JP6307373B2 - 遮断器のワイプ量測定方法及びそのワイプ量測定装置 - Google Patents

Description

本発明は遮断器のワイプ量測定方法及びそのワイプ量測定装置に係り、特に、遮断器のワイプ量が構造的に直接測定できない場合にも好適な遮断器のワイプ量測定方法及びそのワイプ量測定装置に関する。

真空遮断器などの遮断器を電磁操作装置の電磁力を利用して開閉する電磁操作式開閉装置が知られている。この電磁操作式開閉装置においては、電磁石を駆動するためのエネルギーをコンデンサに蓄積し、コンデンサに蓄積されたエネルギーに従って電磁力を発生させ、この電磁力に伴う駆動力をリンク機構を介して伝達し、真空遮断器を投入動作させる構成が採用されている。

また、投入時に遮断ばねを圧縮して遮断ばねにエネルギーを蓄積し、開放時には、電磁石のコイルに、投入時とは逆方向の電流を流して電磁石から逆方向の電磁力を発生させ、この電磁力と遮断ばねに蓄積されたばね力を、投入時とは逆方向の駆動力としてリンク機構に与えて真空遮断器を開閉操作する構成が採用されている。

ところで、真空遮断器は、２０年以上にも渡って過酷な環境において使用されるものであるため、長期間の使用によって真空遮断器の開閉が繰り返されると、可動接点に接触圧力を与えるワイプばねのワイプ量が減少してしまう。このワイプ量が所定のワイプ量から外れてしまった場合には、接点間に所定の接触圧力を与えることができなくなり、接触抵抗が増大し、通電による発熱が大きくなって事故を起こす可能性が生じてくる。事故を未然に防ぐためには、ワイプ量を定期的に測定し、調整する必要がある。

このような真空遮断器におけるワイプ量を測定する従来技術として、特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１には、真空遮断器の駆動軸の回転に応動して抵抗値が変化する摺動抵抗器を設け、その出力変化を遮断器接点の非導通から導通への変化と共にオシログラフに表示することにより、ワイプ量を測定することが記載されている。

特開平６−３３１６７５号公報

しかしながら、従来のワイプ量の測定では、真空遮断器の点検時にワイプ量を測定しようとした場合、通常であれば架台に真空遮断器を乗せ、正面カバーを外して操作器ストロークを測定できるようにするか、若しくは底面から操作器ストローク又は遮断部ストロークを測定できるようにする必要がまずあり、その状態からワイプ量の測定となるが、そのワイプ量の測定部が更にモールドされている場合、ワイプ量を直接測定することができない。また、上述した特許文献１では、ワイプ量を測定するための測定器具が大掛りとなり、しかも、特殊器具が必要となる。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ワイプ量が直接測定できないような構造であっても、大掛りで、しかも、特別な測定器具を用いることなくワイプ量が測定できる遮断器のワイプ量測定方法及びそのワイプ量測定装置を提供することにある。

本発明の遮断器のワイプ量測定方法は、上記目的を達成するために、相対向して配置された可動接点と固定接点を備える遮断部の前記可動接点を前記固定接点に対して開閉させるべく操作装置で駆動操作を行い、前記操作装置の駆動操作をリンク機構を介して前記遮断部に伝達する遮断器であって、前記リンク機構と前記遮断部の間に設置され、前記可動接点の前記固定接点への接触圧力を与えるワイプばねのワイプ量を測定するにあたって、前記遮断部を遮断状態にした後に、前記操作装置を手動投入治具により操作し、この手動投入治具により操作された操作装置の駆動力を前記リンク機構及び絶縁ロッドを介して前記ワイプばねに伝達することで、前記可動接点を開極位置から接触位置まで移動させて前記固定接点に接触して導通状態にし、この導通状態になった時点の前記遮断器を搭載している台車底面と前記絶縁ロッドの距離を基準値Ｄ１とすると共に、その状態から前記手動投入治具を操作して前記ワイプばねを変位させて前記ワイプばねが縮んだ際の前記台車底面と前記絶縁ロッドの距離をストローク長Ｄ２とし、前記Ｄ２−Ｄ１を前記ワイプばねのワイプ量として測定するものであり、前記手動投入治具はボルトであり、該ボルトを回すことで前記操作装置の可動ロッドが押されて前記操作装置が操作されることを特徴とする。

また、本発明の遮断器のワイプ量測定装置は、上記目的を達成するために、相対向して配置された可動接点と固定接点を備える遮断部と、該遮断部の可動接点を前記固定接点に対して開閉させるべく駆動操作を行う操作装置と、該操作装置の駆動操作を前記遮断部に伝達するリンク機構とから成る遮断器であって、前記リンク機構と前記遮断部の間に設置され、前記可動接点の前記固定接点への接触圧力を与えるワイプばねとを備え、前記遮断部を遮断状態にしたら前記可動接点を開極位置から接触位置まで移動させる手動投入治具を有し、前記手動投入治具で操作された前記操作装置の駆動力を前記リンク機構及び絶縁ロッドを介して前記ワイプばねに伝達することで、前記可動接点を開極位置から接触位置まで移動させて前記固定接点に接触して導通状態にし、この導通状態になった時点の前記遮断器を搭載している台車底面と前記絶縁ロッドの距離を基準値Ｄ１とすると共に、その状態から前記手動投入治具を操作して前記ワイプばねを変位させて前記ワイプばねが縮んだ際の前記台車底面と前記絶縁ロッドの距離をストローク長Ｄ２とし、前記Ｄ２−Ｄ１を前記ワイプばねのワイプ量として測定するものであり、前記手動投入治具はボルトであり、該ボルトを回すことで前記操作装置の可動ロッドが押されて前記操作装置が操作されることを特徴とする。

本発明によれば、ワイプ量が直接測定できないような構造であっても、大掛りで、しかも、特別な測定器具を用いることなくワイプ量が測定できる効果がある。

本発明の遮断器のワイプ量測定装置の実施例１が適用される真空遮断器を示す図である。 図１の絶縁ロッド付近の詳細を示す断面図である。 本発明の遮断器のワイプ量測定方法の実施例２を説明するための電磁操作装置６の一部分を示す図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の遮断器のワイプ量測定方法及びそのワイプ量測定装置を説明する。

図１及び図２に、本発明の遮断器のワイプ量測定装置の実施例１が適用される真空遮断器の構成を示す。

図１に示す如く、本発明の遮断器のワイプ量測定装置の実施例１が適用される真空遮断器１００は、事故電流の遮断と復帰を主な働きとするものであり、相対向して配置された可動鉄心１と固定鉄心２及び電磁力に応じて可動鉄心１と固定鉄心２を離間又は接触させるコイル３、筐体４の中央下部に配置された電磁石５を有し、後述する遮断部１３の開閉動作を行う操作力を制御、出力する電磁操作装置６と、真空バルブ１４内に設置されている相対向して配置された可動接点７と固定接点８が、電磁石５から発生した電磁力に伴う駆動力を電磁操作装置６を構成する可動ロッド９、レバー１０と絶縁ロッド１１から成るリンク機構１２を介して離間又は接触され、電流を遮断又は投入する遮断部１３と、上述した構成の真空遮断器１００を搭載して、盤へ挿入し、真空遮断器１００の状態を入位置／切位置／断路位置に調節するために移動可能な移動台車３３とから概略構成されている。

遮断部１３と電磁操作装置６は、共に上下の直線運動を行うものであり、電磁操作装置６側の直線動作を測定することで、遮断部１３の直線動作の測定が可能になる。

また、電磁操作装置６の可動ロッド９は、レバー１０と可動ピン１２ａで連結された下部可動ロッド９Ａ、下部可動ロッド９Ａとピン連結された中央可動ロッド９Ｂ、中央可動ロッド９Ｂに連結された上部可動ロッド９Ｃから構成されており、電磁操作器６の可動ロッド９（下部可動ロッド９Ａ、中央可動ロッド９Ｂ、上部可動ロッド９Ｃ）の動きが、リンク機構１２のレバー１０、絶縁ロッド１１を介して遮断部１３に伝達される。

上述したレバー１０は、シャフト１０ｃを主軸として、電磁操作装置６側に操作器側レバー１０ａが、遮断部１３側で、かつ、操作器側レバー１０ａのほぼ逆側に遮断部側レバー１０ｂが接続された構造となっている。そして、レバー１０は、可動ロッド９とは、可動ロッド９の下部が、操作器側レバー１０ａの先端部と可動ピン１２ａによりリンクされ、遮断部１３とは、遮断部側レバー１０ｂの遮断部側先端が、絶縁ロッド１１のボルト部と可動ピン１２ｂで接続されている。この遮断部側レバー１０ｂは、連結金具３９に可動ピン１２ｂを介して回動可能に支持されており、更に、連結金具３９には軸方向に貫通孔（図示せず）に絶縁ロッド１１の金属製ロッド１１ａが挿入され、この金属製ロッド１１ａにはねじ山が設けてあり、これに螺合された例えば、楔付き偏芯ナットとキー溝付きナットのダブルナットから成る緩み止めナット４０とスプリングワッシャ４１を介してナット４２とで、連結金具３９を上下から挟持して連結している。

また、電磁石５は、可動鉄心１、固定鉄心２、コイル３、可動ロッド９、２枚の可動平板１５Ａ、１５Ｂ、永久磁石１６、筒状に形成された鉄製のカバー１７、１８、鉄製の支持板１９、２１、固定ロッド２０などを備えて構成されており、コイル３は、支持板２１と支持板１９との間に配置されたコイルボビン２２内に収納されている。

上記した電磁石５は、投入保持状態を維持するために可動平板１５Ａ、１５Ｂの下部と永久磁石１６の上部に、可動ロッド９のストローク長に加えて微小ギャップを確保した位置に設置されたものである。また、電磁石５は、中央に可動ロッド９が貫通する穴の空いた正方形の板である支持板２１の上に、ドーナツ板状の永久磁石１６が着磁されて接続されたものである。

また、固定鉄心２は、ドーナツ板状の部品であり、投入時、電磁石５に可動平板１５Ａ、１５Ｂが直接接触しないように、可動ロッド９の下方動作を可動鉄心１の底部に対して、その上面で支持、ストッパーの役割を果たすものである。

また、コイル３は、コイルボビン２２に電線を巻きつけた構造で、電磁石５の下部に、可動ロッド９がボビン穴を貫通する向きに設置されたものである。このコイル３は、電流を流す方向を変化させて、コイル３の生み出す磁界の向きを電磁石５の生み出す磁界と同方向又は逆方向にすることにより、電磁石５の生み出す磁界を強めたり、逆に弱めたりすることができる。

また、中央可動ロッド９Ｂには、大小２つの可動平板１５Ａ、１５Ｂが取り付けられているが、これは、上部の可動平板１５Ａと鉄製のカバー１７との対向距離を増加して、鉄製のカバー１７への漏れ磁束を低減するためである。更に、中央可動ロッド９Ｂの下部側には、支持板２３が連結されており、支持板２３とベース２４との間には、中央可動ロッド９Ｂの軸心を中心とした円を描くリング状の遮断ばね２５が装着されている。

この遮断ばね２５は、可動鉄心１を固定鉄心２から離間させるための弾性力を、支持板２３を介して中央可動ロッド９Ｂに付与するようになっており、真空遮断器１００の入状態では畜勢し、遮断時には可動ロッド９を上方向に引き離すために、可動ロッド９の下方に配置されている。また、可動鉄心１の周囲には、永久磁石１６が配置されており、永久磁石１６は、支持板２１に固定されている。固定鉄心２は、支持板１９にボルト、ナットを用いて固定されている。

また、図２に示す如く、絶縁ロッド１１は、金属製ロッド１１ａが絶縁物３５で覆われて形成されており、この絶縁物３５の内部に、可動接点７の固定電極８への所定の接触圧力を付与するワイプばね３４が組み込まれている。

一方、絶縁ロッド１１の上部側は、フレキシブル導体２６を介して可動フィーダ２９に連結されていると共に、遮断部１３の可動導体２７に連結されている。可動導体２７は、遮断部１３の可動接点７に連結されており、この可動接点７に相対向して固定接点８が配置されている。この固定接点８は、固定導体２８に連結されている。これらは可動接点７と共に、遮断部１３を構成する真空バルブ１４内に収納され、この真空バルブ１４内は真空に保たれている。

また、固定導体２８は、固定フィーダ３０に連結されており、固定フィーダ３０には上コンタクタ（主回路導体）３１が連結され、可動フィーダ２９には下コンタクタ（主回路導体）３２が連結され、各コンタクタ（主回路導体）３１、３２には、配電線などの電力ケーブルが接続されるようになっている。

そして、本実施例では、上述した構成の真空遮断器１００において、ワイプばね３４のワイプ量を測定するために、遮断部１３を遮断状態にしたら可動接点７を開極位置から接触位置まで移動させる手動投入治具を備えている。

この手動投入治具は、可動ロッド９の上部可動ロッド９Ｃの上部先端をボルト５１で下方に押し込める位置に、ボルト５１を取り付けるための固定板５２を筺体前方天板部４ａの内側にねじ等で固定し、筺体前方天板部４ａの上方からボルト５１を固定板５２に取り付けたものである。

加えて、本実施例では、上コンタクタ（主回路導体）３１と下コンタクタ（主回路導体）３２のそれぞれには、接続線３６ａ、３６ｂを介して、可動接点７が固定接点８に接触して導通状態になったことを知らせるブザーチェッカー３７と、それの直流電源装置３８が接続されている。

次に、上述した構成におけるワイプばね３４のワイプ量の測定方法について説明する。

先ず、真空遮断器１００を遮断状態にし、ボルト５１が可動ロッド９の上部可動ロッド９Ｃと接触するよう調整する。次に、直流電源装置３８の電源を入れ、ボルト５１を回して可動ロッド９を押すことで、その駆動力がリンク機構１２、絶縁ロッド１１を介して遮断部１３に伝達され、可動接点７と固定接点８が接触する接触状態へと変移させていく。可動接点７と固定接点８が接触して導通状態になり、ブザーチェッカー３７が鳴ったら、ボルト５１を回すのを止める。このとき、ブザーチェッカー３７を取り付けた遮断部１３に内蔵された真空バルブ１４はタッチ点（基準位置）となる。

この状態で移動台車３３の底面部から絶縁ロッド１１までの距離を、デプスゲージ等を用いて測定し、これを基準値Ｄ１とする。同様の操作を他相についても行い，タッチ点の距離Ｄ１を測定する。更に、ボルト５１を回すと、ワイプばね３４と遮断ばね２５の力を永久磁石１６の吸引力が上回り、電磁操作装置６は自動的に投入状態となる。この状態で再度、移動台車３３の底面部から絶縁ロッド１１までの距離を、デプスゲージ等を用いて測定し、これをストローク長Ｄ２とする。

上記寸法測定動作によって得られた各相における距離の差分＝Ｄ２−Ｄ１を計算することにより、ワイプ量（寸法）を算出できる。

即ち、本実施例では、遮断部１３を遮断状態にした後に、電磁操作装置６の可動ロッド９をボルト５１により操作し、このボルト５１により操作された電磁操作装置６の駆動力をリンク機構１２及び絶縁ロッド１１を介してワイプばね３４に伝達することで、可動接点７を開極位置から接触位置まで移動させて固定接点６に接触して導通状態にし、この導通状態になった時点の移動台車３３の底面と絶縁ロッド１１の距離を基準値Ｄ１とすると共に、その状態からボルト５１を操作してワイプばね３４を変位させて、このワイプばね３４が縮んだ際の移動台車３３の底面と絶縁ロッド１１の距離をストローク長Ｄ２とし、このＤ２−Ｄ１をワイプばねのワイプ量として測定するものである。

このような本実施例とすることにより、ワイプばね３４のワイプ量が、ワイプばね３４を有する機構部から直接測定できない場合でも、代替部の測定と変位の差分からワイプ量を算出できる。

以上のように、本実施例によれば、ワイプ量が直接測定できないような構造であっても、大掛りで、しかも、特別な測定器具を用いることなくワイプ量が測定できる効果が得られる。

図３に、本発明の遮断器のワイプ量測定方法の実施例２を説明するための電磁操作装置６の一部分を示す。

本実施例は、前述した実施例１のように、遮断部１３の下方にある絶縁ロッド１１の変位量を測定できない場合の代替案である。そのため、構成は前述した実施例１と同一のため、ここでの説明は省略する。

図３に示す本実施例では、電磁操作装置６の可動ロッド９を操作するボルト５１と電磁操作装置９の上部可動ロッド９Ｃが接触した状態でのボルト５１の上部先端から筐体前方天板部４ａまでの距離をＬ１とし、ボルト５１を回して、該ボルト５１の頭部が筐体前方天板部４ａまで下がった時のボルト５１の上部先端から筐体前方天板部４ａまでの距離をＬ２とし、かつ、リンク機構１２の駆動レバー比がａである時に、ａ（Ｌ１−Ｌ２）をワイプばねのワイプ量として測定するようにしたものである。

これにより、更に、ワイプ測定対象である真空遮断器１００を解体（正面カバーを外す等）せず、特別な測定架台を用いることなく、ワイプ量の測定を真空遮断器１００の本体上部から測定可能とし、特にメンテナンス時のワイプ測定時間を大幅に短縮可能とすることができる。

このような本実施例であっても、その効果は、実施例１と同様である。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、さまざまな変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。実施例の構成の一部について、構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…可動鉄心、２…固定鉄心、３…コイル、４…筐体、４ａ…筐体前方天板部、５…電磁石、６…電磁操作装置、７…可動接点、８…固定接点、９…可動ロッド、９Ａ…下部可動ロッド、９Ｂ…中央可動ロッド、９Ｃ…上部可動ロッド、１０…レバー、１０ａ…操作器側レバー、１０ｂ…遮断部側レバー、１０ｃ…シャフト、１１…絶縁ロッド、１１ａ…金属製ロッド、１２…リンク機構、１２ａ、１２ｂ…可動ピン、１３…遮断部、１４…真空バルブ、１５ａ、１５Ｂ…可動平板、１６…永久磁石、１７、１８…カバー、１９、２１、２３…支持板、２０…固定ロッド、２１…コイルボビン、２４…ベース、２５…遮断ばね、２６…フレキシブル導体、２７…可動導体、２８…固定導体、２９…可動フィーダ、３０…固定フィーダ、３１…上コンタクタ、３２…下コンタクタ、３３…移動台車、３４…ワイプばね、３５…絶縁物、３６ａ、３６ｂ…接続線、３７…ブザーチェッカー、３８…直流電源装置、３９…連結金具、４０…緩み止めナット、４１…スプリングワッシャ、４２…ナット、５１…ボルト、５２…固定板、１００…真空遮断器。

Claims (8)

1. 相対向して配置された可動接点と固定接点を備える遮断部の前記可動接点を前記固定接点に対して開閉させるべく操作装置で駆動操作を行い、前記操作装置の駆動操作をリンク機構を介して前記遮断部に伝達する遮断器であって、前記リンク機構と前記遮断部の間に設置され、前記可動接点の前記固定接点への接触圧力を与えるワイプばねのワイプ量を測定するにあたって、
   前記遮断部を遮断状態にした後に、前記操作装置を手動投入治具により操作し、この手動投入治具により操作された操作装置の駆動力を前記リンク機構及び絶縁ロッドを介して前記ワイプばねに伝達することで、前記可動接点を開極位置から接触位置まで移動させて前記固定接点に接触して導通状態にし、この導通状態になった時点の前記遮断器を搭載している台車底面と前記絶縁ロッドの距離を基準値Ｄ１とすると共に、その状態から前記手動投入治具を操作して前記ワイプばねを変位させて前記ワイプばねが縮んだ際の前記台車底面と前記絶縁ロッドの距離をストローク長Ｄ２とし、前記Ｄ２−Ｄ１を前記ワイプばねのワイプ量として測定するものであり、
   前記手動投入治具はボルトであり、該ボルトを回すことで前記操作装置の可動ロッドが押されて前記操作装置が操作されることを特徴とする遮断器のワイプ量測定方法。
2. 請求項１に記載の遮断器のワイプ量測定方法において、
   前記操作装置の可動ロッドと対向する位置の前記操作装置の筐体天板部にねじ穴を設け、このねじ穴に前記ボルトを挿入して回すことで前記操作装置の可動ロッドが押されて前記操作装置が操作されることを特徴とする遮断器のワイプ量測定方法。
3. 請求項１又は２に記載の遮断器のワイプ量測定方法において、
   前記可動接点が前記固定接点に接触して導通状態になったことを知らせるブザーチェッカーを備え、該ブザーチェッカーが鳴った位置を前記基準値Ｄ１とすることを特徴とする遮断器のワイプ量測定方法。
4. 請求項３に記載の遮断器のワイプ量測定方法において、
   前記ブザーチェッカーが鳴ったら、前記ボルトを回すのを止めることを特徴とする遮断器のワイプ量測定方法。
5. 相対向して配置された可動接点と固定接点を備える遮断部と、該遮断部の可動接点を前記固定接点に対して開閉させるべく駆動操作を行う操作装置と、該操作装置の駆動操作を前記遮断部に伝達するリンク機構とから成る遮断器であって、前記リンク機構と前記遮断部の間に設置され、前記可動接点の前記固定接点への接触圧力を与えるワイプばねとを備え、
   前記遮断部を遮断状態にしたら前記可動接点を開極位置から接触位置まで移動させる手動投入治具を有し、
   前記手動投入治具で操作された前記操作装置の駆動力を前記リンク機構及び絶縁ロッドを介して前記ワイプばねに伝達することで、前記可動接点を開極位置から接触位置まで移動させて前記固定接点に接触して導通状態にし、この導通状態になった時点の前記遮断器を搭載している台車底面と前記絶縁ロッドの距離を基準値Ｄ１とすると共に、その状態から前記手動投入治具を操作して前記ワイプばねを変位させて前記ワイプばねが縮んだ際の前記台車底面と前記絶縁ロッドの距離をストローク長Ｄ２とし、前記Ｄ２−Ｄ１を前記ワイプばねのワイプ量として測定するものであり、
   前記手動投入治具はボルトであり、該ボルトを回すことで前記操作装置の可動ロッドが押されて前記操作装置が操作されることを特徴とする遮断器のワイプ量測定装置。
6. 請求項５に記載の遮断器のワイプ量測定装置において、
   前記操作装置の可動ロッドと対向する位置の前記操作装置の筐体天板部にねじ穴が形成され、このねじ穴に前記ボルトを挿入して回すことで前記操作装置の可動ロッドが押されて前記操作装置が操作されることを特徴とする遮断器のワイプ量測定装置。
7. 請求項５又は６に記載の遮断器のワイプ量測定装置において、
   前記可動接点が前記固定接点に接触して導通状態になったことを知らせるブザーチェッカーを備え、該ブザーチェッカーが鳴った位置を前記基準値Ｄ１とすることを特徴とする遮断器のワイプ量測定装置。
8. 請求項７に記載の遮断器のワイプ量測定装置において、
   前記ブザーチェッカーは、自身をＯＮ状態にする電源装置を備え、かつ、前記遮断器の主回路導体に接続線を介して接続されていることを特徴とする遮断器のワイプ量測定装置。

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