(57)【要約】【課題】大雨、暴風雨の際にブッシング導体と外部回路とを接続する端子箱内に雨水が侵入することを防止する。【解決手段】ブッシング導体３、４と外部の主回路装置８とを接続する端子箱１ｅ内のブッシング導体３、４のパッキン９貫通部に空気噴き出しノズル２６ｂを設け、大雨の際、空気噴き出しノズル２６ｂからブッシング導体３，４のパッキン９貫通部に向けて圧縮空気を噴き出させて雨水が端子箱１ｅ内部へ侵入するのを防止するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機本体の固定子コイル口出部に接続される接続導体をパッキンを貫通して端子箱内に収納し、当該端子箱内で前記接続導体を外部回路に接続するように構成した回転電機において、
前記端子箱内の前記パッキンの下部で前記接続導体のパッキン貫通部を囲繞するように配置されるとともに圧縮空気を噴出す空気噴き出しノズルと、前記空気噴き出しノズルに圧縮空気を送風する送風機と、前記送風機の運転または停止指令に基づいて操作される指令接点とを備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記指令接点を遠隔で操作する遠隔制御装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
気象状況を検出する気象検出装置と、前記気象検出装置から出力された気象データに基づいて前記送風機の運転または停止指令を出力する気象判断装置とを備え、当該気象判断装置の出力信号により前記指令接点を操作するように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、端子箱に雨水の浸入を防止するようにした回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６で示すように、タービン発電機のような大容量の回転電機本体１では、固定子枠１ａの下部を基礎台２に設けた窪みに一部収納した状態で固定子枠１ａの側面に取り付けた脚部１ｂによって基礎台２に据付けられている。なお、図中、１ｃは回転電機本体１のコレクターを保護するコレクターカバー、１ｄは固定子枠１ａで形成した回転電機本体１の内部空間部に封入した水素ガスを冷却する冷却器である。
【０００３】
図６に示す回転電機の例では、固定子枠１ａの下部に固定子枠１ａと一体化された回転電機本体側端子箱１ｅを設けており、この回転電機本体側端子箱１ｅ内で、図示しない固定子コイル各相および中性点の口出銅帯と、絶縁物製の碍管（ブッシング）で覆われた接続導体（以下の説明では、ブッシング導体という）３および４とを接続し、このブッシング導体３および４を回転電機本体側端子箱１ｅ外部に導出している。なお、５および６はブッシング導体３、４に取り付けたブッシング変流器である。
【０００４】
そして、ブッシング導体３、４は、回転電機本体側端子箱１ｅの更に下部に設置された母線側端子箱７内で外部回路である主回路装置８と接続され、電力を取出すようになっている。
【０００５】
図７は図６の破線で囲った部分を示す図で、母線側端子箱７内部を断面にして示している。ゴム製のパッキン９を貫通して母線側端子箱７の内部に収納された各相のブッシング導体３および４の端部は、それぞれ接続導体８ａを介して主回路導体８ｂに接続され、短絡導体８ｃによって短絡されている。
【０００６】
回転電機本体１を屋内に設置する場合とか屋外に設置する場合でも降雨量が少ないときは、上述したゴム製パッキン９でも十分な防水機能を有するが、回転電機本体１を屋外に設置している状態で、しかも大雨や暴風雨に晒される場合、あるいはパッキン９が劣化している場合には、回転電機本体１をたとえカバーで覆っていたとしても、固定子枠１ａと基礎台２との隙間から破線矢印のように浸入した雨水が回転電機本体側端子箱１ｅおよびブッシング導体３、４の表面を伝わって、ブッシング導体３、４がパッキン９を貫通する僅かな隙間から母線側端子箱７内部へ浸入し、底部に溜まることがある。
【０００７】
母線側端子箱７に大量の雨水が溜まった場合には、地絡事故が発生する危険性があるので、母線側端子箱７の底部にドレン排出装置１０を設け、溜まったドレンを自動あるいは手動で排出するようにしている。これによって回転電機本体１は、健全運転を維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２４４８８９号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】電気工学ハンドブック、昭和５３年初版、第６８８頁、図１、電気学会発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述したように回転電機本体１のブッシング導体３、４の端部を母線側端子箱７内に収納する際、ブッシング導体３、４の周面をゴム等のパッキン９でシールし、さらに雨水が溜まった場合にドレン排出装置１０で排出するようにした従来の構成では、予想を超えた大雨や暴風雨のときに雨水が大量に母線側端子箱７内に浸入してしまい、ドレン排出装置１０を操作する前に母線側端子箱７内で導体８ａが浸水し、地絡事故に至る恐れが懸念される。
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ブッシング導体と外部回路とを接続する端子箱内に空気噴き出しノズルを設けることにより、パッキンによるシール効果が期待できない状態の場合、空気噴き出しノズルから圧縮空気を噴出してブッシング導体のパッキン貫通部から端子箱内部へ雨水が侵入するのを防止するようにした回転電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、第１の実施形態の回転電機は、回転電機本体の固定子コイル口出部に接続される接続導体をパッキンを貫通して端子箱内に収納し、当該端子箱内で前記接続導体を外部回路に接続するように構成した回転電機において、前記端子箱内の前記パッキンの下部で前記接続導体のパッキン貫通部を囲繞するように配置されるとともに圧縮空気を噴出す空気噴き出しノズルと、前記空気噴き出しノズルに圧縮空気を送風する送風機と、前記送風機の運転または停止指令に基づいて操作される指令接点とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態の回転電機の全体構造を示す構成図。
【図２】回転電機ブッシング導体が母線側端子箱に貫入する部分の拡大図。
【図３】図２の水平ダクトの平面図。
【図４】第２の実施形態の回転電機及び回転電機の端子箱を示す基本構成図。
【図５】第３の実施形態の回転電機及び回転電機の端子箱を示す基本構成図。
【図６】従来の回転電機の全体構造を示す構成図。
【図７】図６の母線側端子箱の内部を断面にして示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る回転電機の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図を通して同一部分又は対応する部分には同一符号を付けて、重複する説明は適宜省略する。
【００１５】
［第１の実施形態］
以下、図１ないし図３を参照して第１の実施形態について説明する。  
図１で示すように、第１の実施形態が従来の技術と異なる主な点は、母線側端子箱７内部に、ブッシング導体３、４のパッキン９貫通部に向けて圧縮空気を噴きつける手段を設けた点にあり、その他の構成は従来技術と同様である。
【００１６】
本実施形態における圧縮空気を噴きつける手段とは、母線側端子箱７の外部に設置されて、指令接点２１により「入り」制御または「切り」制御される開閉器２２と、この開閉器２２により運転（起動・停止）するモータ２３と、このモータ２３によって駆動され運転する送風機２４とから成る送風部２０と、送風機２４の吹き出し口に接続されて圧縮空気を母線側端子箱７内に送る送風管２５と、送風管２５から送風されてきた圧縮空気を母線側端子箱７内において前記ブッシング導体３、４のパッキン９貫通部周面に噴きつける空気噴きつけ部２６とから構成されている。
【００１７】
以下、図２および３を参照して空気噴きつけ部２６について説明する。  
空気噴きつけ部２６は、パッキン９の直下の位置でブッシング導体３、４（ブッシング導体は、各相分およびＮ相分を合わせて６本ある）によって貫通されるように配置され、内部を前述した送風管２５に連通させたほぼ箱形に形成された水平ダクト２６ａと、この箱形の水平ダクト２６ａの上面に設置され、ブッシング導体３、４のパッキン９貫通部の周面に向けて均一な圧縮空気を噴きつける空気噴き出しノズル２６ｂとから構成されている。なお、この空気噴き出しノズル２６ｂは、圧縮空気を均一にブッシング導体３、４のパッキン９貫通部周面に向けて噴きつけることができるように、ノズル口径とかブッシング導体１本あたりの個数が設定されている。図示の例ではブッシング導体１本あたり８個のノズルを設置している。
【００１８】
このように構成された母線側端子箱７を備えた回転電機本体１を屋外に設置した場合、通常の降雨量のとき、雨水がブッシング導体３、４を伝わって降りてきてもパッキン９のシール効果が期待でき、母線側端子箱７内への雨水の浸入を防止することができる。一方、大雨や暴風雨のとき、運転員がパッキン９によるシール効果は期待できないと判断した場合は、指令接点２１が「入り」操作される。これにより開閉器２２が投入されてモータ２３が起動し、送風機２４を運転する。送風機２４の吹き出し口から吹き出された圧縮空気は送風管２５を通って母線側端子箱７内の箱形の水平ダクト２６ａに入り、空気噴き出しノズル２６ｂからブッシング導体３、４のパッキン９貫通部に向けてほぼ均一に噴き出される。
【００１９】
この結果、ブッシング導体３、４を伝わって降りてきた雨水は、ブッシング導体３、４のパッキン９貫通部から矢印のように上昇する気流により吹き飛ばされるようになり、母線側端子箱７内へ浸入することはできなくなる。
【００２０】
以上述べたように第１の実施形態によれば、回転電機本体１を屋外に設置しても通常の雨天のときはパッキン９のシール効果によって母線側端子箱７内への浸入を防止することができ、また、大雨や暴風雨のときは空気噴き出しノズル２６ｂからブッシング導体３、４のパッキン９貫通部に向けてほぼ均一に空気を噴きつけるので、母線側端子箱７内への雨水の浸入を防止することができる。
【００２１】
なお、以上説明した空気噴きつけ部２６は、ブッシング導体３、４によって貫通される箱型の水平ダクト２６ａに空気噴き出しノズル２６ｂを設けたが、箱型の水平ダクト２６ａに替えて各ブッシング導体３、４を個々に囲繞するリング状のダクトを設けるようにしてもよい。要は、ブッシング導体３、４のパッキン９貫通部に対して均一な圧縮空気を噴きつけることのできる構造であればよい。
【００２２】
［第２の実施形態］
以下、図４を参照して第２の実施形態を説明する。  
この第２の実施形態が、前述の第１の実施形態と異なる点は、指令接点２１を操作員が手動で直接操作する替りに、遠隔操作装置３０によって操作するように構成した点にある。その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００２３】
遠隔操作装置３０は、「送風機運転」または「送風機停止」の指令を出力する機能を備えた発信部３０ａと、回転電機本体１の近傍に設置されて発信部３０ａから出力された指令を受信してアクチュエータを動作させ、指令接点２１を「入り」または「切り」操作する受信部３０ｂから構成されている。なお、図示の例では遠隔操作装置３０は無線型であるが、有線型であってもよい。
【００２４】
運転員が、建家内の監視室に居て現在の降雨量の状況から判断して発信部３０ａを操作し「送風機運転」指令を出力すると、回転電機本体１の設置現場側に設けられた受信部３０ｂがこの「送風機運転」指令を受信し、アクチュエータを動作させて指令接点２１を「入り」操作する。開閉器２２の「入り」操作によりモータ２３が起動し、送風機２４を運転する。
【００２５】
これにより、第１の実施形態の場合と同様に、母線側端子箱７内の水平ダクト２６ａに圧縮空気が送風され、空気噴き出しノズル２６ｂからブッシング導体３、４がパッキン９を貫通する部分に向けてほぼ均一なに圧縮空気が噴きつけられる。この結果、ブッシング導体３、４を伝わって降りてきた雨水は、ブッシング導体３、４とパッキン９の隙間から矢印のように噴き出る気流により吹き飛ばされ、母線側端子箱７内へ浸入することはできなくなる。
【００２６】
このように、第２の実施形態によれば、遠隔操作装置３０の発信部３０ａを操作する運転員は、雨の中を回転電機本体１の設置現場までわざわざ出向かなくても、監視室のある建家内から遠隔操作によって送風部２０を操作することができ、母線側端子箱７内への雨水浸入を防止することができる。
【００２７】
なお、以上の説明では、遠隔操作装置３０によって送風部２０の送風機２４の運転、停止のみを行なう場合であるが、遠隔操作装置３０に機能を追加することによって送風部２０の操作と連動して、または送風部２０の操作とは別にドレン排出装置１０を操作するようにしてもよい。
【００２８】
［第３の実施形態］
以下、図５を参照して第３の実施形態を説明する。  
この第３の実施形態は、前述した第１あるいは第２の実施形態における指令接点２１の入り、切り操作を運転員の判断で行なう代わりに、気象検出装置４０で検出したデータを利用して自動的に操作するように構成した点にある。その他の構成は第１、第２の実施形態と同様である。
【００２９】
ここで、気象検出装置４０の一例として雨量計を挙げることができるが、雨量計の代わりに気圧計を採用し、気圧計によって降雨量を予測するようにしてもよい。  
気象検出装置４０によって検出された降雨量データは気象判断装置４１に入力され、検出された降雨量データが予め定めてある基準値、すなわち送風装置２０を動作させるべき値を超えたか否かが判定される。気象判断装置４１が、降雨量データは基準値を超えたと判定した場合には送風部２０に対して運転指令が出力される。また、気象検出装置４０によって検出された降雨量データが基準値を下回った場合には気象判断装置４１から送風部２０に対して停止指令が出力される。
【００３０】
この第３の実施形態によれば、回転電機本体１を屋外に設置した場合、通常の雨天のときは、降雨量は気象検出装置４０の基準値よりも低い値なので、気象判断装置４１から送風部２０に運転指令が出力されることはない。このような通常の雨天のときは、パッキン９のシール効果により母線側端子箱７内への雨水の浸入を防止することができる。一方、大雨や暴風雨のときに気象検出装置４０によって検出された降雨量データが気象判断装置４１の基準値を超えたときは、気象判断装置４１から送風部２０に対して運転指令が出力される。この運転指令は、発信部３０ａから受信部３０ｂに送信され、受信部３０ｂにより指令接点２１の入り操作が行なわれる。この指令接点２１の入り操作に対応してモータ２３が起動し、送風機２４を運転して母線側端子箱７内の水平ダクト２６ａに圧縮空気を送風する。そして、空気噴き出しノズル２６ｂからブッシング導体３、４のパッキン９貫通部に向けてほぼ均一に圧縮空気が噴きつけられる。
【００３１】
この結果、ブッシング導体３、４を伝わって降りてきた雨水は、ブッシング導体３、４のパッキン９貫通部から矢印のように噴き出す圧縮空気により吹き飛ばされるようになり、母線側端子箱７内へ浸入することはできなくなる。なお、降雨量が通常の雨天程度まで少なくなった場合は、気象判断装置４１は送風部２０に対して停止指令を出力する。この場合にはパッキン９のシール効果により、母線側端子箱７内への雨水の浸入を防止することができる。
【００３２】
以上述べたように第３の実施形態によれば、第１および第２の実施形態と同様に、通常の雨天および大雨や暴風雨のときに母線側端子箱７内への雨水の浸入を防止することができるとともに、操作員の判断によらず、雨量計等の気象検出装置４０の検出値に基づいた自動的な判断なので、より正確に送風部２０を動作させることができる。
【００３３】
なお、以上説明した第３の実施形態では、降雨情報が予め定めた基準値を超えた場合に起動指令を出力し、この基準値よりも低下した場合に停止指令を出力するように構成したが、空気噴きつけ部２６のハンチング動作を防止するために、起動指令を出力する基準値と復帰指令を出力する基準値との間に差を設けるようにしてもよい。
【００３４】
さらに、気象判断装置４１による送風部２０の運転指令に連動してドレン排出装置１０を操作するようにしてもよい。  
またさらに、第３の実施形態の場合、遠隔制御装置３０は必須要件ではなく、遠隔制御装置３０を介さずに気象判断装置４１から出力された送風部２０への運転指令により指令接点２１を操作するようにしてもよい。
【００３５】
以上述べたように、本発明の少なくとも一つの実施形態の回転電機によれば、通常の雨天のときはパッキン９のシール効果によって母線側端子箱７内への浸入を防止することができ、また、大雨や暴風雨のときは空気噴き出しノズル２６ｂからブッシング導体３、４のパッキン９貫通部に向けてほぼ均一に圧縮空気を噴きつけるようにして母線側端子箱７内への雨水の浸入を防止することができる。
【００３６】
なお、以上のように本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１…回転電機本体、１ａ…固定子枠、１ｂ…脚部、１ｃ…コレクターカバー、１ｄ…冷却器、１ｅ…回転電機本体側端子箱、２…基礎台、３…ブッシング導体、４…ブッシング導体、５…ブッシング変流器、６…ブッシング変流器、７…母線側端子箱、８…主回路装置、８ａ…接続導体８ｂ…主回路導、８ｃ…短絡導体、９…パッキン、１０…ドレン排出装置、２０…空気噴きつけ装置、２１…指令接点、２２…開閉器、２３…モータ、２４…送風機、２５…送風管、２６…空気噴きつけ部、２６ａ…水平ダクト、２６ｂ…空気噴き出しノズル、３０…遠隔操作装置、３０ａ…発信部、３０ｂ…受信部、４０…気象検出装置、４１…気象判断装置。
【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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