(57)【要約】【課題】開閉器の操作絶縁部を気密にし、沿面絶縁特性を向上し得る。【解決手段】モールドされた真空バルブ６、８と、この真空バルブ６、８を接続固定し、一方端が内周中空部１１ａを有するとともに、その端部が盤壁２２の一側面にＯリング２１を介して固定された操作絶縁部１０と、可動軸６ａ、８ａに連結され、前記内周中空部１１ａに配置された絶縁操作ロッド１３ａ、１３ｂと、この絶縁操作ロッド１３ａ、１３ｂの一方端に連結されて前記盤壁２２を貫通し、且つ他方端が操作機構１４ａ、１４ｂに連結された操作軸２４ａ、２４ｂと、前記操作軸２４ａ、２４ｂを移動自在に包囲するように一方端が取付けられ、他方端が前記盤壁２２の他側面に固定されて内周中空部に閉空間を形成するベローズ２５ａ、２５ｂとを備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
2004320854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールドされた接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、
この真空バルブを接続固定するとともに、一方端が開放されて内周中空部を形成し、その端部が盤壁の一側面にＯリングを介して固定された操作絶縁部と、
前記真空バルブの可動軸に連結され、前記内周中空部に配置された絶縁操作ロッドと、
この絶縁操作ロッドの一方端に連結されて前記盤壁を貫通し、且つ他方端が操作機構に連結された操作軸と、
前記操作軸を移動自在に包囲するように一方端が前記操作軸に取付けられ、他方端が前記盤壁の他側面に固定されて前記操作絶縁部の内周中空部に閉空間を形成するように配置されたベローズとを備えたことを特徴とする密閉形開閉器。
【請求項２】
前記内周中空部であって、前記盤壁の一側面上に乾燥剤を取り付けたことを特徴とする請求項１記載の密閉形開閉器。
【請求項３】
前記ベローズは、前記操作軸の軸方向と直交する方向に複数段に突出した環状ヒダを形成、または同軸方向に広がった複数段の筒状ヒダを形成することを特徴とする請求項１記載の密閉形開閉器。
【請求項４】
モールドされた接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、
この真空バルブを接続固定するとともに、一方端が開放されて内周中空部を形成し、その端部が盤壁の一側面にＯリングを介して固定された操作絶縁部と、
前記真空バルブの可動軸に連結され、前記内周中空部に配置された絶縁操作ロッドと、
この絶縁操作ロッドの一方端に連結されて前記盤壁を貫通し、且つ他方端が操作機構に連結された操作軸と、
前記操作軸を移動自在に包囲するように一方端が前記内周中空部内の操作軸に取付けられ、他方端が前記盤壁の一側面に固定されて前記操作絶縁部の内周中空部に閉空間を形成するように配置されたベローズとを備えたことを特徴とする密閉形開閉器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モールドされた真空バルブとこの真空バルブを開閉する操作機構とを接続固定する操作絶縁部の沿面絶縁特性を向上し得る密閉形開閉器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスイッチギヤにおいて、要素単位の複数の電気機器を夫々エポキシ樹脂でモールドして電源系統を構成し、全体形状の縮小化を図った固体絶縁方式のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この種のスイッチギヤは、図４に示すように、箱体１内が背面側の受電部１ａ、中央下部の開閉部１ｂ、正面側上部の母線部１ｃ、正面側の制御部１ｄに分かれて構成されている。
【０００４】
受電部１ａは、更に電気機器部１ａ１とケーブル部１ａ２に分かれており、電気機器部１ａ１には、ケーブルヘッド２が設けられている。また、ケーブル部１ａ２には、ケーブルヘッド２の一方の主回路端に変流器３を貫通した受電ケーブル４が接続され受電されている。ケーブルヘッド２の他方の主回路端には、コ字状の絶縁導体５の一方の主回路端が接続され、他方の主回路端が開閉部１ｂに接続されている。
【０００５】
開閉部１ｂも、更に主回路部１ｂ１と操作部１ｂ２に分かれている。主回路部１ｂ１には、接離自在の一対の接点を有する真空バルブ６を筒状にモールドした遮断部７、および真空バルブ６と同様の真空バルブ８を筒状にモールドした断路部９が、互いの軸方向が平行になるように配置され、操作絶縁部１０内に配置した導体１２に接続固定されている。そして、この導体１２により、遮断部７の一方の主回路端と断路部８の一方の主回路端が接続されている。
【０００６】
即ち、真空バルブ６、８の可動軸６ａ、８ａの一端は、操作絶縁部１０の絶縁層１１内に一側面が埋め込まれた長方形状の導体１２を摺動自在に貫通するとともに、導体１２により互いが電気的に接続されている。また、可動軸６ａ、８ａの前記一端には、絶縁操作ロッド１３ａ、１３ｂが夫々連結される。この絶縁操作ロッド１３ａ、１３ｂは、一方端が筒状に開放された前記絶縁層１１の内周中空部１１ａ内に所定の間隔を保つとともに、内周沿面部１１ｂとも所定のギャップを保って配置されている。
【０００７】
操作部１ｂ２には、絶縁操作ロッド１３ａ、１３ｂと連結された操作機構１４ａ、１４ｂが設けられており、真空バルブ６、８内の接点の開閉が行われる。なお、遮断部７の他方の主回路端には、受電部１ａの絶縁導体５の他方の主回路端が接続されている。
【０００８】
母線部１ｃには、断路部９の他方の主回路端と接続されるモールドされた母線１５が設けられ、隣接する盤への接続が行われている。
【０００９】
ここで、受電部１ａの電気機器部１ａ１、開閉部１ｂの主回路部１ｂ１および母線部１ｃの夫々モールドされた構成機器である電気機器２、５、７、９、１０、１５の外周表面には、図４に点線で示すように、例えばカーボン塗料を塗布した接地層１６が設けられている。また、夫々の主回路端には、略四角体に突出したフランジ部を形成しており、このフランジ部の四隅に設けられたボルトで互いが連結されるとともに、接地層１６間の電気的な接続が行われるようになっている。
【００１０】
このように、電気機器２、５、７、９、１０、１５の外周表面が接地層１６によって覆われて接地電位になることで、汚損、湿潤による絶縁低下を防ぐことができるスイッチギヤとすることができる。
【００１１】
しかしながら、操作絶縁部１０の内周沿面部１１ｂおよび絶縁操作ロッド１３ａ、１３ｂにおいては、沿面絶縁部による沿面絶縁となるため、汚損、湿潤による絶縁低下を直接受けることになる。したがって、沿面絶縁部の沿面絶縁距離を大きくせざるを得なかった。
【００１２】
この問題を解決するため、箱体全体を密閉して、内部の電気機器、特に開閉器の沿面絶縁部が汚損、湿潤の影響を受けないようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１３】
しかしながら、箱体全体を気密溶接にしたり、また、内部の電気機器を組立てるための開口部にパッキンなどを取り付けなくてはならず、箱体の組立作業に多大の時間を要していた。
【００１４】
更に、この問題を解決するために、図４の電気機器部１ａ１、主回路部１ｂ１および母線部１ｃで主回路を構成するモールドされた電気機器のみを密閉した箱体に収納し、密閉範囲を狭くしたものがある（例えば、特許文献３。）。これは、沿面絶縁部を有する開閉部を密閉した室に設け、操作機構を大気中に設けて、この間を操作軸で連結するものである。そして、操作軸に環状のＹパッキンを設け、気密を保ちながら移動自在として、開閉器の開閉を行っている。
【００１５】
しかしながら、気密のためのＹパッキンに操作軸を挿通させると、摩擦抵抗が増えるので、操作機構の操作力を大きく増大させる必要があった。また、Ｙパッキンを装着する気密部の溝加工や組立作業に寸法精度が要求され、多大の時間を要していた。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００１−２８６０１８号公報（第４頁、図３）
【００１７】
【特許文献２】
特開２００１−２１０２００号公報（第５頁、図１３）
【００１８】
【特許文献３】
特開平１０−３３６８２０号公報（第３頁、図１）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の開閉器においては、以下のような問題がある。
【００２０】
沿面絶縁部となる内周沿面部１１ｂおよび絶縁操作ロッド１３ａ、１３ｂの沿面絶縁距離を大きくせざるを得なかった。また、沿面絶縁距離を縮小するため箱体全体を密閉すると、組立作業に多大の時間を要していた。更に、密閉する範囲を限定すると、大気中との境界部に気密を保ちながら移動自在の操作軸を連結するため、組立作業に多大の時間を要したり、操作機構１４ａ、１４ｂの操作力を大きく増大させていた。
【００２１】
従って、本発明は、沿面絶縁部の沿面絶縁特性を向上し得るとともに、組立作業を容易にし得る密閉形開閉器を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の密閉形開閉器は、モールドされた接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、この真空バルブを接続固定するとともに、一方端が開放されて内周中空部を形成して、その端部が盤壁の一側面にＯリングを介して固定された操作絶縁部と、前記真空バルブの可動軸に連結され、前記内周中空部に配置された絶縁操作ロッドと、この絶縁操作ロッドの一方端に連結されて前記盤壁を貫通し、且つ他方端が操作機構に連結された操作軸と、前記操作軸を移動自在に包囲するように一方端が前記操作軸に取付けられ、他方端が前記盤壁の他側面に固定されて前記操作絶縁部の内周中空部に閉空間を形成するように配置されたベローズとを備えたことを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、絶縁操作部の内周中空部を密閉することができるので、沿面絶縁部となる内周沿面部および絶縁操作ロッドが汚損、湿潤をすることがなく、沿面絶縁特性を向上し得ることができる。
【００２４】
また、ベローズを用いて絶縁操作ロッドを移動自在としているので、密閉範囲が限定され組立作業が容易になるとともに、操作機構の操作力を増大させる必要がなくなる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
先ず、本発明の第１の実施の形態に係る密閉形開閉器を図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る密閉形開閉器の内部構成の一部を断面して示す側面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る密閉形開閉器の操作部を示す拡大断面図である。なお、図１および図２において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００２６】
第１の実施の形態が図４に示した従来のスイッチギヤと異なる点は、操作絶縁部の内周沿面部や絶縁操作ロッドの沿面絶縁部の汚損などによる絶縁低下を防ぐ構成が異なっていることである。
【００２７】
図１に示すように、真空バルブ６、８の可動軸６ａ、８ａに連結された絶縁操作ロッド１３ａ、１３ｂは、一方端が筒状に開放された絶縁層１１の内周中空部１１ａ内に配置されており、後述する盤壁２２を貫通している。
【００２８】
この絶縁層１１の開放端面には、Ｏリング２１が設けられ、この開放端を閉塞するように設けた盤壁２２の一側面との当接面をシールしている。また、この盤壁２２の前記内周中空部１１ａには、例えばシリカゲルのような乾燥剤２３が取付けられている。
【００２９】
操作部１ｂ２には、操作機構１４ａ、１４ｂが設けられており、この操作機構１４ａ、１４ｂは盤壁２２を貫通する操作軸２４ａ、２４ｂを介して、絶縁操作ロッド１３ａ、１３ｂに連結され、真空バルブ６、８内の接点の開閉が行われている。また、操作軸２４ａ、２４ｂの外周部には、操作機構１４ａ、１４ｂと盤壁２２間に取付けられる例えばゴムのような弾性シート部材からなる伸縮自在のベローズ２５ａ、２５ｂが設けられている。
【００３０】
図２に示すように、ベローズ２５ａ、２５ｂは、一方端が環状に形成され、操作機構１４ａ、１４ｂ側に設けられた環状の溝部２４ｃに密着されている。他方端は、鍔状に形成され、操作軸２４ａ、２４ｂを包囲するように、盤壁２２の他側面に押え板２６ａ、２６ｂを介してボルト２７で密着固定されている。このベローズ２５ａ、２５ｂは、操作軸２４ａ、２４ｂの軸方向と直交する方向に複数段の環状ヒダを形成している。
【００３１】
ここで、操作軸２４ａ、２４ｂの溝部２４ｃの外径は、ベローズ２５ａ、２５ｂ一方端の内径より大きく製作しており、弾性シート部材の収縮力で操作軸２４ａ、２４ｂとの密着性を良好にしている。これにより、絶縁層１１の内周中空部１１ａを密閉することができ、また、乾燥剤２３により湿気を下げることができる。
【００３２】
上記第１の実施の形態の密閉形開閉器によれば、絶縁層１１の内周中空部１１ａを乾燥した閉空間とすることができるので、内周沿面部１１ｂおよび絶縁操作ロッド１３ａ、１３ｂからなる沿面絶縁部が汚損、湿潤をすることがなく、沿面絶縁特性を向上し得ることができる。
【００３３】
また、内周中空部１１ａのみを、ベローズ２５ａ、２５ｂを用いて閉空間としているので、閉空間とする範囲が限定されることから組立作業が容易になる。更に、ベローズ２５ａ、２５ｂが伸縮自在のため、操作機構の操作力を増大させる必要がなくなる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る密閉形開閉器を図３を参照して説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態に係る密閉形開閉器の操作部を示す拡大断面図である。図３において、第１の実施の形態と異なる点は、ベローズの形状である。なお、密閉形開閉器の全体構成は、図１と同様でありその説明を省略する。
【００３５】
図３に示すように、操作軸２４ａ、２４ｂには、例えばゴムのような弾性シート部材からなる伸縮自在のベローズ２８ａ、２８ｂの一方端が環状に形成され、操作機構１４ａ、１４ｂ側に設けられた溝部２４ｃに密着されている。また、他方端は、鍔状に形成され、操作軸２４ａ、２４ｂを包囲するように、盤壁２２の他側面に押え板２６ａ、２６ｂを介してボルト２７で密着固定されている。このベローズ２８ａ、２８ｂは、操作軸２４ａ、２４ｂに対して、同軸方向に広がった複数段の筒状ヒダを形成している。
【００３６】
上記第２の実施の形態の密閉形開閉器によれば、第１の実施の形態による効果のほかに、ベローズ２８ａ、２８ｂを伸縮させる距離を増大させることができるので、接点間距離の広い真空バルブに適用することができる。
【００３７】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。本発明の実施の形態では、遮断部および断路部を併設した開閉器における密閉構造について説明したが、遮断部や断路部などを単独で用いた開閉器においても、盤壁を貫通する操作軸にベローズの一方端を密着させ、他方端を盤壁に密着固定することにより、操作絶縁部の内周中空部を閉空間とすることができる。
【００３８】
なお、本発明において、内周中空部を閉空間とする用語は、内周中空部を外部と遮断して密閉することを意味するものであっても、或いは、ほぼ密閉して外部と遮断されている状態を含む用語として使用している。
【００３９】
また、本発明の実施の形態では、ベローズを操作機構と盤壁の他側面間に設けたが、内周中空部にスペースの余裕がある場合には、溝部を絶縁操作ロッド側に設けてベローズの一方端を取付け、他方端を盤壁の他側面に固定させ、ベローズを内周中空部に設けてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、開閉器の操作絶縁部の内周中空部を乾燥して閉空間とすることができるので、沿面絶縁部となる内周沿面部および絶縁操作ロッドが汚損、湿潤をすることがなく、沿面絶縁特性を向上し得ることができる。
【００４１】
また、本発明によれば、内周中空部をベローズを用いて操作ロッドを移動自在としているので、閉空間とする範囲が限定されて組立作業が容易になるとともに、操作機構の操作力を増大させる必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る密閉形開閉器の内部構成の一部を断面して示す側面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る密閉形開閉器の操作部を示す拡大断面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る密閉形開閉器の操作部を示す拡大断面図。
【図４】スイッチギヤの内部構成の一部を断面して示す側面図。
【符号の説明】
１  箱体
１ａ  受電部
１ａ１  電気機器部
１ａ２  ケーブル部
１ｂ  開閉部
１ｂ１  主回路部
１ｂ２  操作部
１ｃ  母線部
１ｄ  制御部
２  ケーブルヘッド
３  変流器
４  受電ケーブル
５  絶縁導体
６、８  真空バルブ
６ａ、８ａ  可動軸
７  遮断部
９  断路部
１０  操作絶縁部
１１  絶縁層
１１ａ  内周中空部
１１ｂ  内周沿面部
１２  導体
１３ａ、１３ｂ  絶縁操作ロッド
１４ａ、１４ｂ  操作機構
１５  母線
１６  接地層
２１  Ｏリング
２２  盤壁
２３  乾燥剤
２４ａ、２４ｂ  操作軸
２４ｃ  溝部
２５ａ、２５ｂ、２８ａ、２８ｂ  ベローズ
２６ａ、２６ｂ  押え板
２７  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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