(57)【要約】【課題】  スイッチギアにおいて、作業性を確保しつつ、充電中の充電部への接触をより防止する。【解決手段】  遮断器１０３の移動に連動し、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２から引き離されると充電部１０１ａ、１０２ａを閉塞し、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２側に押し入れられると充電部１０１ａ、１０２ａを開放するバリア機構２と、バリア機構２の動作をロック可能なロックピン３と、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２から引き離されているか否かを検知するリミットスイッチ４と、充電部１０１ａ、１０２ａが充電されているか否かを検知する計器用変成器５と、遮断器１０３が引き離されていることが検知され、かつ充電部１０１ａ、１０２ａが充電されていることが検知されている場合に、ロックピン３によるロックを作動させる制御回路６と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線が接続された固定接触子と、該固定接触子の充電部に接離可能に移動自在な遮断器とが、配設されたスイッチギアにおいて、前記充電部に接触するのを防止するスイッチギア保護装置であって、
前記遮断器の移動に連動し、前記遮断器が前記固定接触子から引き離されると前記充電部を閉塞し、前記遮断器が前記固定接触子側に押し入れられると前記充電部を開放する開閉手段と、
前記開閉手段の動作をロック可能なロック手段と、
前記遮断器が前記固定接触子から引き離されているか否かを検知する引離検知手段と、
前記充電部が充電されているか否かを検知する充電検知手段と、
前記引離検知手段によって前記引き離されていることが検知され、かつ前記充電検知手段によって前記充電部が充電されていることが検知されている場合に、前記ロック手段によるロックを作動させる制御手段と、
を備えることを特徴とするスイッチギア保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スイッチギアの遮断器が引き出されている状態で、充電中の充電部に接触するのを防止するスイッチギア保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチギアのキュービクル内には、母線や配線電が接続された固定接触子や、この固定接触子に切り離し自在に接続された遮断器などが配設されている。そして、保守や点検などのために遮断器を引き出すと、固定接触子の充電部が露出するため、これに接触して感電するおそれがある。このため、遮断器を引き出した際に充電部を閉塞し、遮断器を押し込むと充電部を開放する（開く）バリア機構が設けられている。しかしながら、充電部が閉塞されている状態でも、バリア機構を動かすことで充電部を開放することが可能であるため、誤って、あるいは何らかの外的要因によって、充電部が開放されてしまう場合がある。
【０００３】
このような問題を解決するために、キュービクル内の床に圧力センサを向け、人がキュービクル内に入っているときには、バリア機構の動作（開閉）をロックすることで、充電部の開放を防止することが考えられている。また、計器用変成器で充電中か否かを検知し、充電中の場合には、電気錠でバリア機構の動作をロックする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１７４２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、小型のスイッチギアでは、キュービクル内に人が入らなくても作業を行える場合があるため、上記のようにキュービクル内の人の存在を検知してバリア機構の動作をロックする手法では、人の存在が検知されずにバリア機構の動作がロックされない場合がある。また、特許文献１の技術では、充電中の場合には電気錠でバリア機構の動作がロックされるため、充電中に遮断器を引き出したり押し入れたりすることができない。つまり、スイッチギアが全停電状態でないとキュービクル内に入ることができないため、母線の停電が必要となり、実用的ではない。
【０００６】
そこでこの発明は、作業性を確保しつつ、充電中の充電部への接触をより防止することが可能なスイッチギア保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電線が接続された固定接触子と、該固定接触子の充電部に接離可能に移動自在な遮断器とが、配設されたスイッチギアにおいて、前記充電部に接触するのを防止するスイッチギア保護装置であって、前記遮断器の移動に連動し、前記遮断器が前記固定接触子から引き離されると前記充電部を閉塞し、前記遮断器が前記固定接触子側に押し入れられると前記充電部を開放する開閉手段と、前記開閉手段の動作をロック可能なロック手段と、前記遮断器が前記固定接触子から引き離されているか否かを検知する引離検知手段と、前記充電部が充電されているか否かを検知する充電検知手段と、前記引離検知手段によって前記引き離されていることが検知され、かつ前記充電検知手段によって前記充電部が充電されていることが検知されている場合に、前記ロック手段によるロックを作動させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、遮断器が固定接触子から引き離され、かつ充電部が充電（電線が充電）されている場合にのみ、開閉手段の動作がロックされる。このため、例えば、遮断器が固定接触子の充電部に接続された状態では、充電部が充電されているか否かにかかわらず、開閉手段の動作はロックされず、遮断器を固定接触子から引き離すことで、開閉手段によって固定接触子の充電部が閉塞される。
【０００９】
また、遮断器を固定接触子から引き離した状態で、充電部が充電されている場合には、開閉手段の動作がロックされるため、充電部が開放されない。一方、遮断器を固定接触子から引き離した状態から、遮断器を固定接触子側に押し入れることで（引き離された状態でなくなることで）、ロック手段によるロックが解除され、開閉手段によって充電部が開放される。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、遮断器が固定接触子から引き離され、かつ充電部が充電されている場合には、開閉手段の動作がロックされるため、充電部が開放されることがなく、充電中の充電部への接触を確実に防止することができる。また、遮断器が固定接触子の充電部に接続された状態では、充電部が充電されているか否かにかかわらず、つまり、停電しなくても、遮断器を固定接触子から引き離して作業を行うことができる。さらに、遮断器が固定接触子から引き離された状態で、充電部が充電されていない場合には、開閉手段の動作ロックが解除されるため、開閉手段を動かして作業を行うことが可能となる。このように、良好な作業性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態において、スイッチギア内の遮断器が引き出された状態でのスイッチギア保護装置などを示す側面図である。
【図２】この発明の実施の形態において、スイッチギア内の遮断器が接続・装着された状態でのスイッチギア保護装置などを示す側面図である。
【図３】図１のスイッチギア保護装置のバリア機構を示す図である。
【図４】図３のバリア機構の動作状態を示す図で、（ａ）は、遮断器を押し入れている途中の状態を示し、（ｂ）は、遮断器の押し入れが完了した状態を示す。
【図５】図１のスイッチギア保護装置のリミットスイッチの状態などを示す図で、（ａ）は、遮断器が押し入れられてオフの状態を示し、（ｂ）は、遮断器が引き出されてオンの状態を示す。
【図６】図１のスイッチギア保護装置の制御回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜６は、この発明の実施の形態に係るスイッチギア保護装置１などを示す。このスイッチギア保護装置１は、スイッチギア１００内の充電部１０１ａ、１０２ａに接触して感電するのを防止する装置であり、主として、バリア機構（開閉手段）２と、ロックピン（ロック手段）３と、リミットスイッチ（引離検知手段）４と、計器用変成器（ＰＴ、充電検知手段）５と、制御回路（制御手段）６とを備えている。
【００１４】
ここで、図１、２に示すように、スイッチギア１００のキュービクル１００Ａ内には、母線（電線）が接続された母線側固定接触子１０１と、配電線（電線）が接続された線路側固定接触子１０２とが配設され、各固定接触子１０１、１０２の充電部１０１ａ、１０２ａに対して接離できるように、遮断器１０３が移動自在に配設されている。すなわち、キュービクル１００Ａの床面に室内レール１１１が配設され（図５）、この室内レール１１１上を移動自在に遮断器１０３が配設されている。そして、遮断器１０３を固定接触子１０１、１０２側に押し入れることで、遮断器１０３が充電部１０１ａ、１０２ａに接続され、遮断器１０３を固定接触子１０１、１０２から引き離すことで、遮断器１０３が充電部１０１ａ、１０２ａから切り離されるようになっている。また、母線や配電線が充電状態のときに、充電部１０１ａ、１０２ａも充電状態となるようになっている。
【００１５】
バリア機構２は、遮断器１０３の移動に連動し、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２から引き離されると充電部１０１ａ、１０２ａを閉塞し、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２側に押し入れられると充電部１０１ａ、１０２ａを開放する装置である。具体的には、図３に示すように、遮断器１０３に配設されたガイドブロック２１と、キュービクル１００Ａに配設された連動レバー２２と、連動レバー２２に連結されたバリア体２３とを備えている。
【００１６】
ガイドブロック２１は、傾斜したガイド面２１ａを有するブロック状で、ガイド面２１ａの下部には、後述する連動レバー２２のスライドボール２２１を導入・案内するための、平板状の導入部２１１が形成されている。
【００１７】
連動レバー２２は、両辺の長さが異なる略Ｖ字形の棒体で、基部２２ａを中心に回転・回動自在に配設されている。また、短辺部２２ｂの自由端部には、円状・球状のスライドボール２２１が配設され、後述するようにガイド面２１ａによって円滑に案内されるようになっている。一方、長辺部２２ｃの自由端部には、棒状の連結バー２４が回動自在に配設されている。
【００１８】
バリア体２３は、連結バー２４に連結され、垂直方向にスライド自在に配設されている。このバリア体２３は、第１のバリア板２３１と第２のバリア板２３２とを備え、ガイドブロック２１が連動レバー２２から隔離された状態（図３）では、バリア板２３１、２３２がそれぞれ充電部１０１ａ、１０２ａの正面を覆って閉塞し、スライドボール２２１がガイドブロック２１の上面２１ｂに位置する状態では、バリア板２３１、２３２が上方に移動して充電部１０１ａ、１０２ａの表面が開放されるように配設されている。
【００１９】
そして、図３の状態から、遮断器１０３（ガイドブロック２１）が固定接触子１０１、１０２側（矢印Ｄ１方向）に押し入れられると、図４（ａ）に示すように、連動レバー２２のスライドボール２２１が、ガイドブロック２１の導入部２１１に導入されてガイド面２１ａに沿って上昇する。これにより、連動レバー２２が上方（矢印Ｄ２方向）に回動し、これに伴ってバリア体２３が上方（矢印Ｄ３方向）にスライドする。さらに、図４（ｂ）に示すように、スライドボール２２１がガイドブロック２１の上面２１ｂに達すると、バリア板２３１、２３２が上方に移動して、図２に示すように、充電部１０１ａ、１０２ａが開放されるようになっている。
【００２０】
また、このような状態から、遮断器１０３（ガイドブロック２１）を固定接触子１０１、１０２から引き離すと、上記の押し入れ時とは逆に、スライドボール２２１がガイド面２１ａに沿って下降して、連動レバー２２が下方に回動する。これに伴ってバリア体２３が下方にスライドして、図１に示すように、バリア板２３１、２３２が充電部１０１ａ、１０２ａの正面に対向して、これを閉塞するようになっている。
【００２１】
ロックピン３は、バリア機構２の動作をロック可能な電子錠であり、この実施の形態では、図３に示すように、連動レバー２２が下方に位置した状態における長辺部２２ｃの上方（回動側）近傍に配設されている。このロックピン３は、円柱状で、軸方向（図３の紙面方向）にスライド自在に配設され、前進すると連動レバー２２の長辺部２２ｃに接して、連動レバー２２の回動、つまりバリア機構２の動作がロック・規制されるようになっている。一方、後退・後進すると、長辺部２２ｃとの接触が解除されて、連動レバー２２つまりバリア機構２の動作ロックが解除されるようになっている。このようなロックピン３の前進、後退、つまりバリア機構２の動作ロックおよびロック解除は、後述するように制御回路６によって制御されるようになっている。
【００２２】
リミットスイッチ４は、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２から引き離されているか否かを検知するセンサであり、この実施の形態では、図５に示すように、室外レール１１２の下部に配設されている。この室外レール１１２は、遮断器１０３をキュービクル１００Ａから外へ引き出すためのレールであり、室内レール１１１と並列に配設されるようになっている。また、室外レール１１２は、バネ体１１３によって基礎体１１４上に支持され、基礎体１１４と室外レール１１２との間にリミットスイッチ４が配設されている。
【００２３】
そして、図５（ａ）に示すように、遮断器１０３が室内レール１１１上に位置する場合、つまり、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２から引き離されていない場合には、バネ体１１３が延びてリミットスイッチ４がオフ状態となる。一方、図５（ｂ）に示すように、遮断器１０３が室外レール１１２上に位置する場合、つまり、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２から引き離されている場合には、バネ体１１３が縮んでリミットスイッチ４がオン状態となる。
【００２４】
このように、この実施の形態では、遮断器１０３が室外レール１１２上に位置するか否か、つまり遮断器１０３がキュービクル１００Ａから外へ引き出されたか否か、を検知するようになっている。そして、リミットスイッチ４のオン、オフ信号は、後述する制御回路６に取り込まれるようになっている。また、遮断器１０３がキュービクル１００Ａから外へ引き出されることで、キュービクル１００Ａ内で保守、点検などを行う作業スペースが確保されるようになっている。
【００２５】
ここで、この実施の形態では、リミットスイッチ４を室外レール１１２側に設けることで、既存・既設の室内レール１１１を改造等する必要がないようにしているが、リミットスイッチ４を室内レール１１１側に設けてもよい。すなわち、遮断器１０３が室内レール１１１上に位置するか否かを検知することで、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２から引き離されているか否かを検知するようにしてもよい。この場合、本装置１の全構成要素がキュービクル１００Ａ内に収容され、構成（リミットスイッチ４と制御回路６間での伝送路など）が簡易となる。
【００２６】
計器用変成器５は、充電部１０１ａ、１０２ａが充電されているか否か、つまり母線や配電線が充電状態であるか否かを検知する機器であり、キュービクル１００Ａ内に配設されている。この計器用変成器５は、通常の計器用変成器（ＰＴ回路）と同等の構成であり、母線側（母線側固定接触子１０１）と配電線側（線路側固定接触子１０２）とのそれぞれに設けられている。そして、それぞれの検出結果が、後述する制御回路６に取り込まれるようになっている。
【００２７】
制御回路６は、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２から引き離されていることがリミットスイッチ４によって検知され、かつ充電部１０１ａ、１０２ａが充電されていることが計器用変成器５によって検知されている場合に、ロックピン３によるロックを作動させる回路であり、キュービクル１００Ａ内に配設されている。具体的には、図６に示すように、第１のリレーＲｙＡと第２のリレーＲｙＢとが並列に接続され、これらに対して、スイッチ６１とコントローラ６２とが直列に接続されている。
【００２８】
第１のリレーＲｙＡは、母線側の計器用変成器５に接続され、第１の充電部１０１ａが充電状態であるとオンとなり、第２のリレーＲｙＢは、線路側の計器用変成器５に接続され、第２の充電部１０２ａが充電状態であるとオンとなる。また、スイッチ６１は、リミットスイッチ４に接続され、リミットスイッチ４からのオン、オフ信号に従ってオン、オフされる。そして、コントローラ６２は、ロックピン３に接続され、リレーＲｙＡ、Ｂおよびスイッチ６１のオン、オフ状態に基づいて、ロックピン３を進退動させる。
【００２９】
すなわち、第１の充電部１０１ａ（母線）が充電されて第１のリレーＲｙＡがオンされ、あるいは、第２の充電部１０２ａ（配電線）が充電されて第２のリレーＲｙＢがオンされ、かつ、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２から引き離されてスイッチ６１がオンされている、というロック条件を満たすときに、回路が形成されてコントローラ６２によってロックピン３が前進される。つまり、ロックピン３によるロックが作動される。このように、母線または配電線の少なくとも一方が充電状態で、かつ、遮断器１０３が引き離されている場合に、バリア機構２の動作がロックされる。一方、このようなロック条件を満たさない場合、例えば、母線と配電線とがともに非充電状態の場合や、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２から引き離されていない場合には、コントローラ６２によってロックピン３が後退され、ロックピン３によるロックが解除される。
【００３０】
次に、このような構成のスイッチギア保護装置１の作用などについて説明する。
【００３１】
まず、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２に接続された状態では、充電部１０１ａ、１０２ａが充電されているか否かにかかわらず、上記のロック条件を満たさないため、バリア機構２の動作はロックされない。従って、遮断器１０３を固定接触子１０１、１０２から引き離すことができ、この引き離しに連動して、上記のようにバリア機構２のバリア板２３１、２３２によって、充電部１０１ａ、１０２ａが閉塞・カバーされる。これにより、キュービクル１００Ａ内に作業スペースが確保されるため、保守、点検などを行うことが可能となる。
【００３２】
この際、充電部１０１ａ、１０２ａの少なくとも一方が充電されている場合、つまり母線または配電線の少なくとも一方が充電状態の場合には、上記のようにロック条件を満たし、制御回路６のコントローラ６２によってロックピン３が前進される。これにより、バリア機構２の動作がロックされ、充電部１０１ａ、１０２ａが開放されない。従って、充電中であっても安心して作業を行うことが可能となる。
【００３３】
一方、充電部１０１ａ、１０２ａが充電されていない場合、つまり母線および配電線がともに非充電状態の場合には、ロック条件を満たさなくなり、コントローラ６２によってロックピン３が後退される。これにより、バリア機構２の動作ロックが解除されるため、バリア機構２を動かし充電部１０１ａ、１０２ａを開放して、作業を行うことが可能となる。
【００３４】
さらに、充電部１０１ａ、１０２ａが充電されているか否かにかかわらず、遮断器１０３を固定接触子１０１、１０２側に押し入れることで、ロック条件を満たさなくなり、バリア機構２の動作ロックが解除される。そして、この押し入れに連動して、上記のようにバリア機構２のバリア板２３１、２３２が移動して、充電部１０１ａ、１０２ａが開放（露出）され、充電部１０１ａ、１０２ａと遮断器１０３とが接続される。
【００３５】
以上のように、このスイッチギア保護装置１によれば、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２から引き離され、かつ充電部１０１ａ、１０２ａが充電されている場合には、バリア機構２の動作がロックされるため、充電部１０１ａ、１０２ａが開放されることがない。このため、作業中に充電中の充電部１０１ａ、１０２ａに接触して感電することを、より確実に防止することができる。
【００３６】
さらに、遮断器１０３を固定接触子１０１、１０２側に押し入れる際には、上記のように、遮断器１０３がキュービクル１００Ａ内まで押し入れられた時点で、リミットスイッチ４がオフして、バリア機構２の動作ロックが解除される。つまり、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２に接近して人が入れる隙間がなくなるまで、バリア機構２の動作がロックされるため、充電部１０１ａ、１０２ａに接触することによる感電をより確実に防止することができる。同様に引き離す場合も、遮断器１０３と固定接触子１０１、１０２との間に人が入れる隙間が発生した時点（キュービクル１００Ａ外に出された時点）で、バリア機構２の動作がロックされる。このように、充電中で遮断器１０３と固定接触子１０１、１０２との間に人が入れる状態では、バリア機構２の動作がロックされるため、より確実に感電を防止することができる。
【００３７】
また、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２に接続された状態では、充電部１０１ａ、１０２ａが充電されているか否かにかかわらず、遮断器１０３を固定接触子１０１、１０２から引き離すことができる。つまり、母線や配電線を停電しなくても、作業を行うことができる。さらに、遮断器１０３が固定接触子１０１、１０２から引き離された状態で、充電部１０１ａ、１０２ａが充電されていない場合には、バリア機構２を動かし充電部１０１ａ、１０２ａを開放して、母線側の作業などを行うことができる。また、作業後に遮断器１０３を固定接触子１０１、１０２側に押し入れることで、バリア機構２が動作するため、遮断器１０３を充電部１０１ａ、１０２ａに接続することができる。このように、良好な作業性を確保することができるものである。
【００３８】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、連動レバー２２が下方に位置した状態における長辺部２２ｃの上方近傍にロックピン３を配設しているが、図３に示すように、バリア板２３１、２３２が充電部１０１ａ、１０２ａを閉塞している状態における、第１のバリア板２３１の上方近傍（スライド側近傍）にロックピン３０を配設してもよい。この場合、ロックピン３０を水平方向（矢印Ｄ４方向）に進退動自在とし、図示のように前進状態では、バリア機構２の動作をロックし、ロックピン３０が後退すると、ロックが解除されるようにする。
【００３９】
また、バリア機構２は、上記のような機構に限らず、その他の機構であってもよく、それに応じて、ロックピン３（ロック手段）の機構・構造や配設位置を変えればよい。さらに、リミットスイッチ４（引離検知手段）も上記のような構造や配設位置に限らず、例えば、キュービクル１００Ａの扉口周辺に引離検知手段としての対物センサを設け、遮断器１０３が扉口まで引き出されているか否かを対物センサで検知するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１        スイッチギア保護装置
２        バリア機構（開閉手段）
２１      ガイドブロック
２２      連動レバー
２３      バリア体
２３１、２３２  バリア板
３、３０  ロックピン（ロック手段）
４        リミットスイッチ（引離検知手段）
５        計器用変成器（充電検知手段）
６        制御回路（制御手段）
１００    スイッチギア
１００Ａ  キュービクル
１０１    母線側固定接触子
１０１ａ  充電部
１０２    線路側固定接触子
１０２ａ  充電部
１０３    遮断器
１１１    室内レール
１１２    室外レール
１１３    バネ体
【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】
2013201841.tif 000008