JPH08153445A - 接地開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】投入力を増やすことなく、投入時にブレードと
接触子間の溶着を防ぐことができる接地開閉器を得る。 【構成】アーク接触子１の先端に球状の接触部６を形成
し、この接触部６の後部にはこの接触部６の外径よりも
小さい首下部６ａを形成する。通電接触子２の外径は、
接触部６の外径と同一とする。ブレード３の対向面に
は、首下部６ａと通電接触子２と対向する部分に対して
後方が低くなる傾斜部７を形成して投入時の接触部６と
通電接触子２との嵌合抵抗を減らす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受電設備などに設置さ
れる接地開閉器に関する。

【０００２】

【従来の技術】受電設備などに設置される金属閉鎖形ス
イッチギヤなどには、主回路を接地するために接地開閉
器が収納される場合がある。この接地開閉器は、例え
ば、工場などに受電設備として設置された金属閉鎖形ス
イッチギヤや変圧器の保守・点検を行うために、電源側
を遮断して作業員の安全を図るとともに、静電容量の負
荷に充電された電荷を放電させるためなどに使用されて
いる。

【０００３】この接地開閉器は、負荷電流を開閉する機
能が要求される他、例えば、次のような性能が必要とな
る。 （１）遅れ力率の電流の遮断 （２）進み力率の電流の遮断 （３）母線の切換時のループ電流の遮断 （４）短絡電流の投入 （５）電源側のケーブルなどに充電された残留電荷の放
電 このような機能を備えた従来の接地開閉器の一例を図３
の右側面図に示す。

【０００４】図３において、接地開閉器の取付台10の上
端面には、がいし９がこのがいし９の下部ベース９ａの
上端に立設されボルト15Ａを介して固定されている。こ
のがいし９の上端には、このがいし９の上部ベース９ｂ
を介して通電接触子２が重ねられている。この通電接触
子２は、基端が長方形の平板状で、この平板状の前端中
央部から円柱状の接触部が突き出ている。この接触部の
先端は、半球面に加工されている。

【０００５】通電接触子２の上面には、活線側端子14が
重ねられている。この活線側端子14の後方に突き出た部
分には、端子穴14ａが形成され、この端子穴14ａに挿入
された図示しないボルトで、活線側端子２の後部上面に
接続される図示しない導体が締め付けられている。

【０００６】活線側端子14の上面には、通電接触子２と
同形状のアーク接触子11の基端が載置されている。この
アーク接触子11の基端は、このアーク接触子11の基端に
形成された一対の締付穴に上方から挿入されたボルト15
Ｂによって、このアーク接触子11の下部に重ねられた前
述した活線側端子14と通電接触子２とともに、がいし９
の上部ベース９ｂに固定されている。

【０００７】このアーク接触子11の前面の中央部には、
通電接触子２の前面側に突設された円柱状の接触子と同
形で僅かに長い銅・タングステン焼結合金で製作された
接触棒が突設されている。

【０００８】取付台10の上端の左右の側面には、燐青銅
材から製作された厚い帯板状の支持板16が前端を取付台
10の前方に突き出して取り付けられている。この支持板
16の前端には、取付台10の上端前方に横設された回転軸
８の両端が回転自在に貫設されている。

【０００９】この回転軸８の一端には、図示しない傘歯
車が図示しないキーを介して圧入されている。この傘歯
車は、図示しない駆動軸の先端に固定された図示しない
傘歯車と噛み合っており、図示しない駆動軸は、この接
地開閉器の駆動源となる電動機に連結されている。

【００１０】回転軸８には、一対のブレード13の下端が
図示しないカラーを介して３相分挿入され、回転軸８に
固定されている。また、回転軸８には、図示しない可撓
撚線の端部が接続され、この可撓撚線の他端には、接地
用の導体の上端が接続されている。さらに、回転軸８の
中間部には、ブレード13の回転角度を所定範囲に規制す
る図示しないストッパの片側が取り付けられ、投入状態
を示す図３においては、ストッパの他側は、取付台10の
上端に押し付けられている。

【００１１】各ブレード13の上端は、前述した通電接触
子２とアーク接触子11の接触棒の両側面に接触してい
る。各ブレード13の上部には、後述する図１で示すよう
なボルト15Ｃが貫設され、このボルト15Ｃには、各ブレ
ード13の片側の外側の位置に圧縮コイルばねが遊嵌さ
れ、ボルト15Ｃの端部に螺合された図示しないナットに
よって圧縮されている。

【００１２】この圧縮された圧縮コイルばねの復帰力に
よって、各ブレード13の先端にろう付された銅・タング
ステン材の耐弧メタル部５の内面側は、アーク接触子11
の外周に押し付けられている。また、同様に、ボルト15
Ｃの下部のブレード13と通電接触子２との間において
も、圧縮コイルばねの復帰力でブレード13は通電接触子
２の外周に押し付けられている。

【００１３】このように構成された接地開閉器において
は、図示しない駆動源に接続された電動機の回転によっ
て、前述した図示しない傘歯車を介して回転軸８が図３
において反時計方向に駆動され、各ブレード３は、矢印
Ｂに示すように反時計方向に揺動して開極される。

【００１４】また、この開極されたブレード３を投入す
る場合には、図示しない電動機を逆方向に回転させるこ
とによって、回転軸８を時計方向に回転させ、ブレード
13の先端をアーク接触子11と通電接触子２に嵌合させ
る。

【００１５】このように構成された接地開閉器におい
て、投入時に流れる電流の大部分は、活線側端子14から
通電接触子２を経てブレード３に流れ、更に前述した可
撓撚線と導体を経て接地棒に流れる。

【００１６】また、母線のループ電流を遮断する場合や
短絡電流投入時に発生するアークは、ブレード13の先端
の対向面の表面とアーク接触子11の先端で発生する。ま
た、前述した遅れ力率の電流の遮断時や進み力率の電流
の遮断時においても同様である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された接地開閉器においては、圧縮コイルばね４の
復帰力でブレード13と通電接触子２の接触面に加えられ
る接触圧力は、圧縮コイルばね４の復帰力のほぼ２分の
１となる。すると、前述した短絡電流で発生した電磁力
によって、ブレード13とアーク接触子11が短い時間僅か
に開き、この間隙で発生するアークによって、ブレード
とアーク接触子２の表面が部分的に溶着するおそれがあ
る。

【００１８】そのため、圧縮コイルばね４を強化して、
この圧縮コイルばね４によるブレード13とアーク接触子
２との接触圧力を増やす方法も考えられるが、すると、
投入時の挿入力と開極時の引抜力が増えるので、がいし
９も直径を増やすなどの方法で強化しなければならない
だけでなく、駆動用の電動機の容量も増やさなければな
らない。

【００１９】また、通電接触子２とアーク接触子11との
間隔を広くして、圧縮コイルばね４を挿入するボルトが
貫通する穴を通電接触子２とアーク接触子11との中央部
からアーク接触子11の方に近づけてブレード13とアーク
接触子11との間の接触圧力を上げる方法も考えられる
が、すると、通電接触子２とブレード13との間の接触圧
力が低下するので、通電による電磁力で接触圧力が更に
減小し、通電接触子２とブレード13との接触面で溶着す
るおそれがあるだけでなく、接地開閉器の高さも高くな
るので、この接地開閉器を収納したスイッチギヤの箱体
の外形にも影響する。そこで、本発明の目的は、投入力
を増やすことなく、投入時にブレードと接触子間の溶着
を防ぐことのできる接地開閉器を得ることである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の接地開閉器は、
固定部に片側が固定された絶縁支持具の他側に通電接触
子を固定し、この通電接触子に基端が接続され通電接触
子の接触部と平行に突設されこの接触部と比べて小径の
首下部の先端にアーク接触部を形成したアーク接触子を
設け、片側が軸に支持され他側が揺動してアーク接触部
を経て通電接触子に投入される一対のブレードを固定部
に設けたことを特徴とする。

【００２１】なお、アーク接触部を通電接触子の先端よ
りもブレードに対して突出させることが好ましく、ま
た、アーク接触部の少なくともブレードとの接触面を耐
アーク性接点材料で構成し、また、一対のブレードの対
向面の少なくともアーク接触部との接触面に耐アーク性
接点材料を設け、また、アーク接触部の後部が首下部と
曲線で連続する球状とし、さらに、ブレードのアーク接
触子及び通電接触子との対向面の投入側に傾斜面を形成
することが好ましい。

【００２２】

【作用】ブレードの投入時には、ブレードの先端とアー
ク接触子のアーク接触部だけが接触し、ブレードが更に
揺動すると、ブレードはアーク接触部から離れて通電接
触子だけと接触する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の接地開閉器の一実施例を図面
を参照して説明する、図１は、本発明の接地開閉器を示
す平面図、図２は、図１の前面図で、従来の技術で示し
た図３に対応する図である。

【００２４】図１及び図２において、従来の技術で示し
た図３と異なるところは、ブレードの先端とアーク接触
子の接触部の形状であり、他は、従来の技術で述べた図
１と同様である。したがって、図１と同一要素には、同
一符号を付して説明を省略する。

【００２５】図１及び図２において、ブレード３の上部
には、アーク接触子１と対向する部分に対して、銅・タ
ングステン焼結合金材で製作された接点５がろう付され
ている。この接点５とブレード３の上部の対向面には、
図１の実線と図２の破線で示すように、ブレード３の幅
の２分の１の範囲で、角度が６°の傾斜部７が形成され
ている。

【００２６】一方、アーク接触子１は、基端の長方形の
取付部分の前面に突設された円柱状の首下部１ａと、こ
の首下部１ａの前端に形成され略球状で、銅・タングス
テン焼結合金で製作された接触部６で構成している。こ
の接触部６の球面と首下部１ａの外周面の前端は、ゆる
やかな曲線で結ばれている。

【００２７】このうち、接触部６の直径は、通電接触子
２の円柱部と同径に製作され、首下部１ａの直径は、通
電接触子２の円柱部の直径よりも僅かに小さくなってい
る。したがって、図１においてブレード３の先端の接点
５の対向面との間には、僅かな間隙が形成されている。

【００２８】このように構成された接地開閉器において
は、図１及び図２で示す投入状態から図２の矢印Ａに示
すように揺動して開極される場合には、ブレード３の接
触面の後端が通電接触子２の先端から離れる直前に、接
点５の接触面の前端が接触部６の後端に接触するよう
に、ブレード３の接触面の幅と通電接触子１の前端の半
球面と接触部６の位置が設定されている。

【００２９】したがって、開極時にブレード３が通電接
触子２の先端から離れる場合には、ブレード３は僅かな
間だけではあるが、通電接触子２とアーク接触子１と重
なるので、この通電接触子２の先端とブレード３との間
でアークは発生しない。

【００３０】また、投入時には、ブレード３は、まずこ
のブレード３の接点５が接触部６に嵌合し、ブレード３
の接点５が接触部６の後端から離れる直前は、開極と同
様に通電接触子２と接触する。ブレード３が通電接触子
２に対して完全に嵌合すると、ブレード３の対向面は首
下部１ａと僅かな間隙で対向する。

【００３１】すなわち、投入時には、まず接触部６にブ
レード３が接触されるので、この接触部６とブレード３
の間にアークが発生しても、接触部６とブレード３の接
点５との間の溶着を防ぐことができる。

【００３２】また、ブレード３の接点５とブレード３の
先端後部に形成された傾斜部７によって、接触部６にブ
レード３が接触する初期の反力を減らすことができ、接
触部６から通電接触子２の前端に移行するときの反力も
軽減することができるので、投入電流の電磁力による嵌
合初期のチャタリングを防ぐことができ、このチャタリ
ングによるアークの発生を抑制することができる。

【００３３】さらに、ブレード３が通電接触子２に対し
て完全に嵌合した状態では、ブレードの先端の接点５の
内面は首下部に接触しないで、圧縮コイルばね４の反力
すべてがブレード３と通電接触子２の接触圧力となる。
したがって、短絡電流の通電によって発生する電磁力に
も耐えることができ、投入容易でアークの発生が少な
く、溶着のおそれを解消することのできる接地開閉器を
得ることができる。

【００３４】また、圧縮コイルばねの反力すべてを接触
圧力とすることができるので、圧縮コイルばねの反力を
減らすことができ、この反力の低下を前述した傾斜部７
による投入時の反力の低下によって、投入力を減らし、
がいし９の直径を減らすこともでき、小形化を図ること
もできる。

【００３５】さらに、投入時の反力が少なくなるので、
ブレード３と通電接触子２及び接触部６の摩耗も減少す
るので、接地開閉器の機械的寿命も延ばすことができる
だけでなく、アークの発生を減らすことができるので、
電気的寿命も延ばすこともできる。

【００３６】なお、上記実施例では、首下部１ａは円柱
状とした場合で説明したが、首下部１ａは断面が円形で
なくてもよく、通電接触子２と同形の接触部６と連続し
た同一断面形状の首下部に対して、図１の平面図におい
て両側をフライス加工した幅の狭い首下部を形成しても
同様の作用を奏することができる。

【００３７】また、上記実施例では、ブレード３に形成
された傾斜部７の角度は６°の場合で説明したが、ブレ
ード３の幅が狭い接地開閉器の場合には、最大15°まで
増やしてもよく、ブレード３の幅が広い場合には、３°
でもよい。この角度は、ブレード３の幅とブレード３の
通電容量や短絡容量などを考慮して決めればよい。

【００３８】

【発明の効果】以上、本発明の接地開閉器によれば、固
定部に片側が固定された絶縁支持具の他側に通電接触子
を固定し、この通電接触子に基端が接続され通電接触子
の接触部と平行に突設されこの接触部と比べて小径の首
下部の先端にアーク接触部を形成したアーク接触子を設
け、片側が軸に支持され他側が揺動してアーク接触部を
経て通電接触子に投入される一対のブレードを固定部に
設けることで、ブレードの投入時には、ブレードの先端
とアーク接触子のアーク接触部だけを接触させ、ブレー
ドが更に揺動すると、ブレードを通電接触子だけに接触
させたので、投入力を増やすことなく、投入時にブレー
ドと接触子間の溶着を防ぐことのできる接地開閉器を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の接地開閉器の一実施例を示す平面図。

【図２】図１の前面図。

【図３】従来の接地開閉器の一例を示す右側面図。

【符号の説明】

１…アーク接触子、１ａ…首下部、２…通電接触子、３
…ブレード、４…圧縮コイルばね、５…接点、６…接触
部、７…傾斜部、８…軸、９…がいし、10取付台。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部に片側が固定された絶縁支持具の
   他側に固定された通電接触子と、この通電接触子に基端
   が接続され前記通電接触子の接触部と平行に突設されこ
   の接触部と比べて小径の首下部の先端にアーク接触部を
   形成したアーク接触子と、前記固定部に設けられた軸に
   片側が支持され他側が揺動して、前記アーク接触部を経
   て前記通電接触子に投入される一対のブレードを備えた
   接地開閉器。
2. 【請求項２】 アーク接触部を通電接触子の先端よりも
   ブレードに対して突出させたことを特徴とする請求項１
   に記載の接地開閉器。
3. 【請求項３】 アーク接触部の少なくともブレードとの
   接触面を、耐アーク性接点材料で構成したことを特徴と
   する請求項１又は請求項２に記載の接地開閉器。
4. 【請求項４】 一対のブレードの対向面の少なくともア
   ーク接触部との接触面に耐アーク性接点材料を設けたこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の接地
   開閉器。
5. 【請求項５】 アーク接触部を後部が首下部と曲線で連
   続する球状としたことを特徴とする請求項１乃至４のい
   ずれかに記載の接地開閉器。
6. 【請求項６】 ブレードのアーク接触子及び通電接触子
   との対向面の投入側に傾斜面を形成したことを特徴とす
   る請求項１乃至５のいずれかに記載の接地開閉器。