JP3537985B2 - ケーブルヘッドおよびケーブルヘッドを備えたスイッチギャ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばガス絶縁開
閉装置に用いられるケーブルヘッドおよびケーブルヘッ
ドを備えたスイッチギャに関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の代表的なガス絶縁開閉装置
の側面図である。図９において、外周を軟鋼板で囲まれ
た箱体１の内部は、隔壁２によって、遮断器室３と母線
室４に区画されている。このうち、遮断器室３には、真
空遮断器５が収納されている。隔壁２には、絶縁スペー
サ６が上下に取り付けられている。真空遮断器５の主回
路導体７は、絶縁スペーサ６の前部に接続している。箱
体１の中央部上段には、断路器８ａが、三相分取り付け
られている。断路器８ａの左部端子から接続導体９によ
り絶縁スペーサ６の後部に接続している。

【０００３】箱体１の天井部には、ガス絶縁ブッシング
１０が三相分取り付けられており、ガス絶縁ブッシング
１０の下部端子は、断路器８ａの右部端子に接続してい
る。また、箱体１の中央部下段には、断路器８ａと同定
格・同形式の断路器８ｂが三相分取り付けられており、
断路器８ｂの左部端子から接続導体１１により絶縁スペ
ーサ６の後部端子に接続されている。

【０００４】断路器８ｂの右部端子より接続導体１２に
より箱体１の後部にあるケーブルヘッド１３へ接続され
ている。ケーブルヘッド１３の上部には、避雷器１４が
箱体１の天井部に取り付けられている。遮断器室３及び
母線室４には、絶縁ガスが封入されており、優れた絶縁
性能により装置の縮小化が図られている。

【０００５】図１０は、ケーブルヘッド１３の拡大断面
図を示している。ケーブルヘッド１３は、中心部に接触
部１５ａを有する機器側導体１５と、これに対して直交
するように導体挿入穴１６ａを有するケーブル側導体１
６があり、機器側導体１５とケーブル側導体１６の全体
は、エポキシ樹脂で注型された絶縁層１７で被覆されて
いる。

【０００６】機器側導体１５とケーブル側導体１６の間
には、これらと接離可能な断路部を構成する断路導体１
８が配置され、導体挿入穴１６ａに断路導体１８が挿入
されと共に、断路導体１８の先端部が接触部１５ａに挿
入接触するようになっており、この状態を保持するよう
に、断路導体１８の後端部であって絶縁層１７内に絶縁
栓１９が挿入され、絶縁栓１９は絶縁層１７に取付けら
れる押え金具２０で固定されている。従って、押え金具
２０と、絶縁栓１９を取外すことにより、断路導体１８
を機器側導体１５とケーブル側導体１６との電気的接続
を断路状態にすることができる。このような構成のケー
ブルヘッド１３は、箱体１に押えフランジ２１により取
付けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来のケー
ブルヘッド１３は、ケーブルヘッド１３の直径の大きさ
や全長は単一であり、他の装置への取付けもそれに見合
ったスペースを確保する必要があった。

【０００８】また、断路機能付のケーブルヘッド１３
は、断路導体１８を断路・接続後における接触部の健全
性確認のための接触抵抗を測定する必要があるが、これ
は接地装置の接地端子から測定しており作業が困難であ
り、測定誤差が大きかった。

【０００９】一方、ケーブルヘッド１３をスイッチギア
に取付けた状態で検電を行う場合、主回路導体と接地の
間に検電がいしを設けて検電を行っており、その取付ス
ペースが大きかった。

【００１０】そこで、本発明の目的は、接触抵抗管理精
度の向上と接触抵抗の測定作業の簡素化を図り、さらに
多機能化を図りスイッチギア等の縮小化を図ることが可
能なケーブルヘッドおよびケーブルヘッドを備えたスイ
ッチギャを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、以下のように構成したものである。すな
わち、請求項１に対応する発明は、絶縁物内に、２つに
分離したケーブル側導体および機器側導体を対向して配
置し、前記ケーブル側導体および機器側導体の間にスラ
イドできる断路導体を設け、該断路導体の中心に貫通穴
を設け、貫通穴の直径を該貫通穴に挿入する接触抵抗を
測定する機器の測定棒より大きくしたことを特徴とする
ケーブルヘッドである。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】請求項２に対応する発明は、前記断路導体
の貫通穴の内周面を絶縁したことを特徴とする請求項１
記載のケーブルヘッドである。請求項３に対応する発明
は、前記断路導体の貫通穴に通電可能な導電棒を挿入
し、前記貫通穴と導電棒との間を絶縁し、該導電棒の長
さを該貫通穴の両端部から突出るように長くし、該導電
棒の機器側導体とは反対側の端部の周囲を絶縁したこと
を特徴とする請求項１記載のケーブルヘッドである。

【００１７】請求項１〜３のいずれかに記載の発明によ
れば、断路機能付ケーブルヘッドの接続導体の貫通穴に
測定端子を挿入することで接触抵抗の測定が可能とな
る。

【００１８】

【００１９】

【００２０】請求項４に対応する発明は、請求項１乃至
請求項３のいずれかに記載のケーブルヘッドを備えたス
イッチギャである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。 ＜第１実施形態＞図１〜図４は、本発明のケーブルヘッ
ドの第１実施形態を説明するための図である。図１にお
いて、ケーブル側導体２２は、エポキシ樹脂で注型した
絶縁層２３に埋設されている。ブッシングの両端には、
ケーブル側導体２２と直交するように埋設される断路導
体（図示せず）または機器側導体（図示せず）の中心軸
と一致する方向に絶縁栓２４が取り付けられている。こ
の場合、絶縁栓２４は、この外周面が該断路導体等の中
心軸に対して所望の沿面角度θをなして絶縁層２３に接
触している。また、図１の点線部には、導電塗料を塗布
することにより形成されている接地層２５が設けられて
いる。該絶縁栓２４の沿面角度θは、以下に述べる理由
から、中心軸に対して２０〜４０°の範囲に形成されて
いる。

【００２２】このように形成された絶縁栓２４を実際に
検証した結果について、図２〜図４を参照して説明す
る。図２は、図１の絶縁栓２４の電解分析結果、すなわ
ち沿面角度（界面の角度）θと電界強度Ｅの関係を示す
図である。図２において、実線Ａは電界強度の絶対値、
点線Ｂは電界強度の法線成分、一点鎖線Ｃは電界強度の
接線成分である。角度θを変化させると、θ＝３０°で
法線成分と接線成分が交差する。

【００２３】図３は、図１の絶縁栓２４の沿面角度θと
破壊電圧の試験結果を示している。図３において、実線
Ｄは交流破壊電圧、点線Ｅは雷インパルス破壊電圧を示
す。Ｄ、Ｅ共に沿面角度θ＝３０°で最大値となる。こ
の結果、利用できる領域は、沿面角度θ＝２０〜４０°
が利用できる。

【００２４】図４は、図１の絶縁栓２４の沿面角度θと
ブッシングの全長Ｌ及び直径φの大きさの関係を示して
いる。ただし、絶縁栓２４の沿面距離ｌは一定とする。
図４において、実線Ｆはブッシングの全長Ｌであり、点
線Ｇはブッシングの直径の大きさである。実線Ｆと点線
Ｄは沿面角度３０°で交差する。即ち、沿面角度θが３
０°のときブッシングの全長Ｌと直径の大きさが等しく
なり最適な形状となる。

【００２５】以上述べた第１実施形態によれば、絶縁栓
２４の沿面距離ｌを一定としたとき、中心導体の中心軸
に対して沿面角度θを２０〜４０°の領域を利用するこ
とにより、ケーブルヘッドの直径または全長を小さくで
きる。

【００２６】この結果、ケーブルヘッドは使用されるス
イッチギャの取付けスペースに応じてその大きさを変え
ることができることから、実用的である。また、以上述
べた実施形態において、絶縁栓２４の沿面距離ｌを一定
とすると、沿面角度が２５°とし、絶縁栓２４の全長と
直径の大きさの比を０．４５とし、たときケーブルヘッ
ドの全長より径の大きさが小さくなり、相間を縮小する
ことができる。

【００２７】＜第２実施形態＞図５は、断路機能付ケー
ブルヘッドの断路部の拡大断面図を示す。図５におい
て、機器側導体１５と断路導体１８が対向して配置され
ており、ケーブル側導体１６と断路導体１８はケーブル
側導体１６で接続されている。断路導体１８の前後端部
の外周面には接触子２７が取り付けられている。各導体
１５，１６，１８の外周部には、これらを絶縁被覆する
ためのが図１０に示すようにエポキシ樹脂で注型された
絶縁層１７が形成されている。

【００２８】断路導体１８の中心には貫通穴１８ａが設
けられている。貫通穴１８ａには、導線の周囲を絶縁物
で被覆された接触抵抗測定器３０の測定端子２９が挿入
されるようになっており、．機器側導体１５の接触子１
５ａの点Ｐに接触し、ケーブルヘッド外部にある測定器
３０の測定端子３１に接続されている。点Ｑと測定端子
３２は銅線３３で接続されている。

【００２９】図６（ａ）は、図５のケーブルヘッドを、
接地装置の接地端子を用いた測定回路に使用した例を説
明するための図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の回路
図である。図６において、測定端子３２を点Ｑに、測定
端子３１を点Ｐに接続する。断路器３４は、断路部３５
を切、接地装置３６を入の状態とする。この測定回路を
ケーブルヘッド内の断路導体１８の断路および接続した
前後に構成する。

【００３０】以上述べた第２実施形態によれば、断路導
体１８の貫通穴１８ａに接触抵抗測定器３０の測定端子
２９を挿入することにより、図６のような回路が形成さ
れることから、ケーブル側導体１６のＱ点と機器側導体
１５のＰ点間の接触抵抗が測定でき、これにより従来該
接触抵抗を接地装置の接地端子を利用して測定する場合
に比べて簡単に行える。

【００３１】また、該接触抵抗の測定距離が短いので、
精度よく測定ができる。以上述べた第２実施形態におい
て、断路導体１８の中心に形成されている貫通穴１８ａ
の内周面に絶縁層を形成することにより、接触抵抗測定
器３０の測定端子２９は絶縁されていない場合にも適用
できる。

【００３２】また、以上述べた第２実施形態は、次のよ
うに変形してもよい。すなわち、断路導体１８の中心に
形成されている貫通穴１８ａに、通電可能な導電棒を挿
入し、該の貫通穴１８ａと該導電棒との間を何等の部材
により絶縁し、該導電棒の長さを貫通穴１８ａの両端部
から突出するように長くし、該導電棒の機器側導体とは
反対側の端部の周囲を絶縁するようにしてもよい。

【００３３】＜第３実施形態＞図７は第３実施形態を説
明するための図で、接地層を分離した検電装置を示して
いる。図７において、ケーブルヘッド表面の接地層を剥
し、絶縁栓３７の接地とケーブルヘッド本体の接地を接
地分離層３８で分離し、絶縁栓３７自身でコンデンサを
構成する。この場合、絶縁栓３７の絶縁物として比誘電
率が３．０以上のものを使用する。このように絶縁栓３
７で分圧した電圧はケーブルヘッド後部の電圧検出器
（ＶＤ）３９により検出する。ケーブルヘッドの中心導
体には、電源端子（Ｇ）４３が接続されている。

【００３４】このように絶縁栓３７自身でコンデンサが
形成されているので、例えばスイッチギャの主回路の検
電を行う場合には、該コンデンサを利用することによ
り、従来のようにスイッチギャの主回路導体と接地の間
に検電がいしを設けて検電する必要もなく、小形化が可
能になる。

【００３５】また、より電源に近い位置で検電でき、信
頼性が向上し、さらに断路中のＴ形のケーブルヘッドの
検電ができ、安全性が向上する。 ＜第４実施形態＞図８は、第４実施形態を説明するため
の図で、絶縁栓４０内に検電装置を内蔵したケーブルヘ
ッドを示す。図８において、絶縁栓４０の内部に平行平
板で構成したコンデンサ４１を配置し、このコンデンサ
４１により主回路電圧を分圧する。コンデンサ４１の低
圧側電極は、ケーブルヘッド後部の電圧検出器３９に接
続されている。またコンデンサ４１の低圧側電極は、押
え金具４２と絶縁されている。ケーブルヘッドの中心導
体には、電源端子（Ｇ）４３が接続されている。このよ
うに構成された第４実施形態においても、前述の第３実
施形態と同様な作用効果が得られる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べた本発明によれば以下のような
作用効果が得られる。 （１）絶縁栓の沿面距離を一定とし、沿面角度を２０〜
４０°の領域を利用することでケーブルヘッドの径また
は全長を変えることができ、スイッチギアの取付けスペ
ースに応じた形状が得られる。ここでは、絶縁栓の沿面
角度を２５°とし、ケーブルヘッドの径を全長より小さ
くしたことにより相間距離を短くすることが可能とな
る。

【００３７】（２）断路機能付ケーブルヘッドにおい
て、貫通穴を設けることで測定作業が簡素であり、測定
が断路部のみであるので測定距離が短く精度良く測定で
きる。 （３）検電装置をケーブルヘッドに付加したことで検電
がいしが不要となりスペースの縮小化が図れ、また、電
源に近いところで検電ができるので信頼性が向上し、断
路中のケーブルヘッドの検電ができるので安全性の向上
が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のケーブルヘッドの第１実施形態に使用
されるブッシングの絶縁栓を説明するための断面図。

【図２】図１のケーブルヘッドの作用効果を説明するた
めの絶縁栓の沿面角度と電界強度の関係を示す図。

【図３】図１のケーブルヘッドの作用効果を説明するた
めの絶縁栓の沿面角度と破壊電圧の関係を示す図。

【図４】図１のケーブルヘッドの作用効果を説明するた
めの絶縁栓の沿面角度とブッシングの全長および直径の
大きさの関係を示す図。

【図５】本発明のケーブルヘッドの第２実施形態である
断路機能付ケーブルヘッドの断路部の拡大断面図。

【図６】図５のケーブルヘッドにおいて接地端子を用い
て接触抵抗を測定する場合の回路図。

【図７】本発明のケーブルヘッドの第３実施形態である
接地分離層を設けたケーブルヘッドの検電方法を説明す
るための図。

【図８】本発明のケーブルヘッドの第４実施形態である
絶縁栓内部にコンデンサを内蔵したケーブルヘッドの検
電方法を説明するための図。

【図９】従来のガス絶縁開閉装置の一例の内部構成を説
明するための側面図。

【図１０】図９のケーブルヘッドの構成を説明するため
の拡大断面図。

【符号の説明】

１…箱体、２…隔壁、３…遮断器室、４…母線室、５…
真空遮断器、６…絶縁スペーサ、７…接続導体、８ａ，
８ｂ…断路器、９…接続導体、１０…Ｔ形ブッシング、
１１…接続導体、１２…接続導体、１３…ケーブルヘッ
ド、１４…避雷器、１５…機器側導体、１６…ケーブル
側導体、１７…絶縁層、１８…断路導体、１８ａ…貫通
穴、１９…絶縁栓、２０…押え金具、２１…押えフラン
ジ、２２…ケーブル側導体、２３…絶縁層、２４…絶縁
栓、２５…接地層、２７…接触子、２９…測定端子、３
０…測定器、３１…測定端子、３２…測定端子、３３…
銅線、３４…断路器、３５…断路部、３６…接地装置、
３７…絶縁栓、３８…コンデンサ、３９…電圧検出器、
４０…絶縁栓、４１…接地分離層、４２…押え金具、４
３…電源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪口 修 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 堀切 和仁 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 郷 冨夫 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 児玉 良一 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 池田 順一 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 平本 武 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 正木 信男 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会 社東芝本社事務所内 (56)参考文献 特開 平７−123548（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02B 13/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁物内に、２つに分離したケーブル側
   導体および機器側導体を対向して配置し、前記ケーブル
   側導体および機器側導体の間にスライドできる断路導体
   を設け、該断路導体の中心に貫通穴を設け、貫通穴の直
   径を該貫通穴に挿入する接触抵抗を測定する機器の測定
   棒より大きくしたことを特徴とするケーブルヘッド。
2. 【請求項２】 前記断路導体の貫通穴の内周面を絶縁し
   たことを特徴とする請求項１記載のケーブルヘッド。
3. 【請求項３】 前記断路導体の貫通穴に通電可能な導電
   棒を挿入し、前記貫通穴と導電棒との間を絶縁し、該導
   電棒の長さを該貫通穴の両端部から突出るように長く
   し、該導電棒の機器側導体とは反対側の端部の周囲を絶
   縁したことを特徴とする請求項１記載のケーブルヘッ
   ド。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   のケーブルヘッドを備えたスイッチギャ。