JP3755639B2 - 開閉装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空バルブと遮断器操作機構と接地スイッチ操作機構とを備えた開閉装置に関し、詳しくは、その遮断器操作機構と接地スイッチ操作機構との配置構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の開閉装置における遮断器操作機構と接地スイッチ操作機構との配置構成を図７及び図８に基づいて説明する。図８は図７に示す構成の側面図である。
図７及び図８において、符号６０は遮断器操作機構で、この遮断器操作機構６０は、真空バルブ６１に接続されている固定端子６１ａ及び可動端子６１ｂ，真空バルブ６１上部の可動端子６１ｂに一端が固着され他端が図中のＡ部として示すワイプリンクを介して遮断器駆動軸２１に連結されている絶縁操作ロッド６２等で構成されている。
他方、７０は断路・接地スイッチ操作機構で、この断路・接地スイッチ操作機構７０は、断路・接地スイッチ接点７１、この断路・接地スイッチ接点７１に連結されている接地スイッチ駆動軸２２、接地端子７２等で構成されている。
又、２０はタンクであり、このタンク２０には、上記遮断器操作機構の遮断器接点真空バルブ６１とそれを開閉する遮断器駆動軸２１等、又、上記断路・接地スイッチ操作機構の断路・接地スイッチ接点７１とそれを開閉する接地スイッチ駆動軸２２等が収納されている。尚、図中の８２は母線である。
【０００３】
又、２３は固定フレーム、２４は遮断器リンクフレーム、２５は接地スイッチリンクフレームであり、遮断器リンクフレーム２４を介して遮断器操作機構６０が、接地スイッチリンクフレーム２５を介して接地スイッチ操作機構７０が、それぞれ固定フレーム２３に固定された構成となっている。
【０００４】
次に動作について説明する。
遮断器操作機構６０の遮断器駆動軸２１が回動すると、これに連結されたワイプリンク（図７のＡ部）、絶縁操作ロッド６２を介して真空バルブの可動接点を動作して真空バルブ６１を開閉する。
【０００５】
次に、図８において、断路・接地スイッチ接点７１の動作について説明する。断路・接地スイッチ操作機構７０の断路・接地スイッチ接点７１は、今、図中のＡの位置に在って接続状態にあるが、接地スイッチ駆動軸２２が回動すると、Ｂの位置に移動して断路状態となり、更に接地スイッチ駆動軸２２が回動すると、Ｃの位置に移動して、断路・接地スイッチ接点７１が接地端子７２に噛み込んで接続し、接地状態となる。
【０００６】
従来の遮断器操作機構と接地スイッチ操作機構との配置構成は、上記の通り、遮断器操作機構の駆動軸２１や接地スイッチ操作機構の駆動軸２２が、固定フレームを貫通して力を伝達するため長くなっており、しかも、剛性を確保するため太く構成されている。
又、図９に示すように、遮断器駆動軸２１の回転駆動力は、長いレバーやリンク等により駆動方向が変換されているため、これ等各部材は、曲げ剛性等が確保された堅牢な大型部品となっている。
又、これ等のリンクが動作する領域は他部品と干渉しないよう十分なスペースを空けておく必要がある。
又、駆動方向変換時の摩擦や荷重ロスが大きくなるため、リンク部品や遮断器リンクフレーム２４や接地スイッチリンクフレーム２５等は何れも大きな剛性のある構造にしておく必要があった。
【０００７】
次に、図１０乃至図１２において、図７で示したＡ部のワイプリンク構造図を説明する。図１０は開極状態の側面図、図１１は開極状態の正面図、図１２は閉極状態の正面図である。
図中の符号２６は接圧ばね、２７はばねロッドであり、絶縁ロッド６２のワイプリンクＡ側に突出して取付けられている。２８はワイプリンクＡのＵ字型金具であり、遮断器駆動軸２１のレバーにピン２９を介して連結されている。
このＵ字型金具２８には、ばねロッド２７の先端が貫通する穴があり、ばねロッド２７が摺動できるように連結されている。この構造は、真空バルブ６１の接圧荷重を発生し、駆動リンク機構の動作ストロークの減少が起こっても、所定値以上の接圧荷重を維持するために、真空バルブ６１の遮断器接点がタッチした後、遮断器接圧ばね２６を或る程度圧縮させておくものである。
閉極状態では、このワイプ量分だけばねロッド２７がＵ字型金具２８から図１２に示す寸法Ｂだけせり出してくるため、連結のピン２９との間に逃がしのスペースが必要となり、このスペースが確保されている。
又、図示のように従来のＵ字型金具２８は板金で作られており、ばねロッド２７をガイドするのはＵ字型金具２８の板金の板厚分（図１２の寸法Ｃ）の穴の厚さだけであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の遮断器及び接地スイッチ操作機構の配置構成では、タンクや遮断器操作機構や接地スイッチ操作機構が固定フレームにそれぞれ個別に固定される構成となっており、それぞれに所要の剛性が必要なため、各構成部材や部品が大きく、従って、これ等の各設置スペースもより大きなものが必要となっていた。
又、遮断器操作機構と接地スイッチ操作機構は、それぞれ独立したリンクフレームに取付けられていたため、設置された一方の機構の空いたスペースに、他方の機構を配置するようなことができなかった。
又、接点・駆動軸・機構等が、その駆動方向を変換せざるを得ない配置となっているため、摩擦や荷重ロスが大きくなり、リンクや軸やフレームも大きな剛性のある構造が必要であった。
又、駆動必要領域も大きくなるため、広い設置スペースを必要とし、装置全体が大型化していた。
又、殊に、従来のワイプリンク接続の構成では、その構成上逃がしのスペースが必要である上、上述時の如く、ガイドの長さが板金の板厚分と短いためにばねロッド２７のガタツキが大きくなってしまい、スペースと剛性が共に大きなものが必要となっていた。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、構成部材や部品の剛性が小さくて済み、しかも、配置スペースが小さい配置構成とし、部品点数が少なく、簡単で小型化された開閉装置の提供を目的とする。
【００１０】
請求項１の発明は、真空バルブと遮断器操作機構と接地スイッチ操作機構とを備えた開閉装置において、共通ベースフレームに前記遮断器操作機構と前記接地スイッチ操作機構とを配置し、前記遮断機操作機構の駆動軸は、前記真空バルブの接点の開閉方向の延長線上に配置され、駆動荷重が前記延長線上を直線的に前記真空バルブの接点へ伝達される構成としたことを特徴とする。
【００１２】
この発明は、共通ベースフレームは、隣接した真空バルブ間にて固定したことを特徴とする。
【００１４】
この発明は、遮断器操作機構の遮断器側可動ロッドと接地スイッチ操作機構の接地スイッチ側可動ロッドとの間に相応する共通ベースフレームに、前記遮断器操作機構の駆動軸を配設し、当該駆動軸と上記遮断器側可動ロッドとを連結部材を介して接続したことを特徴とする。
【００１５】
この発明は、接地スイッチ操作機構の駆動軸の連結部材と接地スイッチ操作機構の接地スイッチ側可動ロッドのばねロッドとは、上記駆動軸と平行で上記連結部材に回転自由に取付けられた回転部材と、当該回転部材の軸線と直交する方向に穿たれた貫通孔に上記ばねロッドの端が摺動自在に挿通された構成を有するワイプリング接続であることを特徴とする。
【００１７】
この発明は、遮断器操作機構の開放ばねは、接地スイッチ操作機構の各相間に配置したことを特徴とする。
【００１８】
この発明は、遮断器操作機構より全高の低い接地スイッチ操作機構は前記遮断器操作機構の前側に配置され、機構の表示、操作系をすべてリンクをひきまわすことなく、操作側の正面側から操作可能としたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１を示す図１及び図２に基づいて説明する。図１は開閉装置の正面図、図２はその側面図である。
先ず、遮断器及び接地スイッチの接点が収納された真空バルブのモールド体（以下、モールド体ともいう）８０について説明する。尚、図１に示すように、この例は三相用の開閉装置であり、モールド体８０は、三相分即ち、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の各相用の真空バルブ４を一括して、絶縁物樹脂にて箱状にモールドして形成されている。
【００２０】
図２において、内部を高真空に維持された真空バルブ４の内部は、断路器と遮断器を兼用する遮断器接点４１及び接地用の接地スイッチ接点５１を備え、可動側接点４１ａと接地スイッチの固定側接点５１ｂとがフレキシブル導体即ちシャント８１にて接続されている。
固定側接点４１ｂはモールド体８０の外部で母線８２に接続されており、接地スイッチの固定側接点５１ｂはモールド体８０の外部で送電ケーブル８３に接続されている。
可動側接点４１ａは、絶縁ロッド８４、ベローズ８５を介してモールド体８０の外部の遮断器側可動ロッド４２に接続されており、接地スイッチの可動側接点５１ａは、ベローズ８６を介してモールド体８０の外部の接地スイッチ側可動ロッド５２に接続されている。そして、この接地スイッチ側可動ロッド５２は接地部Ｅに接地されている。
【００２１】
通常の通電状態では、遮断器接点４１は閉じ、接地スイッチ接点５１は開いており、電流は母線８２から遮断器接点４１、シャント８１、接地スイッチ接点５１を介して送電ケーブル８３に通電される。
又、遮断器接点４１が開いた開状態で、接地スイッチ接点５１を閉にすることにより、接地スイッチ側可動ロッド５２がモールド体８０の外部で接地部Ｅに接続されているため、送電ケーブル８３を接地することができる。
【００２２】
次に、遮断器操作機構及び接地スイッチ操作機構の配置について説明する。図１及び図２において、４０は遮断器操作機構の操作部、５０は接地スイッチ操作機構の操作部である。
１は断面が略コ字状に形成された遮断器操作機構４０と接地スイッチ操作機構５０の共通ベースフレームであり、図２に示すように、この共通ベースフレーム１の同じフレーム面に、図２の紙面の厚さ方向に遮断器操作機構４０の駆動軸２と接地スイッチ操作機構４０の駆動軸３とが軸支されている。
上記の共通ベースフレーム１は、一枚の金属板を折り曲げて断面が略コ字状（図２参照）に形成した板金折り曲げ構造であり、モールド体８０の上部に固定されている。固定箇所は、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の並びの両外側ではなく、各真空バルブ４の間、例えば、図１に示す通り、Ａ相の真空バルブ４とＢ相の真空バルブ４の間、Ｂ相の真空バルブ４とＣ相の真空バルブ４との間の間隙を利用してボルトで固定されている。
このため、図１の正面図において分かるように、共通ベースフレーム１の左右寸法（Ｗ）を、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の真空バルブ４の並びの両外側において固定する場合に比べて、短縮することができる。
これにより、固定部の間隔を短くできるので一枚の板金折り曲げ構造でも十分な剛性を得ることができる。又、図１に示す共通ベースフレーム１の横幅を両側の固定部をなくした分だけ短くできるので、遮断器操作機構の駆動軸２と接地スイッチ操作機構の駆動軸３も同様に短縮できる。従って、支点間が短くなった分これ等の駆動軸２，３の剛性も向上し、又、装置の小型化を図ることができる。
【００２３】
上記の遮断器接点４１を開閉する遮断器側可動ロッド４２の駆動方向（図２において上下方向）の線上には、遮断器操作機構の接圧ばね５が配置されており、遮断器の駆動軸２を介して、遮断器接点４１の開閉方向のほぼ真上に遮断器操作機構４０の操作部が配置されている。
このように配設すると、駆動方向を変換することなく、荷重をほぼ一直線に伝達できる。これにより、摩擦や荷重ロスが少なくなり、部品の曲げ剛性等も最小限に済ますことができる。
【００２４】
又、このように配置することにより、図９の従来例に示すような比較的長いレバー１００で連結する必要が無くなり、図３に示すように、所要のレバー比を備えた比較的短い連結部材、即ち、遮断器操作機構の駆動軸２の連結部材として、例えば片腕型レバー２００で接圧ばね５と遮断器操作機構４０の操作部とを接続することができる。
又、モールド体８０の上部において、同一方向に隣接した複数の可動ロッド４２と接地スイッチ側可動ロッド５２との間に、遮断器操作機構の駆動軸２を配置することができる。
このように、上記のような比較的短い連結部材を用いて、又、可動ロッド４２と５２との間に駆動軸２を配置することにより、駆動に必要な所要スペースを小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００２５】
次に、図４において、接地スイッチ操作機構の駆動軸３と接地スイッチ５１を開閉させる接地スイッチ側可動ロッド５２の上端側に設けられたばねロッド５２ａとの接続、即ちこの例では、図２に示すＢ部のワイプリンク構造を説明する。図４において、上記の接地スイッチ操作機構の駆動軸３とばねロッド５２ａの端との接続は、上記駆動軸３に固定された連結部材３ａを介して連結されており、上記連結部材３ａとばねロッド５２ａの端とは、上記駆動軸３と平行で上記連結部材３ａに回転自由に取付けられた回転部材８と、当該回転部材８の軸線と直交する方向に穿たれた貫通孔８ａに、上記ばねロッド５２ａの端を摺動自在に挿通させた構成のワイプリング接続としてある。尚、上記回転部材８とばねロッド５２ａの下部に形成されたつば部５２ｂとの間には接圧ばね６が介在している。
【００２６】
以下、このワイプリンク接続を図４乃至図６に基づいて説明する。図４は接地スイッチ接点５１の開極状態を示す側面図、図５はその正面図、図６は閉極状態を示す正面図である。
図４乃至図６において、６は接地スイッチ操作機構の接圧ばね、５２ａはばねロッドであり、接地スイッチ接点５１の接地スイッチ側可動ロッド５２の上端部を延長した形で形成されている。
８は回転部材としてのワイプリンクピンであり、接地スイッチ操作機構の駆動軸３の連結部材、即ち、駆動軸３に固定された連結部材としての片腕型レバー３ａに回転自由に取付けられている。
ワイプリンクピン８の中央には軸垂直方向に貫通孔８ａを設けており、前記貫通孔８ａに一端を挿入したばねロッド５２ａとピン８が接地スイッチ接点５１の接圧ばね６を圧縮接状態に挟んで摺動できるように連結されている。
閉極動作により、接地スイッチ操作機構の駆動軸３が時計方向へ回転し、片腕型レバー３ａが下方に駆動されると、ワイプリンクピン８は接圧ばね６を押し、ばねロッド５２ａ、可動ロッド５２が下方向に駆動されて接地スイッチ接点５１が閉じる。
この後、接地スイッチ接点５１が閉じた後も、接圧ばね６を或る程度圧縮する。このため、機構上の閉成ストロークの減少が起こっても、圧接ばねの圧縮量を或る程度以上に設定しておくことで、或る荷重以上の接圧荷重が維持される。
【００２７】
このように機能させるためのワイプリンクがピン形状で、直接接地スイッチ操作機構の駆動軸３の連結部材としての片腕型レバー３ａに取付けられているので、接地スイッチの閉極時にばねロッド５２ａがワイプリンクピン８から上方にせり出しても、これを邪魔する連結ピン等は存在せず、元々駆動領域にばねロッド５２ａがせり出してくるだけであるため、逃がしのスペースを確保する必要がなくなり、装置の小型化を図ることができる。
又、ワイプリンクピン８の穴８ａがばねロッド５２ａのガイドにもなっているため、従来のような板厚分のガイドより長いガイドで案内されるため、ガタツキを減少させることができ、接圧荷重の安定化を図ることもできる。
【００２８】
再び、図１及び図２において、図中の符号９は遮断器開放ばねである。この遮断器開放ばね９は、Ａ相用とＢ相用の圧接ばね６の間及びＢ相用とＣ相用の圧接ばね６の間というように、各圧接ばね６の間隙に配置している。
これにより、遮断器開放ばね９の専用の設置スペースを別途確保する必要が無く、全体として装置の小型化を図ることができる。
【００２９】
又、全高の低い接地スイッチ操作機構５０は遮断器操作機構４０の前側、即ち操作側（装置の前面側）に配置されている。
遮断器操作機構４０と接地スイッチ操作機構５０とは、上記のようにそれぞれ構成されているので、部材間のスペースを有効に利用して、互いにかなり近い位置に配置することができ、遮断器操作機構４０と接地スイッチ操作機構５０とが前後に配置されても、機構の表示、操作系の全てをリンクを引き回すことなく、操作面部即ち装置の正面からこれ等の操作を行うことができる。
又、このような配置とすることにより構造が簡単で小型の開閉装置を得ることができる。
尚、図１、図２において、図中の符号１０は遮断器操作機構４０及び接地スイッチ操作機構５０の操作部の前側の操作ハンドルであり、１１は操作部の前側に配設された各種の表示部である。
【００３０】
尚、上記実施の形態１では、接地スイッチ操作機構のワイプリンク接続構造の場合について説明したが、このワイプリンク接続構造は上記実施の形態１に示す開閉装置に限らず、他の開閉装置や一般的な機構部においても適用することができ、上記実施の形態と同様の効果を奏する。
【００３１】
【発明の効果】
この実施の形態に係る開閉装置によれば、何れも、無駄なスペースや高い剛性を必要としない構成となり、部品点数が少なく、構成が簡単で小型で軽量の開閉装置を提供することができる。
さらに、荷重をほぼ一直線に伝達することができるので、摩擦や荷重ロスが少なくなり、部品の曲げ剛性等も最小限とすることができる。
又、駆動に必要な所要スペースも小さくすることができる。
又、これにより、遮断器操作機構の駆動軸を遮断器側可動ロッドと接地スイッチ側可動ロッドとの間に配置することができ、装置全体としての更なる小型化を図ることができる。
【００３３】
この実施の形態に係る開閉装置によれば、遮断器操作機構と接地スイッチ操作機構の共通ベースフレームを一枚の板金折り曲げ構造とし、遮断器接点と接地スイッチ接点を含む真空バルブに固定し、この固定箇所を隣接した真空バルブ間としてあるので、ベースフレームの左右の長さを短くすることができる。
又、これによって、一枚の板金折り曲げ構造で十分な剛性が得られると共に、遮断器操作機構及び接地スイッチ操作機構の各々の駆動軸を短くすることができる。
従って又、剛性も向上させることができ、部品点数の削減や装置の小型化を図ることができる。
【００３５】
この実施の形態に係る開閉装置によれば、遮断器操作機構の駆動軸を遮断器側可動ロッドと接地スイッチ側可動ロッドとの間に配置したので、装置全体としての小型化を図ることができる。
【００３６】
この実施の形態に係る開閉装置によれば、従来のような逃がしのスペース等が必要なくなると共に、駆動方向の長さも縮小でき、設置スペースの小型化を図ることができる。
又、回転部材の貫通孔をばねロッドのガイドとして機能させることができるので、従来のような板金製の板厚分よりも長くガイドすることができ、ガタツキを減少させることができる。従って又、接圧荷重の安定化を図ることもできる。
【００３８】
この実施の形態に係る開閉装置によれば、遮断器開放ばねを他方の機構の真空バルブの間の空いたスペースに配置しているので、全体として装置の小型化を図ることができる。
【００３９】
この実施の形態に係る開閉装置によれば、共通ベースフレームには、遮断器操作機構より全高の低い接地スイッチ操作機構を遮断器操作機構の前側、即ち操作側に配置し、遮断器操作機構と接地スイッチ操作機構を従来に比べて、互いに近い位置に配置したので、遮断器操作機構と接地スイッチ操作機構が前後に配置されても、機構の表示や操作系をすべてリンクを引き回して構成する必要が無くなって簡単な構成となる上、装置の真正面（前側）から操作することができ、操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の開閉装置の正面図である。
【図２】 図１の側面図である。
【図３】 遮断器操作機構の駆動軸２の連結部材を示す側面図である。
【図４】 開極状態を示す側面図である。
【図５】 開極状態を示す正面図である。
【図６】 閉極状態を示す正面図である。
【図７】 従来の開閉装置における遮断器操作機構と接地スイッチ操作機構との配置構成を示す図である。
【図８】 図７の側面図である。
【図９】 従来のリンクの斜視図である。
【図１０】 開極状態を示す側面図である。
【図１１】 開極状態を示す正面図である。
【図１２】 閉極状態を示す正面図である。
【符号の説明】
２ 駆動軸（遮断器操作機構）、３ 駆動軸（接地スイッチ操作機構）、４ 真空バルブ、８ 回転部材、８ 回転部材、８ａ 貫通孔、４２ 遮断器側可動ロッド（遮断器操作機構）、５２ 接地スイッチ側可動ロッド（接地スイッチ操作機構）、６０ 遮断器操作機構。

Claims (6)

1. 真空バルブと遮断器操作機構と接地スイッチ操作機構とを備えた開閉装置において、共通ベースフレームに前記遮断器操作機構と前記接地スイッチ操作機構とを配置し、前記遮断器操作機構の駆動軸は、前記真空バルブの接点の開閉方向の延長線上に設置され、駆動荷重が前記延長線上を直線的に前記真空バルブの接点へ伝達される構成としたことを特徴とする開閉装置。
2. 前記共通ベースフレームは、隣接した前記真空バルブ間にて固定したことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
3. 前記遮断器操作機構の遮断器側可動ロッドと前記接地スイッチ操作機構の接地スイッチ側可動ロッドとの間に相応する前記共通ベースフレームに、前記遮断器操作機構の駆動軸を配設し、当該駆動軸と上記遮断器側可動ロッドとを連結部材を介して接続したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉装置。
4. 前記接地スイッチ操作機構の駆動軸の連結部材と前記接地スイッチ操作機構の前記接地スイッチ側可動ロッドのばねロッドとは、上記駆動軸と平行で上記連結部材に回転自由に取付けられた回転部材と、当該回転部材の軸線と直交する方向に穿たれた貫通孔に上記ばねロッドの端が摺動自在に挿通された構成を有するワイプリング接続であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の開閉装置。
5. 前記遮断器操作機構の開放ばねは、前記接地スイッチ操作機構の各相間に配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の開閉装置。
6. 前記遮断器操作機構より全高の低い前記接地スイッチ操作機構は前記遮断器操作機構の前側に配置され、機構の表示、操作系をすべてリンクをひきまわすことなく、操作側の正面側から操作可能としたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の開閉装置。

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