JP4660397B2

JP4660397B2 - 断路器接地開閉器

Info

Publication number: JP4660397B2
Application number: JP2006052164A
Authority: JP
Inventors: 博紀矢永
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2026-02-28
Also published as: JP2007236053A

Description

本発明は、ピニオンとラックによって三相分の断路部を同時に開閉駆動するようにした断路器接地開閉器に関する。

一般に、ガス絶縁開閉装置に使用される断路器接地開閉器には様々な駆動方式がある。なかでも絶縁ガスを充填したタンク内に三相の開閉部を収納した断路器接地開閉器は、棒状の絶縁物を回転することで開閉部を駆動するものが多い。このような断路器接地開閉器としては、三相開閉部が二等辺三角形の各頂点に配置され、開閉部と操作装置の空間に開閉部を動かすためのギアボックスを配置し、そのギアボックスと開閉部を絶縁物で繋ぎ、その力を開閉部に伝えることで動作するものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、他の例としては、図１１及び図１２に示すような三相開閉部が直線状に配置され、それぞれの開閉部を駆動する部品を棒状の絶縁物で回転することで、操作装置の操作力を伝達する構造のものも存在する。

すなわち、図１１及び図１２に示した断路器接地開閉器においては、ＳＦ₆ガス等の絶縁ガス２を充填したタンク１の内部に三相導体３、４、５が直線状に配置され、また、これらの導体３、４、５の内部には、直線摺動可能な棒状の可動導体９、１０、１１がそれぞれ収納されている。そして、これら可動導体９、１０、１１が、対向して配置されている三相導体３´、４´、５´の凹部に嵌合することによって、三相導体３−３´、４−４´、５−５´を接続するように断路部が構成されている。また、可動導体９、１０、１１と導体３、４、５は、接触子１７により電気的に接続されている。本明細書においては、これら三相導体３−３´、４−４´、５−５´を、操作装置１８からの距離が近い導体から順にＡ、Ｂ、Ｃ相というものとする。なお、図１２では、これら三相導体のうち、Ｂ相の導体４、４´、１０を示す。

また、前記可動導体９、１０、１１にはラック１５が固定され、これと導体３、４、５の内部に配置されているピニオンギア１２、１３、１４とが互いに係合することにより、可動導体９、１０、１１が同時に同一方向に直線摺動できるように構成されている。

なお、ピニオンギア１２とピニオンギア１３は絶縁棒７により連結され、同様にピニオンギア１３とピニオンギア１４は絶縁棒８により連結されている。また、ガスシール部１９とピニオンギア１２は絶縁棒６で連結され、これらの絶縁棒６、７、８はその中心線が同一線上に位置するように配置されている。

そして、これら三相導体３、４、５は、互いに隣接する導体中心間距離がそれぞれ相間絶縁距離Ｌを確保し、またタンクとの距離が対地絶縁距離Ｄを確保するように配置されている。なお、このように構成された図１１及び図１２に示した断路器接地開閉器のタンク内径は“ｒ”となっている。

このように構成された従来の断路器接地開閉器においては、操作装置１８からガスシール部１９を介して伝えられた操作力は、絶縁棒６によりピニオンギア１２を回転させ、その回転力をラック１５で直線摺動力に変換し、可動導体９を直線摺動させる。同時に、ピニオンギア１２は絶縁棒７を回転させると共に、ピニオンギア１３を回転させることで可動導体１０を直線摺動させ、同様に、ピニオンギア１３は絶縁棒８を回転させると共に、ピニオンギア１４を回転させることで可動導体１１を直線摺動させる。これにより、三相分の可動導体９、１０、１１を同時に同方向に駆動することができる。
特許第２８７８７５０号公報

しかしながら、上述したような二等辺三角形の各頂点に三相開閉部を配置した断路器接地開閉器の場合には、開閉部と操作装置の空間にギアボックスを配置するために大きな空間が必要であるため、機器の縮小化を図ることが困難であり、タンク内径が大きくなるため、コストも増大するという問題点があった。

また、図１１及び図１２に示すような三相開閉部が直線状に配置され、それぞれの開閉部を駆動する部品を棒状の絶縁物で回転することで操作装置の操作力を伝達するように構成された断路器接地開閉器の場合には、構成要素が少なくなるというメリットはあるものの、相間絶縁距離Ｌと対地間絶縁距離Ｄを確保するためにタンク内径“ｒ”が大きくなり、それに伴って、コストも増大するという問題点があった。

本発明は、上述したような従来技術の問題点を解消するために提案されたものであり、その目的は、絶縁物を回転することで開閉部を駆動する断路器接地開閉器において、必要な相間絶縁距離と対地間絶縁距離を確保しながら、タンク径を最小化することができ、同時にコストも低減できる断路器接地開閉器を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、絶縁ガスを充填したタンク内部に三相導体を配置し、この三相導体の内部にそれぞれ直線摺動可能な断路部の可動導体を収納し、各断路部の可動導体をラックとピニオンギアとの係合によって直線摺動させると共に、前記タンクの外部に設けられた操作装置に接続された絶縁棒の回転動作を、前記ピニオンギアに伝達するように構成した断路器接地開閉器において、前記三相の可動導体が前記絶縁棒の中心線を跨いで千鳥配置に構成され、互いに隣接する各相のピニオンギア間に回転反転装置が設置され、この回転反転装置によって前記三相の可動導体の動作方向が同一となるように構成されていることを特徴とするものである。

上記のような構成を有する請求項１に記載の発明によれば、三相の導体を絶縁棒の中心線を跨いで千鳥配置としたことにより、相間絶縁距離Ｌを可能な限り最小とし、またタンクとの対地間絶縁距離Ｄも最小とすることができるとともに、タンクの内径を最小にすることができる。

本発明によれば、絶縁物を回転することで開閉部を駆動する断路器接地開閉器において、必要な相間絶縁距離と対地間絶縁距離を確保しながら、タンク径を最小化することができ、同時にコストも低減できる断路器接地開閉器を提供することができる。

以下、本発明に係る断路器接地開閉器の実施の形態（以下、実施形態という）について、図面を参照して具体的に説明する。なお、図１１及び図１２に示した従来型と同一の部材については同一の符号を付して、説明は省略する。

（１）第１実施形態
（１−１）構成
本実施形態においては、図１及び図２に示すように、絶縁ガス２を充填したタンク１の内部に、三相導体３、４、５が二等辺三角形の各頂点に位置するように配置されている。この場合、三相導体３、４、５の内部に配設された可動導体９、１０、１１の内、Ｂ相の可動導体１０だけが、前記絶縁棒７、８の中心線を跨いでＡ相及びＣ相の可動導体９、１１とは反対側に配置されている。言い換えれば、三相導体３、４、５が絶縁棒６、７、８の中心線を跨いで千鳥配置とされている。なお、三相導体３、４、５が形成する二等辺三角形は、絶縁スペーサ（図示しない）の電極配置と同一ピッチとすることもできる。

また、Ｂ相の可動導体１０を前記絶縁棒７、８の中心線を跨いでＡ相及びＣ相の可動導体９、１１とは反対側に配置したことにより、図１１に示した従来型のようにＢ相の導体４の内部に配置されているピニオンギア１３を絶縁棒７及び絶縁棒８に固定したままでは、可動導体１０の摺動方向が可動導体９、１１とは反対方向になる。

そこで、本実施形態においては、三相の可動導体９、１０、１１の摺動方向が同一となるように、ピニオンギア１３の両側に、その回転を反転させるための回転反転装置１６ａ、１６ｂが設けられている。また、Ａ相側に設けられた回転反転装置１６ａは絶縁棒７に固定され、Ｃ相側に設けられた回転反転装置１６ｂは絶縁棒８に固定されている。

なお、前記三相導体３、４、５は、互いに隣接する導体中心間距離がそれぞれ相間絶縁距離Ｌを確保し、またタンクとの対地絶縁距離Ｄを確保するとともに、相間絶縁距離Ｌ、タンクとの対地絶縁距離Ｄを最小としながら、タンク内径“Ｒ”が極力小さい寸法となるように配置されている。

（１−２）作用・効果
このように構成された本実施形態においては、操作装置１８からガスシール部１９を介して伝えられた操作力は、絶縁棒６によりピニオンギア１２を回転させ、その回転力をラック１５で直線摺動力に変換し、可動導体９を直線摺動させる。

それと同時に、ピニオンギア１２は絶縁棒７を回転させ、回転反転装置１６ａが回転することで、ピニオンギア１３がピニオンギア１２とは反対方向に回転する。その結果、可動導体１０を可動導体９と同一方向に直線摺動させることができる。

また、ピニオンギア１３の回転は、回転反転装置１６ｂによって反転され、絶縁棒８を介してピニオンギア１４を回転させ、その回転力をラック１５で直線摺動力に変換し、可動導体１１を直線摺動させる。これにより、三相の可動導体９、１０、１１は、同時に且つ同方向に駆動される。

また、三相の導体３、４、５は、Ａ−Ｂ相、Ｂ−Ｃ相、Ｃ−Ａ相の相間絶縁距離Ｌが可能な限り最小となるように配置され、Ａ−Ｂ相間に絶縁棒７を、Ｂ−Ｃ相間に絶縁棒８を配置し、絶縁棒６、７、８の中心線を跨いで導体３、４、５を千鳥配置とすることにより、タンク１との対地間絶縁距離Ｄも最小とし、且つタンク１の内径“Ｒ”を最小にすることができる。

このように、本実施形態によれば、導体３、４、５の相間絶縁距離Ｌ、タンク１と導体３、４、５の対地間絶縁距離Ｄが最小となる開閉部を構成することが可能となり、且つタンク１の内径“Ｒ”を最小化できるので、三相一括操作の断路器接地開閉器を縮小化でき、コストを低減することができる。

なお、本実施形態においては、可動導体９、１０、１１の摺動方向が同一となるように、ピニオンギア１３の両側に回転反転装置１６ａ、１６ｂを配置したが、Ａ−Ｂ相間とＢ−Ｃ相間に回転反転装置１６を配置すれば、可動導体９、１０、１１の動作方向を同一方向とすることができる。従って、回転反転装置の設置位置は、可動導体９、１０、１１の動作方向を同一方向とできるように配置する限り、導体３、４、５のどの導体に配置しても良い。

（２）第１参考例
（２−１）構成
本参考例においては、図３及び図４に示すように、絶縁棒６、７、８は、その中心線が同一線上に位置するように配置する点は、上記第１実施形態と同様であるが、可動導体９、１０、１１の設置位置は、絶縁棒６、７、８の中心線を跨がずに、千鳥配置に構成したことを特徴とする。

また、本参考例においては、第１のギア２０ａ及び第２のギア２０ｂからなる伝達機構２０が、ピニオンギア１３と絶縁棒７・絶縁棒８の間に配設されている。すなわち、前記第１のギア２０ａが絶縁棒７及び絶縁棒８の間に配設され、この第１のギア２０ａと係合するように第２のギア２０ｂが配設され、さらに、この第２のギア２０ｂがピニオンギア１３と係合するように構成されている。

（２−２）作用・効果
このように構成された本参考例においては、第１のギア２０ａ及び第２のギア２０ｂからなる伝達機構２０を、ピニオンギア１３と絶縁棒７・絶縁棒８の間に設置することにより、上記第１実施形態に示した回転反転装置１６を用いないシンプルな構造とすることができる。なお、本参考例では伝達機構２０をギアにより構成しているが、ベルトやチェーン等の他の伝達機構を用いても作用は同等となる。

このように、本参考例によれば、タンク１と導体３、５のデッドスペースに伝達機構２０を収納することで、タンク１の内径“Ｒ”を最小としながら、導体配置を千鳥配置とすることができる。従って、第１実施形態と同様に、導体３、４、５の相間絶縁距離Ｌ、タンク１と導体３、４、５の対地間絶縁距離Ｄが最小となる開閉部を構成することが可能となり、且つタンク１の内径“Ｒ”を最小化できるので、三相一括操作の断路器接地開閉器を縮小化でき、コストを低減することができる。

（３）第２実施形態
（３−１）構成
本実施形態においては、図５及び図６に示すように、絶縁棒６、７、８は、その中心線が同一線上に位置するように配置する点は上記第１実施形態と同様であるが、ピニオンギア１３の設置位置を絶縁棒６、７、８の中心位置より下方にずらし、導体３、４、５の配置を二等辺三角形にしたことを特徴とする。なお、この二等辺三角形は絶縁スペーサ（図示しない）の電極配置（正三角形配置または二等辺三角形）と同一ピッチとしても良い。

また、ピニオンギア１３の回転方向を、ピニオンギア１２及びピニオンギア１４の回転方向と反対方向にするための回転反転装置２６が、絶縁棒７及び絶縁棒８の間に設置され、さらにピニオンギア１３と係合するように構成されている。そして、この回転反転装置２６がピニオンギア１２及びピニオンギア１４と同方向に回転することにより、回転反転装置２６と係合するピニオンギア１３をピニオンギア１２及びピニオンギア１４とは反対方向に回転させることができるように構成されている。

（３−２）作用・効果
このように構成された本実施形態においては、回転反転装置２６を絶縁棒７及び絶縁棒８の間に設置し、この回転反転装置２６をピニオンギア１３と係合させることにより、回転反転装置２６をシンプルな構造にすることができるので、コストを低減することができる。なお、本実施形態では、回転反転装置２６はギアにより構成しているが、ベルトやチェーン等の他の伝達機構を用いても作用は同等となる。

このように、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、導体３、４、５の相間絶縁距離Ｌ、タンク１と導体３、４、５の対地間絶縁距離Ｄが最小となる開閉部を構成することが可能となり、且つタンク１の内径“Ｒ”を最小化できるので、三相一括操作の断路器接地開閉器を縮小化でき、コストを低減することができる。また、上記第１実施形態で用いた回転反転装置１６に比べて、回転反転装置２６をよりシンプルな構造にすることができる。

（４）第２参考例
（４−１）構成
本参考例においては、図７及び図８に示すように、上記第１参考例に示した構成の中で、第１参考例の絶縁棒６、７、８を一体構造の絶縁棒２１としたことを特徴とする。この場合、ピニオンギア１２、ピニオンギア１４及び第１のギア２０ａは絶縁棒２１に固定され、絶縁棒２１とともに回転するように構成されている。なお、本参考例では、絶縁棒６、７、８をすべて一体化しているが、組立性等を考慮し少なくとも２つの絶縁棒を一体化しても良い。

（４−２）作用・効果
このように構成された本参考例においては、上記第１参考例と比較して絶縁棒２１の構造をシンプルにすることができるので、コストを低減することができる。また、伝達装置２０は、上記第１参考例と同様にギアにより構成しているが、ベルトやチェーン等の他の伝達機構を用いても作用は同等となる。

このように、本参考例によれば、上記第１参考例と同様に導体３、４、５の相間絶縁距離Ｌ、タンク１と導体３、４、５の対地間絶縁距離Ｄが最小となる開閉部を構成することが可能となり、且つタンク１の内径“Ｒ”を最小化できるので、三相一括操作の断路器接地開閉器を縮小化でき、コストを低減することができる。

（５）第３実施形態
（５−１）構成
本実施形態においては、図９及び図１０に示すように、上記第２実施形態に示した構成の中で、第２実施形態の絶縁棒６、７、８を一体構造の絶縁棒２１としたことを特徴とする。この場合、ピニオンギア１２、ピニオンギア１４及び回転反転装置２６は絶縁棒２１に固定され、絶縁棒２１とともに回転するように構成されている。なお、本実施形態では、絶縁棒６、７、８をすべて一体化しているが、組立性等を考慮し少なくとも２つの絶縁棒を一体化しても良い。

（５−２）作用・効果
このように構成された本実施形態においては、ピニオンギア１３の設置位置を絶縁棒の中心位置より下方にずらすことにより、絶縁棒２１を一体化することができる。これにより、上記第２実施形態の効果に加えて、さらに絶縁棒２１の構造をシンプルにできるので、コストを低減することができる。

このように、本実施形態によれば、上記第２実施形態と同様に導体３、４、５の相間絶縁距離Ｌ、タンク１と導体３、４、５の対地間絶縁距離Ｄを最小となる開閉部を構成することが可能となり、且つタンク１の内径“Ｒ”を最小化できるので、三相一括操作の断路器接地開閉器を縮小化でき、コストも低減することができる。

本発明に係る断路器接地開閉器の第１実施形態の内部構造を示す構成図。図１に示す第１実施形態の断路器接地開閉器の内部構造を示す側断面図。本発明に係る断路器接地開閉器の第１参考例の内部構造を示す構成図。図３に示す第１参考例の断路器接地開閉器の内部構造を示す側断面図。本発明に係る断路器接地開閉器の第２実施形態の内部構造を示す構成図。図５に示す第２実施形態の断路器接地開閉器の内部構造を示す側断面図。本発明に係る断路器接地開閉器の第２参考例の内部構造を示す構成図。図７に示す第２参考例の断路器接地開閉器の内部構造を示す側断面図。本発明に係る断路器接地開閉器の第３実施形態の内部構造を示す構成図。図９に示す第３実施形態の断路器接地開閉器の内部構造を示す側断面図。従来の断路器接地開閉器の内部構造を示す構成図。図１１に示す従来の断路器接地開閉器の内部構造を示す側断面図。

符号の説明

１…タンク
２…絶縁ガス
３…導体
４、４´…導体
５…導体
６、７、８…絶縁棒
９、１０、１１…可動導体
１２、１３、１４…ピニオンギア
１５…ラック
１６、２６…回転反転装置
１７…接触子
１８…操作装置
１９…ガスシール部
２０…伝達装置
２１…絶縁棒

Claims

絶縁ガスを充填したタンク内部に三相導体を配置し、この三相導体の内部にそれぞれ直線摺動可能な断路部の可動導体を収納し、各断路部の可動導体をラックとピニオンギアとの係合によって直線摺動させると共に、前記タンクの外部に設けられた操作装置に接続された絶縁棒の回転動作を、前記ピニオンギアに伝達するように構成した断路器接地開閉器において、
前記三相の可動導体が前記絶縁棒の中心線を跨いで千鳥配置に構成され、
互いに隣接する各相のピニオンギア間に回転反転装置が設置され、この回転反転装置によって前記三相の可動導体の動作方向が同一となるように構成されていることを特徴とする断路器接地開閉器。
絶縁ガスを充填したタンク内部に三相導体を配置し、この三相導体の内部にそれぞれ直線摺動可能な断路部の可動導体を収納し、各断路部の可動導体をラックとピニオンギアとの係合によって直線摺動させると共に、前記タンクの外部に設けられた操作装置に接続された絶縁棒の回転動作を、前記ピニオンギアに伝達するように構成した断路器接地開閉器において、
前記三相の可動導体が前記絶縁棒の中心線を跨いで千鳥配置に構成され、
前記絶縁棒には、他の二相に対して前記絶縁棒の反対側に配置された相の可動導体を駆動するピニオンギアと係合する回転反転装置と、前記他の二相の可動導体を駆動するピニオンギアが固定され、
前記回転反転装置によって前記三相の可動導体の動作方向が同一となるように構成されていることを特徴とする断路器接地開閉器。
前記操作装置の回転動作を前記三相の導体に伝達する絶縁棒の内、少なくとも２つの絶縁棒が一体化されて構成されていることを特徴とする請求項２に記載の断路器接地開閉器。