JP2017139847A - スイッチギヤ - Google Patents

Abstract

【課題】引出形遮断器と計器用変圧器などの引出形併設機器を収納する区画構成体としてのクレードルにはそれぞれ別の部品を必要とするため、コストダウンが困難となる問題点があった。また、部品を共用した場合に誤挿入を防止する必要があった。
【解決手段】断路位置から運転位置まで移動挿入可能な引出形遮断器５と引出形遮断器５に対応して併設される計器用変圧器３０などの引出形併設機器とを互いに同一構成のクレードル４０，６０にそれぞれ収納し、クレードル４０，６０には、引出形遮断器５及び引出形併設機器３０のうち不適正な機器の移動挿入を阻止する識別係止部材を着脱自在に設けることにより、部品を共用化し、かつ、誤挿入を防止した。
【選択図】図２

Description

この発明は、引出形遮断器及び遮断器以外の引出形併設機器を収納するスイッチギヤに関するもので、特に台車上に配置した計器用変圧器や避雷器などの機器と遮断器とを効率よく収容し、部品共用化を図るようにしたものである。

受配電設備に用いられるスイッチギヤにおいて、遮断器以外に電路の電圧を測定するための計器用変圧器や避雷器などの併設機器を設置することがある。これらの機器はメンテナンスを容易とするために引出形の台車に収納して引出形機器として収納されることがあり、例えば、特許文献１の図１や特許文献２の図１に開示されている。

特許第２６６０４６１号公報（図１） 特許第３２７９７１１号公報（図１）

特許文献１および２で示される手法では、遮断器および計器用変圧器等を収納した引出機器の台車を収納するスイッチギヤ側の区画構成体としてのクレードルの部材が異なり、クレードルを構成する部品の共用化が図れない問題点があった。
また、遮断器と引出形台車の車輪の横幅が異なると、遮断器および引出形機器をスイッチギヤの外部へ引き出すための引出台又はリフターなどが異なることがあり、この場合、電気室に遮断器用の引出台又はリフター、引出形機器用の引出台又はリフターを収納する必要があり、電気室の省スペース化が困難になるという問題点があった。

この発明に係るスイッチギヤは、断路位置から運転位置まで移動挿入可能な引出形遮断器と前記引出形遮断器に対して併設される引出形併設機器とを互いに同一構成の区画構成体にそれぞれ収納し、前記区画構成体には、前記引出形遮断器及び前記引出形併設機器のうち不適正な機器の移動挿入を阻止する識別係止部材を着脱自在に設けたものである。

この発明によれば、引出形遮断器と引出形併設機器とで同じ収納区画構成体を使用できることにより、引出形遮断器と引出形併設機器とで収納用部品の共用化が可能となって、製作コストの削減が可能となり、かつ、誤挿入を防止できる。

この発明に係るスイッチギヤの正面図。 この発明に係るスイッチギヤの側面断面図。 実施の形態１による遮断器の斜視図。 実施の形態１による遮断器の側面図。 実施の形態１による遮断器用クレードルの斜視図。 実施の形態１による「断路位置」での遮断器とクレードルの斜視図。 実施の形態１による「断路位置」での遮断器とクレードルの側面断面図。 実施の形態１による「断路位置」から「運転位置」への途中位置での遮断器とクレードルの斜視図。 実施の形態１による「断路位置」から「運転位置」への途中位置での遮断器とクレードルの側面断面図。 実施の形態１による「運転位置」での遮断器とクレードルの斜視図。 実施の形態１による「運転位置」での遮断器とクレードルの側面断面図。 実施の形態２による計器用変圧器を搭載した引出形の台車の斜視図。 実施の形態２による計器用変圧器を搭載した引出形の台車の側面断面図。 実施の形態２による計器用変圧器を搭載した引出形の台車と台車の「運転位置」から「断路位置」への移動に連動して動作する金具の斜視図。 台車の「運転位置」から「断路位置」への移動に連動して動作する金具の斜視図。 台車の「運転位置」から「断路位置」への移動に連動して動作する金具の斜視図。 実施の形態２による計器用変圧器を搭載した引出形の台車用クレードルの斜視図。 実施の形態２による「断路位置」での計器用変圧器を搭載した引出形の台車とクレードルの斜視図。 実施の形態２による「断路位置」での計器用変圧器を搭載した引出形の台車とクレードルの側面断面図。 実施の形態２による「断路位置」から「運転位置」への途中位置での計器用変圧器を搭載した引出形の台車とクレードルの斜視図。 実施の形態２による「断路位置」から「運転位置」への途中位置での計器用変圧器を搭載した引出形の台車とクレードルの側面断面図。 実施の形態２による「運転位置」での計器用変圧器を搭載した引出形の台車とクレードルの斜視図。 実施の形態２による「運転位置」での計器用変圧器を搭載した引出形の台車とクレードルの側面断面図。 計器用変圧器を搭載した引出形の台車に位置固定用の南京錠を掛けた時の斜視図。 実施の形態３による遮断器用クレードルの斜視図。 実施の形態３による計器用変圧器を搭載した引出形の台車用クレードルの斜視図。

実施の形態１．
この発明における実施の形態１を図１から図１１までについて説明する。図１および２は、この発明に係るスイッチギヤの正面図および側面断面図である。スイッチギヤ１の筐体内には、下段に引出形遮断器５が配置され、この引出形遮断器５の上下に対応して上段に計器用変圧器３０からなる引出形併設機器が配置されるものであって、計器用変圧器３０からなる引出形併設機器は引出形遮断器５に対して併設状態で配置される。引出形遮断器５と計器用変圧器３０からなる引出形併設機器とは、互いに同一構成のクレードル４０，６０にそれぞれ収納される。
スイッチギヤ１の共通母線２から分岐母線３が分岐して、遮断器５の端子と嵌合するための導体４に連結している。遮断器５の端子は、スイッチギヤ側の導体４および導体６と運転位置において嵌合している。導体６には導体７が組み付けられ、導体７には高圧ケーブル８が取り付けられる。
高圧ケーブル８に接続される導体７は、計器用変圧器３０に接続するための導体９が分岐しており、引出形の台車１１の端子と嵌合するための導体１０に連結している。
これら導体４，導体６，導体７，導体９，導体１０はスイッチギヤ１における固定側導電部として構成されている。

実施の形態１による遮断器を図３および図４に示す。また、図２における遮断器５を収納している区画構成体としてのクレードル４０を図５に示す。
クレードル４０は、側面形状が略Ｌ字形で、立設部４０ａに共通母線２と接続する導体４および高圧ケーブル８と接続する導体６が設けられている。なお、立設部４０ａと導体４、導体６との間には絶縁物１３が設けられ、導体４、導体６を支持している。また、水平部４０ｂの先端部中央に固定具としてのクレードル金具１４が固定されている。遮断器５は「運転位置」および「断路位置」でのみ遮断器５を「閉」状態にできることが要求されるため、クレードル金具１４に設けた穴１５および穴１６に遮断器５に設けた固定部材としての金具１２が、「運転位置」および「断路位置」に落下して嵌合するようにする。この金具１２が落下している時のみ、遮断器を「閉」の状態にできるようにする。なお、図５の例では、穴１６が一部開放した切欠き状となっているが、四方を囲まれた穴の形状でも良い。

また、図５で示すクレードル４０には識別係止部材としての金具１７が設けられており、この金具１７は、計器用変圧器３０を搭載した引出形台車１１がこのクレードル４０に挿入しようとすると、この引出形台車１１は不適正機器であるとして引出形台車１１と干渉して挿入できないようにする誤挿入防止用のものである。これは、計器用変圧器３０を搭載した引出形台車１１の幅寸法を遮断器５のものよりも大きくすることで実現可能となる。

以下に、遮断器５と導体４、導体６との位置関係について説明する。
図６および図７は遮断器５が「断路位置」での遮断器５とクレードル４０の位置関係を示す斜視図および側面断面図である。この状態では、遮断器５に設けた金具１２がクレードル金具１４の前方に設けた穴１５に落下しており、遮断器５の「閉」操作を可能としている。
図８および図９は遮断器５が「断路位置」から「運転位置」に移動途中での遮断器５とクレードル４０の位置関係を示す斜視図および側面断面図である。この状態では遮断器５の金具１２はクレードル金具１４に設けた穴１５あるいは穴１６に落下しておらず、遮断器５を「閉」状態にすることができない。
図１０および図１１は遮断器５が「運転位置」での遮断器５とクレードル４０の位置関係を示す斜視図および側面断面図である。この状態では、遮断器５に設けた金具１２がクレードル金具１４の後方に設けた穴１６に落下しており、遮断器５の「閉」操作を可能としている。
このように、「運転位置」および「断路位置」でのみ遮断器５を「閉」状態にすることができる。

実施の形態２．
この発明における実施の形態１を図１２から図２３までについて説明する。図１２および図１３は、計器用変圧器３０を搭載した引出形の台車１１を示す斜視図および側面断面図である。
車輪の直径および車輪の横幅は、遮断器５のものと同じとしている。そのため、同じクレードルのレール部品が共用可能である。また、遮断器５および計器用変圧器３０等の引出形機器をスイッチギヤ１の外へ引き出すための部材も同じものが共用可能となる。
計器用変圧器３０を搭載した引出形台車１１の横幅は遮断器５の寸法と異なるものとする。ここでは便宜上横幅の寸法を大きくして図示している。計器用変圧器３０を搭載した引出形台車１１の床面から台車が搭載するクレードル５０の床面までの寸法は、遮断器５の床面からクレードル４０床面までの寸法と異なるものとする。ここでは便宜上床からの寸法を大きくして図示している。台車１１の端子の寸法は遮断器５の端子と高さおよび幅方向の位置を合わせている。

計器用変圧器３０の２次側は、台車１１に制御コネクタのメス側差込口２２を設け、ここにオス側の制御コネクタ(図示せず)を嵌合させることで連結する。
計器用変圧器３０の２次側に制御コネクタを連結し、制御電圧を印加した場合、計器用変圧器３０の一次側に高電圧が誘起される。この時に一次側に触れると感電してしまうため、図２で示す引出形の計器用変圧器３０の台車１１は、台車１１が「運転位置」でのみ制御コネクタが電気的および機械的に連結できるようにすることが要求される。
この要求は、図１４、図１５、図１６で示す台車１１に設けた固定部材としての金具１８と図１７で示されるクレードル５０の固定具としての金具１４ａによって実現する。この構造を以下に詳しく説明する。

図１４は、計器用変圧器３０を搭載した引出形台車１１の斜視図であり、その一部に図１５、図１６に示す固定部材としての金具１８が上下方向に移動可能なように設けられている。
金具１８は、図１５、図１６に示すように、中央に横長の平板部があり、複数個所に長穴が形成されて台車１１のパネル面に設けた突起部と緩やかに係合して、上下方向に金具１８を移動できるよう構成されている。また、一端部には、下方に延在した突出部が形成され、この突出部がクレードル金具１４ａの穴１５あるいは穴１６に落下して位置決めされるよう構成されている。そして、突出部の下部先端は段差１９が設けられている。
金具１８の他端は、金具１８の平板部から直角に曲げられた立設部およびこの立設部から直角に曲げられ平板部と平行となる制御板部２０が設けられる。この立設部には後述する、台車１１がスイッチギヤ運転中に引き出せないようにするための南京錠２３用の孔２０ａが設けられている。また、金具１８の平板部中央付近には、つまみ２１が設けられており、金具１８を手動で上下移動することができる。

図１７は、計器用変圧器３０用のクレードル５０の斜視図であり、図５で示した遮断器用クレードル４０と、クレードルを構成する床および左右のフレーム類、レールの部品およびクレードル金具１４について、共用できるようにこれらを互いに同一構造としている。また、クレードル側の導体を固定する絶縁物１３も共用している。導体の位置は、図５で示す遮断器用クレードル４０の上側導体４の位置と同じ位置であり、図５における下側の導体６を省いたものとなっている。
図１７では便宜上、導体１０が図５の導体４および導体６と形状を変更している。これは、遮断器用の導体に通電される電流が計器用変圧器用の導体に通電される電流よりも極めて大きいため、計器用変圧器用の導体サイズを小さくできるためである。もちろん、部材の共用化のため、図５で示す遮断器用の導体と同じものを使用しても構わない。
また、図１７で示すクレードル５０にはボルト２３が設けられており、このボルト２３は、遮断器５をこのクレードル５０に挿入しようとすると、遮断器５と干渉して挿入できないようにするためのものである。これは、計器用変圧器３０を搭載した引出形台車１１床面からクレードル床までの寸法を遮断器のものよりも大きくすることで実現可能となる。なお、図１７ではボルト２３が示されているが、ボルトに限らず遮断器５の侵入を防止する機能を持った金具でも構わない。

以下に、計器用変圧器３０と導体１０の位置関係について説明する。
図１８および図１９は、計器用変圧器３０を搭載した台車１１が「断路位置」での台車１１とクレードル５０の位置関係を示す斜視図および側面断面図である。図１５、図１６に示すように、金具１８の一端の先端は段差１９が形成されており、「断路位置」では段差１９のついたところまで金具１８が下方へ移動するように、クレードル５０側の金具１４ａの穴１５の寸法を設計する。このようにすることで、「断路位置」で台車１１の金具１８が段差１９のついたところまで下方へ移動し、台車１１の位置が固定される。
しかしながら、金具１８の他端に設けた制御部片としての突出部２０は、図１８で示されるように、制御コネクタのメス側に一部重なっており、オス側の制御コネクタ（図示せず）が差し込めない構造となっている。

図２０および図２１は、計器用変圧器３０を搭載した台車１１が「断路位置」から「運転位置」に移動途中での台車１１とクレードル５０の位置関係を示す斜視図および側面断面図である。この時、金具１８の先端に設けた制御部片としての突出部２０は、図２０で示されるように、制御コネクタのメス側２２に一部重なっており、オス側の制御コネクタ（図示せず）が差し込めない構造となっている。
図２２および図２３は、計器用変圧器３０を搭載した台車１１が「運転位置」での台車１１とクレードル５０の位置関係を示す斜視図および側面断面図である。この状態では、制御部片としての突出部２０を有する金具１８はクレードル側の金具１４ａに設けた穴１６に完全に落下しており、図２２で示されるように突出部２０は制御コネクタのメス側と重なっておらず、オス側の制御コネクタが差し込める構造となっている。
この運転位置において、図２４で示すように、金具１８の突出部２０の近くに設けた錠用孔部としての孔２０ａを利用して南京錠２３を掛けて、台車１１がスイッチギヤ運転中に引き出せないようにその移動を阻止することが可能である。また、断路位置においても、この錠用孔部としての孔２０ａに掛けた南京錠２３により台車１１の断路位置からの移動を阻止することも可能である。
計器用変圧器３０を搭載した台車１１が「断路位置」、「運転位置」、移動中かに応じて、金具１８は自動的に上下するが、金具１８に台車１１のパネル面から操作可能なつまみ２１を設けて手動で金具１８を移動することも可能としている。

実施の形態３．
この発明における実施の形態３を図２５及び図２６について説明する。図２５に、この発明を実施するための実施の形態３による遮断器用の区画構成体としてのクレードル６０を示す。このクレードル６０は、遮断器５をスイッチギヤの外に引き出した際には、充電部である上部導体４、下部導体６を遮蔽するシャッタ２５を設けているものである。このシャッタ２５は、遮断器５を運転位置に挿入する際に、上下方向に移動し自動で開く構造としている。
図２６に、この発明を実施するための実施形態３による計器用変圧器３０を搭載した引出形台車１１用の区画構成体としてのクレードル７０を示す。このクレードル７０は、引出形台車１１をスイッチギヤの外に引き出した際には、充電部である導体１０を遮蔽するシャッタ２６を設けているものである。このシャッタ２６は、台車１１を運転位置に挿入する際に、上下方向に移動し自動で開く構造としている。

以上説明したように、この発明によれば、次のような効果が期待できる。
１．遮断器と、遮断器以外の他の機器（例えば計器用変圧器）とで同じクレードルのレールが使用できるようになる。
２．遮断器および他の機器の端子と嵌合するためのスイッチギヤ側の導体および導体を支持する絶縁物が遮断器と他の機器とで共用できる。
３．遮断器と他の機器とで同じ断路位置/運転位置の位置決め用金具を使用できる。
４．遮断器の台車と他の機器の台車の幅方向寸法を変えることで、遮断器の時は干渉せずに、他の機器の時は干渉する金具等を設けることで「遮断器は挿入可／他の機器は挿入不可」が実現できる。
５．遮断器の台車と他の機器の台車の高さ方向寸法を変えることで、遮断器の時は干渉し、他の機器の時は干渉しない金具等を設けることで「遮断器は挿入不可／他の機器は挿入可」が実現できる。
以上に示す効果により遮断器と遮断器以外の他の機器とでクレードル部品の共用化が可能となり、クレードル製作時のコスト削減が可能となる。

この発明に係るスイッチギヤは、断路位置から運転位置まで移動挿入可能な引出形遮断器５と引出形遮断器５に対して上下に対応して併設され断路位置から運転位置まで移動挿入可能な計器用変圧器３０などの引出形併設機器とを互いに同一構成のクレードル４０，５０からなる区画構成体にそれぞれ収納し、スイッチギヤ１の主母線２に電路を介して接続される導体４，６，７，９，１０などからなる固定側導電部と接続するための接続用導体と前記引出形遮断器及び引出形併設機器の端子とが前記運転位置で接続されるスイッチギヤにおいて、前記区画構成体には、前記引出形遮断器及び前記引出形併設機器のうち不適正な機器の移動挿入を阻止する誤挿入防止金具１７（図５）からなる識別係止部材を着脱自在に設けたものである。
この構成に基づき、引出形遮断器と引出形併設機器とで同じ収納区画構成体を使用できることにより、引出形遮断器と引出形併設機器とで収納用部品の共用化が可能となって、収納区画構成体を製作する際のコスト削減が可能となり、かつ、誤挿入を防止できる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ スイッチギヤ
２ 複数のスイッチギヤを貫通して設けられ、共通電路となる主母線を示す。
３ 主母線と線接触子を用いて接続されているスイッチギヤの分岐母線を示す。
４ 遮断器の端子と嵌合するスイッチギヤ共通母線側の導体
５ 遮断器（引出形遮断器）
６ 遮断器の端子と嵌合するスイッチギヤ高圧ケーブル側の導体
７ 高圧ケーブルに連結する導体
８ 高圧ケーブル
９ 計器用変圧器に分岐する導体
１０ 計器用変圧器を搭載した引出形台車（引出形併設機器）の端子と嵌合するスイッチギヤ高圧ケーブル側の導体
１１ 計器用変圧器を搭載した引出形台車（引出形併設機器）
１２ 遮断器の「断路位置」および「運転位置」で下方に移動するとともに、遮断器の「閉」操作を可能とする金具（固定部材）
１３ クレードル（区画構成体）の導体４を支持および絶縁する絶縁物
１４ 遮断器５の「断路位置」および「運転位置」で位置を固定するためのクレードル金具（固定具）
１４ａ 引出形台車１１の「断路位置」および「運転位置」で位置を固定するためのクレードル金具（固定具）
１５ クレードル金具１４に設けた遮断器５および引出形台車１１を「断路位置」で固定するための穴
１６ クレードル金具１４に設けた遮断器５および引出形台車１１を「運転位置」で固定するための穴
１７ 「遮断器は挿入可／他の機器は挿入不可」とするための誤挿入防止用金具（識別係止部材）
１８ 計器用変圧器を搭載した引出形台車１１の「断路位置」および「運転位置」で下方に移動するとともに、計器用変圧器の２次のコネクタの嵌合を制御する金具（固定部材）
１９ 金具１８の一端の先端に設けた段差
２０ 金具１８の他端に設けた計器用変圧器の２次のコネクタの嵌合を制御する突出部（制御部片）
２０ａ 金具１８の他端に設けた南京錠を掛けるための穴（錠用穴部）
２１ 金具１８を手動で上下させるためのつまみ
２２ 計器用変圧器の２次側のメス側制御コネクタ
２３ 「遮断器は挿入不可／他の機器は挿入可」とするためのボルト
２４ 南京錠
２５ 充電部である導体を遮蔽するシャッタ
２６ 充電部である導体を遮蔽するシャッタ
３０ 計器用変圧器
４０ 遮断器用クレードル（引出形遮断器の区画構成体）
５０ 他の機器用クレードル（引出形併設機器の区画構成体）
６０ シャッタ２５を備えた遮断器用クレードル
７０ シャッタ２６を備えた他の機器用クレードル

Claims (11)

1. 断路位置から運転位置まで移動挿入可能な引出形遮断器と前記引出形遮断器に対して併設される引出形併設機器とを互いに同一構成の区画構成体にそれぞれ収納し、前記区画構成体には、前記引出形遮断器及び前記引出形併設機器のうち不適正な機器の移動挿入を阻止する識別係止部材を着脱自在に設けたことを特徴とするスイッチギヤ。
2. 前記引出形遮断器を収納するための前記区画構成体は、側面形状が略Ｌ字形で、その立設部に固定側導電部と接続するための接続用導体を備え、その水平部に前記引出形遮断器を移動するためのレール並びに前記引出形遮断器を運転位置及び断路位置で固定するための固定具を備えたクレードルであることを特徴とする請求項１項に記載のスイッチギヤ。
3. 前記引出形併設機器を収納するための前記区画構成体は、側面形状が略Ｌ字形で、その立設部に固定側導電部と接続するための接続用導体を備え、その水平部に前記引出形併設機器を移動するためのレール及び前記引出形併設機器を所定位置で固定するための固定具を備えたクレードルであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスイッチギヤ。
4. 前記引出形遮断器の区画構成体と前記引出形併設機器の区画構成体は、接続用導体を備えた立設部と前記引出形遮断器及び前記引出形併設機器を移動するためのレールとを共用できるように互いに同一構造としていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のスイッチギヤ。
5. 前記引出形遮断器の運転位置及び断路位置で前記引出形遮断器を固定するための前記固定具が、前記引出形遮断器と前記引出形併設機器とで共用できるように互いに同一構造とされていることを特徴とする請求項４記載のスイッチギヤ。
6. 前記引出形遮断器の区画構成体は、立設部に上下２段の導体を備え、前記引出形併設機器の区画構成体は、立設部に前記引出形遮断器の区画構成体に設けた上下２段の導体のいずれかと同じ位置に前記接続用導体を備えていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のスイッチギヤ。
7. 前記引出形併設機器の前後方向の移動によって前記固定具に嵌入することにより、前記引出形併設機器を所定位置に固定するための固定部材は、前記運転位置以外では前記引出形併設機器の制御コネクタへの接続を阻止する制御部材を備えたことを特徴とする請求項３から請求項６のいずれかに記載のスイッチギヤ。
8. 前記引出形併設機器の前後方向の移動によって前記固定具に嵌入することにより、前記引出形併設機器を所定位置に固定するための固定部材に突出部を設け、前記突出部には、前記引出形併設機器の運転位置又は断路位置からの移動を阻止するように錠をかける錠用孔部が形成されていることを特徴とする請求項３から請求項７のいずれかに記載のスイッチギヤ。
9. 前記引出形遮断器あるいは前記引出形併設機器をスイッチギヤの外に引き出した際には、充電部である導体を遮蔽するシャッタが設けられており、このシャッタは前記引出形遮断器あるいは前記引出形併設機器の運転位置への挿入に応動して開くことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載のスイッチギヤ。
10. 前記引出形遮断器の台車と前記引出形併設機器の台車とは、車輪の直径及び車輪の横幅方向寸法は同じであるが、台車自体の横幅寸法は、遮断器用台車と他の引出形機器の台車とで異ならせるとともに、前記台車の横幅を識別して不適正な機器の移動挿入を阻止することを特徴とする請求項４から請求項７のいずれかに記載のスイッチギヤ。
11. 前記引出形遮断器の台車と前記引出形併設機器の台車とは、車輪の直径及び車輪の横幅方向寸法は同じであるが、台車自体の高さは、前記引出形遮断器の台車と引出形併設機器の台車とで異ならせるとともに、前記台車の高さを識別して不適正な機器の移動挿入を阻止することを特徴とする請求項４から請求項７のいずれかに記載のスイッチギヤ。

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