JPH0278771A

JPH0278771A - 水車の非常停止装置

Info

Publication number: JPH0278771A
Application number: JP63230502A
Authority: JP
Inventors: Hisayuki Tomiyasu; 久幸冨安; Takashi Murayama; 隆村山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1988-09-14
Publication date: 1990-03-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPH065065B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、カブラン水車等の水車の非常停止装置に係わ
り、特に安全性を考慮して二重の非常停止機能を備えた
水車の非常停止装置に関する。

（従来の技術）従来、例えばカブラン水車の非常停止装置は、一般に調
速器の起動停止用の電磁弁を閉動作させることにより、
起動停止弁シリンダ内の圧油を排除して起動停止弁を閉
じる、これによって機械的に調速器の主配圧弁を閉動作
させてガイドベーンを閉じる。同時に、水車及び発電機
の回転上昇を低く抑えるため、ランナベーン制御装置の
ランナベーン制御用の電磁弁を閉動作させて、ランナベ
ーン制御弁シリンダ内に圧油を送り、ランナベーン制御
装置をオフカム状態に切換え、これによってランナベー
ンを全開にして水車を急速に停止させるよう構成されて
いた。

そして、非常停止機能の二重化を図る場合には、上記調
速器の電磁弁、起動停止弁、これらを結ぶ油圧配管、及
びランナベーン制御装置の電磁弁、ランナベーン制御弁
、これらを結ぶ油圧配管等の機構をそっくり２組備える
構成が一般に採用されていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記のように二重の非常停止機能を備え
た場合、調速器やランナーベーン制御装置等が、かなり
大きな設置スペースを占めてしまうばかりでなく、装置
そのものがかなり複雑となって、費用の増大に繋がって
しまうといった問題点があった。

本発明は上記に鑑み、それ程大きな設置スペースを占め
てしまうことなく、しかも構造的に比較的簡単で、経済
的な二重停止機能を備えた水車の非常停止装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明にかかる水車の非常停
止装置は、調速器の起動停止弁シリンダ内の圧油を排除
するとともに、ランナベーン制御弁シリンダ内に圧油を
給油することにより水車を非常停止させるようにした水
車の非常停止装置において、第１電磁弁と第２電磁弁と
を、この第１及び第２電磁弁を通過した圧油が上記起動
停止弁シリンダ内に給油されるよう連結するとともに、
第１又は第２電磁弁の少なくとも一方を切換えることに
よって、上記起動停止弁シリンダ内の圧油を排除するよ
う構成し、更に第３電磁弁と配圧器とを備え、上記第１
電磁弁とこの第３？！！磁弁とを、この第１又は第３電
磁弁の少なくとも一方を切換えることによって、配圧器
を介して圧油が上記ランナベーン制御弁シリンダ内に給
油されるように接続したものである。

（作　用）上記のように構成した本発明によれば、非常停止操作に
よって第２及び第３電磁弁を切換えようとした場合にお
いて、何等かの原因でこの第２及び第３電磁弁の双方ま
たはいずれか一方が動作しない状態に陥゛ってしまった
場合においても、第１電磁弁を切換えることによって、
調速器の起動停止弁シリンダ内の圧油を排除するととも
に、ランナベーン制御弁シリンダ内に圧油を給油して、
水車を急速に停止させることができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１．第２及び第３電磁弁１，２及び３は、そのいずれ
もが同一構造の４ボート切換弁である。

第１電磁弁１は、一方のソレノイドコイルａ１を励磁す
れば、ボートＰ　とボートＡ□、及びボ−）Ｂ　　とボ
ートＴ１とが夫々通じ、他方のソレノイドコイルｂ１を
励磁すれば、内部のスプールＳ　が同図左側に動いて、
ボートＰ１とボートＢ　　及びボートＡ　　とボートＴ
１とが夫々通じ１ゝ　　　　　　　　　　する。そして、ボートＰ１は圧油を送る給油管に、ボート
Ｔ１は排油管に夫々接続されているとともに、ボートＡ
　は第２電磁弁２のボートＰ　２に、ボートＢ１は下記
の配圧器１５のボートＹに夫々接続されている。

第２電磁弁２は、一方のソレノイドコイルａ２を励磁す
れば、ボートＰ　とボートＡ２、及びポ−トＢ　とボー
トＴ２とが夫々通じ、他方のソレノイドコイルｂ２を励
磁すれば、内部のスプールＳ　が同図左側に動いてボー
トＰ２とボートＢ２、及びボートＡ　とボートＴ２とが
夫々通じる。そして、ボートＰ２は上記第１１！磁弁１
のボートＡ　に、ボートＴ２は排油管に夫々接続されて
いするとともに、ボートＡ２は起動停止弁シリンダ４に接続
され、ボートＢ２はプラグされている。

そして、この起動停止弁シリンダ４に圧油が導入された
時に、起動停止弁プランジャ５がこのスプリング６の弾
性力に抗して押し上げられ、圧油が排除された時に、こ
のスプリング６の弾性力で起動停止弁プランジャ５が押
し下げられる構成され、この動作は、レバー７によって
バガナスピーダ８と主配圧弁９のパイロットバルブ１０
とを繋ぐコネクティングロッド１１の動きを規制するよ
うなされている。

上記ガバナスビーダ８は、水車の回転数に応じて動作す
るもので、水車の回転数が上がれば下方に、回転数が下
がれば上方に、夫々動くことによってバイドツトバルブ
１０を操作し、これにより油圧を切換えて主配圧弁９を
操作せしめ、油圧を切換えて、水口操作サーボモーター
２を動作させて、ガイドリング１３に繋がれた複数の水
口のガイドベーン１４を調節して水車の回転速度を一定
に保つためのものである。

一方、第３電磁弁３は、一方のソレノイドコイルａ　を
励磁すれば、ボートＰ３とボートＡ３、及びボートＢ　
とボートＴ３とが夫々通じ、他方のソレノイドコイルｂ
３を励磁すれば、内部のスプールＳ　が同図左側に動い
てボートＰ３とボートＢ　１及びボートＡ　とボートＴ
３とが夫々通じる。そして、ボートＰ３は圧油を送る給
油管に、ボートＴ３は排油管に夫々接続されているとと
もに、ボートＢ３は下記の配圧器１５のボートＸに接続
され、ボート八３はプラグされている。

この配圧器１５は、ボートＸに圧油を与えれば、内蔵し
たプランジャ１６がスプリング１７の弾性力に抗して押
し下げられ、これまでこのプランジャ１６によって断た
れていたボートＸとボートＺとを通じさせるとともに、
これまで通じていたボートＹとボート２との開口をプラ
ンジャ１６によって断ち、また逆に、ボートＹに圧油を
与えれば、プランジャ１６は上記と逆の動作をして、ボ
ードＹとボートＺとを通じさせると同時に、ボートＸと
ボートＺの開口を断つよう構成されている。

この配圧器１５のボートＹは、上記のように第１電磁弁
１のボートＢ１に、ボートＸは第２電磁弁２のボートＡ
３に夫々接続されているとともに、ボートＺはランナベ
ーン制御弁シリンダー８に接続されている。

そして、この制御弁シリンダ１８に圧油が導入された時
に、ランナベーン制御弁プランジャ１９がスプリング２
０の弾性力に抗して押し上げられ、この制御弁シリンダ
１８内の圧油が排除された時に、スプリング２０の弾性
力によりランナベーン制御弁プランジャ１９が押し下げ
られ、これによってフローティングレバー２１のリンク
２２を支点として、他方に接続されたランナベーン配圧
弁２３のパイロットバルブ２４をランナベーン制御カム
２５による制御量の範囲外まで押し下げまたは押し上げ
るよう構成されている。

このランナベーン制御カム２５は、ガイドベーン１４の
開度に比例して回転し、この制御量はカムロッド２６、
制御レバー２７及びリンク２２を介してフローティング
レバー２１に伝えられ、パイロットバルブ２４を操作し
て油圧を切換えることによって、ランナベーン配圧弁２
３を操作せしめ、これによって油圧を切換えてランナベ
ーンサーボモータ２８を動作させて、ガイドベーン１４
の開度に対しランナーベーン２９の開度が最適関係とな
るよう、複数個のランナベーン２９の開度を調整するた
めのものである。

上記第２及び第３ｉ！磁弁２，３は、通常の水車の起動
停止に使用され、更に水車或いは発電機に異状が発生し
た場合の非常停止の際にもこれらの電磁弁２，３を使っ
て停止動作を行うためのものである。

一方、第１電磁弁１は、これらの第２及び第３電磁弁２
，３とは異なったバッテリ等の非常用電源により駆動さ
れるもので、制御電源の喪失等でこれらの電磁弁２，３
による停止操作が不可能な場合に備えるためのものであ
る。

次に、以上のように構成された非常停止装置の動作を説
明する。

第１図は水車が正常に運転している状態を、第２図は非
常停止装置が働いた状態を夫々示すものである。

水車が運転状態の時には、第１．第２及び第３電磁弁１
，２及び３は、そのいずれも一方のソレノイドコイルａ
１．ａ２及びａ３が励磁された状態にあり、調速器の起
動停止弁プランジャ５は油圧で押し上げられて、パイロ
ットバルブ１０は自由に動ける状態にある。一方、ラン
ナベーン制御弁プランジャ１９は、このスプリング２０
により押し下げられて、パイロットバルブ２４も自由に
動ける状態にある。

そして、安定運転状態にある時は、ガバナスビーグ８と
これに繋がるパイロットバルブ１０及び主配圧弁９は中
立状態にあり、従って水口操作サーボモータ１２及びガ
イドベーン１４は、ある開度にて安定状態にあり、一方
ランナーベーン制御用カム２５に繋がるパイロット・バ
ルブ２４ｙｚびランナベ−・ン配圧弁２３もまた中立状
態にあり、ランナベーン２９もまた、ガイドベーン］・
４の開度に対して最適な開度で安定した状態で運転され
る。

ここに、水車或いは発電機に異状が生じ、非常停止信号
が発せられたとすると、第２及び第３電磁弁２及び３の
ソレノイドコイルｂ２及びｂ３が励磁され、スプールＳ
　及びＳ３は夫々電磁力によって図面の左方向に動く。

すると、第２電磁弁２のボートＰ　とボートＡ２は遮断
され、起動停止弁シリンダ４内の圧油は、ボートＡ２よ
りボートＴ２へ通じて排出される。この結果、起動停止
弁プランジャ５は、スプリング６の弾性力によって押し
下げられ、レバー７によってパイロットバルブ１０も押
し下げられて、油圧を閉状態に切換えられるので、配圧
弁９は下方に動いて水口操作サーボモーター２の閉シリ
ンダへ圧油が送られ、また開シリンダは排油に導かれる
ので、水口操作サーボモーター２は閉方向に動き、ガイ
ドベーン１４は全閉して水車を停止させる。

一方、第３電磁弁３も上記と同様に切換えられるので、
ボートＰ　からの圧油はボートＢ３に通じ、更に配圧器
１５のボートＸに導かれるので、プランジャ１６は押し
下げられ、圧油はボートＺより出てランナベーン制御シ
リンダー８に入り、プランジャ１９を押し上げてフロー
ティングレバー２１の他端を押し下げてパイロットバル
ブ２４を開位置に切換えることによって、ガイドベーン
１４の開度により決定される開度には関係なく、ランナ
ベーン２９を全開まで開いて、ランナベーンによるラン
チ室の水の攪拌抵抗により生じる制動力により、急速に
水車の回転を減じて停止に至らしめることができるので
ある。

次に、二重の停止機能の目的であるところの、水車の停
止命令が発せられても、制動電源の喪失或いは第２及び
第３電磁弁２．３のスプールＳ　２　。

Ｓ３が固着してしまって、水車を停止することができな
い場合に陥った場合でも、第１電磁弁１により安全に水
車を停止することができることを第２図に基づいて説明
する。

今、水車の停止命令が発せられても、第２及び第３電磁
弁２，３は停止動作せずに運転状態を保っており、即ち
第１電磁弁１のボートＰ１からの圧油はボートＡ１を通
って第１電磁弁２のボートＰ　に供給され、このボート
Ａ２を通って起動停化シリンダ４内の導入されたままで
、プランジャ５は押し上げられた状態のままである。一
方、第３電磁弁３のボートＰ３の圧油は、プラグされた
ボートＡ３で遮断されたままとなっており、ランナベー
ン制御弁シリンダ１８内の圧油は、配圧器１５のボート
ＺとボートＸとが通じており、第３電磁弁３のボートＢ
３とボートＴ３とが通じているため、このボートＴ３か
ら排出され、プランジャ１９はこのスプリング２０の弾
性力で押し下げられており、ランナベーン制御カム２５
に繋がるカムロード２６、制御レバー２７、フローチャ
ートレバー２１及びパイロットバルブ２４等はオンカム
状態となったままである。

しかし、非常用電源により駆動される第１電磁弁１のソ
レノイドコイルｂ１が励磁されれば、このボートＰ１と
ボートＢ１とが通じるとともに、ボートＡ１はボートＴ
１に通じるため、まず起動停止弁シリンダ４の圧油は、
第２電磁弁２のボートＡ２よりボートＴ２を通って外部
に排出され、第１及び第２電磁弁１，２を繋ぐ配管内の
圧油も第１電磁弁１のボートＡ１からボートＴ１を通っ
て外部に排出されるため、プランジャ５はスブリング６
の弾性力によって押し下げられ、レバー７によってパイ
ロットバルブ１０が押し下げられて、主配圧弁９を閉動
作させるため、遂には水口サーボモータ１２を閉じ、ガ
イドベーン１４を全閉して水車を停止させる。

一方、第１電磁弁１のボートＰ工よりポートＢ１に通じ
た圧油は、配圧器１５のポートＹに入り、こねによって
このプランジャ１７を押し上げることによって、このポ
ートＹとボー１−　Ｚを通じでポートＺより出てランナ
ーベーン制御弁シリンダ１８内に入るため、プランジ＋
１９を押し上げて前述（、た第３電磁弁３による停止動
作と全く同様に１．エラー子ベー、５・２９を全開して
、制動力を兄牛させ１急速に′１′ＩＣ車を停止１．１
至らしめることがＣきるの°７′あ、５゜なｊ２１、本会明は上述ｉ２、かつ図面に示した実施例
に限定されるものではなく、その要旨を変更し７′Ｊい
範囲゛τ゛種々変形して実施でき、］、ことは勿論であ
る。

、ｊ−請イ゛）実施例の（１４成によると、７：爾Ｆの
停止命令が発せられた場合において、第２及び第３電磁
弁２．３の制御電源の喪失或いはこれらの電磁弁２゜３
のスプールＳ２．Ｓ３が固着して動作不能になって水車
を停止させることができない場合に陥っても、第１電磁
弁１により安全に水車を停止させることができる。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような構成であるので、電磁弁を３個使
用するとともに、配圧器を１個付加しただけで、その給
油回路と排油回路を適当１ごすることによって、停止装
置の二重化による安全性を保つことができ、従って安価
で信頼性の高い水車の非常停止装置を得ることができる
ばかりでなく、それ程大きな設置スペースを占めてしま
うことがないといった効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は水車の正常な
運転状態を示す系統断面図、第２図は非常停止状態を示
す系統断面図で・ある、。１．２．３・・・電磁弁、４・・・起動停止弁シリンダ
、う・・・同プランジャ、６・・・同スプリング、７・
・・レノく−１８・・・ガバナスビーダ、９・・・主配
圧弁、１０・・・パイロットバルブ、１２・・・水口操
作サーボモータ、１４・・・ガイドベーン、１５・・・
配圧器、１６・・・同プランジャ、１７・・・同スプリ
ング、１８・・・ランナベーン制御弁シリンダ、１９・
・・同プランジャ、２０・・・同スプリング、２１・・
・フローティングレバー、２３・・・ランナベーン配圧
弁、２４・・・パイロットバルブ、２５・・・ランナベ
ーン制御カム、２６・・・カムロッド、２８・・・う〉
゛ナベーンサーボそ一タ、２９・・・ランナーベーン。

Claims

【特許請求の範囲】

調速器の起動停止弁シリンダ内の圧油を排除するととも
に、ランナベーン制御弁シリンダ内に圧油を給油するこ
とにより水車を非常停止させるようにした水車の非常停
止装置において、第１電磁弁と第２電磁弁とを、この第
１及び第２電磁弁を通過した圧油が上記起動停止弁シリ
ンダ内に給油されるよう連結するとともに、第１又は第
２電磁弁の少なくとも一方を切換えることによって、上
記起動停止弁シリンダ内の圧油を排除するよう構成し、
更に第３電磁弁と配圧器とを備え、上記第１電磁弁とこ
の第３電磁弁とを、この第１又は第３電磁弁の少なくと
も一方を切換えることによって、配圧器を介して圧油が
上記ランナベーン制御弁シリンダ内に給油されるように
接続したことを特徴とする水車の非常停止装置。