(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
引出し可能に設置され引出し・挿入操作にて上・下方向に分離して配置された各相端子を介してスイッチギヤの主回路と接離する遮断器と、
相間・対地間を仕切る絶縁壁に囲まれて配置され前記遮断器の引出し・挿入操作にて下側端子と接離する断路器の固定接触子と、
前記遮断器の後下方にて回動可能に支持され前記断路器の固定接触子と接離するとともに相間・対地間を絶縁バリヤで仕切られた断路器の可動接触子と、
スイッチギヤの床面から所定の高さに立上げたケ−ブルと、
前記ケーブルの先端に装着されるとともに前記断路器の可動接触子の一端を回動自在に支持するケーブルヘッドと、
を備え、
前記ケーブルヘッドは、
柱状に形成された絶縁物と、前記絶縁物の下端から内部に向かって形成され前記ケ−ブルの端部を挿入する穴と、前記絶縁物を軸方向に貫通し一端が前記穴内において前記ケ−ブルの導体と接続する第１の接続部を形成し又他端が前記柱状の絶縁体の上方に突出して前記断路器の可動接触子を回動自在に接続・支持する第２の接続部を形成した芯導体と、前記絶縁物の上端から上方に筒状に突出し前記芯導体の前記第２の接続部の側部空間を囲うとともに前記可動接触子の回動動作方向にスリットを形成した筒状の絶縁壁と、
を有し、
前記断路器、前記ケーブルヘッド、前記ケーブルを前記遮断器の後下方において上下方向にほぼ直線状に配置したことを特徴とするスイッチギヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、遮断器、負荷開閉器、コンタクタ等の開閉器あるいは断路器を内臓する電力用スイッチギヤの構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来のスイッチギヤの構成を示す側断面図である。図において、１はスイッチギヤの箱体、２は前面扉、３は後面扉、４は母線、５は母線４を支持する碍子、６はＣＴ、７は母線４とＣＴ６間を接続する接続導体、８は接続状態の遮断器で、引出し時には左側の点線部分まで移動する。８ａは遮断器８の端子、９は碍子１０により支持された固定端子、１１はＣＴ６と固定端子９を接続する接続導体、１２は断路器、１３は固定端子９と断路器１２を接続する接続導体、１４は負荷に接続されるケ−ブル、１５はケーブル１４との接続部となるケーブルヘッド、１５ａはケーブルヘッド１５頂部に設けられた半球状の電界緩和金具、１６は断路器１２とケ−ブルヘッド１５間を接続する接続導体である。またこのスイッチギヤは、母線４を収納する母線室１７、遮断器８を収納する遮断器室１８、断路器１２を収納する断路器室１９、ケ−ブル１４を収納するケーブル室、前面扉の後に位置する制御器具室２１に区画している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスイッチギヤは上記のような構成であるため、ケ−ブルヘッド頂部の電界緩和金具１５ａの径が大きいため相間絶縁距離を大きくとる必要があり、スイッチギヤの幅を大きくする必要があった。また、断路器が専用の機器として独立しているため、断路器の周囲あるいは断路器との接続導体の周囲に所定の絶縁距離を確保する必要があり、スイッチギヤがの寸法が大きくなるという問題点があった。
【０００４】
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、コンパクトなスイッチギヤを実現できるケ−ブルヘッドを得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わるケ−ブルヘッドにおいては、柱状の絶縁体と、この絶縁体の一方に形成したケ−ブル端部挿入穴と、第１の接続部を一端部に形成してこの穴内に配置し他端部に形成し第２の接続部を柱状絶縁体の他方に突出して配置した芯導体と、第２の接続部の側部空間を仕切る絶縁壁を備えたものである。
【０００６】
また、第２の接続部の側部空間を仕切る絶縁壁を、柱状絶縁体の端部から軸方向に延在する略円筒状の絶縁壁としたものである。
【０００７】
さらに、第２の接続部に、断路器の可動接触子を装着したものである。
【０００８】
また、この発明に係わるスイッチギヤにおいては、スイッチギヤの床面から所定の高さに立上げたケ−ブルと、絶縁物にて柱状に構成し下方にケ−ブル端部を挿入する穴とこの穴内に前記ケ−ブル端部と接続する第１の接続部を又他端を前記柱状絶縁体の上方に突出して第２の接続部をそれぞれ形成した芯導体と第２の接続部の側部空間を仕切る絶縁壁とを有するケ−ブルヘッドと、第２の接続部に設けた回動支点にて回動可能に支持される可動接触子を有する開閉器とを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
【００１０】
図１は、この発明の実施の形態１であるスイッチギヤの側断面図を示すもので、１はスイッチギヤの箱体、２は前面扉、４は図１に於いて紙面奥行き方向に延在する母線、５は母線４を支持する碍子であり、支持部材（図示せず）により支持されている。８は引出形の遮断器であって図1は接続状態を示している。この遮断器８は主回路の点検時には左側の点線位置まで引出すことも可能である。８ａは遮断器８の端子であり、母線側固定端子２２及び断路器側固定端子２３と接離可能に接続している。２４は母線４と固定端子２２の間を接続する接続導体、１４はケーブル、２５はケーブル１４との接続部であるケーブルヘッドである。２６はケーブルヘッド２５上に回動支点を配置し固定端子２３あるいは接地端子２７と接離する断路器である。また、２８は断路器２６の操作機構で、前面扉３側からみて箱体の一側方に配置され、操作リンク機構（図示せず）を介して断路器と接続されている。このスイッチギヤは、母線４を収納する母線室１７、遮断器を収納する遮断器室１８、ケーブル１４を収納するケーブル室、制御器具（図示せず）を収納する制御器具室２１と、遮断器室１８からの放熱・放圧を行う放熱ダクト２９とに区画されている。
【００１１】
この形態のスイッチギヤの保守・点検は、母線室１７は上部の点検カバー３０を外して箱体１の上部から行う。また遮断器室１８は前面扉３を開き、遮断器８を点線で示す引出位置に引出して、またはスイッチギヤ外へ取出して行う。また、ケーブル室２０は前面扉３側から点検カバー３１を取り外して行う。
【００１２】
図２は、図１の左方（矢視Ａ）からみた部分後面図、図３は図２のＢ方向に見た部分断面平面図、図４は図２のＣ方向に見た部分側断面図である。図において、３２は遮断器室１８とケーブル室２０との間を区画する下部絶縁隔壁、３３は遮断器室１８と母線室１７との間を区画する上部絶縁隔壁で、絶縁隔壁３２、３３は図２のＳで示す箇所で突合わせた状態で設置されている。
【００１３】
下部絶縁壁３２は、遮断器室１８とケーブル室間を仕切る隔壁３２ｇと、隔壁３２ｇから遮断器室１８側に向けて３相各相の位置に対応して円筒状に突出し内部に遮断器室１８とケーブル室２０間の貫通孔を有する環状絶縁壁３２ａと、前記環状絶縁壁３２ａ間あるいは前記環状絶縁壁３２ａと対地間に配置される平板状の絶縁壁３２ｂと、３相各相を囲む形で前記隔壁３２ｇからケーブル室２０側に向けて突出した角筒状絶縁壁を形成する上部絶縁壁３２ｃと下部絶縁壁３２ｄと各相間および対地間を仕切る縦絶縁壁３２ｅと、前記角筒状絶縁壁のほぼ中央を横方向に延在する絶縁支持部、とから構成されている。上部絶縁隔壁３３は、図２に示した当接部Ｓを対象線として下部絶縁壁３２と対象に形成されている。絶縁壁３２ｇから下部絶縁壁３２ｄの先端までの長さは、上絶縁壁３２ｃよりも若干短く形成されており、これは断路器２６の可動接触子あるいは母線４からの接続導体２４の接続を容易にしている。
【００１４】
次に、断路器２６の構成について説明する。図２において、ケ−ブルヘッド２５の頂部に取付けられた導電性の支持部２６ａは支点２６ｂを備えており、この支点２６ｂは両側から装着された可動接触子２６ｃを回動可能に支持している。支点２６ｂは一側にばねを備えており可動接触子２６ｃが支持部２６ａに常に所定の接触圧力で接触するよう付勢している。２６ｄは接圧部で、支点２６ｂとほぼ同じ構成をしており（支持部２６ａの代わりにスペーサ２６ｅを挟んでいる）、可動接触子２６ｃの先端近傍に設けられて可動接触子２６ｃが断路器固定端子２３あるいは接地端子２７と所定の接触圧力で接触するよう付勢する。なお、図４では接圧部２６ｄの表示を省略している。
【００１５】
次に、断路器２６の動作の詳細およびケーブルヘッド２５の構成を図５、図６にて説明する。２３ｃは断路器２６の固定端子で、下部絶縁隔壁３２の絶縁支持部３２ｆ上に各相１個づつ固定されている。この固定端子２３ｃの上部接触部は、遮断器８の端子８ａが接続され、中央垂直部には断路器２６の可動接触子２６ｃが接続する。つまり、この小さな固定端子２３ｃを介して遮断器８と断路器２６が接離する。断路器２６の可動接触子２６ｃは、駆動機構（図示せず）により駆動されて、接続位置Ｇ（主回路接続）、断路位置Ｈ（主回路開路）、接地位置Ｉ（ケーブル接地）の３位置の間を動作する。接地位置Ｉでは、支え１ａに支持された接地電極２７と可動接触子２６ｃとが接続することで、ケーブル１４を接地状態にする。この断路器２６は、図３に示すように３相分が並置される。
このように、小片である固定端子２３にて遮断器の端子８ａとの接続を行うとともに、この固定端子２３を断路器２６の可動接触子２６ｃと直接接触する固定端子とし、またケーブルヘッド２５の頂部に断路器２６の支点２６ｂを配置したため、接続導体が不要となり、非常に簡単な主回路構成とすることが出来、図１に示すように全体をコンパクトに構成し、また主回路を短く出来るため発熱を小さく押さえることが出来る。また、母線側においても、小片である固定端子２２にて遮断器の端子８ａとの接続を行うとともに、この固定端子２２に母線４との接続導体を２４接続するようにしたため、全体をコンパクトに構成できる。
【００１６】
ケーブルヘッド２５は箱体１に支持された支え１ｂ上に取付けられており、絶縁物で形成される棒状の物体で、その外周部に対地沿面絶縁距離を確保するための複数のひだを有し、その中心部には下方に開口してケーブル１４を挿入する穴２５ｂを有する円筒状の絶縁支え２５ａと、中心部に前記支持部２６ａと電気的に接続し下方は前記穴２５ｂの奥部につながる穴２５ｃを形成し内部に摺動接触子２５ｆを配置した芯導体２５ｄと、前記支持部２６ａの外周を円筒状に覆う環状絶縁壁２５ｆから形成されている。なお、上記芯導体２５ｄに形成したケ−ブル導体１４ａの挿入用穴２５ｃ内に配置した摺動接触子２５ｆ及び前記穴２５ｃ内面のうちこの摺動接触子２５ｆの接触部分を第１の接続部と称し、芯導体２５ｄの他端側すなわち支持部２６ａとの接合面２５ｊを第２の接合部と称する。
【００１７】
ケーブル１４を接続する場合は、ケーブルヘッド２５の下部からケーブル１４の先端部を挿入して接続するが、ケーブル１４は導体１４ａの周囲を絶縁物１４ｂで覆っており、その先端部は絶縁物をテーパ状に形成したテーパ部１４ｃの先端に鉛筆の芯のように導体が１４が突出して形成される。このケーブル１４の導体１４ａの先端部を芯導体２５ｄの下部に形成された穴２５ｂ内へ挿入し、穴２５ｃ内に装着した摺動接触子２５ｆと接触させる。ケーブル１４をケーブルヘッド２５内に挿入した場合、ケーブル１４のテーパ部１４ｃがケーブルヘッド２５の穴２５ｂのテーパ部と当接し所定の接続位置に保持されるが、ケーブル１４の外周部に突出した突出部１４ｄを環状の押えリング３５にて押え、ボルト３６で締付けることで強固に保持される。ケ−ブルヘッド２５は、図１に示すようにケ−ブル１４を所定高さ（図１ではＫ＝約８０ｃｍ以上）とすることで、不必要な曲げがなくなるため、組立ての作業性がよくまたケ−ブル１４を真っ直ぐに立ち上げた状態のままにできるため主回路の全体の長さを短くすることができる。
図６は、図５のＤ方向から見た部分平面図で、主要な部分のみを表示している。２５ｇは、断路器２６の可動接触子２６ｇが動作する場合に環状絶縁壁２５ｅと当接する可能性のある部分を切欠いた切欠きである。
このように、ケーブルヘッド２５の頂部の断路器２６取付け部の周囲に環状絶縁壁２５ｅを設けたため、断路器２６の支点部２６ｂ部分の突出部を覆うため相間・対地間の絶縁距離を小さくする事が出来、スイッチギヤの幅・奥行き寸法を小さくすることが出来る。
【００１８】
図７は、図４のバリヤの配置を示す部分断面側面図で、バリヤ３４は斜線で示している。このようにバリヤ３４を配置することで、断路器２６の可動接触子２６ｃが接続・断路・接地の各位置間を移動しても、側方である相間・対地間の空間絶縁距離を確保することが出来るため、スイッチギヤの幅寸法を小さくすることが出来る。３７は母線室１７とケーブル室２０の間を区画する接地金属製の隔壁である。なお、バリヤ３４配置の平面図を図３に示す。
【００１９】
図８は、図１のＥ方向から見た部分平面図である。  ３８はＣＴであり、２分割形ＣＴ３８ａ及び３８ｂを組み合せて、ケ−ブル１４の外周をリング状に囲うように配置している。また、図１に示すように、ケ−ブル１４の立ち上がり部に配置している。
このように、ケ−ブル１４を下方から立ち上げる場合、スイッチギヤの床面からＫ＝約８０ｃｍ以上の立ち上げ高さが必要であり、図１１に示す従来例でもわかるようにこの部分は有効性の低い空間となる。これに対し、図１で示すようにケ−ブル１４の立ち上げ部に貫通形のＣＴ３８を配置することでこの空間を有効利用できるとともに、他の場所にＣＴの設置空間をとる必要がなくなる。さらに、図１１に示すような接続導体７、１１が不要となるため、これらの導体の周囲に必要な絶縁空間が不要となりスイッチギヤ全体を小さく構成することが出来る。また図１１に示すような接続導体７、１１が不要になるため、主開路の長さを短くでき、発熱ロスを小さくすることができる。
なお、３９はＣＴの支えであり、２分割形のＣＴ３８ａ、３８ｂをこの支え３９上に載置してリング状に組立てた後支え３９上に固定する。このようにＣＴ３８ａ、３８ｂを２分割形にすることにより、狭い空間内で組立てが可能になるとともに、ＣＴ３８の故障時には分解作業を容易に実施できるという効果がある。
【００２０】
図９は、図１のＦ方向から見た部分後面図で、母線室１７の後方から見た図であり、図において左方が上方、右方が下方である。図において、１ｃは箱体１に支持された支え、５は支え１ｃに支持された碍子である。箱体１の幅方向に互いに平行して配置される３相分３本の母線４は、２相分の２本の母線４を幅方向面を上に向け、残りの１本の母線４は厚み方向の面を上に向けて配置している。接続導体２４は一側をの接続部２４ｂをを固定端子２２に接続し固定される。また各母線４は１個の碍子５と接続導体２４の接続部２４ａにより支持される。各母線４の長さはスイッチギヤの幅よりもやや短くしており、隣接するスイッチギヤの母線４との接続は各母線間を跨いで配置する接続片（図示せず）にて行う。この母線４の接続・点検作業は、図１の上方からみた平面図（図１０）に示す点検カバ−３０を外してスイッチギヤの上面から行う。なお点検カバ−３０は、通常ボルト等のファスナ−で固定されている。
以上のように、母線４を１個の碍子５と１本の接続導体２４で支えることにより２点止めが可能となるため、母線の支持に必要な部品数を削減することが出来る。また３本の母線４を、スイッチギヤ内の上方空間内において、２本は幅方向の面を上にして前側に、他の１本は厚さ方向の面を上にして最奥部に配置したため、３本の母線４の幅方向の面を上にして配置する場合に比べてスイッチギヤの奥行き寸法を小さく出来るとともに、スイッチギヤの上部からの組立て作業あるいは点検作業を容易に実施できるという効果がある。
【００２１】
以上のように構成することで、母線室１７はスイッチギヤの上部から、また遮断器室１８およびケ−ブル室２０はスイッチギヤの前面から点検・保守作業を行うことが可能となる。このため、スイッチギヤ後部のスペ−スが不要となるため、スイッチギヤ据付けに必要なスペ−スを小さくすることが出来る。
【００２２】
また、本発明を示す図１と従来のものを示す図１１とを比較してわかるように、従来のものは主回路が略Ｕ字状をしているのに対して本発明のものは略Ｉ字状であり、主回路の長さが半分以下となっている。また主回路を構成する部品も大幅に削減できた。この結果、発熱の大きな接続部の数を大幅に削減でき、また通電経路長さも半分程度に短縮化できたため、通電に伴う抵抗損（発熱）を大幅に削減することが出来た。
【００２３】
実施の形態２．
なお、実施の形態１では、ケ−ブルヘッドは真直ぐな棒状のものを示したが、例えばケ−ブル１４の挿入方向と第二の接続部の導出方向が略９０°曲がったＬ字状のようなものであってもよい。
【００２４】
実施の形態３．
また、実施の形態１では、断路器２６は接地端子２７とも接離する３位置開閉器の例を示したが、接地位置（接地端子２７と接続）がなく「接続」と「断路」のみの２位置断路器であってもよい。
【００２５】
実施の形態４．
さらに、実施の形態１では、ケ−ブルヘッド２５の頂部に絶縁支え部２５ａと一体に環状絶縁壁２５ｅを形成したものを示したが、この環状絶縁壁２５ｅは絶縁支え部２５ａとは分離可能としてケ−ブルヘッド２５の頂部外周にはめ込むものであってもよい。また、この環状絶縁壁２５ｅは平面断面が略円形としたものを示したが、平面断面が四角形等の多角形のものであってもよい。
【００２６】
実施の形態５．
また、実施の形態１では、第２の接続部は平面状の接合面２５ｊとした例を示したが、芯導体２５ｄと支持部２６ｂを一体として例えば支持部２６ｂの側面を第２の接続部としてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００２８】
この発明に係わるケ−ブルヘッドにおいては、柱状の絶縁体と、この絶縁体の一方に形成したケ−ブル端部挿入穴と、第１の接続部を一端部に形成してこの穴内に配置し他端部に形成し第２の接続部を柱状絶縁体の他方に突出して配置した芯導体と、第２の接続部の側部空間を仕切る絶縁壁を備えたので、相間・対地間の絶縁距離を短縮することができ、装置をコンパクトにすることが出来る。
【００２９】
また、第２の接続部の側部空間を仕切る絶縁壁を、柱状絶縁体の端部から軸方向に延在する略円筒状の絶縁壁としたので、相間・対地間の絶縁距離を短縮することができ、装置をコンパクトにすることが出来る。
【００３０】
また、スイッチギヤの床面から所定の高さに立上げたケ−ブルと、絶縁物にて柱状に構成し下方にケ−ブル端部を挿入する穴とこの穴内に前記ケ−ブル端部と接続する第１の接続部を又他端を前記柱状絶縁体の上方に突出して第２の接続部をそれぞれ形成した芯導体と第２の接続部の側部空間を仕切る絶縁壁とを有するケ−ブルヘッドと、第２の接続部に設けた回動支点にて回動可能に支持される可動接触子を有する開閉器とを備えたので、相間・対地間の絶縁距離を短縮するとともに、構成部品を削減することができるので、装置をコンパクトにすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を示すスイッチギヤの断面図である。
【図２】  図１のＡ方向から見た部分後面図である。
【図３】  図２のＢ方向から見た部分断面平面図である。
【図４】  図２のＣ方向から見た部分後断面図である。
【図５】  図４のケーブルヘッド及び断路器の詳細を示す部分断面側面図である。
【図６】  図５のＤ方向から見た部分平面図である。
【図７】  図４のバリヤの配置を示す部分断面側面図である。
【図８】  図１のＥ方向から見た部分平面図である。
【図９】  図１のＦ方向から見た部分後面図である。
【図１０】  図１の上方から見た平面図である。
【図１１】  従来のスイッチギヤを示す側断面図である。
【符号の説明】
８  遮断器、１４  ケーブル、１４ａ  導体、１４ｂ  絶縁、
２３  固定端子（断路器側）、２５  ケーブルヘッド、２５ａ  絶縁支え、
２５ｂ  穴、２５ｃ  穴、２５ｄ  芯導体、２５ｅ  環状絶縁壁、
２５ｆ  摺動接触子、２５ｇ  切欠き、２６  断路器、２６ａ  支持部、
２６ｂ  支点、２６ｃ  可動接触子、２７  接地端子
【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】
0003906608.tif 000007
【図７】
0003906608.tif 000008
【図８】
0003906608.tif 000009
【図９】
0003906608.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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