(57)【要約】本発明は、構成部品を削減して、接続作業性を向上させ、かつ、低コスト化を実現するスイッチギヤの母線接続構造を得ることを目的としてなされたものである。  その構成は、Ｔ字ブッシングが、分岐導体の端部を給電回路に電気的に接続させて、かつ、母線の端部同士を隣接して同軸に配置するように絶縁ガス密閉容器のそれぞれに気密に取り付けられ、接続導体が、相対する母線の端部の対に電気的接触状態を維持しつつ摺動可能に外嵌され、さらに弾性材料からなる絶縁チューブが、接続導体および相対する母線の端部を覆い、かつ、相対する絶縁物の対の導電性被膜同士を接地用導電層により電気的に短絡させるように相対する絶縁物の対に径方向に拡張された状態で外嵌されている。  これにより、構成部品が削減され、接続作業性が向上されるとともに、低価格化が図られる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電回路を収納している複数の絶縁ガス密閉容器が隣接して配置されたスイッチギヤの母線接続構造であって、
断面円形の直線状に作製された母線、この母線の長さ方向中央部から長さ方向と直交するように延設された分岐導体、上記母線の両端部および上記分岐導体の端部を露出するように該母線および分岐導体を埋設する絶縁物、および、上記母線および上記分岐導体と電気的に隔離した状態に上記絶縁物の外表面に形成された導電性被膜を有するＴ字ブッシングと、
円筒状の接続導体と、
電気絶縁性を有する弾性材料からなる円筒状の絶縁体、この絶縁体の内周面に一体に形成された電気導電性を有する弾性材料からなる電界緩和用導電層およびこの絶縁体の外表面かつ内周面両縁部を覆うようにこの絶縁体に一体に形成された電気導電性を有する弾性材料からなる接地用導電層を有する絶縁チューブとを備え、
上記Ｔ字ブッシングが、上記分岐導体の端部を上記給電回路に電気的に接続させて、かつ、上記母線の端部同士を隣接して同軸に配置するように上記絶縁ガス密閉容器のそれぞれに気密に取り付けられ、
上記接続導体が、相対する上記母線の端部の対に電気的接触状態を維持しつつ摺動可能に外嵌され、
上記絶縁チューブが、上記接続導体および相対する上記母線の端部を覆い、かつ、相対する上記絶縁物の対の上記導電性被膜同士を上記接地用導電層により電気的に短絡させるように相対する上記絶縁物の対に径方向に拡張された状態で外嵌されていることを特徴とするスイッチギヤの母線接続構造。
【請求項２】
上記絶縁物の上記母線を埋設している部位の両端部が、大径部と、この大径部から段部を介して形成され、上記絶縁チューブが外嵌される小径部とからなる段付き円筒状に構成され、上記大径部と上記段部との境界部および上記段部と上記小径部との境界部が曲面形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のスイッチギヤの母線接続構造。
【請求項３】
絶縁グリースが上記絶縁チューブと上記小径部との間に充填されていることを特徴とする請求項２記載のスイッチギヤの母線接続構造。
【請求項４】
凸部が上記絶縁チューブの内周中央の上記電界緩和用導体層の部位を突出させて環状に形成され、この凸部に嵌合する環状の凹溝が上記接続導体の長さ方向の中央外周面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のスイッチギヤの母線接続構造。
【請求項５】
フランジ部が上記絶縁物の上記分岐導体を埋設している部位に形成され、上記Ｔ字ブッシングが上記フランジ部と上記絶縁ガス密閉容器との間にパッキンを介装させて上記フランジ部を上記絶縁ガス密閉容器に締着して取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のスイッチギヤの母線接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、スイッチギヤの母線接続構造に関し、特に隣接配置されている絶縁ガス密閉容器内に収納されている給電回路を容器外で相互接続する際に適用される母線接続構造に関するものである。
【背景技術】  従来の母線接続構造は、隣接する絶縁ガス密閉容器から延出された各ブッシングのブッシング導体と接続導体の端部とを近接配置させ、断面円弧状の一対の連結導体をブッシング導体と接続導体の端部とに上下から宛がい、一対の連結導体を締め付けネジにより締着して、両ブッシング導体を接続導体および連結導体を介して電気的に接続していた。そして、ゴム製のストレスコーンをブッシング導体と接続導体との接続部分に装着し、さらにカバーを各ストレスコーンに外嵌させて、接続部分の絶縁性を確保していた。（例えば、特開２００２−２３８３３５号公報）
しかしながら、従来の母線接続構造では、２つの絶縁ガス密閉容器を母線接続するために、一対のブッシング、１本の接続導体、二対の連結導体、２個のストレスコーンおよび２個のカバーが必要であり、部品点数が多くなり、接続作業性が低下するとともに、低コスト化が図れないという不具合があった。
【発明の開示】
本発明は、構成部品を削減して、接続作業性を向上させ、かつ、低コスト化を実現するスイッチギヤの母線接続構造を得るものである。
本発明によれば、Ｔ字ブッシングが、分岐導体の端部を給電回路に電気的に接続させて、かつ、母線の端部同士を隣接して同軸に配置するように絶縁ガス密閉容器のそれぞれに気密に取り付けられ、接続導体が、相対する母線の端部の対に電気的接触状態を維持しつつ摺動可能に外嵌され、さらに弾性材料からなる絶縁チューブが、接続導体および相対する母線の端部を覆い、かつ、相対する絶縁物の対の導電性被膜同士を接地用導電層により電気的に短絡させるように相対する絶縁物の対に径方向に拡張された状態で外嵌されている。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明によるスイッチギヤの母線接続構造を説明する要部断面図である。
図２は本発明によるスイッチギヤの母線接続構造に適用される絶縁チューブを示す断面図である。
図３は本発明によるスイッチギヤの母線接続構造に適用される接続導体を示す断面図である。
図４は本発明によるスイッチギヤの母線接続構造を説明する要部拡大断面図である。
図５は本発明によるスイッチギヤの母線接続構造の接続動作を説明する要部断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態
図１は本発明によるスイッチギヤの母線接続構造を説明する要部断面図、図２は本発明によるスイッチギヤの母線接続構造に適用される絶縁チューブを示す断面図、図３は本発明によるスイッチギヤの母線接続構造に適用される接続導体を示す断面図、図４は本発明によるスイッチギヤの母線接続構造を説明する要部拡大断面図、図５は本発明によるスイッチギヤの母線接続構造の接続動作を説明する要部断面図である。
各図において、スイッチギヤは、ＳＦ６ガス等の絶縁ガス３を封入した複数の絶縁ガス密閉容器１が１列に配列され、各絶縁ガス密閉容器１内に収納されている給電回路２がＴ字ブッシング４を介して相互に接続されて構成されている。そして、Ｔ字ブッシング４を介して相互接続された絶縁ガス密閉容器１が筐体（図示せず）内に収納される場合もある。
Ｔ字ブッシング４は、断面円形の直線状に作製された母線５とこの母線５の長さ方向中央部から長さ方向と直交するように延設された分岐導体６が、母線５の両端部および分岐導体６の端部を露出するように例えばエポキシ樹脂等の絶縁物７で母線５および分岐導体６を埋め込んで作製されている。
また、絶縁物７の母線５を埋設している部位の両端が、大径部７ａと小径部７ｂとからなる段付き円柱状に構成され、大径部７ａと小径部７ｂとの間に段部７ｃが形成されている。そして、大径部７ａと段部７ｃとの境界部７ｄおよび段部７ｃと小径部７ｂとの境界部７ｅが半径２ｍｍの曲面に形成されている。なお、この曲面の半径は１ｍｍ〜３ｍｍ程度であれば特に支障はない。これにより、大径部７ａと段部７ｃとが滑らかな連続面で連結され、段部７ｃと小径部７ｂとが滑らかな連続面で連結されている。
また、フランジ部７ｆが絶縁物７の分岐導体６を埋設している部位の母線５側に一体に形成されている。そして、環状溝７ｇがフランジ部７ｆの反母線側の面に分岐導体６を囲繞するように凹設されている。さらに、絶縁物７から延出する分岐導体６の端部に例えばネジ加工が施され、給電回路２と電気的に接続できるようになっている。
さらに、接地層となる導電性被膜８が母線５および分岐導体６と電気的に隔離した状態に絶縁物７の外表面に形成されている。この導電性被膜８は、例えば導電性塗料の塗布やメタリコン溶射（母材に亜鉛やアルミニウム等の金属を溶射する処理）等の処理を絶縁物７の表面に施すことで形成される。なお、図４に示されるように、小径部７ｂの段差７ｃ近傍は導電性被膜８が被覆形成されているが、小径部７ｂの他の部分には導電性被膜８は形成されていない。
接続導体１０は、図３に示されるように、円筒状に作製され、環状の凹溝１０ｂが中心穴１０ａの両端縁部にそれぞれ形成され、環状の凹溝１０ｃが長さ方向の中央外周面に形成されている。そして、環状の接触子１１がその一部を突出するように各凹溝１０ｂに嵌着されている。また、中心穴１０ａの内径は母線５の直径より僅かに大径に形成され、接触子１１の内径は母線５の直径より僅かに小径に形成されている。さらに、接続導体１０の外径は絶縁層７の小径部７ｂの外径に略一致している。
絶縁チューブ１２は、図２に示されるように、電気絶縁性を有する弾性材料からなる円筒状の絶縁体１３と、絶縁体１３の内周面に一体に形成された電気導電性を有する弾性材料からなる電界緩和用導電層１４と、絶縁体１３の外表面かつ内周面両縁部を覆うように絶縁体１３に一体に形成された電気導電性を有する弾性材料からなる接地用導電層１５とからなる３層構造に作製されている。そして、凸部１４ａが電界緩和用導電層１４の中央部を径方向内側に突設して環状に形成されている。この凸部１４ａは接続導体１０の環状の凹溝１０ｃに嵌合する形状となっている。また、絶縁チューブ１２の内径は絶縁層７の小径部７ｂの外径により僅かに小径に形成されている。さらに、絶縁チューブ１２の長さは、隣接する絶縁ガス密閉容器１に相対するように取り付けられたＴ字ブッシング４の段差７ｃ間の距離より僅かに短く形成され、電界緩和用導電層１４の長さは、小径部７ｂの先端間の距離より長く形成されている。ここで、電気絶縁性を有する弾性材料としては、例えばシリコーン樹脂、ポリエチレン樹脂等が用いられる。また、電気導電性を有する弾性材料としては、例えばシリコーン樹脂、ポリエチレン樹脂等にカーボン等を添加してものが用いられる。
ついで、給電回路２の母線接続方法について説明する。
まず、給電回路２を収納した絶縁ガス密閉容器１が１列に並んで配列されている。そして、Ｔ字ブッシング４の分岐導体側を絶縁ガス密閉容器１の取付部１ａに穿設された開口１ｂから挿入し、分岐導体６の端部を給電回路２に電気的に接続する。ついで、ボルト１７によりフランジ部７ｆを取付部１ａに締着してＴ字ブッシング４が絶縁ガス密閉容器１に取り付けられる。この時、パッキンとしてのＯリング１６がフランジ部７ｆの環状溝７ｇに嵌着され、絶縁ガス密閉容器１の気密性が確保される。そして、ＳＦ６ガス等の絶縁ガス３が絶縁ガス密閉容器１内に封入される。
そこで、接続導体１０を母線５の端部に外嵌する。この時、接続導体１０は、絶縁物７の小径部７ｂに近接するように押し込まれ、接触子１１を介して母線５と電気的接触状態となっている。ついで、絶縁グリース１８が内周面に塗布された絶縁チューブ１２を母線５の端部側から絶縁物７に外嵌する。この時、絶縁チューブ１２は、絶縁物７の大径部７ａに乗り上げるように押し込まれる。そこで、絶縁チューブ１２は、径方向外側に拡張して大径部７ａに装着される。
ついで、Ｔ字ブッシング４を隣接する絶縁ガス密閉容器１に取り付ける。これにより、図５に示されるように、Ｔ字ブッシング４の母線５の端部同士が近接して同軸に配設される。
そして、絶縁チューブ１２の開放側を径方向外側に拡張させつつ、図５中矢印で示される方向に、凸部１４ａと凹溝１０ｃとの嵌合位置まで絶縁チューブ１２を移動させる。そこで、絶縁チューブ１２の拡張を解除すると、絶縁チューブ１２は径方向内側に収縮し、凸部１４ａが凹溝１０ｃに嵌合する。その後、絶縁チューブ１２が絶縁物７の小径部７ｂ上に位置するまで図５中矢印で示される方向に移動する。この絶縁チューブ１２の移動とともに、接続導体１０が母線５上を摺動移動し、ついには接続導体１０の一側が相対する母線５に外嵌され、母線５間が接続導体１０および接触子１１を介して電気的に接続される。即ち、２つの絶縁ガス密閉容器１内の給電回路２が電気的に接続される。この時、絶縁チューブ１２は、図１に示されるように、接続導体１０および相対する母線５の端部を覆い、かつ、相対する絶縁物７の小径部７ｂに径方向に拡張された状態で外嵌されている。また、相対する絶縁物７の導電性被膜８が接地用導電層１５を介して電気的に接続される。さらに、図４に示されるように、絶縁グリース１８が絶縁チューブ１２と絶縁物７の小径部７ｂとの隙間に充填されている。
この操作を繰り返し行い、１列に配列された絶縁ガス密閉容器１内に収納されている給電回路２が相互に電気的に接続される。
ついで、給電回路２を電気的に切り離す場合には、絶縁チューブ１２の中央部を持って一方の母線５側に移動させる。これにより、接続導体１０が母線５上を摺動移動し、一方の母線５側に乗り移り、給電回路２が電気的に切り離なされる。そして、絶縁チューブ１２をさらに一方の母線５側に移動させると、接続導体１０が小径部７ｂの端部に当接し、それ以上の移動が阻止される。そこで、凸部１４ａと凹溝１０ｃとの嵌合が解除され、絶縁チューブ１２のみが移動し、径方向に拡張しつつ大径部７ａに乗り上がり、図５に示される状態となる。
さらに、絶縁チューブ１２のみを一方の母線５側に移動させ、接続導体１０を露出させると、主回路抵抗を測定することができる。
この母線接続構造によれば、２つの給電回路２が一対のＴ字ブッシング４と、１つの接続導体１０と、１つの絶縁チューブ１２とにより接続されるように構成されているので、部品点数が削減され、接続作業性が向上されるとともに、低コスト化が図られる。また、絶縁チューブ１２の母線５の軸方向への移動により母線５間の接続／切り離しが行えるので、作業性が向上される。また、絶縁物７間の界面絶縁部分が減少し、母線接続部の信頼性が向上される。さらに、絶縁チューブ１２が弾性材料で作製され、内径を小径部７ｂの外径より小さくしているので、絶縁チューブ１２が小径部７ｂに外嵌された際に、径方向内側への収縮力が発生し、絶縁チューブ１２の小径部７ｂへの外嵌状態が確実に確保される。
また、絶縁物７の母線５を埋設している部位の両端部が、大径部７ａと、この大径部７ａから段部７ｃを介して形成された小径部７ｂとからなる段付き円筒状に構成されているので、振動等に起因する絶縁チューブ１２の移動が小径部７ｂにより規制され、接続導体１０が偶発的に露出するような事態も回避される。
また、大径部７ａと段部７ｃとの境界部７ｄが曲面形状に形成されているので、絶縁チューブ１２の移動時に、絶縁チューブ１２に発生する損傷を抑えることができる。
また、段部７ｃと小径部７ｂとの境界部７ｅが曲面形状に形成されているので、絶縁チューブ１２の小径部７ｂから大径部７ａへの移行動作や大径部７ａから小径部７ｂへの移行動作がスムーズに行われる。
また、絶縁グリース１８が絶縁チューブ１２と小径部７ｂとの間に充填されているので、エアギャップに起因する耐電圧性能や部分放電性能の低下が防止されるとともに、絶縁チューブ１２の移動がスムーズになる。
また、凸部１４ａが電界緩和用導体層１４の中央部位を突出させて環状に形成され、環状の凹溝１０ｃが接続導体１０の長さ方向の中央外周面に形成されているので、絶縁チューブ１２が装着された状態で、凸部１４ａと凹溝１０ｃとが嵌合し、接続導体１０の相対する母線５に対する外嵌状態が維持される。そこで、接続導体１０が移動して給電回路２間が電気的に切り離されるような事故が未然に防止され、母線接続の信頼性を高めることができる。
また、絶縁物７の分岐導体６を埋設している部位に形成されたフランジ部７ｇと絶縁ガス密閉容器１の取付部１ａとの間にＯリング１６を介装させて、フランジ部７ｇを取付部１ａに締着しているので、絶縁ガス密閉容器１の気密性が確保される。
なお、上記実施の形態では、接触子１１が接続導体１０に装着されるものとして説明しているが、接触子１１は母線５に装着されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】  以上のように、本発明にかかる母線接続構造は、スイッチギヤを構成する絶縁ガス密閉容器内に収納されている給電回路を容器外で相互接続するのに有用である。
【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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【国際調査報告】
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