(57)【要約】【課題】被駆動側主接触子の動作時荷重を低減する双方向駆動方式ガス遮断器を提供する。【解決手段】密封タンク（１００）内に、駆動側主接触子（２）と駆動側アーク接触子（４）を有する前記駆動側電極と、被駆動側主接触子（３）と被駆動側アーク接触子（５）を有する被駆動側電極を有し、前記駆動側電極は操作器（１）に接続され、前記被駆動側電極は双方向駆動機構部（１０１）に連結され、被駆動側主接触子（３）が摺動する摺動ガイド（１８）を被駆動側主接触子（３）の内周側に有し、被駆動側主接触子（３）はコイルばね（１９）により摺動ガイド方向に付勢され、被駆動側主接触子（３）は、二つの接触面（３Ａ、３Ｂ）を有し、通常通電時のみに、一方の接触面（３Ｂ）と摺動ガイド（１８）に設けられた凸部（１８１）、及び、他方の接触面（３Ａ）と駆動側主接触子（２）が接触することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密封タンク内に駆動側電極と被駆動側電極を対向して設け、前記駆動側電極は駆動側主接触子と駆動側アーク接触子を有し、前記被駆動側電極は被駆動側主接触子と被駆動側アーク接触子を有し、前記駆動側電極は操作器に接続され、前記被駆動側電極は双方向駆動機構部に連結されたガス遮断器であって、
前記被駆動側主接触子が摺動する摺動ガイドを、前記被駆動側主接触子の内周側に有し、
前記被駆動側主接触子はコイルばねにより前記摺動ガイド方向に付勢され、
前記被駆動側主接触子は二つの接触面（３Ａ、３Ｂ）を有し、
通常通電時のみに、前記一方の接触面（３Ｂ）と前記摺動ガイドに設けられた凸部（１８１）、及び、前記他方の接触面（３Ａ）と前記駆動側主接触子（２）が接触することを特徴とする、ガス遮断器。
【請求項２】
請求項１において、
前記他方の接触面（３Ａ）は、前記凸部（１８１）よりも大径であることを特徴とする、ガス遮断器。
【請求項３】
請求項１において、
前記被駆動側主接触子（３）は、周方向に複数設けられ、
ぞれぞれの前記被駆動側主接触子（３）は、被駆動側主接触子を覆う部材（１６、１７）との間に前記コイルばね（１９）を有することを特徴とする、ガス遮断器。
【請求項４】
請求項３において、
前記被駆動側主接触子を覆う部材（１６、１７）は、複数の連結ロッド（１５）により前記双方向駆動機構部（１０１）に接続されることを特徴とする、ガス遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力系統における短絡電流の遮断に用いるガス遮断器に関する。特に、電極を互いに反対方向に駆動する双方向駆動機構を有するガス遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧の電力系統に用いるガス遮断器は、遮断動作途中の消弧ガス圧力上昇を利用し、圧縮ガスを電極間に生じるアークに吹き付けることで電流を遮断するパッファ形と呼ばれるものが一般的に用いられている。電極は油圧やばねなどの操作器で駆動される駆動側電極と、それに対向して配置される被駆動側電極から成り、それぞれの電極は、通常接続時に主な電流経路を形成する主接触子と、遮断時にアークが生成されるアーク接触子で構成される。
【０００３】
パッファ形ガス遮断器の遮断性能を向上させるために、従来固定されていた被駆動側電極を駆動側電極の駆動方向と反対方向に駆動する双方向駆動方式が提案されている。
【０００４】
特許文献１に示す双駆動機構は、対向主接触子及び対向アーク接触子が固定された電極支えが、リンク機構、連結棒及び接続リングを介して絶縁ノズルと連結されることで、対向接触子部及び可動接触子部が互いに相反する方向に動作するように構成されている。
【０００５】
対向主接触子及び対向摺動接点を一体に形成した複数の本のフィンガー接点部材が具備されている。フィンガー接点部材は先端部に対向主接触子が形成され、中間部に対向摺動接点が形成されている。この構成により、部品点数の削減、小型化及び低コスト化を実現し、信頼性の向上を図ったガス遮断器を提供することを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１９３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
被駆動側主接触子を動作させる双方向駆動方式ガス遮断器の課題は、重い主接触子を高速で動作させるため、双方向駆動機構部に作用する荷重が大きくなることである。特許文献１に記載のフィンガー電極は、動作区間全域で高い接触圧を作用させるため、摩擦力が無視できず、機構部への負荷が大きくなる。
【０００８】
また、上記フィンガー電極は、可撓性を有するよう開閉軸方向にある程度の長さを確保する必要があるため、電極体積、すなわち重量が大きくなり、機構部や操作器への負荷が大きくなる。これら負荷が大きくなると、強度を持たせるため双方向駆動機構部を大きくする必要があり、機構部の重量を含めた負荷が操作器に作用するため、操作エネルギーの低減幅が小さくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明に係るガス遮断器は、密封タンク（１００）内に駆動側電極と被駆動側電極を対向して設け、前記駆動側電極は駆動側主接触子（２）と駆動側アーク接触子（４）を有し、前記被駆動側電極は被駆動側主接触子（３）と被駆動側アーク接触子（５）を有し、前記駆動側電極は操作器（１）に接続され、前記被駆動側電極は双方向駆動機構部（１０１）に連結され、被駆動側主接触子（３）が摺動する摺動ガイド（１８）を被駆動側主接触子（３）の内周側に有し、被駆動側主接触子（３）はコイルばね（１９）により摺動ガイド方向に付勢され、被駆動側主接触子（３）は、二つの接触面（３Ａ、３Ｂ）を有し、通常通電時のみに、一方の接触面（３Ｂ）と摺動ガイド（１８）に設けられた凸部（１８１）、及び、他方の接触面（３Ａ）と駆動側主接触子（２）が接触することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、主接触子の接触圧に伴う摩擦力を低減し、主接触子本体の重量を小さくできることから、従来の双方向駆動方式に比べ操作エネルギーを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るガス遮断器の主接触子の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るガス遮断器の通常接続状態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るガス遮断器の主接触子の一部切欠き斜視断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るガス遮断器の被駆動側主接触子の斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係るガス遮断器の両主接触子が乖離する瞬間の主接触子の断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るガス遮断器の両主接触子が乖離する状態を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るガス遮断器の被駆動側主接触子の接触圧が除去された瞬間の断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るガス遮断器の被駆動側主接触子の接触圧が除去された状態を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係るガス遮断器の遮断状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るガス遮断器を説明する。なお、下記はあくまでも実施の例であり、発明の内容を下記具体的態様に限定することを意図する趣旨ではない。発明自体は、特許請求の範囲に記載された内容に即して種々の態様で実施することが可能である。
【００１３】
以下の実施例では機械的圧縮室及び熱膨張室を有する遮断器の例を挙げて説明するが、本願発明を、例えば、機械的圧縮室のみを有する遮断器に適用することも可能である。また、レバー方式の双方向駆動機構の例を挙げて説明するが、本願発明を、例えば溝カム方式等の他の双駆動方式に適用することも可能である。さらに、被駆動側の主接触子とアーク接触子を同時に駆動する双方向駆動方式を例としたが、両接触子を別々に駆動させる方式とすることも可能である。
【実施例１】
【００１４】
図２に、本発明の実施形態におけるガス遮断器の通常接続状態を示す。
【００１５】
密封タンク１００内に駆動電極と被駆動電極が同軸状に対向して設けられる。図１及び図２に示すように、駆動側電極は駆動側主接触子２と駆動側アーク接触子４を有し、被駆動電極は被駆動側主接触子３と被駆動側アーク接触子５を有する。
【００１６】
密封タンク１００に隣接して操作器１が設けられる。操作器１にはシャフト６が連結され、シャフト６の先端には駆動側アーク接触子４が設けられる。シャフト６と駆動側アーク接触子４は機械的圧縮室７及び熱膨張室９内を貫通して設けられる。熱膨張室９の遮断部側には駆動側主接触子２及びノズル８が設けられる。
【００１７】
ノズル８の先端部は連結リング１０で駆動側連結ロッド１１と締結され、駆動側主接触子２、駆動側アーク接触子４及びシャフト６と一体になって、双方向駆動機構部１０１のレバー１２の一端に連結される。被駆動側主接触子ユニット１０２と被駆動側アーク接触子５は、被駆動側連結部材１４で締結され、双方向駆動機構部１０１のレバー１２の他端に接続され、レバー固定ピン１３を回転軸としたレバー１２の回転で駆動側と反対方向に駆動される。
【００１８】
図２に示すように、ガス遮断器は、通常接続状態では操作器１の油圧やばねによる駆動源により、駆動側主接触子２と被駆動側主接触子３を導通させる位置に設定され、通常時の電力系統の回路を構成する。
【００１９】
落雷などによる短絡電流を遮断する際には、操作器１を開極方向に駆動し、シャフト６を介し駆動側主接触子２と被駆動側主接触子３を引き離す。その際、駆動側アーク接触子４と被駆動側アーク接触子５の間に短絡電流が転流し、アークが生成される。機械的圧縮室７による機械的な消弧ガス吹きつけと、熱膨張室９によるアーク熱を利用した消弧ガス吹きつけにより、アークを消弧することで、電流を遮断する。
【００２０】
本実施例では、この双方駆動方式ガス遮断器の操作エネルギーを低減するため、被駆動側主接触子３の動作時負荷を軽減する電極摺動構造を提示する。以下に、図１、図３、図４に基づいて本実施例における電極摺動構造について説明する。
【００２１】
被駆動側主接触子ユニット１０２は、図１、図３、図４に示すように、被駆動側主接触子３と圧縮コイルばね１９を被駆動側主接触子枠１７と被駆動側主接触子押さえ１６で覆い、これら一体の電極部と連結する被駆動側主接触子連結ロッド１５で構成され、双方向駆動機構部１０１の被駆動側連結部材１４に締結される。
【００２２】
被駆動側主接触子３は、周方向に分割された構造であり、通常通電時の接触圧を確保するため、圧縮コイルばね１９を、外周側に設けた窪みに配置する。圧縮コイルばね１９の位置保持のため被駆動側主接触子枠１７及び被駆動側主接触子押さえ１６が設けられる。
【００２３】
被駆動側主接触子３は駆動側接触面３Ａと被駆動側接触面３Ｂを有する。これらの接触面はそれぞれ、例えば凸形状とし、通常接続時には、駆動側接触子２及び被駆動側主接触子摺動ガイド１８先端に設けられた凸部１８１に接触する。
【００２４】
電流遮断時に駆動側主接触子２と被駆動側主接触子３が乖離した後は、駆動側アーク接触子４と被駆動側アーク接触子５間に電流が転流されるため、主接触子側の接触圧は不要になる。そこで、電流遮断後（図７参照）では、被駆動側主接触子３の被駆動側接触面３Ｂと凸部１８１の間に接触圧が作用しないようにする。
【００２５】
以下、図５から図９を用いて、遮断動作途中の状態ごとに説明する。
【００２６】
図５、図６は、両主接触子が乖離する瞬間の状態を示す図である。このとき、駆動側の圧縮コイルばね１９が開放され、接触面３Ａが内周側へ寄り、被駆動側主接触子３が３Ｂを支点に時計回り方向に傾く。この際、被駆動側主接触子枠１７と被駆動側主接触子押さえ１６で分割構造の被駆動側主接触子３が分解されないように位置保持される。
【００２７】
図７、図８は、被駆動側主接触子３の接触圧が除去された直後の状態を示す図である。このとき、被駆動側接触面３Ｂが被駆動側主接触子摺動ガイド１８の凸部１８１を超えることで、被駆動側の圧縮コイルばね１９が開放され、接触面３Ｂが内周側へ寄り、被駆動側主接触子３が通常接続時に比べ内径側へ移動する。この際、被駆動側主接触子枠１７と被駆動側主接触子押さえ１６で分割構造の被駆動側主接触子３が分解されないように位置保持される。
【００２８】
図９は、遮断状態を示す図である。図８から図９の動作区間では被駆動側主接触子３は接触圧が働かない状態が続く。接触面３Ａの径を被駆動側主接触子摺動ガイド１８先端径よりも大きくすることで、接触面３Ａと被駆動側主接触子摺動ガイド１８先端が干渉することなく動作できる。
【００２９】
以上のように、被駆動側主接触子３の接触圧を通常接続時のみとし、遮断動作時には接触圧を作用させないようにするよう被駆動側主接触子摺動ガイド１８に凸部１８１を設ける。これにより、動作時摩擦力を低減できる。
【００３０】
また、被駆動側主接触子３を上記凸部１８１と駆動側主接触子２との接触領域のみとするよう２つの接触面３Ａ、３Ｂを持つ周方向分割電極と圧縮コイルばね１９の組み合わせで構成し、被駆動側主接触子枠１７と被駆動側主接触子押さえ１６で分割電極と上記圧縮コイルばね１９を保持する。これにより、コンパクトな電極ユニットを実現できる。
【００３１】
さらに、被駆動側主接触子押さえ１６を数本の被駆動側主接触子連結ロッド１５を介して双方向駆動機構部１０１に接続することで、重量が低減できる。これらをあわせることで、動作時の荷重を大幅に低減できる主接触子動作の双方向駆動ガス遮断器が実現できる。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・操作器、２・・・駆動側主接触子、３・・・被駆動側主接触子、３Ａ・・駆動側接触面、３Ｂ・・被駆動側接触面、４・・・駆動側アーク接触子、５・・・被駆動側アーク接触子、６・・・シャフト、７・・・機械的圧縮室、８・・・ノズル、９・・・熱膨張室、１０・・・連結リング、１１・・・駆動側連結ロッド、１２・・・レバー、１３・・・レバー固定ピン、１４・・・被駆動側連結部材、１５・・・被駆動側主接触子連結ロッド、１６・・・被駆動側主接触子押さえ、１７・・・被駆動側主接触子枠、１８・・・被駆動側主接触子摺動ガイド、１９・・・圧縮コイルばね、１００・・密封タンク、１０１・・双方向駆動機構部、１０２・・被駆動側主接触子ユニット、１８１・・凸部
【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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