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公開番号2021072164
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210506
出願番号2019195978
出願日20191029
発明の名称ガス遮断器
出願人株式会社日立製作所
代理人ポレール特許業務法人
主分類H01H 33/40 20060101AFI20210409BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】
ばね操作器を操作したときのばね操作器の振動を抑制してガス遮断器の開路及び閉路動作時のばね操作器及び機構部における駆動力の伝達効率の低下を抑制しながら、補助機器または計器へのばね操作器による振動の影響を低減することが可能なガス遮断器を提供する。
【解決手段】
遮断部タンク2と、ばね操作器3と、機構部4と、架台5とを備え、機構部4は遮断部タンク2の端部に設けられたフランジ23に取付けられ、ばね操作器3は上部が機構部4に取付けられた支持部材31に取付けられ下部がフランジ23に固定された部材により支持され、遮断部タンク2はばね操作器3の下端が架台5の上面よりも上方に位置するように架台の上部に設けた脚部24及びフランジ23を下方に延伸して構成した脚部25により架台5上に支持され、補助機器または計器11が機構部4の下方に設けられている。
【選択図】 図1
特許請求の範囲【請求項1】
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、前記可動電極を動作させる動力を発生するばね操作器と、
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、
前記遮断部タンクを支持する架台とを備え、
前記機構部は前記遮断部タンクの長手方向の一方の端部に設けられたフランジに取付けられ、
前記ばね操作器は上部が前記機構部の前記遮断部タンクとの取付け部とは反対側に取付けられた支持部材に取付けられ、下部が前記フランジに固定された部材により支持され、
前記遮断部タンクは前記ばね操作器の下端が前記架台の上面よりも上方に位置するように前記架台上に支持され、
補助機器または計器が前記機構部の下方に設けられていることを特徴とするガス遮断器。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
請求項1に記載のガス遮断器において、
前記遮断部タンクは前記架台の上部に設けた脚部及び前記フランジを下方に延伸して構成した脚部により支持されていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項3】
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、前記可動電極を動作させる動力を発生するばね操作器と、
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、
前記遮断部タンクを支持する架台とを備え、
前記機構部は前記遮断部タンクの長手方向の一方の端部に設けられたフランジに取付けられ、
前記ばね操作器は上部が前記機構部の前記遮断部タンクとの取付け部とは反対側に取付けられた支持部材に取付けられ、下部が前記フランジに固定された部材により支持され、
前記遮断部タンクは前記架台の上部に設けた脚部及び前記フランジを下方に延伸して構成した脚部により支持され、
補助機器または計器が前記機構部の下方に設けられていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項4】
請求項3に記載のガス遮断器において、
前記遮断部タンクは前記ばね操作器の下端が前記架台の上面よりも上方に位置するように前記架台の上部に設けた脚部及び前記フランジを下方に延伸して構成した脚部により前記架台上に支持されていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項5】
請求項1〜4の何れか一項に記載のガス遮断器において、
前記補助機器または前記計器は前記フランジに固定された部材とは別体の前記フランジに取付けられた支持部材に取付けられていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項6】
請求項1〜5の何れか一項に記載のガス遮断器において、
前記機構部、前記ばね操作器及び前記補助機器または前記計器を全て覆う覆い部材が設けられていることを特徴とするガス遮断器。
【請求項7】
請求項1〜6の何れか一項に記載のガス遮断器において、
前記ばね操作器の下部を支持する前記フランジに固定された部材は、前記ばね操作器を構成する遮断ばねおよび投入ばねをそれぞれ収納するケースを支持する板部材と、前記板部材の端部に設けられたサポート部と、前記フランジに固定され前記サポート部と連結する部材により構成されることを特徴とするガス遮断器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明はガス遮断器に関する。
続きを表示(約 8,200 文字)【背景技術】
【0002】
近年、高電圧の電力系統に用いるガス遮断器に、駆動源として金属ばねを用いたばね操作器の適用が広まっている。ばね操作器は、従来から適用されている油圧操作器に対し、巡視点検の簡略など保守業務を省力できる利点がある。
ばね操作器を用いたガス遮断器として特許文献1に記載のものがある。特許文献1には、遮断ばねケース及び投入ばねケースに設けられた板部材を、サポートなどを介して架台に固定することで、遮断ばね、投入ばねが高速で動作したときの遮断ばねケース、投入ばねケースの天地方向の振動を抑制し、開路及び閉路動作時の操作器及び機構部の機構の駆動効率を向上させることができる点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2017-195153号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1では、ばね、ばね駆動機構の他にガス遮断器として必須となる補助開閉器等の補助機器やガス密度計等の計器の取付け箇所については検討されていない。通常、計器は利便性を考慮して操作箱のインターフェース側に設置されている。本発明者らの検討によれば、ばね操作器を操作した時の振動により例えば補助機器や計器の接点が誤動作する懸念がある。また、振動による補助機器や計器の接点の誤作動を防止するため補助機器や計器をばね操作器から離して設置することが考えられるが操作箱を必要以上に大きくすることにつながる。
【0005】
本発明の目的は、ばね操作器を操作したときのばね操作器の振動を抑制してガス遮断器の開路及び閉路動作時のばね操作器及び機構部における駆動力の伝達効率の低下を抑制しながら、補助機器または計器へのばね操作器による振動の影響を低減することが可能なガス遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は上記課題を解決するためにガス遮断器を特許請求の範囲に記載のように構成したものである。具体的には、本発明のガス遮断器は、例えば、遮断部タンクのフランジへの計器の取り付けを可能とする空間を確保して、遮断部タンクのフランジに計器を取り付けてばね操作器による振動が伝わり難くするようにしたものである。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、ばね操作器を操作したときのばね操作器の振動を抑制してガス遮断器の開路及び閉路動作時のばね操作器及び機構部における駆動力の伝達効率の低下を抑制しながら、補助機器または計器へのばね操作器による振動の影響を低減することが可能となる。
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。
【図面の簡単な説明】
【0008】
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。
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。
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。
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。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
ガス遮断器1は、図1に示すように、遮断部タンク2と、ばね操作器3と、機構部4と、架台5を備えている。
【0010】
遮断部タンク2は、例えば円筒状の部材で構成されており、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。遮断部タンク2の内部には、図2に示すように、固定電極21と可動電極22が設けられている。可動電極22には機構部4を介してばね操作器3の駆動力が伝達され、可動電極22は固定電極21と接触又は非接触状態となるように動作する。
【0011】
遮断部タンク2の長手方向一端部にはフランジ23が設けられている。フランジ23の外周部には図4に示す操作箱(覆い部材)9が取付けられる。操作箱9は機構部4、ばね操作器3の全体を覆うように設けられ、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るようにしている。フランジ23は後述のように地方向(下方向)に延伸するように形成されている。
【0012】
機構部4を構成する機構部フレーム41がフランジ23に取付けられており、機構部4はフランジ23を介して遮断部タンク2に支持されている。
【0013】
機構部フレーム41の遮断部タンク2側とは反対側に背板32が取付けられている。背板32の機構部フレーム41側とは反対側の面にはばね操作器3が取付けられるフレーム(支持部材)31が固定(締結)されている。ばね操作器3は、フレーム31及び機構部4を介して遮断部タンク2に設けられ、機構部4の遮断部タンク2側とは反対側に位置する。
【0014】
ばね操作器3は、図2に示すように、遮断ばね33及び投入ばね34を備え、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を動作(開路及び閉路動作)させる。遮断ばね33と投入ばね34は、円筒状の遮断ばねケース36と円筒状の投入ばねケース37にそれぞれ収納されている。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。
【0015】
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。機構部4は、機構部フレーム41、遮断部ロッド42、機構部レバー43及び駆動力伝達ロッド44により構成されている。機構部フレーム41には機構部4を構成する機構部レバー43などが収納されて設けられている。遮断部ロッド42の一端は図2に示すように可動電極22に連結されており、ばね操作器3からの駆動力により可動電極22を駆動する。機構部レバー43は、ばね操作器3からの駆動力を伝達する駆動力伝達ロッド44の一端が接続され、遮断部ロッド42にばね操作器3の駆動力を伝達する。駆動力伝達ロッド44の他端は、ばね操作器3内の操作器レバー35に接続されている。操作器レバー35には遮断ばね用ロッド(図示省略)を介して遮断ばね33が接続されている。操作器レバー35は、ばね操作器3内のフレーム31に支持された軸に支持され、ばね操作器3内において回転自在に支持されている。また、操作器レバー35を支持する軸には投入ばね用の操作器レバー(図示省略)が支持されており、投入ばね用の操作器レバーには投入ばね用ロッド(図示省略)を介して投入ばね34が接続されている。
【0016】
ばね操作器3によりガス遮断器1は次のように動作する。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、この遮断ばね33の動作を動力源として操作器レバー35が反時計回りに回転し、駆動力伝達ロッド44、機構部レバー43、遮断部ロッド42を介して操作器レバー35の動きが可動電極22伝達されて、可動電極22を固定電極21から引き離す。
また、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、投入ばね用の操作器レバーを時計回りに回転させ、もって、可動電極22を固定電極21に投入させると共に、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。
【0017】
次に、遮断部タンク2の支持構造について説明する。本実施例では遮断部タンク2の支持構造を工夫することにより、ばね操作器3の振動の影響が小さい、補助機器や計器の設置スペースを確保している。
本実施例では、遮断部タンク2は、架台5の上に取り付けた脚部24,25を介して架台5により支持及び固定されている。脚部24は、遮断部タンク2の機構部4及びばね操作器3側とは反対側において遮断部タンク2を架台5上で支持する。脚部24の設置部が架台5の上面に固定される。遮断部タンク2の機構部4及びばね操作器3側は、本実施例では、遮断部タンク2と取合うフランジ23を用いて架台5上に支持されている。すなわち、本実施例では、フランジ23を地方向(下方向)に延伸し、地方向に延伸したフランジ23の下部に架台5への設置部を取り付け、フランジ23と設置部により機構部4及びばね操作器3側の脚部25を構成している。フランジ23とは別に脚部24と同様な構成の脚部を設けて遮断部タンク2の機構部4及びばね操作器3側を支持するようにしても良い。但し、部品点数の少なさや工数の少なさからフランジ23を地方向に延伸させて脚部25を構成する方が望ましい。
【0018】
特許文献1においても、遮断部タンクは遮断部タンクの長手方向の両端部付近においてタンク脚部を介して架台に固定されている。しかしながら、特許文献1においては、タンク脚部は架台上で遮断部タンクが転倒するのを防止するものであり、タンク脚部の天地方向(上下方向)の長さが短く、遮断部タンクの下面と架台の上面との間の距離は殆どない。本実施例では、脚部24及びフランジ23を利用した脚部25の天地方向(上下方向)の長さを長くしており(脚部24及びフランジ23を利用した脚部25を地方向に延伸させており)、遮断部タンク2の下面と架台5の上面との間の距離が大きい。
【0019】
本実施例では、脚部24及びフランジ23を利用した脚部25の長さを次のように設定している。すなわち、特許文献1では、遮断ばねケース及び投入ばねケースの下端部が架台の天側面(上面)よりも地側(下側)に位置しているのに対して、本実施例では、遮断ばねケース36及び投入ばねケース37の下端部が架台5の天側面(上面)よりも天側(上側)に位置するように脚部24及びフランジ23を利用した脚部25の長さが設定されている。このように脚部24及びフランジ23を利用した脚部25の長さを設定することにより、機構部4の下面と架台5の上面との間に大きな空間を形成することができる。
【0020】
架台5は、例えばL字鋼60〜66及び断面L字形の板鋼材67〜68により構成され、L字鋼61,62の下部に設けた設置部69は地面に固定される。架台5の上面を構成するL字鋼60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本設けられている。L字鋼60の長手方向の両端部には断面L字形の板鋼材67及び68が設けられ、断面L字形の板鋼材67及び68の上面が脚部24及び脚部25の設置部の取付け面となる。
【0021】
上述のように、本実施例では、脚部24及びフランジ23を利用した脚部25の長さを長くしたものであるが、これは遮断部タンク2を上下二分割の脚部により支持するようにしたとも言える。すなわち、通常の架台5を構成する脚部(地面など設置面に下端が位置する脚部)と、架台5上に下端が位置する脚部の二段構成で遮断部タンク2が支持されている。これにより機構部4の下面と架台5の上面との間に大きな空間を形成することができる。
【0022】
次に、本実施例における、ばね操作器3を操作したときのばね操作器3の振動を抑制してガス遮断器1の開路及び閉路動作時のばね操作器3及び機構部4における駆動力の伝達効率の低下を抑制する構成について説明する。
特許文献1では、遮断ばねケース及び投入ばねケースに設けられた板部材を、サポートなどを介して架台に固定することで、遮断ばね、投入ばねが高速で動作したときの遮断ばねケース、投入ばねケースの天地方向の振動を抑制し、開路及び閉路動作時の操作器及び機構部の機構の駆動効率を向上させている。本実施例では、遮断ばねケース36及び投入ばねケース37の下端部が架台5の天側面(上面)よりも天側(上側)に位置するようになっている。このため、遮断ばねケース36及び投入ばねケース37を連結する板部材(固定部材)38を架台5に連結できない。そこで、本実施例では、遮断ばねケース36及び投入ばねケース37を連結する板部材38をフランジ23に連結するようにしている。ただし、板部材38をフランジ23まで延伸させる構造ではなく、振動抑制サポート8を介してフランジ23に板部材38を接続するようにしている。振動抑制サポート8は、長方形の枠状の形状を有し、図1及び図2に示すように、長手方向(図面における左右方向)の部材の断面係数が大きくなるように上下方向の幅が大きくなるように構成され、長手方向のフランジ23側の端部にフランジ23との取付け面が設けられ、板部材38側の端部には板部材38の端部に取付けられたサポート部(固定部材)7との取付け面が設けられている。フランジ23、サポート部7及び振動抑制サポート8には、図1ないし図3に示すように、複数の穴が設けられており、これらの穴を介して、フランジ23と振動抑制サポート8とが、振動抑制サポート8とサポート部7とが、それぞれボルト締結されている。このように、ばね操作器3の下方が板部材38、サポート部7及び振動抑制サポート8を介してフランジ23に固定されている。板部材38、サポート部7、振動抑制サポート8は、フランジ23を介して遮断ばねケース36、投入ばねケース37を架台5に固定していることにもなる。
【0023】
遮断ばねケース36及び投入ばねケース37を連結する板部材38、サポート部7及び振動抑制サポート8がばね操作器3の振動抑制を実現している。本実施例では、振動抑制を次のように実現している。
【0024】
ばね操作器3の上部は、フレーム31、背板32及び機構部4を介してフランジ23に固定されている。そして、本実施例においては、ばね操作器3の下部が、板部材38、サポート部7及び振動抑制サポート8を介してフランジ23に固定されている。すなわち、ばね操作器3の上部及び下部においてフランジ23に固定されている。したがって、遮断ばね33が遮断ばねケース36内で高速に動作しても、遮断ばねケース36が板部材38、サポート部7及び振動抑制サポート8によりフランジ23を介して架台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。
同様に、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、投入ばねケース37が板部材38、サポート部7及び振動抑制サポート8によりフランジ23を介して架台5に固定されているために、投入ばねケース37の天地方向の振動が抑制される。よって、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。
【0025】
このように、ばね操作器を操作したときのばね操作器の振動を抑制してガス遮断器の開路及び閉路動作時のばね操作器及び機構部における駆動力の伝達効率の低下を抑制しながら、本実施例ではさらに補助機器または計器へのばね操作器による振動の影響を低減するようにしている。
振動による補助機器や計器の接点の誤作動を防止するため補助機器や計器をばね操作器3から離して設置することも考えられるが操作箱9を必要以上に大きくすることにつながる。本発明者らは、補助機器や計器をフランジ23に取付けることにより、ばね操作器3からの振動が直接伝わらないようにして、補助機器または計器へのばね操作器3による振動の影響を低減する構造が有効であることを見出した。しかしながら、特許文献1に記載のような構造では、補助機器や計器をフランジ23に取付ける空間を確保することが困難である。そこで、本実施例では、脚部24及びフランジ23を利用した脚部25を下方に延伸することにより、補助機器や計器を取付けするための空間10を確保している。この空間10は、操作箱9の内部であり、かつ、脚部24及びフランジ23を利用した脚部25を下方に延伸したことにより、振動源となるばね操作器3より可能な限り離れた場所でもある。また、本実施例による空間10は補助機器の保守作業も容易となる広さも確保可能であり、補助機器や計器の動作の信頼性向上につながる。また、本実施例では、操作箱9はばね操作器3及び機構部4を覆うだけの大きさに抑えた上で、補助機器や計器を操作箱9内に設置することができる。
【0026】
なお、本実施例では、振動抑制サポート8とは別体でフランジ23に固定されたサポート(図示省略)に計器(ガス密度計など)11が支持され、ばね操作器3による振動が板部材38、サポート部7及び振動抑制サポート8を介して計器11に伝わらないようになっている。
【0027】
また、本実施例では、遮断ばねケース36、投入ばねケース37の下端が架台5の天側面よりも天側に位置するように構成されているため、操作箱9は架台5と干渉しないように構成することができる。このため特許文献1に記載のガス遮断器のように操作箱に切欠きを設ける必要が無い。したがって、本実施例では、操作箱9の加工性また防水性の面で特許文献1よりも優れる。
【0028】
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。
【符号の説明】
【0029】
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、7・・・サポート部(固定部材)、8・・・振動抑制サポート、9・・・操作箱(覆い部材)、10・・・空間(補助機器ならびに計器取付けスペース)、11・・・計器、21・・・固定電極、22・・・可動電極、23・・・フランジ、24,25・・・脚部、31・・・フレーム(支持部材)、32・・・背板、33・・・遮断ばね、34・・・投入ばね、35・・・操作器レバー、36・・・遮断ばねケース、37・・・投入ばねケース、38・・・板部材(固定部材)、41・・・機構部フレーム、42・・・遮断部ロッド、43・・・機構部レバー、44・・・駆動力伝達ロッド、60〜66・・・L字鋼、67,68・・・断面L字形の板鋼材、69・・・設置部。

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