开闭装置的制造方法
开闭装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及采用滑动通电方式的开闭装置。
【背景技术】
[0002]开闭装置是配置在电力系统内的设备，是通过可动导体相对于固定导体改变位置来进行电路切换的装置。而且，具有如下滑动通电方式，即，通过可动导体相对于固定导体在内侧或者外侧滑动，来进行固定导体与可动导体的接触。在此，作为与滑动通电相关的装置，具有例如专利文献1、专利文献2中记载的装置。
[0003]在专利文献I以及专利文献2中记载了如下触头装置，S卩、通过使同轴上配置的一对导体在轴向上滑动移动并嵌合，经由导电性的弹簧触头使一对导体通电。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2008-204634号公报
[0007]专利文献2:日本特开2008-204635号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的课题
[0009]但是，开闭装置是反复进行电路切换的装置。在如专利文献1、专利文献2中也记载地那样采用滑动通电方式的情况下，由于在固定导体的接触部与设置在可动导体的弹簧触头之间反复进行插拔滑动动作，因此施加在与弹簧触头接触的固定导体的接触部表面的镀敷发生磨损。磨损剥离随着每次开闭动作进展，因此导致最终导体的母材露出。导体的母材露出后，每次开闭动作时触点的接触状态发生变化，固定导体与弹簧触头的接触电阻不稳定并且渐增，有可能导致接触部的温度上升。即、抑制镀敷磨损会提高接触部甚至是开闭装置自身的可靠性。
[0010]本发明鉴于上述情况，目的在于提供提高了可靠性的开闭装置。
[0011]用于解决课题的方案
[0012]为了解决上述课题，本发明的开闭装置的特征在于，具备:
[0013]固定导体；
[0014]可动导体，其与该固定导体相对，并且相对于该固定导体在内侧或者外侧滑动，并接触或者离开；
[0015]弹簧触头，其设于上述固定导体或者上述可动导体的任一方；
[0016]伸出部，其设于上述固定导体或者上述可动导体的另一方，且在上述固定导体与上述可动导体接触时，在与上述可动导体的可动轴方向大致垂直的方向上向上述一方的导体侧伸出，以及
[0017]实施了镀敷的接触部，
[0018]该接触部形成于比上述伸出部靠里侧，而且，
[0019]在上述固定导体与上述可动导体接触时，上述接触部形成于在上述大致垂直的方向上距离上述一方的导体的距离比上述伸出部大的位置。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明，能够提供提高了可靠性的开闭装置。
【附图说明】
[0022]图1是表示实施例1的开闭装置的通电状态的剖视图。
[0023]图2是表示实施例1的开闭装置的接地准备状态的剖视图。
[0024]图3是实施例1的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的放大图，是表示离开状态的图。
[0025]图4是实施例1的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的放大图，是表示接触状态的图。
[0026]图5是关于实施例1的开闭装置表示将弹簧触头设置在固定导体侧的情况的图。
[0027]图6是图5的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的放大图，是表示离开状态的图。
[0028]图7是图5的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的放大图，是表示接触状态的图。
[0029]图8是实施例2的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的放大图，是表示离开状态的图。
[0030]图9是实施例3的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的放大图，是表示离开状态的图。
[0031]图10是放大表示实施例4的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的接触部附近的图。
【具体实施方式】
[0032]以下，使用各图对实施本发明的最佳实施例进行说明。当然，下述仅仅是实施例，不言而喻，本发明的实施方式不受下述实施例的限制。
[0033]实施例1
[0034]使用图1?图7对实施例1进行说明。如图1以及图2所示，本实施例的开闭装置通过设置真空阀3、接地断路部4、由母线侧主电路导体5构成的母线用电缆套筒6、由负荷侧主电路导体7构成的负荷用电缆套筒8来大致构成，上述真空阀3通过在接地的金属容器I的内部由环氧树脂等固体绝缘物2 —体铸塑得到。
[0035]关于真空阀3，在由固定侧陶瓷绝缘筒9A、可动侧陶瓷绝缘筒9B、固定侧端板1A以及可动侧端板1B构成的真空容器内，配置有固定侧电极11A、可动侧电极11B、与固定侦_极IlA连接的固定侧支架12A、与可动侧电极IlB连接的可动侧支架12B、以及用于保护固定侧陶瓷绝缘筒9A和可动侧陶瓷绝缘筒9B免受电弧影响的电弧护罩13，固定侧支架12A与负荷侧主电路导体7连接，从而能够向负荷供给电力。
[0036]另外，在可动侧配置有波纹管14，以便可动侧支架12B能够移动。关于真空阀1，通过与可动侧端板1B和可动侧支架12B连接的上述波纹管14，在维持内部真空的同时，能够在轴向驱动可动侧电极11B、可动侧支架12B，由此切换可动侧电极IlB和固定侧电极IlA的接通、切断。
[0037]另外，在波纹管14与可动侧电极IlB的连接部附近，为了保护波纹管14免受开闭时的电弧的影响等而设有波纹管护罩15，并且还能够缓和波纹管端部的电场集中。
[0038]而且，可动侧电极IlB与真空阀操作杆17连接，能够驱动，该真空阀操作杆17与未图示的操作机构连接。
[0039]另一方面，接地断路部4通过在同轴上配置经由母线侧主电路导体5与母线侧连接的有底筒形状的接地断路部母线侧固定导体18A、处于接地电位的无底筒形状的接地断路部接地侧固定导体18B、位于它们中间并且经由柔性导体19与真空阀侧的可动侧支架12B电连接的无底筒形状的接地断路部中间固定导体18C、在这些各固定导体的筒形状内在直线上驱动的圆柱形状的接地断路部可动导体20、以及设于接地断路部可动导体20的两端部附近的弹簧触头安装用的槽21A、21B上安装的环状的弹簧触头22A、22B而构成，内部为空气绝缘。而且，在本实施例的接地断路部可动导体20和各固定导体中使用铜材或者铝材，但是不限定为该材质。
[0040]另外，接地断路部可动导体20经由接地断路部可动导体驱动单元、即接地断路部操作用绝缘杆23与操作器(未图示)连接，接地断路部可动导体20相对于各固定导体在接地断路部内在直线上驱动，从而能够切换为通电待机状态(或者如果接通真空阀则为通电状态)、断路状态、接地状态(或者如果真空阀内断开则为接地准备状态)。另外，各固定导体18A、18B、18C的内径设定为比接地断路部可动导体20的外径大。
[0041]另外，在接地断路部4的各固定导体和接地断路部可动导体20和弹簧触头22A、22B的表面，为了防止由于氧化等表面改性导致导通不良而实施了镀银处理，能够实现稳定的大电流通电。
[0042]在图3所示的本实施例中，在固定导体18A、18B、18C与接地断路部可动导体20接触时，在与接地断路部可动导体20的可动轴方向大致垂直的方向上，在固定导体18A、18B、18C设有向(具有弹簧触头的)接地断路部可动导体20侧伸出的伸出部25。另外，相对于伸出部25，在接地断路部可动导体20与固定导体18A、18B、18C离开时的与接地断路部可动导体20侧在可动轴方向上相反的一侧(里侧)具有接触部26。如上所述，在固定导体18A、18B、18C的表面实施了镀银处理，在接触部26的表面也实施了镀银。而且在可动轴方向，在伸出部25与接触部26之间，从伸出部25朝向接触部26形成有阶梯24A(伸出部位于靠近可动导体一侧、接触部从可动导体离开而成的阶梯)。
[0043]另外，从伸出部25朝向可动导体20侧，相对于可动导 体20的可动轴方向大致垂直方向的直径逐渐扩大。这是形成为固定导体与弹簧触头接触时的摩擦力逐渐增强的结构，能够缓和摩擦力激增。
[0044]关于如上所述构成的开闭装置，针对电路切换时的动作进行说明。图1是真空阀3以及接地断路部4的任一个被接通状态，母线侧固定导体18A-安装在母线侧固定导体侧的弹簧触头22A-可动导体20-安装在接地侧固定导体侧的弹簧触头22B-中间固定导体18C电连接。图2为接地位置的准备阶段，接地断路部4被切换为接地位置，而真空阀3的固定侧电极IlA和可动侧电极IlB离开，负荷侧没有接地。通过从该状态接通真空阀3内的可动侧电极11B，从而与真空阀3的固定侧电极IlA电连接的负荷侧接地。作为本实施例的开闭装置，除了接通状态、接地状态、接地准备状态之外，还可以取真空阀3以及接地断路部4中的可动侧电极11B、可动导体20从固定侧电极11A、接地断路部4的固定导体18A、18B、18C都离开的断路状态、接地断路部4的可动导体20与固定导体18A、18C电连接而只有真空阀3断开的切断状态(或者通电待机状态)。在本说明书中，省略对所有状态切换动作进行说明。
[0045]从图1转移到图2的状态，除了需要使真空阀3的可动侧电极IIB可动，还要使接地断路部4的可动导体20可动。关于接地断路部4，各固定导体的内径设定为比可动导体20的外径大，可动导体20能够在各固定导体的筒形状内(不论有底还是无底)滑动。
[0046]使用图3以及图4说明固定导体18A、18B、18C与可动导体20的滑动动作。此处，使用固定导体中固定导体18A作为代表进行说明。但是，其他固定导体18B、18C也具备同样的构造，能够抑制磨损。
[0047]在不具备本实施例的机构的情况下，在接地断路部4从断路状态转移到通电待机状态时，如上所述，若可动导体20驱动到母线侧固定导体18A侧，则可动导体20的安装在母线侧固定导体18A侧的弹簧触头22A最初与母线侧固定导体18A的前端部接触，被压扁并被插入，在母线侧固定导体18A的内表面滑动，在通电用的规定位置停止。弹簧触头22A刚接触母线侧固定导体18A的前端缘部后的摩擦力在一系列的插拔滑动动作中最大。
[0048]此处，弹簧触头22A是将具有弹簧性的线材卷绕为螺旋状并形成为圆环状的构件，线材的直径相对于固定导体18而言非常细，对于固定导体18是一种突起物。
[0049]因此，产生弹簧触头22A的线材机械性削掉母线侧固定导体18A的前端部的镀银的磨损剥离。而且，在母线侧固定导体18A的前端部产生的磨损剥离进展到母线侧固定导体18A的内表面的弹簧触头22A的停止位置。该磨损剥离由于母线侧固定导体18A与弹簧触头22A的滑动、也就是开闭动作的反复而逐渐进展，因此最终母线侧固定导体18A的母材露出，有可能母线侧固定导体18A与弹簧触头22A的接触电阻增加。
[0050]另一方面，在本实施例中，在伸出部25与接触部26之间，从伸出部25朝向接触部26形成有阶梯24A，从前端部到伸出部25能够负担插拔滑动动作中摩擦力最大的部位，相对于比阶梯24A靠里侧的接触部26而言，能够以小于未设阶梯24A情况下所施加的摩擦力的摩擦力滑动，因此能够抑制镀敷的磨损剥离。因此，能够长时间维持稳定的低接触电阻，防止通电部的温度上升等，能够提高可靠性。
[0051]并且，在本实施例中，如图1至图4所示，说明了在可动导体20上安装弹簧触头22A、22B并在接地断路部的各固定导体的内表面设有阶梯的例子，但在如下情况下也能得到同样效果，即，如图5至图7所示，在接地断路部的各固定导体安装弹簧触头52，在接地断路部可动导体的端部附近设置伸出部53，在比伸出部53靠里侧(在可动轴方向上从固定导体离开的一侧)设置阶梯54，并且在比阶梯54靠里侧设置接触部55。图5至图7中，除了设置弹簧触头52的导体相反、设置伸出部53以及接触部55的导体相反之外是同样的，因此省略详细说明。
[0052]S卩，弹簧触头可以设置于固定导体或者可动导体的任一个上，只要在另一个导体上设有伸出部，且在比伸出部靠里侧设有接触部，就能够通过固定导体与可动导体的相对运动产生摩擦力，因此能得到同样效果。
[0053]伸出部指的是，设于未设弹簧触头的导体上，以固定导体和可动导体接触时的位置关系为基准，在与可动导体的可动轴方向大致垂直的方向上，向具有弹簧触头的导体侧伸出的部位。
[0054]比伸出部靠里侧，换言之，相当于以固定导体和可动导体离开时两者的位置关系为基准，在可动导体的可动轴方向上，相对于伸出部，位于与具有弹簧触头的导体的相反侧。
[0055]另外，在本实施例中，针对可动导体在固定导体内侧滑动的情况进行了说明，但是也可以考虑到可动导体在固定导体外侧滑动的情况。
[0056]另外，在本实施例中，针对在伸出部和接触部之间设有阶梯的情况进行了说明，但是也不一定限于阶梯，只要是以固定导体和可动导体接触时的位置关系为基准，接触部形成在与可动轴大致垂直的方向上的距离可动导体的距离比伸出部大的位置，插拔滑动动作内摩擦力最大的部位由伸出部负担，能够降低施加在接触部的摩擦力。因此，能够提高可靠性。
[0057]而且，作为接触部形成在与可动轴大致垂直的方向上的距离可动导体的距离比伸出部大的位置、阶梯之外的具体方式，可以考虑到该大致垂直的方向的直径从伸出部朝向接触部变化的方式。作为变化的方式，在可动导体在固定导体内侧滑动的情况下，大致垂直的方向的直径从伸出部朝向接触部为一贯减少方向即可，在可动导体在固定导体外侧滑动的情况下，为一贯增加方向即可。关于一种方式，将在下文的实施例中说明。
[0058]实施例2
[0059]使用图8说明实施例2。而且，对与实施例1重复部分省略说明，仅说明与实施例1的不同点。实施例1中说明的点，还包括各种替代方案，均能够适用于本实施例。
[0060]实施例1中的开闭装置中，固定导体整体使用了相同材料，但本实施例的图8所示的具有触头构造的开闭装置为从母线侧固定导体28A的前端部到伸出部34A由摩擦系数比接地断路部的各固定导体内的其他部位的摩擦系数小的材料35形成。通过这样构成，也能够抑制可动导体20的安装在母线侧固定导体28A侧的弹簧触头22A在刚接触母线侧固定导体28A的前端部后的摩擦力，其结果为，能够降低与接地断路部可动导体20连接的操作器(未图示)的驱动力，因此能够实现操作器的小型、轻量化。当然，形成有阶梯部，虽然本实施例的材料设置在从前端部到阶梯34A，但并非施加在接触部的摩擦力相比实施例1更大。能够取得实施例1的效果，同时，还能够抑制弹簧触头22A在刚接触母线侧固定导体28A的前端部后的摩擦力。
[0061 ] 而且，S卩便不使从母线侧固定导体28A的前端部到阶梯34A的材料在内部不同，在仅将从母线侧固定导体28A的前端部到阶梯34A的表面变更为摩擦系数小的材料的情况下，或者仅将母线侧固定导体28A的前端部的表面变更为摩擦系数小的材料的情况下，也能得到同样效果。
[0062]另外，在本实施例中，以可动导体20与母线侧固定导体28A滑动的部位作为代表进行了说明，关于接地断路部中间固定导体、接地断路部接地固定导体等其他与滑动相关的导体，不必重复进行说明，也能同样适用。
[0063]实施例3
[0064]使用图9说明实施例3。而且，对与上述各实施例重复部分省略说明，仅说明尤其是与实施例2的不同点。各实施例中说明的点，还包括各种替代方案，均能够适用于本实施例。
[0065]实施例2中的开闭装置中，可动导体整体使用了相同材料，但本实施例的的图9所示具有触头构造的开闭装置为从母线侧固定导体38A的前端部到阶梯44A以及可动导体30的前端部(相比弹簧触头22A靠固定导体侧)为摩擦系数比接地断路部的各固定导体的摩擦系数小的材料，尤其是绝缘物45 (固定导体侧的绝缘物)、40(可动导体侧的绝缘物)。
[0066]通过采用该构成 ，除了实施例2的效果之外，能够抑制安装在可动导体20的弹簧触头22A与固定导体18A的前端部刚接触后摩擦力，能够进一步降低与可动导体20连接的操作器(未图示)的驱动力。因此能够进一步实现操作器的小型、轻量化。
[0067]另外，通过使固定导体以及可动导体的前端部为绝缘物40、45，能够缓和导体前端的电场，因此开闭装置处于断路状态时的固定导体与可动导体间的绝缘耐力提高。其结果为，与各导体的前端为非绝缘物的情况相比较，即使缩短断路状态时的可动导体30与母线侧固定导体38A的距离也能够维持绝缘耐性，因此能够实现开闭装置的小型化以及小型化带来的轻量化。
[0068]而且，即便不使母线侧固定导体38A和可动导体30前端部整体的材质为绝缘物，只要母线侧固定导体38A的前端部和可动导体30的前端部的表面被绝缘物化，就能够得到同样效果。
[0069]另外，在本实施例中，也以弹簧触头22k与母线侧固定导体38A滑动的部位作为代表进行了说明，关于接地断路部中间固定导体、接地断路部接地固定导体等其他与滑动相关的导体，不必重复进行说明，也能同样适用。
[0070]实施例4
[0071]使用图10说明实施例4。而且，对与上述各实施例重复部分省略说明，仅说明尤其是与实施例1的不同点。实施例1中在伸出部与接触部之间设有阶梯，但在本实施例中，取代阶梯设有下述倾斜50，该倾斜50为与可动导体的可动轴方向大致垂直的方向的固定导体48的直径从伸出部朝向接触部一贯减少的方向。之外，各实施例中说明的点，还包括各种替代方案，均能够适用于本实施例。
[0072]将倾斜50设为与可动轴方向大致垂直的方向的固定导体48A的直径成为从伸出部朝向接触部一贯减少的方向，在从通电待机状态转移到断路状态的情况下(使可动导体从固定导体离开的情况)，弹簧触头22A在母线侧固定导体48A的内表面滑动，与比伸出部49A靠里侧的倾斜50接触，之后，相当于该倾斜50高度的部分被压扁而被拔出。其结果为，与设有阶梯的情况相比较，能够抑制在弹簧触头22A实施的镀银在倾斜50的磨损剥离的量，因此即使进行多次开闭动作，都能维持稳定的低接触电阻。
[0073]本实施例中，说明了与可动轴方向大致垂直的方向的固定导体48的直径从伸出部朝向接触部一贯减少的方向的倾斜中具备倾斜50的情况，但是不仅为一次函数倾斜，也可以为例如具有曲率地减少的倾斜等。
[0074]在上述各实施例中以使用镀银的情况为例进行了说明，但是不言而喻，覆盖接触部表面的镀敷不限于镀银。该不同在本发明中不涉及本质。
[0075]另外，在上述各实施例中，以接地断路部的情况为例进行了说明，但是不言而喻，本发明的适用对象不限于接地断路部。通常能够适用于具有滑动通电机构的开闭装置。
[0076]而且，本发明不限于上述的实施例，还包含各种变形例。例如，上述的实施例是为了易于理解地说明本发明而详细进行的说明，不一定限于具备所说明的所有结构。另外，一个实施例的结构的一部分能够置换为其他实施例的结构，另外，一个是实施例的结构中还可以追加其他实施例的结构。另外，关于各实施例的一部分结构，还可以追加、删除、置换其他结构。
[0077]符号说明
[0078]I一金属容器，2一固体绝缘物，3一真空阀，4一接地断路部，5一母线侧主电路导体，6—母线用电缆套筒，7—负荷侧主电路导体，8—负荷用电缆套筒，9A—固定侧陶瓷绝缘筒，9B—可动侧陶瓷绝缘筒，1A一固定侧端板，1B一可动侧端板，IlA一固定侧电极，IlB一可动侧电极，12A —固定侧支架，12B—可动侧支架，13—电弧护罩，14 一波纹管，15—波纹管护罩，17—真空阀操作杆，18A—接地断路部母线侧固定导体，18B—接地断路部接地侧固定导体，18C—接地断路部中间固定导体，19一柔性导体，20—接地断路部可动导体，21—弹簧触头安装用槽，22A、22B—弹簧触头，23—接地断路部操作用绝缘杆，24A、24B—阶梯，25—伸出部，26—接触部，35、45—固定导体前端部，40—可动导体前端部，50—倾斜。
【主权项】
1.一种开闭装置，其特征在于，具备: 固定导体； 可动导体，其与该固定导体相对，并且相对于该固定导体在内侧或者外侧滑动，并接触或者离开； 弹簧触头，其设于上述固定导体或者上述可动导体的任一方； 伸出部，其设于上述固定导体或者上述可动导体的另一方，且在上述固定导体与上述可动导体接触时，在与上述可动导体的可动轴方向大致垂直的方向上向上述一方的导体侧伸出，以及 实施了镀敷的接触部， 该接触部形成于比上述伸出部靠里侧，而且， 在上述固定导体与上述可动导体接触时，上述接触部形成于在上述大致垂直的方向上距离上述一方的导体的距离比上述伸出部大的位置。2.根据权利要求1所述的开闭装置，其特征在于， 在上述可动轴方向，在上述伸出部与上述接触部之间形成有阶梯。3.根据权利要求1所述的开闭装置，其特征在于， 在上述可动轴方向，上述伸出部与上述接触部之间的在上述大致垂直的方向上的直径从上述伸出部朝向上述接触部逐渐变化。4.根据权利要求1?3中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 具有在上述大致垂直的方向上的直径从上述伸出部朝向上述一方的导体侧逐渐变化的部位。5.根据权利要求4所述的开闭装置，其特征在于， 上述伸出部、以及 在上述大致垂直的方向上的直径从上述伸出部朝向上述一方的导体侧逐渐变化的上述部位的表面相比上述接触部的表面，动态摩擦系数小。6.根据权利要求1?5中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 在上述一方的导体，在上述固定导体与上述可动导体分离时，在上述可动轴方向上比上述弹簧触头更靠上述另一方的导体侧，具有在上述大致垂直的方向上的直径朝向上述另一方的导体侧逐渐变化的部位。7.根据权利要求6所述的开闭装置，其特征在于， 形成于比上述弹簧触头更靠上述另一方的导体侧的、在上述大致垂直的方向上的直径朝向上述另一方的导体侧逐渐变化的部位的表面，相比在上述一方的导体内比上述弹簧触头更靠上述另一方的导体的相反侧的表面，动态摩擦系数小。8.根据权利要求5或者7所述的开闭装置，其特征在于， 上述动态摩擦系数小的部位由绝缘物形成。9.根据权利要求1?8中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 上述固定导体的周围被固体绝缘物覆盖，而且上述固定导体与负荷侧电连接， 上述开闭装置还具备操作器， 来自上述操作器的操作力经由操作杆施加到上述可动导体，该可动导体与具有电流切断功能的切断器电连接，并经由该切断器而与母线侧连接。
【专利摘要】本发明目的在于提供提高了可靠性的开闭装置。其特征在于，具备固定导体(18A)、可动导体(20)、弹簧触头(22A)、伸出部(25)以及实施了镀敷的接触部(26)，该可动导体(20)与固定导体(18A)相对，并且相对于固定导体(18A)在内侧或者外侧滑动，并接触或者离开，该弹簧触头(22A)设于固定导体(18A)或者可动导体(20)的任一方，该伸出部(25)设于固定导体(18A)或者可动导体(20)的另一方，在固定导体(18A)与可动导体(20)接触时，在与可动导体(20)的可动轴方向大致的垂直的方向上向一方的导体侧伸出，接触部(26)形成于比伸出部(25)靠里侧，而且，在固定导体(18A)与可动导体(20)接触时，接触部(26)形成于在大致垂直的方向上距离一方的导体的距离比伸出部(25)大的位置。
【IPC分类】H01H31/32, H01H1/38, H01H1/44, H02B13/02, H01H31/02, H02B13/075
【公开号】CN104885178
【申请号】CN201380067913
【发明人】佐藤和弘, 森田步, 土屋贤治
【申请人】株式会社日立制作所
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年11月29日
【公告号】EP2940707A1, WO2014103612A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及采用滑动通电方式的开闭装置。
【背景技术】
[0002]开闭装置是配置在电力系统内的设备，是通过可动导体相对于固定导体改变位置来进行电路切换的装置。而且，具有如下滑动通电方式，即，通过可动导体相对于固定导体在内侧或者外侧滑动，来进行固定导体与可动导体的接触。在此，作为与滑动通电相关的装置，具有例如专利文献1、专利文献2中记载的装置。
[0003]在专利文献I以及专利文献2中记载了如下触头装置，S卩、通过使同轴上配置的一对导体在轴向上滑动移动并嵌合，经由导电性的弹簧触头使一对导体通电。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2008-204634号公报
[0007]专利文献2:日本特开2008-204635号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的课题
[0009]但是，开闭装置是反复进行电路切换的装置。在如专利文献1、专利文献2中也记载地那样采用滑动通电方式的情况下，由于在固定导体的接触部与设置在可动导体的弹簧触头之间反复进行插拔滑动动作，因此施加在与弹簧触头接触的固定导体的接触部表面的镀敷发生磨损。磨损剥离随着每次开闭动作进展，因此导致最终导体的母材露出。导体的母材露出后，每次开闭动作时触点的接触状态发生变化，固定导体与弹簧触头的接触电阻不稳定并且渐增，有可能导致接触部的温度上升。即、抑制镀敷磨损会提高接触部甚至是开闭装置自身的可靠性。
[0010]本发明鉴于上述情况，目的在于提供提高了可靠性的开闭装置。
[0011]用于解决课题的方案
[0012]为了解决上述课题，本发明的开闭装置的特征在于，具备:
[0013]固定导体；
[0014]可动导体，其与该固定导体相对，并且相对于该固定导体在内侧或者外侧滑动，并接触或者离开；
[0015]弹簧触头，其设于上述固定导体或者上述可动导体的任一方；
[0016]伸出部，其设于上述固定导体或者上述可动导体的另一方，且在上述固定导体与上述可动导体接触时，在与上述可动导体的可动轴方向大致垂直的方向上向上述一方的导体侧伸出，以及
[0017]实施了镀敷的接触部，
[0018]该接触部形成于比上述伸出部靠里侧，而且，
[0019]在上述固定导体与上述可动导体接触时，上述接触部形成于在上述大致垂直的方向上距离上述一方的导体的距离比上述伸出部大的位置。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明，能够提供提高了可靠性的开闭装置。
【附图说明】
[0022]图1是表示实施例1的开闭装置的通电状态的剖视图。
[0023]图2是表示实施例1的开闭装置的接地准备状态的剖视图。
[0024]图3是实施例1的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的放大图，是表示离开状态的图。
[0025]图4是实施例1的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的放大图，是表示接触状态的图。
[0026]图5是关于实施例1的开闭装置表示将弹簧触头设置在固定导体侧的情况的图。
[0027]图6是图5的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的放大图，是表示离开状态的图。
[0028]图7是图5的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的放大图，是表示接触状态的图。
[0029]图8是实施例2的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的放大图，是表示离开状态的图。
[0030]图9是实施例3的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的放大图，是表示离开状态的图。
[0031]图10是放大表示实施例4的接地断路部的可动导体与母线侧固定导体的接触部附近的图。
【具体实施方式】
[0032]以下，使用各图对实施本发明的最佳实施例进行说明。当然，下述仅仅是实施例，不言而喻，本发明的实施方式不受下述实施例的限制。
[0033]实施例1
[0034]使用图1?图7对实施例1进行说明。如图1以及图2所示，本实施例的开闭装置通过设置真空阀3、接地断路部4、由母线侧主电路导体5构成的母线用电缆套筒6、由负荷侧主电路导体7构成的负荷用电缆套筒8来大致构成，上述真空阀3通过在接地的金属容器I的内部由环氧树脂等固体绝缘物2 —体铸塑得到。
[0035]关于真空阀3，在由固定侧陶瓷绝缘筒9A、可动侧陶瓷绝缘筒9B、固定侧端板1A以及可动侧端板1B构成的真空容器内，配置有固定侧电极11A、可动侧电极11B、与固定侦_极IlA连接的固定侧支架12A、与可动侧电极IlB连接的可动侧支架12B、以及用于保护固定侧陶瓷绝缘筒9A和可动侧陶瓷绝缘筒9B免受电弧影响的电弧护罩13，固定侧支架12A与负荷侧主电路导体7连接，从而能够向负荷供给电力。
[0036]另外，在可动侧配置有波纹管14，以便可动侧支架12B能够移动。关于真空阀1，通过与可动侧端板1B和可动侧支架12B连接的上述波纹管14，在维持内部真空的同时，能够在轴向驱动可动侧电极11B、可动侧支架12B，由此切换可动侧电极IlB和固定侧电极IlA的接通、切断。
[0037]另外，在波纹管14与可动侧电极IlB的连接部附近，为了保护波纹管14免受开闭时的电弧的影响等而设有波纹管护罩15，并且还能够缓和波纹管端部的电场集中。
[0038]而且，可动侧电极IlB与真空阀操作杆17连接，能够驱动，该真空阀操作杆17与未图示的操作机构连接。
[0039]另一方面，接地断路部4通过在同轴上配置经由母线侧主电路导体5与母线侧连接的有底筒形状的接地断路部母线侧固定导体18A、处于接地电位的无底筒形状的接地断路部接地侧固定导体18B、位于它们中间并且经由柔性导体19与真空阀侧的可动侧支架12B电连接的无底筒形状的接地断路部中间固定导体18C、在这些各固定导体的筒形状内在直线上驱动的圆柱形状的接地断路部可动导体20、以及设于接地断路部可动导体20的两端部附近的弹簧触头安装用的槽21A、21B上安装的环状的弹簧触头22A、22B而构成，内部为空气绝缘。而且，在本实施例的接地断路部可动导体20和各固定导体中使用铜材或者铝材，但是不限定为该材质。
[0040]另外，接地断路部可动导体20经由接地断路部可动导体驱动单元、即接地断路部操作用绝缘杆23与操作器(未图示)连接，接地断路部可动导体20相对于各固定导体在接地断路部内在直线上驱动，从而能够切换为通电待机状态(或者如果接通真空阀则为通电状态)、断路状态、接地状态(或者如果真空阀内断开则为接地准备状态)。另外，各固定导体18A、18B、18C的内径设定为比接地断路部可动导体20的外径大。
[0041]另外，在接地断路部4的各固定导体和接地断路部可动导体20和弹簧触头22A、22B的表面，为了防止由于氧化等表面改性导致导通不良而实施了镀银处理，能够实现稳定的大电流通电。
[0042]在图3所示的本实施例中，在固定导体18A、18B、18C与接地断路部可动导体20接触时，在与接地断路部可动导体20的可动轴方向大致垂直的方向上，在固定导体18A、18B、18C设有向(具有弹簧触头的)接地断路部可动导体20侧伸出的伸出部25。另外，相对于伸出部25，在接地断路部可动导体20与固定导体18A、18B、18C离开时的与接地断路部可动导体20侧在可动轴方向上相反的一侧(里侧)具有接触部26。如上所述，在固定导体18A、18B、18C的表面实施了镀银处理，在接触部26的表面也实施了镀银。而且在可动轴方向，在伸出部25与接触部26之间，从伸出部25朝向接触部26形成有阶梯24A(伸出部位于靠近可动导体一侧、接触部从可动导体离开而成的阶梯)。
[0043]另外，从伸出部25朝向可动导体20侧，相对于可动导 体20的可动轴方向大致垂直方向的直径逐渐扩大。这是形成为固定导体与弹簧触头接触时的摩擦力逐渐增强的结构，能够缓和摩擦力激增。
[0044]关于如上所述构成的开闭装置，针对电路切换时的动作进行说明。图1是真空阀3以及接地断路部4的任一个被接通状态，母线侧固定导体18A-安装在母线侧固定导体侧的弹簧触头22A-可动导体20-安装在接地侧固定导体侧的弹簧触头22B-中间固定导体18C电连接。图2为接地位置的准备阶段，接地断路部4被切换为接地位置，而真空阀3的固定侧电极IlA和可动侧电极IlB离开，负荷侧没有接地。通过从该状态接通真空阀3内的可动侧电极11B，从而与真空阀3的固定侧电极IlA电连接的负荷侧接地。作为本实施例的开闭装置，除了接通状态、接地状态、接地准备状态之外，还可以取真空阀3以及接地断路部4中的可动侧电极11B、可动导体20从固定侧电极11A、接地断路部4的固定导体18A、18B、18C都离开的断路状态、接地断路部4的可动导体20与固定导体18A、18C电连接而只有真空阀3断开的切断状态(或者通电待机状态)。在本说明书中，省略对所有状态切换动作进行说明。
[0045]从图1转移到图2的状态，除了需要使真空阀3的可动侧电极IIB可动，还要使接地断路部4的可动导体20可动。关于接地断路部4，各固定导体的内径设定为比可动导体20的外径大，可动导体20能够在各固定导体的筒形状内(不论有底还是无底)滑动。
[0046]使用图3以及图4说明固定导体18A、18B、18C与可动导体20的滑动动作。此处，使用固定导体中固定导体18A作为代表进行说明。但是，其他固定导体18B、18C也具备同样的构造，能够抑制磨损。
[0047]在不具备本实施例的机构的情况下，在接地断路部4从断路状态转移到通电待机状态时，如上所述，若可动导体20驱动到母线侧固定导体18A侧，则可动导体20的安装在母线侧固定导体18A侧的弹簧触头22A最初与母线侧固定导体18A的前端部接触，被压扁并被插入，在母线侧固定导体18A的内表面滑动，在通电用的规定位置停止。弹簧触头22A刚接触母线侧固定导体18A的前端缘部后的摩擦力在一系列的插拔滑动动作中最大。
[0048]此处，弹簧触头22A是将具有弹簧性的线材卷绕为螺旋状并形成为圆环状的构件，线材的直径相对于固定导体18而言非常细，对于固定导体18是一种突起物。
[0049]因此，产生弹簧触头22A的线材机械性削掉母线侧固定导体18A的前端部的镀银的磨损剥离。而且，在母线侧固定导体18A的前端部产生的磨损剥离进展到母线侧固定导体18A的内表面的弹簧触头22A的停止位置。该磨损剥离由于母线侧固定导体18A与弹簧触头22A的滑动、也就是开闭动作的反复而逐渐进展，因此最终母线侧固定导体18A的母材露出，有可能母线侧固定导体18A与弹簧触头22A的接触电阻增加。
[0050]另一方面，在本实施例中，在伸出部25与接触部26之间，从伸出部25朝向接触部26形成有阶梯24A，从前端部到伸出部25能够负担插拔滑动动作中摩擦力最大的部位，相对于比阶梯24A靠里侧的接触部26而言，能够以小于未设阶梯24A情况下所施加的摩擦力的摩擦力滑动，因此能够抑制镀敷的磨损剥离。因此，能够长时间维持稳定的低接触电阻，防止通电部的温度上升等，能够提高可靠性。
[0051]并且，在本实施例中，如图1至图4所示，说明了在可动导体20上安装弹簧触头22A、22B并在接地断路部的各固定导体的内表面设有阶梯的例子，但在如下情况下也能得到同样效果，即，如图5至图7所示，在接地断路部的各固定导体安装弹簧触头52，在接地断路部可动导体的端部附近设置伸出部53，在比伸出部53靠里侧(在可动轴方向上从固定导体离开的一侧)设置阶梯54，并且在比阶梯54靠里侧设置接触部55。图5至图7中，除了设置弹簧触头52的导体相反、设置伸出部53以及接触部55的导体相反之外是同样的，因此省略详细说明。
[0052]S卩，弹簧触头可以设置于固定导体或者可动导体的任一个上，只要在另一个导体上设有伸出部，且在比伸出部靠里侧设有接触部，就能够通过固定导体与可动导体的相对运动产生摩擦力，因此能得到同样效果。
[0053]伸出部指的是，设于未设弹簧触头的导体上，以固定导体和可动导体接触时的位置关系为基准，在与可动导体的可动轴方向大致垂直的方向上，向具有弹簧触头的导体侧伸出的部位。
[0054]比伸出部靠里侧，换言之，相当于以固定导体和可动导体离开时两者的位置关系为基准，在可动导体的可动轴方向上，相对于伸出部，位于与具有弹簧触头的导体的相反侧。
[0055]另外，在本实施例中，针对可动导体在固定导体内侧滑动的情况进行了说明，但是也可以考虑到可动导体在固定导体外侧滑动的情况。
[0056]另外，在本实施例中，针对在伸出部和接触部之间设有阶梯的情况进行了说明，但是也不一定限于阶梯，只要是以固定导体和可动导体接触时的位置关系为基准，接触部形成在与可动轴大致垂直的方向上的距离可动导体的距离比伸出部大的位置，插拔滑动动作内摩擦力最大的部位由伸出部负担，能够降低施加在接触部的摩擦力。因此，能够提高可靠性。
[0057]而且，作为接触部形成在与可动轴大致垂直的方向上的距离可动导体的距离比伸出部大的位置、阶梯之外的具体方式，可以考虑到该大致垂直的方向的直径从伸出部朝向接触部变化的方式。作为变化的方式，在可动导体在固定导体内侧滑动的情况下，大致垂直的方向的直径从伸出部朝向接触部为一贯减少方向即可，在可动导体在固定导体外侧滑动的情况下，为一贯增加方向即可。关于一种方式，将在下文的实施例中说明。
[0058]实施例2
[0059]使用图8说明实施例2。而且，对与实施例1重复部分省略说明，仅说明与实施例1的不同点。实施例1中说明的点，还包括各种替代方案，均能够适用于本实施例。
[0060]实施例1中的开闭装置中，固定导体整体使用了相同材料，但本实施例的图8所示的具有触头构造的开闭装置为从母线侧固定导体28A的前端部到伸出部34A由摩擦系数比接地断路部的各固定导体内的其他部位的摩擦系数小的材料35形成。通过这样构成，也能够抑制可动导体20的安装在母线侧固定导体28A侧的弹簧触头22A在刚接触母线侧固定导体28A的前端部后的摩擦力，其结果为，能够降低与接地断路部可动导体20连接的操作器(未图示)的驱动力，因此能够实现操作器的小型、轻量化。当然，形成有阶梯部，虽然本实施例的材料设置在从前端部到阶梯34A，但并非施加在接触部的摩擦力相比实施例1更大。能够取得实施例1的效果，同时，还能够抑制弹簧触头22A在刚接触母线侧固定导体28A的前端部后的摩擦力。
[0061 ] 而且，S卩便不使从母线侧固定导体28A的前端部到阶梯34A的材料在内部不同，在仅将从母线侧固定导体28A的前端部到阶梯34A的表面变更为摩擦系数小的材料的情况下，或者仅将母线侧固定导体28A的前端部的表面变更为摩擦系数小的材料的情况下，也能得到同样效果。
[0062]另外，在本实施例中，以可动导体20与母线侧固定导体28A滑动的部位作为代表进行了说明，关于接地断路部中间固定导体、接地断路部接地固定导体等其他与滑动相关的导体，不必重复进行说明，也能同样适用。
[0063]实施例3
[0064]使用图9说明实施例3。而且，对与上述各实施例重复部分省略说明，仅说明尤其是与实施例2的不同点。各实施例中说明的点，还包括各种替代方案，均能够适用于本实施例。
[0065]实施例2中的开闭装置中，可动导体整体使用了相同材料，但本实施例的的图9所示具有触头构造的开闭装置为从母线侧固定导体38A的前端部到阶梯44A以及可动导体30的前端部(相比弹簧触头22A靠固定导体侧)为摩擦系数比接地断路部的各固定导体的摩擦系数小的材料，尤其是绝缘物45 (固定导体侧的绝缘物)、40(可动导体侧的绝缘物)。
[0066]通过采用该构成 ，除了实施例2的效果之外，能够抑制安装在可动导体20的弹簧触头22A与固定导体18A的前端部刚接触后摩擦力，能够进一步降低与可动导体20连接的操作器(未图示)的驱动力。因此能够进一步实现操作器的小型、轻量化。
[0067]另外，通过使固定导体以及可动导体的前端部为绝缘物40、45，能够缓和导体前端的电场，因此开闭装置处于断路状态时的固定导体与可动导体间的绝缘耐力提高。其结果为，与各导体的前端为非绝缘物的情况相比较，即使缩短断路状态时的可动导体30与母线侧固定导体38A的距离也能够维持绝缘耐性，因此能够实现开闭装置的小型化以及小型化带来的轻量化。
[0068]而且，即便不使母线侧固定导体38A和可动导体30前端部整体的材质为绝缘物，只要母线侧固定导体38A的前端部和可动导体30的前端部的表面被绝缘物化，就能够得到同样效果。
[0069]另外，在本实施例中，也以弹簧触头22k与母线侧固定导体38A滑动的部位作为代表进行了说明，关于接地断路部中间固定导体、接地断路部接地固定导体等其他与滑动相关的导体，不必重复进行说明，也能同样适用。
[0070]实施例4
[0071]使用图10说明实施例4。而且，对与上述各实施例重复部分省略说明，仅说明尤其是与实施例1的不同点。实施例1中在伸出部与接触部之间设有阶梯，但在本实施例中，取代阶梯设有下述倾斜50，该倾斜50为与可动导体的可动轴方向大致垂直的方向的固定导体48的直径从伸出部朝向接触部一贯减少的方向。之外，各实施例中说明的点，还包括各种替代方案，均能够适用于本实施例。
[0072]将倾斜50设为与可动轴方向大致垂直的方向的固定导体48A的直径成为从伸出部朝向接触部一贯减少的方向，在从通电待机状态转移到断路状态的情况下(使可动导体从固定导体离开的情况)，弹簧触头22A在母线侧固定导体48A的内表面滑动，与比伸出部49A靠里侧的倾斜50接触，之后，相当于该倾斜50高度的部分被压扁而被拔出。其结果为，与设有阶梯的情况相比较，能够抑制在弹簧触头22A实施的镀银在倾斜50的磨损剥离的量，因此即使进行多次开闭动作，都能维持稳定的低接触电阻。
[0073]本实施例中，说明了与可动轴方向大致垂直的方向的固定导体48的直径从伸出部朝向接触部一贯减少的方向的倾斜中具备倾斜50的情况，但是不仅为一次函数倾斜，也可以为例如具有曲率地减少的倾斜等。
[0074]在上述各实施例中以使用镀银的情况为例进行了说明，但是不言而喻，覆盖接触部表面的镀敷不限于镀银。该不同在本发明中不涉及本质。
[0075]另外，在上述各实施例中，以接地断路部的情况为例进行了说明，但是不言而喻，本发明的适用对象不限于接地断路部。通常能够适用于具有滑动通电机构的开闭装置。
[0076]而且，本发明不限于上述的实施例，还包含各种变形例。例如，上述的实施例是为了易于理解地说明本发明而详细进行的说明，不一定限于具备所说明的所有结构。另外，一个实施例的结构的一部分能够置换为其他实施例的结构，另外，一个是实施例的结构中还可以追加其他实施例的结构。另外，关于各实施例的一部分结构，还可以追加、删除、置换其他结构。
[0077]符号说明
[0078]I一金属容器，2一固体绝缘物，3一真空阀，4一接地断路部，5一母线侧主电路导体，6—母线用电缆套筒，7—负荷侧主电路导体，8—负荷用电缆套筒，9A—固定侧陶瓷绝缘筒，9B—可动侧陶瓷绝缘筒，1A一固定侧端板，1B一可动侧端板，IlA一固定侧电极，IlB一可动侧电极，12A —固定侧支架，12B—可动侧支架，13—电弧护罩，14 一波纹管，15—波纹管护罩，17—真空阀操作杆，18A—接地断路部母线侧固定导体，18B—接地断路部接地侧固定导体，18C—接地断路部中间固定导体，19一柔性导体，20—接地断路部可动导体，21—弹簧触头安装用槽，22A、22B—弹簧触头，23—接地断路部操作用绝缘杆，24A、24B—阶梯，25—伸出部，26—接触部，35、45—固定导体前端部，40—可动导体前端部，50—倾斜。
【主权项】
1.一种开闭装置，其特征在于，具备: 固定导体； 可动导体，其与该固定导体相对，并且相对于该固定导体在内侧或者外侧滑动，并接触或者离开； 弹簧触头，其设于上述固定导体或者上述可动导体的任一方； 伸出部，其设于上述固定导体或者上述可动导体的另一方，且在上述固定导体与上述可动导体接触时，在与上述可动导体的可动轴方向大致垂直的方向上向上述一方的导体侧伸出，以及 实施了镀敷的接触部， 该接触部形成于比上述伸出部靠里侧，而且， 在上述固定导体与上述可动导体接触时，上述接触部形成于在上述大致垂直的方向上距离上述一方的导体的距离比上述伸出部大的位置。2.根据权利要求1所述的开闭装置，其特征在于， 在上述可动轴方向，在上述伸出部与上述接触部之间形成有阶梯。3.根据权利要求1所述的开闭装置，其特征在于， 在上述可动轴方向，上述伸出部与上述接触部之间的在上述大致垂直的方向上的直径从上述伸出部朝向上述接触部逐渐变化。4.根据权利要求1?3中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 具有在上述大致垂直的方向上的直径从上述伸出部朝向上述一方的导体侧逐渐变化的部位。5.根据权利要求4所述的开闭装置，其特征在于， 上述伸出部、以及 在上述大致垂直的方向上的直径从上述伸出部朝向上述一方的导体侧逐渐变化的上述部位的表面相比上述接触部的表面，动态摩擦系数小。6.根据权利要求1?5中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 在上述一方的导体，在上述固定导体与上述可动导体分离时，在上述可动轴方向上比上述弹簧触头更靠上述另一方的导体侧，具有在上述大致垂直的方向上的直径朝向上述另一方的导体侧逐渐变化的部位。7.根据权利要求6所述的开闭装置，其特征在于， 形成于比上述弹簧触头更靠上述另一方的导体侧的、在上述大致垂直的方向上的直径朝向上述另一方的导体侧逐渐变化的部位的表面，相比在上述一方的导体内比上述弹簧触头更靠上述另一方的导体的相反侧的表面，动态摩擦系数小。8.根据权利要求5或者7所述的开闭装置，其特征在于， 上述动态摩擦系数小的部位由绝缘物形成。9.根据权利要求1?8中任一项所述的开闭装置，其特征在于， 上述固定导体的周围被固体绝缘物覆盖，而且上述固定导体与负荷侧电连接， 上述开闭装置还具备操作器， 来自上述操作器的操作力经由操作杆施加到上述可动导体，该可动导体与具有电流切断功能的切断器电连接，并经由该切断器而与母线侧连接。
【专利摘要】本发明目的在于提供提高了可靠性的开闭装置。其特征在于，具备固定导体(18A)、可动导体(20)、弹簧触头(22A)、伸出部(25)以及实施了镀敷的接触部(26)，该可动导体(20)与固定导体(18A)相对，并且相对于固定导体(18A)在内侧或者外侧滑动，并接触或者离开，该弹簧触头(22A)设于固定导体(18A)或者可动导体(20)的任一方，该伸出部(25)设于固定导体(18A)或者可动导体(20)的另一方，在固定导体(18A)与可动导体(20)接触时，在与可动导体(20)的可动轴方向大致的垂直的方向上向一方的导体侧伸出，接触部(26)形成于比伸出部(25)靠里侧，而且，在固定导体(18A)与可动导体(20)接触时，接触部(26)形成于在大致垂直的方向上距离一方的导体的距离比伸出部(25)大的位置。
【IPC分类】H01H31/32, H01H1/38, H01H1/44, H02B13/02, H01H31/02, H02B13/075
【公开号】CN104885178
【申请号】CN201380067913
【发明人】佐藤和弘, 森田步, 土屋贤治
【申请人】株式会社日立制作所
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年11月29日
【公告号】EP2940707A1, WO2014103612A1
最新回复(0)