JP2005295715A

JP2005295715A - 固体絶縁導体ユニット、およびその組み立て装置、ならびにその組み立て方法

Info

Publication number: JP2005295715A
Application number: JP2004108698A
Authority: JP
Inventors: Koji Sano; 幸治佐野; Masafumi Uenushi; 雅史植主; Yuichi Yamaji; 祐一山地; Yasuhiro Koga; 康裕古閑
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-04-01
Filing date: 2004-04-01
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2024-04-01
Also published as: JP4549716B2

Abstract

【課題】収納パネルに対して簡単かつ精度良く位置決め固定でき、また沿面絶縁性能が高い固体絶縁導体ユニットを提供する。
【解決手段】本発明に係る固体絶縁導体ユニット１０は、導体１８を注型絶縁物１７で一体的にモールドしてなるもので、当該ユニット１０を支持する支持部材１６に対向する側の一側面には、支持部材１６に当接固定される当接固定面１７ｄが形成されるとともに、この当接固定面１７ｄを除く部分は支持部材１６から次第に遠ざかる離間面１７ｅとして形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、収納パネル内に断路器、遮断器、回路接続用の導体ユニットなどが配置されているスイッチギヤにおいて、収納パネルに設置される固体絶縁導体ユニット、この固体絶縁導体ユニットの組み立て装置、ならびにその組み立て方法に関する。

一般に、スイッチギヤにおいては、収納パネル内に断路器や遮断器、これらの機器間を電気的に接続するための固体絶縁導体ユニットなどが配置されている。そして、固体絶縁導体ユニットには、母線を接続する母線絶縁導体ユニットや、ケーブルの接続導体を上下選択して接続することが可能な分岐絶縁導体ユニットなどの種類がある。

特に、上記の分岐絶縁導体ユニットには、エポキシ樹脂などでできた絶縁物の内部に導体をモールドし、この導体に交流の３相分のコンタクトを一体的に取り付けたものがある。このような分岐絶縁導体ユニットにおいて、例えば遮断器の接続端子を上記３相分の各コンタクトに整合して噛み合わせるためには、収納パネルを構成するフレームに対して分岐絶縁導体ユニットを予め精度良く位置決め固定しておく必要がある。

しかし、通常、スイッチギヤにおいては、収納パネルのフレームに対して分岐絶縁導体ユニットを位置決め固定する場合の基準位置を設定することが難しい。その対策として、従来、収納パネル内に配置する遮断器それ自身で位置決め調整する手段を設けたものがある（例えば特許文献１参照）。

特開平６−７７０６８号公報

しかしながら、従来のように、収納パネル内へ配置する遮断器それ自身で位置決めを調整する手段を設けたものでは、分岐絶縁導体ユニットの３相分の各コンタクトに遮断器の接続端子が整合して噛み合うように位置決め調整するのに非常に時間がかかり、作業効率が悪かった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、沿面絶縁性能が高い固体絶縁導体ユニット、およびこの固体絶縁導体ユニットを収納パネルに取り付ける際の組み立て作業を容易かつ精度良く行うための固体絶縁導体ユニットの組み立て装置、ならびにその組み立て方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、導体を注型絶縁物で一体的にモールドした固体絶縁導体ユニットにおいて、当該ユニットを支持する支持部材に対向する側の一側面には、上記支持部材に当接固定される当接固定面が形成されるとともに、この当接固定面を除く面は上記支持部材から次第に遠ざかる離間面として形成されていることを特徴としている。

また、本発明は、請求項１記載の上記固体絶縁導体ユニットを上記支持部材に取り付けるために使用する組み立て装置として、上記固体絶縁導体ユニットの上記離間面とこの離間面に対向する上記支持部材の側面との間に介在されて両面に当接する位置規制部およびこの位置規制部から延設されて上記支持部材に取り付けられる取付部を有する組立補助部材を備えることを特徴としている。

さらに、本発明は、請求項２記載の組立補助部材を用いて請求項１記載の上記固体絶縁導体ユニットを上記支持部材に固定する組み立て方法として、上記組立補助部材の取付部を上記支持部材に取り付けるステップと、上記組立補助部材の位置規制部に上記固体絶縁導体ユニットの当接固定面を当接させた状態で当該固体絶縁導体ユニットを上記支持部材に固定するステップと、上記固体絶縁導体ユニットに接続導体を接続、固定するステップと、上記接続導体の固定後に上記組立補助部材を取り外すステップと、を含むことを特徴としている。

本発明の固体絶縁導体ユニットによれば、当接ユニットを支持する支持部材に対向する側の一側部は、当接固定面を除く部分が支持部材から次第に遠ざかる離間面として形成されているので、その離間面と支持部材との間に絶縁空間を確保することができる。このため、固定絶縁導体ユニットの沿面絶縁強度を高めることができる。

本発明の固体絶縁導体ユニットの組み立て装置によれば、固体絶縁導体ユニットの当接固定面の面積が小さいために、当接固定面を支持部材に当接固定する際の位置決めと保持とが困難な場合でも、組立補助部材を使用することで固体絶縁導体ユニットが位置規制されるため、支持部材への仮組み立てを容易に行うことができる。

本発明の固体絶縁導体ユニットの組み立て方法によれば、固体絶縁導体ユニットの支持部材への位置決めと保持とを極めて簡単に、かつ精度良く行うことができる。したがって、従来に比較して、固体絶縁導体ユニットの組立作業時間、および固体絶縁導体ユニットの位置決めのための調整時間を大幅に短縮することが可能になる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１におけるスイッチギヤの要部構成を示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。また、図３は分岐絶縁導体ユニットの横フレームへの取り付け状態を示す平面図、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５は図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。さらに、図６は分岐絶縁導体ユニットの注型絶縁物にモールドされる埋金を示す図である。

この実施の形態１において、スイッチギヤ１は収納パネル２を有し、この収納パネル２には、その内部を上部室２ａと下部室２ｂとに区分する床板３が設けられている。

そして、上部室２ａ内には、床板３の上に遮断器５が設置され、さらに遮断器５の上方には固体絶縁導体ユニットとして母線６を連結する母線絶縁導体ユニット７、および遮断器５の接続端子や後述の接続導体９を連結する分岐絶縁導体ユニット１０が配置されている。

遮断器５は、台車５ａに設けた車輪５ｂによって引き出し可能になっており、遮断器５の遮断部５ｃは、台車５ａに対して昇降可能に構成されている。そして、遮断部５ｃを上昇させることにより遮断器５の各接続端子が母線絶縁導体ユニット７および分岐絶縁導体ユニット１０に設けられている各コンタクトに接続されるようになっている。

一方、下部室２ｂにはケーブル１３が基礎側から内部に引き込まれ、ケーブル端子１４、２つの接続導体８，９を介して分岐絶縁導体ユニット１０に接続されている。２つの接続導体８，９の内、下側の接続導体８は、下部室２ｂ内に取り付けた碍子１５を介して強固に保持されている。また、他方の接続導体９は、導電性の丸棒の外周を絶縁したものであり、床板３を上下に貫通して設けられており、その上下の各端部が分岐絶縁導体ユニット１０と接続導体８にそれぞれボルトで強固に接続されている。

分岐絶縁導体ユニット１０は、収納パネル２を構成する支持部材としての横フレーム１６に取り付けられている。そして、この分岐絶縁導体ユニット１０は、エポキシ樹脂等でできた注型絶縁物１７の内部に３相分の導体１８がモールドされている。また、注型絶縁物１７の３箇所には、上下に対向した差込穴１７ａ，１７ｂ、およびこれらの差込穴１７ａ，１７ｂに隣接した差込穴１７ｃがそれぞれ形成されており、下方に開口した一方の差込穴１７ａには前述の接続導体９の一端が差し込まれて導体１８にボルトで固定され、また他方の差込穴１７ｃには遮断器５の接続端子が差し込まれて導体１８に設けたコンタクト１８ａに接続されている。

また、分岐絶縁導体ユニット１０の注型絶縁物１７の横フレーム１６と対向する側の一側面には、横フレーム１６に当接固定される当接固定面１７ｄが形成されるとともに、この当接固定面１７ｄを除く面は横フレーム１６から次第に遠ざかる方向に傾斜した離間面１７ｅとして形成されている。さらに、注型絶縁物１７には左右２箇所に当該ユニット１０取付用の埋金２１が一体にモールドされており、各埋金２１にはネジ止め用の上下一対の雌ネジ部２１ａが形成されていて、各雌ネジ部２１ａが注型絶縁物１７の当接固定面１７ｄに露出している。

横フレーム１６の分岐絶縁導体ユニット１０の当接固定面１７ｄと対向する側部には、埋金２１の各雌ネジ部２１ａに対応してネジ挿通穴（図示せず）が予め形成されており、このネジ挿通用穴を通してネジ２２を差し込んで雌メジ部２１ａに螺合することで、分岐絶縁導体ユニット１０が横フレーム１６に固定されている。また、横フレーム１６の上部および下部の長手方向に沿う２箇所には、後述の挟込治具２６，２７を固定するためのネジ孔１６ｂが形成されている。

したがって、分岐絶縁導体ユニット１０は、注型絶縁物１７の当接固定面１７ｄと埋金２１のみが横フレーム１６の側面に当接しており、注型絶縁物１７に設けられた埋金２１とこれに螺合されたネジ２２により横フレーム１６に固定されている。この状態において、注型絶縁物１７の離間面１７ｅと横フレーム１６の外側面１６ａとの間には末広がり状の絶縁空間２３が確保されているため、分岐絶縁導体ユニット１０の沿面絶縁強度を高めることができ、スイッチギヤ１をコンパクトに構成するのに役立っている。なお、母線絶縁導体ユニット７についても注型絶縁物が岐絶縁導体ユニット１０のものと略同じ構成となっているので、沿面絶縁強度を高めることができる。

また、分岐絶縁導体ユニット１０は、上記のようして横フレーム１６にネジ２２で固定保持されるとともに、遮断器５の接続端子との接続および接続導体９との接続により、組み立てが完了した後は、後述する挟込治具２６，２７を取り外した場合でも取り付け位置がずれることはなく、確実強固にその位置に保持される。

図７は組み立て装置を用いて分岐絶縁導体ユニット１０を横フレーム１６に取り付ける状態の平面図、図８は図７のＤ−Ｄ線の沿う断面図、図９は図７のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。

分岐絶縁導体ユニット１０を横フレーム１６に位置決め固定するために使用する組み立て装置２５は、横フレーム１６を挟持する上下一対の挟込治具２６，２７を備える。各挟込治具２６，２７は、特許請求の範囲における組立補助部材に相当するもので、互いに直交配置された位置規制部２６ａ，２７ａと取付部２６ｂ，２７ｂとによって断面略Ｌ字形に形成されている。そして、位置規制部２６ａ，２７ａは、分岐絶縁導体ユニット１０の離間面１７ｅと横フレーム１６の外側面１６ａとの間に介在されて両面１７ｅ，１６ａに当接するように先細り状に形成されており、この位置規制部２６ａ，２７ａには各埋金２１の位置に対応してＵ字形をしたネジ挿入用の切り込み２６ｃ，２７ｃが形成されている。また、取付部２６ｂ，２７ｂには、横フレーム１６に設けた２つのネジ孔に対応した位置に取付穴（図示せず）がそれぞれ形成されている。

次に、上記構成の組み立て装置２５を用いて、収納パネル２の横フレーム１６に対して分岐絶縁導体ユニット１０を位置決め固定する場合の組み立て手順について説明する。

まず、横フレーム１６の各ネジ孔１６ｂに各挟込治具２６，２７の取付穴が合致するように挟込治具２６，２７を設置した後、ボルト２９を用いて各挟込治具２６，２７の各取付部２６ｂ，２７ｂを横フレーム１６に固定する。

次に、分岐絶縁導体ユニット１０の注型絶縁物１７の離間面１７ｅを各挟込治具２６，２７の位置規制部２６ａ，２７ａの側面に押し当てつつ、埋金２１の雌ネジ部２１ａが挟込治具２６，２７の切り込み２６ｃ，２７ｃを通して横フレーム８のネジ挿通用穴に臨むようにする。そして、ネジ２２を雌メジ部２１ａに螺合することで、分岐絶縁導体ユニット１０を横フレーム１６に固定する。

その際、各挟込治具２６，２７の位置規制部２６ａ，２７ａが分岐絶縁導体ユニット１０の離間面１７ｅと横フレーム１６の外側面１６ａとの間に介在されて両面１７ｅ，１６ａに当接するため、分岐絶縁導体ユニット１０の重量が比較的大きく、また、当接固定面１７ｅの横フレーム１６に対する接触面積が小さい場合でも、締結作業時に分岐絶縁導体ユニット１０が不要な横振れを起こすことなく容易に横フレーム１６に対して精度良く位置決め固定することができる。

このようにして、分岐絶縁導体ユニット１０を横フレーム１６に固定した後は、差込穴１７ａに前述の接続導体９の一端が差し込まれてボルトで固定され、また、遮断器５の遮断部５ｃを上昇させることによりその接続端子が分岐絶縁導体ユニット１０の導体１８に接続される。

次に、ボルト２９を緩めて上下の各挟込治具２６，２７を横フレーム１６から取り外す。各挟込治具２６，２７を横フレーム１６から取り外した場合でも、分岐絶縁導体ユニット１０は横フレーム１６、遮断器５の接続端子、および接続導体９により支持されているため取り付け位置がずれることはなく、確実強固にその位置に保持される。

以上のように、この実施の形態１では、分岐絶縁導体ユニット１０の横フレーム１６への位置決めと保持とを極めて簡単に、かつ精度良く行うことができるので、従来に比較して、分岐絶縁導体ユニット１０の収納パネル２への組立作業時間、および分岐絶縁導体ユニット１０の位置決めのための調整時間を大幅に短縮することが可能になる。

上記の実施の形態１では、分岐絶縁導体ユニット１０の注型絶縁物１７の当接固定面１７ｄは、横フレーム１６への接触面積が有る程度の大きさになるように形成されているが、接触面積がさらに小さくて横フレーム１６に対して点状に接触するものであってもよい。また、この実施の形態１では、注型絶縁物１７の離間面１７ｅは横フレーム１６の外側面１６ａから次第に遠ざかる方向にテーパー状に傾斜するように形成しているが、この離間面１７ｅは、図１０（ａ）に示すように円弧状でもよく、また、図１０（ｂ）に示すように階段状のものや、あるいは図１０（ｃ）に示すように傾斜面と段差とを組み合わせた形状のものであってもよい。

また、上記の実施の形態１では、分岐絶縁導体ユニット１０を横フレーム１６に取り付ける際に一対の挟込治具２６，２７をボルト２９で位置決め固定しているが、これに限らず、例えば、図１１に示すように、挟込治具２６の取付部２６ａに所定長さを有する位置決め用のアーム３０を溶接等によって一体的に固定し、このアーム３０の端部にクランプ手段３１を設けて組み立て装置を構成することも可能である。

この構成の組み立て装置によれば、挟込治具２６のアーム３０をクランプ手段３１によって収納パネル２の縦フレーム３２に固定することで、挟込治具２６を簡単に位置決めすることができ、分岐絶縁導体ユニット１０の横フレーム１６への組み立てがさらに一層容易に行えるようになる。

また、上記の実施の形態１では、分岐絶縁導体ユニット１０を収納パネル２に位置決め固定する場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、母線絶縁導体ユニット７を収納パネル２に精度良く位置決め固定したい場合にも適用することができる。

本発明の実施の形態１におけるスイッチギヤの要部構成を示す縦断面図である。図１の図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。分岐絶縁導体ユニットの横フレームへの取り付け状態を示す平面図である。図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。分岐絶縁導体ユニットの注型絶縁物にモールドされる埋金を示す図である。組み立て装置を用いて分岐絶縁導体ユニットを横フレームに取り付ける状態の平面図である。図７のＤ−Ｄ線の沿う断面図である。図７のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。分岐絶縁導体ユニットの変形例を示す正面図である。分岐絶縁導体ユニットを横フレームに取り付ける場合の組み立て装置の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１スイッチギヤ、２収納パネル、５遮断器、７母線絶縁導体ユニット、
１０分岐絶縁導体ユニット、１６横フレーム（支持部材）、１７注型絶縁物、
１７ｄ当接固定面、１７ｅ離間面、１８導体、２５組み立て装置、
２６，２７挟込治具（組立補助部材）、２６ａ，２７ａ位置規制部、
２６ｂ，２７ｂ取付部。

Claims

導体を注型絶縁物で一体的にモールドした固体絶縁導体ユニットにおいて、当該ユニットを支持する支持部材に対向する側の一側面には、上記支持部材に当接固定される当接固定面が形成されるとともに、この当接固定面を除く面は上記支持部材から次第に遠ざかる離間面として形成されていることを特徴とする固体絶縁導体ユニット。
請求項１記載の固体絶縁導体ユニットを上記支持部材に取り付けるために使用される組み立て装置であって、上記固体絶縁導体ユニットの上記離間面とこの離間面に対向する上記支持部材の側面との間に介在されて両面に当接する位置規制部およびこの位置規制部から延設されて上記支持部材に取り付けられる取付部を有する組立補助部材を備えることを特徴とする固体絶縁導体ユニットの組み立て装置。
請求項２記載の組み立て装置を用いて請求項１記載の固体絶縁導体ユニットを上記支持部材に固定する組み立て方法であって、上記組立補助部材の取付部を上記支持部材に取り付けるステップと、上記組立補助部材の位置規制部に上記固体絶縁導体ユニットの当接固定面を当接させた状態で当該固体絶縁導体ユニットを上記支持部材に固定するステップと、上記固体絶縁導体ユニットに接続導体を接続、固定するステップと、上記接続導体の固定後に上記組立補助部材を取り外すステップと、を含むことを特徴とする固体絶縁導体ユニットの組み立て方法。