JP6452901B1 - 開閉装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、駆動軸となる操作ロッドおよびその周辺に異物が混入される、もしくは操作ロッド等の駆動に係る部材が湿気等により錆びることで、開閉極動作に支障が生じることが懸念されている。
また、駆動装置をカバーで覆う構造も開示されている(特許文献2)。
また、特許文献1及び特許文献2では、駆動装置全体をケースで覆っているため、開閉装置の設置環境を受けにくいが、点検時にケースを外して目視点検する必要がある。その際、特許文献1では、圧力タンク内の主回路と連通しているため、停電が必要となる上に、タンク内のガス種によっては、一端ガスを回収して、再度充填するといった手間を要することになる。さらに、ケース開放中に湿度、塵埃の影響を受け、発錆や駆動部の摩擦力上昇を引き起こす可能性がある。
また、ケースに設けられたのぞき窓により、駆動装置を目視確認できるので、定期点検時にケースを外す必要がなくなり、点検時間の短縮を図ることができる。さらに、のぞき窓と駆動装置との間に防振部材が介在するので、駆動装置高速操作により大きな振動が発生しても、のぞき窓への振動の伝搬を防ぐことができ、のぞき窓の破損を防止することができる。
図1は、実施の形態1に係る開閉装置を備えた受変電設備の全体構成を示す図で、一例としてキュービクル式受変電設備10(以下、キュービクルと称す)の構成を示したものである。
図において、キュービクル10は電気的に接地された圧力タンク11a、11bを有し、タンク内には遮断器12、断路器13、母線14等を備え、絶縁性ガスとして、SF6ガス、または、温暖化係数がほぼ零で地球温暖化防止に有効な乾燥空気、N2(窒素)、CO2(二酸化炭素)といった絶縁性ガスが高圧力で封入されている。
上部側タンク11a内にある母線14は断路器用駆動装置6bにより駆動される断路器13を介して、下部側の圧力タンク11b内の導体16aに接続されている。また、下部側の圧力タンク11b内の機器に接続される導体16bは、ケーブル15を介して外部の電力系統と接続される。
圧力タンク11b内には開閉装置の1つである遮断器12を構成する真空バルブ1が設置されている。この遮断器12は遮断器用駆動装置6aによって、真空バルブ1内の接点が接離される。
図において、フランジ17は圧力タンク11bの隔壁に設けられ、圧力タンク11bの内部は、遮断器12を構成する真空バルブ1を備える。
真空バルブ1は、セラミック等の絶縁材料からなる筒状の固定側絶縁筒26a、可動側絶縁筒26bと、この真空バルブ1内に収容され、真空バルブ1の固定側を気密封止する固定側端板25aに接合された固定側導体20と、一端がこの固定側導体20と接離可能に設けられ他端が真空バルブ1の可動側端部を気密封止する可動側端板25bに装着されたベローズ24を介して真空バルブ1外に伸びる可動側導体21とで構成されている。
真空バルブ1は絶縁支持物28によってタンク11bとの絶縁を保ちながら、機械的に保持されている。絶縁支持物28は絶縁性樹脂により形成されている。
真空バルブ1外に伸びた可動側導体21は絶縁ロッド2に接続されるが、絶縁ロッド2は、他端が操作ロッド27と連結されており、可動側導体21と操作ロッド27とを電気的に絶縁できる絶縁距離を確保するように接続されている。
また、操作ロッド27は、フランジ17と接続される気密性を有する連結部(ベローズ)3aと貫通して接続されている。フランジ17を貫通し、操作ロッド27は遮断器用駆動装置6aと接続され、駆動される。操作ロッド27が駆動してもベローズ3aにより圧力タンク11bの気密性が維持される。
この防振部材7はゴム製の部材を用いてもよい。防振部材7として使用するゴムの種類としては、例えば天然ゴム、ニトリルゴム、クロロブレンゴム、ブチルゴム等が使用される。ゴムの形状はシート状で、中心はフランジ17の開口部に合わせて、くり貫かれている。
このゴム製の防振部材7は、ケース4とフランジ17とを固定する図示しないボルトにより、固定される。また、この防振部材7でケース4内を気密封止してもよいし、ダンパーのような弾性部材を防振部材7として、ケース4とフランジ17間に設置してもよい。
駆動装置6aと接続され、駆動装置6aを制御、駆動するための配線18はケース4に設けられた気密部材8bを介して外部に引き出され、開閉装置の制御機器や電源(図示せず)と接続される。
図において、ケース4には、駆動装置6aの駆動箇所や開閉表示、動作回数計(図示せず)を目視することができる位置にフランジ(図示せず)を設けてのぞき窓5が設置されている。
駆動装置6aに設置された、閉極用コイル62に通電することで、可動子61がフランジ17方向に移動する。また、開極用コイル63に通電することで、可動子61がフランジ17から離れる方向に移動する。図示しないが、駆動装置6aにはバネが設置されており、閉極時には、開極バネが蓄勢され、開極時には閉極用のバネが蓄勢される構造となる場合もある。また、図示しないが投入保持用に永久磁石が設置され、開極する際に永久磁石の保持力を打ち消す方向に磁束が発生するコイルを通電することで、開極時のエネルギーを得る場合もある。
図2と図3の駆動装置6aを比較すると、図3では、可動子61がフランジ17方向に移動しているのがわかる。この時真空バルブ1内では可動接点23と固定接点22が接し、遮断器12が閉じている。このようにのぞき窓5を備えることで、駆動装置6aの駆動箇所を観察でき、遮断器12の開閉状況を確認できる。
そのため、駆動装置6aの動作時には大きな振動が発生する。そのため、駆動装置6aからのぞき窓5への振動の伝搬を抑制する防振部材の配置が必要である。本実施の形態のように、防振部材7を介して、フランジ17とケース4を接続することで、ケース4への振動の伝搬を防ぐことができ、ケース4に設けたのぞき窓5の破損を防止できる。
また、従来周囲雰囲気の湿度上昇により駆動装置が酸化し摩擦力上昇が生じていたが、これも抑えることができる。
さらに、ケース4に設けられたのぞき窓5により、駆動装置6aを目視確認できるので、定期点検時にケースを外す必要がなくなり、点検時間の短縮を図ることができる。駆動装置6aの高速操作により、大きな振動が発生するが、防振部材7を介して、フランジ17とケース4を接続することにより、ケース4及びのぞき窓5への振動の伝搬を防ぐことができ、ケース4に設けたのぞき窓5の破損を防止することができる。
図6は、本発明の実施の形態2に係る開閉装置の駆動装置とその周辺部を示す図である。
図において、ケース4はフランジ17と気密部材8aを介して接続することで、内部が気密化されている。ケース4にはガスを封入するための仕切弁30および圧力計31が設けられている。気密化されたケース4内にドライエア(乾燥空気)、CO2、N2等のガスを例えば、大気圧と同じ、もしくは高い圧力で封入し充填する。大気圧より高い圧力でガスを封入するため、ケース4は大気圧との差圧に耐えるだけの強度の部材(例えば所定の厚みのステンレス)で構成する。
他の構成は、実施の形態1の図4と同様であるが、気密部材(Oリング)3bは実施の形態1で示した他の気密部材、ベローズ等でもよい。
そのため、ケース4内を大気圧より高いガスで気密にすることで、仮にガス漏れが発生したとしても、ケース4内の圧力を圧力計31で監視することで、容易にガス漏れを判別することができるので、本実施の形態により、駆動装置6aの信頼性が向上する。
図7は、本発明の実施の形態3に係る開閉装置の駆動装置とその周辺部を示す図である。
図において、駆動装置6aを覆うケース4はフランジ17と気密部材8aを介して接続することで、内部が気密化されている。ケース4の内部には、吸着剤(または乾燥剤)32を設置する。
他の構成は、実施の形態1の図4と同様であるが、気密部材(Oリング)3bは実施の形態1で示した他の気密部材、ベローズ等でもよい。
図8は、本発明の実施の形態4に係る開閉装置の駆動装置とその周辺部を示す図である。
図において、駆動装置6aを覆うケース4はフランジ17と気密部材8aを介して接続することで、内部が気密化されている。ケース4にはのぞき窓5が設けられているが、防振部材7bをのぞき窓5とケース4との取付部(図示しないフランジ)に設置する。
他の構成は、実施の形態1の図4と同様であるが、気密部材(Oリング)3bは実施の形態1で示した他の気密部材、ベローズ等でもよい。
また、図では、のぞき窓5の周囲のみに防振部材7bを設けたが、実施の形態1から3のようにケース4とフランジ17との間にも防振部材7を設ければ、振動の抑制効果は向上する。
図9は、本発明の実施の形態5に係る開閉装置の駆動装置とその周辺部を示す断面図である。
図において、駆動装置6aを覆うケース4はフランジ17と気密部材8aを介して接続することで、内部が気密化されている。ケース4内において、防振部材7cは駆動装置6aとフランジ17との取付部に設置する。ケース4に設けられたのぞき窓5の位置は点線で示している。
他の構成は、実施の形態1の図4と同様であるが、気密部材(Oリング)3bは実施の形態1で示した他の気密部材、ベローズ等でもよい。
上述の実施の形態1から5においては、真空バルブ1が圧力タンク11bに収容されている開閉装置について説明したが、圧力タンクに収容されていない開閉装置の例について説明する。
図10は、本発明の実施の形態6に係る開閉装置とその駆動装置の構成を示す断面図である。図において、開閉装置の駆動装置6c、および駆動装置6cによる動作を真空バルブ1の可動部に伝達するリンク機構104は、ケース4内に設置される。リンク機構104には、操作ロッド27が接続される。操作ロッド27が開閉動作を行っても摺動部に設置した気密部材3bにより、ケース4内は気密が維持される。
前記操作ロッド27は、駆動装置部と通電部とを絶縁するための絶縁ロッド2を介して、真空バルブ1と接続され、真空バルブ1の開閉動作を行う。
駆動装置6cには、駆動装置を制御、駆動するための電源(制御)線となる配線18が接続され、ケース4から気密部材8bを介して、外部に引き出される。引き出された配線18は図示しない開閉装置の制御機器や制御電源と接続される。また、ケース4には駆動装置6cおよびリンク機構104を目視できるように、気密部材8b(例えば、OリングやTリング)、防振部材7bを介してのぞき窓5が設けられている。
真空バルブ1は絶縁支持物107によってケース4との絶縁を保ちながら、機械的に保持されている。絶縁支持物107は絶縁性樹脂により形成されている。
なお、絶縁ロッド2は、その両端を操作ロッド27および可動側導体21と連結されており、可動側導体21と操作ロッド27とを電気的に絶縁できる絶縁距離を確保しながら接続されている。
なお、気密部材3bは実施の形態1に記載したようにOリングに限らず、べローズ、Tリング、Xリング等の気密部材であってもよい。
また、駆動装置6cを覆うケース4に設けたのぞき窓5を気密部材8b、防振部材7b介して設けたので、駆動装置6cおよびリンク機構104を目視確認できるので、定期点検時にケースを外す必要がなくなり、点検時間の短縮を図ることができる。開閉装置からのぞき窓への振動の伝搬を直接抑制することもでき、のぞき窓5の破損防止の効果も向上する。
図11は、本発明の実施の形態7に係る開閉装置とその駆動装置の構成を示す断面図である。本実施の形態では実施の形態6のケース4にガスを封入する仕切弁と圧力計を設けた例を示す。
図において、ケース4は気密部材3bを介して操作ロッド27と接続することで、内部が気密化されている。ケース4にはガスを封入するための仕切弁30および圧力計31が設けられている。気密化されたケース4内にドライエア(乾燥空気)、CO2、N2等のガスを例えば、大気圧と同じ、もしくは高い圧力で封入し充填する。大気圧より高い圧力でガスを封入するため、ケース4は大気圧との差圧に耐えるだけの強度の部材(例えば所定の厚みのステンレス)で構成する。
他の構成は、実施の形態6の図10と同様であるが、気密部材(Oリング)3bはOリングに限らず、べローズ、Tリング、Xリング等の気密部材であってもよい。
そのため、ケース4内を大気圧より高いガスで気密にすることで、ガス漏れが発生した場合でも、ケース4内の圧力を圧力計31で監視することで、容易にガス漏れを判別することができ、駆動装置6cの信頼性が向上する。
図12は、本発明の実施の形態8に係る開閉装置とその駆動装置の構成を示す断面図である。
図において、駆動装置6cを覆うケース4は気密部材3bを介して操作ロッド27と接続することで、内部が気密化されている。ケース4の内部には、吸着剤(または乾燥剤)32を設置する。
他の構成は、実施の形態6の図10と同様であるが、気密部材(Oリング)3bは、Oリングに限らず、べローズ、Tリング、Xリング等の気密部材であってもよい。
例えば、SF6ガス中で遮断を実施するガス遮断器や、空気中で遮断を実施する空気遮断器であってもよい。上記実施の形態ではコイルに通電することで、可動子を駆動する電磁駆動装置を示しているが、電動機によってバネを蓄勢し、そのエネルギーにより駆動するバネ駆動装置であってもよい。
Claims (6)
- 端部に固定接点の設けられた固定側導体と、一端に前記固定接点に接離可能に設けられた可動接点を有する可動側導体と、
前記固定側導体と前記可動側導体とを有する遮断器が収納された圧力タンクと、
前記可動側導体を駆動する駆動装置と、を備えた開閉装置であって、
前記駆動装置は、
のぞき窓を有する気密化されたケースで覆われ、
前記可動側導体の他端に連結された絶縁ロッドと気密性を有する連結部を介して前記可動側導体に接続され、
前記ケースは防振部材を介して前記圧力タンクの外部に設けられたことを特徴とする開閉装置。 - 前記のぞき窓は前記防振部材を介して前記ケースに設けられたことを特徴とする請求項1に記載の開閉装置。
- 前記ケースの内部は、ドライエア、窒素、二酸化炭素のいずれかのガスが充填されていることを特徴とする請求項1または2に記載の開閉装置。
- 前記ケースの内部に、吸着剤または乾燥剤を設置したことを特徴とする請求項1または2に記載の開閉装置。
- 前記固定側導体と前記可動側導体とは真空バルブ内に収容されたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の開閉装置。
- 前記駆動装置は前記防振部材を介して前記圧力タンクの外部に設けられたことを特徴とする請求項5に記載の開閉装置。
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