JP2007012343A5 - - Google Patents

Description

ヒューズストライカの突出力伝達機構及びそれを用いた路上設置形変圧器装置

本発明は、電力ヒューズの溶断により外部に突出するストライカの突出力を利用して三相開閉器を開路させるように動作するヒューズストライカの突出力伝達機構、及びそれを用いた路上設置形変圧器装置に関するものである。

一般に電力用変圧器の電源側には、三相開閉器と各相に電力ヒューズとを設置し、過負荷電流や負荷側の短絡事故等による短絡電流から変圧器を保護している。これらの電流により１相または２相のヒューズが溶断した場合、変圧器は欠相状態で需要家に電力を供給し続け、需要家の機器に対して様々な不具合を招く虞があるため、ヒューズの溶断により外部に突出するストライカの突出力を利用して三相開閉器の開閉部を三相同時に開閉させるように動作するヒューズストライカの突出力伝達機構が備えられている。このような突出力伝達機構は、例えば、特許文献１に示されている。

図３は従来のヒューズストライカの突出力伝達機構を示す概略構成図である。図示するように、本体ケース１ａに設けられたヒューズ筒ホルダ４内に限流ヒューズ９が装着されており、ヒューズ筒ホルダ４の上端部に固定された取付金具11には、ヒューズ９の溶断表示装置９ａの突出動作を受けて、被動レバー１２が後方への回動可能となるように軸１３により軸支されている。被動レバー１２の後端部には連結ロッド１４の上端が連結され、被動レバー１２と連結ロッド１４とが回動可能になっている。連結ロッド１４は下方へ延び、その下端は回動軸１５に固着されたレバー１６に連結され、回動軸１５は本体ケース１ａに回動可能に架設され、連結ロッド１４とレバー１６とが回動可能になっている。

被動レバー１２、軸１３、連結ロッド１４、回動軸１５、レバー１６、また、下記のレバー２５、連結リンク２６により、ストライカの突出力伝達機構が構成される。

開閉部（三相）を構成する可動接触刃２３の固定電極１９に対して開閉させる可動接触刃２３が上下方向への回動可能となるように軸２０より軸支されており、軸２０はヒューズ筒ホルダ４の後部に取着されている。

可動接触刃２３の固定電極１９に対して三相同時に開閉動作を行わせる開閉駆動機構Ａは、回動軸２４と、係止レバー３１と、被動レバー３３とを備えて構成されている。

回動軸２４は本体ケース１ａに回動可能に架設され、その回動軸２４にはレバー２５の基端が固着されている。このレバー２５と可動接触刃２３とは連結リンク２６により連結され、レバー２５と連結リンク２６とが回動可能に、また、可動接触刃２３と連結リンク２６とが回動可能になっている。

回動軸２４上にはまた、被動レバー３３が固着されている。この被動レバー３３は略三角板状をなし、その下端には係止突起３３ａが固定されており、同係止突起３３ａは回動軸２４の前部下端に形成された切欠き３１ａに対し、係脱可能に係止されている。

レバー１６が固着された回動軸１５上には、係止レバー３１がそのほぼ中央部において固定されている。

このような構成においては、限流ヒューズ９の溶断表示装置９ａの突出動作を受けて、被動レバー１２が軸１３を中心として後方へ回動されると、連結ロッド１４及びレバー１６を介して回動軸１５が反時計回り方向へ回動される。このときに、同係止レバー３１が回動軸１５を中心として反時計回り方向へ回動される。そして、被動レバー３３の係止突起３３ａと、前記係止レバー３１の切欠き３１ａとの係合が解除されると、同被動レバー３３は付勢されているコイルばね（図示しない）によって、回動軸２４を中心として反時計回り方向へ回動される。回動軸２４の回動にともなってレバー２５は同方向へ回動し、その回動が連結リンク２６を介して可動接触刃２３に伝達される。その結果、可動接触刃２３は軸２０を中心として一斉に下方へ回動し、三相同時に固定電極１９から離間される。
特開平２−２５７５３０号公報（第１図）

従来では、ストライカの突出力伝達機構、また、この突出力伝達機構と開閉駆動機構との間が上記のように構成されているので、ストライカの全ストロークでストライカの突出力伝達機構に、また、突出力伝達機構と開閉駆動機構との間に摩擦力が加わることになり、この突出力伝達機構に大きな初期駆動力が必要になる。また、ヒューズと開閉部との配置によっては、突出力伝達機構と開閉駆動機構とを複雑にしなければならなくなり、さらに大きな初期駆動力が必要になる。そのために、ストライカの突出力では突出力伝達機構と、開閉部（三相）を三相同時に開閉駆動させる開閉駆動機構とが共に動作しなくなる虞があるので、突出力伝達機構への伝達力を増加させるために、付勢機構を設けなければならないという問題が生じる。

また、ストライカの突出力伝達機構に付勢機構を設けない場合、開閉駆動機構を上記に対応させて動作させるために、開閉駆動機構を複雑化させなければならないという問題が生じる。

さらに、ストライカの突出力伝達機構が複雑になれば、外部環境の影響（塵埃、低温による凍結、腐食等）により摩擦が増加するために、動作が安定しなくなるという問題が生じる。

本発明の目的は、突出力伝達機構に伝達力を増加させるための付勢機構を設けることなく、ストライカの突出力で突出力伝達機構と、三相開閉器の開閉部を三相同時に開閉駆動させる開閉駆動機構とを共に動作させるようにしたヒューズストライカの突出力伝達機構を提供することにある。

本発明の他の目的は、突出力伝達機構に伝達力を増加させるための付勢機構を設けることなく、ストライカの突出力で突出力伝達機構と、突出力を伝達させて三相開閉器の開閉部を三相同時に開閉駆動させるために設けられている開閉駆動機構とを共に動作させるようにした路上設置形変圧器装置を提供することにある。

第１の発明は、電力ヒューズが三相分からなり、電力ヒューズの溶断により外部に突出するストライカの突出力を利用して三相開閉器を開路させるように動作する第１及び第２の突出力伝達機構を備え、第１の突出力伝達機構はストライカの突出力により動作するように電力ヒューズに対応して構成され、第２の突出力伝達機構は第１の突出力伝達機構のいずれかの動作を受けて動作するように構成されたヒューズストライカの突出力伝達機構を対象とし、第２の突出力伝達機構が動作したときに、突出力を伝達させて三相開閉器の開閉部を三相同時に開閉駆動させる開閉駆動機構と第２の突出力伝達機構との間に通常状態で隙間を設けるようにしたものである。

第２の発明は、隙間を、ストライカの最大ストローク以内に、かつ、ストライカの動作時に第１の突出力伝達機構を構成する出力端連結部材に最大加速度が得られるように設定したものである。

第３の発明は、三相開閉器と、三相分からなる電力ヒューズと、電力用変圧器３とを備え、三相開閉器と三相分からなる電力ヒューズとの間に、ヒューズの溶断により外部に突出するストライカの突出力を利用して三相開閉器を開路させるように動作する第１及び第２の突出力伝達機構からなり、第１の突出力伝達機構はストライカの突出力により動作するように電力ヒューズに対応して構成され、第２の突出力伝達機構は第１の突出力伝達機構のいずれかの動作を受けて動作するように構成されたヒューズストライカの突出力伝達機構を設けると共に、第２の突出力伝達機構が動作したときに、突出力を伝達させて三相開閉器の開閉部を三相同時に開閉駆動させる駆動機構を設けた路上設置形変圧器装置を対象とし、第２の突出力伝達機構と開閉駆動機構との間に通常状態で隙間を設けるようにしたものである。

第４の発明は、隙間を、ストライカの最大ストローク以内に、かつ、ストライカの動作時に第１の突出力伝達機構を構成する出力端連結部材に最大加速度が得られるように設定したものである。

以上のように、第１の発明によれば、突出力伝達機構に対する初期駆動力の低減と共に、開閉駆動機構へのハンマリング作用により、ヒューズと開閉器との配置、または、外部環境の影響による摩擦が増加しても、伝達力を増加させるための付勢機構を設けることなく、ストライカの突出力で突出力伝達機構と、三相開閉器の開閉部を三相同時に開閉駆動させる開閉駆動機構とを共に動作させ、また、安定動作させたヒューズストライカの突出力伝達機構とすることができる。

第２の発明によれば、第２の突出力伝達機構の出力端連結部材を介して行う開閉駆動機構へのハンマリング作用を最大限に発揮させられるので、ヒューズと開閉器との配置、または、外部環境の影響による摩擦がさらに増加しても、ストライカの突出力で突出力伝達機構と、開閉駆動機構とを共に複雑にさせることなく動作させ、また、安定動作させたヒューズストライカの突出力伝達機構とすることができる。

第３の発明によれば、突出力伝達機構に対する初期駆動力の低減と共に、開閉駆動機構へのハンマリング作用により、ヒューズと開閉器との配置、または、外部環境の影響による摩擦が増加しても、伝達力を増加させるための付勢機構を設けることなく、ストライカの突出力で突出力伝達機構と、三相開閉器の開閉部を三相同時に開閉駆動させる開閉駆動機構とを共に動作させ、また、安定動作させた路上設置形変圧器装置とすることができる。

第４の発明によれば、第２の突出力伝達機構の出力端連結部材を介して行う開閉駆動機構へのハンマリング作用を最大限に発揮させられるので、ヒューズと開閉器との配置、または、外部環境の影響による摩擦がさらに増加しても、ストライカの突出力で突出力伝達機構と、開閉駆動機構とを共に複雑にさせることなく動作させ、また、安定動作させた路上設置形変圧器装置とすることができる。

図１は本発明に係るヒューズストライカの突出力伝達機構を路上設置形変圧器装置に適用した一実施形態を示す概略構成正面図である。図２は本発明に係るヒューズストライカの突出力伝達機構を路上設置形変圧器装置に適用した一実施形態を示す概略構成側面図である。図示するように、路上設置形変圧器装置は三相開閉器５１と、三相分の電力ヒューズ５２ａ，５２ｂ，５２ｃと、電力用変圧器５３とを備えている。

三相分の電力ヒューズ５２ａ，５２ｂ，５２ｃが装着される各ヒューズ筒ホルダ５４ａ，５４ｂ，５４ｃは、変圧器ケース５３ａの側面に貫通状態で横一列にネジにより取り付けられ、ヒューズ筒ホルダ本体部５４a1，５４b1，５４c1とヒューズ押さえ部５４a2，５４b2，５４c2とから構成されている。

各ヒューズ筒ホルダ本体部５４a1，５４b1，５４c1内に、溶断表示部を有するヒューズ５２ａ，５２ｂ，５２ｃがそれぞれ装着され、軸方向に貫通するように形成された筒内に棒状部材５５ａ，５５ｂ，５５ｃを遊挿させた状態でヒューズ押さえ部５４a2，５４b2，５４c2がヒューズ筒ホルダ本体部５４a1，５４b1，５４c1の開口側を塞ぐように取り付けられている。棒状部材５５ａ，５５ｂ，５５ｃの一端はヒューズ５２ａ，５２ｂ，５２ｃの溶断表示部とそれぞれ当接され、他端はヒューズ押さえ部５４a2，５４b2，５４c2に形成された筒開口部からそれぞれ少し出た状態になっている。電力ヒューズ５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、内部に組み込まれた溶断表示部を構成するヒューズストライカ５２a1，５２b1，５２c1が溶断時に所定のばね力により外部に突出するようになっている。

各ヒューズ押さえ部５４a2，５４b2，５４c2、例えば５４a2の平坦部には、底部に取付座５６a1を設けてコ字状に形成された支持部材５６ａが上記筒開口部を避けるようにネジにより取り付けられている。

支持部材５６ａには、軸部材５７ａが変圧器ケース５３ａの側面と平行となるように取り付けられており、コ字状に形成された第１の連結部材５８ａが支持部材５６ａに形成された空間に入り込んだ状態で変圧器ケース５３ａ側面と垂直面上を回動するように、その長手方向の中央部で軸部材５７a により軸支され、かつ、底部が変圧器ケース５３ａ側面側となるように取り付けられている。

第１の連結部材５８ａの上部平行部には、係止棒５８a1が変圧器ケース５３ａの側面と平行となるように貫通状態で固着されている。

第１の連結部材５８ａの下部には、溶断時にヒューズストライカ５２a1が外部に突出したときの力を受け止めるように底部５８a2が形成されている。

ヒューズストライカの突出力伝達機構は三相分の電力ヒューズ５２ａ，５２ｂ，５２ｃに対応して構成される第１の突出力伝達機構１００Ａ（１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃ）と第２の突出力伝達機構１００Ｂとからなり、第１の突出力伝達機構１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃはそれぞれ棒状部材５５ａ，５５ｂ，５５ｃ、支持部材５６ａ，５６ｂ，５６ｃ、軸部材５７ａ，５７ｂ，５７ｃ及び第１の連結部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃから構成されている。また、第１の突出力伝達機構１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃはヒューズ押さえ部５４a2，５４b2，５４c2にそれぞれ固定されることになる。

第２の突出力伝達機構１００Ｂは第１の突出力伝達機構１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃのいずれかの動作を受けて動作するように構成され、それぞれ第２の連結部材６０、軸支部材６１ａ，６１ｂ、第３の連結部材６２、軸６３、第４の連結部材６４、軸６５、第５の連結部材６６、支持部材６７及び軸部材６８から構成されている。また、第２の突出力伝達機構１００Ｂは、変圧器ケース５３ａと、後述する開閉駆動機構６９とに固定されている。

第２の連結部材６０が変圧器ケース５３ａの側面と平行配置されるように設けられ、第２の連結部材６０を軸支する軸支部材６１ａ，６１ｂが変圧器ケース５３ａの上面に取り付けられている。

第２の連結部材６０には、第１の連結部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃにそれぞれ固着された係止棒５８a1，５８b1，５８c1と対応配置されるように３つの係止ピン６０ａ，６０ｂ，６０ｃが下方に向けてそれぞれ固着されており、係止棒５８a1，５８b1，５８c1が係止ピン６０ａ，６０ｂ，６０ｃを変圧器ケース５３ａの側面方向に軽く当てる状態となっている。

第２の連結部材６０の端部には第３の連結部材６２の一端が固着され、他端には軸６３を介して第４の連結部材６４が回動自在となるように取り付けられている。

第４の連結部材６４の他端には軸６５を介して略三角板状の第５の連結部材６６の角部６６ａが回動自在となるように取り付けられている。

第５の連結部材６６は、他の角部６６ｂで回動自在となるように、軸部材６８により軸支されており、軸部材６８は下記の開閉駆動機構６９を収納するケース上面に取り付けられたＬ字状の支持部材６７に固着されている。

第５の連結部材６６はヒューズストライカの突出力伝達機構の出力端連結部材となっており、第５の連結部材６６のさらに他の角部６６ｃと、三相開閉器５１の開閉部を三相一括して同時に開閉駆動させる開閉駆動機構６９を構成する回動自在の入力端連結部材６９ａとの間に、通常状態で隙間ｇが設けられている。入力端連結部材６９ａには、Ｌ字状部６９a1が形成されており、ヒューズ溶断時に第５の連結部材６６の角部６６ｃが入力端連結部材６９ａのＬ字状部６９a1に当接されやすいようしている。なお隙間ｇは、ストライカの最大ストローク以内に、かつ、ストライカの動作時に第２の突出力伝達機構１００Ｂの出力端連結部材（第５の連結部材）６６に最大加速度が得られるように設定される。

ヒューズストライカの突出力伝達機構を構成する出力連結部材（第５の連結部材）６６と開閉駆動機構を構成する入力端連結部材６９ａとは、少なくとも共に回動自在に軸支されたレバーからなる。

隙間ｇを設定する場合、ヒューズ押さえ部５４a2に形成された筒開口部から出ている棒状部材５５ａの端面と、溶断時にヒューズストライカ５２a1が外部に突出したときの力を受け止めるように第１の連結部材５８ａの下部に形成された底部５８a2との間隔が、例えば、ヒューズ筒ホルダ５４ａの変圧器ケース５３ａへの取付誤差等により、ばらばらになっていることがある。ばらばらになっている間隔に対応させるために、第１の連結部材５８ａの下部に形成された底部５８a2に貫通孔を形成し、この貫通孔に間隔調整用ボルト５９a1を設けて間隔調整を行っている。

このような構成においては、電力ヒューズ５２ａ，５２ｂ，５２ｃのいずれか、例えば、ヒューズ５２ａが溶断すると、ヒューズストライカ５２a1が外部に突出し、棒状部材５５ａがヒューズ押さえ部５４a2から押し出される方向に一気に所定量移動する。棒状部材５５ａが移動すると、間隔調整用ボルト５９a1のヒューズ側部が押されるので、第１の連結部材５８ａが軸部材５７ａの軸中心に反時計回り方向に一気に所定量回動し、係止棒５８a1が係止ピン６０ａを変圧器ケース５３ａの側面方向に押すことになり、第３の連結部材６２が第２の連結部材６０の軸中心に時計回り方向に一気に所定量回動する。第３の連結部材６２が回動すると、第４の連結部材６４が下方方向に一気に所定量移動し、第５の連結部材６６が軸部材６８の軸中心に反時計回り方向に一気に所定量回動する。第５の連結部材６６が回動すると、第５の連結部材６６の角部６６ｃが入力端連結部材６９ａのＬ字状部６９a1に突き当たり、さらに所定量回動される。第５の連結部材６６の角部６６ｃが回動されると、入力端連結部材６９ａが時計回り方向に所定量回動されるので、開閉駆動機構６９が動作して三相開閉器５１の開閉部を三相同時に開閉させることになる。

この際、上記隙間ｇをストライカの最大ストローク以内に、かつ、ストライカの動作時に第２の突出力伝達機構１００Ｂの出力端連結部材（第５の連結部材）６６に最大加速度が得られるように設定すると、第２の突出力伝達機構１００Ｂの出力端連結部材（第５の連結部材）６６を介して行う開閉駆動機構６９へのハンマリング作用を最大限に発揮させられるので、ストライカの全ストロークで突出力伝達機構１００に、また、第２の突出力伝達機構１００Ｂと開閉駆動機構６９との間に生じる摩擦がさらに増加しても、伝達力を増加させるための付勢機構を設けることなく、突出力伝達機構１００と、三相開閉器５１の開閉部を三相同時に開閉駆動させる開閉駆動機構６９とを共に十分に動作させることができ、また、十分に安定させて動作させることができる。

ヒューズ溶断後には、ヒューズストライカの突出力伝達機構を構成する各部材が変位したままであるので、ヒューズ交換時に第２の突出力伝達機構１００Ｂを構成する各部材を元の位置に戻す必要ある。そこで、ヒューズ５２ａ，５２ｂ，５２ｃを各ヒューズ筒ホルダ５４ａ，５４ｂ，５４ｃに装着させた状態で、第５の連結部材６６が軸部材６８の軸中心に反時計回り方向に作用する力を与えるために、図示しないばね部材が設けられている。ばね力は輸送等の振動により誤動作しない荷重に、また、ヒューズ溶断時にヒューズストライカの突出力伝達機構が動作するのに支障なく、かつ、ヒューズ抜き取り後に第２の突出力伝達機構１００Ｂを構成する各部材が元の位置に自動的に復帰されるように設定される。

上記の実施形態においては、第２の突出力伝達機構１００Ｂと三相開閉器５１を開閉駆動させる開閉駆動機構６９との間に隙間を形成させているが、ヒューズ５２ａ，５２ｂ，５２ｃと第１の突出力伝達機構１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃとの間、または、第１の突出力伝達機構１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃに設けた場合、隙間が３箇所できるので、隙間がばらついているとストライカの突出力が正常伝達されない虞がある。

また、上記の実施形態においては、電力ヒューズ５２ａ，５２ｂ，５２ｃの溶断表示部と当接するように棒状部材５５ａ，５５ｂ，５５ｃが設けられているが、ヒューズ押さえ部５４a2，５４b2，５４c2の構造を変更すれば、設けなくてもよい。

本発明に係るヒューズストライカの突出力伝達機構を路上設置形変圧器装置に適用した一実施形態を示す概略構成正面図である。 本発明に係るヒューズストライカの突出力伝達機構を路上設置形変圧器装置に適用した一実施形態を示す概略構成側面図である。 従来のヒューズストライカの突出力伝達機構を示す概略構成図である。

符号の説明

５１ 三相開閉器
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ 電力ヒューズ
５２a1，５２b1，５２c1 ヒューズストライカ
５３ 電力用変圧器
１００Ａａ，１００Ａｂ，１００Ａｃ 第１の突出力伝達機構
１００Ｂ 第２の突出力伝達機構
５５ａ，５５ｂ，５５ｃ 棒状部材
５６ａ，５６ｂ，５６ｃ 支持部材
５７ａ，５７ｂ，５７ｃ 軸部材
５８ａ，５８ｂ，５８ｃ 第１の連結部材
６０ 第２の連結部材
６１ａ，６１ｂ 軸支部材
６２ 第３の連結部材
６３ 軸
６４ 第４の連結部材
６５ 軸
６６ 第５の連結部材
６７ 支持部材
６８ 軸部材
６９ 開閉駆動機構
ｇ 隙間