JPH052953A - 開閉器の短絡保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部短絡が発生してもアークを速やかに消滅
でき、内圧の上昇が抑えられるとともに、アークによる
再短絡も防止でき、さらに万一アークが持続して内圧が
上昇した場合でも圧力を外部に放圧し、開閉器本体の破
損を極小にできる開閉器の短絡保護装置を提供する。 【構成】 略密閉状態の開閉器箱の側板に、内部短絡発
生時の内圧上昇により開弁する放圧弁２０を設けるとと
もに、該開閉器箱内に、内部短絡発生時の内圧上昇によ
り作動して配線間を短絡させる短絡バー７を備えた強制
短絡装置５を配設する。そして、前記放圧弁２０の作動
圧力を、前記強制短絡装置５の作動圧力より高く設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、開閉器の短絡保護装置
に関し、詳しくは、開閉器内で配線が短絡した際の開閉
器の破損を極小にする開閉器の短絡保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】開閉器内で三相短絡が発生すると、電源
が遮断されるまで三相間のアークが持続するため、開閉
器内圧が上昇する。そのため、放圧弁を設けて内部圧力
を放圧し、開閉器本体の変形を防止したり、内部からの
飛散物の放出を防止するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
放圧作動後においても、開閉器内でアークが持続してい
ると、開閉器内の破損が増大していく。従って、三相短
絡が発生した場合には、該短絡によるアークを速やかに
消滅させる必要がある。

【０００４】特に、埋設又は路上で使用する機器等にお
いては、万一内部短絡が生じた場合は、内部の発生圧力
を、開閉器の内部に封じ込めるか、又は徐々に放圧させ
ることが望ましい。また、再送時までに絶縁回復させて
再送短絡を防ぐ方法は、絶縁回復しないときもあり不安
定である。

【０００５】従って、内部発生圧力をできるだけ小さく
するとともに、再送時も確実にアークを発生させない構
造とする必要がある。

【０００６】そこで、本発明は、内部短絡が発生しても
アークを速やかに消滅でき、内圧の上昇が抑えられると
ともに、アークによる再短絡も防止でき、さらに万一ア
ークが持続して内圧が上昇した場合でも圧力を外部に放
圧し、開閉器本体の破損を極小にできる開閉器の短絡保
護装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の開閉器の短絡保護装置は、略密閉状態
の開閉器箱の側板に、内部短絡発生時の内圧上昇により
開弁する放圧弁を設け、該開閉器箱内に、内部短絡発生
時の内圧上昇により作動して配線間を短絡させる短絡バ
ーを備えた強制短絡装置を配設するとともに、前記放圧
弁の作動圧力を、前記強制短絡装置の作動圧力より高く
設定したことを特徴としている。

【０００８】

【作 用】従って、内部短絡が発生して開閉器内の圧力
が上昇すると、通常は強制短絡装置が作動してアークを
消滅させ、万一アークが持続して内圧がさらに上昇した
場合には放圧弁が作動して内圧を外部に放圧する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づい
て、さらに詳細に説明する。まず、図１乃至図３は本発
明の第１実施例を示すもので、開閉器１は、略密閉状態
の箱内に、ブッシング２に保持されたチューリップ接点
３と可動接点４とを三相分備えるとともに、該チューリ
ップ接点３に近接して強制短絡装置５を備えている。

【００１０】上記強制短絡装置５は、バネ６等の弾性部
材により前記チューリップ接点３を短絡する短絡位置方
向に付勢されている短絡バー７と、該短絡バー７の両側
に設けられ、該短絡バー７を非短絡位置に係止する係止
レバー８と、該係止レバー８を短絡バー７の係止位置に
保持する保持部材９とから構成されている。

【００１１】上記短絡バー７は、一端が開閉器箱に軸支
された３本のアーム７１と、それぞれのアーム７１の先
端部に設けられて、それぞれ対応するチューリップ接点
３に接触する短絡接点７２と、該短絡接点７２同士を接
続するとともに図示しない接地線に接続された導体７３
と、前記アーム７１の中間部を連結する連結板７４とか
ら構成され、該連結板７４部分に前記バネ６と係止レバ
ー８とが設けられている。

【００１２】また、係止レバー８を保持する保持部材９
は、図３に詳細に示すように、ベローズ９１と、該ベロ
ーズ９１の内部に縮設したコイルスプリング９２と、ベ
ローズ９１の基部を開閉器１の側壁に気密に固定するベ
ローズ取付部材９３とにより構成されている。このベロ
ーズ９１内は、開閉器箱内と気密に画成されているが、
ベローズ９１には、該ベローズ９１内と開閉器箱内とを
連通する小通孔９４が設けられている。

【００１３】前記係止レバー８は、上記ベローズ９１を
軸方向に貫通するように設けられており、その基部８１
が前記ベローズ取付部材９３に設けられた通孔９５に軸
方向に移動可能に、かつ気密に保持され、その先端部側
に形成された係合鍔８２が前記ベローズ９１の前端面９
６に気密に係合するとともに、該前端面９６を貫通して
前記短絡バー７の連結板７４に係止する係止部８３が突
出している。

【００１４】さらに、ベローズ９１の前端面９６と前記
短絡バー７との間には、通孔１０を有するガイド部材１
１が設けられており、該通孔１０により上記係止レバー
８先端の係止部８３を案内支持するとともに、コイルス
プリング９２に付勢されたベローズ９１の前端位置を規
制している。

【００１５】また、開閉器箱には、前記保持部材９の取
付け位置に対応して、前記係止レバー８の基部８１が突
出可能な通孔１２が設けられており、該通孔１２の外方
には、小通孔１３を有するカバー１４が設けられてい
る。尚、ベローズ取付部材９３や係止レバー８には、開
閉器１内に封入されているガスが漏出するのを防止する
ためのパッキング１５が設けられている。

【００１６】一方、開閉器箱の一側板には、放圧弁２０
が設けられている。この放圧弁２０は、放出孔２１と、
該放出孔２１を覆うキャップ２２とから構成されてお
り、キャップ２２は、箱内の圧力が所定圧力以上になる
と、そのストッパー部２２ａが変形して放出孔２１から
外れるように形成されている。

【００１７】図４に示すように、開閉器箱の耐圧強度Ｐ
1 と、上記放圧弁２０のキャップ２２が外れる圧力、即
ち放圧弁２０の作動圧力Ｐ2 と、前記短絡バー７を非短
絡位置に保持している保持部材９のベローズ９１が変形
して係止レバー８を移動させ、短絡バー７の係止状態を
解除する圧力、即ち強制短絡装置５の作動圧力Ｐ3 との
関係は、Ｐ1 ＞Ｐ2 ＞Ｐ3 設定されており、放圧弁２０
の作動圧力Ｐ2 が、強制短絡装置５の作動圧力Ｐ3 より
高く設定されている。

【００１８】前記強制短絡装置５は、通常時には、図１
乃至図３に示すように、係止レバー８により各短絡バー
７が非短絡位置に保持されている。そして、内部短絡に
よりアークが発生し、開閉器１内の圧力が、図４の線Ａ
又は線Ｂに示すように、強制短絡装置５の作動圧力Ｐ3
より上昇すると、保持部材９のベローズ９１が、内圧の
上昇によりコイルスプリング９２の弾発力に抗して変形
し、係止レバー８を開閉器１の外方に移動させる。これ
により、係止レバー８先端の係止部８３と短絡バー７の
連結板７４との係止状態が解かれ、バネ６の力で短絡バ
ー７がチューリップ接点３側に回動し、短絡接点７２と
チューリップ接点３とが接触して回線が短絡され、接地
線により接地されてアークが消滅する。この後、開閉器
１の内部圧力は、ベローズ９１の小通孔９４から開閉器
１の通孔１２を経てカバー１４の小通孔１３から外部に
徐々に放圧される。

【００１９】上記内部短絡が発生してから強制短絡装置
５が作動するまでのタイムラグｔａ，ｔｂは、内部短絡
の状態による内圧の上昇度と、保持部材９のベローズ９
１の変形速度により定まり、大電流の内部短絡の場合に
は、線Ａのように極めて短時間で強制短絡装置５が作動
し、中電流の内部短絡の場合には、線Ｂのように比較的
長い時間がかかるが、いずれにしても放圧弁２０の作動
圧力Ｐ2及び開閉器箱の耐圧強度Ｐ1 より低い内圧で作
動し、短絡事故時の開閉器１の破損を防止する。

【００２０】そして、上記強制短絡装置５がなんらかの
原因で作動不良を起こし、回線の短絡が行われず、内圧
がさらに上昇した場合は、図４の線Ａ'に示すように、
内圧が放圧弁２０の作動圧力Ｐ2 を超えた時点で、放圧
弁２０のキャップ２２が変形して放出孔２１から外れ、
内圧を外部に放出し、内圧が開閉器箱の耐圧強度Ｐ1ま
で上昇することを防止する。従って、内部短絡が発生し
た際には、まず強制短絡装置５が作動して回線を強制的
に短絡接地させて、該短絡によるアークの発生を最小限
にし、さらに強制短絡装置５が万一不作動の場合でも放
圧弁２０が作動して短絡事故時の開閉器１の破損を極小
にすることができる。

【００２１】また、開閉器１の箱は、完全に密閉された
状態としても良いが、上記内部短絡発生時のベローズ９
１の変形及び放圧弁２０の作動を妨げない範囲ならば適
度な通気性を有していても良い。例えば、図に示すよう
に、ベローズ９１に小通孔９４を設けることにより、気
温の変化等の内部圧力の緩慢な変化に際しては、該小通
孔９４からガスを移動させることができるので、開閉器
１内とベローズ９１内との圧力の均衡を保つことがで
き、強制短絡装置５の誤作動を防止することができる。
尚、係止レバー８及び保持部材９は、短絡バー７の一側
のみに設けてもよいが、両側に配置することにより、誤
作動を確実に防止することができる。また、ベローズに
変えてシリンダーとピストンの組合わせを用いることも
できる。

【００２２】図５は、本発明の第２実施例を示すもの
で、開閉器を形成する箱体の一部に、内部短絡による内
圧上昇で外方に変形する可撓性壁部３０を形成し、該可
撓性壁部３０に係止レバー８と放圧弁２０とを設けたも
のである。このように構成することによっても、上記同
様に、内部短絡が生じた場合には、内圧上昇に伴い可撓
性壁部３０が変形して係止レバー８と短絡バー７との係
止状態を解除して接点を強制短絡させることができ、ま
た、強制短絡装置が不作動の場合でも、内圧の上昇によ
り可撓性壁部３０の変形量が大きくなった時点で放圧弁
２０のキャップ２２が外れて内圧を外部に放出する。
尚、図に示す放圧弁２０には、キャップ２２内周と放出
孔２１外周との摩擦力及びキャップ２２のカブリ長さに
より、設定圧力と作動タイムラグを調整するものを用い
ている。

【００２３】図６は、第３実施例を示すもので、係止レ
バー８の作動を、放圧弁２０のキャップ２２の動きによ
り行うように形成したものである。この放圧弁２０のキ
ャップ２２は、放出孔２１外周に遊嵌する径で、先端部
にストッパー部２２ａを有する胴部２２ｂと、内面に係
止レバー８に連結された作動杆２３を有する頭部２２ｃ
とから形成されており、一方の放出孔２１の先端部に
は、前記ストッパー部２２ａが係合する係合縁２１ａが
形成され、さらにキャップ２２内周と放出孔２１との間
には、両者間を気密に保持するとともに、キャップ２２
の摺動抵抗となるＯリング２４が装着されている。この
放圧弁２０は、キャップ２２を放出孔２１の最奥部まで
装着したときに、前記係止レバー８が短絡バー７を非短
絡位置に保持するように各部材の位置関係が設定されて
いる。

【００２４】内部短絡発生により開閉器箱の内圧が上昇
し、内圧によるキャップ２２の押圧力が、キャップ２２
とＯリング２４との抵抗より上回ると、キャップ２２が
外方に移動して、該キャップ２２内面に設けた作動杆２
３が係止レバー８を短絡バー７の非係止位置に移動さ
せ、前述のように、短絡バー７の係止状態が解かれて短
絡バー７が短絡位置に移動し、回線を短絡してアークを
消滅させる。そして、強制短絡装置５が作動不良を起こ
し、回線の短絡が行われず、内圧がさらに上昇した場合
は、キャップ２２のストッパー部２２ａが変形して放出
孔２１の係合縁２１ａから外れ、内圧を外部に放出す
る。

【００２５】尚、強制短絡装置及び放圧弁の構成は、開
閉器の構造等により適宜な構成を採用することができ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の開閉器の
短絡保護装置は、開閉器箱に設けた放圧弁の作動圧力
を、強制短絡装置の作動圧力より高く設定したので、内
部短絡が発生した場合には、通常は、強制短絡装置が作
動して、アークを速やかに消滅させることができ、短絡
事故時の開閉器の破損を極小にし、内圧の上昇も抑える
とともに、アークによる再短絡も防止することができ
る。そして、強制短絡装置が不作動を起こし、アークが
継続して内圧がさらに上昇したときには、放圧弁が作動
して圧力を外部に放圧し、開閉器本体の破損を極小にす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す要部の断面平面図で
ある。

【図２】同じく断面側面図である。

【図３】同じく要部の拡大断面図である。

【図４】内部短絡発生時の内圧変化と時間の関係を示す
図である。

【図５】本発明の第２実施例を示す要部の断面平面図で
ある。

【図６】本発明の第３実施例を示す要部の断面平面図で
ある。

【符号の説明】

１ 開閉器 ２０ 放圧弁 ２１ キャップ ３ チューリップ接点 ５ 強制短絡装置 ６ バネ ７ 短絡バー ７３ 導体 ７４ 連結板 ８ 係止レバー ９ 保持部材 ９１ ベローズ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 略密閉状態の開閉器箱の側板に、内部短
   絡発生時の内圧上昇により開弁する放圧弁を設け、該開
   閉器箱内に、内部短絡発生時の内圧上昇により作動して
   配線間を短絡させる短絡バーを備えた強制短絡装置を配
   設するとともに、前記放圧弁の作動圧力を、前記強制短
   絡装置の作動圧力より高く設定したことを特徴とする開
   閉器の短絡保護装置。