアーク１２が発生する。上記の開極動作と同時にパッファシリンダ８内の絶縁消弧性ガスが圧縮され、その結果、ガス流が絶縁ノズル７の吹き付けガス流路２４を通って両アーク接触子３、６間のアーク１２に吹付けられ、電流遮断がなされる。また、可動接触子部４は可動摺動接点１１と摺動可能に第１の通電路１６を形成し、対向接触子部１は対向摺動接点２３と摺動可能に第２の通電路１７を形成している。これら通電路１６，１７によりガス遮断器の閉極状態のみならず、開路途中においてもアーク１２を介して流れる電流を通電することが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガス遮断器において対向接触子部１を固定している場合には、対向摺動接点２３は不要であり、主接触子とアーク接触子のみで通電路を形成することが可能であった。しかし、開極時の相対速度向上を図った上記ガス遮断器では、対向接触子部１も動作する構造をとっており、対向側の通電路１７にも対向摺動接点２３が必要となった。それでなくても上記ガス遮断器では、可動接触子部４側の操作機構からの操作力を利用して対向接触子部１を動作させるため、リンク機構１９などの駆動力伝達手段を有しており、部品点数は増大している。近年のガス遮断器には小型化、低コスト化と信頼性の向上が求められており、１つでも部品点数を減らすことが強く要請されている。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解消するために提案されたものであり、その目的は、対向主接触子と対向摺動接点との一体化により部品点数を削減させ、小型化及び低コスト化を実現すると共に、信頼性の向上を図ったガス遮断器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、消弧性ガスを密封した容器内に、可動接触子部と、これに対向する対向接触子部とを接離可能に配置し、これら接触子部はアーク接触子及び主接触子を備え、それぞれ可動摺動接点及び対向摺動接点を介して電流通電路を形成すると共に、互いに相反する方向に動作し、さらに両接触子部のアーク接触子間に発生したアークを消弧性ガスにより冷却して消滅せしめるように構成したガス遮断器において、対向主接触子及び対向摺動接点を一体に形成した複数本のフィンガー接点部材を具備したことを特徴としている。
このような発明によれば、対向摺動接点と対向主接触子を一体化させたことにより、ガス遮断器の部品点数を削減でき、小型化及びコスト低下が実現すると共に、確実な通電路が形成可能となり、信頼性を大きく向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるガス遮断器の複数の実施の形態について、図１から図８を参照して具体的に説明する。なお、図９及び図１０に示した従来例と同一の部材に関しては同一符号を付し説明は省略する。
【００１２】
［１．第１の実施の形態］
［１−１．構成］
第１の実施の形態は請求項１、１２に記載の発明を適用したガス遮断器であり、図１はその断面図である。
第１の実施の形態の構成上の特徴は、対向主接触子２及び対向摺動接点２３を一体に形成した複数本のフィンガー接点部材３１が具備された点にある。フィンガー接点部材３１では先端部に対向主接触子２が形成され、中間部に対向摺動接点２３が形成されている。また、フィンガー接点部材３１は、対向主接触子２側のヤング率が小さく、対向摺動接点２３に近づくにしたがってヤング率が大きくなる傾斜材料が用いられている。
【００１３】
［１−２．作用］
フィンガー接点部材３１は対向主接触子２と対向摺動接点２３が一体となっているため、独立して対向摺動接点２３を設ける必要がなく、部品点数を減らすことが可能である。また、ガス遮断器閉路動作過程において、可動接触子部４の可動主接触子５と、対向接触子部１の対向主接触子２とが接触する時、主接触子２，５同士の接触により反動が生じる。この時、フィンガー接点部材３１において対向主接触子２側ではヤング率が小さく、対向摺動接点２３側ではヤング率が大きいので、反動による対向摺動接点２３の変位を小さく抑えることができる。したがって、対向摺動接点２３と摺動ガイド２２とによる第２の通電路１７を確実に形成することができ、信頼性の高い摺動通電が可能となる。
【００１４】
［２．第２の実施の形態］
［２−１．構成］
第２の実施の形態は請求項２に記載の発明を適用したガス遮断器であり、図２はその断面図である。
図２に示すように、フィンガー接点部材３２において、対向摺動接点２３は半径方向内側向きに形成され、対向主接触子２は半径方向外側向きに形成されている。
【００１５】
［２−２．作用］
ガス遮断器の閉路動作過程では可動接触子部４の可動主接触子５と、対向接触子部１の対向主接触子２とが接触する時、主接触子２，５同士の接触により反動が生じる。上記第２の実施の形態では、反動力が対向摺動接点２３に伝わったとしても、対向摺動接点２３及び対向主接触子２は互いに半径方向に反対向きに形成しているので、前記反動力は対向摺動接点２３を摺動ガイド２２に押圧するように作用する。そのため、対向摺動接点２３及び摺動ガイド２２による第２の通電路１７を確実に形成でき、摺動通電の信頼性は高いレベルを維持可能である。なお、本実施の形態においては、対向主接触子２が半径方向外側向きに、対向摺動接点２３が半径方向内側向きに形成されているが、これとは全く逆に対向主接触子２を半径方向内側向きに、対向摺動接点２３を半径方向外側向きに形成することも可能で、その場合も同様の作用効果を得ることができる。
【００１６】
［３．第３の実施の形態］
［３−１．構成］
第３の実施の形態は請求項３に記載の発明を適用したガス遮断器であり、図３はその断面図である。
図３において、フィンガー接点部材３１の対向摺動接点２３には、この対抗摺動接点２３を摺動ガイド２２側に押圧するばね２５が取付けられている。
【００１７】
［３−２．作用］
ガス遮断器閉路動作過程において、可動接触子部４の可動主接触子５と、対向接触子部１の対向主接触子２とが接触する時、主接触子２，５同士の接触により反動が生じる。この時、第３の実施の形態では、ばね２５が対向摺動接点２３を摺動カイド２２側に押圧するため、対向摺動接点２３と摺動ガイド２２とによる第２の通電路１７を確実に形成することができる。したがって、前記第２の実施の形態と同様、摺動通電に関して高い信頼性を得ることができる。
【００１８】
［４．第４の実施の形態］
［４−１．構成］
第４の実施の形態は請求項４、５に記載の発明を適用したガス遮断器であり、図４は第４の実施の形態におけるフィンガー接点部材３１の一部分を示す斜視図である。
図４に示すように、フィンガー接点部材３３において、先端部に形成された対向主接触子２はその半径方向の厚さ（Ｔ１）、周方向の幅（Ｈ１）とも、中間部に形成された対向摺動接点２３の半径方向の厚さ（Ｔ２）、周方向の幅（Ｈ２）に比べて小さく設けられている。
【００１９】
［４−２．作用］
ガス遮断器閉路動作過程においては、可動接触子部４の可動主接触子５と、対向接触子部１の対向主接触子２が接触する時、主接触子２，５同士の接触により反動が生じる。しかし、第４の実施の形態に係るフィンガー接点部材３３では、対向主接触子２の断面積は対向摺動接点２３の断面積よりも小さくなっているため、反動による対向摺動接点の変位を小さくすることができる。したがって、対向摺動接点２３と摺動ガイド２２とによる第２の通電路１７を確実に形成でき、信頼性の高い摺動通電が可能となる。
【００２０】
［５．第５の実施の形態］
［５−１．構成］
第５の実施の形態は請求項６、７に記載の発明を適用したガス遮断器であり、図５は第５の実施の形態におけるフィンガー接点部材３４の一部分を示す斜視図である。なお、下記の第５〜第８の実施の形態では対向主接触子２及び対向摺動接点２３を一体に形成したフィンガー接点部材の構成に特徴があるが、次の点は共通している。すなわち、対向主接触子２及び対向摺動接点２３を一体に形成したフィンガー接点部材は円筒形の部材から構成されている。対向主接触子２はこの円筒先端部に形成されており、対向摺動接点２３は円筒中間部に形成されている。さらに、この円筒形の軸方向に対向主接触子２側より放射状に複数本のスリット２６を入れることにより周方向に複数個に分割されてフィンガー接点が形成されている。
【００２１】
第５の実施の形態におけるフィンガー接点部材３４の特徴は、スリット２６が対向主接触子２のみを分割している短いスリット２７と、対向摺動接点２３までを分割している長いスリット２８が交互に施されている点にある。
【００２２】
［５−２．作用］
上記第５の実施の形態に係るフィンガー接点部材３４では、周方向に放射状に複数本のスリット２６を入れることで、対向主接触子２と対向摺動接点２３という２つの接点を容易に一体物として形成することが可能となる。また、対向主接触子２のみを分割する短いスリット２７と、対向摺動接点２３まで分割する長いスリット２８を交互に設けることで、対向主接触子２の断面積を対向摺動接点２３の断面積よりも小さくすることができる。そのため、対向摺動接点２３の変位は小さくなり、ガス遮断器閉路動作過程において可動主接触子５と対向主接触子２との接触により反動が生じた場合でも、対向摺動接点２３と摺動ガイド２２とによる第２の通電路１７を確実に形成でき、摺動通電に関して信頼性が向上する。
【００２３】
［６．第６の実施の形態］
［６−１．構成］
第６の実施の形態は請求項８に記載の発明を適用したガス遮断器であり、図６は第６の実施の形態におけるフィンガー接点部材３５の一部分を示す斜視図である。
第６の実施の形態独自の特徴は、フィンガー接点部材３５の複数個のフィンガー接点の中に、対向主接触子２を持たない対向摺動接点２３のみの摺動接点フィンガー２９が少なくとも１個設けられている点にある。
【００２４】
［６−２．作用］
ガス遮断器閉路動作過程においては、可動主接触子５と対向主接触子２が接触すると、反動が生じる。万一その反動により対向摺動接点２３と摺動ガイド２２との接触が離れてしまうと、その部分で発弧が発生するおそれがある。そこで、第６の実施の形態に係るフィンガー接点部材３５では、対向主接触子２を持たない摺動フィンガー２９を設けることにより、対向主接触子２と可動主接触子５の接触による影響を回避することができる。したがって、常に摺動ガイド２２と接触摺動することが可能となり、第２の通電路１７を確実に確保することができる。その結果、対向主接触子２を持つ対向摺動接点２３での発弧を防止でき、信頼性の高い摺動通電が可能となる。
【００２５】
［７．第７の実施の形態］
［７−１．構成］
第７の実施の形態は請求項９に記載の発明を適用したガス遮断器であり、図７は第７の実施の形態におけるフィンガー接点部材３６の一部分を示す斜視図である。
第７の実施の形態に係るフィンガー接点部材３６では、フィンガー接点が、対向摺動接点２３だけを持つ摺動接点フィンガー２９と、対向主接触子２だけを持つ主接触子フィンガー３０が交互に配置されている点に特徴がある。
【００２６】
［７−２．作用］
以上の構成を有する第７の実施の形態におけるフィンガー接点部材３６によれば、対向主接触子２だけを持つ主接触子フィンガー３０と、対向摺動接点２３だけを持つ摺動接点フィンガー２９を分離したので、可動主接触子２を持たない摺動フィンガー２９においては、万一対向摺動接点２３と摺動ガイド２２との接触が離れたとしても、この部分には対向主接触子５の接触の影響を受けない。そのため、上記第６の実施の形態と同様、常に摺動ガイド２２と接触摺動することが可能となり、第２の通電路１７を確実に確保して摺動通電の信頼性を高めることができる。
【００２７】
［８．第８の実施の形態］
［８−１．構成］
第８の実施の形態は請求項１０、１１に記載の発明を適用したガス遮断器であり、図８は第８の実施の形態におけるフィンガー接点部材３６の一部分を示す斜視図である。
第８の実施の形態では、円筒形の軸方向に放射状に複数本のスリット２６を入れることにより、周方向に複数個に分割されて対向主接触子２のみを持つ主接触子フィンガー３０が形成されている。また、円筒中間部が短冊状に切り抜かれて、対向摺動接点２３のみを持つ摺動接点フィンガー２９が形成されている。
【００２８】
［８−２．作用］
以上のような第８の実施の形態では、上記第６及び第７の実施の形態の持つ作用効果に加えて、切抜き加工により摺動接点フィンガー２９を簡単に製造することができ、低コスト化を進めて経済性を高めることができる。なお、本実施の形態のような形状のフィンガー接点を製作する場合、材料を例えば打抜きなどにより切断後、プレスにて形成することでも製作が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガス遮断器によれば、対向主接触子及び対向摺動接点を一体に形成したフィンガー接点部材を設けることにより、部品点数を削減させることができ、小型化及び低コスト化を実現し、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施の形態の断面図。
【図２】本発明による第２の実施の形態の断面図。
【図３】本発明による第３の実施の形態の断面図。
【図４】本発明による第４の実施の形態の要部斜視図。
【図５】本発明による第５の実施の形態の要部斜視図。
【図６】本発明による第６の実施の形態の要部斜視図。
【図７】本発明による第７の実施の形態の要部斜視図。
【図８】本発明による第８の実施の形態の要部斜視図。
【図９】従来のガス遮断器の一例を示す図であり、投入状態を示す断面図。
【図１０】従来のガス遮断器の一例を示す図であり、開極動作後期の状態を示す断面図。
【符号の説明】
１…対向接触子部
２…対向主接触子
３…対向アーク接触子
４…可動接触子部
５…可動主接触子
６…可動アーク接触子
１０…可動支え
１１…可動摺動接点
１２…アーク
１４…電極支え
１６…第１の通電路
１７…第２の通電路
２１…対向支え
２２…摺動ガイド
２３…対向摺動接点
２４…ガス流路
２５…ばね
２６…スリット
２７…短いスリット
２８…長いスリット
２９…摺動接点フィンガー
３０…主接触子フィンガー
３１〜３７…フィンガー接点部材
【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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