JP2001286016A - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトを図りつつ、ガス遮断器動作時の
衝撃力を小さくし、且つ耐震性を高めることができるガ
ス絶縁開閉装置を提供する。 【解決手段】 遮断器１２を含む各回線構成機器が床ス
ラブ１上に設置されたガス絶縁開閉装置において、遮断
器１２の下面には弾塑性ダンパーからなる遮断器用ダン
パー１７が取付けられている。この遮断器用ダンパー１
７と床スラブ１との間には防振ゴム１５が配設されてい
る。防振ゴム１５はスタッド１６によって床スラブ１に
固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遮断器を含むガス
絶縁開閉装置に係り、特にその防振構造の改良技術に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガス絶縁開閉装置に含まれるガ
ス遮断器はＳＦ₆ガスを絶縁媒体として用い、送電系統
に地絡事故を検出すると、いちはやく動作し事故系統を
切離して事故の拡大を防止することを目的としている。
しかし、このガス遮断器の動作は極めて高速のため、衝
撃力と騒音が非常に大きく、変電所によってはその運用
上、大きな障害となる場合があった。

【０００３】特に最近では、大都市の電力需要の増加か
ら、都心のビルの地下に大規模な変電所を開設すること
が多くなってきたので、種々の問題を引起こしていた。
例えば、都心のビルでは地下２階に変電所が配置され、
その上の地下１階に飲食店街等が配置されることが多
い。この場合、静粛が望まれるレストラン等に、わずか
でもガス遮断器動作時の操作振動や騒音が伝達されると
問題となることがあり、売上げ高の減少等の苦情が寄せ
られることがあった。従って、ガス遮断器自体の操作振
動を低減するか、または、操作時の振動の伝達経路を制
限する必要があった。

【０００４】図１２は、特開平６−３５１１１６に示さ
れた防振対策を施したガス絶縁開閉装置の構成図であ
る。床スラブ１上には基礎ベース２が設置され、基礎ベ
ース２上方に共通ベース４が設置されている。共通ベー
ス４上には遮断器１２を含む各回線構成機器５が設置さ
れている。振動発生メカニズムは遮断器１２を操作する
際に衝撃力が発生し、これが基礎ベース２及び共通ベー
ス４を介して床スラブ１に伝播するものである。この操
作時の振動を低減するために、基礎ベース２と共通ベー
ス４との間に振動絶縁装置３が配置されている。

【０００５】振動絶縁装置３は、基礎ベース２の上面と
共通ベース４の下面との間に配置された第１の防振ゴム
６と、それに対向する位置に共通ベース４内に配置され
た第２の防振ゴム７と、結合ロッド８及びナット９とか
ら構成される。結合ロッド８及びナット９は基礎ベース
２の上面、第１の防振ゴム６、第２の防振ゴム７並びに
共通ベースの下面とを結合するためのものである。さら
に、耐震性能確保を目的として、固定座１０及びスライ
ドベアリング１１が配置されている。固定座１０は床ス
ラブ１に固定されており、その上端部と共通ベース４と
の間にスライドベアリング１１が取付けられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された従来のガス絶縁開閉装置には、以下に
述べるような解決すべき課題があった。すなわち、ガス
遮断器１２の動作時に発生する衝撃力の伝達を防止する
には、全体の固有振動数を動作時の衝撃周波数の少なく
とも数分の一にする必要がある。そのため、振動絶縁装
置３においてばね定数の低い防振ゴム６，７を採用しな
くてはならない。ところが、防振ゴム６，７のばね定数
が低いと、地震時の水平方向の応答変位が大きくなり易
いという問題がある。そこで上記従来例では、水平方向
の変位を拘束するために固定座１０及びスライドベアリ
ング１１が配置されていた。このため、ガス絶縁開閉装
置の複雑化及び大形化を招くといった不具合が生じた。

【０００７】本発明は、上記の点を考慮して成されたも
ので、その目的は、コンパクトを図りつつ、ガス遮断器
動作時の衝撃力を小さくし、且つ耐震性を高めることが
できるガス絶縁開閉装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、遮断器を含む各回線構成機器が床スラブ
上に設置されたガス絶縁開閉装置において、次のような
技術的な特徴を有している。

【０００９】請求項１の発明は、前記遮断器の下面に遮
断器用ダンパーが取付けられ、前記遮断器用ダンパーと
前記床スラブとの間に防振ゴムが配設されたことを特徴
とする。以上の請求項１の発明によれば、遮断器と床ス
ラブの間に遮断器用ダンパーを介して防振ゴムを配設す
るといった簡単な構成により、遮断器の動作時にはダン
パーが変形することで遮断器自体の操作振動を吸収する
ことができる。そのため、床スラブへの衝撃力の伝達を
低減でき、建屋上部階への振動や騒音を大幅に抑えるこ
とができる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１記載のガス絶
縁開閉装置において、遮断器用ダンパーにギャップ部が
形成されたことを特徴としている。このような請求項２
の発明においては、ギャップ部の形成により遮断器の操
作振動の一部が床面スラブに伝達しなくなり、床面スラ
ブへの衝撃力の伝播を低減することができる。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１または２記載
のガス絶縁開閉装置において、前記遮断器とその他の回
線構成機器との間にベローが配置され、前記ベローにベ
ロー用ダンパーが取付けられたことを特徴とする。以上
の請求項３の発明においては、遮断器とその他の回線構
成機器との間にダンパーを介してベローを配置すること
で、遮断器動作時における遮断器とその他の回線構成機
器との相対変位を大きくすることができる。その結果、
ベロー用ダンパーの変形量も大きくなり、遮断器の発す
る振動エネルギーを熱エネルギーへ変換することが可能
となる。これにより、床スラブに伝わる衝撃力を大幅に
低減することができる。

【００１２】請求項４の発明は、請求項３記載のガス絶
縁開閉装置において、前記ベロー用ダンパーは弾性材と
弾塑性材とが軸方向に積層されて構成されたことを特徴
とする。上記の請求項４の発明によれば、弾性材と弾塑
性材とを軸方向に積層してベロー用ダンパーを構成する
ので軸方向に変形可能であり、遮断器動作時の振動エネ
ルギーから熱エネルギーへの変換をより効果的に行うこ
とができる。

【００１３】請求項５の発明は、前記床スラブ上方に共
通ベースが設置され、この共通ベースの上面に前記遮断
器が配置され、共通ベースの下面に遮断器用ダンパーが
取付けられ、前記遮断器用ダンパーと前記床スラブとの
間に防振ゴムが配置され、さらに前記遮断器とその他の
回線構成機器との間にベローが配置され、前記ベローに
はベロー用ダンパーが取付けられたことを特徴とする。
以上の構成を有する請求項５の発明においては、遮断器
を配置した共通ベースと床スラブとの間にダンパーを介
して防振ゴムを配置し、さらに遮断器とその他の回線構
成機器との間にダンパーを介してベローを配置すること
により、遮断器の動作時には２つのダンパーが変形する
ことで遮断器の操作振動を吸収することができる。その
ため、床スラブへの衝撃力の伝達を低減でき、建屋上部
階への振動や騒音を大幅に抑えることができる。

【００１４】請求項６の発明は、請求項５記載のガス絶
縁開閉装置において、前記共通ベースと前記床スラブの
間に前記遮断器用ダンパーと前記防振ゴムとが並列に配
置されたことを特徴とする。以上のような請求項６の発
明においては、共通ベースと床スラブの間に並列に配置
した遮断器用ダンパー及び防振ゴムが、遮断器動作時の
操作振動を吸収することができる。そのため、床スラブ
に伝わる衝撃力を大幅に低減できる。また、地震時にも
遮断器用ダンパーが振動エネルギーを吸収するので、耐
震性も向上する。

【００１５】請求項７の発明は、請求項５または６記載
のガス絶縁開閉装置において、前記共通ベースの上面に
母線側タンクが配置され、前記遮断器以外の回線構成機
器のタンクと、前記母線側タンクとの間に、タンク用ダ
ンパーが取付けられたことを特徴としている。このよう
な請求項７の発明によれば、遮断器以外の回線構成機器
のタンクと、母線側タンクとの間に取付けたタンク用ダ
ンパーが、遮断器動作時の操作振動を吸収することがで
き、効果的に床スラブに伝わる衝撃力を低減できる。ま
た、地震時にもタンク用ダンパーが振動エネルギーを吸
収し、優れた耐震性を確保することができる。

【００１６】請求項８の発明は、請求項７記載のガス絶
縁開閉装置において、前記防振ゴムが支持する回線構成
機器から構成される系の上下方向の固有振動数が１０Hz
以下になるように前記防振ゴムのばね定数が設定された
ことを特徴とする。以上の請求項８の発明では、水平方
向のばね定数を高くし、上下方向のばね定数は固有振動
数が１０Hz以下と低くしている。そのため、耐震性を損
なうことなく効果的に床スラブに伝わる衝撃力を低減で
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】（１）第１の実施の形態…請求項
１対応 ［構成］以下、本発明の実施の形態の一例として第１の
実施の形態を図１から図３を参照して具体的に説明す
る。なお、従来技術と同一の部材に関しては同一符号を
付して説明は省略する。図１に示すように、遮断器１２
を含む各回線構成機器が床スラブ１上に設置されたガス
絶縁開閉装置において、遮断器１２の下面には弾塑性ダ
ンパーからなる遮断器用ダンパー１７が取付けられてい
る。この遮断器用ダンパー１７と床スラブ１との間には
防振ゴム１５が配設されている。防振ゴム１５はスタッ
ド１６によって床スラブ１に固定されている。また、遮
断器１２とその他の回線構成機器との間にはスタッド１
９によってベロー１８が取付けられている。

【００１８】図２に示すように、遮断器用ダンパー１７
は、図面右方向に開口部を向けた略Ｕ字形の部材であ
り、鉄板からなる弾性材１７Ａ、１７Ｃ、鉛板からなる
弾塑性材１７Ｂが積層して構成されている。このとき、
弾性材１７Ａ、１７Ｃは弾塑性材１７Ｂを挟むよう配置
されている。遮断器用ダンパー１７の一端部（下側）は
遮断器１２の支持脚１２Ａ上にボルト１２Ｂによって固
定され、他端部（上側）は床スラブ１に固定されたスタ
ッド１６の上端部にナット９によって固定されている。

【００１９】［作用効果］次に、このように構成したガ
ス絶縁開閉装置の作用効果について、図３を参照して説
明する。遮断器１２の動作時に図３（ａ）に示すような
衝撃力が作用し、床スラブ１には図３（ｂ）の点線に示
すような荷重が伝達する。遮断器１２動作時の操作振動
により、遮断器用ダンパー１７が変形し、振動エネルギ
ーが熱エネルギーに変換される。その結果、従来の防振
ゴムのみを用いた場合の床スラブに伝達する荷重（実
線）よりも、床面に伝達する荷重（点線）が低減され
る。したがって、建屋支柱を伝わって上部階へ伝達する
振動や騒音を低減することができる。このような第１の
実施の形態によれば、遮断器１２と床スラブ１の間にダ
ンパー１７を介して防振ゴム１５を配設するという極め
て簡単な構成により、装置のコンパクト化を図りつつ、
耐震性を損なうことなく遮断器１２動作時の衝撃力を小
さくすることができる。

【００２０】（２）第２の実施の形態…請求項２対応 ［構成］図４に示すように、第２の実施の形態は、遮断
器用ダンパー１７の一端部（上側）にギャップ部１３が
形成されつつナット９により固定されたことを特徴とし
ている。

【００２１】［作用効果］このように構成した第２の実
施の形態によれば、遮断器１２動作時には、遮断器が上
下方向に振動する。このとき、振動が遮断器用ダンパー
１７のギャップ部１３のギャップ長を超えると、遮断器
用ダンパー１７が変形し、振動エネルギーを熱エネルギ
ーに変換することができる。その結果、耐震性を損なう
ことなく、床スラブ１に伝達する荷重すなわち衝撃力を
低減することができる。このため、建屋支柱を伝わって
上部階へ伝達する振動及び騒音を抑えることができる。

【００２２】（３）第３の実施の形態…請求項３対応 ［構成］第３の実施の形態の特徴は、図５に示すように
遮断器１２とその他の回線構成機器との間に配置された
ベロー１８にベロー用ダンパー２０が取付けられた点に
ある。図６に示すように、ベロー用ダンパー２０は、押
え板２１及び当て板２３に鉛板からなる弾塑性材２２が
挟持され、ベロー１８の軸方向の変形を拘束するように
構成されている。また、ベロー用ダンパー２０はスタッ
ド１９及びナット２４によってベロー１８のフランジ１
８Ａに固定されている。

【００２３】［作用効果］以上のような第３の実施の形
態においては、ベロー１８をダンパー２０を介してスタ
ッド１９で固定したことにより、耐震性を損なうことな
く、優れた耐震性能を確保することができる。また第３
の実施の形態では、ベロー用ダンパー２０によりベロー
１８の軸方向の変形は拘束されているが、上下方向の変
形は完全には拘束されていない。そのため、遮断器動作
時の上下方向の操作振動によって、ベロー用ダンパー２
０の弾塑性材２２が変形し、振動エネルギーを熱エネル
ギに変換することができる。その結果、床スラブ１に伝
達する衝撃力が大幅に低減し、上部階へ伝達する振動及
び騒音を抑制することが可能である。

【００２４】（４）第４の実施の形態…請求項４対応 ［構成］第４の実施の形態は、前記第３の実施の形態を
改良したもので、ベロー用ダンパー２０Ａが、鉄板から
なる弾性材２６と鉛板からなる弾塑性材２７とが軸方向
に積層されて構成されたことを特徴としている（図７参
照）。

【００２５】［作用効果］このような構成を有する第４
の実施の形態では、遮断器動作時にはベロー１８が上下
方向だけでなく軸方向にも変形することができ、振動エ
ネルギーを熱エネルギーにより効果的に変換できる。し
たがって、遮断器動作時の操作振動をベロー用ダンパー
２０が変形することによって大きく吸収することがで
き、床スラブ１に伝達する衝撃力を著しく低減すること
ができる。これにより、建屋上部階への振動や騒音を大
幅に抑えることができる。

【００２６】（５）第５の実施の形態…請求項５対応 ［構成］第５の実施の形態は、図８に示すように、床ス
ラブ１上に遮断器１２を含む各回線構成機器が設置され
たガス絶縁開閉装置において、遮断器１２及び母線側タ
ンク２８が共通ベース２に設置され、この共通ベース２
と床スラブ１との間に遮断器用ダンパー１７を介して防
振ゴム１５が配置されている。さらに遮断器１２とその
他の回線構成機器との間にベロー１８が配置し、このベ
ロー１８はベロー用ダンパー２０を介してスタッド１９
により固定されている。

【００２７】［作用効果］このような構成の第５の実施
の形態では、遮断器１２の動作時には遮断器用ダンパー
１７及びベロー用ダンパー２０が変形することによっ
て、操作振動を吸収することができる。そのため、床ス
ラブ１への衝撃力の伝達を低減でき、建屋上部階への振
動や騒音を大幅に抑えることができる。

【００２８】（６）第６の実施の形態…請求項６対応 ［構成］第６の実施の形態は、図９に示すように、共通
ベース２と床スラブ１の間に遮断器用ダンパー１７と防
振ゴム１５とが並列に配置されたことを特徴としてい
る。

【００２９】［作用効果］第６の実施の形態では、この
ように構成することによって遮断器１２動作時の衝撃力
は共通ベース２、さらには防振ゴム１５および遮断器用
ダンパー１７を介して床スラブ１に伝達されるが、その
際に衝撃力の一部がダンパー１７の変形により吸収され
ることになる。したがって、床スラブ１に伝達する衝撃
力を低減することができる。また、地震時にも遮断器用
ダンパー１７が振動エネルギーを吸収するので、耐震性
も向上する。

【００３０】（７）第７の実施の形態…請求項７対応 ［構成］図１０に示すように第７の実施の形態では、共
通ベース２側に配置された母線側タンク２８と、遮断器
１２とベロー１８を介して接続しているその他の構成機
器側のタンク３０との間に、タンク用ダンパー２９が取
付けられている。

【００３１】［作用効果］このような構成の第７の実施
の形態においては、遮断器１２動作時の操作振動を３つ
のダンパー、すなわち遮断器用ダンパー１７、ベロー用
ダンパー２０、タンク用ダンパー２９によって吸収する
ことができる。その結果、効果的に床スラブ１に伝達す
る衝撃力を低減できる。また、地震時にもタンク用ダン
パー２９が振動エネルギーを吸収できるので、優れた耐
震性を確保できる。

【００３２】（８）第８の実施の形態…請求項８対応 ［構成］第８の実施の形態は、前記防振ゴム１５が支持
する回線構成機器から構成される系の上下方向の固有振
動数が１０Hz以下になるように前記防振ゴムのばね定数
が設定されている。すなわち、第８の実施の形態では水
平方向のばね定数を高く、上下方向のばね定数を低くな
っている。

【００３３】［作用効果］このような第８の実施の形態
に係るガス絶縁開閉装置の特性動作について図３および
図１１を参照して説明する。遮断器１２動作時には、図
３（ａ）に示すような衝撃力が作用し、共通ベース２の
遮断器１２直下には図３（ｂ）に示すような荷重が伝達
する。この遮断器１２動作時の衝撃力によって遮断器お
よび共通ベースが上下方向に振動する。この上下方向の
固有振動数と床スラブ１への衝撃伝達率との関係は図１
１に示すように固有振振動数が低いほど衝撃伝達率も低
減する。

【００３４】従来はガス絶縁開閉装置の耐震性能を確保
するため、水平方向、上下方向とも固有振動数を１０Hz
以上に設定することが多かった。しかし第８の実施の形
態では、防振ゴム１５の水平方向のばね定数を高く、上
下方向のばね定数を低くすることにより、防振性能を向
上させつつ耐震性能を確保している。さらに、隣接する
回線との間にダンパー２９を配設することにより、地震
時の応答も低減させることができる。つまり、第８の実
施の形態においては、防振ゴム１５のばね定数を水平方
向と上下方向とで変え、上下方向の固有振動数を１０Hz
以下にし、隣接する回線との間にダンパーを配設したこ
とにより、耐震性を損なうことなく、床面に伝達する衝
撃力を著しく低減することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス絶縁
開閉装置よれば、遮断器と床スラブ、回線構成機器との
間に防振ゴムやダンパーを配置することによって、コン
パクトを図りつつ、ガス遮断器動作時の衝撃力を小さく
し、且つ耐震性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のガス絶縁開閉装置
の構成図。

【図２】本発明の第１の実施の形態のガス絶縁開閉装置
の構成図。

【図３】本発明の第１の実施の形態のガス絶縁開閉装置
の特性を示す説明図。

【図４】本発明の第２の実施の形態のガス絶縁開閉装置
の構成図。

【図５】本発明の第３の実施の形態のガス絶縁開閉装置
の構成図。

【図６】本発明の第３の実施の形態のガス絶縁開閉装置
の構成図。

【図７】本発明の第４の実施の形態のガス絶縁開閉装置
の構成図。

【図８】本発明の第５の実施の形態のガス絶縁開閉装置
の構成図。

【図９】本発明の第６の実施の形態のガス絶縁開閉装置
の構成図。

【図１０】本発明の第７の実施の形態のガス絶縁開閉装
置の構成図。

【図１１】本発明の第８の実施の形態のガス絶縁開閉装
置の特性を示す説明図。

【図１２】従来のガス絶縁開閉装置を示す構成図。

【符号の説明】

１…床スラブ ２…基礎ベース ４…共通ベース ５…各回線構成機器 ９，２４…ナット １２…遮断器 １５…防振ゴム １６，１９…スタッド １７…遮断器用ダンパー １７Ａ，１７Ｃ，２６…弾性材 １７Ｂ，２２，２７…弾塑性材 １８…遮断器用ベロー ２０…ベロー用ダンパー ２８…母線側タンク ２９…タンク用ダンパー ３０…タンク

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮断器を含む各回線構成機器が床スラブ
   上に設置されたガス絶縁開閉装置において、 前記遮断器の下面に遮断器用ダンパーが取付けられ、 前記遮断器用ダンパーと前記床スラブとの間に防振ゴム
   が配設されたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 【請求項２】 前記遮断器用ダンパーにギャップ部が形
   成されたことを特徴とする請求項１記載のガス絶縁開閉
   装置。
3. 【請求項３】 前記遮断器とその他の回線構成機器との
   間にベローが配置され、 前記ベローにベロー用ダンパーが取付けられたことを特
   徴とする請求項１または２記載のガス絶縁開閉装置。
4. 【請求項４】 前記ベロー用ダンパーは弾性材と弾塑性
   材とが軸方向に積層されて構成されたことを特徴とする
   請求項３記載のガス絶縁開閉装置。
5. 【請求項５】 遮断器を含む各回線構成機器が床スラブ
   上に設置されたガス絶縁開閉装置において、 前記床スラブ上方に共通ベースが設置され、 この共通ベースの上面に前記遮断器が配置され、共通ベ
   ースの下面に遮断器用ダンパーが取付けられ、 前記遮断器用ダンパーと前記床スラブとの間に防振ゴム
   が配置され、 さらに前記遮断器とその他の回線構成機器との間にベロ
   ーが配置され、 前記ベローにはベロー用ダンパーが取付けられたことを
   特徴とするガス絶縁開閉装置。
6. 【請求項６】 前記共通ベースと前記床スラブの間に前
   記遮断器用ダンパーと前記防振ゴムとが並列に配置され
   たことを特徴とする請求項５記載のガス絶縁開閉装置。
7. 【請求項７】 前記共通ベースの上面に母線側タンクが
   配置され、 前記遮断器以外の回線構成機器のタンクと、前記母線側
   タンクとの間に、タンク用ダンパーが取付けられたこと
   を特徴とする請求項５または６記載のガス絶縁開閉装
   置。
8. 【請求項８】 前記防振ゴムが支持する回線構成機器か
   ら構成される系の上下方向の固有振動数が１０Hz以下に
   なるように前記防振ゴムのばね定数が設定されたことを
   特徴とする請求項７記載のガス絶縁開閉装置。