JP6781514B2 - ガス遮断器、及びガス絶縁開閉装置用遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、ガス遮断器、及びガス絶縁開閉装置用遮断器に関する。

母線容器を備えたガス絶縁開閉装置は、変電所等で、三相高圧電源と気中送電線との間に配置され、雷サージ等の異常電流を検知して電流を遮断する装置である。ガス絶縁開閉装置は、三相高圧電源から受電するブッシング、ガス遮断器、当該ブッシングからガス遮断器へ配電するためにガス絶縁されている三相一括母線導体を収納している母線容器、断路器、接地装置などで構成される。

また、近年、高電圧の電力系統に用いるガス遮断器に、駆動源が金属ばねであるばね操作器の適用が広まっている。従来適用されていた油圧操作器ではアキュムレータや油圧ポンプなどから油漏れする可能性があったためである。
ばね操作器を適用した本技術分野の背景技術として、特許文献１〜５がある。特開２０１５−０９７１４０号公報（特許文献１）には、「機構部１５の横に接続した円筒状の遮断ばねケース３４と投入ばねケース３５とを脚部１０ｄで共通架台１に固定した」点が記載されている。

また、特開２０１３−０６５４８０号公報（特許文献２）には、「操作機構１０の遮断駆動源として遮断用バネ１２と投入用バネ１３をハウジング１４の上部に設けた」点が記載されている。
特開２０１０−０８０４１２号公報（特許文献３）には、「操作箱１０４内のばね操作機構４００に、遮断ばね２６を有する遮断操作部４０３と、投入ばね２８を保持開放する投入制御機構４０２を収納していて、遮断ばね２６と投入ばね２８は下方に取り付けられている」点が記載されている。

特開２００５−２２８７１３号公報（特許文献４）には、「遮断ばね４４と投入ばね４２のそれぞれの一端を遮断器のフレーム下部に固設し、それぞれの他端をばね受板７０及びばね受板７１で支持した」点が記載されている。
特表２００２−５３６７９６号公報（特許文献５）には、「遮断器ケース１１の下部に駆動ケース２５を設け、その中に投入・遮断ばねを備えたばね駆動装置２６を収納して、それぞれのばねは垂直方向に延びるようにした」点が記載されている。

特開２０１５−０９７１４０号公報 特開２０１３−０６５４８０号公報 特開２０１０−０８０４１２号公報 特開２００５−２２８７１３号公報 特表２００２−５３６７９６号公報

ガス遮断器は、遮断部タンク、ばね操作器、機構部等から構成される。そして、例えば特許文献５には、ばね操作器の一部分が機構部のフランジに固定される構造が示されている。しかしながら、特許文献１〜５の技術は、このような場合に、駆動源となるばねの伸長動作に伴い、ばね操作器全体が振動して、機構部を介して遮断部タンクの可動電極への駆動力の伝達の効率が低下するという不具合については考慮されていない。
そこで、本発明は、遮断部タンクの可動電極への駆動力の伝達の効率が高いガス遮断器、及びガス絶縁開閉装置用遮断器を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、固定電極と可動電極とを内蔵し、筒の長さ方向を水平方向として配置される遮断部タンクと、遮断ばね及び投入ばねを備え前記可動電極を可動させるばね操作器と、前記可動電極側と前記ばね操作器側とを連結し、前記ばね操作器からの動力を前記可動電極に伝達する機構部と、前記ばね操作器を支持する支持部材と、前記ばね操作器の前記遮断ばね及び前記投入ばねが天地方向に伸長、圧縮することによる前記遮断ばね及び前記投入ばねの天地方向の振動を抑制する振動抑制部と、を備え、前記支持部材は、前記機構部に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、遮断部タンクの可動電極への駆動エネルギーの伝達の効率が高いガス遮断器、及びガス絶縁開閉装置用遮断器を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

図１は、本発明の一実施例であるガス遮断器の外観の斜視図である。 図２は、本発明の一実施例であるガス遮断器における遮断部タンクの内部の電極等も示した一部切欠き側面図である。 図３は、本発明の一実施例であるガス遮断器における遮断部タンクを長手方向に縦に切断した斜視図である。 図４は、本発明の一実施例であるガス遮断器に操作箱を取り付けた状態を示す斜視図である。 図５は、本発明の一実施例であるガス絶縁開閉装置用遮断器における遮断部タンクの内部の電極等も示した一部切欠き側面図である。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例にかかるガス遮断器の外観の斜視図である。図２は、遮断部タンクの内部の電極等も示した同ガス遮断器の一部切欠き側面図である。図３は、遮断部タンクを長手方向に縦に切断した同ガス遮断器の斜視図である。
このガス遮断器１は、遮断部タンク２と、ばね操作器３と、機構部４と、架台５と、脚部６とを備えている。
遮断部タンク２は、例えば円筒状の部材であり、内部に固定電極２１と、可動して、当該固定電極２１と接触又は非接触状態となる可動電極２２とが設けられ（図２）、内部には絶縁性の気体が封入される。遮断部タンク２は筒の長さ方向を水平方向として配置される。

機構部４は、遮断部タンク２の長手方向一端部に設けられたフランジ２３に、機構部フレーム４１に収納されて設けられ、前記遮断部タンク２に支持されている。ばね操作器３は、機構部４の、遮断部タンク２の長手方向の当該遮断部タンク２とは反対側に設けられている。ばね操作器３は、フレーム（支持部材）３１に収納され、機構部フレーム４１の遮断部タンク２とは反対側に設けられた背板３２に固定されており、具体的には、背板３２の一面が機構部フレーム４１に締結されている。
ばね操作器３は、遮断ばね３３及び投入ばね３４を備え（図２）、これら遮断ばね３３及び投入ばね３４を動力源として可動電極２２を可動させる。機構部４は、可動電極２２側とばね操作器３側とを連結し、ばね操作器３からの動力を可動電極２２に伝達する。

遮断部タンク２は、タンク脚部２４を介して架台５に固定されている。架台５は、遮断部タンク２を支持する。架台５は、例えばＬ字鋼６２〜６８により組まれた脚部６によって支持され、脚部６は地面に固定される。架台５は、遮断部タンク２の下部で遮断部タンク２の長手方向を同じく長手方向として左右２本設けられ、遮断部タンク２を支持している。接続部材６９は、この２本の架台５を接続している。

機構部４には、可動電極２２を駆動するためのロッド４２（図２）とレバー４３が設けられている。レバー４３には、ばね操作器３からの駆動力を伝達するロッド４４が接続されている。ロッド４４の一端は、ばね操作器３内のレバー３５に接続されている。レバー３５は図示を省略した遮断ばね用ロッドにより遮断ばね３３に接続されている。レバー３５は、ばね操作器３内のフレーム３１に回転自在に支持されている。
遮断ばね３３は円筒状の遮断ばねケース３６に、投入ばね３４は円筒状の投入ばねケース３７に、それぞれ収納されている。

架台５は、ばね操作器３の近傍まで水平に延び出ていて、ばねケース３６と３７とは板部材３８（固定部材）により連結されると共に、板部材３８の一端に設けられたサポート部（固定部材）７が接続部材６９に接続され、ばね操作器３を架台５に固定する。これは、図１ないし図３に示すように、サポート部１８及び接続部材６９の両方に複数の穴を設けており、両者をボルト締結するように構成されている。これにより、サポート部（固定部材）７（及び板部材３８）は、振動抑制部を実現している。このサポート部７は、板部材３８を介して遮断ばねケース３６を架台５に固定していることにもなる。また、遮断ばねケース３６は、ばね操作器３の機構部４側に配置され、投入ばねケース３７はその反対側に配置されている。

次に、ガス遮断器１の動作について説明する。
図２において、遮断ばね３３及び投入ばね３４は圧縮状態であり、固定電極２１と可動電極２２の接点は投入状態である。この状態でガス遮断器１に開路指令が入力されると、図示を省略した、ばね操作器３内の公知の遮断制御機構が動作し、遮断ばね３３が下方向に伸長する。そして、このばねの動作を動力源としてレバー３５が反時計回りに回転し、ロッド４４、レバー４３、ロッド４２を介してレバー３５の動きが伝達されて、可動電極２２を固定電極２１から引き離す。

次に、ガス遮断器１に閉路指令が入力されると、図示を略した、ばね操作器３内の公知の投入制御機構が動作して、投入ばね３４を下方向に伸長させる。すると、この投入ばね３４の伸長するときのばねの動作を動力源として、レバー３５を時計回りに回転させ、もって、可動電極２２を固定電極２１に入れると共に、遮断ばね３３を再び圧縮する。

この後、このような閉路操作で伸びきった投入ばね３４は図示を省略した、ばね操作器３内の公知の電動機と減速機とにより再び圧縮される。投入ばね３４は閉路操作で高速で伸長動作し、投入ばね３４の再圧縮では一般的に１０秒から１５秒の間で動作する。一方、遮断ばね３３はガス遮断器１の開閉操作の何れにおいても高速動作する。

本実施例においては、フレーム３１が背板３２に固定されているが、遮断ばね３３が遮断ばねケース３６内で高速に動作しても、ばねケース３６がサポート７により架台５に固定されているために、遮断ばねケース３６の天地方向の振動が抑制される。よって、開路操作時のばね操作器３及び機構部４の機構の駆動効率を向上させることができる。
また、閉路操作で投入ばね３４が投入ばねケース３７内で高速に動作しても、板部材３８とサポート７により、投入ばねケース３７の天地方向の振動が抑制されるので、閉路操作時のばね操作器３及び機構部４の機構の駆動効率も向上させることができる。
さらに、サポート７と接続部材６９とのボルト締結部は、図４に示すように、操作箱（覆い部材）８で上側や側部が覆われるので、屋外に設置したガス遮断器１であっても防水性を確保できて、ボルト締結部の信頼性を担保できる。

図５は、本発明の実施例である、遮断部タンクの内部の電極等も示したガス絶縁開閉装置用遮断器の一部切欠き側面図である。本実施例において、図１〜図４と同一符号の部材等は、実施例１と同様であるため、詳細な説明は省略する。本実施例のガス絶縁開閉装置用遮断器１００が実施例１と異なるのは、脚部６が設けられていない構成になっている点である。
本実施例においても架台５にサポート部材７が締結されるため、ばね操作器３の操作振動が抑制されるので、実施例１と同様、電極の開閉操作時の駆動効率を向上させることができる。
また、ばねケース３６、３７の下端は架台５の下端より上側にある。そのため、架台５を直接的に地面に配置することが可能となって、ガス遮断器を含むガス絶縁開閉装置の全高を抑制することができる。

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、様々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。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

１ ガス遮断器
２ 遮断部タンク
３ ばね操作器
４ 機構部
５ 架台
６ 脚部
７ サポート部（固定部材）（振動抑制部）
８ 操作箱（覆い部材）
２１ 固定電極
２２ 可動電極
３１ フレーム（支持部材）
３３ 遮断ばね
３４ 投入ばね
３６ 遮断ばねケース
３７ 投入ばねケース
３８ 板部材（固定部材）（振動抑制部）

Claims (14)

1. 固定電極と可動電極とを内蔵し、筒の長さ方向を水平方向として配置される遮断部タンクと、
   遮断ばね及び投入ばねを備え前記可動電極を可動させるばね操作器と、
   前記可動電極側と前記ばね操作器側とを連結し、前記ばね操作器からの動力を前記可動電極に伝達する機構部と、
   前記ばね操作器を支持する支持部材と、
   前記ばね操作器の前記遮断ばね及び前記投入ばねが天地方向に伸長、圧縮することによる前記遮断ばね及び前記投入ばねの天地方向の振動を抑制する振動抑制部と、
   を備え、
   前記支持部材は、前記機構部に接続されていることを特徴とするガス遮断器。
2. 前記遮断部タンクを支持する架台を備え、
   前記機構部は、前記遮断部タンクの長手方向一端部に設けられ、前記遮断部タンクに支持されており、
   前記ばね操作器は、前記機構部の前記遮断部タンクとは反対側に設けられ、
   前記架台は、前記ばね操作器の近傍まで延び出ていて、
   前記振動抑制部は、前記ばね操作器と前記架台とを固定する固定部材であることを特徴とする請求項１に記載のガス遮断器。
3. 前記ばね操作器は、前記遮断ばねを収納する遮断ばねケースを備え、
   前記固定部材は、前記遮断ばねケースと前記架台とを固定することを特徴とする請求項２に記載のガス遮断器。
4. 前記ばね操作器は、前記投入ばねを収納する投入ばねケースを備え、
   前記固定部材は、前記投入ばねケースと前記架台とを固定することを特徴とする請求項２又は３に記載のガス遮断器。
5. 前記遮断ばねケースは、前記ばね操作器の前記機構部側に配置されることを特徴とする請求項３に記載のガス遮断器。
6. 前記振動抑制部を覆う覆い部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のガス遮断器。
7. 前記架台を下から支持する脚部を備えたことを特徴とする請求項２〜６のいずれかの一項に記載のガス遮断器。
8. 固定電極と可動電極とを内蔵し、筒の長さ方向を水平方向として配置される遮断部タンクと、
   遮断ばね及び投入ばねを備え前記可動電極を可動させるばね操作器と、
   前記可動電極側と前記ばね操作器側とを連結し、前記ばね操作器からの動力を前記可動電極に伝達する機構部と、
   前記ばね操作器を支持する支持部材と、
   前記ばね操作器の前記遮断ばね及び前記投入ばねが天地方向に伸長、圧縮することによる前記遮断ばね及び前記投入ばねの天地方向の振動を抑制する振動抑制部と、
   を備え、
   前記支持部材は、前記機構部に接続されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置用遮断器。
9. 前記遮断部タンクを支持する架台を備え、
   前記機構部は、前記遮断部タンクの長手方向一端部に設けられ、
   前記ばね操作器は、前記機構部の前記遮断部タンクとは反対側に設けられ、
   前記架台は、前記ばね操作器の近傍まで延び出ていて、
   前記振動抑制部は、前記ばね操作器と前記架台とを固定する固定部材であることを特徴とする請求項８に記載のガス絶縁開閉装置用遮断器。
10. 前記ばね操作器は、前記遮断ばねを収納する遮断ばねケースを備え、
    前記固定部材は、前記遮断ばねケースと前記架台とを固定することを特徴とする請求項９に記載のガス絶縁開閉装置用遮断器。
11. 前記ばね操作器は、前記投入ばねを収納する投入ばねケースを備え、
    前記固定部材は、前記投入ばねケースと前記架台とを固定することを特徴とする請求項９又は１０に記載のガス絶縁開閉装置用遮断器。
12. 前記遮断ばねケースは、前記ばね操作器の前記機構部側に配置されることを特徴とする請求項１０に記載のガス絶縁開閉装置用遮断器。
13. 前記ばね操作器は、前記投入ばねを収納する投入ばねケースを備え、
    前記固定部材は、前記投入ばねケースと前記架台とを固定し、
    前記遮断ばねケース及び前記投入ばねケースの下端は前記架台の下端より上側に位置することを特徴とする請求項１０に記載のガス絶縁開閉装置用遮断器。
14. 前記振動抑制部を覆う覆い部材が設けられていることを特徴とする請求項８に記載のガス絶縁開閉装置用遮断器。

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