TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
公開番号2021034172
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210301
出願番号2019151013
出願日20190821
発明の名称ガス遮断器
出願人株式会社日立製作所
代理人ポレール特許業務法人
主分類H01H 33/915 20060101AFI20210201BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】
簡単な構成でパッファシリンダと外部集電子との間のかじりを防止することができること。
【解決手段】
本発明のガス遮断器は、上記課題を解決するために、絶縁性ガスが充填されたガスタンク内に前記絶縁性ガスを圧縮し消弧するパッファシリンダと、該パッファシリンダの接触部と摺動接触する接触部を有する外部集電子とを備えたガス遮断器において、前記パッファシリンダの接触部と前記外部集電子の接触部のそれぞれの接触面が平面状に形成され、前記パッファシリンダの接触部と前記外部集電子の接触部が、平面部で接触した状態で摺動することを特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
絶縁性ガスが充填されたガスタンク内に前記絶縁性ガスを圧縮し消弧するパッファシリンダと、該パッファシリンダの接触部と摺動接触する接触部を有する外部集電子とを備えたガス遮断器において、
前記パッファシリンダの接触部と前記外部集電子の接触部のそれぞれの接触面が平面状に形成され、前記パッファシリンダの接触部と前記外部集電子の接触部が、平面部で接触した状態で摺動することを特徴とするガス遮断器。
続きを表示(約 670 文字)【請求項2】
絶縁性ガスが充填されたガスタンク内に前記絶縁性ガスを圧縮し消弧するパッファシリンダと、該パッファシリンダの接触部と摺動接触する接触部を有する外部集電子とを備えたガス遮断器において、
前記パッファシリンダの外周を多角形にすると共に、前記外部集電子の先端が前記パッファシリンダの多角形と同数に分割されて、かつ、前記外部集電子のそれぞれの前記接触部の形状が多角形に形成されていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のガス遮断器において、
前記外部集電子は、可動側導体に接続されている円盤状のフランジと、該フランジに一端が接続され、他端が軸方向に伸延し、かつ、周方向に所定の間隙をもって配置された複数のフィンガーコンタクトとから成り、
前記フィンガーコンタクトの軸方向の先端に、前記パッファシリンダの接触部と摺動接触する前記外部集電子の接触部が形成されていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項4】
請求項3に記載のガス遮断器において、
前記外部集電子の円盤状の前記フランジが周方向に複数個に分割され、複数個に分割されたそれぞれの前記フランジに複数の前記フィンガーコンタクトが接続されていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のガス遮断器において、
前記パッファシリンダの接触部と前記外部集電子の接触部のそれぞれ接触面に銀めっきが施されてい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】
本発明はガス遮断器に係り、特に、パッファシリンダと外部集電子が電気的に摺動接触しているものに好適なガス遮断器に関する。
続きを表示(約 3,700 文字)【背景技術】
【0002】
ガス遮断器は、高圧電流を遮断する開閉機器であり、主に変電所に設置されている。このガス遮断器は、SF

ガス等の絶縁性ガスが充填されたガスタンク内に遮断部を有し、絶縁ロッドを介して操作器に連結されている。
【0003】
通常は、落雷などによる異常を検知して遮断指令が入ると、操作器が絶縁ロッドを引っ張ることで絶縁ロッドと連結された可動部が引っ張られ、可動側主接触子と固定側主接触子、固定アーク接触子と可動アーク接触子がそれぞれ物理的に切り離されることで電流が遮断される。その際、固定アーク接触子と可動アーク接触子の間に発生するアークに絶縁ガスを吹き付けることで、電流を断ち切る仕組みになっている。
【0004】
アークに吹き付けられる絶縁ガスの圧力形成は、パッファ室内で行われる。可動するパッファシリンダが固定されたパッファピストンに対して相対的に移動し、パッファ室の体積が急激に縮小することにより絶縁ガスが圧縮される。
【0005】
パッファ室内で圧縮された高圧の絶縁ガスは、絶縁ノズル内を通過して固定アーク接触子と可動アーク接触子間に、遮断動作時に発生したアークに対して吹きつけられる。
【0006】
可動部と固定部の通電は、可動するパッファシリンダと固定された外部集電子との間で摺動接触することで行われる。
【0007】
ガス遮断器の組立時、筒形状の外部集電子の中にパッファシリンダを挿入し、外部集電子の外周をばね(図示せず)で締め付けることで、パッファシリンダと外部集電子を密着させ、通電性能を確保している。
【0008】
外部集電子は筒形状であるが、先端にはスリットが設けられており、複数のフィンガーコンタクトに分割されている。これにより、ばねで締め付けたときにフィンガーコンタクトが内側に倒れ、パッファシリンダと密着するようになっている。
【0009】
通電性能を確保する必要があるため、パッファシリンダと外部集電子の間に耐磨耗性に優れた軸受を挟むことができず、パッファシリンダと外部集電子は、それぞれの接触部表面に銀めっきが施された金属同士で接触している。
【0010】
また、パッファシリンダの外周が円筒面であるため、円筒面と接触する外部集電子のフィンガーコンタクトの内面も曲面となる。従って、遮断動作時には、パッファシリンダと外部集電子は、金属曲面同士で接触したまま摺動することになる。
【0011】
パッファシリンダと外部集電子の金属同士の摺動は、軸受を使用する場合と比べて、表面粗さや硬度、面圧等の影響によりかじりが発生しやすい。特に、曲面同士の接触は、片当たりし易いため点接触または線接触となり、局所的に接触面圧が増大することでかじりを発生させるポテンシャルを持つ。
【0012】
また、金属同士がかじることにより金属粉が発生し、その金属粉がガス遮断器のガス空間内に存在すると絶縁破壊のリスクが高まる。従って、パッファシリンダと外部集電子の間は、かじりが発生しないような構造であることが必要である。
【0013】
このように、ガス遮断器では、通電性能を確保する必要がある以上、パッファシリンダと外部集電子の間の金属同士の摺動は避けられないため、かじりを防止するためには両者の接触面を滑らかにした上で、適切な面圧で接触させることが有効である。
【0014】
機械加工の精度を上げれば接触面を滑らかにするのは容易であり、既存のガス遮断器にも適用されているが、適切な面圧で接触させることについては改善の余地がある。
【0015】
このようなことから特許文献1には、パッファシリンダと、パッファシリンダと接触するフィンガーコンタクトに異なる硬度でめっきを施すことにより、パッファシリンダと外部集電子の間の磨耗対策を最適化するガス遮断器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0016】
特開2006−325360号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
しかしながら、上述した特許文献1は、パッファシリンダと、パッファシリンダと接触するフィンガーコンタクトに異なる硬度でめっきを施すことにより、磨耗対策を最適化しているが、これはパッファシリンダとフィンガーコンタクトの接触による磨耗対策に過ぎず(かじりを完全に防止するまでには至らない)、めっき硬度の工夫のみで接触する金属間のかじりを完全に防止することは難しく、接触面圧が適切でないとかじりが発生する可能性がある。
【0018】
一方、不適切な接触面圧を発生させる原因として、接触面で片当たりしていることが考えられる。通常、接触面圧は接触部全面で接触していることを前提にして設計されるため、片当たりすると接触面積が小さくなり、それに反比例して接触面圧が局所的に増大することによってかじりが発生する。従って、接触する金属間のかじりを防止するためには、接触面での片当たりを防ぐ必要がある。
【0019】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成でパッファシリンダと外部集電子との間のかじりを防止することができるガス遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0020】
本発明のガス遮断器は、上記目的を達成するために、絶縁性ガスが充填されたガスタンク内に前記絶縁性ガスを圧縮し消弧するパッファシリンダと、該パッファシリンダの接触部と摺動接触する接触部を有する外部集電子とを備えたガス遮断器において、前記パッファシリンダの接触部と前記外部集電子の接触部のそれぞれの接触面が平面状に形成され、前記パッファシリンダの接触部と前記外部集電子の接触部が、平面部で接触した状態で摺動することを特徴とする。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、簡単な構成でパッファシリンダと外部集電子との間のかじりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
本発明のガス遮断器の実施例1を示す全体構成図である。
本発明のガス遮断器の実施例1におけるパッファシリンダと外部集電子の接触状態を断面して示す図である。
本発明のガス遮断器の実施例2におけるパッファシリンダと外部集電子の接触状態を断面して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、図示した実施例に基づいて本発明のガス遮断器を説明する。なお、各図において、同一構成部品には同符号を使用する。
【実施例】
【0024】
図1及び図2に、本発明のガス遮断器の実施例1を示し、図1には、本発明のガス遮断器の全体構成を、図2には、パッファシリンダと外部集電子の接触状態を断面した状態をそれぞれ示す。
【0025】
図1に示すように、本実施例のガス遮断器は、SF

ガス等の絶縁性ガスが充填されたガスタンク1内に遮断部を有し、絶縁ロッド2を介して操作器(図示せず)に連結されている。
【0026】
通常は、落雷などによる異常を検知して遮断指令が入ると、操作器が絶縁ロッド2を引っ張ることで絶縁ロッド2と連結された可動部が引っ張られ、可動側主接触子8と固定側主接触子9、固定アーク接触子3と可動アーク接触子4がそれぞれ物理的に切り離されることで電流が遮断される。その際、固定アーク接触子3と可動アーク接触子4の間に発生するアークに絶縁ガスを吹き付けることで、電流を断ち切る仕組みになっている。
【0027】
アークに吹き付けられる絶縁ガスの圧力形成は、パッファ室7内で行われる。可動するパッファシリンダ5が固定されたパッファピストン6に対して相対的に移動し、パッファ室7の体積が急激に縮小することにより絶縁ガスが圧縮される。
【0028】
パッファ室7内で圧縮された高圧の絶縁ガスは、絶縁ノズル13内を通過して固定アーク接触子3と可動アーク接触子4間に、遮断動作時に発生したアークに対して吹きつけられる。
【0029】
可動部と固定部の通電は、可動するパッファシリンダ5と固定された外部集電子12との間で摺動接触することで行われる。
【0030】
ガス遮断器の組立時、筒形状の外部集電子12の中にパッファシリンダ5を挿入し、外部集電子12の外周をばね(図示せず)で締め付けることで、パッファシリンダ5と外部集電子12を密着させ、通電性能を確保している。
(【0031】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

株式会社日立製作所
移動体
株式会社日立製作所
飛翔体
株式会社日立製作所
除塵機
株式会社日立製作所
軌条車両
株式会社日立製作所
検査装置
株式会社日立製作所
開閉装置
株式会社日立製作所
増幅回路
株式会社日立製作所
開閉装置
株式会社日立製作所
電源装置
株式会社日立製作所
撮像装置
株式会社日立製作所
鉄道車両
株式会社日立製作所
軌条車両
株式会社日立製作所
二次電池
株式会社日立製作所
編成車両
株式会社日立製作所
保安装置
株式会社日立製作所
軌条車両
株式会社日立製作所
制御装置
株式会社日立製作所
電気機器
株式会社日立製作所
鉄道車両
株式会社日立製作所
ガス遮断器
株式会社日立製作所
ガス遮断器
株式会社日立製作所
直動電動機
株式会社日立製作所
ガス遮断器
株式会社日立製作所
光計測装置
株式会社日立製作所
ガス遮断器
株式会社日立製作所
ガス遮断器
株式会社日立製作所
汚泥掻寄機
株式会社日立製作所
ガス遮断器
株式会社日立製作所
ガス遮断器
株式会社日立製作所
位相調整器
株式会社日立製作所
X線撮像装置
株式会社日立製作所
半導体チップ
株式会社日立製作所
エレベーター
株式会社日立製作所
細胞製造装置
株式会社日立製作所
映像生成装置
株式会社日立製作所
静止誘導電器
続きを見る