(57)【要約】【課題】容器の軸方向長さに関わらずにワイプ及び極間距離の調整を行うことにより、ワイプ及び極間距離を確実に所定の組立公差内に収めて組立てることができ、信頼性及び経済性の向上を図った電流開閉器を提供する。【解決手段】対向電極３には容器１端部のフランジ１ａへ機械的に締結される支持部３ｂが設けられている。この支持部３ｂ内周部には対向アーク電極部３ａが容器１の軸方向について取付位置を可変として取付けられている。さらに、支持部３ｂ内周部には対向アーク電極部３ａの位置決め、固定を行うための止め具６が取付けられている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
消弧性媒質を密封した容器内部には、少なくとも駆動装置に連結された可動電極と、この可動電極と対向する対向電極とが電気絶縁的に接離可能に配置され、前記可動電極及び前記対向電極はその一部が前記容器に機械的に締結され、前記可動電極の駆動により該可動電極と前記対向電極を電気絶縁的に分離し、この時電極間に生じるアーク電流を消弧することにより電流の遮断を行うように構成された電流開閉器において、
前記対向電極には少なくとも電流遮断時に対向する可動電極との間にアーク電流が発生する対向アーク電極部が設けられ、
前記対向アーク電極部は前記容器の軸方向について取付位置を可変として前記容器に取付けられたことを特徴とする電流開閉器。
【請求項２】
前記対向電極には前記容器への機械的締結部分を有する支持部が設けられ、
前記支持部の内周部にはめねじ部が形成されると共に、このめねじ部と勘合するおねじ部を外周部に有する第１及び第２の止め具が配置され、
前記第１の止め具の内周部及び前記対向アーク電極部の外周部には互いに係合するテーパ部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の電流開閉器。
【請求項３】
前記対向電極には前記対向アーク電極部とは独立して、開閉器閉極時に通常電流を通電する常時通電部が設けられ、
前記常時通電部の内周面及び前記対向アーク電極部の外周面には、はめあい勘合部が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の電流開閉器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電流開閉器のうち、前記可動電極と、該可動電極より伸びた連結ロッドと、前記対向アーク電極部と、溝部を有する溝カムとがそれぞれ連結ピンによりリンク機構として機械的に連結され、前記可動電極の駆動に伴って前記溝カムの溝に連結ピンが係合し滑動することにより前記溝カムの溝部に一端を連結された対向アーク電極部が前記可動電極とは反対方向へ変位するように構成された電流開閉器において、
前記溝カムには、前記可動電極と前記対向電極が特定の相対距離を保って配置された場合に特定の傾斜角度を示す角度判定用指示部が設けられたことを特徴とする電流開閉器。
【請求項５】
請求項４に記載の電流開閉器を組立てる方法であって、
前記角度判定用指示部に対してあらかじめ決められた傾斜角度を有する治工具を勘合することにより前記溝カムの角度調整を行うことを特徴とした電流開閉器の組立方法。
【請求項６】
請求項４に記載の電流開閉器を組立てる方法であって、
前記角度判定用指示部は光学上の反射面を有しており、
この反射面に光を当てて反射角度を計測し、これに基づいて前記溝カムの角度調整を行うことを特徴とした請求項４に記載の電流開閉器の組立方法。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電流開閉器のうち、前記可動電極と、該可動電極より伸びた連結ロッドと、前記対向アーク電極部と、溝部を有する溝カムとがそれぞれ連結ピンによりリンク機構として機械的に連結され、前記可動電極の駆動に伴って前記溝カムの溝に連結ピンが係合し滑動することにより前記溝カムの溝部に一端を連結された対向アーク電極部が前記可動電極とは反対方向へ変位するように構成された電流開閉器において、
前記溝カムには、該溝カムの傾斜角度を指示する傾斜角度指示装置が着脱自在に取付けられたことを特徴とする電流開閉器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気所で使用される電流開閉器に係り、特に、組立に関して改良を施した電流開閉器に係る。
【０００２】
【従来の技術】
多くの発・変電所や開閉所ではガス遮断器やガス断路器などのガス絶縁電流開閉器が適用されている。これら電流開閉器の代表的な構成について、ガス遮断器の閉極状態を例にとって説明する。図８に示すように、碍管など絶縁物からなる容器１が設けられている。容器１の内部には消弧性ガスが密封されると共に、駆動装置に連結された可動電極２と対向電極３が互いに対向して配置されている。可動電極２と対向電極３はそれぞれ容器１の対向する端部のフランジ１ａ，１ｂに機械的に締結されている。また、両電極２，３にはそれぞれ可動アーク電極部２ａ、対向アーク電極部３ａが設けられている。さらに、可動電極２先端には絶縁ノズル２ｂが取付けられている。
【０００３】
以上の構成を有する電流開閉器では、可動電極２が駆動装置より駆動力を得て図中右方向（矢印方向）に移動すると、対向電極３から分離する。その際、各電極２，３のアーク電極部２ａ，３ａ間にアーク電流が生じるため、これを両電極２，３間の消弧性ガス空間にて消弧し、電流を遮断する。なお、容器１の構成材料としては碍管など絶縁物を使用する以外にも、図９に示すように対向電極３を絶縁物４にて絶縁支持した金属接地容器を使用する場合もある。
【０００４】
また最近では、電流開閉器の一層の経済性向上の要求から、機械的操作力の低減のために図１０に示すような、いわゆるデュアルモーション型の電流開閉器が提案されている。この電流開閉器では、可動電極２先端の絶縁ノズル２ｂとリンク５ａ，５ｂ、さらに溝カム３ｇを経て対向アーク電極部３ａを機械的に連結してひとつのリンク機構としたことに特徴がある。３ｋは対向電極３の支持部であり、３ｈ，３ｉ，３ｊは溝カム３ｇと隣接する部材（それぞれ支持部３ｋ、対向アーク電極部３ａ、リンク５ａ）を連結するための連結ピンである。なお、連結ピン３ｉは溝カム３ｇの溝３０ｇに挿通されている。このような電流開閉器によれば、可動電極２の駆動力をリンク機構を介して対向電極３側へ伝えることができるため、可動電極２の駆動と同時に、溝カム３ｇの溝３０ｇに沿って連結ピン３ｉが滑動することにより対向電極３を可動電極２と反対方向へ駆動することが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の電流開閉器においては、可動電極２と対向電極３をそれぞれ容器１の異なる端部フランジ１ａ，１ｂに取付け、支持している。そのため、容器１の軸方向長さのばらつきに応じて閉極時の可動電極２と対向電極３の重なり（以下ワイプと記す）及び開極時の可動電極２と対向電極３の距離（以下極間距離と記す）が変化する。ワイプ及び極間距離は電流開閉器の電流開閉能力を左右する主要距離寸法であり、これらの寸法が所定の組立公差になければ電流遮断不能などの事態を招き、電流開閉器の信頼性を大きく損ねるといった不具合が生じる。したがって、ワイプ及び極間距離を所定の組立公差に保った電流開閉器に組立てることが重要である。
【０００６】
しかし実際には、容器１は軸方向長さ方向について長尺であるため、ワイプ及び極間距離を所定の組立公差に保つことは難しく、過度の製造寸法公差の要求は容器１の経済性を悪化させかねない。とりわけ、容器１に磁器碍管を使用する場合、磁器碍管の製造技術上、許容される軸方向長さの寸法公差が、ワイプ及び極間距離の組立公差や一般の機械加工部品の加工公差に比して大きいので、ワイプ及び極間距離を所定の組立公差内に収めることは容易ではなかった。また、容器１の軸方向長さに合わせて可動電極２と対向電極３に必要分の寸法調整を施すことも考えられるが、組立前に容器１の軸方向長さの測定や、容器１とその内部に組立てる電極部品との組合せ固定など、組立作業の工程数が多くなり、作業性及び経済性を劣化させていた。
【０００７】
さらに、デュアルモーション型の電流開閉器では、可動電極２と対向電極３をリンク５ａ，５ｂ及び溝カム３ｇにより機械的に連結し、可動側のみならず対向側も駆動することから、信頼性の高い電流開閉器を得るためには極間距離の組立精度が一層必要となる。しかし、上述の構成では容器１の長さ寸法にばらつきがあるため、ワイプ及び極間距離を高い精度で設定することは難しかった。
【０００８】
本発明は以上のような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、容器の軸方向長さに関わらずにワイプ及び極間距離の調整を行うことにより、ワイプ及び極間距離を確実に所定の組立公差内に収めて組立てることができ、信頼性及び経済性の向上を図った電流開閉器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、消弧性媒質を密封した容器内部には、少なくとも駆動装置に連結された可動電極と、この可動電極と対向する対向電極とが電気絶縁的に接離可能に配置され、前記可動電極及び前記対向電極はその一部が前記容器に機械的に締結され、前記可動電極の駆動により該可動電極と前記対向電極を電気絶縁的に分離し、この時電極間に生じるアーク電流を消弧することにより電流の遮断を行うように構成された電流開閉器において、次のような特徴を有している。
【００１０】
すなわち、前記対向電極には少なくとも電流遮断時に対向する可動電極との間にアーク電流が発生する対向アーク電極部が設けられ、前記対向アーク電極部は前記容器の軸方向について取付位置を可変として前記容器に取付けられたことを特徴としている。
このような発明によれば、対向アーク電極部の取付位置を容器の軸方向について可変としているので、容器の軸方向長さに関わらず、ワイプ及び極間距離を基準として対向アーク電極部の取付位置を調整することができ、ワイプ及び極間距離を所定の組立公差に収めることは容易である。したがって、電流開閉器は良好な電流開閉能力を発揮でき、信頼性が向上する。また、長尺である容器に対しても過度の製造寸法公差を要求しなくて済むため、優れた経済性を確保することが可能となる。
【００１１】
また、本発明は、デュアルモーション型の電流開閉器に対応しており、前記可動電極と、該可動電極より伸びた連結ロッドと、前記対向アーク電極部と、溝部を有する溝カムとがそれぞれ連結ピンによりリンク機構として機械的に連結され、前記可動電極の駆動に伴って前記溝カムの溝に連結ピンが係合し滑動することにより前記溝カムの溝部に一端を連結された対向アーク電極部が前記可動電極とは反対方向へ変位するように構成された電流開閉器において、次のような特徴がある。
【００１２】
すなわち、前記溝カムには、前記可動電極と前記対向電極が特定の相対距離を保って配置された場合に特定の傾斜角度を示す角度判定用指示部が設けられたことを特徴としている。また、前記溝カムには、該溝カムの傾斜角度を指示する傾斜角度指示装置が着脱自在に取付けられても良い。
これらの発明においては、角度判定用指示部あるいは傾斜角度指示装置を用いることにより、溝カムの傾斜角度を正確に判定でき、判定結果に基づいて可動電極と対向電極の相対距離の微調整が可能である。したがって、デュアルモーション化により極間部にリンクなどの構成部品があり充分なワイプ及び極間距離の測定スペースが確保できない場合でも、ワイプ及び極間距離を所定の組立公差に容易に収めることができ、信頼性及び経済性に優れたデュアルモーション型の電流開閉器を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例について、図面を参照して具体的に説明する。なお。図８〜図１０に示した従来例と同一の部材、並びに各実施の形態において共通の部材に関しては、同一符号を付して説明は省略する。
【００１４】
（１）第１の実施の形態…請求項１対応／図１参照
［構成］
図１に示すように、対向電極３には容器１端部のフランジ１ａへ機械的に締結される支持部３ｂが設けられている。この支持部３ｂの内周部に対向アーク電極部３ａが容器１の軸方向について取付位置を可変として取付けられている。支持部３ｂに対して対向アーク電極部３ａを位置決めするための構成部材は次の通りである。すなわち、支持部３ｂ内周部にはめねじ部３ｃが形成され、対向アーク電極部３ａの外周部には前記めねじ部３ｃと勘合するおねじ部３ｄが形成されている。さらに、支持部３ｂ内周部には対向アーク電極部３ａの位置決め、固定を行うための止め具６が取付けられている。この止め具６外周部には前記めねじ部３ｃと勘合するおねじ部６ａが設けられている。
【００１５】
［作用効果］
以上の構成を有する第１の実施の形態によれば、対向電極３の支持部３ｂを容器１のフランジ１ａに機械的に締結した後、容器１の軸方向長さに関わらず、支持部３ｂ内周部のめねじ部３ｃと対向アーク電極部３ａ外周部のおねじ部３ｄとの係合を調整することにより、対向アーク電極部３ａの容器１の軸方向の取付位置を任意に設定することができる。このため、可動電極２と対向アーク電極部３ａの極間距離を所望の寸法に調整した上で、止め具６により対向電極アーク電極部３ａを位置決め固定することができる。これにより容器１の軸方向長さによらず、可動電極２と対向電極アーク電極部３ａの極間距離を確実に所定の組立公差内に収めることが可能となる。したがって、電流開閉器は良好な電流開閉能力を発揮でき、信頼性が向上する。また、長尺である容器１に対して過度の製造寸法公差を要求しなくて済み、優れた経済性を獲得することができる。
【００１６】
（２）第２の実施の形態…請求項２対応／図２参照
［構成］
第２の実施の形態では、対向アーク電極部３ａの位置決め、固定を行うために第１及び第２の止め具７，８が配置されている。これら止め具７，８の外周部には前記支持部３ｂ内周部に形成されためねじ部３ｃと勘合するおねじ部７ａ，８ａが形成されている。また、第１の止め具７の内周部及び対向アーク電極部３ａの外周部には互いに係合するテーパ部７ｂ，３ｅが設けられている。
【００１７】
［作用効果］
以上のような第２の実施の形態によれば、対向アーク電極部３ａを位置決め、機械的に締結する際に、アーク電極部３ａ外周部のテーパ部３ｅと第１の止め具７のテーパ部７ｂが係合することにより、対向アーク電極部３ａと支持部３ｂの軸芯を一致させることが容易である。したがって、可動電極２と対向電極３の極間距離を任意に調整して組立てることが可能となると同時に、対向電極３の組立精度の向上を図ることができ、電流開閉器の信頼性が一層向上する。
【００１８】
また、デュアルモーション型の電流開閉器では、対向電極３と可動電極２がリンク機構により機械的に締結されることから、上述した第１の実施の形態のように対向アーク電極部３ａを容器１の円周方向について回転して位置決め調整するのでは、調整作業に困難を伴う。これに対して、第２の実施の形態によれば対向アーク電極部３ａを容器１の円周方向について回転させる必要がなく、互いに係合する第１の止め具７及び対向アーク電極部３ａのテーパ部７ｂ，３ｅをスライド移動させるだけで、組立位置の調整作業を実施することができる。したがって、デュアルモーション型の電流開閉器を簡単に組立てることができ、信頼性及び経済性が向上する。
【００１９】
（３）第３の実施の形態…請求項３、４対応／図３、図４参照
［構成］
第３の実施の形態では、デュアルモーション型の電流開閉器を採用しているが、図１０に示した上記従来例とは次の点で相違している。第１に、対向アーク電極部３ａとは独立して閉極時に通常電流を通電する常時通電部３ｆが配置されている。この常時通電部３ｆは支持部３ｋの外周面に、いわゆる「すきまばめ」のはめあい勘合がなされている。第２に、支持部３ｋは対向電極３から独立分離した部材から構成され、位置調整板９を介して容器１のフランジ１ａに取付られている。第３に、溝カム３ｇには側面の少なくとも一部に、角度判定用指示面３１ｇが設けられている。この角度判定用指示面３１ｇは可動電極２と対向電極３が特定の相対距離を保って配置された場合に特定の傾斜角度を示すように構成されている。なお、図中の符号３ｍは常時通電接触部を示している。本実施の形態では常時通電接触部３ｍも対向アーク電極部３ａと締結され、対向アーク電極部３ａと共に可動電極２と反対方向に駆動する例を示しているが、本発明において常時通電部３ｆと対向アーク電極部３ａとの機械的締結の有無は不問である。
【００２０】
［作用効果］
上記の構成を有する第３の実施の形態によれば、常時通電部３ｆを容器１のフランジ１ａに締結後、容器１の軸方向長さに関わらず適切な厚みの位置調整板９により支持部３ｋを容器１の軸方向の任意の位置に取付けることができる。このため、可動電極２と対向電極３のワイプ、極間距離を容器１の軸方向長さによらず確実に所定の組立公差内に収めて組立てることが可能となる。なお、本発明では、支持部３ｋの取付位置調整に際して、前記位置調整板９の他に、図４に示すようにスタッド３ｎとナット３ｐによって取付位置を可変とした実施の形態も包含している。また、第３の実施の形態では、常時通電部３ｆの内周面と支持部３ｋの外周部は、「すきまばめ」のはめあい勘合を設けていることから、対向アーク電極部３ａと常時通電部３ｆの組立時の軸芯を容易に一致させることができる。これにより、対向電極３の組立精度が大きく向上する。
【００２１】
さらに、デュアルモーション型の電流開閉器において、可動電極２と対向電極３のワイプ及び極間距離は、絶縁ノズル２ｂ、連結リンク５ａ，５ｂの長さが不変であることから、溝カム３ｇの溝３０ｇと連結ピン３ｉの係合位置により一意に決定することができる。溝カム３ｇは回転支点を連結ピン３ｈにより支持されて支持部３ｋで支持固定されていることから、支持部３ｋの取付位置を容器１の軸方向に沿って変化させることにより、溝カム３ｇが傾斜回転し、連結ピン３ｉとの係合位置が変化し、対向アーク電極部３ａの取付位置も変化して可動電極２と対向電極３のワイプ及び極間距離を変化させることが可能となる。つまり、所定のワイプ及び極間距離の状態にある溝カム３ｇの傾斜角度３ｑを幾何学的に知ることにより、ワイプ及び極間距離を間接的に読み取ることができる。
【００２２】
以上の原理を踏まえて、第３の実施の形態に係るデュアルモーション型電流開閉器では、溝カム３ｇ側面に角度判定用指示面３１ｇを設けているので、この指示面３１ｇを基準として溝カム３ｇの傾斜角度３ｑを容易に判読することができる。したがって、デュアルモーション化により極間部分に連結用のリンク５ａ，５ｂなどの構造物が存在する場合でも、ワイプ及び極間距離を正確に測定することができる。そして測定結果に基づいて溝カム３ｇの回転あるいは対向アーク電極部３ａの取付位置の変位を実施し、可動電極２と対向電極３の相対距離を細かく調整することができる。このような第３の実施の形態によれば、デュアルモーション型の電流開閉器においても、ワイプ及び極間距離を所定の組立公差に簡単に収めることができ、優れた信頼性及び経済性を得ることができる。
【００２３】
（４）第４の実施の形態…請求項５対応／図５参照
［構成］
第４の実施の形態は、前記第３の実施の形態に係るデュアルモーション型の電流開閉器の組立方法に関するものであり、上記角度判定用指示面３１ｇに対してあらかじめ決められた傾斜角度を有する治工具１０を勘合することにより溝カム３ｇの角度調整を行うことを特徴としている。すなわち、図５に示すように、治工具１０には斜面１０ａが設けられており、斜面１０ａは、対向電極３と可動電極２が所定のワイプ及び極間距離状態にあるときの傾斜角度を持った指示面３１ｇとのみ、完全に係合するようになっている。
【００２４】
［作用効果］
以上のような第４の実施の形態によれば、治工具１０の斜面１０ａによって、あらかじめ所定のワイプ及び極間距離を示す指示面３１ｇの傾斜角度が得られている。したがって、電流開閉器を組立てる度ごとに、指示面３１ｇの傾斜角度３ｑを測定する必要はなく、指示面３１ｇが治工具１０の斜面１０ａに完全に係合するか否かのみを確認することだけで、所定のワイプ及び極間距離を保っているかどうかを判定することができる。そのため、治工具１０の斜面１０ａが指示面３１ｇに勘合する位置まで、溝カム３ｇ及び対向アーク電極部３ａの取付位置の変位させるだけで、所定の組立公差内に収めることができる。したがって、組立作業を一層簡略化することができ、信頼性及び経済性のさらなる向上を図ることが可能となる。
【００２５】
（５）第５の実施の形態…請求項６対応／図６参照
［構成］
第５の実施の形態もまた、前記第３の実施の形態に係るデュアルモーション型の電流開閉器の組立方法に関するもので、溝カムの角度測定に光学的な手法を採用する点に特徴がある。図６に示すように、角度判定用指示面３１ｇは光学上の反射面３２ｇとなっている。そして、ここにレーザ光を当ててレーザー変位計等の光学的測定器によって傾斜角度を読取り、これに基づいて所定のワイプ及び極間距離となるように溝カム３ｇの角度調整を行うようになっている。
【００２６】
［作用効果］
溝カム３ｇの溝３０ｇと連結ピン３ｉとの間に滑動のために若干の隙間がある場合、溝カム３ｇに治工具１０や分度器などの測定器具を直接当てたとすると、純粋にリンク機構上から決定される対向アーク電極部３ａの位置が、前記隙間の分だけ変化してしまう可能性がある。そこで第４の実施の形態では、非接触の光学的手法により溝カム３ｇの回転傾斜角度を測定することで、機械的接触に基づく測定誤差が生じることがない。したがって、指示面３１ｇの傾斜角度を高精度に測定することができる。これにより、可動電極２と対向電極３のワイプ及び極間距離を正確に調整することができる。
【００２７】
（６）第６の実施の形態…請求項７対応／図７参照
［構成］
第６の実施の形態は上記第３の実施の形態と同様、デュアルモーション型の電流開閉器に適用されるものであり、その特徴は、組立時に溝カム３ｇに対し溝カム３ｇの傾斜角度３ｑを指示するロッド状の傾斜角度指示装置１１が取付けられた点にある。傾斜角度指示装置１１はその一端部が連結ピン３ｊ付近に固定され、他端部がフランジ１ａ付近に達するように構成されている。
【００２８】
［作用効果］
このような第６の実施の形態では、傾斜角度指示装置１１により溝カム３ｇに接触することなく溝カム３ｇの傾斜角度３ｑを測定可能である。また、溝カム３ｇの傾斜角度３ｑを判読する際、溝カム３ｇの取付位置ではなく、実際の機械締結作業が行われる容器１端部のフランジ１ａ付近で溝カム３ｇの傾斜角度３ｑを読取ることができる。したがって、測定精度を高めることができ、信頼性の向上に寄与することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電流開閉器によれば、対向アーク電極部を容器の軸方向について可変として容器に取付けるといった簡単な構成により、容器の軸方向長さに関係なく対向アーク電極部の取付位置を調整可能であり、ワイプ及び極間距離を確実に所定の組立公差内に収めて組立てることができ、信頼性及び経済性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の構成図。
【図４】本発明の第３の実施の形態の変形例の構成図。
【図５】本発明の第４の実施の形態の構成図。
【図６】本発明の第５の実施の形態の構成図。
【図７】本発明の第６の実施の形態の構成図。
【図８】従来の電流開閉器の構成図
【図９】従来の接地金属容器を用いた電流開閉器の構成図。
【図１０】従来のデュアルモーション型電流開閉器の構成図。
【符号の説明】
１…容器
１ａ，１ｂ…フランジ
２…可動電極
２ａ…可動アーク電極部
２ｂ…絶縁ノズル
３…対向電極
３ａ…対向アーク電極部
３ｂ，３ｋ…支持部
３ｃ…めねじ
３ｄ…おねじ部
３ｅ，７ｂ…テーパ部
３ｆ…常時通電部
３ｇ…溝カム
３１ｇ…角度判定用指示面
３２ｇ…反射面
３ｈ，３ｉ，３ｊ…連結ピン
３ａ…溝カムの傾斜角度
５ａ，５ｂ…リンク
６…止め具
７…第１の止め具
７ａ，８ａ…おねじ部
８…第２の止め具
９…位置調整板
１０…治工具
１０ａ…斜面
１１…角度指示装置
【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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