(57)【要約】【課題】駆動源にかかる負荷を、簡単な構成で高精度に、かつ電力の供給を停止することなく検出できるようにする。【解決手段】断路器１において、駆動装置４５から回転碍子装置２２およびブレード３４へ動力を伝達する駆動ロッド５１の途中にトルク検出部６１を設け、駆動ロッド５１に作用するトルクの量が所定の設定トルク量に達したか否かを検出する。具体的には、駆動ロッド５１を上側ロッド片と下側ロッド片とに分割し、上側ロッド片と下側ロッド片との間にばねと複数の電極を設け、さらに、電極同士の接触を検出する接触検出回路を設ける。駆動ロッド５１に作用するトルクの量が設定トルク量に達すると電極同士が接触し、接触検出回路がその旨を検出し、検出信号を出力する。【選択図】図１
2015076160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース上に回転可能に支持され、回転することにより電力線路の接続と切断とを切り替えるブレードと、
前記ブレードを回転させる動力を発する駆動源と、
前記駆動源から発せられた動力を前記ブレードに伝達する駆動ロッドと、
前記駆動源により前記ブレードを回転させるときに前記駆動ロッドに作用するトルクの量が所定の設定トルク量に達したか否かを検出するトルク検出部とを備えていることを特徴とする断路器。
【請求項２】
前記トルク検出部は、前記駆動ロッドの一端側に対する他端側の捻れ量が所定の設定捻れ量に達したか否かを検出することを特徴とする請求項１に記載の断路器。
【請求項３】
前記駆動ロッドは、互いに共通の回転軸を有する第１のロッド片と第２のロッド片とに分割され、前記第１のロッド片と前記第２のロッド片との間には弾性部材が設けられ、
前記トルク検出部は、前記第１のロッド片に対する前記第２のロッド片の回転量が所定の設定回転量に達したか否かを検出することを特徴とする請求項１に記載の断路器。
【請求項４】
前記トルク検出部は、
前記第１のロッド片に設けられた第１の電極と、
前記第２のロッド片において前記第１の電極と対向する位置に設けられた第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との接触を検出する接触検出回路とを備え、
前記第１の電極と前記第２の電極とは、前記第１のロッド片に対する前記第２のロッド片の回転量が前記設定回転量に達していない間は接触せず、前記第１のロッド片に対する前記第２のロッド片の回転量が前記設定回転量に達したときに接触することを特徴とする請求項３に記載の断路器。
【請求項５】
前記ブレードは、前記駆動源から発せられた動力により、第１の軸を回転軸として回転すると共に、前記第１の軸と交わる第２の軸を回転軸として回転することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の断路器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力線路の開閉を行う断路器に関する。
【背景技術】
【０００２】
主に、発電所、変電所等に設けられている水平二点切断路器は、ベースと、垂直方向に伸びる第１の軸を回転軸として回転可能にベース上に設けられた回転碍子装置と、回転碍子装置の左右両側に配置され、ベース上に回転不能に設けられた一対の固定碍子装置と、各固定碍子装置の上端部に固定された接触子と、回転碍子装置の上端部に設けられたブレードと、回転碍子装置を回転駆動させるための動力を発生させる駆動源と、駆動源の動力を回転碍子装置に伝達する駆動ロッドとを備えている（下記の特許文献１の図１参照）。
【０００３】
ブレードは水平方向に伸長する長尺の平板状に形成された導電部材であり、その中間部が回転碍子装置の上端部に支持されている。これにより、ブレードは、駆動源から発せられた動力により回転碍子装置が回転するとき、回転碍子装置と共に第１の軸を回転軸として回転する。この回転により、ブレードが入り位置に移動したとき、ブレードの左端部が左側に配置された固定碍子装置に設けられた接触子と接触すると共に、ブレードの右端部が右側に配置された固定碍子装置に設けられた接触子と接触する。一方、ブレードの第１の軸を回転軸とした回転により、ブレードが切り位置に移動したとき、ブレードの各端部が接触子から離間する。一方の接触子には電力線路の電源側が接続され、他方の接触子には電力線路の負荷側が接続されているので、ブレードが入り位置に移動したとき、当該電力線路が閉じ、ブレードが切り位置に移動したとき、当該電力線路が開く。
【０００４】
また、水平二点切断路器の中には、回転碍子装置が第１の軸を回転軸として回転するのに連動して、水平方向（ブレードの伸長方向）に伸びる第２の軸を回転軸としてブレードを回転させる機構を備えているものがある。すなわち、このような機構を備えた水平二点切断路器においては、ブレードが切り位置から入り位置に移動する間に、ブレードが９０度回転し、平板状のブレードの姿勢が寝た状態から立った状態に変化する。この間、まず、寝た状態のブレードがコ字状に形成された接触子の端部間に入り込み、その後、ブレードが立った状態に変化することにより、ブレードの縁部が接触子の内面に接触し、接触子をその内部から外側へ押圧する。これにより、ブレードと接触子とが確実に接触する（特許文献１の図１０参照）。
【０００５】
また、三相の電力線路に適用される水平二点切断路器は、回転碍子装置、一対の固定碍子装置、各固定碍子装置に設けられた接触子、回転碍子装置に設けられたブレード、およびブレードを第２の軸を回転軸として回転させる機構を備えたユニットがベース上に３組設けられており、これら３組のユニットを１つの駆動源で駆動する。すなわち、３つの回転碍子装置にはそれぞれ伝達ロッドが接続され、伝達ロッドは駆動ロッド等を介して駆動源に接続されている。駆動源が駆動すると、その動力が駆動ロッド等および伝達ロッドを通じて３つの回転碍子装置にそれぞれ伝達され、これら回転碍子装置がそれぞれ第１の軸を回転軸として一斉に回転する。さらに、このようにして３つの回転碍子装置が第１の軸を回転軸としてそれぞれ回転すると、これらに連動して３つのブレードが第２の軸を回転軸としてそれぞれ一斉に回転する（特許文献１の図１参照）。これにより、三相の電力線路の開閉が同時に切り替わる。
【０００６】
また、下記の特許文献２には、圧縮空気を駆動源とする開閉器の動作診断装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１２０７１９号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した水平二点切断路器は、電力線路の開閉を切り替えるために、１つの駆動源から発せられる動力により、３つの回転碍子装置をベースに対して第１の軸を回転軸としてそれぞれ回転させると共に、３つのブレードを回転碍子装置に対して第２の軸を回転軸としてそれぞれ回転させる。したがって、当該水平二点切断路器には、電力線路の開閉時に、１つの駆動源から発せられる動力に基づいて同時に可動する部分が多く存在する。
【０００９】
このため、当該水平二点切断路器の可動部分に固着やかじりが生じると、電力線路開閉時に駆動源にかかる負荷が過大となり、駆動源によりブレードを切り位置と入り位置との間において移動させる際に、ブレードが途中で止まってしまう等の不具合が生じるおそれがある。
【００１０】
このような不具合の発生は、水平二点切断路器の点検周期を短くすることにより抑制できるものと思われる。しかし、従来、水平二点切断路器の点検は、作業者が手動操作測定用トルクハンドルを用いて手作業で行っている。このため、点検の際には、電力の供給を停止しなければならず、それゆえ、点検の周期を高めることは困難である。
【００１１】
また、駆動源として電動モータを採用した断路器において、駆動源に過大な負荷がかかっていないか否かを電動モータの電流波形を診断して判定する技術が知られている。また、上記特許文献２には、駆動源として圧縮空気を用いた開閉器において、操作シリンダ内の圧力の変化と操作時間との関係から操作トルクを求め、これに基づいて開閉器の動作を診断する技術が記載されている。これらの技術を用いた点検は、電力の供給を停止しなくても実施できそうである。しかしながら、これらの技術は、構成が複雑であり、低コストでの実施が難しく、または診断・判定の精度を高めることが容易でない。また、上述した２つの技術のうち、一方の技術は駆動源として圧縮空気を用いる場合には適用できず、他方の技術は駆動源として電動モータを用いる場合には適用できず、いずれの技術も適用範囲が狭い。
【００１２】
また、このような問題は、水平二点切断路器だけでなく、水平一点切断路器等、他の種類の断路器にも起こり得る。
【００１３】
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、駆動源にかかる負荷を、簡単な構成で高精度に、かつ電力の供給を停止することなく検出することができる断路器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の断路器は、ベース上に回転可能に支持され、回転することにより電力線路の接続と切断とを切り替えるブレードと、前記ブレードを回転させる動力を発する駆動源と、前記駆動源から発せられた動力を前記ブレードに伝達する駆動ロッドと、前記駆動源により前記ブレードを回転させるときに前記駆動ロッドに作用するトルクの量が所定の設定トルク量に達したか否かを検出するトルク検出部とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の第２の断路器は、上述した本発明の第１の断路器において、前記トルク検出部は、前記駆動ロッドの一端側に対する他端側の捻れ量が所定の設定捻れ量に達したか否かを検出することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の第３の断路器は、上述した本発明の第１の断路器において、前記駆動ロッドは、互いに共通の回転軸を有する第１のロッド片と第２のロッド片とに分割され、前記第１のロッド片と前記第２のロッド片との間には弾性部材が設けられ、前記トルク検出部は、前記第１のロッド片に対する前記第２のロッド片の回転量が所定の設定回転量に達したか否かを検出することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の第４の断路器は、上述した本発明の第３の断路器において、前記トルク検出部は、前記第１のロッド片に設けられた第１の電極と、前記第２のロッド片において前記第１の電極と対向する位置に設けられた第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との接触を検出する接触検出回路とを備え、前記第１の電極と前記第２の電極とは、前記第１のロッド片に対する前記第２のロッド片の回転量が前記設定回転量に達していない間は接触せず、前記第１のロッド片に対する前記第２のロッド片の回転量が前記設定回転量に達したときに接触することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の第５の断路器は、上述した本発明の第１ないし第４のいずれかの断路器において、前記ブレードは、前記駆動源から発せられた動力により、第１の軸を回転軸として回転すると共に、前記第１の軸と交わる第２の軸を回転軸として回転することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、断路器の駆動源にかかる負荷を、簡単な構成で高精度に、かつ電力の供給を停止することなく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態による断路器を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態による断路器において固定碍子装置に設けられた接触子とその周辺に設けられた部材を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態による断路器において回転碍子装置、ブレード、およびブレード回転機構を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態による断路器における駆動装置、駆動ロッド、およびトルク検出部を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態による断路器においてブレードのＸ軸を回転軸とした回転動作を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態による断路器においてブレードのＹ軸を回転軸とした回転動作を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態による断路器におけるトルク検出部を図１中の矢示ＶＩＩ−ＶＩＩ方向から見た断面図である。
【図８】本発明の実施形態による断路器におけるトルク検出部を図７中の矢示ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向から見た断面図である。
【図９】本発明の実施形態による断路器におけるトルク検出部の筒状部材および一対の翼部等を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施形態による断路器においてトルク検出に関する電気的構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態による断路器を示している。なお、本実施形態において、説明の便宜上、上、下、左、右、手前、奥のそれぞれの方向を図１中の左下に示す矢印のように定めることとする。
【００２２】
図１において、本発明の実施形態による断路器１は、例えば一対の載置台１２上に固定された一対の梁部１３上に設置された３つの断路ユニット１４を備えている。各断路ユニット１４は、ベース２１、回転碍子装置２２、一対の固定碍子装置２６、各固定碍子装置２６に設けられた接触子２９、および回転碍子装置２２に設けられたブレード３４から大略構成されている。また、各断路ユニット１４において、例えば左側の接触子２９には電力線路の電源側が接続され、右側の接触子２９には電力線路の負荷側が接続されている（図示せず）。また、断路器１は、各断路ユニット１４の回転碍子装置２２およびブレード３４を回転駆動する駆動装置４５を備えている。また、断路器１は、駆動装置４５により各断路ユニット１４の回転碍子装置２２およびブレード３４を回転駆動するときに、駆動装置４５から各断路ユニット１４の回転碍子装置２２に回転動力を伝達する駆動ロッド５１に作用するトルクを検出するトルク検出部６１を備えている。
【００２３】
各断路ユニット１４において、ベース２１は、水平方向に広がる載置面を有し、一対の梁部１３に固定されている。
【００２４】
また、各断路ユニット１４において、回転碍子装置２２は、ベース２１上において左右方向中間部に配置され、上下方向に伸長している。回転碍子装置２２は、磁器により形成された碍子を有し、ベース２１とブレード３４との間を絶縁している。なお、図１では回転碍子装置２２の碍子の具体的な形状の描画を省略している。
【００２５】
回転碍子装置２２の基端側はベアリング装置２３を介してベース２１に取り付けられている。これにより、回転碍子装置２２は、上下方向に伸長する軸Ｘを回転軸として回転することができる。また、回転碍子装置２２の基端側には連結部２４が設けられ、連結部２４には後述する伝達ロッド５４が連結されている。
【００２６】
また、各断路ユニット１４において、一対の固定碍子装置２６は、ベース２１上において回転碍子装置２２の左側、右側にそれぞれ配置されている。各固定碍子装置２６は、上下方向に伸長し、その基端側がベース２１に固定部材２７を介して回転不能に固定されている。各固定碍子装置２６は、磁器により形成された碍子を有し、ベース２１と接触子２９との間を絶縁している。なお、図１では固定碍子装置２６の碍子の具体的な形状の描画を省略している。
【００２７】
図２は各断路ユニット１４の固定碍子装置２６に設けられた接触子２９とその周辺に設けられた部材を示している。図２において、各接触子２９は、導電性を有する材料によりコ字状に形成されている。また、各接触子２９は、Ｌ字状の支持部材３０を介し、固定碍子装置２６の上端部に固定されている。
【００２８】
また、各接触子２９の隣であって各接触子２９よりもブレード３４の中間に近い位置にはＬ字状に形成された取付部材３１が配置されている。取付部材３１は接触子２９と共に支持部材３０に固定されている。また、取付部材３１の上部にはＬ字状に形成された押動部材３２が固定されている。
【００２９】
図３は各断路ユニット１４における回転碍子装置２２およびブレード３４等を示している。図３において、ブレード３４は、導電性を有する材料により、水平方向に伸長する長尺な板状に形成されている。ブレード３４は回転碍子装置２２を介してベース２１上にＸ軸を回転軸として回転可能に支持されている。具体的には、ブレード３４は、その水平方向中間部がブレード回転機構３５を介して回転碍子装置２２の上端部に取り付けられている。また、ブレード３４の両端部には、導電性を有する平板状の部材を折り曲げることにより形成されたブレードコンタクト３６がそれぞれ取り付けられている。
【００３０】
また、各ブレードコンタクト３６の基端部にはノックピン３７およびストッパ３８が取り付けられている。図３中の左側に位置する一方のブレードコンタクト３６に取り付けられたノックピン３７は、ブレード３４が後述の切り位置にあるときにブレードコンタクト３６から上方に伸長するように配置されている。また、当該一方のブレードコンタクト３６に取り付けられたストッパ３８は、ブレード３４が後述の入り位置にあるときにブレードコンタクト３６から上方に伸長するように配置されている。また、図３中の右側に位置する他方のブレードコンタクト３６に取り付けられたノックピン３７は、ブレード３４が切り位置にあるときにブレードコンタクト３６から下方に伸長するように配置されている。また、当該他方のブレードコンタクト３６に取り付けられたストッパ３８は、ブレード３４が入り位置にあるときにブレードコンタクト３６から下方に伸長するように配置されている。
【００３１】
ブレード回転機構３５は、ブレード３４を、軸Ｘと直交する軸Ｙを回転軸として回転させる機構である。ブレード回転機構３５は、回転碍子装置２２の上端部に固定された支持基台４０と、支持基台４０上に固定された支持部材４１とを備えている。ブレード３４の中間部は、水平方向に伸長する軸Ｙを回転軸として回転可能に支持部材４１に支持されている。また、ブレード回転機構３５は、軸Ｙを回転軸とするブレード３４の回転を案内すると共に、当該回転範囲を制限するガイド部材４２を備えている。さらに、ブレード回転機構３５は安全装置４３を備えている。安全装置４３は、内蔵されたばねにより、Ｙ軸を回転軸としたブレード３４の必要な回転を補助すると共に、Ｙ軸を回転軸としたブレード３４の不要な回転を抑制する装置である。安全装置４３の具体的な動作については後述する。
【００３２】
図４は駆動装置４５等を示している。図４において、駆動装置４５のハウジング４６内には、駆動源としての電動モータ４７、電動モータ４７の出力軸４８から駆動ロッド５１へ動力を伝達するギア４９、５０、接触検出回路６７、警報器６８、および送信回路７５を備えている。
【００３３】
また、断路器１は、図１に示すように、電動モータ４７から出力される回転動力を各断路ユニット１４における回転碍子装置２２に伝える部材として、駆動ロッド５１、伝達部材５２、回転操作部材５３（図５参照）および一対の伝達ロッド５４を備えている。
【００３４】
駆動ロッド５１は、例えば金属材料により棒状に形成され、上下方向に伸長し、下端側が駆動装置４５のハウジング４６内に挿入されている。ハウジング４６内において、駆動ロッド５１の下端部にはギア４９が固定され、当該ギア４９は、電動モータ４７の出力軸４８に固定されたギア５０と噛合している。また、駆動ロッド５１の上端部は伝達部材５２と連結している。
【００３５】
伝達部材５２は、その一端側が駆動ロッド５１の上端部と連結し、他端側が、断路器１において最も手前側に配置された断路ユニット１４の回転碍子装置２２の基端側に固定された回転操作部材５３に連結されている。
【００３６】
各伝達ロッド５４は、水平方向に伸長し、各断路ユニット１４の回転碍子装置２２の基端側に設けられた連結部２４に連結されている。
【００３７】
図５は電動モータ４７から発せられる動力により、各断路ユニット１４の回転碍子装置２２およびブレード３４のＸ軸を回転軸とした回転動作を示している。図５において、電動モータ４７が駆動すると、電動モータ４７から発せられ、出力軸４８から出力される動力が、ギア５０、４９を介して駆動ロッド５１に伝達され、これにより、駆動ロッド５１が回転する。駆動ロッド５１の回転は、伝達部材５２および回転操作部材５３を介し、断路器１において最も手前に配置された断路ユニット１４の回転碍子装置２２に伝達され、これにより、当該回転碍子装置２２がＸ軸を回転軸として回転する。当該回転碍子装置２２の回転は、伝達ロッド５４を介して、断路器１において中間部に配置された断路ユニット１４の回転碍子装置２２および断路器１において最も奥に配置された断路ユニット１４の回転碍子装置２２に伝達され、これにより、これら２つの回転碍子装置２２がＸ軸を回転軸としてそれぞれ回転する。このようにして各断路ユニット１４において回転碍子装置２２が回転すると、これに伴い、ブレード３４がＸ軸を回転軸として回転する。
【００３８】
各断路ユニット１４において、回転碍子装置２２およびブレード３４がＸ軸を回転軸として例えば時計回りに回転し、ブレード３４が図５に示す切り位置から入り位置に移動すると、ブレード３４の両端部が一対の回転碍子装置２２の上方にそれぞれ位置し、各ブレードコンタクト３６が接触子２９と接触する。これにより、各断路ユニット１４の左側の接触子２９に接続された電力線路の電源側と、右側の接触子２９に接続された電力線路の負荷側とがブレード３４を介して電気的に接続される。
【００３９】
一方、回転碍子装置２２およびブレード３４がＸ軸を回転軸として例えば反時計回りに回転し、ブレード３４が図５に示す入り位置から切り位置に移動したとき、各ブレードコンタクト３６が接触子２９から離間する。これにより、各断路ユニット１４の左側の接触子２９に接続された電力線路の電源側と、右側の接触子２９に接続された電力線路の負荷側とが切断される。
【００４０】
図６は電動モータ４７から発せられる動力により、各断路ユニット１４のブレード３４のＹ軸を回転軸とした回転動作を示している。各断路ユニット１４において、ブレード３４が切り位置にあるとき、図３に示すように、ブレード３４の両端部に設けられた各ブレードコンタクト３６は水平に寝た状態である。また、ブレード３４の左側に配置されたノックピン３７は上を向き、ブレード３４の右側に配置されたノックピン３７は下を向いている。
【００４１】
電動モータ４７が駆動し、Ｘ軸を回転軸としてブレード３４が切り位置から入り位置へ時計回りに回転し、各ブレードコンタクト３６が接触子２９に接近すると、図６（１）に示すように、各ノックピン３７が押動部材３２に接触する。
【００４２】
Ｘ軸を回転軸としてブレード３４がさらに時計回りに回転すると、各ノックピン３７が押動部材３２に押され、図６（２）に示すように、ブレード３４がＹ軸（図３参照）を回転軸として時計回りに回転する。これにより、各ブレードコンタクト３６が立ち上がり始める。そして、各ブレードコンタクト３６は接触子２９の内部に入り込む。
【００４３】
Ｘ軸を回転軸としてブレード３４がさらに時計周りに回転すると、各ノックピン３７が押動部材３２に押され、ブレード３４のＹ軸を回転軸としての時計回りの回転量が所定量（例えば４５度）を超える。このようにブレード３４の回転量が所定量を超えると、各ノックピン３７が押動部材３２から離れ、押動部材３２からの押圧力は得られなくなるが、これに代わり、安全装置４３に内蔵されたばねによりブレード３４が押され、ブレード３４はＹ軸を回転軸とした時計回りの回転を続ける。そして、図６（３）に示すように、各ブレードコンタクト３６が垂直に立ち上がる。各ブレードコンタクト３６が垂直に立ち上がるとき、各ブレードコンタクト３６の縁部が接触子２９を上下方向外向きに押圧する。これにより、各ブレードコンタクト３６が接触子２９に確実に接触する。このようにブレードコンタクト３６が垂直に立ち上がった時点で、ブレード３４は入り位置に到達する。このとき、電動モータ４７の駆動が停止する。
【００４４】
一方、電動モータ４７が駆動し、Ｘ軸を回転軸としてブレード３４が入り位置から切り位置へ反時計回りに回転すると、ストッパ３８が押動部材３２に当たり、ストッパ３８が押動部材３２に押され、ブレード３４がＹ軸を回転軸として反時計回りに回転を始める。そして、各ブレードコンタクト３６は接触子２９から外部へ出る。ブレード３４のＹ軸を回転軸としての反時計回りの回転量が所定量（例えば４５度）を超えると、安全装置４３に内蔵されたばねによりブレード３４が押され、ブレード３４はＹ軸を回転軸とした反時計回りの回転を続ける。そして、ブレード３４が切り位置に到達したときには、ブレードコンタクト３６は水平に寝た状態に戻っている。
【００４５】
ここで、安全装置４３の動作について説明を補足する。すなわち、安全装置４３は、ブレード３４が入り位置から切り位置へ移動する過程でブレードコンタクト３６が水平に寝た状態になった後、ブレード３４が切り位置に到達し、さらにその後、ブレード３４が切り位置から入り位置へ移動を開始し、その過程でノックピン３７が押動部材３２に押されてブレードコンタクト３６が立った状態に変化し始めるまでの間、内蔵のばねによりブレード３４を押し支えることにより、Ｙ軸を回転軸としたブレード３４の自転を阻止し、ブレードコンタクト３６を寝た状態に保持する。
【００４６】
また、安全装置４３は、ブレード３４が入り位置へ接近し、ノックピン３７が押動部材３２に押されてブレードコンタクト３６が垂直に立った状態に変化するとき、内蔵のばねによりブレード３４を押し、ブレード３４がＹ軸を回転軸として時計回りに回転するのを補助し、ブレードコンタクト３６を垂直に立った状態に変化させる。なお、ブレード３４がＹ軸を回転軸として時計回りに回転し、ブレードコンタクト３６を寝た状態から垂直に立った状態に変化させる際、ブレード３４が当該時計回りの回転を開始した当初は、ノックピン３７が押動部材３２に押されることにより、安全装置４３に内蔵されたばねに抗してブレード３４が時計回りに回転するが、ブレード３４の回転量が所定量を越えると、安全装置４３が死点を越え、安全装置４３に内蔵されたばねがブレード３４を時計回りに回転させるようにブレード３４を押すようになる。
【００４７】
また、安全装置４３は、ブレード３４が入り位置に到達してブレードコンタクト３６が垂直に立った状態になった後、ブレード３４が切り位置へ移動を開始し、ストッパ３８が押動部材３２に押されてブレードコンタクト３６が寝た状態に変化し始めるまでの間、内蔵のばねによりブレード３４を押し支えることにより、Ｙ軸を回転軸としたブレード３４の自転を阻止し、ブレードコンタクト３６を立った状態に保持する。
【００４８】
また、安全装置４３は、ブレード３４が入り位置から切り位置へ移動する過程でストッパ３８が押動部材３２に押されてブレードコンタクト３６が水平に寝た状態に変化するとき、内蔵のばねによりブレード３４を押し、ブレード３４がＹ軸を回転軸として反時計回りに回転するのを補助し、ブレードコンタクト３６を水平に寝た状態に変化させる。なお、ブレード３４がＹ軸を回転軸として反時計回りに回転し、ブレードコンタクト３６を立った状態から水平に寝た状態に変化させる際、ブレード３４が当該反時計回りの回転を開始した当初は、ストッパ３８が押動部材３２に押されることにより、安全装置４３に内蔵されたばねに抗してブレード３４が反時計回りに回転するが、ブレード３４の回転量が所定量を越えると、安全装置４３が死点を越え、安全装置４３に内蔵されたばねがブレード３４を反時計回りに回転させるようにブレード３４を押すようになる。
【００４９】
図７ないし図１０はトルク検出部６１を示している。トルク検出部６１は、電動モータ４７が駆動し、電動モータ４７から発せられた動力により各断路ユニット１４の回転碍子装置２２およびブレード３４が回転するとき、駆動ロッド５１に作用するトルクの量を検出する装置である。トルク検出部６１は、駆動ロッド５１の上側ロッド片５１Ａに設けられた筒状部材６２と、駆動ロッド５１の下側ロッド片５１Ｂに設けられた一対の翼部６３と、筒状部材６２と翼部６３との間に設けられた複数の弾性部材としてのばね６４と、筒状部材６２に設けられた複数の第１の電極６５と、各翼部６３に設けられた複数の第２の電極６６と、第１の電極６５と第２の電極６６との接触を検出する接触検出回路６７と、警報器６８と、送信回路７５とを備えている。
【００５０】
駆動ロッド５１は、図９に示すように、第１のロッド片としての上側ロッド片５１Ａと、第２のロッド片としての下側ロッド片５１Ｂとに分割されている。上側ロッド片５１Ａと下側ロッド片５１Ｂとは互いに共通の回転軸を有している。
【００５１】
筒状部材６２は、例えば金属材料により有蓋筒状に形成され、上側ロッド片５１Ａの下端部に固定されている。また、筒状部材６２の内部には、筒状部材６２の径方向内向き突出すると共に、筒状部材６２の軸方向に伸長する一対のばね支持部６９が形成されている。
【００５２】
一対の翼部６３は、例えば金属材料により形成され、下側ロッド片５１Ｂの径方向に突出すると共に、下側ロッド片５１Ｂの軸方向に伸長する板状の部材であり、下側ロッド片５１Ｂの上端部に固定されている。また、下側ロッド片５１Ｂの上端部および一対の翼部６３は、図７または図８に示すように、筒状部材６２の内部に挿入されている。
【００５３】
ばね６４は、筒状部材６２内において、ばね支持部６９と翼部６３との間に複数設けられている。具体的には、図７に示すように、筒状部材６２内において、一対の翼部６３と一対のばね支持部６９との互いの面が対向している箇所がＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４箇所あり、各箇所に図８に示すように３つのばね６４が設けられている。したがって、一対の翼部６３とばね支持部６９との間には合計１２個のばね６４が設けられている。各ばね６４は、その一方の端部が翼部６３に固定され、他方の端部がばね支持部６９に固定されている。
【００５４】
電動モータ４７が駆動したときには、電動モータ４７から発せられた動力が下側ロッド片５１Ｂに伝達され、電動モータ４７の出力軸４８の回転方向に応じ、下側ロッド片５１Ｂが時計回りまたは反時計回りに回転する。例えば、下側ロッド片５１Ｂが時計回りに回転すると、図７中の箇所ＡおよびＣにおいて、各翼部６３がばね６４を押し、これを受け、ばね６４が筒状部材６２のばね支持部６９を押す。これにより、上側ロッド片５１Ａが時計回りに回転する。一方、下側ロッド片５１Ｂが反時計回りに回転すると、図７中の箇所ＢおよびＤにおいて、各翼部６３がばね６４を押し、これを受け、ばね６４が筒状部材６２のばね支持部６９を押す。これにより、上側ロッド片５１Ａが反時計回りに回転する。上側ロッド片５１Ａの回転は、伝達部材５２、回転操作部材５３および伝達ロッド５４を介して各断路ユニット１４の回転碍子装置２２に伝達される。
【００５５】
第１の電極６５は、図７に示すように、各ばね支持部６９において翼部６３に対向する面に絶縁部材７１を介して固定されている。また、第２の電極６６は、各翼部６３においてばね支持部６９に対向する面に絶縁部材７２を介して固定されている。また、第１の電極６５と第２の電極６６とは互いに対向するように配置されている。本実施形態においては、例えば、各ばね支持部６９には２つの第１の電極６５が設けられており、第１の電極６５の総数は４つである。また、各翼部６３には２つの第２の電極６６が設けられており、第２の電極６６の総数は４つである。各第１の電極６５および各第２の電極６６は例えばケーブルを介して接触検出回路６７にそれぞれ接続されている。
【００５６】
接触検出回路６７は、いずれかの第１の電極６５がそれと対向する第２の電極６６と接触したとき検出信号を出力する回路であり、例えば図１０に示すように構成されている。
【００５７】
警報器６８は、接触検出回路６７から検出信号が出力されたとき警報を出力する装置である。例えば、警報器６８は、接触検出回路６７から検出信号が出力されたとき、駆動装置４５のハウジング４６の外面の見やすい位置に配置されたランプを点灯または点滅させ、あるいはブザーを鳴らす。
【００５８】
送信回路７５は、接触検出回路６７から出力された検出信号を、例えば、遠隔監視制御装置等の通信機能を有する外部装置に送信するための回路である。接触検出回路６７から出力された検出信号を遠隔監視制御装置等へ送信することにより、当該検出信号を遠隔監視制御装置等を介し、断路器１が設置された場所とは別の場所にある集中制御所等に伝送することができる。
【００５９】
検出トルク部６１は例えば次のように動作する。すなわち、駆動ロッド５１が時計回りに回転し、各断路ユニット１４の回転碍子装置２２およびブレード３４を回転させる間、駆動ロッド５１に作用するトルクの量が所定の設定トルク量未満であるときには、図７中の箇所ＡおよびＣに配置されたばね６４が収縮せず、または収縮してもその収縮量が小さい。このため、上側ロッド片５１Ａに対する下側ロッド片５１Ｂの時計回りの回転量は設定回転量未満である。このとき、いずれの第１の電極６５も第２の電極６６と接触しない。それゆえ、接触検出回路６７から検出信号が出力されず、警報器６８は警報を出力せず、送信回路７５による検出信号の送信も行われない。駆動ロッド５１が反時計回りに回転し、各断路ユニット１４の回転碍子装置２２およびブレード３４を回転させる間、駆動ロッド５１に作用するトルクの量が所定の設定トルク量未満であるときも同様である。
【００６０】
一方、駆動ロッド５１が時計回りに回転し、各断路ユニット１４の回転碍子装置２２およびブレード３４を回転させる間、駆動ロッド５１に作用するトルクの量が所定の設定トルク量以上となったときには、図７中の箇所ＡおよびＣに配置されたばね６４が大きく収縮し、上側ロッド片５１Ａに対する下側ロッド片５１Ｂの時計回りの回転量が設定回転量以上となる。このとき、箇所ＡまたはＣに配置された第１の電極６５と第２の電極６６とが接触する。それゆえ、接触検出回路６７から検出信号が出力され、これに応じ、警報器６８から警報が出力される。また、接触検出回路６７から出力された検出信号が送信回路７５により遠隔監視制御装置等へ送信される。
【００６１】
また、駆動ロッド５１が反時計回りに回転し、各断路ユニット１４の回転碍子装置２２およびブレード３４を回転させる間、駆動ロッド５１に作用するトルクの量が所定の設定トルク量以上となったときには、図７中の箇所ＢおよびＤに配置されたばね６４が大きく収縮し、上側ロッド片５１Ａに対する下側ロッド片５１Ｂの反時計回りの回転量が設定回転量以上となる。このとき、箇所ＢまたはＤに配置された第１の電極６５と第２の電極６６とが接触する。それゆえ、接触検出回路６７から検出信号が出力され、これに応じ、警報器６８から警報が出力され、また、検出信号が送信回路７５により遠隔監視制御装置等へ送信される。
【００６２】
設定トルク量は例えば次のように設定する。すなわち、断路器１の可動部に固着やかじりが生じている異常な状態において、３つのブレード３４を入り位置と切り位置との間において一斉に移動させる間に駆動ロッド５１に作用するトルクの最大量を測定する。このトルクの最大量の測定値は、断路器１の固着やかじりが生じている箇所や程度等により変動するので、例えば、繰り返し試験を行い、または過去の点検記録等を参照し、当該トルクの最大量の多数の測定値を取得し、例えばこれらの測定値の平均値または最大値を得る。そして、当該トルクの最大量の多数の測定値の平均値または最大値から、マージンに相当する所定の値を差し引き、これにより得られた値を設定トルク量として設定する。
【００６３】
また、ばね６４の個数および各ばね６４の強さは、設定トルク量未満のトルク量が駆動ロッドに作用したときには、第１の電極６５と第２の電極６６とが接触せず、設定トルク量以上のトルク量が駆動ロッド５１に作用したときに第１の電極６５と第２の電極６６とが接触するように設定する。
【００６４】
以上、説明した通り、本発明の実施形態による断路器１によれば、トルク検出部６１により、駆動ロッド５１に作用するトルク量、すなわち、電動モータ４７にかかる負荷を検出することができる。これにより、断路器１の可動部に固着やかじりが生じていること、またはそれゆえ断路器１の整備が必要であることを発見することができる。
【００６５】
特に、トルク検出部６１は筒状部材６２と翼部６３との間にばね６４を設け、第１の電極６５と第２の電極６６との接触の有無を検出するといった簡単な構成であり、また、駆動ロッド５１に作用するトルクの量をばね６４の収縮により直接的に検出するので検出精度が優れ、または高精度化を容易に図ることができ、さらに、トルク検出部６１は、断路器１の稼動を停止しなくても電動モータ４７にかかる負荷を検出することができる。したがって、断路器１によれば、電動モータ４７にかかる負荷を、簡単な構成で高精度に、かつ電力の供給を停止することなく検出することができる。
【００６６】
また、接触検出回路６７から出力された検出信号を送信回路７５により遠隔監視制御装置等へ送信することにより、当該検出信号を遠方の集中制御所等に伝送することができる。これにより、作業者は、断路器１の整備が必要であることを迅速にかつ容易に知ることができる。
【００６７】
なお、上述したトルク検出部６１において、翼部６３およびばね支持部６９の個数、ばね６４の個数、または第１の電極６５および第２の電極６６の個数は適宜変更可能である。
【００６８】
また、トルク検出部６１において、駆動ロッド５１の上側ロッド片５１Ａと下側ロッド片５１Ｂとの間に、軸方向に伸縮するタイプのばね６４を設ける構成に代え、上側ロッド片５１Ａと下側ロッド片５１Ｂとの間にトーションばねを設け、上側ロッド片５１Ａに対する下側ロッド片５１Ｂの捻れ量が所定の設定捻れ量に達したか否かを検出する構成を採用してもよい。
【００６９】
また、本発明は、水平二点切断路器だけでなく、水平一点切断路器等の他の種類の断路器にも適用することができる。
【００７０】
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う断路器もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１  断路器
１２  載置台
１３  梁部
１４  断路ユニット
２１  ベース
２２  回転碍子装置
２３  ベアリング装置
２４  連結部
２６  固定碍子装置
２７  固定部材
２９  接触子
３０  支持部材
３１  取付部材
３２  押動部材
３４  ブレード
３５  ブレード回転機構
３６  ブレードコンタクト
３７  ノックピン
３８  ストッパ
４０  支持基台
４１  支持部材
４２  ガイド部材
４３  安全装置
４５  駆動装置
４６  ハウジング
４７  電動モータ（駆動源）
４８  出力軸
４９、５０  ギア
５１  駆動ロッド
５１Ａ  上側ロッド片（第１のロッド片）
５１Ｂ  下側ロッド片（第２のロッド片）
５２  伝達部材
５３  回転操作部材
５４  伝達ロッド
６１  トルク検出部
６２  筒状部材
６３  翼部
６４  ばね（弾性部材）
６５  第１の電極
６６  第２の電極
６７  接触検出回路
６８  警報器
６９  ばね支持部
７１、７２  絶縁部材
７５  送信回路
【図１】
2015076160.tif 000003
【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】
2015076160.tif 000008
【図７】
2015076160.tif 000009
【図８】
2015076160.tif 000010
【図９】
2015076160.tif 000011
【図１０】
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