JP3815579B2 - 直流遮断装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、転流式の直流遮断装置に関し、詳しくは保守点検時に転流コンデンサの残留電荷を放電させる手段に関する。
【0002】
【従来の技術】
直流回路の遮断は、交流回路のように電流が自然に零値にならないことから、強制的に電流零点を形成して消弧を図らなければならないが、その方式として遮断時にコンデンサの放電電流を主回路電流と逆の方向に流す転流式直流遮断が知られている。図9に上記方式の従来の回路構成を示す。図9において、直流電源1から断路器2及び引出形の直流遮断器3(以下、単に遮断器という)を通して負荷4に給電される。直流遮断器3は支持枠5に水平引出し可能に支持され、その両端は主回路断路部6を介して主回路に接続されている。遮断器3の両端には転流回路断路部7を介して転流回路8が接続され、転流回路8には遮断器3の運転中図示しない別電源により充電される転流コンデンサ(以下、単にコンデンサという)9と転流スイッチ10とが設けられている。このような回路構成において、電流遮断時に転流スイッチ10をオンすると、コンデンサ9の放電電流が主回路電流と逆方向に遮断器3に流れ、強制的に電流零点が形成される。
【0003】
上記直流遮断装置の保守点検時には、遮断器3を引き出して断路部6,7を開路するが、その際にはコンデンサ9の残留電荷を消滅させる必要がある。そこで従来は断路器2を開路した後、運転位置の遮断器3を閉路して転流スイッチ10をオンし、コンデンサ9の両端を短絡して残留電荷を放電させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の残留電荷の放電は、遮断器を引き出した状態では放電回路が形成されないため、遮断器の試験位置でのコンデンサの放電を担保することができず安全上問題があった。また、その対策として、図9に破線で示すように放電スイッチ11を別途接続し、遮断器を引き出した状態でも放電スイッチ11をオンして放電を可能としたものもあるが、そのための専用回路が必要となるとともに、転流コンデンサの短絡状態が遮断器部から確認できず、放電スイッチ11をオフしたまま遮断器を引き出してしまう危険があった。
この発明の課題は、遮断器の試験位置でコンデンサを確実に放電状態とすることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明は、引出形の直流遮断器と、この直流遮断器を水平引出し可能に支持する支持枠と、電流遮断時に前記直流遮断器に主回路電流と逆方向に放電電流を通流させる転流コンデンサと、前記支持枠内に設けられ前記直流遮断器の正面から開閉操作可能にした、前記直流遮断器の保守点検時に前記転流コンデンサの両端を短絡する放電断路器と、前記直流遮断器の運転位置において前記放電断路器を開状態にロックとするとともに前記直流遮断器の主回路が断路する中間位置において前記放電断路器を開閉操作可能とし、かつ、前記放電断路器の開状態で直流遮断器の中間位置から試験位置への引出しを禁止するとともに前記試験位置において前記放電断路器を閉状態にロックする鎖錠機構とを設けたことを特徴とする。
【0006】
このようにコンデンサ短絡用の放電断路器を遮断器支持枠内に設けることにより、遮断器を支持枠から引き出した状態でコンデンサを短絡できるとともに、遮断器正面から開閉操作可能とすることにより開閉状態の視認性が高くなり、短絡の有無を容易に確認できる。また、遮断器運転位置では放電断路器を開状態にロックするとともに、この放電断路器は主回路断路部が切り離される中間位置(運転位置と試験位置との間の位置)まで引き出された状態ではじめて閉操作可能となる。そして中間位置で閉操作可能とした放電断路器は、閉操作しなければ試験位置へ引き出せないようにし、遮断器の試験位置では放電断路器が閉路してコンデンサの残留電荷が放電されていることを担保するとともに、放電断路器がみだりに開操作されないようにすることができる。
【0007】
更に、前記鎖錠機構が放電断路器の閉状態で直流遮断器の中間位置から運転位置への挿入を禁止するものとする。これにより、保守点検終了後に放電断路器が開操作されることなく遮断器が運転位置に挿入され、そのまま運転に入ることを防止する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図8に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、従来例と対応する部分には同一の符号を用いるものとする。まず、図1は回路構成を示すものである。図1において、遮断器3を水平引出し可能に支持する支持枠5内には、コンデンサ9の両端を短絡する放電断路器12が設けられ、この放電断路器12は後述するように遮断器3の正面から開閉操作可能に構成されている。その他の構成は図9の従来構成と同じである。遮断器3の運転中は放電断路器12は開路しており、電流遮断時にコンデンサ9の遮断器3に対する放電作用は図9の従来構成と同じである。直流遮断装置の保守点検時には、放電断路器12を閉路して転流スイッチ10をオンすることにより、コンデンサ9の両端を短絡して残留電荷を残留電荷を放電させる。
【0009】
図2〜図4は直流遮断装置を示し、図2は側面図、図3は正面図、図4は背面図である。また、図5は遮断器の拡大側面図、図6はその正面図である。これらの図において、支持枠5は直立した方形の枠体13とその下端部から前方に延び出す支持板14とからなるL字状に形成され、支持板14は左右両側が上方に折り曲げられている。枠体13の背面には上下一対のL形材15が左右に渡るように固定され、その間に正負両極の主回路断路部6の固定接触片16が支持碍子17を介して左右に並べて取り付けられている。固定接触片16は直立配置された板導体からなり、各極ごとに左右2枚ずつ設けられている。
【0010】
また、枠体13の背面には主回路断路部6の下方に、板材18が左右に渡るように固定され、この板材18を貫通して正負両極の転流回路断路部7の固定接触片19を保持したブッシング20が左右に並べて取り付けられている。固定接触片19は水平配置された帯導体からなり、その背面側の突出端には直交するように放電断路器12の板導体からなる固定接触子21が接合されている。固定接触子21は転流回路8(図1)の接続端子を兼ねており、左右の固定接触子21にはコンデンサ9の両端が接続される。
【0011】
一方、遮断器3は左右4個の車輪22を介して、支持板14上に前後方向(図2の左右方向)に水平引出し可能に支持されている。遮断器3の開閉部は真空バルブ23により構成され、また真空バルブ23は左右に2本並立して、電気的には直列に設けられている。これらの真空バルブ23はその下部端子同士が導体24により互いに接続され、電流は一方の真空バルブ23を上部端子から下部端子に流れ、導体24を経て他方の真空バルブ23の下部端子から上部端子に流れる。そして、2本の真空バルブ23の各上部端子には導体25を介して主回路断路部6の可動接触片26が設けられている。可動接触片26は上下に配列された複数対の接触フィンガからなり、固定接触片16に対応して各極ごとに左右2組設けられ、図2の遮断器運転位置において、接触フィンガで固定接触片16を挟んで主回路を閉路する。
【0012】
更に、一方(例えば図2の紙面の手前側)の真空バルブ23の下部端子側から背面側に水平に延び出すように導体27が接続され、また他方(例えば図2の紙面の奥側)の上部端子側から下降して導体27と同レベルで背面側に水平に延び出すように導体28が接続され、これらの導体27及び28の先端には転流回路断路部7の可動接触片29が設けられている。導体27及び28の突出端は碍子40により支持されている。可動接触片29は図5に示すように、上下で対をなす接触フインガからなり、図2の遮断器運転位置において、接触フィンガで固定接触片19を挟んで転流回路を閉路する。
【0013】
放電断路器12のすでに述べた固定接触子21と接離する可動接触子30は絶縁レバー31を介して丸棒からなる操作ロッド32の一端に取り付けられている。操作ロッド32は支持板14の上面に沿って前後方向にに配置され、支持板14上の3箇所及び枠体13の背後まで延長されたその底板上の1箇所に設けられた軸受33に回動可能に支持されている。図7に操作ロッド32の可動接触子側の端部を拡大して示す。図7において、軸受33はU字状溝を持つL形金具33aと逆U字状溝を持つ押え金具33bとからなり、操作ロッド32はねじで固定されたL形金具33aのU字状溝に支承され、逆U字状溝を介して上から嵌め込まれてL形金具33aにねじで固定された押え金具33bにより保持されている。可動接触子30は固定接触子21を前後から挟む三角形状(図4参照)の2枚の導電板からなり、絶縁レバー31の両面にねじで固定されている。
【0014】
上述構成の放電断路器12は、遮断器3の正面側(図2の左側)に位置する端部に装着されたハンドル34を介して45度の範囲で回動操作され、図4の実線位置で左右の固定接触子21を橋絡し、コンデンサ9の両端を短絡する。また、図4の破線位置で固定接触子21間を開路する。
【0015】
放電断路器12には鎖錠機構が設けられている。以下、図2、図3及び図8により、この鎖錠機構について説明する。なお、図8において、(A)は鎖錠機構の正面図、(B)はその側面図を示し、また(1)〜(4)の区分は遮断器3の引出位置に応じた放電断路器12の操作区分を示している。さて、鎖錠機構は遮断器3の底面に沿って固定された方形の板体からなるストッパ35と操作ロッド32に前後2箇所に固定された干渉レバー36及び37とからなっている。図8において、ストッパ35は遮断器3の背面側に寄せて固定され、干渉レバー36は(1)の遮断器運転位置においてストッパ35と重なる位置に、また干渉レバー37は干渉レバー36の前方に、ストッパ35の前後方向(図8(B)の左右方向)の長さ寸法よりやや大きい間隔を置いて操作ロッド32に固定されている。
【0016】
図8(A)において、干渉レバー36,37は短冊状の板材からなり、先端部両角が面取りされ、(1)の放電断路器12の閉状態で干渉レバー36が正面から見て左45度に傾斜し、干渉レバー37は直立するように設定され、また干渉レバー36,37の先端部は傾斜状態ではストッパ35の下面より下がり、垂直状態ではストッパ35の前端面と重なるように設定されている。そして、支持板14上には上記角度位置を規制するために、正面から見て干渉レバー36の右側及び干渉レバー37の左側に、角柱材からなる回り止め38及び39が直立して固定されている。
【0017】
このような構成において、図8の(1)は遮断器3が運転位置にあり、放電断路器12は開状態にある。この状態から操作ロッド32を時計方向に45度回動すると放電断路器12は閉路するが、この状態では干渉レバー36がストッパ35の底面に当たって回動できない。すなわち、遮断器3の運転位置においては、放電断路器12は開状態にロックされる。なお、反時計方向の回動は干渉レバー37が回り止め39に当たることにより規制されている。
【0018】
図8の(2)は、遮断器3をストッパ35が干渉レバー36と37の間に来る位置(中間位置)まで前方に引き出した状態を示している。この位置で主回路断路部6及び転流開路断路部7は断路する。この中間位置においては、干渉レバー36はストッパ35から外れるため、操作ロッド32を干渉レバー36が回り止め38に当たるまで時計方向に回動して放電断路器12を閉路することが可能である。また、閉路した放電断路器12を操作ロッドを反時計方向に回動して開路することも可能である。すなわち、主回路が断路する中間位置においては、放電断路器12の開閉操作が可能となる。ここで、図8の(2)において、放電断路器12を閉路しないで遮断器3を更に引き出そうとすると、ストッパ35の前端面が干渉レバー37に当たり引出しができない。すなわち、放電断路器12の開状態での遮断器3の中間位置から試験位置への引出しが禁止されている。
【0019】
中間位置で放電断路器12を閉路した状態が図8の(3)である。この状態では干渉レバー37がストッパ35の前端面から外れ、更に前方まで引き出すことが可能となる。図8の(4)は放電断路器12を閉路した後、遮断器3を試験位置まで引き出した状態を示している。なお、遮断器3の試験位置は図示しないストッパにより規制される。この状態で転流スイッチ10(図1)をオンすることにより残留電荷を放電させることができる。図8の(4)において、操作ロッド32を反時計方向(開方向)に回動しようとすると、干渉レバー37がストッパ35の底面に当たって回動できない。すなわち、遮断器3の試験位置においては、放電断路器12は閉状態にロックされる。なお、時計方向の回動は干渉レバー36が回り止め38に当たることにより規制されている。
【0020】
遮断器3の保守点検終了後は上記と逆の順序となり、運転位置からまず図8の(3)の中間位置までいったん挿入する。この中間位置では干渉レバー37はストッパ35の下面から外れるため、放電断路器12の開操作が可能になる。しかし、この開操作を怠るとストッパ35の後端面が干渉レバー36に当たり、それ以上挿入できない。すなわち、放電断路器12の閉状態での遮断器3の中間位置から運転位置への挿入が禁止されている。そこで、放電断路器12を開操作して図8の(2)の状態とし、その後、(1)の運転位置まで挿入する。なお、上述実施の形態では試験位置で転流スイッチをオンさせて残留電荷の放電を行うようにしたが、中間位置で放電させても問題はない。その場合、中間位置あるいは試験位置に設けた位置検出スイッチにより、転流スイッチを自動的にオンさせることが可能である。
【0021】
【発明の効果】
以上の通り、この発明によれば、遮断器支持枠内に正面から開閉操作可能な放電断路器を設けることにより、遮断器引出し状態でコンデンサの残留電荷の放電が可能となるとともに、コンデンサ短絡有無を容易に確認できる。また、そのための専用回路も不要である。更に、放電断路器に鎖錠機構を設けることにより、放電断路器が閉状態のまま運転に入ることが回避されるとともに、試験位置においてはコンデンサを確実に短絡状態として、転流スイッチのオンによりいつでも残留電荷の放電を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態を示す回路構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態を示す直流遮断装置の側面図である。
【図3】 図2の正面図である。
【図4】 図2の背面図である。
【図5】 図2における直流遮断器の拡大側面図である。
【図6】 図5の正面図である。
【図7】図2における放電断路器の要部拡大図である。
【図8】 遮断器の引出位置に応じた放電断路器の操作区分を示す図で、(A)は正面図、(B)は側面図である。
【図9】 従来例を示す回路構成図である。
【符号の説明】
3 直流遮断器
5 支持枠
6 主回路断路部
7 転流回路断路部
8 転流回路
9 転流コンデンサ
10 転流スイッチ
12 放電断路器
21 固定接触子
30 可動接触子
Claims (2)
- 引出形の直流遮断器と、この直流遮断器を水平引出し可能に支持する支持枠と、電流遮断時に前記直流遮断器に主回路電流と逆方向に放電電流を通流させる転流コンデンサと、前記支持枠内に設けられ前記直流遮断器の正面から開閉操作可能にした、前記直流遮断器の保守点検時に前記転流コンデンサの両端を短絡する放電断路器と、前記直流遮断器の運転位置において前記放電断路器を開状態にロックとするとともに前記直流遮断器の主回路が断路する中間位置において前記放電断路器を開閉操作可能とし、かつ、前記放電断路器の開状態で直流遮断器の中間位置から試験位置への引出しを禁止するとともに前記試験位置において前記放電断路器を閉状態にロックする鎖錠機構とを設けたことを特徴とする直流遮断装置。
- 前記鎖錠機構が放電断路器の閉状態で直流遮断器の中間位置から運転位置への挿入を禁止することを特徴とする請求項1記載の直流遮断装置。
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Cited By (1)
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1996
- 1996-12-17 JP JP35369796A patent/JP3815579B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024087757A1 (zh) * | 2022-10-28 | 2024-05-02 | 施耐德电气工业公司 | 直流断路器手车及直流开关设备 |
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