JP4703616B2 - ガス絶縁遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、変電所や開閉所などの高電圧仕様に好適なガス絶縁遮断器に関する。

変電所や開閉所に設けられる遮断器の役割は、通常は通電状態を保ち、電力系統で落雷等による異常電流が発生した際に電流を遮断することにある。一般に、電力開閉装置は、固定接触子に対向させて可動接触子を接離可能に配置し、可動接触子を操作部により接離方向に駆動して、遮断器の投入及び引き外しをするように構成されている。

このような電力開閉装置の操作部は、電磁石、弾性部材、油圧源などを駆動源として構成される。弾性部材の例としては、特許文献１に記載のように、投入用と引き外し用に、それぞれコイルばねを用いることが知られている。これらのコイルばねは、投入前あるいは引き外し前に他の動力源により蓄勢され、投入指令あるいは引き外し指令に応答して蓄勢された弾性力を放勢することにより、可動接触子を高速で駆動するように構成されている。

ここで、遮断器の投入あるいは引き外しの開閉動作を高速化するためには、コイルばねの駆動力を増大させる必要があるが、弾性部材であるばねの占める体積が大きくなり過ぎ、操作部が大形化するという問題がある。また、例えば、コイルばね自身の質量の約１／３が慣性負荷になり、これが全てばねの動作軸線上に作用するため、ばね自身を動かすエネルギが増大して高速化の障害になる。

このような問題を解消するため、特許文献２に、弾性部材としてトーションバーを用いることが提案されている。これによれば、２本のトーションバーの一端を回転レバーの回転軸の対称位置に固着し、一方のトーションバーの他端を固定し、他方のトーションバーの他端を投入又は引き外しレバーの回転軸に連結することにより、２本のトーションバーの弾性を直列にして、大きな駆動力を得るようにしている。すなわち、投入前あるいは引き外し前に他の動力源により投入又は引き外しレバーを回転させて、２本のトーションバーにねじりエネルギを蓄勢しておき、投入指令あるいは引き外し指令に応答して投入又は引き外しレバーのラッチを外して、２本のトーションバーに蓄勢された駆動力を放勢するようにしている。

特許文献２に記載のように、複数のトーションバーを直列に連結した弾性部材によれば、必要時に回転トルクを得るためのエネルギロスが少なく、慣性負荷が小さいことから遮断器の高速化することができる。

特開２００１−２６６７１９号公報(第４頁、第１図) 特開昭６３−３０４５４２号公報(第６頁、第３図)

しかし、特許文献２では、高圧又は特高圧以上の変電所や開閉所に用いる開閉器や遮断器の場合について、十分に考慮されていない。つまり、高圧又は特高圧以上の開閉器や遮断器の場合は、電力開閉装置が大形になり駆動源から可動接触子に至るまでの動力伝達経路の長さが長くなる。特に、碍子型のガス絶縁遮断器などの場合には、動力伝達経路の長さが数１０ｃｍ〜数ｍになる場合がある。このように、動力伝達経路の長さが長くなると、慣性等の影響で駆動力の伝達遅れが生じ、高速化に限界が生ずる。

本発明が解決しようとする課題は、駆動源の駆動エネルギを増加させずに、かつ動力伝達部材の長さにかかわらず、ガス絶縁遮断器を高速動作させることにある。

上記課題を解決するため、本発明は、絶縁ガスが封入された容器内に絶縁支持された固定接触子と、該固定接触子に対向させて接離可能に前記容器内に絶縁配置された可動接触子を有してなる遮断部と、前記可動接触子を投入又は遮断方向に駆動する駆動力を発生する操作部と、該操作部の駆動力を前記可動接触子に伝達する動力伝達機構とを備えて構成されるガス絶縁遮断器において、前記動力伝達機構の動力伝達経路に前記操作部により駆動される前記可動接触子の投入又は遮断の一方の状態への移行時に蓄勢され、他方の状態への移行時に放勢される弾性部材からなる副駆動力発生手段を前記可動接触子と略同電位の固定部に固定させ、前記他方の状態への移行時に前記操作部からの駆動力に加えて前記副駆動力発生手段からの駆動力を重畳させるようにしたことを特徴とする。

このように、操作部の駆動源とは別に、投入又は遮断の一方の状態への移行時に蓄勢される副駆動力発生手段を投入又は遮断の駆動力の動力伝達経路の前記可動接触子と略同電位の固定部に固定させたことから、可動接触子の投入又は遮断時に、操作部の駆動源の駆動力に加えて副駆動力発生手段の副駆動力が可動接触子の駆動力として一緒に、つまり重畳されて作用するから、投入又は遮断を高速化することができる。しかも、動力伝達経路に副駆動力発生手段を前記可動接触子と略同電位の固定部に固定させたことから、副駆動力発生手段から可動接触子に至る動力伝達経路を短くすることができる。その結果、副駆動力発生手段から可動接触子に至る動力伝達機構を短くして、慣性負荷を抑えるとともに、伝達遅れを小さくできるから、副駆動力発生手段の駆動力を小さくして、高速化の効果を奏することができる。特に、可動接触子が１つのリンクを介して回転レバーにより駆動される構成の場合は、回転レバーの回転軸に副駆動力発生手段を装着することが好ましい。

この場合において、可動接触子にリンク機構を介して連結された回転レバーの回転軸に同軸に延在させてトーションバーを設け、該トーションバーの一端を回転レバーの回転軸に連結し、他端を可動接触子と略同電位の固定部に固定して構成することができる。これによれば、操作部により駆動される回転レバーの動作に合わせてトーションバーの蓄勢が解放され、トーションバーのねじれエネルギを副駆動力として効果的に利用することができる。

特に、回転レバーの回転軸を中空筒状に形成して、トーションバーを回転軸の中空筒内に収納し、トーションバーの一端を回転軸の一端に固定し、他端を回転軸の他端から引き出して可動接触子と略同電位の固定部に固定する構成とすることができる。これによれば、トーションバーを付加することによる回転レバーの回転軸方向の装置長さの増大を抑えることができる。

さらに、本発明の副駆動力発生手段は、トーションバーに代えて渦巻きばねを用いることができる。つまり、可動接触子にリンク機構を介して連結された回転レバーの回転軸に同軸に渦巻きばねを設け、渦巻きばねの一端を回転レバーの回転軸に固定し、他端を可動接触子と略同電位の固定部に固定して構成する。これによれば、トーションバーと同様の効果を得ることができるとともに、回転レバーの回転軸方向の装置長さの増大を一層抑えることができる。

本発明によれば、駆動源の駆動エネルギを増加させずに、かつ動力伝達部材の長さにかかわらず、開閉器又は遮断器などの電力開閉装置を高速動作させることができる。

以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１ないし図７を参照して、本発明の電力開閉装置の一実施形態のガス絶縁遮断器を説明する。図１は、ガス絶縁遮断器１００の要部の正面図を示している。同図に示すように、ガス絶縁遮断器１００は、円筒タンク形の接地容器２を架台１３上に設置して形成され、接地容器２の内部２ａには、絶縁性のガス、例えばＳＦ６ガス（六弗化硫黄ガス）が規定の圧力で封入されている。接地容器２の内部には、電流を遮断する遮断部４０２が収納されている。遮断部４０２には、リンク機構４０１が連結され、リンク機構４０１は、操作箱１２に収納された図示していない操作部に連結されている。なお、本実施形態は、遮断部を２点有する２点切り方式のガス絶縁遮断器を示すが、本発明は遮断部が１点の１点切り方式であっても適用できることはいうまでもない。

図１は遮断部４０２が投入されている状態を示し、図２は遮断動作が終了した状態を示している。図３は、図１の線III−IIIにおける断面図を示し、図４は本実施形態の要部の分解斜視図を示している。

遮断部４０２は、図示していない絶縁筒等の絶縁支持部材を介して接地容器２に固定された固定接触子７と、固定接触子７に接離可能に対向させて軸方向に摺動可能に設けられた可動接触子６を含んで構成されている。可動接触子６は、図示していない絶縁筒等の絶縁支持部材を介して接地容器２に摺動自由に支持されている。可動接触子６は、固定接触子７との接触側が筒状に形成されており、可動接触子６が軸方向に移動すると、固定接触子７が可動接触子６の筒の内部に挿入されて接触し、又は筒の内部から引き出されて遮断される。可動接触子６の接触端の反対端は、棒状のリンク５に接続されている。

本実施形態の特徴である副駆動力発生手段を備えたリンク機構４０１は、絶縁筒１０を介して接地容器２に固定支持され筐体３内に組み込まれている。つまり、リンク機構４０１は、副駆動力発生手段であるトーションバー１と、トーションバー１の軸心に一致する軸周りに回転自由に筐体３に支持された回転レバー４と、回転レバー４にピンを介して連結されたリンク８と、リンク８の他端にピンを介して連結されたリンク９を備えて構成されている。回転レバー４の一端は遮断部４０２のリンク５の一端にピンを介して連結されている。トーションバー１と回転レバー４とリンク８は、２つの遮断部４０２に対応してそれぞれ対称に設けられている。リンク９はリンク１１を介して接地容器２の外部に引き出されている。リンク１１の引き出し部には、接地容器２内の内部２ａのガスをシールするためのシール部２２が設けられ、リンク１１の側面がシール部２２を摺動するようになっている。リンク１１は、操作箱１２内の操作部に連結されている。

図３に、図１の線III‐IIIにおけるトーションバー１の周りの詳細構造の断面図を示す。図に示すように、回転レバー４の軸部４ａは中空の筒状に形成され、軸部４ａの両端部が軸受１４ａ、ｂを介して筐体３に回動自由に支持されている。回転レバー４の一方の端部４ｂにおいてトーションバー１の一端１ａが互いに回転を拘束するように係合されている。すなわち、トーションバー１の端部１ａ及び１ｂにはスプライン又はセレーション、角軸などの加工が施されており、回転レバー４の端部４ｂにも同一の加工が施されている。

トーションバー１の他端１ｂは、円板状の固定部材１６にスプライン又はセレーション、角軸などの加工を施した係合部に嵌合されている。固定部材１６は、両端にフランジ１５ａ、ｂを有する中空円筒状の固定部材１５の一方のフランジ１５ａに締結されている。他方のフランジ１５ｂは、軸受１４ａと締結され、筐体３で支持されている。なお、フランジ１５ｂは、筐体３に直接締結してもよい。

以上の如く構成したので、トーションバー１の一端１ａは、回転レバー４の回動と共に回動する可動端となり、他端１ｂが固定端となる。

トーションバー１は、棒状部材のねじり弾性で駆動エネルギを蓄積するものであるから、大きなエネルギを取り出すために、例えば長さを長くする必要がある。しかし、本実施形態のガス絶縁遮断器１００においては、図３に示すように、接地容器２の径方向に沿ってトーションバー１を収納することになるので、電界、絶縁の問題から矢印Ｆ方向の寸法に制限がある。そこで、本実施形態では、回転レバー４の軸部４ａを中空として、その空間にトーションバー１を収納する構成を採用している。これにより、トーションバー１が筐体３から矢印Ｆ方向に突出する長さを短縮することができる。

以上のように構成される副駆動力発生手段を備えた本実施形態のガス絶縁遮断器１００の動作について説明する。まず、回転レバー４とトーションバー１の動作について説明する。回転レバー４とトーションバー１は図３に示す関係に構成されているから、回転レバー４が軸周りに回動されると、回転レバー４の端部４ｂに嵌合されているトーションバー１の一端１ａが回動される。一方、トーションバー１の他端１ｂは固定部材１６に嵌合されているから、筐体３に固定されているので、トーションバー１の一端１ａに加えられる回動力は、トーションバー１のねじれエネルギとして蓄えられる。

図１に示した投入状態の回転レバー４の位置において、トーションバー１にねじれエネルギが蓄積されているとする。その状態において、ガス絶縁遮断器１００の遮断指令が操作箱１２内の操作部に入力されると、操作部の駆動源である例えばコイルばねに蓄勢されていたエネルギにより、リンク１１が矢印Ｂ方向に駆動される。これにより、リンク９が図において下方に移動し、連動してリンク８も下方に移動する。リンク８の移動に伴い回転レバー４が軸受１４ａ、ｂ回りに可動接触子６を固定接触子７から離れる方向に回動される。このとき、トーションバー１に蓄えられていたねじれエネルギが放勢され、回転レバー４の回動力として作用する。その結果、可動接触子６が固定接触子７から離れる水平方向にリンク５を移動する駆動力が増加され、可動接触子６が固定接触子７から離れて電流が速やかに遮断される。この遮断動作の終了時には、回転レバー４は、箇体３のストッパー３ａ及び３ｂにほぼ当接して止まり、図２に示す遮断状態となる。

次に、図２の遮断状態から図１の投入状態に移行する動作について述べる。遮断状態で、ガス絶縁遮断器１００に投入指令が入力されると、操作箱１２内の操作部が起動し、リンク１１を矢印Ｃ方向に駆動する。これにより、リンク９が図において上方向に移動し、連動してリンク８も上方に移動する。リンク８の移動に伴い、回転レバー４が回動し、リンク５と可動接触子６が水平方向に移動する。このとき、回転レバー４の回動により端部４ｂに嵌合されているトーションバー１の一端１ａが回動され、固定されているトーションバー１の他端１ｂとの間にねじれエネルギが蓄えられる。このような動作を経て、可動接触子６が固定接触子７に接触して、接点が投入され、図１に示す投入状態となる。

ここで、トーションバー１に蓄えられるねじれエネルギにより可動接触子３の遮断動作が加速される効果について、図４ないし図７を用いて詳細に説明する。説明のため、図１に示す回転レバー４の動作角度αを、遮断器の投入状態で角度α＝０とし、遮断動作にともない回転レバー４が回転して図２の遮断状態で角度α＝α１とする。

まず、リンク機構４０１を組み立てる際、トーションバー１、固定部材１５、１６を組立てる前に、ガス絶縁遮断器１００を遮断状態にする。その状態で、図４に示すように、遮断位置における回転レバー４の軸部４ａにトーションバー１の端部１ａを挿入して嵌合する。その後、固定部材１５を軸受１４に接続し、固定部材１６を固定部材１５に接続する際に、トーションバー１の端部１ｂを固定部材１５に挿入して嵌合する。このようにして、ガス絶縁遮断器１００の遮断状態では、トーションバー１を殆どねじられていない状態に組み立てる。

リンク機構４０１の組立後、ガス絶縁遮断器１００の投入動作を行う。投入動作により、回転レバー４の回動に伴い、トーションバー１がねじられ、弾性エネルギが蓄積され、ガス絶縁遮断器１００の投入状態においてトーションバー１の弾性エネルギが最大となる。図５に、回転レバー４の動作角度αとトーションバー１のみによる回転レバー４の回転軸心回りの駆動トルクを示す。角度α＝α１の遮断状態でトルクがゼロであり、角度α＝０の投入状態で最大トルクΔＴｍａｘとなる。

図６に、操作部の駆動源である例えばコイルばねに蓄積された駆動力により、回転レバー４にトルクを加えたときの回転レバー４の軸心回りの駆動トルクを示す。（ａ）は従来技術の場合のトルクを、（ｂ）は本発明の場合のトルクを示す。また、操作部の駆動力から換算した回転レバー４の軸心回りの駆動トルクは、投入状態でＴ０、遮断状態でＴ１である。なお、図６において、Ｔ０＞Ｔ１となるのは、操作部の駆動源にコイルばねを用いた場合である。なお、操作部の駆動源に高圧の油圧を用いる場合には、Ｔ０≒Ｔ１となる。図６から明らかなように、本発明の場合には、図５に示したように、トーションバー１の駆動エネルギが追加され、ガス絶縁遮断器１００の投入状態において、従来技術の場合より駆動トルクがΔＴｍａｘだけ増加する。

図７に、本実施形態の遮断動作時の可動接触子６のストローク特性を示す。（ａ）は従来技術の場合であり、（ｂ）は本発明の場合である。ここで、ガス絶縁遮断器１００に遮断指令が入力された瞬間が時刻ゼロである。時刻ゼロから時刻t1までの間は操作部内の機構のみが起動するので、可動接触子６が動作しない。操作部内の駆動源が動作開始した時刻t1以降において、可動接触子６が移動を開始する。なお、可動接触子６が遮断位置の付近にまで達すると、操作部内に設けられた図示していない緩衝器により制動力が発生してリンク８、９の動きが減速され、可動接触子６が減速されて所定の遮断位置で停止する。本発明の場合には、図６に示したように可動接触子６を駆動するトルクが増加するため、従来技術の場合より可動接触子６の高速遮断動作が可能となる。

以上説明したように、本実施形態においては、可動接触子６の近傍のリンク機構の回転レバー４にトーションバー１による副駆動力発生手段を設けたので、可動接触子６の駆動力を増大させることができ、遮断動作が高速化される。また、トーションバー１をスプラインやセレーション又は角軸による嵌合構造としているので、容易に脱着可能であり、組立調整も容易である。

なお、本実施形態では、遮断動作の高速化を例に説明したが、本実施形態を投入動作の高速化に適用するためには、次のようにする。つまり、ガス絶縁遮断器１００を投入状態にして、トーションバー１を組付ければ、遮断動作でトーションバー１にエネルギが蓄積され、次の投入動作でそのエネルギが解放されるため、投入動作の高速化が可能となる。

しかし、投入と遮断動作を同一のトーションバーを用いて高速化することはできないから、両方の動作を高速化する場合は、動力伝達機構を２系等に分けて、それぞれの動力伝達経路に可動接触子６の投入状態で蓄勢される副駆動力発生手段を介在させて遮断動作を高速化させ、又は引き外し状態で蓄勢される副駆動力発生手段を介在させて投入動作を高速化させるようにする。

ここで、本実施形態では、動力伝達経路において可動接触子６に最も近い回転レバーにトーションバーを組み込んだ例を示したが、これに代えて、トーションバーを操作箱１２内の操作部に配置することが考えられる。しかし、図１に示すように、ガス絶縁遮断器１００では、操作箱１２と可動接触子６との間に動力伝達機構としてのリンク機構４０１があり、リンク機構４０１を構成する可動部品と操作部内の可動部品の慣性力より、可動接触子６を駆動する実トルクは、操作部で設定した最大トルクよりも減少する。また、遮断部４０２と操作箱１２とを接続する動力伝達機構の可動部品の中には、絶縁を維持するために、絶縁性を有する材質で構成するものがあるが、絶縁材の縦弾性係数は、鉄系材料と比べて小さく、同一応力下でも変形が大きくなるので、駆動力の伝達の損失が生じるという問題がある。さらに、一般に、リンク９とリンク８及び回転レバー４とリンク５とのピン接続部でガタが存在するため、駆動力の伝達に余分な時間を要するという問題がある。

これに対して、本実施形態では、可動接触子６の近傍にト−ションバー１を配置したことから、動力伝達機構を構成する部品の慣性力や絶縁材の弾性変形によるエネルギ損失分を補償することができる。また、トーションバー１に蓄積された駆動力により、投入状態において、動力伝達機構を構成するリンク部材に常に引張荷重又は圧縮荷重が作用するため、ピン接続部のガタが見かけ上なくなり、駆動力の伝達時間のロスが生じない。
（実施形態２）
次に、本発明の電力開閉装置の他の実施形態のガス絶縁遮断器について説明する。図８に、本実施形態のガス絶縁遮断器１００の特徴部である副駆動力発生手段の分解斜視構成図を示している。本実施形態が実施形態１と異なる点は、トーションバーに代えて渦巻きばねを回転レバー４の回転部に組み込んで、副駆動力発生手段を構成したことにある。その他の点は、実施形態１と同一であることから、同一の符号を付して説明を省略する。

図８に示すように、副駆動力発生手段としての渦巻きばね３１は、軸部３１ｂに渦巻き状に形成された板ばね３１ｅの一方の端部３１ｄが固定され、板ばね３１ｅの他方の端部３１ｃを筒体３１ｆに固定して形成されている。軸部３１ｂの基端は筒体３１ｆに回転自由に支持され、軸部３１ｂの先端の軸端部３１ａは回転レバー４の軸部４ａに嵌合されるようになっている。つまり、軸端部３１ａは、スプラインやセレーション又は角軸に形成され、回転レバー４の軸部４ａに形成されたスプラインやセレーション又は角軸穴に嵌合するようになっている。そして、板ばね３１eの軸部３１ｂの軸端部３１ａを、図２に示した軸受１４ａ側から回転レバー４の軸部４ａに形成された嵌合部に挿入して組み付け、筒体３１ｆを筐体３に固定して支持するようになっている。これにより、板ばね３１ｅに蓄勢された駆動力を軸部３１ｂの回転力として取り出し、回転レバー４を駆動することができる。

このように構成されることから、本実施形態によれば、実施形態１と同様の効果を奏することができる。すなわち、遮断動作を高速化するには、ガス絶縁遮断器１００の遮断状態において渦巻きばね３１の軸端部３１ａを回転レバー４の軸部４ａに嵌合し、投入動作を行って渦巻きばね３１にエネルギを蓄積する。これにより、次の投入動作のときに、渦巻きばね３１に蓄勢されたエネルギが解放され、可動接触子６の動作を加速することができる。

本実施形態によれば、実施形態１のトーションバー１に比べて渦巻きばね３１の径方向の寸法が大きくなるが、軸心方向の寸法を小さくすることができるので、接地容器２内に収納するのに好適である。
（実施形態３）
図９ないし図１０を用いて、本発明の他の実施形態の電力開閉装置について説明する。本実施形態は、タンク形の接地容器を用いたガス絶縁遮断器ではなく、碍子型ガス絶縁遮断器に本発明を適用した例である。図９は、本実施形態の碍子型ガス絶縁遮断器の一部を破断して示した斜視外観図であり、図１０は、図９における矢印Ｘ方向から見た上面図である。

それらの図に示すように、碍子型ガス絶縁遮断器２００は、対向させて略水平に配置された筒状の２つの碍子１９の筒内に遮断部が収納されている。２つの碍子１９の対向端は、気密に形成された筐体３の両面に連結されている。２つの碍子１９が連結された筐体３は、碍子２０，２１を介して架台１３の上に設置されている。架台１３には、操作部が収納された操作箱１２が固定されている。また、碍子１９に平行に並べて碍子１８がそれぞれ設けられ、碍子１８の内部には、図示していない投入抵抗体が収納されている。各碍子１８、１９、２０、２１の筒内及び筐体３内には、絶縁性のガス、例えばＳＦ６ガス（六弗化硫黄ガス）が規定の圧力で封入されている。

遮断部を構成する固定接触子７は、図示していない絶縁筒等の絶縁支持部材を介して碍子１９に固定され、可動接触子６は、固定接触子７に接離可能に対向させて、図示していない絶縁筒等の絶縁支持部材を介して軸方向に摺動可能に碍子１９に支持されている。可動接触子６と固定接触子７は、実施形態１と同一に構成されている。可動接触子６の接触端の反対端は棒状のリンク５を介して、筐体３内に収納されたリンク機構の回転レバー４に連結されている。

図１０に示すように、筐体３の内部には、回転レバー４、リンク８、リンク９などからなるリンク機構が収納されている。リンク機構の構成は、図１に示した実施形態と同様の構成を有している。すなわち、回転レバー４の軸部４ａの一端はトーションバー１との一端に嵌合され、他端は碍子１８に収納された投入抵抗体を駆動する回転軸と嵌合されている。すなわち、図示していないが、碍子１８内には、抵抗体と、その抵抗体に接続された開閉器と、その開閉器を開閉するリンク機構とが収納されている。そして、そのリンク機構の回転軸が碍子１８の筒端から引き出され、歯車機構を介して回転レバー４の回転軸に連結されている。

なお、本実施形態の碍子型ガス絶縁遮断器２００は、筐体３の外表面が大気中に存在するため、トーションバー１と回転レバー４との接続部の構造が、実施形態１及び２とは異なる。すなわち、回転レバー４の軸部４ａを回転自在に支持する軸受１４に、回転軸シール１４ｃが設けられ、筐体３内部の絶縁性ガス３ｃが大気中へ流出するのを防いでいる。なお、シールは軸方向に２箇所以上設けるのが好ましい。また、トーションバー１の一端１ａと回転レバー４の軸部４ａとの嵌合部は、回転軸シール１４ｃよりも大気側に設けるとよい。碍子型ガス絶縁遮断器２００の場合には、箇体３から矢印Ｅ方向のトーションバー１の突出長さに制限がないため、遮断器の組立終了後に外部からトーションバーユニットの交換が可能であり、動作速度の高速化及び調整が容易になる。このような構成のリンク機構が２つの碍子１９に対称的に設けられている。

２つの回転レバー４は、図１と同様に、２つのリンク８を介して１つのリンク９にピンで連結されている。リンク９は、碍子２０、２１の内部に位置させて設けられた２つのリンク９ａ、９ｂからなり、リンク９ｂは碍子２１の下端から引き出されるリンク１１に連結されている。リンク１１は、操作箱１２内の操作部に接続されている。

このように構成されることから、本実施形態によれば、遮断、投入指令により操作箱１２内の操作部が起動してリンク１１が上下方向に駆動されると、リンク９ａ、９ｂ及びリンク８を介して回転レバー４が回動し、可動接触子６と固定接触子７が投入、遮断される。特に、実施形態１と同様に、トーションバー１からなる副駆動力発生手段により回転レバー４の駆動力が増加されるから、遮断又は投入速度を高速化できる。

特に、碍子型ガス絶縁遮断器２００の場合、碍子には高電圧が作用しているため、トーションバー１の位置に電気又は油圧アクチュエータ等の副駆動力発生手段を設けることは困難である。この点、本実施形態に示すような弾性エネルギの蓄積・解放による副駆動力発生手段が好適である。なお、本実施形態において、トーションバー１の代わりに、図８に示した渦巻きばね３１を適用しても、同様の効果を奏することができる。

本実施形態では、鉛直方向の碍子２０，２１が２本の例を示したが、遮断容量によって碍子の数が変わり、操作箱１２の上面から可動接触子６の中心線までの図９に示す動力伝達距離Ｌ２も変わる。同一の遮断容量を有する遮断器で、図１に示したタンク形遮断器との動力伝達距離Ｌ１を比較した場合、一般的にはＬ２＞Ｌ１である。そのため、本実施形態のリンク９ａ、９ｂを含むリンク機構の可動部質量は、実施形態１のタンク形遮断器より重くなる。

また、本実施形態では、トーションバー１を収納する筒体を筐体３から大気中に突出させて設けていることから、トーションバー１の調整を容易に行えるので、遮断器全体の駆動エネルギの調整を容易に実施でき、信頼性の高いガス絶縁遮断器を得ることができる。

以上、本発明を複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明によれば、操作部と遮断部とを接続するリンク機構を有する遮断器などの電力開閉装置において、高電圧受電部である可動接触子の近傍の動力伝達経路中に、可動接触子の駆動力を増加する副駆動力発生手段を設けたことから、操作部の駆動エネルギを増加させる場合よりも可動接触子を効率良く駆動することが可能となり、電力開閉装置を高速で開閉動作させることができる。
また、本発明の副駆動力発生手段は、構成が簡単であり、ガス絶縁遮断器等の電力開閉装置の組立終了後に、副駆動力発生手段を脱着可能であるから、動作速度の調整が容易である。

本発明の一実施形態の電力用ガス絶縁遮断器の投入状態を示す構成図である。 図１の実施形態の電力用ガス絶縁遮断器の遮断状態を示す構成図である。 図１の線III−IIIにおける断面図である。 図１の実施形態の特徴部の一部を分解して示す斜視図である。 図１の実施形態のトーションバーによる駆動トルクの増加分を示すグラフである。 図１の実施形態の電力用ガス絶縁遮断器の駆動トルクを示すグラフである。 図１の実施形態の電力用ガス絶縁遮断器の動作を示すグラフである。 本発明の他の実施形態の電力用ガス絶縁遮断器の特徴部の一部を分解して示す斜視図である。 本発明の実施形態の碍子型ガス絶縁遮断器の斜視図である。 図９の実施形態を一部を破断して上から見た上面図である。

符号の説明

１ トーションバー
２ 接地容器
３ 筐体
４ 回転レバー
５ リンク
６ 可動接触子
７ 固定接触子
８、９、１１ リンク
１０ 絶縁筒
１２ 操作箱
１３ 架台
１４、１４a、１４ｂ 軸受
１５ 固定部材
１５a、１５ｂ フランジ
１６ 固定部材
１００ ガス絶縁遮断器
４０１ リンク機構
４０２ 遮断部

Claims (8)

1. 絶縁ガスが封入された容器内に絶縁支持された固定接触子と、該固定接触子に対向させて接離可能に前記容器内に絶縁配置された可動接触子を有してなる遮断部と、前記可動接触子を投入又は遮断方向に駆動する駆動力を発生する操作部と、該操作部の駆動力を前記可動接触子に伝達する動力伝達機構とを備えて構成されるガス絶縁遮断器において、
   前記動力伝達機構の動力伝達経路に前記操作部により駆動される前記可動接触子の投入又は遮断の一方の状態への移行時に蓄勢され、他方の状態への移行時に放勢される弾性部材からなる副駆動力発生手段を前記可動接触子と略同電位の固定部に固定させ、前記他方の状態への移行時に前記操作部からの駆動力に加えて前記副駆動力発生手段からの駆動力を重畳させるようにしたことを特徴とするガス絶縁遮断器。
2. 絶縁ガスが封入された容器内に絶縁支持された固定接触子と、該固定接触子に対向させて接離可能に前記容器内に絶縁配置された可動接触子を有してなる遮断部と、前記可動接触子を投入又は遮断方向に駆動する駆動力を発生する操作部と、該操作部の駆動力を前記可動接触子に伝達する動力伝達機構とを備えて構成されるガス絶縁遮断器において、
   前記動力伝達機構の動力伝達経路に前記操作部により駆動される前記可動接触子の投入又は遮断の一方の状態への移行時に蓄勢され、他方の状態への移行時に放勢される弾性部材からなる副駆動力発生手段を介在させ、前記他方の状態への移行時に前記操作部からの駆動力に加えて前記副駆動力発生手段からの駆動力を重畳させるようにし、
   前記副駆動力発生手段は、前記可動接触子にリンク機構を介して連結された回転レバーの回転軸に同軸に延在させて設けられたトーションバーを有してなり、
   該トーションバーの一端が前記回転軸に連結され、他端が前記可動接触子と略同電位の固定部に固定されてなることを特徴とするガス絶縁遮断器。
3. 請求項２に記載のガス絶縁遮断器において、
   前記回転レバーの前記回転軸が中空筒状に形成され、
   前記トーションバーが前記回転軸の中空筒内に収納され、該トーションバーの一端が前記回転軸の一端に固定され、他端が前記回転軸の他端から引き出されて前記可動接触子と略同電位の固定部に固定されてなることを特徴とするガス絶縁遮断器。
4. 絶縁ガスが封入された容器内に絶縁支持された固定接触子と、該固定接触子に対向させて接離可能に前記容器内に絶縁配置された可動接触子を有してなる遮断部と、前記可動接触子を投入又は遮断方向に駆動する駆動力を発生する操作部と、該操作部の駆動力を前記可動接触子に伝達する動力伝達機構とを備えて構成されるガス絶縁遮断器において、
   前記動力伝達機構の動力伝達経路に前記操作部により駆動される前記可動接触子の投入又は遮断の一方の状態への移行時に蓄勢され、他方の状態への移行時に放勢される弾性部材からなる副駆動力発生手段を介在させ、前記他方の状態への移行時に前記操作部からの駆動力に加えて前記副駆動力発生手段からの駆動力を重畳させるようにし、
   前記副駆動力発生手段は、前記可動接触子にリンク機構を介して連結された回転レバーの回転軸に同軸に設けられた渦巻きばねであり、
   該渦巻きばねは、一端が前記回転軸に固定され、他端が前記可動接触子と略同電位の固定部に固定されてなることを特徴とするガス絶縁遮断器。
5. 絶縁ガスが封入された筒形の容器と、固定接触子と可動接触子とを対向させて接離可能に前記容器内に設けられた遮断部と、前記容器から絶縁されて前記容器内に設けられた筐体と、前記可動接触子に連結され前記可動接触子の接離方向に回転可能に前記筐体に回転自由に支持された回転レバーと、一端が前記回転レバーに連結され他端が前記容器から気密に且つ絶縁されて引き出されたリンク機構と、該リンク機構の他端に連結され該リンク機構を介して前記回転レバーを回動させる操作部とを備えてなり、
   前記回転レバーの回転軸に一端が固定され、他端が前記筐体に固定され、前記回転レバーの回転方向に応じて蓄勢又は放勢される弾性部材を設けてなるガス絶縁遮断器。
6. 横方向に配設される中空筒状の第１の碍子と、該第１の碍子の筒端に接続された筐体と、該筐体の下端に接続された中空筒状の第２の碍子と、該第２の碍子の下端を支持する架台と、前記第１の碍子内に収納された固定接触子と、該固定接触子に対向させて接離可能に前記第１の碍子内に配置された可動接触子と、該可動接触子にリンクを介して連結され前記可動接触子を前記接離方向に駆動可能に前記筐体内に配置された回転レバーと、前記筐体内及び前記第２の碍子内に収納され前記回転レバーを回転駆動するリンク機構と、前記リンク機構を介して前記可動接触子を前記接離方向に駆動可能に前記架台に設けられた駆動操作部とを備え、前記第１の碍子と前記筐体と前記第２の碍子の内部に絶縁ガスを封入してなり、
   前記回転レバーの回転軸が前記筐体に回転自由に支持され、前記回転レバーの回転軸に一端が固定され他端が前記筐体に固定された弾性部材を備えてなるガス絶縁遮断器。
7. 請求項６に記載のガス絶縁遮断器において、
   前記弾性部材は、トーションバーであり、
   該トーションバーは、前記回転レバーの回転軸に同軸に前記筐体壁から突出させて設けられ筒体内に収納され、一端が前記回転軸に着脱可能に固定され、他端が前記筒体の先端部に固定されてなることを特徴とするガス絶縁遮断器。
8. 請求項７に記載のガス絶縁遮断器において、
   さらに、前記第１の碍子に並べて設けられ絶縁ガスが封入された中空状の第３の碍子を備え、
   該第３の碍子内に収納された抵抗体と該抵抗体に接続された開閉器と該開閉器を開閉するリンク機構とを有し、
   前記第３の碍子から引き出された前記リンク機構の回転軸に前記回転レバーの回転軸を連結してなることを特徴とするガス絶縁遮断器。

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