JP2000322984A - 開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】同相間の絶縁性能を向上させることができる開
閉器を提供する。 【解決手段】本体ケース１２の両側壁に、各相毎に相対
するブッシング１３，１４を貫通支持し、一方のブッシ
ング１３の内端には固定電極１６を設けると共に、他方
のブッシング１４の内端には前記固定電極１６に対して
接離可能に対応する可動電極２０を回動可能に設け、両
電極１６，２０を絶縁バリア３７で覆うことによって、
相間及び対地間の絶縁を行うようにした開閉器１１にお
いて、前記絶縁バリア３７の可動電極２０の開閉作動時
の軌跡に臨むと共に、アークに曝される部分には、可動
電極１６の回動軌跡に対する交差方向に単数又は複数の
絶縁隔壁４２を設けた。このため、可動電極１６と固定
電極２０との間の沿面距離が増大し、両電極１６，２０
間の耐電圧は向上する。従って、両電極１６，２０間の
絶縁性能を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、開閉器に係り、詳
しくは電極部の絶縁構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、実開昭５６−８０２９号公報に示
されるような開閉器が提案されている。即ち、図５に示
すように、開閉器６１の本体ケース６２の両側壁には各
相毎に対向するブッシング６３，６４が貫通支持されて
いる。両ブッシング６３, ６４の内端には固定電極６５
が設けられていると共に、同固定電極６５を覆うように
消弧部材６６が設けられている。

【０００３】両ブッシング６３, ６４間には両可動電極
６７が軸６８を中心に回動可能に設けられている。可動
電極６７は開閉機構部（図示略）の駆動により回動さ
れ、前記固定電極６５に対して接離可能に対応する。ま
た、前記本体ケース６２内には、各相間に介在される板
状の絶縁バリア６９（図５においては１相分のみ示す）
を一体的に形成した箱形絶縁バリア７０が両電極６５,
６７を覆うように配置されている。この箱形絶縁バリア
７０により相間及び対地間の絶縁が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記開閉器
６１の開放時、固定電極６５と可動電極６７との間には
アークが発生する。また、可動電極６７が前記消弧部材
６６から離脱する時には、アーク熱により消弧ガス、炭
化物及び金属蒸気等のガス状の生成物が発生する。この
アーク及びガス状の生成物はアーク熱による対流のため
上方に移動し、箱形絶縁バリア７０の内面に可動電極６
７の回動軌跡に沿うように連続的に付着する。

【０００５】このため、箱形絶縁バリア７０の内面は汚
損され、汚損面７０ａが形成される。汚損面７０ａは清
浄な面に比べて著しく低い電圧で沿面放電が発生しやす
くなっている。従って、同相間の絶縁性能が低下するお
それがあった。

【０００６】本発明は前記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、同相間の絶縁性能を向
上させることができる開閉器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、本体ケースの両側壁に、各相毎に相対するブッシン
グを貫通支持し、一方のブッシングの内端には固定電極
を設けると共に、他方のブッシングの内端には前記固定
電極に対して接離可能に対応する可動電極を回動可能に
設け、両電極を絶縁バリアで覆うことによって、相間及
び対地間の絶縁を行うようにした開閉器において、前記
絶縁バリアの可動電極の開閉作動時の軌跡に臨むと共
に、アークに曝される部分には、可動電極と固定電極と
の間の沿面距離を増大させる沿面距離増大手段を設けた
ことをその要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記沿面距離増大手段は、可動電極の
開放時、アークと共に発生する生成物が、絶縁バリアの
アークに曝される部分に連続的に付着することを防止す
る連続付着防止手段であることをその要旨とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の発明において、前記沿面距離増大手段
は、可動電極の回動軌跡に対して交差する方向に設けた
単数又は複数の絶縁隔壁であることをその要旨とする。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求
項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記絶
縁バリアは、各相毎に独立して前記可動電極及び固定電
極を覆う箱体絶縁バリア、又は各相間及び対地間に介在
される絶縁バリアを一体形成し、３相一括して可動電極
及び固定電極を覆う箱体絶縁バリアであり、両バリアの
うちいずれか一つを本体ケース内に着脱可能に設けたこ
とをその要旨とする。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求
項４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記絶
縁バリアには、ブッシングの外周形状に沿った被支持部
を形成し、同被支持部を介して絶縁バリアが両ブッシン
グ間に支持されるように構成したことをその要旨とす
る。 （作用）従って、請求項１に記載の発明においては、沿
面距離増大手段により、可動電極と固定電極との間の沿
面距離が増大し、両電極間の耐電圧は向上する。このた
め、両電極間の絶縁性能は向上する。

【００１２】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載の発明の作用に加えて、連続付着防止手段によ
り、可動電極の開放時、アークと共に発生する生成物が
絶縁バリア内面に連続的に付着することが防止される。
このため、絶縁バリアのアークに曝される部分に生成物
が付着することによる沿面の絶縁抵抗の低下が緩和さ
れ、両電極間の絶縁性能はいっそう向上する。

【００１３】請求項３に記載の発明においては、請求項
１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、絶縁バリ
アのアークに曝される部分に、単数又は複数の絶縁隔壁
を可動電極の回動軌跡に対して交差する方向に設けたの
で、可動電極と固定電極との間の沿面距離が増大する。
このため、簡単な構成であるにもかかわらず両電極間の
耐電圧は向上する。

【００１４】請求項４に記載の発明においては、請求項
１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明の作用に
加えて、絶縁バリアは本体ケース内に着脱可能に設けら
れる。このため、必要に応じて絶縁バリアの交換が可能
となる。

【００１５】請求項５に記載の発明においては、請求項
１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に
加えて、絶縁バリアは被支持部を介して両ブッシング間
に支持される。このため、開閉器の組付時における絶縁
バリアの位置決めが容易となる。従って、絶縁バリアの
組付作業効率は向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を開閉器に具体化し
た一実施形態を図１〜図３に従って説明する。

【００１７】図１及び図２に示すように、開閉器１１の
本体ケース１２の互いに対向する両側壁には電源側ブッ
シング１３及び負荷側ブッシング１４が３相各相毎（図
２においては１相分のみ示す。）に互いに対向するよう
に貫通支持されている。電源側ブッシング１３には導電
棒１５を介して固定電極１６が固定されていると共に、
同固定電極１６を覆うように消弧部材１７が設けられて
いる。負荷側ブッシング１４には導電棒１８が突設され
ており、同導電棒１８には軸１９を介して可動電極２０
が回動可能に支持されている。

【００１８】図１及び図２に示すように、前記本体ケー
ス１２内の下部には防護板２４が配置されている。防護
板２４はボルト２５が防護板２４及び本体ケース１２を
貫通して外部の脚部材２６に螺合されることにより、本
体ケース１２の内部底壁に固定されている。また、脚部
材２６は前記ボルト２５により本体ケース１２の外部底
面に固定されている。即ち、脚部材２６は開閉器１１の
脚としての機能だけではなく、防護板２４の取付ネジ部
としての機能を兼用している。

【００１９】前記防護板２４の前記両ブッシング１３,
１４側には、それぞれ所定の角度だけ傾斜した傾斜面２
４ａ, ２４ｂが折り曲げ形成されている。両傾斜面２４
ａ,２４ｂにはアレスタ素子（避雷器）２７ａ, ２７ｂ
が各相毎に互いに対向するようにボルト２８によって固
定されている。アレスタ素子２７ａ, ２７ｂは、それぞ
れの先端が本体ケース１２の中心方向を向くように配置
されており、それぞれ導電板２９ａ, ２９ｂを介して前
記導電棒１５及び導電棒１８に連結されている。尚、前
記アレスタ素子２７ａ, ２７ｂと本体ケース１２内の底
面とから断面略三角形状の空間Ｒが形成されている。

【００２０】図１及び図２に示すように、前記防護板２
４における両傾斜面２４ａ, ２４ｂ間のほぼ中央（空間
Ｒ中央）には、互いに対向する一対のＬ字状の軸受３０
が配置されている。軸受３０は防護板２４に溶接固着さ
れる固定部３０ａと同固定部３０ａに対して直交する支
持部３０ｂとを備えている。両支持部３０ｂ間には開閉
軸３１が回動可能に支持されている。即ち、前記防護板
２４はアレスタ素子２７ａ, ２７ｂの取付部材と、開閉
軸３１の支持部材とを兼用している。

【００２１】前記開閉軸３１には作動レバー３３が各相
毎に対応して開閉軸３１と一体回動可能に固定されてい
る（図２においては１相分のみ示す）。各作動レバー３
３には駆動リンク３４の一端が回動可能に連結されてお
り、他端は前記可動電極２０のほぼ中央に回動可能に連
結されている。また、前記開閉軸３１の一端には伝達レ
バー３２が一体回動可能に固定されている。

【００２２】図１に示すように、前記本体ケース１２の
一側壁にはハンドル軸２１が内外を貫通して設けられて
いる。ハンドル軸２１の外端には開閉器１１を手動で開
放又は投入するためのハンドル２２が設けられており、
内端は複数のリンク等から構成されたリンク機構２３を
介して前記伝達レバー３２に作動連結されている。

【００２３】そして、前記ハンドル２２が回動操作され
ると、ハンドル軸２１、リンク機構２３、伝達レバー３
２、開閉軸３１、作動レバー３３及び駆動リンク３４を
介して可動電極２０が回動し、固定電極１６に対して接
触（投入）又は離間（開放）する。尚、前記開閉軸３
１、作動レバー３３及び駆動リンク３４は、前記空間Ｒ
内において、それぞれ一定軌道上を移動する。

【００２４】図２に示すように、前記駆動リンク３４
は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の絶縁耐
力及び機械的強度の大きな合成樹脂にて形成されてい
る。駆動リンク３４の可動電極２０側の端部には隔壁３
５が設けられている。隔壁３５は駆動リンク３４及び可
動電極２０の連結部３６と固定電極１６との間に位置し
ており、両者１６，３６間を遮断している。

【００２５】前記隔壁３５は、可動電極２０が図２に実
線でしめす投入位置及び図２に二点鎖線で示す開放位置
のいずれに位置している場合も、固定電極１６と連結部
３６との間に位置する。即ち、駆動リンク３４の移動に
かかわらず、隔壁３５が常時固定電極１６と連結部３６
との間を遮り、同相間の耐電圧性能を確保するように、
駆動リンク３４及び作動レバー３３の長さ、及び両者の
ピンＰ１, Ｐ２の位置が設定されている。

【００２６】図１〜図３に示すように、前記本体ケース
１２内には絶縁バリア３７が各相毎に独立して配置され
ている。絶縁バリア３７は絶縁性を有する合成樹脂（例
えば、不飽和ポリエステル樹脂）が射出成形されること
により形成されている。絶縁バリア３７は両電極１６,
２０を覆うように有蓋箱状に形成され、下面が開口され
ると共に、異相間方向において互いに対向する一対の側
壁３７ａ, ３７ｂが下方に延出して形成されている。ま
た、異相間方向とは直交する方向において互いに対向す
る一対の側壁３７ｃ, ３７ｄの下部には、それぞれ円弧
状の係合凹部３８が両ブッシング１３, １４の外周面に
沿うように形成されている。前記係合凹部３８は被支持
部を構成し、その端部にはゴム材等からなる緩衝部材Ｇ
が被せられている。

【００２７】絶縁バリア３７は両側壁３７ａ, ３７ｂ間
に各相毎のアレスタ素子２７ａ, ２７ｂ、両ブッシング
１３, １４及び両電極１６, ２０が位置するように配置
され、前記係合凹部３８を介して両ブッシング１３, １
４の上面間に載置されている。尚、各絶縁バリア３７の
上部壁３７ｅ中央部には、取り付け用の嵌合部３９が設
けられている。

【００２８】前記本体ケース１２内の上部には、３相の
開閉部を跨ぐようにブラケット板４０架設固定され、同
ブラケット板４０下面には各相毎に合計３個のバリア保
持部材４１が固定されている。そして、絶縁バリア３７
の嵌合部３９が、前記バリア保持部材４１の保持孔４１
ａに着脱可能に嵌合されることによって本体ケース１２
内に固定されている。

【００２９】前記両側壁３７ｃ, ３７ｄのうち電源側の
側壁３７ｃは、前記消弧部材１７の傾斜面１７ａに対し
て平行をなすように形成されている。そして、側壁３７
ｃ、本体ケース１２及び電源側ブッシング１３に囲まれ
た部分には空間Ｓが形成されており、同空間Ｓ内には低
圧制御基板等の各種低圧制御機器（図示略）が配設可能
となっている。

【００３０】前記絶縁バリア３７内の上部壁３７ｅの内
頂面において、消弧部材１７の通過口１７ｂに対向する
部分（アークに曝される部分）には、複数の絶縁隔壁４
２が可動電極２０の回動軌跡に沿って並列に設けられて
いる。各隔壁４２は回動軌跡に対する交差方向に延出さ
れて前記電源側の側壁３７ｃに対して平行に形成されて
いる。絶縁隔壁４２の下部には、前記可動電極２０の回
動時、同可動電極２０の移動を許容する凹部４２ａが形
成されており、その両側は絶縁バリア３７の両側壁３７
ａ, ３７ｂに沿うように下方に延出されている。前記隔
壁４２は沿面距離増大手段及び連続付着防止手段を構成
する。

【００３１】次に、前記開閉器１１の作用について説明
する。前記ハンドル２２が回動操作されると、駆動リン
ク３４は、ハンドル軸２１、リンク機構２３、伝達レバ
ー３２、開閉軸３１及び作動レバー３３を介して下方又
は上方に移動する。この駆動リンク３４の下方又は上方
への移動に伴って、可動電極２０は軸１９を中心に回動
し、固定電極１６に対して接触（投入）又は離間（開
放）する。

【００３２】前記可動電極２０の開放時、可動電極２０
は固定電極１６から離間し、同可動電極２０の先端と固
定電極１６の先端との間にアークが発生する。このと
き、アーク熱により、消弧ガス、炭化物及び金属蒸気等
のガス状の生成物が発生する。この生成物はアーク熱に
よって対流し、上方（絶縁隔壁４２及び絶縁バリア３７
の上部壁３７ｅ方向）に移動する。

【００３３】このため、前記生成物は、絶縁バリア３７
の絶縁隔壁４２及び上部壁３７ｅに付着する。即ち、生
成物は絶縁隔壁４２に分散して付着することにより、生
成物が上部壁３７ｅに連続的に付着することがなく、連
続した汚損面が形成されることもない。また、前記絶縁
バリア３７内の上部壁３７ｅに複数の絶縁隔壁４２を設
けることにより、可動電極２０と固定電極１６との間の
沿面距離の増大が図られている。

【００３４】従って、絶縁バリア３７の内面に生成物が
付着することによる沿面の絶縁抵抗の低下は、絶縁隔壁
４２により従来と比べて沿面距離が増大されることによ
って補われる。そして、絶縁バリア３７の内面が生成物
により汚損された状態で可動電極２０が開放操作されて
も、絶縁バリア３７の内面を介して、両電極１６，２０
間が通電することは防止される。即ち、開閉器１１にお
ける同相間の絶縁性能は向上する。

【００３５】また、図２に示すように、前記可動電極２
０が図２に二点鎖線で示す開放位置又は図２に実線で示
す投入位置のいずれに位置する場合においても、前記駆
動リンク３４の隔壁３５は固定電極１６と充電部である
連結部３６との間に位置する。このため、両者１６，３
６間の耐電圧が向上し、絶縁が確保される。

【００３６】従って、本実施形態によれば、以下の効果
を得ることができる。 （１） 絶縁バリア３７のアークに曝される部分に絶縁
隔壁４２を設けた。このため、固定電極１６と可動電極
２０との間の沿面距離が従来と比べて増大し、両電極１
６，２０間の耐電圧は向上する。従って、両電極１６，
２０間の絶縁性能を向上させることができる。

【００３７】（２） 絶縁バリア３７のアークに曝され
る部分に絶縁隔壁４２を設けた。このため、可動電極２
０の開放時、アークと共に発生するガス状生成物が絶縁
バリア３７内面に連続的に付着することが防止される。
従って、絶縁バリア３７内面に生成物が付着することに
よる沿面の絶縁抵抗の低下が緩和され、両電極１６，２
０間の絶縁性能をいっそう向上させることができる。

【００３８】（３） 絶縁バリア３７のアークに曝され
る部分に、複数の絶縁隔壁４２を可動電極２０の回動軌
跡に対して交差する方向に設ける構成とした。このた
め、簡単な構成であるにもかかわらず両電極１６，２０
間の耐電圧を向上させることができる。

【００３９】（４） 絶縁バリア３７は係合凹部３８を
介して両ブッシング１３，１４間に着脱可能に支持され
る構成とした。このため、開閉器１１の組付時における
絶縁バリア３７の位置決めが容易になると共に、必要に
応じて交換することが可能となる。従って、絶縁バリア
３７の交換性を向上させることができる。

【００４０】（５） 絶縁バリア３７は、射出成形によ
り両電極１６, ２０を各相毎に独立して覆う箱形に形成
した。このため、３相分が一体形成された場合と異な
り、絶縁バリア３７全体の大きさは小さくなる。即ち、
絶縁バリア３７の形成用金型の大きさも小さくなる。従
って、絶縁バリア３７の製造コストを低減させることが
できる。

【００４１】（６） 絶縁バリア３７の電源側側壁３７
ｃは、消弧部材１７の傾斜面１７ａに対して平行をなす
ように形成した。このため、側壁３７ｃ、本体ケース１
２及び電源側ブッシング１３に囲まれた部分には空間Ｓ
が形成される。従って、空間Ｓ内には低圧回路基板等の
各種低圧制御機器（図示略）を配設することができ、本
体ケース１２内のスペースの有効利用ができる。

【００４２】尚、前記実施形態は以下のように変更して
実施してもよい。 ・ 本実施形態においては、絶縁バリア３７を各相毎に
独立して固定電極１６及び可動電極２０を覆うように形
成したが、図４に示すように、各相間及び対地間に介在
される板状の絶縁バリア５４を一体形成し、３相一括し
て固定電極１６及び可動電極２０を覆うように箱体状の
絶縁バリア５５を形成してもよい。絶縁バリア５５は本
実施形態と同様に上面中央の嵌合部３９がバリア保持部
材４１の保持孔４１ａに嵌合されることによって本体ケ
ース１２内に固定される。このようにしても、各相にお
いて、両電極１６，２０間の沿面距離が充分に確保さ
れ、開閉器１１の絶縁性能を向上させることができる。

【００４３】次に、前記実施形態から把握できる請求項
記載発明以外の技術的思想について、以下にそれらの効
果と共に記載する。 ・ 前記本体ケース内には、固定電極から可動電極が離
間した際に、両電極間に発生したアークを消弧するため
の消弧部材を、可動電極側に傾斜するように設けると共
に、前記絶縁バリアは消弧部材の傾斜面に対して平行と
なるように設け、本体ケースと絶縁バリアとの間には空
間が形成されるように構成した請求項１〜請求項５のう
ちいずれか一項に記載の開閉器。このようにすれば、空
間内に低圧回路基板等の各種低圧制御機器を収容ること
ができ、本体ケース内のスペースの有効利用ができる。

【００４４】

【発明の効果】従って、請求項１に記載の発明によれ
ば、沿面距離増大手段により、可動電極と固定電極との
間の沿面距離が増大することにより、固定電極と可動電
極との間の絶縁性能を向上させることができる。

【００４５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、アークの発生に伴って生
成される生成物が連続的に付着されることがなく、沿面
の絶縁抵抗の低下を緩和することができる。

【００４６】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、絶縁バリア
のアークに曝される部分に、単数又は複数の絶縁隔壁を
設けるのみの構成であることにより、簡単な構成である
にもかかわらず両電極間の耐電圧を向上させることがで
きる。

【００４７】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加
えて、絶縁バリアは本体ケース内に着脱可能に設けられ
ることにより、絶縁バリアの交換性を向上させることが
できる。

【００４８】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加
えて、組付時における絶縁バリアの位置決めが容易とな
り、絶縁バリアの組付作業効率を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態における開閉器の正断面図。

【図２】 本実施形態における開閉器の側断面図。

【図３】 本実施形態における絶縁バリアの取付状態を
示す斜視図。

【図４】 別の実施形態における絶縁バリアの斜視図。

【図５】 従来の開閉器の正断面図。

【符号の説明】

１１…開閉器、１２…本体ケース、１３…電源側ブッシ
ング、１４…負荷側ブッシング、１６…固定電極、２０
…可動電極、３７…絶縁バリア、３８…係合凹部（被支
持部）４２…絶縁隔壁（沿面距離増大手段、連続付着防
止手段）、４２ａ…凹部、５５…箱体絶縁バリア。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体ケースの両側壁に、各相毎に相対す
   るブッシングを貫通支持し、 一方のブッシングの内端には固定電極を設けると共に、
   他方のブッシングの内端には前記固定電極に対して接離
   可能に対応する可動電極を回動可能に設け、 両電極を絶縁バリアで覆うことによって、相間及び対地
   間の絶縁を行うようにした開閉器において、 前記絶縁バリアの可動電極の開閉作動時の軌跡に臨むと
   共に、アークに曝される部分には、可動電極と固定電極
   との間の沿面距離を増大させる沿面距離増大手段を設け
   た開閉器。
2. 【請求項２】 前記沿面距離増大手段は、可動電極の開
   放時、アークと共に発生する生成物が、絶縁バリアのア
   ークに曝される部分に連続的に付着することを防止する
   連続付着防止手段である請求項１に記載の開閉器。
3. 【請求項３】 前記沿面距離増大手段は、可動電極の回
   動軌跡に対する交差方向に設けた単数又は複数の絶縁隔
   壁である請求項１又は請求項２に記載の開閉器。
4. 【請求項４】 前記絶縁バリアは、各相毎に独立して前
   記可動電極及び固定電極を覆う箱体絶縁バリア、又は各
   相間及び対地間に介在される絶縁バリアを一体形成し、
   ３相一括して可動電極及び固定電極を覆う箱体絶縁バリ
   アであり、両バリアのうちいずれか一つを本体ケース内
   に着脱可能に設けた請求項１〜請求項３のうちいずれか
   一項に記載の開閉器。
5. 【請求項５】 前記絶縁バリアには、ブッシングの外周
   形状に沿った被支持部を形成し、同被支持部を介して絶
   縁バリアが両ブッシング間に支持されるように構成した
   請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の開閉
   器。