(57)【要約】【課題】モールドした電気機器に設けた互いの接地層の接触状態を改善する。【解決手段】互いが連結されてスイッチギヤの電源系統を構成する要素単位の複数の電気機器３、７と、この複数の電気機器３、７の互いに対向する端面に夫々設けたフランジ部３ａ、７ａと、このフランジ部３ａ、７ａ間を連結するフランジ部間連結部材１９、２０とからなり、一方のフランジ部３ａ側を凸状の円錐面、他方のフランジ部７ａ側を凹状の円錐面とした界面接続面１５ａ、１７ａを形成するとともに、この外周に連続する平滑面１５ｂ、１７ｂを夫々形成し、前記フランジ部間連結部材１９、２０は前記平滑面１５ｂ、１７ｂに位置して両フランジ部３ａ、７ａ間を締付け連結し、前記絶縁層１５、１７の外周表面には前記フランジ部３ａ、７ａの前記平滑面１５ｂ、１７ｂを含む領域まで接地層３１、３２を施したことを特徴としている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いが連結されてスイッチギヤの電源系統を構成する導体の周囲をモールドして絶縁層を形成した要素単位の複数の電気機器と、
この複数の電気機器の互いに対向する端面に夫々設けた前記絶縁層で形成したフランジ部と、
このフランジ部間を連結するフランジ部間連結部材とからなり、
前記対向するフランジ部連結面における前記絶縁層の周囲に、一方のフランジ部側を凸状の円錐面、他方のフランジ部側を凹状の円錐面とした界面接続面を形成するとともに、これら界面接続面外周に界面接続面と連続する平滑面を夫々形成し、
前記フランジ部間連結部材は前記平滑面に位置して両フランジ部間を締付け連結し、
前記絶縁層の外周表面には前記フランジ部の前記平滑面を含む領域まで接地層を施したことを特徴とするスイッチギヤ。
【請求項２】
前記フランジ部を略四角体とし、このフランジ部の四隅に夫々貫通穴を設け、一方のフランジ部の貫通穴からボルトを貫通させ、他方のフランジ部に設けたナットに締付け、互いのフランジ部を連結させたことを特徴とする請求項１記載のスイッチギヤ。
【請求項３】
前記フランジ部を略四角体とし、一方のフランジ部の連結面の四隅に夫々埋め金を設け、他方のフランジ部の四隅に夫々貫通穴を設け、この貫通穴にボルトを貫通させて前記埋め金に締付け、互いのフランジ部を連結させたことを特徴とする請求項１記載のスイッチギヤ。
【請求項４】
前記埋め金を前記接地層と同電位の接地電位としたことを特徴とする請求項３記載のスイッチギヤ。
【請求項５】
前記貫通穴の内面に接地層を設けたことを特徴とする請求項２または請求項３記載のスイッチギヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、要素単位の電気機器を夫々モールドし、その表面に接地層を設けて連結するスイッチギヤに係り、特に連結する電気機器の互いの接地層間の接触状態を改善し得るスイッチギヤに関する。
【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、これらを組合せて電源系統を構成することにより、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５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には、コ字状の導体２を、例えばエポキシ樹脂などの絶縁材料でモールドしたケーブルヘッド部３が設けられている。このケーブルヘッド部３の一方の主回路端には、変流器４を貫通した受電ケーブル５が接続され、また、他方の主回路端には、開閉部１ｂ内に収納された電気機器が接続されている。
【０００５】
開閉部１ｂは、接離自在の一対の接点を有する真空バルブ６をケーブルヘッド部３と同様の絶縁材料でモールドして構成した遮断部７と、真空バルブ６と同様の真空バルブ８を、ケーブルヘッド部３と同様の絶縁材料でモールドして構成した断路部９が平行に配設して構成されている。そして、遮断部７の一方の主回路端にケーブルヘッド部３の他方の主回路端が接続されている。
【０００６】
また、遮断部７の他方の主回路端と断路部９の一方の主回路端は、それぞれの真空バルブ６、８の可動軸６ａ、８ａが貫通する導体１０をケーブルヘッド部３と同様の絶縁材料でモールドして構成した連結導体部１１で接続されている。この可動軸６ａ、８ａには、夫々操作ロッド１２ａ、１２ｂを介して操作機構１３ａ、１３ｂが連結され、接点の開閉が行われるようになっている。
【０００７】
母線部１ｃには、断路部９の他方の主回路端と接続される母線１４が設けられ、隣接する盤への接続が行われている。
【０００８】
このような要素単位の電気機器を連結する連結部として、ケーブルヘッド部３と遮断部７を例にとり、図６を引用して説明する。図６に示すように、ケーブルヘッド部３の一方の主回路端は、モールドにより形成した絶縁層１５が略四角体に突出したフランジ部３ａとして形成され、その外周表面には例えばカーボン塗料からなる接地層１６が設けられている。また、遮断部７の一方の主回路端もフランジ部３ａと同様にモールドにより形成した絶縁層１７が突出したフランジ部７ａとして形成され、その外周表面には前記接地層１６と同様の接地層１８が設けられている。
【０００９】
そして、互いのフランジ部３ａ、７ａ間には、両フランジ部３ａ、７ａを貫通するボルト１９をナット２０で締付け連結している。また、互いの対向する連結面は、ケーブルヘッド部３側が凸状の円錐状の界面接続面１５ａ、遮断部７側が凹状の円錐状の界面接続面１７ａとして形成され、また、この界面接続面１５ａ、１７ａの外周部に形成した平滑な連結面１５ｂ、１７ｂに分かれて構成されている。この界面接続面１５ａ、１７ａ間には、図示しない薄い可撓性絶縁物が介在され、連結時に絶縁特性が維持されるようになっている。また、ケーブルヘッド部３および遮断部７の中心部に設けられた導体２１ａ、２１ｂ間は嵌合接続して主回路が接続されている。
【００１０】
これにより、互いの接地層１６、１８間は、接地層１６、１８の端部間、ボルト１９やナット２０を介して接触して、同電位になるようになっている。このように、連結部の接地層１６、１８は、互いが接触し合って接地電位になることで、汚損、湿潤などによる絶縁低下などの懸念が不要なスイッチギヤとすることができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−２８６０１８号公報（第４頁、図３）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来のスイッチギヤにおいて、要素単位の電気機器を連結しようとする場合、互いの電気機器の位置を微調整しながら接続が行われる。このことは、ケーブルヘッド部３と遮断部７においても同様であり、互いのフランジ部３ａ、７ａが対向する連結面１５ｂ、１７ｂを摺動させながらケーブルヘッド部３と遮断部７の位置合わせが行われる。この位置合わせが多数回に及ぶと、絶縁層１５、１７の外周表面に設けた接地層１６、１８の端部が捲れたり、剥れることがある。
【００１３】
このようになると、接地層１６、１８間に、全周に亙るギャップ（図６のｇ）を生じることになる。そして、ボルト１９やナット２０に酸化被膜が形成されていると、一方の接地層１６（１８）が浮遊電位になったり、また、互いの接地電位に差異が生じたりして、このギャップ間で放電（図６のＸ）が発生する。この放電により、絶縁層１５、１７の絶縁劣化が起こり、放電が長期間に亙り継続されると絶縁破壊に到ることがある。
【００１４】
従って、本発明は、連結される電気機器の互いの接地層の接触状態を改善し得るスイッチギヤを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のスイッチギヤは、互いが連結されてスイッチギヤの電源系統を構成する導体の周囲をモールドして絶縁層を形成した要素単位の複数の電気機器と、この複数の電気機器の互いに対向する端面に夫々設けた前記絶縁層で形成したフランジ部と、このフランジ部間を連結するフランジ部間連結部材とからなり、前記対向するフランジ部連結面における前記絶縁層の周囲に、一方のフランジ部側を凸状の円錐面、他方のフランジ部側を凹状の円錐面とした界面接続面を形成するとともに、これら界面接続面外周に界面接続面と連続する平滑面を夫々形成し、前記フランジ部間連結部材は前記平滑面に位置して両フランジ部間を締付け連結し、前記絶縁層の外周表面には前記フランジ部の前記平滑面を含む領域まで接地層を施したことを特徴としている。
【００１６】
このような構成によれば、対向する互いの連結面に接地層が設けられているので、電気機器の位置合わせで連結部を摺動させても接地層に損傷を与えることがなく、また、連結後に互いの接地層が圧接されるので、接触状態を良好に保つことができる。
【００１７】
【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スイッチギヤを図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電気機器相互の連結部を示す一部切り欠き断面図、図２は、図１の遮断部をＡ−Ａ矢視の方向から見た図である。
【００１８】
なお、スイッチギヤの内部構成は、従来と同様の構成であるので、その説明を省略する。また、要素単位の電気機器を連結する連結部として、ケーブルヘッド部と遮断部を例にとり説明する。各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。
【００１９】
図１に示すように、導体２１ａをエポキシ樹脂などの絶縁材料でモールドして形成したケーブルヘッド部３の一方の主回路端は、モールドにより形成した絶縁層１５が略四角体に突出したフランジ部３ａとして形成され、その外周表面には例えばカーボン塗料からなる接地層３１が設けられている。また、遮断部７の一方の主回路端もモールドにより形成した絶縁層１７が突出したフランジ部７ａとして形成され、その外周表面には接地層３１と同様の接地層３２が設けられている。そして、互いのフランジ部３ａ、７ａ間は、両フランジ部３ａ、７ａを貫通するボルト１９を遮断部７のフランジ部７ａ側に設けたナット２０で締付け連結している。
【００２０】
このボルト１９およびナット２０で、互いのフランジ３ａ、７ａ間を連結する連結部材が構成されている。
【００２１】
また、互いの対向する連結面は、ケーブルヘッド部３側が凸状の円錐状の界面接続面１５ａ、遮断部７側が凹状の円錐状の界面接続面１７ａとして構成され、また、この界面接続面１５ａ、１７ａの外周部に形成した平滑な連結面１５ｂ、１７ｂに分かれて構成されている。この界面接続面１５ａ、１７ａ間には、図示しない薄い可撓性絶縁物が介在され、連結時に絶縁特性が維持されるようになっている。また、ケーブルヘッド部３および遮断部７の中心部に設けた導体２１ａ、２１ｂ間は、嵌合接続して主回路が接続されている。
【００２２】
ここで、図２に示すように、遮断部７側の連結部における図１で示した接地層３２は、フランジ部７ａの四隅に設けられたそれぞれの貫通穴３３面を含んだ連結面１７ｂに設けられている。即ち、接地層３２は、絶縁層１７の外周表面とともに、連結部の界面接続面１７ａを除いた連結面１７ｂまでの領域に設けられている。なお、この接地層３２は、少なくとも貫通穴３３を覆う程度に設けられていればよい。また、ケーブルヘッド部３の接地層３１も同様に、少なくともボルト１９が貫通する貫通穴面を含んだ連結面１５ｂまでの領域に設けられている。
【００２３】
これにより、連結部においては、フランジ部３ａ、７ａの互いが対向する連結面１５ｂ、１７ｂにも、それぞれ接地層３１、３２が設けられることになる。このため、連結時にケーブルヘッド部３と遮断部７の互いを摺動させて位置合わせを行った場合、互いの接地層３１、３２の表面間が摺動することとなり、端部などが捲れたり、剥れることが少なくなる。そして、互いの接地層３１、３２は、連結後に圧接された接触状態となり、同電位の接地電位となる。
【００２４】
上記第１の実施の形態のスイッチギヤによれば、モールドされた電気機器３、７の絶縁層１５、１７の外周表面から、フランジ部３ａ、７ａが対向する互いの連結面１５ｂ、１７ｂまでの領域に夫々接地層３１、３２を設けているので、連結時に電気機器３、７の相互を摺動させながら微調整して位置合わせを行った場合に、互いの接地層３１、３２端部が捲れたり、剥れたりして損傷することが少なくなる。また、連結後においては、互いの接地層３１、３２が圧接されるので、確実に接触させることができ、良好な接触状態を保つことができる。
【００２５】
（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スイッチギヤを図３および図４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電気機器相互の連結部を示す一部切り欠き断面図、図４は、図３の遮断部をＢ−Ｂ矢視の方向から見た図である。
【００２６】
なお、スイッチギヤの内部構成は、従来と同様の構成であるので、その説明を省略する。また、要素単位の電気機器を連結する連結部として、ケーブルヘッド部と遮断部を例にとり説明する。この第２の実施の形態が、第１の実施の形態と異なる点は、互いのフランジ部を連結する方法である。各図において、第１の実施の形態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。
【００２７】
図３に示すように、ケーブルヘッド部３のフランジ部３ａの外周表面には、例えばカーボン塗料からなる接地層３４が設けられ、また、遮断部７のフランジ部７ａにも同様の接地層３５が設けられている。そして、フランジ部３ａには、ボルト３６が貫通し、遮断部７のフランジ部７ａ側に埋め込まれた埋め金３７に締付けられている。
【００２８】
ここで、図４に示すように、遮断部７側の接地層３５は、絶縁層１５の外周表面とともに、フランジ部７ａの四隅に設けられたそれぞれの埋め金３７を含んだ連結部の連結面１７ｂまでの領域に設けられている。なお、ケーブルヘッド部３側の接地層３４も同様に、ボルト３６の貫通穴の面を含んだ連結部の連結面１５ｂまでの領域に設けられている。
【００２９】
これにより、ケーブルヘッド部３と遮断部７の連結後においては、フランジ部３ａ、７ａ間が対向する連結面１５ｂ、１７ｂに夫々接地層３４、３５が設けられているので、互いが圧接されることになる。また、埋め金３７が接地層３５と同電位となる。
【００３０】
上記第２の実施の形態のスイッチギヤによれば、第１の実施の形態による効果のほかに、埋め金３７が接地層３５と同電位となり、埋め金３７が浮遊電位となることがなくなる。
【００３１】
なお、上記第２の実施の形態では、埋め金３７を遮断部７側とし、貫通穴をケーブルヘッド部３側としたが、これらを逆にして、埋め金３７をケーブルヘッド部３側とし、貫通穴を遮断部７側にして、互いの電気機器を連結してもよい。
【００３２】
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、フランジ部を突出した略四角体で説明したが、突出した円板として互いのフランジ部を複数のボルト、ナットまたは埋め金を使用して連結してもよい。
【００３３】
また、ボルトが貫通する貫通穴の内面にも接地層を設ければ、ボルトと接地層とが接触して、互いの接地層を確実に接触させ接地電位とすることができる。
【００３４】
更に、接地層をカーボン塗料で説明したが、銀塗料、アルミなどの金属蒸着および銅メッキなど導電性を有する被膜層としてもよい。このような接地層においても、捲れたり剥れたりせず、確実に接触する接地層にすることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、要素単位の複数の電気機器をモールドし、その絶縁層の外周表面から連結部の互いが対向する連結面までの領域に接地層を設けているので、連結時に電気機器の位置合わせで連結部を摺動させても、接地層に損傷を与えることが少なく、また、連結後に互いの接地層が圧接されて確実に接触させることができ、互いの接地層を良好な接触状態を保つことができる。
【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電気機器相互の連結部を示す一部切り欠き断面図。
【図２】図１の遮断部をＡ−Ａ矢視の方向から見た図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る電気機器相互の連結部を示す一部切り欠き断面図。
【図４】図３の遮断部をＢ−Ｂ矢視の方向から見た図。
【図５】スイッチギヤの内部構成を示す側面図。
【図６】従来の電気機器相互の連結部を示す一部切り欠き断面図。
【符号の説明】
１  箱体
１ａ  受電部
１ｂ  開閉部
１ｃ  母線部
１ｄ  制御部
２、１０、２１ａ、２１ｂ、  導体
３  ケーブルヘッド部
３ａ、７ａ  フランジ部
４  変流器
５  受電ケーブル
６、８  真空バルブ
６ａ、８ａ  可動軸
７  遮断部
９  断路部
１１  連結導体部
１２ａ、１２ｂ  操作ロッド
１３ａ、１３ｂ  操作機構
１４  母線
１５、１７  絶縁層
１５ａ、１７ａ  界面接続面
１５ｂ、１７ｂ  連結面
１６、１８、３１、３２、３４、３５  接地層
１９、３６  ボルト
２０  ナット
３３  貫通穴
３７  埋め金
【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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