JP3815579B2

JP3815579B2 - 直流遮断装置

Info

Publication number: JP3815579B2
Application number: JP35369796A
Authority: JP
Inventors: 征範菊地; 一雄粟飯原
Original assignee: Fuji Electric Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1996-12-17
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: JPH10178710A

Description

【０００１】
【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

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。