特開 2024-82880 開閉装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024082880

(43)【公開日】2024-06-20

(54)【発明の名称】開閉装置

(51)【国際特許分類】

   H02B 13/035 20060101AFI20240613BHJP

【ＦＩ】

H02B13/035 301G

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022197065

(22)【出願日】2022-12-09

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】弁理士法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小川 慧

(72)【発明者】

【氏名】丸島 敬

(72)【発明者】

【氏名】岩田 剛一

(72)【発明者】

【氏名】網田 芳明

(72)【発明者】

【氏名】松本 詠治

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 和広

【テーマコード（参考）】

5G017

【Ｆターム（参考）】

5G017AA33

5G017BB01

(57)【要約】

【課題】三相一括操作方式の開閉装置と同等の信頼性の確保、低コスト化及び迅速な市場投入を実現することのできる二相一括操作方式及び単相操作方式の開閉装置を提供する。
【解決手段】可動接点を往復駆動して、遮断状態と投入状態を相互に移行する開閉装置であって、内部に固定接点及び可動接点が配設された接点収容タンクと、内部にダミーウエイトが配設されたダミーウエイト収容タンクと、接点シールドロッドと、ダミーウエイトシールドロッドと、接点シールドロッド及びダミーウエイトシールドロッドに夫々回転自由で連結されたリンクと、リンクの他端に回転自由で連結された回転自在の連結レバーと、連結レバーの他端に回転自由で連結され接点シールドロッド及びダミーウエイトシールドロッドと直行する方向に移動自在に配置された連結ロッドと、連結ロッドの他端に回転自由で連結された出力ロッドと、出力ロッドを往復駆動する操作機構と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可動接点を往復駆動して、遮断状態と投入状態を相互に移行する開閉装置であって、
絶縁性ガスが封入され、内部に固定接点及び前記可動接点が配設された接点収容タンクと、
絶縁性ガスが封入され、内部にダミーウエイトが配設されたダミーウエイト収容タンクと、
絶縁ロッドを介して前記可動接点に接続され、一端が前記接点収容タンクの外部に導出された並進摺動自在の接点シールドロッドと、
前記ダミーウエイトに接続され、一端が前記ダミーウエイト収容タンクの外部に導出された並進摺動自在のダミーウエイトシールドロッドと、
前記接点シールドロッド及び前記ダミーウエイトシールドロッドに夫々回転自由で一端を連結されたリンクと、
夫々の前記リンクの他端に回転自由で一端を連結された回転自在の連結レバーと、
前記連結レバーの他端に回転自由で連結され、前記接点シールドロッド及び前記ダミーウエイトシールドロッドと直行する方向に移動自在に配置された連結ロッドと、
前記連結ロッドの端部に回転自由で一端を連結された出力ロッドと、
前記出力ロッドの他端に連結され、前記出力ロッドを往復駆動する操作機構と、
を有することを特徴とする開閉装置。

【請求項2】

前記接点収容タンクを１つ有する単相操作方式の開閉装置である、
ことを特徴とする請求項１記載の開閉装置。

【請求項3】

前記ダミーウエイトの質量は、前記可動接点と前記絶縁ロッドの質量の合計の２倍と同等、又は、それ以上である、
ことを特徴とする請求項２記載の開閉装置。

【請求項4】

前記ダミーウエイト収容タンクの内部には、オリフィスを有するシリンダと、当該シリンダ内部に摺動自在に配置されたピストン形状の前記ダミーウエイトとが配設され、
前記オリフィスは、ピストン形状の前記ダミーウエイトの位置に関わらず、常に前記シリンダとピストン形状の前記ダミーウエイトで囲まれた作動空間に配置されるように前記シリンダに設けられており、
ピストン形状の前記ダミーウエイトの質量は、前記可動接点と前記絶縁ロッドの質量の合計と同等である、
ことを特徴とする請求項２記載の開閉装置。

【請求項5】

前記接点収容タンクを２つ有する二相一括操作方式の開閉装置である、
ことを特徴とする請求項１記載の開閉装置。

【請求項6】

前記ダミーウエイトの質量は、前記可動接点と前記絶縁ロッドの質量の合計と同等、又は、それ以上である、
ことを特徴とする請求項５記載の開閉装置。

【請求項7】

二相の可動接点を同時に往復駆動して、遮断状態と投入状態を相互に移行する二相一括操作方式の開閉装置であって、
絶縁性のガスが封入されている第一、第二、及び第四のタンクと、
前記第一及び第二のタンク内部に配置された第一及び第二の固定接点と、
前記第一及び第二の固定接点と対向配置されている第一及び第二の可動接点と、
前記第一及び第二の可動接点の、前記第一及び第二の固定接点の反対側の他端に一端を連結された第一及び第二の絶縁ロッドと、
前記第一及び第二の絶縁ロッドの他端に一端を連結された並進摺動自在の第一及び第二のシールロッドと、
前記第一及び第二のシールロッドの他端に回転自由で一端を連結された第一及び第二のリンクと、
前記第一及び第二のリンクの他端に回転自由で一端を連結された回転自在の第一及び第二の連結レバーと、
前記第四のタンク内部に配置された第１のダミーウエイトと、
前記第一のダミーウエイトの端部に一端を連結された並進摺動自在の第三のシールロッドと、
前記第三のシールロッドの他端に回転自由で一端を連結された第三のリンクと、
前記第三のリンクの他端に回転自由で一端を連結された回転自在の第三の連結レバーと、
前記第一から第三の連結レバーの他端に回転自由で連結され、前記第一から第三のシールロッドと直行する方向に移動自在に配置された第一の連結ロッドと、
前記第一の連結ロッドの端部に回転自由で一端を連結された出力ロッドと、
前記出力ロッドの他端に連結され、前記出力ロッドを往復駆動する操作機構と、
を有することを特徴とする開閉装置。

【請求項8】

前記第一のダミーウエイトの質量は、前記第一の可動接点と前記第一の絶縁ロッドの質量の合計と同等、または、それ以上である、
ことを特徴とする請求項７に記載の開閉装置。

【請求項9】

単相の可動接点を往復駆動して、遮断状態と投入状態を相互に移行する単相操作方式の開閉装置であって、
絶縁性の高いガスが封入されている第一、及び第四のタンクと、
前記第一のタンク内部に配置された第一の固定接点と、
前記第一の固定接点と対向配置されている第一の可動接点と、
前記第一の可動接点の前記第一の固定接点の反対側の他端に一端を連結された第一の絶縁ロッドと、
前記第一の絶縁ロッドの他端に一端を連結された並進摺動自在の第一のシールロッドと、
前記第一のシールロッドの他端に回転自由で一端を連結された第一のリンクと、
前記第一のリンクの他端に回転自由で一端を連結された回転自在の第一の連結レバーと、
前記第四のタンク内部に配置された第二のダミーウエイトと、
前記第二のダミーウエイトの端部に一端を連結された並進摺動自在の第三のシールロッドと、
前記第三のシールロッドの他端に回転自由で一端を連結された第三のリンクと、
前記第三のリンクの他端に回転自由で一端を連結された回転自在の第三の連結レバーと、
前記第一及び第三の連結レバーの他端に回転自由で連結され、前記第一及び第三のシールロッドと直行する方向に移動自在に配置された第二の連結ロッドと、
前記第二の連結ロッドの端部に回転自由で一端を連結された出力ロッドと、
前記出力ロッドの他端に連結され、前記出力ロッドを往復駆動する操作機構と、
を有することを特徴とする開閉装置。

【請求項10】

前記第二のダミーウエイトの質量は、第一の可動接点と第一の絶縁ロッドの質量の合計の２倍と同等、または、それ以上である、
ことを特徴とする請求項９に記載の開閉装置。

【請求項11】

単相の可動接点を往復駆動して、遮断状態と投入状態を相互に移行する単相操作方式の開閉装置であって、
絶縁性の高いガスが封入されている第一及び第四のタンクと、
前記第一のタンク内部に配置された第一の固定接点と、
前記第一の固定接点と対向配置されている第一の可動接点と、
前記第一の可動接点の前記第一の固定接点の反対側の他端に一端を連結された第一の絶縁ロッドと、
前記第一の絶縁ロッドの他端に一端を連結された並進摺動自在の第一のシールロッドと、
前記第一のシールロッドの他端に回転自由で一端を連結された第一のリンクと、
前記第一のリンクの他端に回転自由で一端を連結された回転自在の第一の連結レバーと、
前記第四のタンク内部に設置された第一のシリンダと、
前記第一のシリンダに設けられたオリフィスと、
前記第一のシリンダ内部に摺動自在に配置されたピストン形状の第三のダミーウエイトと、
前記第三のダミーウエイトの端部に一端を連結された並進摺動自在の第三のシールロッドと、
前記第三のシールロッドの他端に回転自由で一端を連結された第三のリンクと、
前記第三のリンクの他端に回転自由で一端を連結された回転自在の第三の連結レバーと、
前記第一および第三の連結レバーの他端に回転自由で連結され、前記第一および第三のシールロッドと直行する方向に移動自在に配置された第二の連結ロッドと、
前記第二の連結ロッドの端部に回転自由で一端を連結された出力ロッドと、
前記出力ロッドの他端に連結され、前記出力ロッドを往復駆動する操作機構と、を有し、
前記オリフィスは、前記第三のダミーウエイトの位置に関わらず、常に前記第一のシリンダと前記第三のダミーウエイトで囲まれた作動空間に配置されるように前記第一のシリンダに設けられており、
前記第三のダミーウエイトの質量は前記第一の可動接点と前記第一の絶縁ロッドの質量の合計と同等である、
ことを特徴とする単相操作方式の開閉装置。

【請求項12】

前記第一のシリンダにチェック弁を設け、前記チェック弁は遮断動作時に開放し、投入動作時に閉止する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の開閉装置。

【請求項13】

前記第三のダミーウエイトにチェック弁を設け、前記チェック弁は遮断動作時に開放し、投入動作時に閉止する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の開閉装置。

【請求項14】

前記第一のシリンダに、前記オリフィスを複数、かつ、遮断状態と比較して投入状態の前記作動空間に配置される前記オリフィスの数が多くなるように設ける、
ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の開閉装置。

【請求項15】

前記第一のシリンダの代わりに、前記第三のダミーウエイトの投入動作方向に従い、内部断面積が大きくなる形状を有する第二のシリンダを設ける、
ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の開閉装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、開閉装置に関する。

【背景技術】

【0002】

開閉装置（遮断器）は、電力系統を雷害等から保護し、電力系統の安定した運用を実現するため、大電力の開閉制御を行う送変電機器の一つである。開閉装置は、開路（遮断）及び閉路（投入）時のアーク放電の影響を最小限に抑えるため、高応答でかつ高速可動接点の動作が要求される。その可動接点を駆動する操作機構には、ばね操作力を用いたばね操作機構、及び油圧力を用いた油圧操作機構が広く適用されている。

【0003】

変電所に設置されている開閉装置は、三相分の可動接点を一つの操作機構で駆動させる三相一括操作方式、又は一相分の可動接点を一つの操作機構で駆動させる単相操作方式が一般的である。三相一括操作方式の遮断器の従来例としては、例えば特許文献１及び特許文献２に記載された技術がある。

【0004】

特許文献１の開閉装置では、各相の可動接点を絶縁ロッドに連結し、この各相の絶縁ロッドの他端を回転自在の連結レバーの一端に回転自由で連結し、この各相の連結レバーの他端に連結ロッドを接続するとともに、連結ロッドは各相の絶縁ロッドと直行する方向に移動自在に挿通配置し、一端を操作機構の出力ロッドに連結されている。このような構成の開閉装置では、操作機構の出力ロッドの往復運動により、連結ロッドも動作し、各相の連結レバーを回転する。そして、各相の絶縁ロッドを介して、各相の可動接点が往復運動を行い、遮断・投入動作を行うことができる。

【0005】

特許文献２の開閉装置では、各相の可動接点を絶縁ロッドに連結し、この各相の絶縁ロッドの他端を連結シャフトに固着された各相の連結レバーの一端に回転自由で連結し、連結シャフトの一端に連結シャフトを回転させる操作機構が配置されている。このような構成の開閉装置では、操作機構により連結シャフトを回転させることにより、各相の連結レバーを回転する。そして、各相の絶縁ロッドを介して、各相の可動接点が往復運動を行い、遮断・投入動作を行うことができる。

【0006】

改めて、従来の三相一括操作方式の開閉装置について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は従来の三相一括操作方式の開閉装置器１００の遮断状態を示す図であり、図１３は投入状態を示す図である。

【0007】

図１２及び図１３に示す通り、従来の三相一括操作方式の開閉装置１００は、絶縁性の高いガスが封入されているタンク１０ａ～１０ｃを具備しており、これらの内部に、固定接点１１ａ～１１ｃと可動接点１２ａ～１２ｃが対向配置されている。可動接点１２ａ～１２ｃの固定接点１１ａ～１１ｃと反対側の他端に連結された絶縁ロッド１３ａ～１３ｃの他端には、並進摺動自在のシールロッド１４ａ～１４ｃが連結されている。

【0008】

シールロッド１４ａ～１４ｃの他端に回転自由で連結されたリンク７ａ～７ｃは、回転自在の連結レバー６ａ～６ｃの一端に回転自由で連結されている。第一の連結ロッド５ａは連結レバー６ａ～６ｃの他端に回転自由で連結され、シールロッド１４ａ～１４ｃと直行する方向に移動自在に配置されている。さらに、第一の連結ロッド５ａの他端は、操作機構３の出力ロッド４に回転自由で連結されている。

【0009】

このような構成の開閉装置１００において、操作機構３へ遮断指令が入力されると、操作機構３は出力ロッド４を図１２中の矢印Ａ方向（図中の左側方向）へ移動させることで、連結レバー６ａ～６ｃは矢印Ｂ方向（図中の時計回り方向）に回転し、可動接点１２ａ～１２ｃは矢印Ｃ方向（図中の下側方向）へ移動するので、固定接点１１ａ～１１ｃから離間し遮断状態となる。

【0010】

また、操作機構３へ投入指令が入力されると、操作機構３は出力ロッド４を図１３中の矢印Ｄ方向（図中の右側方向）へ移動させることで、連結レバー６ａ～６ｃは矢印Ｅ方向（図中の反時計回り方向）に回転し、可動接点１２ａ～１２ｃは矢印Ｆ方向（図中の上側方向）へ移動するので、固定接点１１ａ～１１ｃと接触し投入状態となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】実開昭６３－９３７０５号公報

【特許文献2】特開平１－２２０３２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

一方、交流電気鉄道用変電所では、三相電源を受電して三相二相変換変圧器で二組の単相電力に変換するので、二相分の可動接点を一つの操作機構で駆動させる二相一括操作方式、又は単相操作方式の開閉装置が必要となる。

【0013】

二組の単相電力向け開閉装置として、三相一括操作方式の開閉装置を適用する場合、電流を流さない相の接点部分は無駄になるため、低コスト化の可能性が残っている。また、二相一括操作方式、又は単相操作方式の開閉装置を新たに開発する場合、操作機構、連結ロッドなどの連結機構部、タンク、および、タンクを保持する架構などを新規開発要素があるために上市時期が遅くなる。さらに、実績が多く高い信頼性を持つ三相一括操作方式の開閉装置と同等の信頼性が確保されるとは限らない。

【0014】

以上のように、二相一括操作方式、又は単相操作方式の開閉装置の開発においては、実績の多い三相一括操作方式の開閉装置と同等の信頼性の確保、低コスト化、及び迅速な市場投入を実現することが求められる。

【0015】

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので、その目的は、実績の多い三相一括操作方式の開閉装置と同等の信頼性の確保、低コスト化、及び迅速な市場投入を実現することのできる二相一括操作方式の開閉装置、及び単相操作方式の開閉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】

【0016】

上記目的を達成するために、実施形態に係る開閉装置は、可動接点を往復駆動して、遮断状態と投入状態を相互に移行する開閉装置であって、絶縁性ガスが封入され、内部に固定接点及び前記可動接点が配設された接点収容タンクと、絶縁性ガスが封入され、内部にダミーウエイトが配設されたダミーウエイト収容タンクと、絶縁ロッドを介して前記可動接点に接続され、一端が前記接点収容タンクの外部に導出された並進摺動自在の接点シールドロッドと、前記ダミーウエイトに接続され、一端が前記ダミーウエイト収容タンクの外部に導出された並進摺動自在のダミーウエイトシールドロッドと、前記接点シールドロッド及び前記ダミーウエイトシールドロッドに夫々回転自由で一端を連結されたリンクと、夫々の前記リンクの他端に回転自由で一端を連結された回転自在の連結レバーと、前記連結レバーの他端に回転自由で連結され、前記接点シールドロッド及び前記ダミーウエイトシールドロッドと直行する方向に移動自在に配置された連結ロッドと、前記連結ロッドの端部に回転自由で一端を連結された出力ロッドと、前記出力ロッドの他端に連結され、前記出力ロッドを往復駆動する操作機構と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明の実施形態によれば、三相一括操作方式の開閉装置を少ない交換部品で、二相一括操作方式、及び単相操作方式の遮断器へ適用することが可能となり、実績の多い三相一括操作方式の開閉装置と同等の高い信頼性の確保、低コスト化、及び迅速な市場投入が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態に係る二相一括操作方式の開閉装置の遮断状態を示す図。

【図2】第１実施形態に係る二相一括操作方式の開閉装置の投入状態を示す図。

【図3】第２実施形態に係る単相操作方式の開閉装置の遮断状態を示す図。

【図4】第２実施形態に係る単相操作方式の開閉装置の投入状態を示す図。

【図5】第３実施形態に係る単相操作方式の開閉装置の遮断状態を示す図。

【図6】投入動作における可動接点の時刻歴変位を示す図。

【図7】第３実施形態における投入動作における可動接点の時刻歴変位を示す図。

【図8】第４実施形態に係る単相操作方式の開閉装置の要部構成を示す図。

【図9】第４実施形態に係る単相操作方式の開閉装置の要部構成の他の例を示す図。

【図10】第５実施形態に係る単相操作方式の開閉装置の要部構成を示す図であり、（ａ）は遮断状態、（ｂ）は投入状態を示す図。

【図11】第６実施形態に係る単相操作方式の開閉装置の要部構成を示す図であり、（ａ）は遮断状態、（ｂ）は投入状態を示す図。

【図12】従来の三相一括操作方式の開閉装置の遮断状態を示す図。

【図13】従来の三相一括操作方式の開閉装置の投入状態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、実施形態に係る開閉装置について、図面を参照して説明する。

【0020】

［第１実施形態］（二相一括操作方式の遮断器）
図１は、第１実施形態に係る二相一括操作方式開閉装置１の遮断状態を示す図であり、図２は、投入状態を示す図である。図１及び図２に示すように、第１実施形態に係る二相一括操作方式開閉装置１は、第一のタンク１０ａ、第二のタンク１０ｂ、第四のタンク１０ｄの３つのタンクを有している。これらのタンクの内、第一のタンク１０ａと第二のタンク１０ｂが、内部に接点が配設された接点収容タンクであり、第四のタンク１０ｄが内部にダミーウエイトが配設されたダミーウエイト収容タンクである。なお、従来の三相一括操作方式の開閉装置の第三のタンク１０ｃに換えて設けているという意味で第四のタンク１０ｄと称している。

【0021】

図１及び図２に示すように、第１実施形態に係る二相一括操作方式開閉装置１では、絶縁性の高いガスが封入されている第一のタンク１０ａの内部に、第一の固定接点１１ａと第一の可動接点１２ａが対向配置されている。第一の可動接点１２ａの第一の固定接点１１ａと反対側の他端に連結された第一の絶縁ロッド１３ａの他端には、並進摺動自在の第一のシールロッド１４ａが連結されている。第一のシールロッド（接点シールドロッド）１４ａの他端に回転自由で連結された第一のリンク７ａは、回転自在の第一の連結レバー６ａの一端に回転自由で連結されている。

【0022】

同様に、絶縁性の高いガスが封入されている第二のタンク１０ｂの内部に、第二の固定接点１１ｂと第二の可動接点１２ｂが対向配置されている。第二の可動接点１２ｂの第二の固定接点１１ｂと反対側の他端に連結された第二の絶縁ロッド１３ｂの他端には、並進摺動自在の第二のシールロッド（接点シールドロッド）１４ｂが連結されている。第二のシールロッド１４ｂの他端に回転自由で連結された第二のリンク７ｂは、回転自在の第二の連結レバー６ｂの一端に回転自由で連結されている。

【0023】

絶縁性の高いガスが封入されている第四のタンク１０ｄの内部に配置される第一のダミーウエイト２０ａの一端には、並進摺動自在の第三のシールロッド（ダミーウエイトシールドロッド）１４ｃが連結されている。この第一のダミーウエイト２０ａの質量は、第一の可動接点１２ａと第一の絶縁ロッド１３ａの質量（第二の可動接点１２ｂと第二の絶縁ロッド１３ｂの質量と同じ）の合計と同等とする、又は、それ以上とする。換言すれば、本第１実施形態では省略されている、従来の三相一括操作方式の開閉装置の第三のタンク１０ｃに設けられている第三の可動接点１２ｃと第三の絶縁ロッド１３ｃの質量の合計と同等とする、又は、それ以上とする。第三のシールロッド１４ｃの他端に回転自由で連結された第三のリンク７ｃは、回転自在の第三の連結レバー６ｃの一端に回転自由で連結されている。

【0024】

第一の連結ロッド５ａは、第一から第三の連結レバー６ａ～６ｃの他端に回転自由で連結され、第一から第三のシールロッド１４ａ～１４ｃと直行する方向に移動自在に配置され、さらに、第一の連結ロッド５ａの他端は、操作機構３の出力ロッド４に回転自由で連結されている。

【0025】

このように構成された本第１実施形態の二相一括操作方式開閉装置１において、操作機構３へ遮断指令が入力されると、操作機構３は出力ロッド４を図１中の矢印Ａ方向（図中の左側方向）へ移動させることで、第一から第三の連結レバー６ａ～６ｃは矢印Ｂ方向（図中の時計回り方向）に回転し、第一及び第二の可動接点１２ａ及び１２ｂは矢印Ｃ方向（図中の下側方向）へ移動するので、第一及び第二の固定接点１１ａ及び１１ｂから離間し遮断状態となる。同時に、第一のダミーウエイト２０ａは矢印Ｃ方向へ移動する。

【0026】

また、操作機構３へ投入指令が入力されると、操作機構３は出力ロッド４を図２中の矢印Ｄ方向（図中の右側方向）へ移動させることで、第一から第三の連結レバー６ａ～６ｃは矢印Ｅ方向（図中の反時計回り方向）に回転し、第一及び第二の可動接点１２ａ及び１２ｂは、矢印Ｆ方向（図中の上側方向）へ移動するので、第一及び第二の固定接点１１ａ及び１１ｂと接触し投入状態となる。同時に、第一のダミーウエイト２０ａは矢印Ｆ方向へ移動する。

【0027】

本第１実施形態によれば、第一のダミーウエイト２０ａの質量を、可動接点１２ａと絶縁ロッド１３ａ（又は可動接点１２ｂと絶縁ロッド１３ｂ）の質量との合計と同等とすることにより、操作機構３側に換算した可動部の等価質量の合計は、従来の三相一括操作方式の場合と等しくなる。これにより、遮断動作と投入動作の動作特性は、従来の三相一括操作方式の開閉装置とほぼ等しくなる。

【0028】

また、本第１実施形態の構成部品は、図示しないタンク支持構造体を含めて、従来の三相一括操作方式の遮断器とほぼ同一のものを使用することができるので、部品共通化によるコストダウンが可能となる。さらに、新規に開発する部分が少ないので、市場投入時期を早めることができる。さらに、実績の多い三相一括操作方式の遮断器と同等の信頼性の確保することができる。

【0029】

また、従来の三相一括操作方式の開閉装置における第三の固定接点１１ｃと第三の可動接点１２ｃ（図１２，１３参照）の摺動摩擦を考慮して、第一のダミーウエイト２０ａの質量を、可動接点１２ａと絶縁ロッド１３ａとの質量との合計より増加することにより、動作特性を従来の三相一括操作方式の開閉装置により近づけることができる。

【0030】

また、第四のタンク１０ｄの内部には接点部分がないので、第一及び第二のタンク１０ａ及び１０ｂよりもタンク軸方向の寸法を縮めることができ、さらなるコストダウンを実現することもできる。

【0031】

［第２の実施形態］（単相操作方式の開閉装置）
図３は、第２実施形態に係る単相操作方式の開閉装置２の遮断状態を示す図であり、図４は、投入状態を示す図である。図３、図４に示すように、第２実施形態に係る単相操作方式開閉装置２は、第一のタンク１０ａ、第四のタンク１０ｄの２つのタンクを有している。これらのタンクの内、第一のタンク１０ａが、内部に接点が配設された接点収容タンクであり、第四のタンク１０ｄが内部にダミーウエイトが配設されたダミーウエイト収容タンクである。なお、本第２実施形態では、従来の三相一括操作方式の開閉装置において、第二のタンク１０ｂを取り除き、第三のタンク１０ｃに換えて第四のタンク１０ｄを設けた構成となっている。

【0032】

図３、図４に示すように、絶縁性の高いガスが封入されている第一のタンク１０ａの内部に、第一の固定接点１１ａと第一の可動接点１２ａが対向配置されている。第一の可動接点１２ａの第一の固定接点１１ａと反対側の他端に連結された第一の絶縁ロッド１３ａの他端には、並進摺動自在の第一のシールロッド１４ａが連結されている。第一のシールロッド１４ａの他端に回転自由で連結された第一のリンク７ａは、回転自在の第一の連結レバー６ａの一端に回転自由で連結されている。

【0033】

絶縁性の高いガスが封入されている第四のタンク１０ｄの内部に配置される第二のダミーウエイト２０ｂの一端には、並進摺動自在の第三のシールロッド１４ｃが連結されている。第三のシールロッド１４ｃの他端に回転自由で連結された第三のリンク７ｃは、回転自在の第三の連結レバー６ｃの一端に回転自由で連結されている。

【0034】

第二の連結ロッド５ｂは、第一及び第三の連結レバー６ａ及び６ｃの他端に回転自由で連結され、第一及び第三のシールロッド１４ａ及び１４ｃと直行する方向に移動自在に配置され、さらに、第二の連結ロッド５ｂの他端は、操作機構３の出力ロッド４に回転自由で連結されている。

【0035】

第二のダミーウエイト２０ｂの質量は、第一の可動接点１２ａと第一の絶縁ロッド１３ａの質量の合計の２倍と同等、又は、それ以上とする。換言すれば、本第２実施形態では省略されている、従来の三相一括操作方式の開閉装置の第二のタンク１０ｂに設けられている第二の可動接点１２ｂと第二の絶縁ロッド１３ｂの質量と、第三のタンク１０ｃに設けられている第三の可動接点１２ｃと第三の絶縁ロッド１３ｃの質量との合計と同等、又は、それ以上とする。

【0036】

このように構成された本第２実施形態の単相操作方式の開閉装置２において、操作機構３へ遮断指令が入力されると操作機構３は出力ロッド４を図３中の矢印Ａ方向（図中の左側方向）へ移動させることで、第一及び第三の連結レバー６ａ及び６ｃは矢印Ｂ方向（図中の時計回り方向）に回転し、第一の可動接点１２ａは矢印Ｃ方向（図中の下側方向）へ移動するので、第一の固定接点１１ａから離間し遮断状態となる。同時に、第二のダミーウエイト２０ｂは矢印Ｃ方向へ移動する。

【0037】

また、操作機構３へ投入指令が入力されると操作機構３は出力ロッド４を図４中の矢印Ｄ方向（図中の右側方向）へ移動させることで、第一及び第三の連結レバー６ａ及び６ｃは矢印Ｅ方向（図中の反時計回り方向）に回転し、第一の可動接点１２ａは、矢印Ｆ方向（図中の上側方向）へ移動するので、第一の固定接点１１ａと接触し投入状態となる。同時に、第二のダミーウエイト２０ｂは矢印Ｆ方向へ移動する。

【0038】

本第２実施形態によれば、第二のダミーウエイト２０ｂの質量は、第一の可動接点１２ａと第一の絶縁ロッド１３ａの質量の合計の２倍と同等とすることにより、操作機構３側に換算した可動部の等価質量の合計は、従来の三相一括操作方式の開閉装置と等しくなる。このため、遮断動作と投入動作の動作特性は、従来の三相一括操作方式の開閉装置とほぼ等しくなる。

【0039】

また、本第２実施形態の構成部品は、図示しないタンク支持構造体を含めて、従来の三相一括操作方式の開閉装置とほぼ同一のものを使用することができるので、部品共通化によるコストダウンが可能となる。さらに、新規に開発する部分が少ないので、市場投入時期を早めることができる。さらに、実績の多い三相一括操作方式の開閉装置と同等の信頼性の確保することができる。

【0040】

また、第二の固定接点１１ｂと第二の可動接点１２ｂの摺動摩擦、および、第三の固定接点１１ｃと第三の可動接点１２ｃの摺動摩擦を考慮して、第二のダミーウエイト２０ｂの質量を、第一の可動接点１２ａと第一の絶縁ロッド１３ａの質量の合計の２倍よりも増加することにより、動作特性を従来の三相一括操作方式の開閉装置により近づけることができる。

【0041】

また、第四のタンク１０ｄの内部には接点部分がないので、第一のタンク１０ａよりもタンク軸方向の寸法を縮めることができ、さらなるコストダウンを実現することもできる。

【0042】

［第３実施形態］（単相操作方式の遮断器）
図５は、第３実施形態に係る単相操作方式の開閉装置２の遮断状態を示す図である。なお、図５において、図１乃至図４に示した第１及び第２の実施形態と同じ又は類似の部分には、共通の符号を付すことにより重複説明は省略する。

【0043】

本第３実施形態では、第四のタンク１０ｄの内部に第一のシリンダ２１ａが設置されており、第一のシリンダ２１ａ内部に摺動自在にピストン形状の第三のダミーウエイト２０ｃが配置されている。第三のダミーウエイト２０ｃの一端には、第三のシールロッド１４ｃが連結されている。第一のシリンダ２１ａと第三のダミーウエイト２０ｃに囲まれた作動空間２２は、第三のシールロッド１４ｃ側に配置されている。さらに、オリフィス２３は、第三のダミーウエイト２０ｃの位置に関わらず常に作動空間２２に配置されるように第一のシリンダ２１ａの底部などに設けられている。また、第三のダミーウエイト２０ｃの質量は、例えば、第一の可動接点１２ａと第一の絶縁ロッド１３ａの質量の合計と同等であり、第２実施形態における第二のダミーウエイト２０ｂの質量よりも小さいものとする。

【0044】

このように構成された本第３実施形態の単相操作方式の開閉装置において、遮断動作では第三のダミーウエイト２０ｃは矢印Ｃ方向へ移動するので、作動空間２２は圧縮され、作動空間２２の圧力は第四のタンク１０ｄ内部よりも高くなる。そのため、第三のダミーウエイト２０ｃは矢印Ｃ方向と反対方向の反力を受けることになる。

【0045】

また、投入動作では、第三のダミーウエイト２０ｃは矢印Ｆ方向へ移動するので、作動空間２２は拡大され、作動空間２２の圧力は第四のタンク１０ｄ内部よりも低くなる。そのため、第三のダミーウエイト２０ｃは、矢印Ｆ方向と反対方向の反力を受けることになる。

【0046】

第三のダミーウエイト２０ｃは、第二のダミーウエイト２０ｂよりも軽いため、図６に示す第一のシリンダ２１ａがない場合の可動接点の時刻歴変位３１は、従来の三相一括操作方式のガス遮断器の可動接点の時刻歴変位３２よりも傾きが急になる。しかしながら、図７に示す時刻歴変位３３ように、第一のシリンダ２１ａを設けることにより、従来の三相一括操作方式のガス遮断器の可動接点の時刻歴変位３２と同等の時刻歴変位を実現することができる。

【0047】

また、第三のダミーウエイト２０ｃは、第二のダミーウエイト２０ｂよりも軽いので、慣性力などによる第三のシールロッド１４ｃなどの破損の可能性を低減し、信頼性を向上させることができる。

【0048】

［第４実施形態］（単相操作方式の遮断器）
図８は、第４実施形態に係る単相操作方式の開閉装置の第四のタンク１０ｄの内部の要部構成を示す図であり、遮断状態を示している。なお、図８において、図１乃至図５に示した第１及び第３の実施形態と同じまたは類似の部分には、共通の符号を付すことにより重複説明は省略する。

【0049】

図８に示すように、本第４実施形態では、第四のタンク１０ｄの内部に設置した第一のシリンダ２１ａにチェック弁２４を、作動空間２２の圧力が第四のタンク１０ｄ内部の圧力よりも低い場合は閉止し、高い場合は開放するように配置する。

【0050】

このように構成された本第４実施形態の単相操作方式の開閉装置において、投入動作ではチェック弁２４は閉止するので、作動空間２２は第３実施形態と同等の圧力まで降下し、第三のダミーウエイト２０ｃは第３実施形態と同等の反力を受けることができる。一方、遮断動作では、チェック弁２４は開放されるので、作動空間２２は第３実施形態と同等の圧力まで上昇せず、第三のダミーウエイト２０ｃは第３の実施形態よりも低い反力を受ける。

【0051】

圧力変化は作動空間２２の容積変化に比例するので、一般的な開閉装置の場合、投入動作よりも遮断動作の方が可動接点の速度は速いため、遮断動作のときの作動空間２２の圧力上昇は大きいものとなり、第三のダミーウエイト２０ｃの反力は過剰となる場合がある。そこで、本第４実施形態では、チェック弁２４を設けることにより、遮断動作においても三相一括操作方式の遮断器の動作特性と同等とすることができる。

【0052】

また、図９に示すように、チェック弁２４を第三のダミーウエイト２０ｃに設け、遮断動作では開放、投入状態では閉止するように動作させることでも、同等の効果を得ることができる。

【0053】

［第５実施形態］（単相操作方式の遮断器）
図１０は、第５実施形態に係る単相操作方式の開閉装置の第四のタンク１０ｄの内部の要部構成を示す図である。なお、図１乃至５、８，９に示した第１乃至第４の実施形態と同じまたは類似の部分には共通の符号を付すことにより重複説明は省略する。

【0054】

本第５実施形態では、第四のタンク１０ｄの内部に設置した第一のシリンダ２１ａにオリフィス２３を複数（図１０に示す例では３つ）設けており、遮断状態と比較して投入状態の作動空間２２に配置されるオリフィス２３の数は多くなるように設けられている。

【0055】

このように構成された本第５実施形態の単相操作方式の遮断器において、図１０（ａ）の状態から図１０（ｂ）に示す状態に移行する投入動作では、作動空間２２のオリフィス２３の数は増えていくので、流路断面積は増えていく。そのため、作動空間２２の圧力降下を調整することができるので、動作特性を三相一括操作方式の遮断器の動作特性に近づけることができる。特に、投入動作の後半では、可動接点と固定接点の摺動摩擦が生じるので、その摩擦力により投入動作の途中で停止する可能性はあるが、作動空間２２の圧力降下が小さければ、第三のダミーウエイト２０ｃへの反力も小さくなり、投入動作中に停止することを回避できる。

【0056】

［第６実施形態］（単相操作方式の遮断器）
図１１は、第６実施形態に係る単相操作方式の開閉装置の第四のタンク１０ｄの内部の要部構成を示す図である。なお、図１乃至５、図８乃至１０に示した第１乃至第５の実施形態と同じまたは類似の部分には共通の符号を付すことにより重複説明は省略する。

【0057】

本第６実施形態では、第四のタンク１０ｄの内部に設置した第一のシリンダ２１ａは、第三のダミーウエイト２０ｃの投入動作方向に従い、内部断面積が広がるような形状となっている。

【0058】

このように構成された本第６実施形態の単相操作方式の開閉装置において、投入動作では作動空間２２から第四のタンク１０ｄ内部への流路断面積は増えていく。そのため、作動空間２２の圧力降下を調整することができるので、動作特性を三相一括操作方式の開閉装置の動作特性に近づけることができる。特に、投入動作の後半では、可動接点と固定接点の摺動摩擦が生じるので、その摩擦力により投入動作の途中で停止する可能性はあるが、作動空間２２の圧力降下が小さければ、第三のダミーウエイト２０ｃへの反力も小さくなり、投入動作中に停止することを回避できる。

【0059】

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、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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】

【0060】

１……二相一括操作方式の開閉装置、２……単相操作方式の開閉装置、３……操作機構、４……出力ロッド、５ａ……第一の連結ロッド、５ｂ……第二の連結ロッド、６ａ，６ｂ，６ｃ……連結レバー、７ａ，７ｂ，７ｃ……リンク、１０ａ……第一のタンク、１０ｂ……第二のタンク、１０ｃ……第三のタンク、１０ｄ……第四のタンク、１１ａ……第一の固定接点、１１ｂ……第二の固定接点、１１ｃ……第三の固定接点、１２ａ……第一の可動接点、１２ｂ……第二の可動接点、１２ｃ……第三の可動接点、１３ａ……第一の絶縁ロッド、１３ｂ……第二の絶縁ロッド、１３ｃ……第三の絶縁ロッド、１４ａ……第一のシールロッド、１４ｂ……第二のシールロッド、１４ｃ……第三のシールロッド、２０ａ……第一のダミーウエイト、２０ｂ……第二のダミーウエイト、２０ｃ……第三のダミーウエイト、２１ａ……第一のシリンダ、２１ｂ……第二のシリンダ、２２……作動空間、２３……オリフィス、２４……チェック弁、１００……従来の三相一括操作方式の遮断器。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】