(57)【要約】【課題】双方向駆動機構および被駆動側電極を遮断部に着脱する作業を容易にすること及び駆動側電極と双方向駆動機構とを接続するロッドを軽量化することの両立を図るガス遮断器を提供する。【解決手段】密封タンク内に駆動側電極と被駆動側電極を対向して設け、駆動側電極は駆動側主電極と駆動側アーク電極とを有し、被駆動側電極は被駆動側主電極と被駆動側アーク電極５とを有し、駆動側アーク電極は操作器に接続され、駆動側電極からの駆動力を受ける駆動側連結ロッド１１と、駆動側連結ロッド１１の動作に対して被駆動側アーク電極５に接続した被駆動側連結ロッド１３とを有する双方向駆動機構部１０を有するガス遮断器において、前記駆動側連結ロッド１１の第一溝カム１６を、前記駆動側連結ロッド１１の駆動側電極と反対側の端部まで貫通するように構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側主電極と駆動側アーク電極を有し、操作器に接続され、密封タンク内に設けられた駆動側電極と、
被駆動側主電極と被駆動側アーク電極を有し、密封タンク内に前記駆動側電極と対向して設けられた被駆動側電極と、
双方向駆動機構部とを備え、
前記双方向駆動機構は、
前記駆動側電極からの駆動力を受ける駆動側連結ロッドと、
前記被駆動側アーク電極に接続された被駆動側連結ロッドと、
前記駆動側連結ロッドと前記被駆動側連結ロッドが内部を並進自在に移動するガイドと、
レバー固定ピンにより回動自在に固定され、前記被駆動側連結ロッドと前記駆動側連結ロッドを連結し、前記駆動側連結ロッドの動作に対して前記被駆動側連結ロッドを反対方向に動作させるためのレバーとを有し、
前記駆動側連結ロッドの溝カムが前記駆動側連結ロッドの駆動側電極と反対側の端部まで貫通していることを特徴とするガス遮断器。
【請求項２】
請求項１において、
前記駆動側連結ロッドの駆動側電極と反対側の端部に補助ブロックを着脱可能に構成したことを特徴とするガス遮断器。
【請求項３】
請求項２において、
前記双方向駆動機構が取り付けられるベース部材が被駆動側導体に対して着脱可能に構成したことを特徴とするガス遮断器。
【請求項４】
請求項２において、
前記駆動連結ロッドの溝カム部分は、第一直線部、傾斜部、第二直線部を含む第一溝カムを有し、
第一直線部と第二直線部は駆動軸方向に対してほぼ平行な異なる軸線上に設けられ、その間に傾斜部が設けられたことを特徴とするガス遮断器。
【請求項５】
請求項４に記載のガス遮断器において、
前記駆動側連結ロッドが有する第一溝カムと、前記ガイドが有する第二溝カムと、前記レバーが有する第三溝カムの、それぞれの内部に連通させたピンを備えた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、ガス遮断器に係り、特に、電極を互いに反対方向に駆動する双方向駆動機構を適用したガス遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧の電力系統に用いるガス遮断器には開極動作途中の消弧ガス圧力上昇を利用し、圧縮ガスを電極間に生じるアークに吹き付けることで電流を遮断するパッファ形と呼ばれるものが一般的に用いられている。
【０００３】
パッファ形ガス遮断器の遮断性能を向上させるために、従来固定されていた被駆動側の電極を駆動側電極の駆動方向と反対方向に駆動する双方向駆動方式が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ガイド内にフォーク型レバー、被駆動側電極を駆動するロッド、ロッド及びレバー動作を規定する３つのピンを収納している。ガイドは被駆動側電極の略外側に締結されている。この発明は、ガイド内部に収納したフォークの窪み部に駆動側ロッドの動きに連動したピンが接触することでフォーク型レバーが回動し、これを開閉動作方向の揺動運動に変換することで、被駆動側アーク電極を駆動側電極の動作方向と反対方向に駆動するものである。フォークの窪み部からピンが離れた状態では、レバーは位置保持し、被駆動側アーク電極は静止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６２７１４９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の双方向駆動機構を用いたガス遮断器では、全ての可動部品がガイド内に収納されている。よって、双方向駆動機構および被駆動側アーク電極を遮断部から外して点検するためには、ガイドを締結しているタンク軸方向と直交方向に配置されたボルトを緩める必要がある。一般的に、遮断部の解体、組立作業はタンク軸端部に設けられたフランジを外して行うが、フランジ面から離れたガイド締結箇所のボルト緩めないしは締付け作業に手間を要する可能性があった。また、駆動側電極と双方向駆動機構を接続するロッドは、ノズルとの接続部分を除いて、一様な断面寸法を有しているため、十分な軽量化が図られていない可能性があった。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、双方向駆動機構および被駆動側アーク電極を遮断部に着脱する作業を容易にすること及び駆動側電極と双方向駆動機構を接続するロッドを軽量化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、駆動側主電極（２）と駆動側アーク電極（４）を有し、操作器（１）に接続され、密封タンク（１００）内に設けられた駆動側電極と、被駆動側主電極（３）と被駆動側アーク電極（５）を有し、密封タンク（１００）内に前記駆動側電極と対向して設けられた被駆動側電極と、双方向駆動機構部（１０）とを備え、前記双方向駆動機構（１０）は、前記駆動側電極からの駆動力を受ける駆動側連結ロッド（１１）と、前記被駆動側アーク電極（５）に接続された被駆動側連結ロッド（１３）と、前記駆動側連結ロッド（１１）と前記被駆動側連結ロッド（１３）が内部を並進自在に移動するよう保持するガイド（１４）と、レバー固定ピン（１５）により回動自在に固定され、前記被駆動側連結ロッド（１３）と前記駆動側連結ロッド（１１）を連結し、前記駆動側連結ロッド（１１）の動作に対して前記被駆動側連結ロッド（１３）を反対方向に動作させるためのレバー（１２）とを有し、前記駆動側連結ロッド（１１）の第一溝カム（１６）が前記駆動側連結ロッド（１１）の駆動側電極と反対側の端部（１１ｂ）まで貫通していることを特徴とするガス遮断器により達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、双方向駆動機構および被駆動側アーク電極の着脱容易化と駆動側連結ロッドの軽量化を両立できるガス遮断器を提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係るガス遮断器の遮断部の斜視図であり、遮断器の閉極状態を示す図である。
【図２】実施例１に係るガス遮断器の遮断部の正面図であり、遮断器の閉極状態を示す図である。
【図３】実施例１に係るガス遮断器の双方向駆動機構部分を拡大した図であり、遮断器の閉極状態を示す図である。
【図４】実施例１に係るガス遮断器の双方向駆動機構部分を拡大した図であり、遮断器の開極状態を示す図である。
【図５】実施例１に係るガス遮断器の双方向駆動機構部分を拡大した図であり、遮断器の閉極状態において補助ブロックを外した状態を示す図である。閉極動作中で被駆動側アーク電極が動作終了した状態を示す図である。
【図６】実施例１に係るガス遮断器の双方向駆動機構部分を拡大した図であり、遮断器の開極状態で双方向駆動機構取付けベースのボルトを外した状態を示す図である。
【図７】実施例１に係るガス遮断器の双方向駆動機構部分を拡大した図であり、遮断器の開極状態で双方向駆動機構を取り外す途中の状態を示す図である。
【図８】実施例１に係るガス遮断器の遮断部の正面図であり、遮断器の開極状態で双方向駆動機構が取り外された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施例に係るガス遮断器を説明する。なお、以下はあくまでも実施の例であり、発明の内容を以下の記具体的態様に限定することを意図する趣旨ではない。発明自体は、特許請求の範囲に記載された内容に即して種々の態様で実施することが可能である。以下の実施例では機械的圧縮室及び熱膨張室を有する遮断器の例を挙げて説明するが、本願発明を、例えば、機械的圧縮室のみを有する遮断器に適用することも可能である。
【実施例１】
【００１２】
図１ないし図２に、実施例１におけるガス遮断器の遮断部の閉極状態を示す。図１は密封タンク１００の中央で切断した斜視図であり、図１において矢印Ａ方向から見た正面図を図２に示す。
【００１３】
密封タンク１００内には六弗化硫黄などのガスが所定の圧力で封入されている。また、駆動側電極と被駆動側電極が同軸状に対向して設けられる。駆動側電極は駆動側主電極２と駆動側アーク電極４を有し、被駆動電極は被駆動側主電極３と被駆動側アーク電極５を有する。駆動側主電極２はシリンダ３１に接続される。シリンダ３１は駆動側導体２６の内部を摺動する。被駆動側主電極３は被駆動側導体２５に接続される。駆動側導体２６および被駆動側導体２５は密封タンク１００内に固定される。ただし、固定部分の図示は省略している。
【００１４】
密封タンク１００に隣接して、操作器１が設けられる。操作器１と密封タンク１００内のシャフト６が、絶縁ロッド２４と図示を略したリンク機構によって連結される。シャフト６の反操作器側にはシリンダ３１と駆動側アーク電極４が接続される。シャフト６と駆動側アーク電極４は機械的圧縮室７及び熱膨張室９内を貫通して設けられる。
【００１５】
駆動側アーク電極４に対向して同軸上に被駆動側アーク電極５が設けられる。シリンダ３１の内側にノズル８が設けられる。被駆動側アーク電極５の一端とノズル８の先端部は双方向駆動機構部１０に連結される。
【００１６】
図１ないし図２に示すように、ガス遮断器の閉極状態では操作器１により、駆動側主電極２と被駆動側主電極３が導通される位置に設定され、通常時の電力系統の回路を構成する。
【００１７】
落雷などにより短絡電流を遮断する際には、操作器１を開極方向（Ｙ方向の負側）に駆動し、シャフト６を介して駆動側主電極２と被駆動側主電極３ならびに駆動側アーク電極４と被駆動側アーク電極５を引き離す。その際、アーク電極間にアークが発生する。本実施例に記載したガス遮断器では、開極操作時の機械的圧縮室７による機械的な消弧ガス吹きつけと、熱膨張室９によるアーク熱を利用して圧力上昇させた消弧ガスの吹きつけによりアークを消弧することで、電流を遮断する。
【００１８】
ガス遮断器の操作エネルギーを低減するため、従来固定されていた被駆動側アーク電極５を駆動側電極の開極方向（Ｙ方向の負側）と反対方向（Ｙ方向の正側）に駆動する双方向駆動機構１０が設けられる。図１から図８に基づいて実施例１における双方向駆動方式について以下に説明する。
【００１９】
図３は、実施例１に係るガス遮断器の双方向駆動機構の正面図である。本実施例の双方向駆動機構１０は、被駆動側連結ロッド１３と駆動側連結ロッド１１をガイド１４で並進自在に保持しつつ、ガイド１４に回動自在に設けられたレバー１２により連結して構成される。
【００２０】
駆動側連結ロッド１１には第一溝カム１６が切りこまれており、操作器１側から見て、第一直線部１６Ａ、傾斜部１６Ｂ、第２直線部１６Ｃで構成される。第一直線部１６Ａと第二直線部１６Ｃは駆動側連結ロッド１１の駆動方向にほぼ平行に設けられ、その間に斜線部１６Ｂが設けられる。傾斜部１６Ｂの形状は遮断部の動作特性に応じて任意に設計することが可能であり、例えば曲線や直線とすることが考えられる。
【００２１】
本実施例において、カム溝１６の第二直線部１６Ｃは駆動側連結ロッド１１の駆動側電極側と反対側の端部１１ｂまで設けられている。駆動側連結ロッド端部１１ｂには、直方体状の補助ブロック３０が駆動側連結ロッド１１の動作軸方向と直交する方向でボルト２９ａにより締結されている。
【００２２】
図３に示した遮断器の閉極状態では、駆動側連結ロッド１１がガイド１４からＹ方向正側に片持ちはり状に突き出ているが、補助ブロック３０により駆動側連結ロッド端部１１ｂが閉断面になっているため、駆動側連結ロッド１１の第２直線部１６の間隙が狭まる方向に変形しない。よって、駆動側連結ロッド１１は、上下方向に適正な曲げ剛性を保ちつつ、軽量化を図ることができる。
【００２３】
図３に示した状態から遮断器に開路指令が入力されて開極状態になる。このときの双方向駆動機構の状態を図４に示す。ボルト２９は駆動側連結ロッド１１の高さｈ１１より短くしている。遮断器の開極状態で駆動側連結ロッド１１がガイド１４の中に入るが、ボルト２９とガイド１４との干渉を回避している。
【００２４】
閉極状態から開極状態に移行する際の被駆動側連結ロッド１３の動作を説明する。ガイド１４に曲線で構成される第二溝カム１７が切りこまれている。第二溝カム１７の形状は曲線に限定されるものではなく、遮断動作特性に応じて直線等に適宜変更可能である。図３に示したように、第一溝カム１６と第二溝カム１７はＸ軸方向への積層構造を成し、二つの溝カムの重なり部分に駆動側可動ピン１８が連通される。さらに、レバー１２に切り込まれた第三溝カム１９にも駆動側可動ピン１８が通される。レバー１２は、固定ピン１５を回転軸として揺動する。図３に示した閉極状態から開路操作で、駆動側連結ロッド１１がＹ方向負側に移動する。駆動側可動ピン１８が第一溝カム１６の第一直線部１６Ａと当接している間は静止している。さらに駆動側連結ロッド１１がＹ方向負側に移動すると駆動側可動ピン１８が第一溝カム１６の傾斜部１６Ｂと当接し、駆動側可動ピン１８から第三溝カム１９の内壁の片側に力が働き、レバー１２が反時計回りに揺動する。なお、第三溝カム１９の溝形状は図８に示す楕円状に限定されず、遮断動作特性に応じて適宜変更可能である。
【００２５】
レバー１２の一端には被駆動側駆動ピン２０が回転自在に支持される。また、被駆動側連結ロッド１３に溝カム２１が切りこまれており、被駆動側駆動ピン２０が連通している。開路操作でレバー１２が操作器1からの駆動力が駆動側連結ロッド１１に作用して，溝カム１６Ｂから駆動ピン１８に駆動力が作用することで反時計回りに揺動すると、被駆動側駆動ピン２０から溝カム２１のＹ方向正側に力が伝達されるので、一体化された被駆動側連結ロッド１３および被駆動側アーク電極５がＹ方向正側、すなわち駆動側アーク電極４とは反対方向に駆動される。
【００２６】
次に、点検ないしは部品交換のときの遮断機の分解について説明する。双方向駆動機構１０と駆動側電極との連結は、例えば図３に示すように、ノズル８に締結リング２２を取り付け、締結リング２２に駆動側連結ロッド１１ａの先端部が貫通する穴を設け、駆動側締結ネジをナット２３で締め付ける構造とする。なお、駆動側連結ロッド１１と締結リング２２との連結は、駆動側連結ロッド１１に締結用メネジを設け、締結リングの外側からボルト締結する構造としてもよい。
【００２７】
双駆動機構および被駆動側アーク電極４を遮断部から取り外す手順を図１から図８を用いて説明する。密封容器１００からガスを抜いて、密封容器端部のフランジを外した状態とする。また、操作器１には図示を略した手動操作手段を付加して駆動側連結ロッド１１の移動速度を通常の電流遮断と比べて十分に遅くできるようにする。
【００２８】
図１において、密封容器１００の端部１００ｂから図示を略したボルト締め付け工具を入れて、図５に示すようにボルト２９を取り外す。閉極状態では駆動側連結ロッド１１がガイド１４からＹ方向正側に突き出ているため、密封容器端部１００ｂからボルト２９へのアクセスがし易い。
【００２９】
図示を略した操作器１の手動操作手段により低速で開路操作を行った後に、図６に示すように、双方向駆動機構取付けベース２７と被駆動側導体２５を締結しているボルト２８を外す。密封容器端部１００ｂからボルト２８にアクセスするためには、長尺のボルト締め付け工具が必要となるが、従来技術の如く双方向駆動機構取付け部においてＸ方向のボルトを外すより作業が容易である。
【００３０】
図６の状態から、駆動側連結ロッド１１をガイドとして、双方向駆動機構１０をＹ方向正側に移動させる。このとき、駆動側可動ピン１８は第一溝カム１６の第二直線部１６Ｃに当接しているので、駆動側可動ピンからレバー１２に力が伝達されず、被駆動側連結ロッド１３および被駆動側アーク電極５は静止状態を保つ。双方向駆動機構取付けベースを移動させた状態を図７に示す。駆動側可動ピン１８が第一溝カム１６の第二直線部１６Ｃの終端部に位置している。この後、駆動側連結ロッド端部１１ｂから駆動側可動ピン１８を外して双方向駆動機構１０を密封容器１００の外に出す。
【００３１】
双方向駆動機構１０を外した状態の遮断部を図８に示す。駆動側連結ロッド１１の第一溝カム１６の点検は密封タンク１００内にて行う必要があるが、図８に示すように、密封容器端部１００ｂから第１溝カム１６が異常摩耗していないかを直接に目視点検できる。
【００３２】
点検ないしは交換を終えた被駆動側アーク電極５および双方向駆動機構１０は、上記と逆順序で遮断部に取り付ける。この場合も、遮断部の動作軸線方向のボルト締結作業が主体であるため、従来技術と比べて双方向駆動機構１０の取付けが容易に行える。
【００３３】
本実施例によれば、双方向駆動機構を駆動する駆動側連結ロッドの溝カムを被駆動側の端部まで貫通させたことにより、駆動側連結ロッドの軽量化を図ることができる。また、駆動側連結ロッド双方向駆動機構および被駆動側アーク電極の遮断部への組み立て、点検、交換を容易に行える。
【００３４】
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ている。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・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・操作器、２・・・駆動側主電極、３・・・被駆動側主電極、４・・・駆動側アーク電極、５・・・被駆動側アーク電極、６・・・シャフト、７・・・機械的圧縮室、８・・・ノズル、９・・・熱膨張室、１０・・・双方向駆動機構部、１１・・・駆動側連結ロッド、１２・・・レバー、１３・・・被駆動側連結ロッド、１４・・・ガイド、１５・・・レバー固定ピン、１６・・・第一溝カム、１６Ａ・・第一直線部、１６Ｂ・・連結部、１６Ｃ・・第二直線部、１７・・・第二溝カム、１８・・・駆動側可動ピン、１９・・・第三溝カム、２０・・・被駆動側可動ピン、２１・・・被駆動側ロッドの溝カム、２２・・・締結リング、２４・・・絶縁ロッド、２５・・・被駆動側導体、２６・・駆動側導体、２７・・・双方向駆動機構取付けベース、３０・・・補助ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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