ガス遮断器、及びガス絶縁開閉装置用遮断器

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、本発明の一形態は、固定電極と可動電極とを内蔵した遮断部タンクと、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、前記機構部に設けられている。

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)