JP4729447B2 - 接地型断路器 - Google Patents

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Description

本発明は可動接触部を指定位置に停止させるために回動盤を停止させる停止手段を備えた接地型断路器に関する。
一般に断路器は充電されている系統回路を開閉するので、負荷電流を開閉する遮断器とは異なり、系統回路の切り換え、区分、無負荷機器を系統回路より切り離す場合などに使用される。保守点検の場合には、その部分を電源から切り離し、確実に系統回路を開くために断路器を使用する。
例えば、特許文献1に記載されている接地型断路部は、容器内に接地接触部と投入接触部との間に両接触部と接離する可動接触部を配置している。接地接触部は接地されており、また投入接触部は系統側電源に接続されている。可動接触部は負荷側電気機器を接続している。可動接触部を投入接触部に接続した状態で、系統側電源から負荷側電気機器に通電している。
この負荷側電気機器を保守点検するには、可動接触部を回動し、可動接触部を投入接触部から切り離した後、更に可動接触部が回動し、断路位置を通過して接地接触部と接触し、負荷側電気機器に帯電された充電電流を接地に流し、電気的安全性を確保した状態で負荷側電気機器の保守点検を行う。
可動接触部が投入接触部と接触する位置を投入位置と称し、可動接触部が投入接触部と離れ、電流を遮断する位置を断路位置と称している。断路位置では可動接触部が投入接触部と離れ、雷などで絶縁破壊を生じないこと及び負荷側回路で作業員が感電しない絶縁距離を取ることなどが必要である。また、可動接触部が接地接触部と接触する位置を接位置と称する。断路位置は可動接触部が接位置と投入位置との中間に位置すると共に、前述の条件を有することが必要である。可動接触部を投入位置、接地位置、断路位置の各位置で確実に停止維持することが必要な場合がある。
特開平11−89027号公報
しかしながら、特許文献1等においては操作機構が複雑になったり、或いは要望が少なかった等の理由からか、可動接触部を各位置で維持する機構を設置していなかった。
ところが今日は、作業等に対する安全性の意識が高まり、可動接触部を確実に各位置で停止維持する機構を有す接地型断路器の出現がより強く要望されるようになって来た。
本発明の日的は、簡素化した操作機構で可動接触部を各位置で確実に停止維持できる接地型断路器を提供することにある。
請求項の接地型断路器は、回動盤の回動により主軸を回動し、この主軸にレバー・リンク機構を介して連結され、他の接触部と接離する可動接触部を指定位置で停止するように回動盤の回動を指定位置に停止させる停止手段を回動盤に設け、外部からの動作指令より停止手段と係合し回動盤を停止させる係合手段を有し、前記係合手段を操作する手動レバーとを備え、前記手動レバーに係合手段を通過させる通過部と、通過部と連通し且つ係合手段の通過を阻止する阻止部を設け、前記阻止部と係合すると係合手段の移動を阻止する絞り部(掛部)を係合手段に設け、前記手動レバーの操作により絞り部と阻止部とが係合している時には係合手段の移動を阻止し、絞り部と阻止部と係合を解くと、係合手段が通過部を通過して回動盤の指定位置で着脱するようにしたことを特徴とするものである。
請求項の接地型断路器は、駆動軸の回転に応じ回動盤が回動し、この主軸にレバー・リンク機構を介して連結され、他の接触部と接離する可動接触部を指定位置で停止するように回動盤の回動を指定位置に停止させる停止手段を回動盤に設け、外部からの動作指令により停止手段と係合し回動盤を停止させる係合手段を有し、前記駆動軸に、駆動軸の回転に応じ回動盤が回動し、回動盤の回動に応じて駆動軸が変移移動するのを吸収するユニバーサルジョイントを駆動軸に設けることを特徴とするものである。
請求項の接地型断路器は、請求項1または2に記載の接地型断路器において、前記可動接触部の指定位置である投入位置、断路位置、接位置で停止させるように係合手段を着脱させる停止手段である投入穴、断路穴、接地穴を回動盤に設けることを特徴とするものである。
本発明の接地型断路器は、回動盤の回動により主軸を回動し、主軸にレバー・リンク機構を介して連動する可動接触部を各位置に移動した距離と同じ距離に相当する個所を回動盤の各位置に停止手段を設け、可動接触部を指定位置に停止した時には、回動盤も可動接触部と同じ距離だけ回動した停止手段に係合手段を係合し、回動盤の回動を指定位置で停止し、可動接触部を指定位置で確実に停止維持するようにしたので、回動盤に可動接触部と停止手段とを設けるという簡単な構造の操作機構で可動接触部を回動盤により各停止位置において確実に停止させることが出来る。
以下、本発明の実施形態を図1乃至図11により説明する。
図1は正面から見た接地型断路器1の図であり、接地型断路器1は断路室1A及び接地室20と駆動室30とより成る。図2は図1の接地断路器1を右側面からみた側面図である。図3は図1のA−A線で断面にした接地室20の断面図である。図4は図1のB−B線で断面にした断路室1A及び駆動室30である。
図1乃至図4において、断路室1A及び駆動室30は円形状の鋼板よりなる支持板2に支持されている。支持板2は断路室1Aよりも上方に接地締付板21を有し、図2に示すように、接地締付板21及び支持板2の背面側に接地室20が設けられている。断路室1A及び駆動室30は支持板2より下方に突出した箱型形状であり、箱型形状は鋼板を折り曲げ加工などして形成され、その端部には正面盤3及び操作盤31が配置されている。
図2,図3に示すように、接地室20内に配置されている可動接触部7のリンク6Aよりも上側の支持板2上部に3相の接地接触部22A〜22Cが配置されている。各接地接触部22A〜22Cは可動接触部側に突出して設けられていて連絡導体23より連結されている。連絡導体23は接地接触部22Aと接地接触部22Bの間および接地接触部22Bと接地接触部22Cの間に夫々配置された絶縁ブッシング24によって支持されている。
絶緑ブッシング24の外径は支持板側から正面盤3及び連絡導体23に行くに従い順次外径が小さくなるように形成されている。絶縁ブッシング24は支持板2を貫通した絶縁ブッシング側に接地締付板21を挿入し、支持板2のボルト21Aに挿入したナット21Bを締付け、接地締付板21及び絶縁ブッシング24を支持板2に固定している。
図3に示すように、絶縁ブッシング24の内部導体24Aの一端側は締付ネジ24Bにより連絡導体23に電気的に接続されている。内部導体24Aの他方端は接地導体25に挿入され、取付ネジ25Aで締め付けることにより、内部導体24Aの他方端と接地導体25とを電気的に接続している。取付ネジ25Aに接続された接地Eにより、図2の負荷側電気機器9Cに帯電された充電電流を接地Eに流し、電気的安全性を確保した状態で負荷側機器9Cの保守点検を行うことができるようになっている。
図1に示すように、断路室1Aは接地室20よりも下側に形成されている。図4に示すように、断路室1Aの左右一対の側面板1B,1C間に回転自在に主軸4が取付けられている。主軸4には前記リンク6Aの一端部を取付けるための3組のレバー5が固着されている。それぞれのレバー5は、一対のリンク挟着板5A,5Bから成っていて、これら一対のリンク挟着板5A,5B間にリンク6Aの一端部を挟んでピン5Cで三者を連結している。また、リンク6Aの他端部は、図2に示すように、支持ピン6Bを介して可動接触部7の略中央部に回動可能に取付けられている。可動接触部7の下端部は軸11によって回動可能に接地室20内の可動接触部取付部材(図示省略)に取付けられている。前記レバー5とリンク6Aによってレバー・リンク機構が構成されている。そして、可動接触部7を実線で示す断路位置から前記軸11を中心にして時計方向(X1方向)に所定の角度回動させると可動接触部7の先端部は2点鎖線で示す投入位置に移動して可動接触部7の先端部は投入接触部10に接触する。また、可動接触部7を実線で示す断路位置から軸11を中心にして反時計方向(X2方向)に所定の角度回動させると可動接触部7の先端部は1点鎖線で示す接地位置に移動して可動接触部7の先端部は接地接触部22(22A〜22C)に接触する。
図4に示すように、可動接触部7は、リンク6Aの他端部を挟んでいる一対のリンク挟着板7A,7Bと、これらリンク挟着板7A,7Bを貫通した貫通穴に挿入された調整ボルト7Cと、この調整ボルト7Cに挿入された調整バネ7Dと、調整ボルト7Cに螺合されたナット7Eと、を備えている。そして、前記一対のリンク挟着板7A,7Bとの間で投入接触部10や接地接触部22(22A〜22C)を挟着して、これら投入接触部10や接地接触部22と接触するようになっている。
必要に応じてナット7Eを締付けて調整バネ7Dのバネ圧を調整して一対のリンク挟着板7A,7Bの投入接触部10や接地接触部22に対する接触圧を調整する。
図2に示すように、可動接触部7の下端には固定金具9Aにより負荷側導体9Bが取付けられている。負荷側導体9Bには負荷側電気機器9Cが接続されている。なお、リンク6Aを可動接触部7として直接使用しても良い。
可動接触部7を動作させるためには、例えば図2に示すように、主軸4を時計方向(X1方向)に回動させると、それに応じてリンク6Aは方向に移動し、可動接触部7が2点鎖線で示すように投入接触部10に投入される。投入接触部10からの電源10Gにより負荷側電気機器9Cに通電する。可動接触部7が投入接触部10に投入された位置を投入位置Aと称する。これとは反対の反時計方向X2に主軸を回動すると、一点鎖線で示すように可動接触部7が投入接触部10と離れ、断路位置Bを通過して接地接触部22に接触する。この位置を接地位置Cと称する。
投入位置Aと接地位置Cとの中間の断路位置Bは、可動接触部7が投入接触部10とれ、雷などで絶縁破壊を生じないこと及び負荷側導体9Bで作業員が感電しない絶縁距離である。
図4に示すように、主軸4の右端部は断路室1Aの右側面板1Cを貫通し、駆動室30内の回動盤32の軸受部33に挿入されている。回動盤32主軸方向に厚い軸受部33と、軸受部33より薄い平面部34とを備えていて、円盤或いは扇方型形状に形成されている。回動盤32は絶緑樹脂部材で形成されている。
図5に示すように、主軸4及び軸受部33は上側から下側に貫通した貫通穴に締付ボルト35Aを挿入し、軸受部33より露出した締付ボルト端に挿入されたナット35Bを締付けることにより、主軸4と軸受部33は締付ボルト35Aにより一体的に結合されている。従って、回動盤32が回動すれば、それに応じて主軸4も同方向に回動する。軸受部33の下側には駆動部36が配置されていて、駆動部36の駆動軸36Aにより回動盤32を回動させているが、回動盤32は手動により回動させることも可能である。
図2に示すように、駆動軸36Aの左側端にはモータ37のピニオンギア37Aと係合しているギア36Bが設けられていて、駆動軸36Aはギア36Bの回転に応じて同方向に回転する。駆動軸36Aと第2駆動軸36Cは、ユニバーサルジョイント38を介して接続されている。第2駆動軸36Cは図6に示す雌ネジ穴36Dに挿入されている。
雌ネジ穴36Dは回動盤軸36Eの長手方向に対し直角方向に貫通している。回動盤軸36Eは回動盤32の平面部34の右側面から締付ボルト35Aに達する手前までの位置まで伸びている。この雌ネジ穴36D内面に形成したネジ溝(図示省略)に第2駆動軸36Bの雄ネジ36Yを螺合させた状態で第2駆動軸36Cの先端部は雌ネジ穴36Dに挿入されている。
図5に示すように、駆動軸36A及びユニバーサルジョイント38並びに第2駆動軸36Cを時計方向(X1方向)に回転させると、第2駆動軸36Cに雌ネジ穴36Dが螺合されている回動盤軸36Eが第2駆動軸36Cの長さ方向に移動して回動盤32及び主軸4が回動する。回動盤32が回動するのに応じて第2駆動軸36C及び回動盤32はY方向へ降下する。第2駆動軸36Cの降下は図2の降下防止支持金具39により支持される。降下防止支持金具39は支持板2に取付けられている。第2駆動軸36CのY方向への降下による変移移動はユニバーサルジョイント38により吸収されるので、第2駆動軸36Cをスムーズに回転することが出来る。
ユニバーサルジョイント38を使用しなければ、第2駆動軸36Cが回転しないばかりか、又は回転しても余分な負荷荷重が掛かり、動力を大きくした駆動部を必要とする欠点を生じるが、本実施例ではユニバーサルジョイント38を使用した分だけ、動力の小さいモータ37及び駆動部36を使用でき、駆動部36の消費工ネルギーを少なくした所謂、省エネルギー化を計ることができる。
また回動盤32を回動するには回動盤の厚み面つまり周面部分の一部にウォームホイールの歯形を形成し、このウォームホイールの歯形をモータのピニオンギアと係合するようにすれば、構成部品点数を前述の駆動軸を使用した構成部品より少なくする事が出来る。
このように、回動盤32及び主軸4を図2に示す時計方向(X1方向)に回動すると、可動接触部7も同方向に回動し、投入接触部10に投入される。前述とは反対に反時計方向X2に回動すると、可動接触部7は投入位置Aから断路位置Bを経て接地接触部22に接触し、接地位置Cで停止する。
可動接触部7を各位置で停止維持するための停止手段として本実施の形態においては、図5に示すように、回動盤32の平面部34に前記主軸4を中心とする円弧位置に所定間隔をもって3個の停止穴を形成した。各停止穴は下側から上側に向かって投入穴32A、断路穴32B、接地穴32Cとなっている。これらの各穴32A〜32Cには係合手段、例えば電磁石(ソレノイド)40のプランジャー41が挿入される。例えば図4、図5に示すように、プランジャー41が断路穴32Bに挿入されて回動盤32が停止すると可動接触部7は断路位置Bで停止する。プランジャー41が投入穴32Aに挿入されて回動盤32が停止すると可動接触部7は投入位置Aで停止する。また、プランジャー41が接地穴3Cに挿入されて回動盤32が停止すると可動接触部7は接地位置Cに停止する。
上述のように回動盤32は指定した各位置に相当する個所に穴や突起、溝部、磁石等の停止手段を設け、この停止手段にプランジャー、動作棒などの係合手段を係合することにより回動盤は指定位置で停止する。
図5に示すように、電磁石40は駆動室内の床板に設けた取付板42に締付ネジ42Aにより固定されている。取付板42Aの下側の貫通穴42Bには駆動軸36Aが挿通されている。
電磁石内のプランジャー41は、電磁コイル43による励磁しない時には図7に示すように、バネ40Aの伸張力により、先端部41Cが投入穴32A、断路穴32B、接地穴32Cから抜け出た状態になっている。そして、電磁コイル43を励磁したときに、図8に示すように、プランジャー41はバネ40Aを圧縮しながら先端部41Cが投入穴32A、断路穴32B、接地穴32Cのいずれか一つ穴に挿入される。電磁コイル43による励磁を解くと、バネ40Aの圧縮エネルギーが釈放され、その伸張力によってプランジャー41の先端部41Cは前記穴より脱出し、回動盤32を回動可能な位置に移動する。
図7に示すように、プランジャー41は軸部41Aより直径の小さい環状の凹部つまり絞り部(掛部)41Bを有している。プランジャー41に対して手動レバー45が交差するように配置されている。
手動レバー45は、誤って中央制御部より投入指令がなされた場合にプランジャー41の移動を阻止し、具体的には接地接触部側で保守点検中に可動接触部7が断路位置や投入位置に移動することのないようにして作業員の安全性を確保するものである。
図9、図10に示すように、手動レバー45の一端側45Aは主軸に回転自在に取付けられていると共に、他端側の手動操作部45Bは操作盤31に設けた開口部48から外部に突出している。手動レバー45にはプランジャー41の軸部41Aを通過させる通過穴45Cと、絞り部41Bのみを通過させる阻止穴45Dとが形成されている。通過穴45Cと阻止穴45Dとは連通しており、絞り部41Bのみが通過穴45Cと阻止穴45Dとの間を通過することができる。駆動室内面30Aと手動レバー45との間には引張バネ46が設けられている共に、手動レバー45はストッパー47により回動を制限されている。ストッパー47は駆動室内に支持されている。なお、手動レバー45は駆動室内の支持軸に回転自在に装着しても良い。
次に、手動レバー45の動作を説明する。図11に示すように、手動レバー45の手動操作部45Bが開口部48の上側に位置している場合は、図9に示すように、プランジャー41の軸部41Aは通過穴45Cに位置して、回動盤32側に移動可能な状態になっている。従って、この状態でプランジャー41を右方に移動させれば、図8に示すように、プランジャー41の先端部41Cが例えば接地穴32Cに挿入されて位置決めされた状態になると共に、絞り部41Bが手動レバー45の位置に移動して来る。
そこで、図11に破線で示すように、手動レバー45の手動操作部45Bを開口部48の上側から下側に降下させると、手動レバー45は主軸4を支点として反時計方向に回動する(図9、図10参照)。その時、引張バネ46はエネルギーを蓄積するように伸ばされる。そして、図11に示すように、手動レバー45の手動操作部45Bを開口部48のフック部(段部)48Aに係合し、引張バネ46のエネルギーを蓄積する。
手動操作部45Bとフック48Aとの係合を解くと、引張バネ46の蓄積エネルギーが釈放され、手動レバー45は前述と反対方向に回動してストッパー47に当接して回動を阻止され、手動レバー45は開始時の位置にリセットされ、手動操作部45Bは開口部48の上側に移動すると共に、プランジャー41が通過穴45Cを通過し得る状態になる。
上述したように実施例では、例えばプランジャー41の先端部41Cが接地穴32Cに挿入されると、図8に示すように、絞り部41Bが手動レバー45と交差する位置に移動してくる。従って、手動レバー45を操作して絞り部41Bを阻止穴45D内に挿入することが可能になる。絞り部41Bを阻止穴45D内に挿入することによりにプランジャー41の移動を阻止する。従って、この状で誤って中央制御部より投入指令がなされ、電磁石40を励磁し、プランジャー41が移動しようとしても、軸部41Aの端部が手動レバー45の側面に接触して移動できず接地接触部側で保守点検中である作業員の安全性を確保することができる。つまり、誤動作から作業員の安全性を確保することが出来る。
以上のように、本発明の接地型断路器よれば、外部からの動作指令により係合手段を回動盤の停止手段に係合し、回動盤を停止するようにした簡単な操作機構で可動接触部を指定位置で確実に停止することができるようになった。
またプランジャーに代えて操作棒を使用して、作業員の手動により操作棒を各穴に出入り、つまり着脱するようにしても良い。電磁石に、励磁電流と、これと反対の直流電流を通電してプランジャーを往復移動させる電磁反発型電磁石を使用すれば、バネ40Aは必要としない。
要は外部からの動作指令により係合手段が停止手段に係合し、回動盤を指定位置で停止できれば良い。外部からの動作指令には手動による動作指令、電気及び通信指令などの指令を含む。
以上のように本発明では、駆動部36の回転に応じ回動盤32が回動し、この回動盤32の回動により主軸4を回動し、可動接触部7を投入位置A、断路位置B、接地位置Cに移動した距離と同じ距離に相当する個所の回動盤に投入穴32A,断路穴32B,接地穴32Cを設け、例えば可動接触部7を接地位置で停止している時には、回動盤32も可動接触部7と同じ距離だけ回動して接地穴32Cにプランジャー41を挿入し、回動盤32の回動を停止し、可動接触部7を接地接触部22と接触した接地位置Cで確実に停止させることが出来る。その他の投入位置A及び断路位置Bも前述と同じであるから説明を省略する。
このように、回動盤32に可動接触部7と停止手段とを設けるという簡単な操作機構で可動接触部の停止位置を回動盤により確実に停止することが出来る。
更に、回動盤32は盤を使用することにより、回動盤32に各穴32A〜32Cを形成することができ、回動盤32に対してプランジャー41を直角方向に配置できるようにようになり、プランジャー41を各穴32A〜32Cに出入りさせるだけでよく、係合手段の操作機構を簡素化することが出来るようになった。
以上のように、本発明の接地型断路器よれば、外部からの動作指令により係合手段を回動盤の停止手段に係合し、回動盤を停止するようにした簡単な操作機構で可動接触部を指定位置で確実に停止することができるようになった。
本発明の実施形態である接地型断路室を示す疋面図。 図1の右側方面から断面した断面図。 図1のA−A線から断面した接地室の断面図。 図1のB−B線から断面した断路室及び駆動室の断面図。 図2,図4の駆動盤内に配置された回動盤付近を示す断面図。 図5の駆動盤内に配置された回動盤と駆動部との関係を示す部分断面図。 プランジャーの先端部が停止穴から抜け出ている状態を示す部分断面図。 プランジャーの先端部が停止穴に挿入されている状態を示す部分断面図。 プランジャーの軸部が通過穴内に位置している状態を示す説明図。 プランジャーの絞り部が阻止穴内に位置している状態を示す説明図。 図1及び図7と図8の手動レバーの先端部を示す操作盤の部分正面図。
符号の説明
1…接地型断路室、1A…断路室、2…支持板、4…主軸、5…取付金具、6A…リンク、6B…支持ピン、7…可動接触部、7A,7B…リンク挟着片、7C…調整ボルト、7D…調整バネ、7E…ナット、9A…固定金具、9B…負荷側導体、9C…負荷側電気機器、10…投入接触部、10G…電源、20…接地室、21…接地締付板、21A…ボルト、21B…ナット、22…接地接触部、23…連絡導体、24…絶縁ブッシング、24A…締付ネジ、25…接地導体、30…接地室、31…操作盤、32…回動盤、32A…投入穴、32B…断路穴、32C…接地穴、33…軸受部、34…平面部、35A…ボルト、35B…ナット、36…駆動部、36A…駆動軸、36B…ギア、36C…第2駆動軸、36D…雌ネジ穴、36E…回動盤軸、37…モータ、37A…ウォームギア、38…ユニバーサルジョイント、39…降下防止金具、40…電磁石、40A…バネ、41…プランジャー、41A…軸部、41B…絞り部、42…支持板、42A…締付ネジ、45…手動レバー、45C…通過穴、45D…阻止穴、46…引張バネ、47…ストッパー、48…開口、48A…フック、A…投入位置、B…断路位置、C…接地位置。

Claims (3)

  1. 回動盤の回動により主軸を回動し、この主軸にレバー・リンク機構を介して連結され、他の接触部と接離する可動接触部を指定位置で停止するように回動盤の回動を指定位置に停止させる停止手段を回動盤に設け、外部からの動作指令より停止手段と係合し回動盤を停止させる係合手段を有し、前記係合手段を操作する手動レバーとを備え、
    前記手動レバーに係合手段を通過させる通過部と、通過部と連通し且つ係合手段の通過を阻止する阻止部を設け、前記阻止部と係合すると係合手段の移動を阻止する絞り部を係合手段に設け、前記手動レバーの操作により絞り部と阻止部とが係合している時には係合手段の移動を阻止し、絞り部と阻止部と係合を解くと、係合手段が通過部を通過して回動盤の指定位置で着脱するようにしたことを特徴とする接地型断路器。
  2. 駆動軸の回転に応じ回動盤が回動し、この回動盤の回動により主軸を回動し、この主軸にレバー・リンク機構を介して連結され、他の接触部と接離する可動接触部を指定位置で停止するように回動盤の回動を指定位置に停止させる停止手段を回動盤に設け、外部からの動作指令により停止手段と係合し回動盤を停止させる係合手段を有し、
    前記駆動軸の回転に応じ回動盤が回動し、回動盤の回動に応じて駆動軸が変移移動するのを吸収するユニバーサルジョイントを駆動軸に設けることを特徴とする接地型断器。
  3. 前記可動接触部の指定位置である投入位置,断路位置,接位置で停止させるように係合手段を着脱させる停止手段である投入穴、断路穴、接地穴を回動盤に設けることを特徴とする請求項1または2に記載の接地型断路器。
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