JP2016001656A - 耐震装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、1つの変圧器の4つの角部近傍にそれぞれ配置され、下端が固定された筒状の支柱と、各支柱に一方の端部が固定され、弾性材を介して、変圧器の角部を支持するアブソーバ部と、を有する変圧器用減震装置(耐震装置)が開示されている。
図36は、所定の方向に対して2つの電力機器を配置させた状態で、特許文献1に開示された減震装置(変圧器用減震装置)を適用した場合の問題点を説明するための模式的な平面図である。図36では、電力機器305,306の一例として、変圧器を図示する。
また、図36では、一例として、電力機器305,306の長手方向がX方向(言い換えれば、所定の方向)と一致するように、所定の間隔(後述する「スペース」)を空けて、電力機器305,306を配置させた場合を例に挙げて図示する。
減震装置301は、電力機器305の4つの角部の近傍に配置された筒状の支柱308と、一端が電力機器305の1つの角部を支持し、他端側に配置された弾性材が支柱308内に配置されることで、他端側が支柱308に支持された4つのアブソーバ部311と、を有する。
このように、減震装置301,302の設置エリアが大きくなると、設置エリア(この場合、電力機器305,306の設置エリア、及び減震装置301,302の設置エリアを合計したエリア)が狭い場合には、減震装置301,302を設置することができない。
これにより、従来の4本の筒状支柱部材を配置する場合と比較して、第1及び第2の筒状支柱部材が配置されるエリアを狭くすることができる。
つまり、所定の方向に配置された複数の電力機器に適用した場合において、耐震装置の設置エリアを狭くすることができる。
これにより、第1及び第2の筒状支柱部材が破損しにくくなるため、第1及び第2の筒状支柱部材の長寿命化を図ることができる。
これにより、第1及び第2の筒状支柱部材の外形サイズを大きくすることなく、第1の筒状支柱部材に第1及び第2のアブソーバ部を取り付けることができると共に、第2の筒状支柱部材に第3及び第4のアブソーバ部を取り付けることができる。
また、第2の筒状支柱部材の第3の面に第3の弾性部材を押圧させ、第2の筒状支柱部材の第4の面に第4の弾性部材を押圧させることで、別途、第3及び第4の弾性部材を押圧する板材を設ける必要がなくなるため、耐震装置の構成を簡略化することができる。
また、第1の筒状支柱部材内に第1及び第2の弾性部材を配置させる場合と比較して、第1の筒状支柱部材に対して、第1及び第2のアブソーバ部を容易に取り付けることができると共に、耐震装置のメンテナンス性を向上させることができる。
また、第2の筒状支柱部材内に第3及び第4の弾性部材を配置させる場合と比較して、第2の筒状支柱部材に対して、第3及び第4のアブソーバ部を容易に取り付けることができると共に、耐震装置のメンテナンス性を向上させることができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る複数の耐震装置と、複数の電力機器よりなる電力機器群と、を有する耐震機能付き電力機器群の平面図である。
図1において、X方向は、第1及び第2の電力機器11,12が配置される第1の方向(第1の実施の形態の場合、第1及び第2の電力機器11,12の長手方向)を示しており、Y方向は、X方向に対して直交する方向(第1の実施の形態の場合、第1及び第2の電力機器11,12の短手方向)を示している。また、X方向及びY方向を通過する水平面方向(図示せず)は、後述する図2に示す鉛直方向(Z方向)と直交している。
また、図1では、同じ大きさとされた第1及び第2の電力機器11,12を用いた場合を例に挙げて図示する。
図2において、Z方向は、鉛直方向(言い換えれば、第1及び第2の電力機器11,12の高さ方向)を示している。
これにより、X方向において、第1の電力機器11の端部11A(第1の端部)は、第2の電力機器12の端部12A(第2の端部)と対向配置されている。
第1の電力機器11は、端部11Aの反対側に配置され、第1の端部用耐震装置15により支持される端部11Bを有する。また、第2の電力機器12は、端部12Aの反対側に配置され、第2の端部用耐震装置16により支持される端部12Bを有する。
電力機器の具体例としては、例えば、変圧器、空調機、コンデンサ、リアクトル、遮断器等を例示することができる。
なお、変圧器は、トランスや変成器とも呼ばれ、電磁誘導により、電力会社から供給される6600V等の高電圧を100Vや200Vの電圧に降下させる電力機器である。
電力機器本体31は、本体支持部32上に固定されている。第1の電力機器11として変圧器を用いる場合、電力機器本体31は、例えば、鉄心に巻回されたコイルで構成することができる。
矩形部材本体37の上面37aは、一方の端部側に配置された第1の領域B1と、他方の端部側に配置された第2の領域B2と、を有する。第1の電力機器11を構成する矩形部材本体37の第1及び第2の領域B1,B2には、それぞれ第1のアブソーバ取り付け部15−1(図1、図5、及び図6参照)が取り付けられる。
ねじ穴47,48は、第2の領域B2に対応する矩形部材本体37に設けられている。ねじ穴47,48は、第1のアブソーバ取り付け部15−1(図1、図5、及び図6参照)を固定するためのねじ穴である。
ねじ穴43,44,47,48は、第1及び第2の領域B1,B2のうち、中心位置C1に近い位置に配置されている。
床面13aを基準としたときの第2の電力機器12の高さH2は、第1の電力機器11の高さH1と同じ高さとされている。
図6は、図5に示す第1のアブソーバ取り付け部をD1視した正面図である。図6において、図1及び図5に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
第1の板状部材51の裏面51bは、矩形部材本体37の上面37aと接触する面である。ねじ穴51A〜51Dは、第1の板状部材51を貫通するように設けられている。
ねじ穴51Aは、矩形部材本体37に設けられたねじ穴44(或いは、ねじ穴47)と対向するように配置されている。ねじ穴51Bは、矩形部材本体37に設けられたねじ穴43(或いは、ねじ穴48)と対向するように配置されている。
ねじ穴51C,51Dは、Y方向において対向するように第1の板状部材51の角部に配置されている。
ねじ穴51A〜51Dの側面には、めねじ(図示せず)が設けられている。
ボルト55は、第1の板状部材51に装着された状態で、第1の板状部材51の裏面51bから突出する長さとされている。ボルト55は、ワッシャー54を介して、矩形部材本体41に設けられたねじ穴43(或いは、ねじ穴48)に螺合される。
軸部64は、その外周部全体におねじが切られた部材であり、Z方向に延在している。軸部64は、台座部65が第1の板状部材51の表面51aと接触した状態で、台座部65の上方に突出し、かつ裏面51bの下方に突出しない長さとされている。
台座部65の上方に位置する軸部64は、後述するアブソーバ部75の取り付け部81−2の開口部81−2B(図8参照)に挿入される。
台座部65は、軸部64と一体とされている。アブソーバ部75の取り付け部81−2の開口部81−2B(図8参照)に軸部64が挿入された状態において、台座部65上には、取り付け部81−2が載置される。
ナット67は、ワッシャー66を介して、軸部64に螺合されることで、台座部65上に配置された後述するアブソーバ部75の取り付け部81−2(図示せず)が軸部64に対して僅かに変位可能な状態で、第1のアブソーバ取り付け部15−1に取り付け部81−2を接続させている。
筒状支柱部材71は、第2の電力機器12と対向しない第1の電力機器11の端部11B側に配置されている。筒状支柱部材71は、固定部71−1と、筒状支柱部材本体71−2と、連結部材取り付け板71−3と、上部取り付け部71−4(後述する図10参照)と、下部取り付け部71−5(後述する図10参照)と、を有する。
筒状支柱部材71は、筒状支柱部材本体71−2と端部11Bの一方の角部とが対向するように、第1の電力機器11から離間した位置に配置されている。
筒状支柱部材本体71−2は、アブソーバ部75を構成する弾性部材83が押圧される平坦な外面71−2aを有する。外面71−2aは、アブソーバ部75の延在方向に対して直交する面であり、かつ第1の電力機器11の端部11B(図1参照)の一方の角部から最も離間した位置に配置された面である。
また、筒状支柱部材本体71−2は、アブソーバ部75を構成する棒状部材本体81−1が挿入される2つの貫通孔(図示せず)を有する。
下部取り付け部71−5は、筒状支柱部材本体71−2の下部に設けられており、筒状支柱部材本体71−2からY方向に突出している。Y方向に対向配置された筒状支柱部材本体71−2に設けられた下部取り付け部71−5は、対向するように配置されている。
棒状支持部材81とY方向(第2の方向)とが成す角度θ1(言い換えれば、アブソーバ部75の延在方向とY方向とが成す角度)は、例えば、45度とすることができるが、これに限定されない。
取り付け部81−2は、めねじ(図示せず)が切られた筒状とされた筒状部分81−2Aと、円形の開口部81−2Bと、を有する。
筒状部分81−2Aは、棒状部材本体81−1の一方の端部に設けられたおねじ(図示せず)と螺合されている。開口部81−2Bは、筒状部分81−2Aの端部に設けられている。
これにより、アブソーバ部75は、軸部64に対して僅かに変位可能な状態で、第1の電力機器11の端部11B(図1参照)の一方の角部を支持している。
弾性部材83は、取り付け部81−2が配置された側とは反対側に位置する棒状部材本体81−1の端部側に配置されている。
弾性部材83の材料としては、例えば、ゴムを用いることができる。この場合、弾性部材83の所定の圧縮量としては、例えば、2mmを用いることができる。
押さえプレート85は、棒状部材本体81−1が挿入された状態で、筒状支柱部材本体71−2の外面71−2a側に弾性部材83を押圧している。
特殊ワッシャー86は、棒状部材本体81−1の他方の端部側に配置されており、押さえプレート85と接触している。
図7に示す状態において、1種ナット89は、棒状部材本体81−1に螺合されると共に、ワッシャー88、特殊ワッシャー86、及び押さえプレート85を介して、弾性部材83を圧縮する方向に締め込まれている。
3種ナット91は、1種ナット89と接触するように、棒状部材本体81−1の他端側に螺合されている。
これにより、耐震機構15−3を構成するアブソーバ部75は、引っ張り力により、第1の電力機器11の端部11B(図1参照)の他方の角部を支持している。
図1に示すように、耐震機構15−2を構成する筒状支柱部材本体71−2と耐震機構15−3を構成する筒状支柱部材本体71−2とは、Y方向において、対向するように配置されている。
ビーム95は、Y方向に配置された2つの筒状支柱部材71を構成する連結部材取り付け板71−3上に固定されている。
ブレース96は、その一方の端部が耐震機構15−2を構成する上部取り付け部71−4に固定されており、他方の端部が耐震機構15−3を構成する下部取り付け部71−5に固定されている。
上記構成とされた連結部材15−4を有することで、Y方向に配置された2つの筒状支柱部材71が一体的に構成されるため、地震が発生した際、2つの筒状支柱部材71がY方向に変位することを抑制できる。
図12は、図11に示す第2のアブソーバ取り付け部をD2視した正面図である。図12において、図1、図6、及び図11に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図2に示す第1及び第2の電力機器の高さH1,H2が等しく、かつ第1の板状部材51の厚さを6mmとした場合、第2の板状部材101の厚さは、例えば、40mmとすることができる。
第3の突出部102は、第1のアブソーバ取り付け部15−1を構成する第1の突出部61と同様な構成とされている。第4の突出部103は、第1のアブソーバ取り付け部15−1を構成する第2の突出部62と同様な構成とされている。
耐震機構15−6を構成する棒状支持部材81とY方向(第2の方向)とが成す角度(図示せず)は、例えば、45度とすることができるが、これに限定されない。
耐震機構15−7を構成する棒状支持部材81とY方向(第2の方向)とが成す角度(図示せず)は、例えば、45度とすることができるが、これに限定されない。
耐震装置21は、端部11Aに配置された第1のアブソーバ取り付け部15−1と、端部12Aに配置された第2のアブソーバ取り付け部15−5と、第1の耐震機構111と、第2の耐震機構112と、第1の連結部材113と、第2の連結部材114と、第3の連結部材115と、を有する。
図13を参照するに第1の筒状支柱部材121は、厚さが厚いこと以外は図7に示す筒状支柱部材71と同様な構成とされており、その下端が床に固定されている。
図14において、C1は第1の電力機器11の中心位置(以下、「中心位置C1」という)、C2は第2の電力機器12の中心位置(以下、「中心位置C2」という)、L1はX方向に延在し、かつ中心位置C1,C2を結ぶ直線(以下、「直線L1」という)、L2はY方向に延在し、かつ直線L1の中間位置C3を通過する直線(以下、「直線L2」という)をそれぞれ示している。
言い換えれば、第1及び第2の筒状支柱部材121,122を構成し、かつ平面視した形状が菱形とされた筒状支柱部材本体71−2は、一方の対角線71AがX方向に対して直交するように配置されている。
これにより、第1の電力機器11と第2の電力機器12との間に配置された空間内に、第1の筒状支柱部材121,122を構成する筒状支柱部材71を配置させた場合と比較して、第1の電力機器11と第2の電力機器12との間の間隔を狭くすることができる。
第1の筒状支柱部材121を構成する筒状支柱部材71は、第1のアブソーバ部75−1を構成する棒状部材本体81−1が挿入される2つの貫通孔(図示せず)と、第3のアブソーバ部75−3を構成する棒状部材本体81−1が挿入される2つの他の貫通孔(図示せず)と、を有する。
上記2つの貫通孔は、鉛直方向において、上記2つの他の貫通孔よりも低い位置に設けられている。
図13に示す状態(具体的には、第1のアブソーバ部75−1が第1の筒状支柱部材121に装着され、かつ第1のアブソーバ部75−1が第1のアブソーバ取り付け部15−1に固定された状態)において、第1のアブソーバ部75−1を構成する棒状支持部材81は、該筒状支柱部材71に設けられた2つの貫通孔(図示せず)に挿入されている。
第1のアブソーバ部75−1を構成する棒状支持部材81は、鉛直方向と直交する水平面内であって、X方向及びY方向と交差する方向に延在している。
第1のアブソーバ部75−1を構成する棒状支持部材81とY方向とが成す第1の角度θ3(言い換えれば、第1のアブソーバ部75−1の延在方向とY方向とが成す角度)は、例えば、45度とすることができるが、これに限定されない。
第1の弾性部材83−1は、筒状支柱部材本体71−2の外面71−2bと接触すると共に、所定量圧縮された状態(押圧された状態)で、筒状支柱部材本体71−2の外側に配置されている。これにより、第1のアブソーバ部75−1の他方の端部は、第1の筒状支柱部材121に支持されている。
これにより、第1のアブソーバ部75−1の一方の端部は、第1のアブソーバ取り付け部15−1を介して、第1の筒状支柱部材121の近傍に位置する端部11A(図1参照)の一方の角部を支持している。
図13に示す状態(具体的には、第2のアブソーバ部75−2が第1の筒状支柱部材121に装着され、かつ第2のアブソーバ部75−2が第2のアブソーバ取り付け部15−5に固定された状態)において、第2のアブソーバ部75−2を構成する棒状支持部材81は、該筒状支柱部材71に設けられた2つの他の貫通孔(図示せず)に挿入されている。
第2のアブソーバ部75−2を構成する棒状支持部材81は、鉛直方向と直交する水平面内であって、X方向及びY方向と交差する方向に延在している。
第2のアブソーバ部75−2を構成する棒状支持部材81とY方向とが成す第2の角度θ4(言い換えれば、第2のアブソーバ部75−2の延在方向とY方向とが成す角度)は、例えば、45度とすることができるが、これに限定されない。
例えば、第1及び第2の角度θ3,θ4を45度にする場合、第2のアブソーバ部75−2を構成する棒状支持部材81は、第1のアブソーバ部75−1を構成する棒状支持部材81と直交する。
第2の弾性部材83−2は、筒状支柱部材本体71−2の外面71−2aと接触すると共に、所定量圧縮された状態(押圧された状態)で、筒状支柱部材本体71−2の外側に配置されている。これにより、第2のアブソーバ部75−2の他方の端部は、第1の筒状支柱部材121に支持されている。
これにより、第2のアブソーバ部75−2の一方の端部は、第2のアブソーバ取り付け部15−2を介して、第1の筒状支柱部材121の近傍に位置する端部12A(図1参照)の一方の角部を支持している。
第2の筒状支柱部材122は、図13に示す第1の筒状支柱部材121と同様な構成とされており、その下端が床に固定されている。
第2の筒状支柱部材122を構成する筒状支柱部材71は、外面71−2a(この場合、第3の面)と、外面71−2aに隣接して配置された外面71−2b(この場合、第4の面)と、を有する。外面71−2a,71−2bは、平坦な面とされている。
上記2つの貫通孔は、鉛直方向において、上記2つの他の貫通孔よりも低い位置に設けられている。
図15に示す状態(具体的には、第3のアブソーバ部75−3が第2の筒状支柱部材122に装着され、かつ第3のアブソーバ部75−3が第1のアブソーバ取り付け部15−1に固定された状態)において、第3のアブソーバ部75−3を構成する棒状支持部材81は、該筒状支柱部材71に設けられた2つの貫通孔(図示せず)に挿入されている。
第3のアブソーバ部75−3を構成する棒状支持部材81は、鉛直方向と直交する水平面内であって、X方向及びY方向と交差する方向に延在している。
第3のアブソーバ部75−3を構成する棒状支持部材81とY方向とが成す第3の角度θ5(言い換えれば、第3のアブソーバ部75−3の延在方向とY方向とが成す角度)は、例えば、45度とすることができるが、これに限定されない。
第3の弾性部材83−3は、筒状支柱部材本体71−2の外面71−2aと接触すると共に、所定量圧縮された状態(押圧された状態)で、筒状支柱部材本体71−2の外側に配置されている。これにより、第3のアブソーバ部75−3の他方の端部は、第2の筒状支柱部材122に支持されている。
これにより、第3のアブソーバ部75−3の一方の端部は、第1のアブソーバ取り付け部15−1を介して、第2の筒状支柱部材122の近傍に位置する端部11A(図1参照)の他方の角部を支持している。
図15に示す状態(具体的には、第4のアブソーバ部75−4が第2の筒状支柱部材122に装着され、かつ第4のアブソーバ部75−4が第2のアブソーバ取り付け部15−5に固定された状態)において、第4のアブソーバ部75−4を構成する棒状支持部材81は、筒状支柱部材71に設けられた2つの他の貫通孔(図示せず)に挿入されている。
第4のアブソーバ部75−4を構成する棒状支持部材81は、鉛直方向と直交する水平面内であって、X方向及びY方向と交差する方向に延在している。
第4のアブソーバ部75−4を構成する棒状支持部材81とY方向とが成す第4の角度θ6(言い換えれば、第4のアブソーバ部75−4の延在方向とY方向とが成す角度)は、例えば、45度とすることができるが、これに限定されない。
例えば、第3及び第4の角度θ5,θ6を45度にする場合、第4のアブソーバ部75−4を構成する棒状支持部材81は、第3のアブソーバ部75−3を構成する棒状支持部材81と直交する。
第4の弾性部材83−4は、筒状支柱部材本体71−2の外面71−2b(この場合、第3の面)と接触する平坦面83−4aを有する。
第4の弾性部材83−4は、筒状支柱部材本体71−2の外面71−2bと接触すると共に、所定量圧縮された状態(押圧された状態)で、筒状支柱部材本体71−2の外側に配置されている。これにより、第4のアブソーバ部75−4の他方の端部は、第2の筒状支柱部材122に支持されている。
これにより、第4のアブソーバ部75−4の一方の端部は、第2のアブソーバ取り付け部15−5を介して、第2の筒状支柱部材122の近傍に位置する端部12A(図1参照)の他方の角部を支持している。
第1の連結部材113は、図10に示す連結部材15−4と同様な構成(具体的には、ビーム95及びブレース96,97を有する構成)とされている。ビーム95は、圧縮方向の力を低減するための部材である。ブレース96,97は、引っ張り方向の力を低減するための部材である。
一方のビーム126は、その一端が耐震機構15−2を構成する筒状支柱部材本体71−2の上部に固定されており、他端が第1の筒状支柱部材121を構成する筒状支柱部材本体71−2の上部に固定されている。一方のビーム126は、X方向に延在するように配置されている。
他方のビーム126は、その一端が第1の筒状支柱部材121を構成する筒状支柱部材本体71−2の上部に固定されており、他端が耐震機構15−6を構成する筒状支柱部材本体71−2の上部に固定されている。
他方のビーム126は、一方のビーム126と同じ高さにおいて、X方向に延在するように配置されている。
一方のブレース128は、その一端が耐震機構15−2を構成する筒状支柱部材本体71−2の下部に固定されており、他端が一方のビーム126の他端と重なるように、第1の筒状支柱部材121の筒状支柱部材本体71−2の上部に固定されている。これにより、一方のブレース127,128は、交差するように配置されている。
他方のブレース128は、その一端が第1の筒状支柱部材121の筒状支柱部材本体71−2の下部に固定されており、他端が他方のビーム126の他端と重なるように、耐震機構15−6を構成する筒状支柱部材本体71−2の下部に固定されている。これにより、他方のブレース127,128は、交差するように配置されている。
また、第1の実施の形態では、一例として、第2の連結部材113を、2つのビーム126と、2つのブレース127,128と、で構成した場合を例に挙げて説明したが、目的によっては、2つのビーム126のみで第2の連結部材114を構成してもよい。
一方のビーム131は、その一端が耐震機構15−3を構成する筒状支柱部材本体71−2の上部に固定されており、他端が第1の筒状支柱部材121の筒状支柱部材本体71−2の上部に固定されている。一方のビーム131は、X方向に延在するように配置されている。
他方のビーム131は、その一端が第1の筒状支柱部材121の筒状支柱部材本体71−2の上部に固定されており、他端が耐震機構15−7を構成する筒状支柱部材本体71−2の上部に固定されている。
他方のビーム131は、一方のビーム131と同じ高さにおいて、X方向に延在するように配置されている。
一方のブレース133は、その一端が耐震機構15−3を構成する筒状支柱部材本体71−2の下部に固定されており、他端が一方のビーム131の他端と重なるように、第1の筒状支柱部材121の筒状支柱部材本体71−2の上部に固定されている。これにより、一方のブレース132,133は、交差するように配置されている。
他方のブレース133は、その一端が第1の筒状支柱部材121の筒状支柱部材本体71−2の下部に固定されており、他端が他方のビーム131の他端と重なるように、耐震機構15−7を構成する筒状支柱部材本体71−2の下部に固定されている。これにより、他方のブレース132,133は、交差するように配置されている。
このため、電力機器に対して弾性部材を押し当てて、地震動による第1及び第2の電力機器11,12の変位を抑制する構造を適用した場合に発生するアブソーバ部の固定するためのボルト部分の座屈を低減することが可能となるので、アブソーバ部75及び第1ないし第4のアブソーバ部75−1〜75−4の長寿命化を図ることができる。
これにより、第1及び第2の筒状支柱部材121,122が破損しにくくなるため、第1及び第2の筒状支柱部材121,122の長寿命化を図ることができる。
このように、耐震機構15−2,15−3,15−6,15−7を構成するアブソーバ部75の延在方向とY方向とが成す角度、及び第1ないし第4の角度θ3〜θ6を45度にすることにより、地震動が発生した際、X方向及びY方向において均等に荷重を受けることが可能となるので、X方向及びY方向において均等に荷重を分散させることができる。
例えば、第1の板状部材51の厚さを第2の板状部材101の厚さを厚くしてもよい。この場合も、第2の板状部材101の厚さを第1の板状部材51の厚さよりも厚くした場合と同様な効果を得ることができる。
図19は、図18に示す構造体を構成する各アブソーバ部が受ける反作用の大きさを説明するための平面図である。図19において、図18に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。図19において、点線の矢印は、耐震機構15−2,15−3を構成するアブソーバ部75の延在方向を示しており、実線の矢印は、耐震機構15−6,15−7を構成するアブソーバ部が受ける反作用の方向(言い換えれば、耐震機構15−6,15−7を構成するアブソーバ部75の延在方向)を示している。
このとき、耐震機構15−2,15−3を構成するアブソーバ部75には、反作用は発生しない。一方、耐震機構15−6,15−7を構成するアブソーバ部75には、それぞれF/√2の反作用が発生する。
図21は、第1の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第1及び第2の電力機器が平面視した状態で図21の紙面の右方向(X方向)に荷重F(最大荷重)が生じた際に、6本の筒状支柱部材本体が受ける力を模式的に示す平面図である。
図22は、第1の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第1及び第2の電力機器が近づくX方向に荷重F(最大荷重)が生じた際に、6本の筒状支柱部材本体が受ける力を模式的に示す平面図である。
図23は、第1の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第1の電力機器が平面視した状態で図23の紙面の下方向(Y方向)に荷重F(最大荷重)を生じ、第1の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第2の電力機器が平面視した状態で図23の紙面の上方向(Y方向)に荷重F(最大荷重)を生じた際に、6本の筒状支柱部材本体が受ける力を模式的に示す平面図である。
図24は、第1の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第1及び第2の電力機器が平面視した状態で図24の紙面の上方向(Y方向)に荷重F(最大荷重)を生じた際に、6本の筒状支柱部材本体が受ける力を模式的に示す平面図である。
図25は、第1の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第1の電力機器が平面視した状態で図25の紙面の左方向(X方向)に荷重F(最大荷重)を生じ、第1の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第2の電力機器が平面視した状態で図25の紙面の上方向(Y方向)に荷重F(最大荷重)を生じた際に、6本の筒状支柱部材本体が受ける力を模式的に示す平面図である。
図26は、第1の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第1の電力機器が平面視した状態で図26の紙面の右方向(X方向)に荷重F(最大荷重)を生じ、第1の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第2の電力機器が平面視した状態で図26の紙面の上方向(Y方向)に荷重F(最大荷重)を生じた際に、6本の筒状支柱部材本体が受ける力を模式的に示す平面図である。
また、図20〜図26では、第1の電力機器11に生じる荷重Fの向きを濃い梨地を付した矢印で示し、濃い梨地で示す荷重Fに起因する筒状支柱部材本体71−2が受ける力を濃い梨地の矢印(該矢印内に力の大きさを記載)で示し、第2の電力機器12に生じる荷重Fの向きを薄い梨地を付した矢印で示し、薄い梨地で示す荷重Fに起因する筒状支柱部材本体71−2が受ける力を薄い梨地の矢印(該矢印内に力の大きさを記載)で示す。
図20を参照するに、第1及び第2の電力機器11,12が離間するX方向に荷重F(最大荷重)が生じると、矢印で示す方向に、該矢印内に記載した大きさの力が加えられ、各筒状支柱部材本体71−2がX方向及びY方向から受ける力は全てキャンセルされる。この場合、6本の筒状支柱部材本体71−2は、力を受けない。
このため、各筒状支柱部材本体71−2は、図21の紙面の右方向(X方向)に最大F/3の大きさの力を受ける。
このため、各筒状支柱部材本体71−2は、図24の紙面の上方向(Y方向)に最大F/3の大きさの力を受ける。
この結果、筒状支柱部材本体71−2には、左斜め上45度の方向に(F*√2)/6の力が印加される。
この結果、筒状支柱部材本体71−2には、右斜め上45度(X方向と成す角度)の方向に(F*√2)/6の力が印加される。
また、図20〜図26に示す結果から、第1及び第2の電力機器11,12に同じ方向に荷重Fが生じると、筒状支柱部材本体71−2が受ける力が最も大きくなる(具体的には、F/3となる)ことが分かる。
このとき、荷重Fを100とし、下記(1)式により、最大荷重を求めた。
最大荷重=(50×電力機器Tの台数)/(筒状支柱部材本体の数/2)・・・(1)
この結果を表1に示す。
なお、通常、7台の電力機器Tを連結することはほとんどなく、8台よりも多くの電力機器Tを配列させた例は確認されていない。一般的には、3台か4台の電力機器Tを配列させる場合が多い。
よって、図1に示す耐震装置21を構成する筒状支柱部材本体71−2(図13及び図15参照)の強度は、耐震機能付き電力機器Sを構成する筒状支柱部材本体71−2の強度の2倍程度でよいことがわかる。
なお、実際には、2〜4台くらいの電力機器Tを配列することが多く、5台以上の配列は希である。
例えば、4台の電力機器Tを連結させた場合、耐震機能付き電力機器Sを構成する筒状支柱部材本体71−2の強度の1.6倍程度でよいため、ある程度の台数を配列させる場合に、特に有効である。
また、耐震装置21を構成する筒状支柱部材本体71−2の強度の向上は、例えば、該筒状支柱部材本体71−2の厚さを厚くしたり、強度の高い材料を用いたりすることで実現できる。
つまり、所定の方向に配置された複数の電力機器(第1の実施の形態の場合、第1及び第2の電力機器11,12)に適用した場合において、耐震装置21の設置エリアを狭くすることができる。
具体的には、第1の電力機器11と第2の電力機器12との間隔が300mmの場合でも、耐震装置21を配置させることができる。
例えば、複数の電力機器の短手方向と該電力機器の配列方向とが一致するように、複数の電力機器を配列させてもよく、この場合も第1の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
図27は、本発明の第2の実施の形態に係る耐震装置と、異なる高さとされた第1及び第2の電力機器と、を有する耐震機能付き電力機器群の平面図である。図27において、図1〜図17に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図28は、図27に示す耐震機能付き電力機器群をA1視した側面図である。図28において、図1〜図17、及び図27に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
なお、図27及び図28では、第1の電力機器11とは高さが異なり、かつX方向の幅及びY方向の幅が第1の電力機器11と等しい第2の電力機器131を用いた場合を例に挙げて図示する。
つまり、第2の電力機器131の高さH3は、第1の電力機器11の高さH1よりも低くなるように構成されている。
第1の電力機器11として変圧器を用いる場合、第2の電力機器131としては、例えば、変圧器を用いることができる。
耐震装置134は、第1の実施の形態で説明した耐震装置12を構成する第2のアブソーバ取り付け部15−5に替えて、第1のアブソーバ取り付け部15−1を有すること以外は、第2の端部用耐震装置16と同様に構成されている。
例えば、高さの異なる第1及び第2の電力機器11,131の短手方向と配列方向とが一致するように、第1及び第2の電力機器11,131を配列させてもよい。この場合、第2の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
この場合、第1ないし第4のアブソーバ部75−1〜75−4は、例えば、第1の角度θ3と第3の角度θ5とが等しく、かつ第2の角度θ4と第4の角度θ6とが等しくなるように配置させるとよい。
また、第2の実施の形態では、一例として、第2の電力機器131の高さが、第1の電力機器11の高さよりも低い場合を例に挙げて説明したが、第1の電力機器11の高さよりも第2の電力機器131の高さを高くしてもよい。
図30は、第2の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第1の電力機器が平面視した状態で図30の紙面の右方向(X方向)に荷重F(最大荷重)が生じ、かつ第2の電力機器が平面視した状態で図30の紙面の右方向(X方向)に荷重F/2(最大荷重)が生じた際に、6本の筒状支柱部材本体が受ける力を模式的に示す平面図である。
図31は、第2の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第1の電力機器に第2の電力機器に向かう方向に荷重F(最大荷重)が生じ、かつ第2の電力機器に第1の電力機器に向かう方向に荷重F/2(最大荷重)が生じた際に、6本の筒状支柱部材本体が受ける力を模式的に示す平面図である。
図32は、第2の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第1の電力機器が平面視した状態で図32の紙面の下方向(Y方向)に荷重F(最大荷重)が生じ、かつ第2の電力機器が平面視した状態で図32の紙面の上方向(Y方向)に荷重F/2(最大荷重)が生じた際に、6本の筒状支柱部材本体が受ける力を模式的に示す平面図である。
図33は、第2の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第1の電力機器が平面視した状態で図33の紙面の上方向(Y方向)に荷重F(最大荷重)が生じ、かつ第2の電力機器が平面視した状態で図33の紙面の上方向(Y方向)に荷重F/2(最大荷重)が生じた際に、6本の筒状支柱部材本体が受ける力を模式的に示す平面図である。
図34は、第2の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第1の電力機器が平面視した状態で図34の紙面の左方向(X方向)に荷重F(最大荷重)が生じ、かつ第2の電力機器が平面視した状態で図34の紙面の上方向(Y方向)に荷重F/2(最大荷重)が生じた際に、6本の筒状支柱部材本体が受ける力を模式的に示す平面図である。
図35は、第2の実施の形態の耐震機能付き電力機器群を構成する第1の電力機器が平面視した状態で図35の紙面の右方向(X方向)に荷重F(最大荷重)が生じ、かつ第2の電力機器が平面視した状態で図35の紙面の上方向(Y方向)に荷重F/2(最大荷重)が生じた際に、6本の筒状支柱部材本体が受ける力を模式的に示す平面図である。
また、図29〜図35では、第1の電力機器11に生じる荷重Fの向きを濃い梨地を付した矢印で示し、濃い梨地で示す荷重Fに起因する筒状支柱部材本体71−2が受ける力を濃い梨地の矢印(該矢印内に力の大きさを記載)で示し、第2の電力機器131に生じる荷重F/2の向きを薄い梨地を付した矢印で示し、薄い梨地で示す荷重F/2に起因する筒状支柱部材本体71−2が受ける力を薄い梨地の矢印(該矢印内に力の大きさを記載)で示す。
図29を参照するに、第1の電力機器11に第2の電力機器131から離間する方向に荷重F(最大荷重)が生じ、かつ第2の電力機器131に第1の電力機器11から離間する方向に荷重F/2(最大荷重)が生じると、矢印で示す方向に、該矢印内に記載した大きさの力が加えられる。
この場合、各筒状支柱部材本体71−2には、図29の紙面の左方向(X方向)に、F/12の力を受ける。
この場合、各筒状支柱部材本体71−2には、図30の紙面の右方向(X方向)に、F/4の力を受ける。
この場合、各筒状支柱部材本体71−2には、図31の紙面の右方向(X方向)に、F/12の力を受ける。
この場合、各筒状支柱部材本体71−2には、図32の紙面の下方向(Y方向)に、F/12の力を受ける。
この場合、各筒状支柱部材本体71−2には、図33の紙面の上方向(Y方向)に、F/4の力を受ける。
この場合、各筒状支柱部材本体71−2は、図34の紙面の上方向(Y方向)にF/12の力を受けると共に、図34の紙面の左方向に(X方向)にF/6の力を受ける。
つまり、例えば、Fが100の場合、各筒状支柱部材本体71−2は、図34の紙面の左上方向(X方向と成す角度が26.57度の方向)に、18.63の力を受ける。
この場合、各筒状支柱部材本体71−2は、図35の紙面の上方向(Y方向)にF/12の力を受けると共に、図34の紙面の右方向に(X方向)にF/6の力を受ける。
つまり、例えば、Fが100の場合、各筒状支柱部材本体71−2は、図35の紙面の右上方向(X方向と成す角度が26.57度の方向)に、18.63の力を受ける。
また、図29〜図35に示す結果から、第1及び第2の電力機器11,131に同じ方向に荷重が生じると、筒状支柱部材本体71−2が受ける力が最も大きくなる(具体的には、F/4となる)ことが分かる。
また、第1及び第2の実施の形態では、筒状支柱部材本体71−2の外側に、第1ないし第4の弾性部材83−1〜83−4を配置させた場合(図13、図15及び、図27参照(但し、図27には、第1ないし第4の弾性部材に符号83−1〜83−4を付していない。))を例に挙げて説明したが、筒状支柱部材本体71−2の内側に、該筒状支柱部材本体71−2の内面と2つの弾性部材(具体的には、第1及び第2の弾性部材83−1,83−2、または第3及び第4の弾性部材83−3,83−4)が接触するように構成してもよい。
Claims (6)
- 所定の間隔を空けて第1の方向に配置された第1及び第2の電力機器の上部のうち、前記第2の電力機器と対向する前記第1の電力機器の第1の端部と、前記第1の電力機器と対向する前記第2の電力機器の第2の端部と、を支持する耐震装置であって、
平面視した状態で、前記第1の電力機器の中心位置と前記第2の電力機器の中心位置とを結ぶ第1の直線の中間位置を通過し、かつ前記第1の方向と直交する第2の直線上において、前記中間位置を介して対向配置され、鉛直方向に延在すると共に、下端が固定された第1及び第2の筒状支柱部材と、
一方の端部が前記第1の筒状支柱部材の近傍に位置する前記第1の端部の一方の角部を支持すると共に、他方の端部が前記第1の筒状支柱部材に支持された第1のアブソーバ部と、
一方の端部が前記第1の筒状支柱部材の近傍に位置する前記第2の端部の一方の角部を支持すると共に、他方の端部が前記第1の筒状支柱部材に支持された第2のアブソーバ部と、
一方の端部が前記第2の筒状支柱部材の近傍に位置する前記第1の端部の他方の角部を支持すると共に、他方の端部が前記第2の筒状支柱部材に支持された第3のアブソーバ部と、
一方の端部が前記第2の筒状支柱部材の近傍に位置する前記第2の端部の他方の角部を支持すると共に、他方の端部が前記第2の筒状支柱部材に支持された第4のアブソーバ部と、
を含み、
前記第1及び第2の筒状支柱部材は、それぞれ前記鉛直方向に延在する筒状支柱部材本体を有しており、
前記筒状支柱部材本体は、前記第1の電力機器と前記第2の電力機器との間に配置された空間の外側に配置することを特徴とする耐震装置。 - 前記第1ないし第4のアブソーバ部は、前記鉛直方向と直交する水平面方向に延在しており、
前記第1のアブソーバ部の延在方向と前記第1の方向と直交する第2の方向とが成す第1の角度と、前記第3のアブソーバ部の延在方向と前記第2の方向とが成す第3の角度と、が等しく、
前記第2のアブソーバ部の延在方向と前記第2の方向とが成す第2の角度と、前記第2のアブソーバ部の延在方向と前記第2の方向とが成す第4の角度と、が等しいことを特徴とする請求項1記載の耐震装置。 - 前記第1の電力機器の前記第1の端部上に固定される第1の板状部材、該第1の板状部材の上方に突出し、前記第1のアブソーバ部の一方の端部が接続される第1の突出部、及び前記第1の板状部材の上方に突出し、前記第3のアブソーバ部の一方の端部が接続される第2の突出部を含む第1のアブソーバ取り付け部と、
前記第2の電力機器の前記第2の端部上に固定される第2の板状部材、該第2の板状部材の上方に突出し、前記第2のアブソーバ部の一方の端部が接続される第3の突出部、及び前記第2の板状部材の上方に突出し、前記第4のアブソーバ部の一方の端部が接続される第4の突出部を含む第2のアブソーバ取り付け部と、
を有し、
前記第1の板状部材の厚さと前記第2の板状部材の厚さとを異ならせたことを特徴とする請求項1または2記載の耐震装置。 - 前記第1及び第2の筒状支柱部材を構成する前記筒状支柱部材本体は、平面視した形状が菱形とされており、
前記第1及び第2の筒状支柱部材を構成する前記筒状支柱部材本体は、前記菱形の一方の対角線が前記第1の方向に対して直交するように配置されており、
前記第1のアブソーバ部は、一方の端部が前記第1の端部の一方の角部を支持する第1の棒状支持部材と、該第1の棒状支持部材に固定され、前記第1の筒状支柱部材の第1の面に押圧されることで所定量圧縮される第1の弾性部材と、
を有し、
前記第2のアブソーバ部は、一方の端部が前記第2の端部の一方の角部を支持する第2の棒状支持部材と、該第2の棒状支持部材に固定され、前記第1の面に隣接する該第1の筒状支柱部材の第2の面に押圧されることで所定量圧縮される第2の弾性部材と、
を有し、
前記第3のアブソーバ部は、一方の端部が前記第1の端部の他方の角部を支持する第3の棒状支持部材と、該第3の棒状支持部材に固定され、前記第3の筒状支柱部材の第3の面に押圧されることで所定量圧縮される第3の弾性部材と、
を有し、
前記第4のアブソーバ部は、一方の端部が前記第2の端部の他方の角部を支持する第4の棒状支持部材と、該第4の棒状支持部材に固定され、前記第3の面に隣接する前記第2の筒状支柱部材の第4の面に押圧されることで所定量圧縮される第4の弾性部材と、
を有し、
前記第1及び第2の弾性部材は、前記第1の筒状支柱部材の外側に配置されており、
前記第1及び第2の面は、前記第1の筒状支柱部材の外面であり、
前記第3及び第4の弾性部材は、前記第2の筒状支柱部材の外側に配置されており、
前記第3及び第4の面は、前記第2の筒状支柱部材の外面であることを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか1項記載の耐震装置。 - 前記第1の方向に対して直交する第2の方向に延在し、前記第1の筒状支柱部材と前記第2の筒状支柱部材とを連結する第1の連結部材を有することを特徴とする請求項1ないし4のうち、いずれか1項記載の耐震装置。
- 前記第1の方向に対して、前記第1の筒状支柱部材、前記第1のアブソーバ部、及び前記第2のアブソーバ部を含む第1の耐震機構と、前記第2の筒状支柱部材、前記第3のアブソーバ部、及び前記第4のアブソーバ部を含む第2の耐震機構と、が対向するように複数配置されており、
前記第1の方向に配置された前記第1の筒状支柱部材間を連結する第2の連結部材と、
前記第1の方向に配置された前記第2の筒状支柱部材間を連結する第3の連結部材と、
を有することを特徴とする請求項4または5記載の耐震装置。
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