(57)【要約】【課題】  試験端子を可動軸と直接接続して絶縁ロッドと一体構造にすることにより小形化を図る。【解決手段】  主回路開閉手段９を第１の真空容器６内に配置し、接地固定電極１８と接地可動電極１９とからなり接地操作機構２９により開閉される接地開閉手段２０を第２の真空容器１７内に配置して、第２の真空容器１７の軸方向に移動可能な接地可動軸２３と接地可動電極１９とを電気的及び機械的に接続した複合絶縁スイッチギヤにおいて、試験電圧を印加可能な試験端子２７を接地可動軸２３と電気的に接続すると共に、試験端子２７と接地可動軸２３とを樹脂で一体注型して絶縁ロッド２８を形成して絶縁ロッド２８と接地操作機構２９の接地操作棒２９ａとを連結したものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路固定電極と主回路可動電極とからなり主回路操作機構により開閉される主回路開閉手段を第１の真空容器内に配置し、接地固定電極と接地可動電極とからなり接地操作機構により開閉される接地開閉手段を第２の真空容器内に配置して、上記第２の真空容器の軸方向に移動可能な接地可動軸と上記接地可動電極とを電気的及び機械的に接続すると共に上記接地固定軸と上記主回路可動軸との間を電気的に接続した複合絶縁スイッチギヤにおいて、試験電圧を印加可能な試験端子を上記接地可動軸と電気的に接続すると共に上記試験端子と上記接地可動軸とを樹脂で一体注型して絶縁ロッドを形成し、上記絶縁ロッドと上記接地操作機構の接地操作棒とを連結したことを特徴とする複合絶縁スイッチギヤ。
【請求項２】
請求項１において、上記絶縁ロッドと上記接地操作機構との間にばねを配置して上記接地可動電極を上記接地固定電極に押圧するようにしたことを特徴とする複合絶縁スイッチギヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一体注型された複合絶縁スイッチギヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の複合絶縁スイッチギヤにおいては、可動軸に電気的に接続されるとともに接地可動軸(接地接点用可動導体)に支持された接地可動電極が、モールドされた真空容器内に接地固定電極と対向配置されている。さらに、接地可動軸は絶縁ロッドを介して接地操作機構の操作ロッドに連結されている。そして、操作機構で接地可動軸が駆動されることにより接地可動電極と接地固定電極との開閉動作が行われる。一方、真空容器から露出した接地可動軸を取り囲むように絶縁バリヤが形成されている。さらに、可とう性導体で接地可動軸と接続された試験端子は真空容器と一体モールドされている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３５２０７号広報(第４頁、図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の複合絶縁スイッチギヤにおいては、真空容器を貫通して露出した接地可動軸と操作ロッドとの間に絶縁ロッドを配置して、試験端子が真空容器と一体モールドされている。さらに、接地可動軸と試験端子とが絶縁バリヤ内で可とう性導体により接続されているので、可とう性導体の移動に対応したスペース及び絶縁距離が必要となるため小形化を図るのが困難であるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、試験端子を接地可動軸と直接接続して絶縁ロッドと一体構造にすることにより小形化を図ることができる複合絶縁スイッチギヤを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る複合絶縁スイッチギヤにおいては、主回路固定電極と主回路可動電極とからなり主回路操作機構により開閉される主回路開閉手段を第１の真空容器内に配置し、接地固定電極と接地可動電極とからなり接地操作機構により開閉される接地開閉手段を第２の真空容器内に配置して、第２の真空容器の軸方向に移動可能な接地可動軸と接地可動電極とを電気的及び機械的に接続すると共に接地固定軸と主回路可動軸との間を電気的に接続した複合絶縁スイッチギヤにおいて、試験電圧を印加可能な試験端子を接地可動軸と電気的に接続すると共に試験端子と接地可動軸とを樹脂で一体注型して絶縁ロッドを形成し、絶縁ロッドと接地操作機構の接地操作棒とを連結したものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、試験電圧を印加可能な試験端子を接地可動軸と電気的に接続すると共に試験端子と接地可動軸とを樹脂で一体注型して絶縁ロッドを形成し、絶縁ロッドと接地操作機構の接地操作棒とを連結したことにより、電気的絶縁距離の短縮化により小形化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における電気回路図、図２は実施の形態１の構成を示す断面図、及び図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
図１から図３において、金属製で筒状の金属容器１の一端に配置された筒状の例えば、セラミック製である第１の主回路絶縁容器２の一端が金属容器１と密封状態で接続されている。また、金属容器１の他端に配置された筒状の例えば、セラミック製である第２の主回路絶縁容器３の一端が金属容器１と密封状態で接続されている。そして、各絶縁容器２，３の各他端に封着部材４，５が接続されている。なお、セラミック製の各絶縁容器２，３と各封着部材４，５とは、セラミックと熱膨張率の近い鉄・ニッケル合金、鉄・ニッケル・コバルト合金等を介して接続が行われる。金属容器１，各絶縁容器２，３及び各封着部材４，５で第１の真空容器６が構成されている。なお、電力系統で使用される場合は、主回路操作棒１５ａが接地される。
【０００９】
第１の主回路絶縁容器２内に主回路固定電極７及び主回路可動電極８が対向配置されている。なお、主回路固定電極７と主回路可動電極８とで主回路開閉手段９が構成されている。主回路固定電極７は第１の真空容器６の一端側で封着部材５を密封状態で貫通した第１の主回路外部端子１０に電気的に接続されると共に、第１の主回路外部端子１０に支持されている。主回路可動電極８は第１の真空容器６内に配置された導電性を有する主回路可動軸１１の一端に電気的に接続されると共に、主回路可動軸１１に支持されて第１の真空容器６の軸方向に移動可能である。金属容器１に銅等の導電率の高い金属で作成された第２の外部端子１２が配置されている。そして、第２の主回路外部端子１２と主回路可動軸１１とは可とう性導体１３で電気的に接続されている。
第２の主回路絶縁容器３内に配置された絶縁部材１４の一端が主回路可動軸１１の他端に連結されている。絶縁部材１４の他端は主回路操作機構１５の主回路操作棒１５ａに連結されている。そして、主回路操作棒１５ａと第１の真空容器６との間にベローズ１６を配置して、主回路操作棒１５ａと第１の真空容器６との間を密封すると共に、主回路操作棒１５ａが第１の真空容器６の軸方向に移動自在に構成されている。
例えばセラミック製の第２の真空容器１７は軸方向が第１の真空容器６の軸方向と平行になるように配置されている。第２の真空容器１７内に接地固定電極１８と接地可動電極１９とが対向配置されている。なお、接地固定電極１８と接地可動電極１９とで接地開閉手段２０が構成されている。接地固定電極１８は第２の真空容器１７の一端側において封着部材２１を密封状態で貫通した第１の接地外部端子２２に電気的に接続されるとともに、第１の接地外部端子２２に支持されている。接地可動軸２３は第２の真空容器１７の他端側において封着部材２４を密封状態で、ベローズ２５を介して第２の真空容器１７の軸方向に移動自在に貫通している。そして、接地可動電極１９が接地可動軸２３に電気的に接続されると共に、接地可動軸２３に支持されている。また、第２の主回路外部端子１２と第１の接地外部端子２２とは接続部材２６で電気的に接続されている。
【００１０】
試験端子２７と接地可動軸２３とを電気的に直接接続すると共に、試験端子２７と接地可動軸２３とを一体注型（モールド）して絶縁ロッド２８を形成する。なお、絶縁ロッド２８の接地可動軸２３側には鍔部２８ａが形成されている。そして、絶縁ロッド２８と接地操作機構２９の接地操作棒２９ａとがボルト締め等により連結されている。
各真空容器６，１７の外面は第１の主回路外部端子１０及び第１の接地外部端子２２の少なくとも先端部１０ａ、２２ａと主回路操作棒１５ａが第１の真空容器６を貫通した部分および接地可動軸２３が第２の真空容器１７を貫通した部分を除いてエポキシ樹脂等により注型されたモールド絶縁体３０が形成されている。そして、接地可動軸２３が第２の真空容器１７から露出した部分を取り囲むようにモールド絶縁体３０と一体成形された絶縁バリヤ３０ａが形成されている。なお、絶縁バリヤ３０ａは絶縁ロッド２８の鍔部２８ａと対向した側が開口している。さらに、第１の主回路外部端子１０及び第１の接地外部端子２２はモールド絶縁体３０によりブッシング構造が形成されている。そして、各外部端子１０，２２の各先端部１０ａ、２２ａから界面絶縁に必要な所定の距離、及び各真空容器６，１７の各操作機構１５，２９側から所定の距離までモールド絶縁体３０の表面に導電処理された導電部材３１が配置されている。導電部材３１は例えばアルミニウム、亜鉛等の金属溶射又は導電性塗料の塗布により形成されている。
【００１１】
このように構成された複合絶縁スイッチギヤにおいては、電力系統で通電状態のときは試験端子２７が接地され、主回路操作機構１５により主回路開閉手段９を「閉」とし、接地操作機構２９により接地開閉手段２０を「開」とする。この状態で第１の主回路外部端子１０及び第１の接地外部端子２２の経路を通して通電が行われる。
また、第１の接地外部端子２２に接続されたケーブル(図示せず)の耐電圧試験を行う場合は試験端子２７の接地を解除して、試験端子２７から耐電圧試験に必要な所定の電圧をケーブルに印加する。
以上のように、試験端子２７と接地可動軸２３とを一体注型して絶縁ロッド２８を形成し、絶縁ロッド２８と接地操作機構２９の接地操作棒２９ａとを連結したことにより、接地可動軸２３が第２の真空容器１７を貫通した部分の電気的な絶縁距離の短縮化により装置全体の小形化を図ることができる。
【００１２】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２の構成を示す断面図である。図４において、１〜２６，３０，３１は実施の形態１のものと同様のものである。試験端子３２は接地可動軸２３と同軸上に直結されている。そして、試験端子３２と可動軸２３とを一体注型(モールド)して絶縁ロッド３３が形成されて、接地操作機構３４の接地操作棒（図示せず）に連結されている。絶縁ロッド３３の接地可動軸２３側に鍔状のばね受け部３３ａが形成されている。さらに、絶縁ロッド３３のばね受け部３３ａの反対側に平面状の摺動部３３ｂ，３３ｃが形成されている。そして、絶縁ロッド３３が接地操作機構３４で駆動されることにより接地開閉手段２０の開閉が行われる。この場合、絶縁ロッド３３の摺動部３３ｂ，３３ｃが接地操作機構３４に設けられた案内部材３５ａ，３５ｂにより接地可動軸２３の軸方向に案内されると共に、接地可動軸２３が軸中心に回転するのを防止する。さらに、絶縁ロッド３３のばね受け部３３ａと接地操作機構３４に設けられたばね受け体３５との間に接地可動軸２３と同軸でコイル状のばね３６が配置されている。ばね３６は接地開閉手段２０が「閉」のときに両電極１８，１９間を加圧して接触圧力が高くなるように作用する。
このように、試験端子３２を接地可動軸２３と同軸上で接地操作機構３４の上方になるように配置したことにより、接地可動軸２３の軸方向に対する直角方向の奥行きの短縮化を図ることができる。
【００１３】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３の要部を示す断面図である。図５において、１７，２３〜２５，３０，３１は実施の形態１のものと同様のものである。ばね受け部３３ａ及び摺動部３３ｂ、３３ｃの近傍のモールド絶縁体３０内に試験端子３２を囲むように配置された電界緩和シールド３７，３８が配置されている。さらに、電界緩和シールド３７，３８と対向するモールド絶縁体３０の表面間に導電部材３９が配置されている。なお、複合絶縁スイッチギヤとして電力系統に接続して使用する場合は、各電界緩和シールド３７，３８及び導電部材３９は接地される。
このように、ばね受け部３３及び摺動部３３ｂ、３３ｃの近傍のモールド絶縁体３０内に試験端子３２を囲むように電界緩和シールド３７，３８を配置すると共に、電界緩和シールド３７，３８と対向するモールド絶縁体３０の表面間に導電部材３９を配置することにより、試験端子３２から受電ケーブル(図２の第１の接地外部端子２２に接続される)に試験電圧を印加する耐電圧試験時に発生するコロナを抑制することができる。
【００１４】
実施の形態４．
図６は、実施の形態４の要部を示す断面図である。図６において、１７，２３〜２５，３０，３１，３４は実施の形態２のものと同様のものである。接続導体４０は接地可動軸２３と同軸上で接地可動軸２３に直結されている。そして、接続導体４０を樹脂でモールドして接続導体４０の外面に絶縁ロッド４１が形成されている。絶縁ロッド４１にはばね受け部４１ａが構成されている。また、接地可動軸２３と同軸上に接続導体４０と所定の距離をあけて試験端子４２が配置されている。試験端子４２は樹脂注型によりブッシング形状のモールド絶縁体４３が形成されて接地操作機構３４に固定されている。さらに、モールド絶縁体４３から延在した絶縁バリヤ４４が絶縁ロッド４１と所定の長さだけ対向するように形成されている。接続導体４０と試験端子４２との間はＵ字状に形成された可とう性導体４５で電気的に接続されている。
そして、絶縁ロッド４１のばね受け部４１ａと接地操作機構３４に設けられたばね受け体４６との間に接地可動軸２３と同軸でコイル状のばね４７が配置されている。ばね４７は接地開閉手段(接地可動軸２３の同軸上に配置されている)が「閉」のときに両電極(図示せず)間を加圧して接触圧力が高くなるように作用する。
このように、接続導体４０と試験端子４２との間を可とう性導体４５で接続したことにより、試験端子４２と接続導体４５との間に大電流が短時間通電されたときに、可とう性導体４５に発生する電磁反発力が接地開閉手段の両電極(図示せず)間に作用して接触圧力を高める方向に働く。従って、ばね４７の荷重を小さくできるので、接地操作機構３４の小形化を図ることができる。
【００１５】
図７は、この発明を適用した実施例１の電気回路図、図８は実施例１の要部を示す断面図、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線の断面図、及び図１０は図８のＸ−Ｘ線の断面図である。
図７から図１０において、１〜２１，２３〜２５，２７〜２９は実施の形態１のものと同様のものである。主回路真空バルブ４８〜５０はそれぞれ１〜１６で構成され、接地真空バルブ５１，５２はそれぞれ１７〜２１，２３〜２５，２７〜２９及び後述の５３で構成されている。
主回路真空バルブ４８〜５０の各主回路可動電極８が並列接続されている。各主回路真空バルブ４９，５０の主回路固定電極７にはそれぞれ接地真空バルブ５１，５２の各接地固定電極１８がそれぞれ接続されている。各接地真空バルブ５１，５２の接地可動電極１９は接地される。
このように構成された複合絶縁スイッチギヤにおいては、例えば、主回路真空バルブ４８の主回路固定電極７側から１回線受電して、各主回路真空バルブ４９，５０の各主回路固定電極７から２回線として負荷へ電力供給が行われる。なお、３相回路に使用する場合は各相毎に１組で合計３組となる。接地固定電極１８は接地固定電極保持部材５３に電気的に接続されると共に、接地固定電極保持部材５３に支持されている。第１の主回路外部端子１０と接地固定電極保持部材５３とは接続部材５４で接続されている。
【００１６】
さらに、主回路真空バルブ４８の第２の主回路外部端子１２と主回路真空バルブ４９の第２の主回路端子１２とが接続部材５５で電気的に接続され、主回路真空バルブ４９の第２の主回路外部端子１２と主回路真空バルブ５０の第２の主回路外部端子１２とが接続部材５６で接続されている。各真空バルブ４８〜５２の外面は第１の主回路外部端子１０の少なくとも先端部１０ａと主回路操作棒１５ａが第１の真空容器６を貫通した部分及び接地可動軸２３が第２の真空容器１７を貫通した部分とを除いてエポキシ樹脂等により注型されたモールド絶縁体５７が形成されている。そして、接地可動軸２３が第２の真空容器１７から露出した部分を取り囲むようにモールド絶縁体５７と一体成形された絶縁バリヤ５７ａが形成されている。なお、絶縁バリヤ５７ａは絶縁ロッド２８の鍔部２８ａと対向した側が開口している。さらに、第１の主回路接地端子１０はモールド絶縁体５７によりブッシング構造が形成されている。そして、第１の主回路外部端子１０の先端部１０ａから界面絶縁に必要な距離、及び各真空容器６，１７の各操作機構１５，２９側から所定の距離までモールド絶縁体５７の表面に導電処理された導電部材５８が配置されている。
【００１７】
このように構成された複合絶縁スイッチギヤにおいて、各接地真空バルブ５１，５２の両電極１８，１９間が「開」で、例えば主回路真空バルブ４８，４９の両電極７，８間がそれぞれ「閉」状態の場合、電流は主回路真空バルブ４８の第１の主回路外部端子１０−主回路真空バルブ４８の主回路開閉手段９−主回路真空バルブ４８の第２の主回路外部端子１２−接続部材５５−主回路真空バルブ４９の第２の主回路外部端子１２−主回路真空バルブ４９の主回路開閉手段９−主回路真空バルブ４９の第１の主回路外部端子１０の経路で通電が行われる。
このように、各真空バルブ４８〜５２及び各真空バルブ４８〜５２間の接続部材５５，５６をモールド絶縁体５７で一体注型することにより各真空バルブ４８〜５２の相互間を短縮できるので、装置全体の小形化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明を実施するための実施の形態１における電気回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１の構成を示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２の構成を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３の要部を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態４の要部を示す断面図である。
【図７】この発明を適用した実施例１における電気回路図である。
【図８】実施例１の要部を示す断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線の断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線の断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
６  第１の真空容器、９  主回路開閉手段、１５  主回路操作機構、
１７  第２の真空容器、２０  接地開閉手段、２３  接地可動軸、２７  試験端子、
２８，３３  絶縁ロッド、２９  接地操作機構、２９ａ  接地操作ロッド、
３０  モールド絶縁体、３６  ばね。
【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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