JP2011097768A - スイッチギヤ - Google Patents

Abstract

【課題】引出形電気機器の断路部の位置に関係なく、構造がシンプルで、コンパクトな充電部のシャッタを具備したスイッチギヤを得る。
【解決手段】台車１２に搭載された引出形電気機器である低圧ＶＴ６が、ＶＴクレードル１３に収容されており、左右両側に折曲部１６ａを有し、上部側が低圧クレードル１３の前面上部に回動自在に支持されたシャッタ板１６と、台車１２の後部両側に立設されたアーム１２ａに回動自在に設けられて、シャッタ板１６の折曲部１６ａ端面と係合し転動するローラ２２とを備え、低圧ＶＴ６がＶＴクレードル１３内の所定位置にあるときは、ローラ２２で折曲部１６ａの端面が押し上げられてシャッタ板１６がＶＴクレードル１３の内部上方に回動し、低圧ＶＴ６が前方に引き出されたときは、シャッタ板１６が自重で垂下してＶＴクレードル１３の前面を塞ぐように構成した。
【選択図】図２

Description

この発明は、引出形電気機器が台車に搭載されて筐体内に配置されたスイッチギヤに関し、特に、引出形電気機器の主回路への接続、断路の状態に応じて開閉するシャッタを備えたスイッチギヤに関するものである。

引出形電気機器を備えるスイッチギヤは、点検時の安全性を確保するため、引出形電気機器を盤外に引き出したときに盤側の主回路導体が露出することがないように、シャッタを設けることが多い。
従来の、シャッタを設けた閉鎖配電盤として、例えば、次のような技術が知られている。すなわち、筐体の遮断器室に、車輪を有する引出形遮断器が出し入れ可能に収容され、引出形遮断器の背面には遮断器側端子が突設され、遮断器の背後にある母線室と遮断器室とを区画する隔壁に、主回路母線に繋がった固定側端子（ブッシング）が絶縁支持されている。引出形遮断器が遮断器室に押し込まれたときは、前記両端子が接続状態となり、前面側に引き出されたときは、断路状態となる。断路状態のとき、充電部である固定側端子がシャッタで覆われて安全が確保できるようになっている。

シャッタの開閉機構は、固定側端子の前面側にあってシャッタ支えに支持されて上下動可能なシャッタと、シャッタ支えと一端が係合し他端が回動自在に軸支され途中にローラが設けられシャッタ駆動レバーと、引出形遮断器に装着された駆動部材とを有し、遮断器の出し入れ動作に連動して、駆動部材がシャッタ駆動レバーのローラに係合して移動することで、シャッタ駆動レバーの一端側が上下動し、その駆動力でシャッタ支えと共にシャッタが上下動するように構成されている（例えば、特許文献1参照）。

実開昭６３−６６００８号公報（第２頁−５頁、第２図−第５図）

スイッチギヤ内に配置される引出形電気機器として、特許文献1のような遮断器の場合
では、通常、遮断器側端子は遮断器の背面側上下方向に突出しているので、それと接離する固定側端子も垂直な隔壁に上下方向に並べて配置されている。すなわち、両端子が接離する断路部は、引出形電気機器の背面隔壁に設けられる。もし引出形電気機器がクレードルに載置される場合であれば、クレードルの背面に設けられる。したがって、断路部にシャッタを設ける場合は、上記特許文献1のように、垂直な隔壁に上下配置された固定側端子の前面にシャッタを配置し、上下駆動させる方式をとるのが一般的である。

ところが、引出形電気機器の中には、例えば、低圧計器用変圧器のように、背面に突出した接続端子を持たないものがある。そこで、台車後部に低圧計器用変圧器の中継端子を設け、特許文献1のような断路部を背面隔壁に配置することも考えられるが、その場合は
奥行き寸法が大きくなるという問題がある。
低圧回路の限られたスペースで、できるだけコンパクトに引出形電気機器を収納するために、断路部は、例えば、台車下部に接触形のジャンクションを配置するような構造が採用される場合がある。断路部を下部に配置した場合は、特許文献1のような上下駆動形の
シャッタ構造をそのまま適用できないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、引出形電気機器と主回路とを接離する断路部の配置位置に関係なく、構造がシンプルで、コンパクトに設置できる充電部のシャッタを具備したスイッチギヤを提供すことを目的とする。

この発明に係るスイッチギヤは、台車に搭載された引出形電気機器が、クレードルに出し入れ可能に収容されて筐体内に配置されたスイッチギヤにおいて、左右両側に前方に向けて略直角に折り曲げられた折曲部を有し、上部側がクレードルの前面上部に回動自在に支持されて前後方向に回動可能なシャッタ板と、台車の後部両側に立設されたアームに回動自在に設けられてシャッタ板の折曲部の端面と係合し転動するローラとを備え、引出形電気機器がクレードルに収容されて所定位置にあるときは、ローラで折曲部の端面が押し上げられてシャッタ板がクレードルの内側上方に回動し、引出形電気機器が前方に引き出されたときは、シャッタ板が自重で垂下してクレードルの前面を塞ぐように構成したものである。

この発明のスイッチギヤによれば、引出形電気機器に設けるシャッタ部の構成として、左右両側に折曲部を有し、上部側がクレードルの前面上部に回動自在に支持されて前後方向に回動可能なシャッタ板と、台車の後部両側に立設されたアームに設けられてシャッタ板の折曲部の端面と係合し転動するローラとを備え、引出形電気機器が所定位置にあるときは、ローラで折曲部の端面が押し上げられてシャッタ板がクレードルの内側上方に回動し、前方に引き出されたときは、シャッタ板が自重で垂下してクレードルの前面を塞ぐように構成したので、簡単な部品構成で、充電部を露出することなくクレードルの前面を容易に覆うことができ、点検等の作業時の安全性を向上させることができる。
また、引出形電気機器と主回路側とを電気的に接離する断路部の配置位置に関係なく、充電部の露出を防ぐシャッタを備えたスイッチギヤを提供できる。

この発明の実施の形態１によるスイッチギヤを示す側面断面図である。 図１のスイッチギヤに収納される引出形電気機器である低圧ＶＴを収容した低圧ＶＴユニットを示す図であり、（ａ）は前面図、（ｂ）は側面図である。 図２のＶＴクレードルを示す図であり、（ａ）は前面図、（ｂ）は側面図である。 図３のＡ部の拡大詳細図である。 図３のＢ部の拡大詳細図である。 図２のＶＴ台車を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は前面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃから見た側面図である。 図６のＤ部の拡大詳細図である。

実施の形態１．
以下、実施の形態１によるスイッチギヤを図に基づいて説明する。
まず、図1にしたがってスイッチギヤの全体構成から説明する。本実施の形態では、ス
イッチギヤとして、低圧遮断器と低圧計器用変圧器が収容された低圧受電盤の場合を例に挙げて説明する。

図１において、筐体１は、内部が隔壁２により区画され、背面側は母線室３、前面下段側は低圧遮断器４が収容された遮断器室５、そして前面上段側は本願発明が対象とする引出形電気機器６のユニットが収容された制御室７となっている。
本実施の形態では、引出形電気機器６の具体例として、低圧計器用変圧器（以下、低圧
ＶＴと略称する）の場合を例に説明することにする。したがって、以下の説明では「引出形電気機器」という呼称に替えて単に「低圧ＶＴ」と表記する。
低圧ＶＴ６は、後述するＶＴ台車に搭載され、更に、後述するＶＴクレードルに収容されて低圧ＶＴユニットとなる。ＶＴクレードルの壁面の一部は上記の隔壁２を兼用している。

母線室３には、バスダクト（図示せず）から引き込まれた引込用母線８が低圧遮断器４の一方の端子に主回路断路部（図示せず）を介して接続されている。低圧遮断器４の他方の端子は同じく主回路断路部（図示せず）を介して連絡母線９に接続され、連絡母線９は、隣接する母線連絡盤（図示せず）に接続されるように構成されている。また、連絡母線９から分岐した分岐導体１０を介して、低圧ＶＴ６に後述の接続手段を経由して接続されている。なお、上下に配置された低圧ＶＴ６のうち、下段は接地系低圧ＶＴを示し、上段は非接地系低圧ＶＴを示しているが基本的構成は同じである。
筐体１の前面側と背面側には、開閉扉１１が設けられている。

上記で説明した図1の構成は一例を示すものであり、本願発明の説明に必要な最小限の
部品構成を示している。隔壁による区画や、母線の配置や、収容する部品はスイッチギヤの仕様によって適宜最適な構成が取られるのは言うまでもない。
また、図示した低圧遮断器４も引出形電気機器であるが、背面側に主回路断路部を有するので、背景技術の項で説明した特許文献1に記載のシャッタ機構と同様のシャッタ機構
を適用可能である。本願発明は、特に、低圧ＶＴ６のような、背面側に主回路断路部を持たない引出形電気機器の場合にも適用できるシャッタ構造に特徴を有するので、以下では低圧ＶＴユニット部を中心に説明する。

図２は低圧ＶＴユニットを示す図であり、（ａ）は前面図、（ｂ）は側面断面図である。低圧ＶＴユニットは、低圧ＶＴ６がＶＴ台車１２（詳細は後述する）に搭載されて、スイッチギヤの筐体１に固定されたＶＴクレードル１３に、前後方向に移動可能に収容されて構成されている。
低圧ＶＴ６は、1次電圧が４４０Ｖ以下の回路電圧を、計器や継電器に扱いやすい電圧
に変換するものである。概略直方体状をし、上面に１次と２次の端子が設けられている。また、上面に保護ヒューズを備えている場合もある。

ＶＴ台車１２の下部に低圧ＶＴ６の１次側端子と電気的に接続された台車側接触端子１４が設けられている。一方、ＶＴクレードル１３の床面には台車側接触端子１４と接触する固定側接触端子１５が設けられている。台車側接触端子１４は、ばね圧により付勢されて、図のような収納状態において固定側接触端子１５と所定の接触圧で接触を保つように構成されている。
また、ＶＴクレードル１３には、ＶＴクレードル１３前面側上部に一端が支持されて前後方向に回動可能なシャッタ板１６（詳細は後述する）が備えられている。

図３は、ＶＴクレードル１３を示す図であり、（ａ）は前面図、（ｂ）は側面断面図である。ＶＴクレードル１３は、前面が開口した箱状になっており、床面側には先に説明した固定側接触端子１５が設けられている。この固定側接触端子１５は、図１で説明した分岐導体１０と電気的に接続されている。前面開口部には、前後方向に回動して開閉可能なシャッタ板１６が取り付けられている。シャッタ板１６は、金属製の板状部材からなり、左右両側に前方に向けて直角に折り曲げられた折曲部１６ａを有し、折曲部１６ａの上部側がＶＴクレードル１３の前面上部に回動自在に支持されている。
折曲部１６ａの長手方向の端面が、後述するローラ２２と係合しガイドするガイド部１６ｂとなる。ガイド部１６ｂは、回動支持側から離れるにしたがって折曲幅が広くなるような傾斜を有し、下端側近くでは平行になっている。

図４は、図３のＡ部の拡大図であり、シャッタ板１６の回動支持部の詳細を示す。折曲部１６ａ上部に設けた軸穴にシャッタ軸１７を差し込み、ＶＴクレードル１３の側壁の前面側上部に設けた取付穴に固定することでシャッタ板１６が回動自在に支持されている。すなわち、シャッタ板１６はシャッタ軸１７を中心にして下部側が前後にスイングするスイング式シャッタである。なお、支持構造は図４に限定するものではなく、シャッタ前面上端部をクレードル前面上部にヒンジで取り付ける等の方法でも良い。
図３に戻り説明する。シャッタ板１６の下部側にも、両側面の折曲部１６ａと同じ方向に（すなわち前方に）折り曲げられた下側折曲部１６ｃが形成されている。この作用は後述する。
なお、シャッタ板１６の製作においては、折曲部は１枚の金属板を折り曲げて形成するのが一般的であるが、別部材を溶接等で接合して製作しても良い。（すなわち、本願のシャッタ部の説明で「折り曲げ」というときは、加工方法ではなく形状を指している。）

更に、シャッタ板１６がＶＴクレードル１３の前面開口部を塞ぐように回動したとき、所定の位置（閉位置）で停止できるように、ストッパ１８がＶＴクレードル１３の底面に固着されている。
また、シャッタ板１６がＶＴクレードル１３の内側上方に回動したときにも所定位置で停止できるように、ＶＴクレードル１３の後部壁にもストッパ１９が固着されている。図３（ｂ）のＢ部のストッパ部を拡大して図５に示す。図のように、ストッパ１９には、シャッタ板１６を固定できるように、固定具として固定ボルト２０が設けられている。固定具は固定ボルトに限定するものではなく、ばね性を有する凹状部材に凸状の係止部材を挿入して固定するようなものでも良い。ボルトの場合には、ストッパ側にねじ穴を設けるだけでよく、簡単で安価に構成できる。

図６は、低圧ＶＴ６を搭載するＶＴ台車１２を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は前面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ方向から見た側面断面図である。
ＶＴ台車１２の下部側には前後方向に回動する車輪２１を有し、前面には引き手が設けられている。また、ＶＴ台車１２の下部側には、先に説明したように、台車側接触端子１４が設けられている。そして、後部両側にアーム１２ａが立設されており、アーム１２ａの上部にはローラ２２が回動自在に取り付けられている。図６（ａ）のＤ部のローラ部を拡大して図７に示す。アーム１２ａの内側にローラ２２を配置し、ローラ２２側からアーム１２ａに設けたローラ軸取付穴に向けてローラ軸２３を差し込んで、アーム１２ａにナットで締め付けて固定している。ローラ２２は、車輪と逆方向に回動する。なお、ローラ軸２３は一般のボルトでよい。

次に、動作について説明する。
上記のように構成されたＶＴ台車１２に低圧ＶＴ６を搭載し、低圧ＶＴ６の端子と台車側接触端子１４とを電気的に接続する。
ＶＴクレードル１３に低圧ＶＴ６を搭載したＶＴ台車１２を挿入し収容する場合は、ＶＴ台車１２のアーム１２ａに取り付けられたローラ２２が、シャッタ板１６の両サイドの折曲部１６ａの端面に形成された傾斜付きのガイド部１６ｂを押し上げて（図３（ｂ）参照）、シャッタ板１６をＶＴクレードル１３の内側上方にスイングさせる。ＶＴ台車１２が所定位置まで挿入されると、台車側接触端子１４と固定側接触端子１５とが接触し、図２（ｂ）に示す状態となって、シャッタ板１６は全開状態となる。
ガイド部１６ｂを図のように傾斜させていることで、ローラ２２の位置を低くでき、ガイド部１６ｂを押し上げる力を少なくでき、また、滑らかに回動させることができる。

この状態から、低圧ＶＴ６の点検，清掃や取替が必要となった場合、低圧ＶＴ６をＶＴ台車１２ごと前面側に引き出す作業となる。この動作を説明すると、ＶＴクレードル１３
からＶＴ台車１２の引き手をもって前方に引き出す動作で、ＶＴ台車１２のアーム１２ａに取り付けられたローラ２２がシャッタ板１６のガイド部１６ｂを転動し、シャッタ板１６が自重により下方にスイングする。台車側接触端子１４は固定側接触端子１５から離れて電気的接続が遮断され主回路と切り離される。ＶＴ台車１２がＶＴクレードル１３の前面開口部の外に出ると、シャッタ板１６が自重で垂下して完全に閉じられて、図３（ｂ）に実線で示すような状態となる。閉位置にはストッパ１８を設けているので、余分に前方にスイングすることが防止される。金属製のシャッタ板１６は接地電位のため、ＶＴクレードル１３の室内は電気的に隔離され安全が確保されることになる。
この後、図示していないが、専用のリフター等で、筐体１から低圧ＶＴ６を搬出する。これにより、低圧ＶＴ６や直列接続された保護用ヒューズなどの点検、清掃を確実に実施することができる。

点検時に、例えば、ＶＴクレードル１３の固定側接触端子１５等に異常が発見されて、当該接触端子の部品交換が必要な作業が発生したような場合は、シャッタ板１６が閉じた状態から押し上げて開いて作業する必要がある。この点検作業をやりやすくするために、図５で説明したように、シャッタ板１６が全開したときに、その状態を保持するための、固定ボルト２０等からなる固定具がストッパ１９に設けられており、シャッタ板１６をストッパ１９に固定できるようにしている。

固定側接触端子１５は充電状態にあるので、シャッタ板１６を手で押し上げて作業をする場合や、閉状態で誤ってシャッタ板１６を手で押したときに、充電部に手や点検用具などが接触するのを防止するため、先に説明したように、シャッタ板１６の下部側を大きく前方に曲げて袋状になった下側折曲部１６ｃを設けている。これによりシャッタ板１６を手で内側にスイングさせたときに下側折曲部１６ｃでガードされて安全性が向上する。
なお、上述の固定具や下側折曲部は、シャッタ板をより簡単な構成にする場合には必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。

以上までの説明では、引出形電気機器を低圧ＶＴとして説明したが、これに限定するものではなく、例えば遮断器ユニットや高圧ＶＴユニット等にも同様に適用できる。
また、断路部を引出形電気機器の下部に設けたもの以外に、機器背面に断路部があるような場合にも適用可能である。

以上のように、実施の形態１のスイッチギヤによれば、台車に搭載された引出形電気機器が、クレードルに出し入れ可能に収容されて筐体内に配置されスイッチギヤにおいて、左右両側に前方に向けて略直角に折り曲げられた折曲部を有し、上部側がクレードルの前面上部に回動自在に支持されて前後方向に回動可能なシャッタ板と、台車の後部両側に立設されたアームに回動自在に設けられてシャッタ板の折曲部の端面と係合し転動するローラとを備え、引出形電気機器がクレードルに収容されて所定位置にあるときは、ローラで折曲部の端面が押し上げられてシャッタ板がクレードルの内側上方に回動し、引出形電気機器が前方に引き出されたときは、シャッタ板が自重で垂下してクレードルの前面を塞ぐように構成したので、引出時に充電部を露出することなくＶＴクレードルの前面を全体に亘って容易に覆うことができ、点検等の安全性を向上させることができる。
また、クレードルの背面側に設けられて上下駆動で開閉するようなシャッタと比較して、部品点数を削減できるとともに調整が容易となり、奥行き寸法の縮小化が図れる。
また、引出形電気機器と主回路側とを電気的に接離する断路部の配置位置に関係なく、充電部の露出を防ぐシャッタを備えたスイッチギヤを提供できる。

また、シャッタがクレードルの前面を塞ぐように回動したとき、所定の位置で停止できるようにストッパを設けたので、余分な回動がなくなる。

また、引出形電気機器が前方に引き出された状態で、シャッタ板をクレードルの内側上方へ回動させた位置で固定できるストッパを設けたので、クレードル内の保守点検が容易になる。

また、シャッタ板の下部側に、前方に折り曲げられた下部折曲部を形成したので、クレードルから引出形電気機器が引き出されてシャッタが全閉時に、シャッタを手で押し上げて開いても、手や手に持った工具がクレードル内部の充電部に接触するのを防止でき、安全性が向上する。

更にまた、引出形電気機器を低圧計器用変圧器とした場合は、コンパクト化が要求される低圧回路の限られたスペースでも、主回路側とを電気的に接離する断路部の配置位置を気にすることなく、充電部の露出を防ぐシャッタを設けることができる。

１ 筐体 ２ 隔壁
３ 母線室 ４ 低圧遮断器
５ 遮断器室 ６ 低圧ＶＴ（引出形電気機器）
７ 制御室 ８ 引込用母線
９ 連絡母線 １０ 分岐導体
１１ 開閉扉 １２ ＶＴ台車
１２ａ アーム １３ ＶＴクレードル
１４ 台車側接触端子 １５ 固定側接触端子
１６ シャッタ板 １６ａ 折曲部
１６ｂ ガイド部 １６ｃ 下部折曲部
１７ シャッタ軸 １８ ストッパ
１９ ストッパ ２０ 固定ボルト（固定具）
２１ 車輪 ２２ ローラ
２３ ローラ軸。

Claims (5)

1. 台車に搭載された引出形電気機器が、クレードルに出し入れ可能に収容されて筐体内に配置されスイッチギヤにおいて、
   左右両側に前方に向けて略直角に折り曲げられた折曲部を有し、上部側が前記クレードルの前面上部に回動自在に支持されて前後方向に回動可能なシャッタ板と、
   前記台車の後部両側に立設されたアームに回動自在に設けられて前記シャッタ板の前記折曲部の端面と係合し転動するローラとを備え、
   前記引出形電気機器が前記クレードルに収容されて所定位置にあるときは、前記ローラで前記折曲部の端面が押し上げられて前記シャッタ板が前記クレードルの内側上方に回動し、前記引出形電気機器が前方に引き出されたときは、前記シャッタ板が自重で垂下して前記クレードルの前面を塞ぐように構成されていることを特徴とするスイッチギヤ。
2. 請求項１記載のスイッチギヤにおいて、
   前記シャッタ板が前記クレードルの前面を塞ぐように回動したとき、所定の位置で停止できるようにストッパが設けられていることを特徴とするスイッチギヤ。
3. 請求項１または請求項２記載のスイッチギヤにおいて、
   前記引出形電気機器が前方に引き出された状態で、前記シャッタ板を前記クレードルの内側上方へ回動させた位置で固定できるストッパが設けられていることを特徴とするスイッチギヤ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のスイッチギヤにおいて、
   前記シャッタ板の下部側に、前方に折り曲げられた下部折曲部が形成されていることを特徴とするスイッチギヤ。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のスイッチギヤにおいて、
   前記引出形電気機器は低圧計器用変圧器であることを特徴とするスイッチギヤ。

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