WO2018055829A1 - スイッチギヤ - Google Patents

Abstract

本発明は、扉が開の状態の断路位置では開閉器の移動が阻止され、扉が閉の状態で断路位置から運転位置に開閉器を移動させる間は、扉の開閉操作をできなくして作業員の安全性を向上させることができるスイッチギヤを提供する。　本発明によるスイッチギヤは、開閉器を開閉器室に出し入れする際に開閉する扉が開の状態で、かつ、開閉器が断路位置では、ストッパー金具とストッパーピンとが干渉して開閉器は断路位置で停止し、扉が閉の状態で、かつ、開閉器が断路位置から運転位置に移動する間は、扉固定金具がストッパー操作金具を押し込んでストッパー操作レバーを回転させ、ストッパー金具が持ち上げられることで開閉器が出し入れ可能になると共に、ハンドル挿入口カバーを開くとハンドルが挿入可能となり、筒状部材と開閉器出し入れ機構が係合することを特徴とする。

Description

スイッチギヤ

　本発明はスイッチギヤに係り、特に、開閉器に引出し操作のインターロック装置を備えているものに好適なスイッチギヤに関する。

　一般に、スイッチギヤの開閉器室に収納されている引出型の開閉器は、開閉器室内における運転位置及び試験位置があり、運転位置において、主回路断路部が自動的に連結され、その状態で開閉器を投入することにより運転状態となる。また、試験位置では、開閉器の投入及び遮断の試験を行う。

　試験位置で開閉器を投入し、その状態で運転位置へ開閉器を移動したとすると、主回路断路部が接続した瞬間、電流が開閉器に流れ、特に事故等により短絡電流が流れた場合、例えば、主回路断路部において電磁力により、開閉器を引き出す方向に力が働くため、操作者に対し異常に大きな力が作用し、或いはアークに晒され非常に危険である。

　そのため、引出型の開閉器は、必ず引出操作のインターロック装置を備えている。即ち、このインターロック装置は、試験位置又は運転位置で開閉器が投入状態にある場合には、開閉器が引出しできないように、運転と試験の途中の位置では、機械的及び電気的に開閉器が投入できないようするものである。

　このようなスイッチギヤのインターロック装置に関連する先行技術文献としては、特許文献１乃至３を挙げることができる。

　この特許文献１には、遮断器室から引出型遮断器を引き出したり挿入したりする際、主回路断路部に置かれたシャッターを開け閉めするシャッター駆動レバーの端部に連結した搖動リンクを、引出型遮断器のローラで駆動することが記載されている。

　また、特許文献２には、盤外引出型の閉鎖配電盤等に装着する開閉装置を引き出す際に、正面扉が開放状態にあるときは開閉装置の移動ができないようにレバーの動きを妨げるロック装置を開閉装置に取り付けたことが記載されている。

　更に、特許文献３には、引出型開閉機器の移動台車にインターロックレバーを開閉軸レバーと連動して取り付けることにより、開閉機器の投入状態では引き出し操作ができないようにすることが記載されている。

特開２００１－１６７１７号公報 特開平２－１１９５０７号公報 特開昭６０－２０４２０４号公報

　しかしながら、上述した特許文献１乃至３には、主回路断路部をシャッターで開け閉めすること、或いは扉が開放状態にあるときは開閉装置が移動できないようにレバーの動きを妨げるロック装置を設けること、更には引出型開閉機器の投入状態では引出操作ができないようにすることが記載されているが、扉が開の状態の断路位置では、遮断器の移動が阻止され、扉が閉の状態で断路位置から運転位置に開閉機器を移動させる間は、扉の開閉操作ができなくするような対策については記載されておらず、例えば、作業員が誤って操作してしまう（操作訓練を受けていない作業員が扉を開けてしまう）際の対策については考慮されておらず、作業員の安全性に配慮しているとは言い難い。

　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、扉が開の状態の断路位置では開閉器の移動が阻止され、扉が閉の状態で断路位置から運転位置に開閉器を移動させる間は、扉の開閉操作をできなくして作業員の安全性を向上させるスイッチギヤを提供することにある。

　本発明のスイッチギヤは、上記目的を達成するために、筐体と、前記筐体の内部に配置されている開閉器室と、前記開閉器室内に配置され台車上に搭載される開閉器と、前記開閉器を開閉器室に出し入れする際に開閉される扉とを備えたスイッチギヤであって、前記開閉器室の内壁に設置するストッパー金具及びストッパー操作金具と、一端が前記ストッパー金具に、他端が前記ストッパー操作金具に接続され回転可能なストッパー操作レバーと、前記開閉器に設けられているストッパーピンと、前記扉の内側に突出している扉固定金具と、前記開閉器を出し入れするためのハンドルと、前記扉に設けられ前記ハンドルが挿入される筒状部材と、前記筒状部材に挿入された前記ハンドルが係合される開閉器出し入れ機構と、前記ハンドルが挿入されていない時には前記筒状部材の挿入口を塞ぐハンドル挿入口カバーとを備え、前記扉が開の状態で、かつ、前記開閉器が断路位置では、前記ストッパー金具と前記ストッパーピンとが干渉して前記開閉器は断路位置で停止し、前記扉が閉の状態で、かつ、前記開閉器が断路位置から運転位置に移動する間は、前記扉固定金具が前記ストッパー操作金具を押し込んで前記ストッパー操作レバーを回転させ、前記ストッパー金具が持ち上げられることで前記開閉器が出し入れ可能になると共に、前記ハンドル挿入口カバーを開くと前記ハンドルが挿入可能となり、前記筒状部材と前記開閉器出し入れ機構が係合することを特徴とする。

　本発明によれば、扉が開の状態の断路位置では開閉器の移動が阻止され、扉が閉の状態で断路位置から運転位置に開閉器を移動させる間は、扉の開閉操作をできなくして作業員の安全性を向上させることが可能なスイッチギヤを得ることができる。

本発明を適用した実施例１のスイッチギヤにおける全体構成の斜視図である。 本発明を適用した実施例１のスイッチギヤにおける全体構成の一部を破断して内部構造を示す斜視図である。 本発明を適用した実施例１のスイッチギヤにおける遮断器未挿入で扉開状態の遮断器室を示す概略斜視図である。 図３の状態におけるストッパー金具、ストッパー操作金具、ストッパー操作レバーと及び係合レバーとの関係を示す図である。 本発明を適用した実施例１のスイッチギヤの試験位置における遮断器室に遮断器が格納された状態を示す側面図である。 本発明を適用した実施例１のスイッチギヤの扉開で断路位置における遮断器室に遮断器が挿入された状態を示す側面図である。 本発明を適用した実施例１のスイッチギヤの扉閉で断路位置における遮断器室に遮断器が挿入された状態を示す側面図である。 図７において、ハンドル挿入口カバーでハンドル挿入口が塞がれている状態を示す部分斜視図である。 図７において、ハンドル挿入口カバーでのハンドル挿入口の塞ぎが開放されハンドルが挿入口に挿入される状態を示す部分斜視図である。 本発明を適用した実施例１のスイッチギヤの扉閉でシャッター開放位置における遮断器室に遮断器が挿入された状態を示す側面図である。 本発明を適用した実施例１のスイッチギヤの扉閉で遮断器運転位置における遮断器室に遮断器が挿入された状態を示す側面図である。 図１１において、係合レバーの溝と扉の係合ピンが係合している状態を示す部分斜視図である。 図１１において、係合レバーの溝と扉の係合ピンの係合が解かれた状態を示す部分斜視図である。 本発明を適用したスイッチギヤに採用される遮断器を示す図である。 本発明を適用したスイッチギヤの変形例であり、スイッチギヤの奥行き方向に沿って切断した断面図である。

　以下、図示した実施例に基づいて本発明のスイッチギヤを説明する。なお、各図において、同一構成部品には同符号を使用する。

　図１及び図２に、本発明を適用した実施例であるスイッチギヤ全体構成の概略を示す。
本実施例では、開閉器の一例として遮断器を用いて説明する。

　図１及び図２に示すように、本実施例のスイッチギヤは、筐体３０と、この筐体３０の内部に配置されている上段遮断器室３１ａ及び下段遮断器室３１ｂ内に収納されて電流の投入及び遮断を行い、それぞれが台車２３上に搭載されている遮断器１５ａ及び１５ｂと、上段遮断器室３１ａ及び下段遮断器室３１ｂの奥側に配置され、遮断器１５ａ及び１５ｂの断路部端子１７ａ及び１７ｂ（図１４参照）と断路部ブッシング７ａ及び７ｂ（図１４参照）を介して接続されている母線室３２に収納された母線３３と、母線室３２の奥側に配置され、接続端子（図示せず）を介して接続されているケーブル室３４に収納されたケーブル（図示せず）と、遮断器１５ａ及び１５ｂを上段遮断器室３１ａ及び下段遮断器室３１ｂに出し入れする際に開閉される正面扉１（図３参照）とを備えて概略構成されている。

　上述した遮断器１５ａ及び１５ｂは真空遮断器等から成ると共に、電磁操作器２５で開閉操作され、断路部端子１７ａ及び１７ｂが断路部ブッシング７ａ及び７ｂを介して母線室３２内の母線３３に接続される（図１４は、断路部端子１７ａ及び１７ｂと断路部ブッシング７ａ及び７ｂが未接続の状態である）。

　なお、上記した上段遮断器室３１ａ、下段遮断器室３１ｂ、ケーブル室３４、及び母線室３２のそれぞれは、隔壁により隔離されている。

　また、本実施例のスイッチギヤは、図３に示すように、上段遮断器室３１ａ（下段遮断器室３１ｂは上段遮断器室３１ａと同様な構成なので、以下では、代表して上段遮断器室３１ａについて説明する）には、断路部ブッシング７ａ及び７ｂの充電部をカバーするシャッター３ａ及び３ｂが設けられている。

　このシャッター３ａ及び３ｂは、シャッター操作ロッド用ガイド８ａ及び８ｂと、このシャッター操作ロッド用ガイド８ａ及び８ｂ内を移動するシャッター操作ロッド４ａ及び４ｂと、このシャッター操作ロッド４ａ及び４ｂを操作するシャッター操作レバー５ａ及び５ｂとから成り、遮断器１５ａが上段遮断器室３１ａ内に未挿入の状態では、シャッター３ａ及び３ｂは自重で下がり、断路部ブッシング７ａ及び７ｂの充電部をカバーしている。

　また、シャッター操作レバー５ａ及び５ｂには、シャッター３ａ及び３ｂの誤開閉を防止するための南京錠６ａ及び６ｂが取り付けられている。

　また、本実施例のスイッチギヤは、図５乃至図７、図１０、図１１に示すように、上段遮断器室３１ａ内の内壁に固定ピン１３を介して回転可能に係合レバー１２が設置され、この係合レバー１２と係合する係合ピン１４が正面扉１の内側に設けられている。

　また、上段遮断器室３１ａ内の内壁にストッパー金具９ｃ及びストッパー操作金具９ａが設けられ、一端が可動連結ピン１１ｂを介してストッパー金具９ｃに、他端が可動連結ピン１１ａを介してストッパー操作金具９ａにクランク状のストッパー操作レバー９ｂが回転可能に接続されている。遮断器１５ａにはストッパーピン１６が設けられ、正面扉１の内側に突出するように扉固定金具２０が設けられている。

　更に、上段遮断器室３１ａを出し入れするためのハンドル２１と、正面扉１に設けられハンドル２１が挿入される筒状部材２４と、この筒状部材２４に挿入されたハンドル２１が係合される遮断器出し入れ機構１８と、ハンドル２１が挿入されていない時には筒状部材２４の挿入口を塞ぐハンドル挿入口カバー２とを備えている。また、遮断器出し入れ機構１８と接触して遮断器１５ａを固定するフレーム固定板１９を備えている。

　次に、本実施例のスイッチギヤの動作について、図３乃至図１３を用いて説明する。

　まず、図３に示すように、遮断器１５ａが上段遮断器室３１ａに未挿入の状態では、シャッター３ａ及び３ｂは自重で下がり、断路部ブッシング７ａ及び７ｂの充電部をカバーしている。この時のストッパー操作金具９ａ、ストッパー操作レバー９ｂ及びストッパー金具９ｃと係合レバー１２の関係は、図４に示すようになっている。即ち、ストッパー操作金具９ａ、ストッパー操作レバー９ｂ及びストッパー金具９ｃは未動作（図４の状態）で、係合レバー１２は、先端に設けられたＵ字状の溝１２ａ側が固定ピン１３を中心に下方に下がり、反対側（溝１２ａが形成されていない側）が上方に上がって傾斜している。

　次に、試験位置では、図５に示すように、遮断器１５ａが上段遮断器室３１ａ内に格納されると、遮断器１５ａに設けられているストッパーピン１６により係合レバー１２が固定ピン１３を中心に回転して水平状態に保たれる。このため、係合レバー１２と正面扉１に設けられている係合ピン１４とは干渉しないことから正面扉１は開閉可能である。

　正面扉１が開の状態で、かつ、遮断器１５ａが断路位置では、図６に示すように、遮断器１５ａを断路位置まで押込むと、ストッパー金具９ｃと遮断器１５ａに設けられているストッパーピン１６とが干渉して、遮断器１５ａは断路位置で停止する。遮断器１５ａが断路位置まで押込まれると、遮断器出し入れ操作機構１８と上段遮断器室３１ａに設けられているフレーム固定板１９が接触して両者が固定される。

　図７乃至図９を用いて、正面扉１が閉の状態で、かつ、遮断器１５ａを断路位置より奥に進める動作について説明する。

　該図において、正面扉１を閉めると、扉固定金具２０がストッパー操作金具９ａを押し込むことでストッパー操作レバー９ｂを固定ピン１０ｂを中心に反時計方向に回転させる。これにより、ストッパー操作レバー９ｂがストッパー金具９ｃを持ち上げることで、ストッパー金具９ｃとストッパーピン１６の干渉が解かれ遮断器１５ａが出し入れ可能状態となる。

　この状態で正面扉１に設けられているスライド穴１ｂに沿ってつまみ２ｂを左へスライドさせる。するとハンドル挿入口カバー２が左へスライドし、正面扉１側のハンドル挿入口１ａとハンドル挿入口カバー２側のハンドル挿入口２ａが一致し、ハンドル２１が挿入可能となる。このとき筒状部材２４と遮断器出し入れ機構１８が係合するため、ハンドル挿入口カバー２が開いている場合は、正面扉１の開閉操作ができなくなる。

　更に、安全性を向上させるためには、正面扉１の開閉操作ができなくなるとき、ハンドル挿入口カバー２の動きによってＯＮ／ＯＦＦするスイッチを設けても良い。例えば、正面扉１の裏に、ハンドル挿入口カバー２が最も左に位置した時に、ハンドル挿入口カバー２自体によって押されてＯＮになるスイッチを設ける。このスイッチがＯＮの場合、遮断器の操作機構を制御する制御回路が電気的に切断される構成としておく。こうすることで、ハンドル挿入口カバー２が空いている時に誤って遮断器内の接点が操作され、アークが発生する虞を低減することができる。

　シャッター３ａ及び３ｂが開放位置では、図１０に示すように、ハンドル２１を操作して遮断器１５ａが上段遮断器室３１ａの奥側に移動し、ストッパーピン１６の位置に従って係合レバー１２が固定ピン１３を中心に反時計方向に回転移動する。このとき、係合レバー１２の先端に設けられたＵ字状の溝１２ａと正面扉１に設けられた係合ピン１４が係合することによって、遮断器１５ａが断路位置よりも奥側にいる間は正面扉１の開閉を制御（開閉操作できないように）する。

　また、遮断器１５ａに固定されたシャッター操作ピン２２が、シャッター操作レバー５ａ及び５ｂと干渉することで回転駆動し、シャッター操作ロッド４ａ及び４ｂを介してシャッター３ａ及び３ｂを持ち上げる。

　遮断器１５ａの運転位置では、図１１乃至図１３に示すように、ハンドル２１を操作して遮断器１５ａが上段遮断器室３１ａの更に奥側へ押し込むことで、遮断器１５ａと接続される断路部端子１７ａ及び１７ｂが断路部ブッシング７ａ及び７ｂ内の導体と接続されてハンドル２１を取り外し、ハンドル挿入口カバー２で筒状部材２４の挿入口を閉めることで遮断器１５ａが運転可能になる。

　この時（遮断器１５ａが運転可能な時）は、係合ピン１４と係合レバー１２が係合しており、正面扉１の開閉は制御されたまま（開閉操作ない状態が維持されまま）である。

　この状態(正面扉１の開閉操作ができない状態)においても、係合ピン１４をスライドさせることで、係合レバー１２との係合が外れ緊急時の正面扉１の強制開放も可能である。

　従って、本実施例によれば、正面扉１が開の状態の断路位置では遮断器１５ａの移動が阻止され、正面扉１が閉の状態で断路位置から運転位置に遮断器１５ａを移動させる間は、正面扉１の開閉操作を不可能にすることで、作業員が訓練を受けているか否かに関係なく誤操作を防止することが可能となり、スイッチギヤの安全性を向上させることが可能となる。

　また、最もアークが発生する虞のある遮断器１５ａの位置で正面扉１を物理的に開けられないようにすることで、万が一、アークによる爆風が発生しても、作業者に深刻な被害を与える虞はない。

　なお、本実施例は、遮断器を上下２段に配置した例にについて説明したが、遮断器は１段のみの配置であっても良いし、多段に遮断器を配置した場合でもいずれか１段のみの遮断器に適用することでも、上述した本実施例と同様な効果を得ることができる。
[変形例]
　例えば、本実施例を適用した別の例として、図１５のように構成されたスイッチギヤについて説明する。

　図１５は、スイッチギヤを奥行き方向に沿って切断した断面図である。図１５の左側に１段の開閉器室３５を有し、右側（スチイギヤの奥方向）に母線室３２とケーブル室３４を有する。

　開閉器室３５内のイントーロック構造については、実施例１と同様のため説明を省略する。

　このように、本発明は開閉器室３５が１段であっても複数段であっても適用可能であり、開閉器が移動機構のついた引出型であれば遮断器でも断路器でも適用可能である。

　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、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易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・置換をすることが可能である。

　１…正面扉、１ａ…正面扉側のハンドル挿入口、１ｂ…スライド穴、２…ハンドル挿入口カバー、２ａ…ハンドル挿入口カバー側のハンドル挿入口、２ｂ…つまみ、３ａ、３ｂ…シャッター、４ａ、４ｂ…シャッター操作ロッド、５ａ、５ｂ…シャッター操作レバー、６ａ、６ｂ…南京錠、７ａ、７ｂ…断路部ブッシング、８ａ、８ｂ…シャッター操作ロッド用ガイド、９ａ…ストッパー操作金具、９ｂ…ストッパー操作レバー、９ｃ…ストッパー金具、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１３…固定ピン、１１ａ、１１ｂ…可動連結ピン、１２…係合レバー、１２ａ…係合レバーの溝、１４…係合ピン、１５ａ、１５ｂ…遮断器、１６…ストッパーピン、１７ａ、１７ｂ…断路部端子、１８…遮断器出し入れ機構、１９…フレーム固定板、２０…扉固定金具、２１…ハンドル、２２…シャッター操作ピン、２３…台車、２４…筒状部材、２５…電磁操作器、３０…筐体、３１ａ…上段遮断器室、３１ｂ…下段遮断器室、３２…母線室、３３…母線、３４…ケーブル室、３５…開閉器室。

Claims (9)

1. 　筐体と、前記筐体の内部に配置されている開閉器室と、前記開閉器室内に配置され台車上に搭載される開閉器と、前記開閉器を開閉器室に出し入れする際に開閉される扉とを備えたスイッチギヤであって、
   　前記開閉器室の内壁に設置するストッパー金具及びストッパー操作金具と、一端が前記ストッパー金具に、他端が前記ストッパー操作金具に接続され回転可能なストッパー操作レバーと、前記開閉器に設けられているストッパーピンと、前記扉の内側に突出している扉固定金具と、前記開閉器を出し入れするためのハンドルと、前記扉に設けられ前記ハンドルが挿入される筒状部材と、前記筒状部材に挿入された前記ハンドルが係合される開閉器出し入れ機構と、前記ハンドルが挿入されていない時には前記筒状部材の挿入口を塞ぐハンドル挿入口カバーとを備え、
   　前記扉が開の状態で、かつ、前記開閉器が断路位置では、前記ストッパー金具と前記ストッパーピンとが干渉して前記開閉器は断路位置で停止し、前記扉が閉の状態で、かつ、前記開閉器が断路位置から運転位置に移動する間は、前記扉固定金具が前記ストッパー操作金具を押し込んで前記ストッパー操作レバーを回転させ、前記ストッパー金具が持ち上げられることで前記開閉器が出し入れ可能になると共に、前記ハンドル挿入口カバーを開くと前記ハンドルが挿入可能となり、前記筒状部材と前記開閉器出し入れ機構が係合することを特徴とするスイッチギヤ。
2. 　請求項１に記載のスイッチギヤにおいて、
   　前記扉が開の状態で、かつ、前記開閉器が断路位置では、前記開閉器が断路位置まで押込まれると、前記開閉器出し入れ操作機構と前記開閉器室に設けられているフレーム固定板が接触して両者が固定されることを特徴とするスイッチギヤ。
3. 　請求項１に記載のスイッチギヤにおいて、
   　前記開閉器室内の内壁に固定ピンを介して回転可能に設置されている係合レバーと、前記扉の内側に設けられ前記係合レバーと係合する係合ピンとを備え、
   　前記開閉器が前記開閉器室内に格納されると、前記ストッパーピンにより前記係合レバーは前記固定ピンを中心に回転して水平状態に保たれ、前記係合レバーと前記係合ピンとは干渉しないことを特徴とするスイッチギヤ。
4. 　請求項３に記載のスイッチギヤにおいて、
   　前記ハンドルを操作して前記開閉器が前記開閉器室の奥側に移動すると前記ストッパーピンの位置に従って前記係合レバーが回転移動し、前記係合レバーの先端に設けた溝と前記係合ピンが係合することを特徴とするスイッチギヤ。
5. 　請求項４に記載のスイッチギヤにおいて、
   　前記ハンドル挿入口カバーの動きと連動するスイッチをさらに有し、
   　前記スイッチがＯＮの場合、前記開閉器室内の操作機構を制御回路が電気的に切断されることを特徴とするスイッチギヤ。
6. 　請求項５に記載のスイッチギヤにおいて、
   　前記開閉器と接続される断路部端子が断路部ブッシング内の導体と接続されると共に、前記ハンドルを取り外し、かつ、前記ハンドル挿入口カバーで前記筒状部材の挿入口を閉めることで前記挿入口が締められたとき、前記係合ピンと前記係合レバーが係合されることを特徴とするスイッチギヤ。
7. 　請求項６に記載のスイッチギヤにおいて、
   　前記扉の開閉操作ができない状態が維持されている際に、前記係合ピンをスライドさせることで前記係合レバーとの係合が外れることを特徴とするスイッチギヤ。
8. 　請求項１に記載のスイッチギヤにおいて、
   　前記開閉器室に、シャッターが設けられ、前記開閉器が前記開閉器室内に未挿入の状態では、前記シャッターは自重で下がり断路部ブッシングの充電部をカバーすることを特徴とするスイッチギヤ。
9. 　請求項８に記載のスイッチギヤにおいて、
   　前記シャッターは、シャッター操作ロッド用ガイドと、該シャッター操作ロッド用ガイド内を移動するシャッター操作ロッドと、該シャッター操作ロッドを操作するシャッター操作レバーとから成り、
   　前記開閉器に固定されたシャッター操作ピンが前記シャッター操作レバーと干渉することで前記シャッター操作レバーが回転駆動し、前記シャッター操作ロッドを介して前記シャッターを持ち上げ、前記断路部ブッシングの充電部が開放されることを特徴とするスイッチギヤ。

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