JP4439035B2

JP4439035B2 - ガス封入開閉装置

Info

Publication number: JP4439035B2
Application number: JP14731399A
Authority: JP
Inventors: ▲たか▼一井上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2019-05-26
Also published as: JP2000341815A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は真空遮断器等にて構成されるガス封入開閉装置、特にその開閉操作機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来のガス封入開閉装置の構成を示す模式的縦断側面図であり、図中３０は絶縁性ガスを封入した密閉タンクを示している。密閉タンク３０内にはケース３１内に夫々収納された複数（図面には１個のみ表れている）の真空バルブ３５を設置し、また密閉タンク３０の側方には筒形のカバーケース３６を介在させて操作機構を収納したボックス３８が設置されている。
【０００３】
真空バルブ３５は高真空の円筒形容器内に図８の左側から固定電極（図示せず）を、また右側から可動電極（図示せず）を左，右に対向させて配設し、可動電極を固定電極に対して遠近移動せしめることで、可動電極の接点を固定電極の接点に対して、接触又は離反させることで開閉を行うように構成されている。
【０００４】
固定電極は接続導体３９を介して図示しない断路器に接続され、また可動電極は可撓導体３７を介して図示しない母線等に接続されると共に、先端部に傘状の碍子４１を備えたリンク４２の一端部と連結されている。リンク４２の他端部は、密閉タンク３０の壁に穿った孔３０ａを塞ぐベローズ４３を通してカバーケース３６で囲われた空間内に導入されており、このカバーケース３６内に突き出されたリンク４２の端末は接圧バネ４４を介在させてロッドエンド部材４６のフランジ部４６ａに挿通し、ストッパ４２ｂにて抜け止めされている。
【０００５】
前記接圧バネ４４はリンク４２の他端部寄りの位置に位置決めしたバネ受板４２ａとこれと対向して位置するロッドエンド部材４６のフランジ部４６ａとの間に介在させてある。
【０００６】
ロッドエンド部材４６のブラケット４６ｂにはレバ４７の一端部が枢支連結され、またレバ４７の他端部は各相兼用の回転軸４８に固定されている。回転軸４８にはレバ４７とは別にレバ４９の一端が固定され、その他端は操作ロッド５０の一端に枢支連結され、操作ロッド５０の他端はボックス３８内に配された操作機構に連繋されている。
５１はカバーケース３６の側壁に設けた調整ストッパであり、レバ４９の揺動域に臨ませて設置され、ナット５１ａに対するボルト５１ｂの位置調節を行うことで、レバ４９の回転域、換言すれば真空バルブ３５における固定電極に対する可動電極の離反距離を設定し得るようにしてある。
【０００７】
このような図８に示すガス封入開閉装置では、真空バルブ３５は閉状態にあって、操作ロッド５０がレバ４９、回転軸４８、レバ４７を介してロッドエンド部材４６を接圧バネ４４の押圧力に抗して図上左側に押圧しており、リンク４２の一端部に連結されている可動電極の接点は固定電極の接点に圧接せしめられている。
このとき可動電極と固定電極との圧接力が過大とならないようロッドエンド部材４６とリンク４２との間には接圧バネ４４を介在させて衝撃を緩和し、またリンク４２の他端部のストッパ４２ｂとロッドエンド部材４６のフランジ部４６ａとの間に形成される隙間Ｄの値を所定値に保つことで固定電極と可動電極との圧接力が略一定となるようにしてある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上述した如き従来のガス封入開閉装置においては各相夫々の真空バルブ３５の可動電極を操作するリンク４２は夫々個別に密閉タンク３０からカバーケース３６内に導出される構成としてあるから、各真空バルブ３５毎にベローズ４３を必要とし、部品点数が増大すると共に、気密封止個所が増えるため絶縁ガス漏洩の機会が増大する他、真空バルブ３５における固定電極、可動電極の整備，点検時における電極の消耗状態のチェック作業の際にも絶縁ガス漏洩の機会が増大し、それだけ作業が煩雑となり、更に隙間Ｄの増大を目視によって判断せざるを得ず、電極の正確な消耗状態を検出出来ないという問題があった。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その目的とするところは真空バルブの固定電極と可動電極との接点部分の消耗状態を容易に、しかも正確に検出可能としたガス封入開閉装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のガス封入開閉装置は、絶縁性ガスを充填した密閉タンクと、該密閉タンク内に配設され、固定電極に対して可動電極を接離させることで開，閉される複数の真空バルブ及び前記各真空バルブの可動電極を駆動させる共用の回転軸と、前記密閉タンクの壁を貫通して外部に導出された前記回転軸の端部に連結されたレバと、該レバに連結され、前記真空バルブを開，閉させるべく回転軸を回動させる操作機構と、前記レバに設けられたピンと、前記真空バルブを開操作する方向への前記レバの回動域を前記ピンとの当接により設定する調整ストッパと、前記レバの回動域に臨ませて設置してあり、該レバを前記ピンを介して押し回し、各真空バルブの開位置にある可動電極を閉位置まで移動させることが可能な操作部材とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明のガス封入開閉装置は、操作部材を、レバと干渉しない位置に移動位置決めする固定具を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項１、２に係る発明にあっては、レバに当接してこれを回転させる操作部材を設けたから、真空バルブの可動電極をその開位置から閉位置に移動せしめ、可動電極が開位置から閉位置まで移動した距離の変化を検出することで接点の消耗を正確に検出して部品交換の時期を正確に検出又は予測することが可能となる。
【００１３】
請求項３に係る発明のガス封入開閉装置は、操作部材は前記調整ストッパを構成するボルトに螺合されたナットにて構成されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明にあっては、操作部材は調整ストッパと兼用構造としたから構成が簡略化され、整備、点検時等の必要時に操作して電極の消耗量を検出することが可能となる。
【００１５】
請求項４に係る発明のガス封入開閉装置は、固定具は操作部材をレバと干渉しない位置に保持する緩み止めナットであることを特徴とする。
【００１６】
この発明にあっては、固定具を緩み止めナットにて構成したから、レバ操作の邪魔になることがなく、また自然に移動して真空バルブの開閉操作に支障が生じる等の不都合も防止出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図１は本発明に係るガス封入開閉装置（各真空バルブは断状態）の構成を示す模式的縦断正面図、図２は図１のII−II線による縦断側面図、図３は図１の III−III 線による拡大縦断側面図であり、図中１は密閉タンク、２はカバーケース３を介在させて密閉タンク１に付設された操作機構の収納ボックスを示している。密閉タンク１内には３相交流回路の各相夫々のための３組の断路器５及び遮断器１０が配設されると共に、この密閉タンク１内に３相の給電ケーブルの各端末部と接続された接続導体１５が密閉タンク１の隔壁に貫設した絶縁性のブッシング部１６を介して導入され、また断路器５及び遮断器１０の操作ロッド６、回転軸８の各一端が密閉タンク１の壁面を貫通して外部に突き出されている。
【００１８】
各断路器５は給電ケーブルの端末部を接続するブッシング部１６内の接続導体１５に連なる接続端子１７と、遮断器１０を構成する真空バルブ１１の固定電極に接続された接続端子１８及び接地端子１９を備えると共に、３相共用の操作ロッド６にブレード７を設けて構成されており、操作ロッド６の回転操作によって接続端子１７，１８を接続する位置と、接続端子１７と接地端子１９とを接続する位置とに選択的に切替操作されるようになっている。
【００１９】
一方各遮断器１０は高真空の円筒容器内の下部に固定電極１１ａを、また上部に可動電極１１ｂを上，下に対向して配設した真空バルブ１１にて構成され、固定電極１１ａは前記した接続端子１８と接続され、また可動電極１１ｂは可撓導体１２を介在させて母線２９と接続されると共に、絶縁性のリンク１４の一端部と連結されている。
なお各母線２９は絶縁板２９ａを介して取付板２９ｂに支持されている。
【００２０】
リンク１４の可動電極１１ｂと接続された側の一端部には傘状の碍子１４ａを備え、他端部は接圧バネ１４ｃ及びバネ受板１４ｂに挿通して抜け止めされている。バネ受板１４ｂはそのブラケットを軸１４ｄを介して回転軸８に固定したアーム８ａに枢支連結して構成してある。
【００２１】
密閉タンク１の周壁から外部に突き出された回転軸８の先端部には図１及び図３（真空バルブ１１は開状態にある）に示す如くレバ２０の長手方向の中間部が固定されている。
【００２２】
レバ２０はＵ字形に湾曲成形され、折り曲げた状態で、その長手方向の中間部を前記回転軸８に貫通固定されており、その一端部側であってＵ字形に湾曲されて対向する側片間に第１，第２のピン２２，２３を渡してあり、また他端部側には連動リンク２１の上端を軸支する軸２１ａが架設され、更にこの他端部側であって折り曲げた両側片の上端縁にバネ受板２０ｂを渡し、こことカバーケース３の上板との間に接圧バネ２４を介装せしめてある。
また前記カバーケース３の取付板３ａには前記レバ２０の第１，第２のピン２２，２３と対向する位置に調整ストッパ２５及び緩衝器２６が配設されている。緩衝器２６はバネ又は油圧式であって、真空バルブ１１を開位置に操作したときのレバ２０の衝撃を緩和するように構成されている。
【００２３】
図４(a) は調整ストッパ２５の拡大側面図、図４(b) は同じくその動作説明図であり、カバーケース３の取付板３ａに穿った孔の下面に対向させてこれと同心に固定ナット２５ａを溶接し、これにストッパボルト２５ｂを螺合挿通せしめると共に、このストッパボルト２５ｂには取付板３ａの上，下に夫々位置させて夫々緩み止めボルト２５ｃ，２５ｄを螺合し、更にストッパボルト２５ｂの先端部にはジャッキナット２５ｅを螺合せしめて構成されている。
【００２４】
即ちストッパボルト２５ｂは、これを固定ナット２５ａに対して進退移動させることで第１のピン２２に対するジャッキナット２５ｅの位置調節が可能となっている。そしてその位置は緩み止めナット２５ｃを取付板３ａに対して圧接するよう螺合させることで任意位置に固定し得るようにしてある。またジャッキナット２５ｅは、これをストッパボルト２５ｂに対して進退移動させることで第１のピン２２を介してレバ２０を押し回し、また逆にレバ２０の回動域から退避せしめ得るようになっている。そしてその位置は緩み止めナット２５ｄをジャッキナット２５ｅに圧接すべく螺合緊締することで任意位置に固定し得るようになっている。
【００２５】
ジャッキナット２５ｅは通常はストッパボルト２５ｂに対して緩み止めナット２５ｄと共に、固定ナット２５ａと接する最上端に位置決め固定しておく。
従って通常の場合、真空バルブ１１が開操作されると図３に示す如く、第２のピン２３が緩衝器２６に突き当たってその衝撃を緩和された状態で第１のピン２２が調整ストッパ２５のストッパボルト２５ｂに突き当たってレバ２０の回動域が規制され、ジャッキナット２５ｅがレバ２０と干渉することはない。
【００２６】
ところで真空バルブ１１が反復使用されると固定電極１１ａと可動電極１１ｂとは相互の衝突、溶損、摩耗等のために消耗してゆく。従って保守、点検時にはその消耗状態を検出する必要があり、以下の手順でこれを行う。
【００２７】
先ず開閉装置を組立てた直後に、図５に示す如く真空バルブ１１を操作機構によって閉状態に設定し、そのときの第１のピン２２と取付板３ａとの寸法Ａを測定し、これを記録しておく。この場合、固定電極１１ａと可動電極１１ｂとが実際に接触しているか否かは後述する図７に示す検出回路を用いて確認することは言うまでもない。
測定手段は特に限定するものではなく、ノギス等を用いて手作業で行い、また電気的、光学的機器を用いて行ってもよい。
【００２８】
次に整備、点検時には以下の操作で測定を行う。
先ず操作機構によって真空バルブ１１を図１又は図３に示す如く開操作し、続いて断路器５を断路操作する。次に緩み止めナット２５ｄを緩め、ジャッキナット２５ｅを第１のピン２２に向けて繰り出し、これを第１のピン２２に当接させ、更にレバ２０の回動によって固定電極１１ａに可動電極１１ｂが接近してゆき、図５に示す如く操作機構による真空バルブ１１の閉状態を経た後、固定電極１１ａに可動電極１１ｂが接触する。接触したか否かは後述する図７に示す検出回路にて検出されるから、そのときの第１のピン２２と取付板３ａとの寸法である図６に示す寸法Ｂを測定する。図５は開閉装置の組立直後の状態を、また図６は使用後の整備、点検時の状態を示しており、両者の実質的な違いは寸法ＡとＢとが異なっている点のみである。
【００２９】
固定電極１１ａ、可動電極１１ｂの両者を含めた電極の消耗量Ｅは下式で求められる。
Ｅ＝Ｄ−Ｋ（Ａ−Ｂ）
但し、Ａ：真空バルブ１１をその組立直後において閉に設定した状態での第１のピン２２と取付板３ａとの距離
Ｂ：ジャッキナット２５ｅの伸長操作によって真空バルブを閉に設定した際の第１のピン２２と取付板３ａとの距離
Ｋ：係数（レバ比）
Ｄ：開閉装置を組立てた直後に真空バルブ１１を閉状態としたときの接圧バネ１４ｃの圧縮量（図８に示すＤと同じ）
【００３０】
図７は固定電極と可動電極との電気的接触を検出する検出回路図であり、各３相のＰ，Ｑ，Ｒの３ユニット分の各密閉タンク１が並設され、ユニットＰを構成する各真空バルブの固定電極と可動電極との接触タイミングを検出する場合を示している。この場合、母線、主回路導体と開閉装置との間は全て遮断状態としておき、ユニットＰについては断路器５を閉路に、また真空バルブ１１は開状態に、一方ユニットＱについては各相の断路器５、真空バルブ１１は予め閉状態に設定し、ユニットＱの各真空バルブ１１の接点同士は接触した状態に設定されているものとする。
【００３１】
そしてユニットＰ、ユニットＱの各対応する相のブッシング部１６の接続導体１５，１５間にベル２７と直流電源２８とを直列に接続した直列回路の各一端を接続し、ユニットＰについてはジャッキナット２５ｅを操作し、レバ２０及び回転軸８を回転させ、可動電極１１ｂを開の状態から閉の状態に近づけてゆく。開の状態が続く限りベル２７を含む直列回路は開放された状態に維持されるからベル２７は鳴らないが、ユニットＰの真空バルブ１１の接点同士が接触すると回路が閉じられてベル２７が鳴り、接点が接触した時点が識別出来るから、そのときの取付板３ａと第１のピン２２との距離Ｂ（図６）を検出することで電極の消耗量を求めることが出来る。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１、２に係る発明にあっては、調整ストッパとの当接により開方向の回動域を設定するためにレバに設けたピンを利用し、このピンを介してレバを押し回す操作部材を設けたから、真空バルブの可動電極をその開位置から閉位置に移動せしめ、可動電極が開位置から閉位置まで移動した距離の変化を確実に検出することで接点の消耗を正確に検出して部品交換の時期を正確に検出又は予測することが可能となる。
【００３３】
請求項３に係る発明にあっては、調整ストッパの一部を兼用する構成としたから構成が簡略化される。
【００３４】
請求項４に係る発明にあっては、固定具を緩み止めナットにて構成したから、レバ操作の邪魔になることがなく、また自然に移動して真空バルブの開閉操作に支障が生じる等の不都合も防止出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガス封入開閉装置の構成を示す模式的縦断正面図である。
【図２】図１のII−II線による縦断側面図である。
【図３】図１の III−III 線による拡大縦断側面図である。
【図４】 (a) は調整ストッパの拡大側面図、(b) は動作説明図である。
【図５】調整ストッパの動作説明図である。
【図６】調整ストッパの動作説明図である。
【図７】固定電極と可動電極との電気的接触を検出する検出回路図である。
【図８】従来のガス封入開閉装置の構成を示す模式的縦断側面図である。
【符号の説明】
１密閉タンク、２収納ボックス、３カバーケース、５断路器、
１０遮断器、１１真空バルブ。

Claims

絶縁性ガスを充填した密閉タンクと、該密閉タンク内に配設され、固定電極に対して可動電極を接離させることで開，閉される複数の真空バルブ及び前記各真空バルブの可動電極を駆動させる共用の回転軸と、前記密閉タンクの壁を貫通して外部に導出された前記回転軸の端部に連結されたレバと、該レバに連結され、前記真空バルブを開，閉させるべく回転軸を回動させる操作機構と、前記レバに設けられたピンと、前記真空バルブを開操作する方向への前記レバの回動域を前記ピンとの当接により設定する調整ストッパと、前記レバの回動域に臨ませて設置してあり、該レバを前記ピンを介して押し回し、各真空バルブの開位置にある可動電極を閉位置まで移動させることが可能な操作部材とを備えることを特徴とするガス封入開閉装置。
操作部材を、レバと干渉しない位置に移動位置決めする固定具を備えることを特徴とする請求項１に記載のガス封入開閉装置。
操作部材は前記調整ストッパを構成するボルトに螺合されたナットにて構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のガス封入開閉装置。
固定具は操作部材をレバと干渉しない位置に保持する緩み止めナットであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガス封入開閉装置。