JP5020180B2

JP5020180B2 - 真空遮断器

Info

Publication number: JP5020180B2
Application number: JP2008189541A
Authority: JP
Inventors: 博教外崎; 雅人薮; 悟梶原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2028-07-23
Also published as: JP2010027486A

Description

本発明は、真空遮断器に係り、特に電磁操作装置を有する真空遮断器に関する。

一般に、受配電用スイッチギヤの開閉装置としては、その信頼性や安全性から真空遮断器が多く使用されている。この真空遮断器においては、その遮断部を開閉操作するために、電磁石から発生した電磁力に伴う駆動力を、リンク機構を介して遮断部に伝達する電磁操作装置が用いられている。

この電磁操作装置を小形化し、真空遮断器の奥行き寸法を小さくするために、電磁操作装置を構成する電磁石の鉄製のカバーを、その外形が長円形の筒体で構成するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４−２４７０９３号公報

上述した電磁操作装置であれば、幅寸法に比べて奥行き寸法の小さい電磁石を構成することができるので、電磁操作装置及び真空遮断器の奥行き寸法を小さくすることができる。この結果、この真空遮断器を構成要素とした受配電用スイッチギヤを小型化することができる。

しかしながら、多面列盤構成となる受配電用スイッチギヤの場合、列盤全体としての設置面積が増えるため、受配電用スイッチギヤの奥行き寸法をさらに小さくできる真空遮断器が要求されている。

本発明は、上述の事項に基づいてなされたもので、その目的は、真空遮断器を構成要素とする受配電用スイッチギヤの奥行き寸法を、さらに小さくできる真空遮断器を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、操作部と遮断部とを載せた台車と、スイッチギヤに接続する制御ケーブルのコネクタを挿脱可能な制御プラグと、を備えた真空遮断器において、前記制御プラグは、その接続口部が垂直上方に向くように、前記操作部を収納するケースの天井板に設けられ、前記制御ケーブルのコネクタが、前記制御プラグの接続口部に垂直方向に挿脱可能であり、前記操作部は前記遮断部の前側に配置され、前記操作部を収納するケースは、該ケースの正面部を覆う正面カバーと、該ケースの天井板の前記制御プラグと前記遮断部との間に立設して、前記天井板の上部空間から前記遮断部への近接を防止する仕切りカバーとを備えるものとする。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記仕切りカバーは、前記正面カバーの幅方向寸法と同寸の幅を有するものとする。

（３）上記（２）において、好ましくは、前記仕切りカバーは、前記正面カバーを折り曲げることにより形成するものとする。

（４）上記（１）乃至（３）のいずれかにおいて、好ましくは、前記操作部は、電磁操作式操作器であるものとする。

（５）上記（１）乃至（４）のいずれかにおいて、好ましくは、前記操作部を収納するケースは、箱型形状であるものとする。

本発明によれば、受配電用スイッチギヤと真空遮断器とを接続する制御ケーブルのコネクタを挿脱可能とする制御プラグが、電磁操作装置収納ケースの天井板に垂直方向に配設されたので、従来の水平方向に配設された制御ケーブルのために必要であった、真空遮断器と、受配電用スイッチギヤの正面扉との間隙寸法を小さくすることができる。このことにより、受配電用スイッチギヤの奥行き方向の寸法を縮小することができ、列盤構成の受配電用スイッチギヤの設置面積を縮小することができる。

以下に、本発明の真空遮断器の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１及び図２は本発明の真空遮断器の一実施の形態を示すもので、図１は、本発明の真空遮断器の一実施の形態を一部断面にて示す側面図、図２は、その正面図である。なお、本実施の形態において、便宜のため、遮断器の操作部側を前側及び正面側、遮断部側を後側及び背面側として説明する。

これらの図において、真空遮断器１は、車輪を有する移動可能な台車３を備えている。この台車３上の背面側（図１の左側）には、遮断部としての絶縁筒４が配置されている。この絶縁筒４の上部側内部には、固定電極が上側、可動電極が下側となるように真空バルブ２０が配置されている。

真空バルブ２０の固定電極から軸線方向に導出した固定導体２１に、上部導体２２が接続され、この上部導体２２には上コンタクト２３が連結されている。また、真空バルブ２０の可動電極から軸線方向に導出した可動導体２４に、フレキシブル導体２５が接続され、下部導体２６と接続されている。この下部導体２６には下コンタクト２７が連結されている。各コンタクト２３，２７には、例えばスイッチギヤ本体の気中断路用ブッシング部を介して、母線等の電源側導体や負荷側導体等が、接離可能に接続される。

台車３上の正面側（図１の右側）には、操作部としての電磁操作器６等を収納した箱型形状の操作器収納ケース７が配置されている。操作器収納ケース７は正面部が開口して形成されていて、通常は、着脱自在の正面カバー８によって正面部が覆われている。また、操作器収納ケース７の上部には、略矩形の天井板７ａが設けられている。

台車３の幅方向略中央部（図２の略中央部）の下部には、図１の紙面に直交する軸１１の回りに回動するレバー１０が設けられている。このレバー１０の一方端は、連結板１２、絶縁操作ロッド１３を介して真空バルブ２０の可動導体２４及び可動電極に連結されている。レバー１０の他方端は、連結ロッド１４を介して電磁操作器６の駆動ロッド１５に連結されている。

電磁操作器６は、レバー１０とピン連結された連結ロッド１４、連結ロッド１４とピン連結された駆動ロッド１５、駆動ロッド１５の上端に連結された上部ロッド１６、その中央部に配置された駆動ロッド１５を上下方向に作動可能とする電磁石１７を有し、電磁操作器６の駆動ロッド１５の動きが、連結ロッド１４とレバー１０とを介して真空バルブ２０に伝えられる。電磁操作器６は、図２に示すように、操作器収納ケース７の底部側中央にボルト、ナットを用いて固定されている。

操作器収納ケース７の内部には、制御プラグ２からの盤内ケーブル（図示せず）、真空遮断器（真空バルブ）２０の状態を検出する状態検出機構としての補助開閉器３０、カウンタ３１等が収納されている。盤内ケーブルは、例えば補助開閉器３０と制御プラグ２の場合、制御プラグ２と補助開閉器３０とが、操作器収納ケース７正面視で略一直線上に配置されているため、空間を直線的に結ぶ布設ルートで接続されている。また、補助開閉器３０、カウンタ３１は、それぞれ電磁石１７の上部側のプレートに配置され電磁石１７と一体に構成されている。

制御プラグ２は、その接続口部が垂直上方に向くように操作器収納ケース７の天井板７ａに固定されている。具体的には、操作器収納ケース７の天井板７ａに制御プラグ２取り付け孔を設け、この孔に、制御プラグ２の外周を把持する取り付け部材を嵌めこみ、ボルトとナットで天井板７ａに固定している。

制御プラグ２には、電源用のケーブル、デジタル継電器等の保護機器からの信号ケーブル、補助開閉器３０の状態信号を出力する信号ケーブルなどが接続されている。具体的には、スイッチギヤ４０本体側において、これらの信号ケーブルからなる１つの制御ケーブルを形成し、その一端部に制御ケーブルのコネクタ５が形成されている。この制御ケーブルのコネクタ５が、操作器収納ケース７の天井板７ａにおいて、制御プラグ２と垂直方向に挿脱可能となっている。

操作器収納ケース７の天井板７ａには、正面カバー８の幅方向寸法と同寸の幅と所定の高さを有する矩形の仕切りカバー９が、制御プラグ２の後側と絶縁筒４の前側との間に立設されている。電磁操作器６及び操作器収納ケース７が小型化されたことにより、操作器収納ケース７天井板７ａの上部空間から絶縁筒４等の高圧部への近接が可能となったため、感電の危険を防止するためにこの仕切りカバー９を設けている。なお、この仕切りカバー９は、正面カバー８を操作器収納ケース７に沿って折り曲げることにより一体的に形成することも可能である。

次に、上述した本発明の真空遮断器の一実施の形態の動作を説明する。
図１及び図２においては、真空バルブ２０は、その可動電極が固定電極に対して開路している状態である。この状態から真空バルブ２０を閉路する場合には、電磁石１７を動作させることにより、駆動ロッド１５を下方向に押し下げる。

これにより、駆動ロッド１５は、連結ロッド１４を介してレバー１０を図１において軸１１の回りに時計方向に回動する。この結果、連結板１２、絶縁操作ロッド１３が上方に押し上げられるので、真空バルブ２０を閉路することができる。

なお、上述した真空遮断器１の動作が行われている過程では、真空遮断器１の投入または遮断状態が補助開閉器３０、カウンタ３１で検出されるようになっている。具体的には、駆動ロッド１５の上端に上部ロッド１６が連結されており、この上部ロッド１６とピンで連結したレバー機構３２，３３を補助開閉器３０、カウンタ３１のそれぞれが有している。例えば、補助開閉器３０は、ａ接点とｂ接点とを備えていて、上部ロッド１６の上下動に合わせてレバー機構３２の動作により開閉するようになっている。この結果、駆動ロッド１５が、下方向に押し下げられた場合には、上部ロッド１６を介して補助開閉器３０は、ａ接点が入る。逆に駆動ロッド１５が、上方向に押し上げられた場合には、上部ロッド１６を介して補助開閉器３０は、ｂ接点が入る。

次に、本発明の真空遮断器の一実施の形態を備える受配電スイッチギヤについて図３を用いて説明する。図３は、本発明の真空遮断器の一実施の形態を備える受配電スイッチギヤの側面図である。なお、図３において、図１及び図２に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。
図３において、受配電スイッチギヤ４０における筺体４１は、接地金属板である仕切り板４２により正面側と背面側とに仕切られ、背面側（図３の左側）に母線室４３が区画形成され、正面側（図１の右側）の上下には、さらに密閉カバー４４によって２つの機器室４５，４５が区画形成されている。筺体４１の前面側には、開閉可能な正面扉４１Ａが設けられ、同様に背面側には、開閉可能な背面扉４１Ｂが設けられている。

各機器室４５，４５の底部には、仕切り板４２と筺体４１の両側面内側とに外周の３辺を固定された略矩形の支持板４８，４８がそれぞれ配置されている。この支持板４７，４７の上に２つの遮断器１，１が、それぞれ載置されている。

機器室４５は、母線等の電源側導体４７Ａ及び負荷側導体４７Ｂに接続されている気中断路用ブッシング部４６を備えている。この気中断路用ブッシング部４６，４６と真空遮断器１の各コンタクト２３，２７とが接続されることにより、真空遮断器１と母線等の電源側導体４７Ａ及び負荷側導体４７Ｂとが接続される。

真空遮断器１は、機器室４５に対する挿入度に応じて図３に２点鎖線で示す断路位置Ｘ１あるいは実線で示す接続位置Ｘ２に移動する。断路位置Ｘ１においてコンタクタ２３，２７は、気中断路用ブッシング部４６，４６に対して非接続状態になり、接続位置Ｘ２においてコンタクタ２３，２７は、気中断路用ブッシング部４６，４６に対して接続状態になる。ここで、例えば断路位置Ｘ１と接続位置Ｘ２との間隙寸法Ｃは、気中断路用ブッシング部４６と真空遮断器１のコンタクト２３，２７との挿入長さと、これらが離間した際の安全な絶縁距離とによって定めることができる。一方、運転位置Ｘ２と受配電用スイッチギヤ４０の正面扉４１Ａとの間隙寸法Ｄは、上記間隙寸法Ｃに付加する長さとして、例えば断路位置Ｘ１における真空遮断器１の正面部構成物と受配電用スイッチギヤ４０の正面扉４１Ａの背面部との干渉の有無を考慮して定めることができる。従来の真空遮断器１にあっては、正面部の制御プラグ２に水平方向に接続した制御ケーブルが配設されており、この制御ケーブルと受配電用スイッチギヤ４０の正面扉４１Ａの背面部との干渉を防止するために、上記間隙寸法Ｄを小さくすることはできなかった。

上述した本発明の真空遮断器の一実施の形態であれば、受配電用スイッチギヤ４０と真空遮断器１とを接続する制御ケーブルのコネクタ５を挿脱可能とする制御プラグ２が、電磁操作装置収納ケース７の天井板７ａに垂直方向に配設されたので、従来の水平方向に配設された制御ケーブルのために必要であった、真空遮断器１と、受配電用スイッチギヤ４０の正面扉４１Ａとの間隙寸法Ｄを小さくすることができる。このことにより、受配電用スイッチギヤ４０の奥行き方向の寸法を縮小することができ、列盤構成の受配電用スイッチギヤ４０の設置面積を縮小することができる。

また、本実施の形態によれば、制御プラグ２の外周を把持する取付け部材が、操作器収納ケース７の天井板７ａに固定されるものであるため、従来の制御プラグの取付け方法に比べて部品点数を少なくすることができ、組立作業を簡素化することができる。

また、制御プラグ２と補助開閉器３０とが、操作器収納ケース７正面視で略一直線上に配置されているため、両者の空間を直線的に結ぶ布設ルートで配線接続することができる。この結果、配線組立作業が容易になり、作業効率の向上が図れる。

さらに、操作器収納ケース７の天井板７ａには、正面カバー８の幅方向寸法と同寸の幅と所定の高さを有する矩形の仕切りカバー９が、制御プラグ２の後側と絶縁筒４の前側に設けられたので、操作器収納ケース７の天井板７ａの上部空間から絶縁筒４等の高圧部への近接を防止することができる。このことにより、感電等の不測の事故を防止することができ、設備の安全性の向上が図れる。

本発明の真空遮断器の一実施の形態を一部断面にて示す側面図である。本発明の真空遮断器の一実施の形態を一部断面にて示す正面図である。本発明の真空遮断器の一実施の形態を備える受配電スイッチギヤの側面図である。

符号の説明

１真空遮断器
２制御プラグ
３台車
４絶縁筒
５制御ケーブルのコネクタ
６電磁操作器
７操作器収納ケース
７ａ天井板
８正面カバー
９仕切りカバー
４０スイッチギヤ

Claims

操作部と遮断部とを載せた台車と、
スイッチギヤに接続する制御ケーブルのコネクタを挿脱可能な制御プラグと、
を備えた真空遮断器において、
前記制御プラグは、その接続口部が垂直上方に向くように、前記操作部を収納するケースの天井板に設けられ、
前記制御ケーブルのコネクタが、前記制御プラグの接続口部に垂直方向に挿脱可能であり、
前記操作部は前記遮断部の前側に配置され、
前記操作部を収納するケースは、該ケースの正面部を覆う正面カバーと、該ケースの天井板の前記制御プラグと前記遮断部との間に立設して、前記天井板の上部空間から前記遮断部への近接を防止する仕切りカバーとを備えること
を特徴とする真空遮断器。
請求項１に記載の真空遮断器において、
前記仕切りカバーは、前記正面カバーの幅方向寸法と同寸の幅を有すること
を特徴とする真空遮断器。
請求項２に記載の真空遮断器において、
前記仕切りカバーは、前記正面カバーを折り曲げることにより形成すること
を特徴とする真空遮断器。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の真空遮断器において、
前記操作部は、電磁操作式操作器であること
を特徴とする真空遮断器。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の真空遮断器において、
前記操作部を収納するケースは、箱型形状であること
を特徴とする真空遮断器。