(57)【要約】【課題】ガス差圧補償荷重を低減させることで、バネ荷重機構の個数を削減し、機器小形化とコストダウンを可能とするガス絶縁開閉装置を提供する。【解決手段】ガス差圧荷重補償部Ａは、フランジ１１又は１２の周に沿って４つ設けられており、ガス差圧荷重を補償するバネ荷重機構４、荷重低減用てこ７、荷重を伝達するロッド５，６とを備える。てこ７は、中間部７ａを支点とし、一端を力点７ｂ、他端を作用点７ｃとして構成したもので、支点７ａを接続金具８に固定したピン９によって回動可能に支持されている。この接続金具８は、ガス絶縁母線３側のフランジ１２に固定されている。また、てこ７の力点７ｂは、フランジ１２と対向するフランジ１１に揺動可能に支持されたロッド５に連結されている。そして、てこ７の作用点７ｃは、ロッド６の一端に連結され、さらにこのロッド６の他端はフランジ１１に支持されたバネ機構４に揺動可能に連結されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に導体を収容して絶縁ガスを封入した金属容器の端部にフランジを設け、対向して配置された金属容器のフランジ相互間を伸縮ベローズで気密に接続するとともに、当該伸縮ベローズに発生するガス差圧荷重を補償するガス差圧荷重補償部を設けたガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手において、
前記ガス差圧荷重補償部は、ガス差圧荷重を補償するバネ機構部と、前記バネ機構部に対する荷重を低減するてことを備え、
前記バネ機構部は、前記ベローズと平行に設けられるとともに、前記フランジの一方に固定され、
前記てこは、前記バネ機構部が固定されたフランジと対向するフランジに回動可能に固定された支点と、前記バネ機構部に対して摺動するロッドと接続した作用点と、前記バネ機構が固定されたフランジに対してロッドを介して固定された力点とを備えることを特徴とするガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手。
【請求項２】
前記フランジは、方形状からなり、一方のフランジの４隅に前記バネ機構部が固定され、他方のフランジの辺に沿って前記バネ機構部と接続されたてこが設けられたことを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手。
【請求項３】
前記支点は、前記力点と前記作用点との間に設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手。
【請求項４】
前記力点は、前記支点と前記作用点との間に設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手。
【請求項５】
前記バネ機構部は、当該バネ機構部が固定されるフランジに対して前記ベローズと反対側に突出するように設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手。
【請求項６】
内部に導体を収容して絶縁ガスを封入した金属容器の端部にフランジを設け、対向して配置された金属容器のフランジ相互間を伸縮ベローズで気密に接続するとともに、当該伸縮ベローズに発生するガス差圧荷重を補償するガス差圧荷重補償部を設けたガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手において、
前記ガス差圧荷重補償部は、ガス差圧荷重を補償するバネ機構部と、前記バネ機構部に対する荷重を低減するてことを備え、
前記バネ機構部は、前記ベローズと平行に設けられるとともに、前記フランジの一方に固定され、さらに、当該バネ機構部が固定されるフランジに対して前記ベローズと反対側に突出するように設けられ
前記てこは、前記バネ機構部が固定されたフランジと同側のフランジに回動可能に固定された支点と、前記バネ機構部に対して摺動するロッドと接続した作用点と、前記バネ機構及びてこが固定されたフランジに対してロッドを介して固定された力点とを備えることを特徴とするガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手。
【請求項７】
前記支点は、前記力点と前記作用点との間に設けられたことを特徴とする請求項７記載のガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手。
【請求項８】
前記力点は、前記支点と前記作用点との間に設けられたことを特徴とする請求項７記載のガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手に係り、特にガス差圧荷重補償機能を有するガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺母線や基礎分割部を有するガス絶縁母線では、通電や周囲温度変化により金属容器に発生する熱伸縮や基礎分割部での地震時変位・不等沈下を吸収する必要がある。通常これら変位吸収には伸縮継手（ベローズ）を使用することで対応している。
【０００３】
変位吸収には、ベローズのフランジを機械的に接続しガス差圧荷重を負担するロッドをフリーにする必要がある。しかしながら、現在使用されているガス絶縁開閉装置は、すべて大気圧の数倍以上のガスを封入して絶縁性能を確保しているため、ロッドをフリーにした場合、それまではロッドが負担していた封入ガス圧と大気圧との圧力差に起因したガス差圧荷重を、機器本体や基礎で負担しなければならない。
【０００４】
通常、ガス差圧荷重は機器本体で負担して対応するが、ガス差圧荷重作用点が機器据付面から高所に配置された場合や、機器強度を超える荷重を負担しなければならない場合には、ガス差圧荷重を補償する荷重を発生させて機器本体への荷重を低減させている。補償荷重発生源としては、通常、バネ荷重機構、すなわち、金属材料の弾性変形荷重（ばね荷重）を発生する機構や、差圧荷重補償用に新たに伸縮継手を追加して対応している。
【０００５】
従来のガス差圧補償形のガス絶縁伸縮継手における配置構成を図７に示す。図７（ａ）はガス絶縁伸縮継手の側面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。図に示すようにガス絶縁伸縮継手１は、内部に導体を収容し、絶縁ガスを封入した金属容器を有するガス絶縁母線２，３と取合うフランジ１１，１２と、ベローズ１０からなる。フランジ１１と１２の間には、ガス差圧補償荷重を発生するバネ荷重機構４とロッド５とが設けられている。フランジ１１，１２は、前記バネ荷重機構４とロッド５を介して機械的に接続されている。バネ荷重機構４とロッド５とは同軸上に配置され、かつガス絶縁伸縮継手１の主軸に対して平行に配置されている。
【０００６】
ところで、ガス差圧荷重は、封入ガス圧の１乗、ベローズ平均内径の２乗に比例して発生するため、ベローズ平均径が大きくなる、例えば超高圧以上のガス絶縁３相母線では多数のバネ荷重機構が必要となる。通常、これらバネ荷重機構は、ガス絶縁伸縮継手１のフランジ１１，１２上にある間隔をおいて配置される。このため、フランジ外径Ｄ１、Ｄ２がガス絶縁母線フランジ外径Ｄ３より大きくなることによりベローズ本体のコストアップの要因となっていた。また、母線据付間隔Ｌ１が大きくなり機器全体が大型化する問題があった（図７（ａ）参照）。
【０００７】
このため、フランジの外周端部に取付板を設け、これを介してバネ荷重機構をフランジに取り付ける構成のガス絶縁母線が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１２１４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術改善によっても、バネ荷重機構の個数の削減や、機器の小型化を図ることは難しく、コストの改善も困難であった。
【０００９】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、ガス差圧補償荷重を低減させることで、バネ荷重機構の個数を削減し、機器小形化とコストダウンを可能とするガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、内部に導体を収容して絶縁ガスを封入した金属容器の端部にフランジを設け、対向して配置された金属容器のフランジ相互間を伸縮ベローズで気密に接続するとともに、当該伸縮ベローズに発生するガス差圧荷重を補償するガス差圧荷重補償部を設けたガス絶縁母線のガス絶縁伸縮継手において、前記ガス差圧荷重補償部は、ガス差圧荷重を補償するバネ機構部と、前記バネ機構部に対する荷重を低減するてことを備え、前記バネ機構部は、前記ベローズと平行に設けられるとともに、前記フランジの一方に固定され、前記てこは、前記バネ機構部が固定されたフランジと対向するフランジに回動可能に固定された支点と、前記バネ機構部に対して摺動するロッドと接続した作用点と、前記バネ機構が固定されたフランジに対してロッドを介して固定された力点とを備えることを特徴とする。
【００１１】
以上のような構成を有する本発明によれば、伸縮継手の２ヶ所のフランジ内側に配置された、てこにより力点、作用点には支点からの距離に反比例した荷重が作用するため作用点から支点までの距離を力点から支点までの距離より大きくすればする程作用点に負荷される荷重は小さくなるためガス差圧補償荷重そのものの低減が可能となる。すなわち、補償荷重低減によりばね機構必要個数の低減と機器縮小化、コスト低減が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガス差圧補償荷重を低減させることで、バネ荷重機構の個数を削減し、機器小形化とコストダウンを可能とするガス絶縁開閉装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る代表的な実施形態について、図１〜図３を参照して具体的に説明する。なお、従来技術と同様の構成には同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００１４】
（１）第１の実施形態
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）は本実施形態のガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の軸方向から見た正面図である。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、ガス絶縁伸縮継手１は、ガス絶縁母線２，３と取合うフランジ１１，１２と、ベローズ１０とを備える。フランジ１１と１２の間には、ガス差圧補償荷重を発生するガス差圧荷重補償部Ａが設けられている。本実施形態のガス絶縁伸縮継手１は、このガス差圧荷重補償部Ａの構成に特徴を有する。
【００１６】
すなわち、ガス差圧荷重補償部Ａは、図１（ｂ）に表されるとおり、フランジ１１又は１２の周に沿って４つ設けられており、図１（ａ）に示すように、ガス差圧荷重を補償するバネ荷重機構４、荷重低減用てこ７、荷重を伝達するロッド５，６とを備える。
【００１７】
本実施形態のてこ７は、中間部７ａを支点とし、一端を力点７ｂ、他端を作用点７ｃとして構成したもので、支点７ａを接続金具８に固定したピン９によって回動可能に支持されている。この接続金具８は、ガス絶縁母線３側のフランジ１２に固定されている。また、てこ７の力点７ｂは、フランジ１２と対向するフランジ１１に揺動可能に支持されたロッド５に連結されている。そして、てこ７の作用点７ｃは、ロッド６の一端に連結され、さらにこのロッド６の他端はフランジ１１に支持されたバネ機構４に揺動可能に連結されている。なお、本実施形態のてこ７は、中間部７ａをピン９によって回動可能に支持されていることから、力点７ｂ及び作用点７ｃはピン９を中心にして互いに反対の向きに回動するようになっている。
【００１８】
このような構成からなるガス差圧荷重補償部Ａは、図１（ｂ）に示されるとおり、フランジ１１又は１２の周に沿って４つ設けられるとともに、このフランジの４つの面に沿うように、てこ７を配置している。
【００１９】
以上のような構成のガス絶縁伸縮継手によればベローズ１０のガス差圧荷重はフランジ１１からロッド５を介しててこ７の力点７ｂに伝達され、てこの原理により支点７ａから力点７ｂ、作用点７ｃまでのそれぞれ距離Ｌ３、Ｌ２（図１（ａ）参照）に反比例した荷重に変換され、バネ荷重機構４に伝達される。例えば、支点７ａから力点７ｂと作用点７ｃまでの距離Ｌ３、Ｌ２の比率が１：２のてこでは、ガス差圧補償に必要な荷重はてこがない場合に比較して２分の１に低減される。
【００２０】
また、フランジ１２の外径Ｄ２は、４つのてこ７を取付可能なスペースを確保すれば良いため、従来例で説明したようにバネ荷重機構４のロッド取付径に依らずガス絶縁母線フランジ外径Ｄ３よりやや大きいか同等程度まで縮小が可能となる。またバネ荷重機構４が配置されるフランジ１１の必要寸法Ｌ４も、従来実施例のフランジ外径Ｄ１に対して縮小が可能となるため結果として母線据付間隔Ｌ１の縮小が可能となる。
【００２１】
このように、本実施形態の構成によれば、補償荷重低減によりばね機構必要個数の低減と機器縮小化、コスト低減が可能となる。
【００２２】
（２）第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。図２は本実施形態のガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図である。同図に示すように、本実施形態のガス絶縁伸縮継手２０は、第１の実施形態の荷重低減用てこ７の構成に改良を加えたものである。なお、以下では、従来技術並びに第１の実施形態と共通する構成についての説明は省略する場合がある。
【００２３】
本実施形態における荷重低減用てこ２１は、力点２１ｂを支点２１ａと作用点２１ｃとの間に配置変更したものである。ガス差圧荷重はてこ２１において、てこの原理により支点２１ａから力点２１ｂまでの距離Ｌ３と支点２１ａから作用点２１ｃまでの距離Ｌ２に反比例した荷重に変換されてバネ荷重機構４に伝達される。
【００２４】
このような本実施形態のガス絶縁伸縮継手２０によれば、第１の実施形態において示したガス差圧荷重の低減という効果に加え、てこの小形化を図ることができる。
【００２５】
（３）第３の実施形態
次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して説明する。図３は本実施形態のガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図である。同図に示すように、本実施形態のガス絶縁伸縮継手３０は、第１の実施形態のバネ荷重機構４の配置構成に改良を加えたものである。なお、以下では、従来技術並びに第１，第２の実施形態と共通する構成についての説明は省略する場合がある。
【００２６】
図３に示すように、ガス絶縁伸縮継手３０のフランジ１１と１２との面間寸法Ｌ５が小さいような場合には、第１の実施形態のようにはフランジ面間に荷重削減用のバネ荷重機構４が配置できない。そこで、本実施形態では、ガス差圧荷重を補償するバネ荷重機構３１をフランジ１１のベローズ１０とは反対側、すなわち、ガス絶縁母線２側に取付けて構成した。なお、荷重低減用てこ７、荷重を伝達するロッド５及び６の構成は第１の実施形態と同様であり、ロッド６により、てこ７の作用点７ｃとフランジ１１のガス絶縁母線２側に固定されたバネ荷重機構３１との間が接続されている。
【００２７】
このような構成において、ガス差圧荷重は、第１の実施形態において示した場合と同様、フランジ１１に接続されたロッド５により荷重低減用てこ７に伝達されてこ支点７ａからの力点７ｂ、作用点７ｃまでの距離Ｌ３，Ｌ２に反比例した低減荷重がバネ荷重機構４に負荷されている。
【００２８】
このような本実施形態のガス絶縁伸縮継手３０によれば、第１の実施形態において示したガス差圧荷重の低減という効果に加え、フランジ面間寸法Ｌ５が小さくバネ荷重機構４をフランジ１１，１２間に取り付けることができない場合でも、フランジ１１のガス絶縁母線２側にバネ荷重機構３１を設けることにより、ガス差圧荷重を低減することができる。
【００２９】
（４）第４の実施形態
次に、本発明の第４の実施形態について図面を参照して説明する。図４は本実施形態のガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図である。同図に示すように、本実施形態のガス絶縁伸縮継手４０は、第３の実施形態の荷重低減用てこ７の構成に改良を加えたものである。なお、以下では、従来技術並びに第１〜３の実施形態と共通する構成についての説明は省略する場合がある。
【００３０】
図４に示すように、第３の実施形態において示した構成同様、ガス差圧荷重を補償するバネ荷重機構３１をフランジ１１を挟んで、ベローズ１０の反対側であるガス絶縁母線２側に取り付けている。
【００３１】
本実施形態における荷重低減用てこ４１は、第２の実施形態同様、力点４１ｂを支点４１ａと作用点４１ｃとの間に配置変更したものである。ガス差圧荷重はてこ４１において、てこの原理により支点４１ａから力点４１ｂまでの距離Ｌ３と支点４１ａから作用点４１ｃまでの距離Ｌ２に反比例した荷重に変換されてバネ荷重機構４に伝達される。
【００３２】
このような本実施形態のガス絶縁伸縮継手４０によれば、第１の実施形態において示したガス差圧荷重の低減という効果に加え、てこの小形化を図ることができる。
【００３３】
（５）第５の実施形態
次に、本発明の第５の実施形態について図面を参照して説明する。図５は本実施形態のガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図である。同図に示すように、本実施形態のガス絶縁伸縮継手５０は、第３，第４の実施形態の荷重低減用てこの構成に改良を加えたものである。なお、以下では、従来技術並びに第１〜第４の実施形態と共通する構成についての説明は省略する場合がある。
【００３４】
ガス差圧荷重を補償するバネ荷重機構３１を、図５に示すように、フランジ１１を挟んで、ベローズ１０の反対側であるガス絶縁母線２側に取り付けた点は、第３及び第４の実施形態と同様である。
【００３５】
本実施形態において、てこ５１は、接続金具８を介してフランジ１１に固定されている。接続金具８はリンクが回転可能なピン９を有し、そのピン９がてこ５１の支点５１ａとなる。ガス差圧荷重は請求項１の実施例と同様に荷重低減用てこ５１の力点５１ｂと作用点５１ｃの間に支点５１ａが配置される。
【００３６】
このような本実施形態の構成によれば、てこ５１で低減された荷重がバネ荷重機構３１に負荷される。これにより、ガス差圧荷重の低減に加え、てこ５１の小形化が可能となる。また、フランジ１１，１２の面間寸法Ｌ５が小さく、バネ荷重機構３１を、フランジ１１，１２間に取り付けることができない場合でもガス差圧荷重の低減が可能である。
【００３７】
さらに、てこ５１とバネ荷重機構３１が片側のフランジ１１部に集中配置されるためガス絶縁伸縮継手５０のもう片方のフランジ外径Ｄ２を、ガス絶縁母線フランジ外径Ｄ３と同等まで縮小化ができるという効果もある。
【００３８】
（６）第６の実施形態
次に、本発明の第６の実施形態について図面を参照して説明する。図６は本実施形態のガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図である。同図に示すように、本実施形態のガス絶縁伸縮継手６０は、第５の実施形態の荷重低減用てこの構成に改良を加えたものである。なお、以下では、従来技術並びに第１〜第５の実施形態と共通する構成についての説明は省略する場合がある。
【００３９】
ガス差圧荷重を補償するバネ荷重機構３１を、図６に示すように、フランジ１１を挟んで、ベローズ１０の反対側であるガス絶縁母線２側に取り付けた点は、第３〜第５の実施形態と同様である。
【００４０】
本実施形態において、てこ６１は接続金具８を介してフランジ１１に固定されている。接続金具８はリンクが回転可能なピン９を有し、そのピン９がてこ６１の支点６１ａとなる。
【００４１】
ガス差圧荷重は、第２の実施形態において示した場合と同様、荷重低減用てこ６１の支点６１ａと作用点６１ｃの間に配置した力点６１ｂを介して低減された荷重がバネ荷重機構３１に負荷されている。本実施形態の構成ではガス差圧荷重の低減に加え、てこ６１の小形化が可能となる。また、フランジ面間寸法Ｌ５が小さく、バネ荷重機構３１をフランジ１１及び１２間に取り付けることができない場合でもガス差圧荷重の低減を図ることが可能となる。
【００４２】
また、てこ６１とバネ荷重機構３１とが片側のフランジ１１部に集中配置されるため伸縮継手１のもう片方のフランジ外径Ｄ２をガス絶縁母線フランジ外径Ｄ３と同等まで縮小化できることに加え荷重低減用てこ６１の小形化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図（ａ）及び正面図（ｂ）。
【図２】本発明の第２の実施形態におけるガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図。
【図３】本発明の第３の実施形態におけるガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図。
【図４】本発明の第４の実施形態におけるガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図。
【図５】本発明の第５の実施形態におけるガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図。
【図６】本発明の第６の実施形態におけるガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図。
【図７】従来のガス絶縁伸縮継手の構成を示す側面図（ａ）及び断面図（ｂ）。
【符号の説明】
【００４４】
１…ガス絶縁伸縮継手
２，３…ガス絶縁母線
４…バネ荷重機構
５，６…ロッド
７…荷重低減用てこ
７ａ支点
７ｂ…力点
７ｃ…作用点
８…接続金具
９…ピン
１０…ベローズ
１１，１２…フランジ
２０…ガス絶縁伸縮継手
２１…荷重低減用てこ
２１ａ…支点
２１ｂ…力点
２１ｃ…作用点
３０…ガス絶縁伸縮継手
３０…バネ荷重機構
３１…バネ荷重機構
４０…ガス絶縁伸縮継手
４１…荷重低減用てこ
４１ａ…支点
４１ｂ…力点
４１ｃ…作用点
５０…ガス絶縁伸縮継手
５１…荷重低減用てこ
５１ａ…支点
５１ｂ…力点
５１ｃ…作用点
６０…ガス絶縁伸縮継手
６１…荷重低減用てこ
６１ａ…支点
６１ｂ…力点
６１ｃ…作用点
Ａ…ガス差圧荷重補償部
【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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