特開 2025-101167 断路器操作構造

(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】P2025101167

(43)【公開日】2025-07-07

(54)【発明の名称】断路器操作構造

(51)【国際特許分類】

   H01H 33/42 20060101AFI20250630BHJP

【ＦＩ】

H01H33/42 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023217811

(22)【出願日】2023-12-25

(71)【出願人】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126561

【弁理士】

【氏名又は名称】原嶋 成時郎

(72)【発明者】

【氏名】大野 寛

(57)【要約】

【課題】断路器を操作する作業者の労力を軽減できるとともに、安定した操作を実現可能な断路器操作構造を提供する。
【解決手段】軸回転する駆動シャフト２１を備える断路器２の断路器操作構造であって、駆動シャフト２１の外周に配設される第一の歯車３と、駆動シャフト２１を回動させるための棒であって、第一の歯車３よりピッチ円直径が大きい第二の歯車４１が一端に設けられるとともに、第二の歯車４１の回転中心となる位置に回動孔４２が設けられた操作棒４と、断路器２に配設され、操作棒４の回動支点となる回動ピン５と、を備え、第二の歯車４１は、回動ピン５が回動孔４２に挿入された状態で第一の歯車３と噛合する、ことを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸回転する駆動シャフトを備える断路器の断路器操作構造であって、
前記駆動シャフトの外周に配設される第一の歯車と、
前記駆動シャフトを回動させるための棒であって、前記第一の歯車よりピッチ円直径が大きい第二の歯車が一端に設けられるとともに、前記第二の歯車の回転中心となる位置に回動孔が設けられた操作棒と、
前記断路器に配設され、前記操作棒の回動支点となる回動軸と、を備え、
前記第二の歯車は、前記回動軸が前記回動孔に挿入された状態で前記第一の歯車と噛合する、
ことを特徴とする断路器操作構造。

【請求項2】

前記断路器が前記第二の歯車の回動範囲を規制するストッパを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の断路器操作構造。

【請求項3】

前記断路器に、前記操作棒が投入操作の位置にあることを示す第一の目印部と、前記操作棒が開放操作の位置にあることを示す第二の目印部と、を備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の断路器操作構造。

【請求項4】

前記第一の歯車と前記回動軸が既設の断路器に設けられる、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の断路器操作構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、軸回転する駆動シャフトを備える断路器の操作構造に関する。

【背景技術】

【0002】

発変電所には、変圧器、遮断器等の主要機器を送電線等から切り離すための断路器が設けられている。断路器は、電気機器の点検や補修などで電源から切り離す目的で、充電された電路を開閉分離するために用いられる開閉機器である。発変電所では、定期点検を行う際に、遮断器や負荷開閉器で負荷電流を遮断後、断路器を開放することで送電線等から点検機器を切り離して停電状態にして、点検作業が行われる。そして、点検作業終了後、断路器を投入することで、点検機器を通電状態に戻す。

【0003】

一般に、断路器によって電路を開閉する方式としては、直動式と回転式とがあり、回転式では、鉛直姿勢の駆動シャフトを操作棒等で回動させることにより操作する技術が知られている（例えば、特許文献１の図３参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－０３２８７８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、図５に示すような従来の回転式の断路器の断路器操作構造１０１では、駆動シャフト２１の外周面の径方向の対象位置に一対のピン部材２１１が設けられおり、このピン部材２１１に操作棒１０４を係合させて、作業者が手で操作棒１０４を回動することによって駆動シャフト２１を回動させる。この断路器操作構造１０１に用いられる操作棒１０４は、図４に示す通り、金属製の長尺部材であり、一端に駆動シャフト２１を収納可能な大きさの引っ掛け部１０４１を備え、引っ掛け部１０４１に形成された凹部を駆動シャフトのピン部材２１１に係合させ、操作棒１０４を回動することによって、駆動シャフト２１を回動させる。この場合、断路器２を開放状態から投入状態又は投入状態から開放状態に切替えるためには、作業者が長くて重い操作棒１０４を１８０度回動しなければならず、多大な労力が必要となる。しかも、操作棒１０４の引っ掛け部１０４１が断路器２の駆動シャフト２１から外れないように注意しながら操作しなければならず、作業者への負担が大きい。

【0006】

そこでこの発明は、断路器を操作する作業者の労力を軽減できるとともに、安定した操作を実現可能な断路器操作構造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、軸回転する駆動シャフトを備える断路器の断路器操作構造であって、前記駆動シャフトの外周に配設される第一の歯車と、前記駆動シャフトを回動させるための棒であって、前記第一の歯車よりピッチ円直径が大きい第二の歯車が一端に設けられるとともに、前記第二の歯車の回転中心となる位置に回動孔が設けられた操作棒と、前記断路器に配設され、前記操作棒の回動支点となる回動軸と、を備え、前記第二の歯車は、前記回動軸が前記回動孔に挿入された状態で前記第一の歯車と噛合する、ことを特徴とする。

【0008】

この発明によれば、駆動シャフトの回動軸が操作棒の回動孔に挿入された状態で、駆動シャフトの外周に配設される第一の歯車と、操作棒の一端に設けられた歯車であって、第一の歯車よりピッチ円直径が大きい第二の歯車とが噛合するため、操作棒を回動すると断路器の駆動シャフトが回動する。

【0009】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の断路器操作構造において、前記断路器が前記第二の歯車の回動範囲を規制するストッパを備える、ことを特徴とする。

【0010】

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の断路器操作構造において、前記断路器に、前記操作棒が投入操作の位置にあることを示す第一の目印部と、前記操作棒が開放操作の位置にあることを示す第二の目印部と、を備える、ことを特徴とする。

【0011】

請求項４に記載の発明は、請求項１～３のいずれか１項に記載の断路器操作構造において、前記第一の歯車と前記回動軸が既設の断路器に設けられる、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

請求項１の発明によれば、作業者が操作する操作棒の一端に設けられた第二の歯車のピッチ円直径が、断路器の駆動シャフトの外周に設けられる第一の歯車のピッチ円直径より大きく、そのような大小関係にある第一の歯車と第二の歯車とを噛合させることにより断路器（駆動シャフト）を回動させるので、断路器（駆動シャフト）を１８０度回動させて開放（非通電）状態と投入（通電）状態とを切替えるために作業者が操作棒を回動しなければならない角度が１８０度未満となり、断路器を操作する際に作業者に必要とされる労力を軽減することが可能となる。また、操作棒を回動する際、操作棒の一端に設けられた第二の歯車と駆動シャフトの外周に設けられる第一の歯車とが噛合しているため、操作棒を回動しても操作棒が駆動シャフトから外れるおそれがなく、安定した操作が可能となる。

【0013】

請求項２の発明によれば、操作棒の一端に設けられた第二の歯車の回動範囲を規制するストッパが断路器側に備えられているため、熟練などを必要とせずに確実かつ容易に操作棒の回動範囲を規制することが可能となる。

【0014】

請求項３の発明によれば、操作棒が開放操作又は投入操作の何れの位置に在るかを示す目印が断路器側に備えられているため、開放（非通電）状態と投入（通電）状態とを取り違える等の誤操作を回避することが可能となる。

【0015】

請求項４の発明によれば、既設の断路器を利用できるので、断路器に第一の歯車と回動軸とを設置するだけで足り、断路器自体の改修工事が不要となり、コストを低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】（ａ）はこの発明の実施の形態に係る断路器操作構造を示す平面図であり、（ｂ）はこの発明の実施の形態に係る断路器を示す平面図であり、（ｃ）はこの発明の実施の形態に係る操作棒を示す平面図である。

【図2】図１（ａ）の断路器操作構造の正面図である。

【図3】図１（ａ）の断路器操作構造において、操作棒が投入操作の位置にある状態と、開放操作の位置にある状態とを示す平面図である。

【図4】（ａ）は従来の操作棒を示す平面図であり、（ｂ）はその正面図である。

【図5】（ａ）は従来の断路器操作構造を示す平面図であり、（ｂ）はその正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

【0018】

図１（ａ）はこの発明の実施の形態に係る断路器操作構造１を示す平面図であり、図１（ｂ）はこの発明の実施の形態に係る断路器２を示す平面図であり、図１（ｃ）はこの発明の実施の形態に係る操作棒４を示す平面図であり、図２は図１（ａ）の断路器操作構造１を示す正面図である。この断路器操作構造１は、軸回転する駆動シャフト２１を備える断路器２において、電路を開閉するための操作構造であり、主として、断路器２の駆動シャフト２１の外周に配設される第一の歯車３と、操作棒４と、断路器２に配設される回動ピン（回動軸）５と、を備える。

【0019】

断路器２は、既設・既存のものと基本的構成が同等のため、詳細は省略するが、概略次のような構成となっている。

【0020】

断路器２は、操作箱２２上に軸回転する略円柱状の駆動シャフト２１を備え、この駆動シャフト２１が１８０度正転又は逆転することで、開放操作又は投入操作が行われるようになっている。

【0021】

図２に示す通り、駆動シャフト２１の基部の外周には、第一の歯車３が配設される。第一の歯車３は、平面形状が略円形の歯車で、既設の断路器２の駆動シャフト２１に装着され、駆動シャフト２１と一体的に回動するように、駆動シャフト２１に強固に固定される。第一の歯車３を駆動シャフト２１に固定する方法は特に限定されないが、例えば、第一の歯車３の内周縁にＤカット部を形成し、駆動シャフト２１に形成したＤカット部に当接するように装着することによって固定しても良いし、第一の歯車３にネジ穴を切った突起を設け、ネジによって固定しても良い。

【0022】

第一の歯車３は、駆動シャフト２１と同じ回転軸を中心として回動する。第一の歯車３の回動範囲は、駆動シャフト２１と同様に１８０度である。そのため、第一の歯車３は、周方向の少なくとも半分に歯が形成されていればよく、本実施の形態の第一の歯車３は、図１（ａ）及び（ｂ）に示す通り、周方向の半分に歯が形成された形状のものとなっている。なお、第一の歯車３の全周にわたって歯が形成されていても良い。

【0023】

第一の歯車３は、そのピッチ円直径が、後述する第二の歯車４１のピッチ円直径より小さくなるように形成される。

【0024】

操作棒４は、断路器２の駆動シャフト２１を回動させるための棒状部材であり、例えば、金属製の長尺部材で作成される。操作棒４は、図１（ｃ）に示す通り、主として、第二の歯車４１と、回動孔４２と、操作棒本体４３と、を備える。

【0025】

第二の歯車４１は、操作棒４の一端に設けられ、断路器２の回動ピン５を回動孔４２に挿入した状態で、第一の歯車３と噛合する歯車である。第二の歯車４１は、そのピッチ円直径が第一の歯車３のピッチ円直径より大きくなるように形成され、第一の歯車３と噛合する円弧範囲のみを回動する。そのため、本実施の形態の第二の歯車４１は、第一の歯車３と噛合する円弧範囲に歯が設けられた、平面形状が略扇形の歯車となっている。なお、第二の歯車４１は、平面形状が略円状で、その全周にわたって歯が形成された形状のものであっても良いし、平面形状が略円状で、少なくとも第一の歯車３と噛合する円弧範囲に歯が形成された形状のものであっても良い。

【0026】

第一の歯車３のピッチ円直径と第二の歯車４１のピッチ円直径の比（すなわち、ギヤ比）は、後述するように、作業者が操作棒４を回動する角度に影響する。そのため、断路器２の開閉操作のために操作棒４を何度回動させるかという点から、第一の歯車３と第二の歯車４１のギヤ比を調整すれば良い。

【0027】

第二の歯車４１は、図１（ａ）及び（ｃ）に示す通り、開口部４１１を備えていても良い。開口部４１１は、扇状であり、歯の下方に設けられる。開口部４１１は、後述するストッパピン（ストッパ）６を貫通させるための孔であり、その左端部又は右端部は、ストッパピン６と当接した際に、操作棒４が投入操作の位置又は開放操作の位置にあることとなるように形成される。また、開口部４１１を通して作業者が後述する第一の目印部７や第二の目印部８を目視できるように、開口部４１１の形状や大きさを調整しても良い。

【0028】

回動孔４２は、図１（ｃ）に示す通り、第二の歯車４１のピッチ円の中心に当たる位置、すなわち、第二の歯車４１の回転中心となる位置に、操作棒４を貫通するように設けられる。回動孔４２は、操作棒４を断路器２の操作箱２２上に載置する際、断路器２に配設される回動ピン５を挿入するための孔であり、回動孔４２と回動ピン５とで、操作棒４の回動支点を構成する。

【0029】

操作棒本体４３は、丸棒状で、作業者が手で操作棒４を回動するための把持部である。図１（ｃ）に示す通り、操作棒４のうち第二の歯車４１を除いた残りの部分が操作棒本体４３となる。本実施の形態では、操作棒本体４３は丸棒体であるが、リング状の丸ハンドルであっても良い。

【0030】

回動ピン５は、図２に示す通り、略円柱状の突起で、例えば、ネジで締め付けることによって、断路器２の操作箱２２上の所定の位置に配設される。回動ピン５は、回動ピン５を操作棒４の回動孔４２に挿入した状態で、操作棒４を回動する際の回動支点を構成するものである。回動ピン５の高さは、回動孔４２の深さ（操作棒４の厚さ）よりもやや大きく設定される。これにより、操作箱２２上に操作棒４を載置した時、操作棒４ががたついたり、回動ピン５から外れて脱落したりすることを防ぐことができる。

【0031】

断路器２の操作箱２２上には、図１（ｂ）に示す通り、ストッパピン６が備えられていても良い。ストッパピン６は、操作棒４の第二の歯車４１の回動範囲を規制するものである。本実施の形態では、操作棒４の第二の歯車４１の歯の下方にストッパピン６を貫通させるための扇状の開口部４１１を設け、回動ピン５を操作棒４の回動孔４２に挿入することによって操作箱２２上に載置された操作棒４が、ストッパピン６が開口部４１１の右端部に当接する状態から左端部に当接する状態までの範囲を回動するように構成することによって、第二の歯車４１の回動範囲が規制される。本実施の形態では、図３に示す通り、ストッパピン６が開口部４１１の左端部に当接する状態を、操作棒４が投入操作（入）の位置にある状態とし、ストッパピン６が開口部４１１の右端部に当接する状態を、操作棒４が開放操作（切）の位置にある状態としているが、その逆としても良い。

【0032】

断路器２の操作箱２２上には、また、図１（ｂ）に示す通り、操作棒４が投入操作（入）の位置にあることを示す第一の目印部７と、開放操作（切）の位置にあることを示す第二の目印部８とが備えられていても良い。本実施の形態では、図３に示す通り、回動ピン５を操作棒４の回動孔４２に挿入された状態で、操作棒４が投入操作の位置にある際には、開口部４１１から第一の目印部７である「入」のシールが見え、操作棒４が開放操作の位置にある際には、開口部４１１から第二の目印部８である「切」のシールが見えるように、第一の目印部７及び第二の目印部８が備えられる。第一の目印部７及び第二の目印部８としては、例えば、色分けしたシールを用いても良い。

【0033】

このような構成の断路器操作構造１によれば、作業者が断路器２の回動ピン５を操作棒４の回動孔４２に挿入して操作棒４を断路器２の操作箱２２上に載置すると、断路器２の駆動シャフト２１の外周に装着される第一の歯車３と、操作棒４の一端に設けられた第二の歯車４１が噛合するように構成されており、駆動側の第二の歯車４１のピッチ円直径が被駆動側の第一の歯車３のピッチ円直径より大きく設定されているため、作業者は、操作棒４の操作棒本体４３を１８０度より小さな角度回動させるだけで、駆動シャフト２１が１８０度回動し、開放操作又は投入操作の切替えを行うことができる。作業者が操作棒４を回動する角度は、第一の歯車３と第二の歯車４１のギヤ比によって決定される。例えば、作業者が操作棒４を回動する角度（第二の歯車４１の回動角度）を、４５～９０度に調整したい場合には、ギヤ比（第一の歯車３のピッチ円直径／第二の歯車４１のピッチ円直径）を１／８～１／４に調整すれば良い。

【0034】

以上説明したように、本実施の形態に係る断路器操作構造１によれば、作業者が操作する操作棒４の一端に設けられた第二の歯車４１のピッチ円直径が、断路器２の駆動シャフト２１の外周に設けられる第一の歯車３のピッチ円直径より大きく、そのような大小関係にある第一の歯車３と第二の歯車４１とを噛合させることにより断路器２（駆動シャフト２１）を回動させるので、断路器２（駆動シャフト２１）を１８０度回動させて開放（非通電）状態と投入（通電）状態とを切替えるために作業者が操作棒４を回動しなければならない角度が１８０度未満となり、断路器２を操作する際に作業者に必要とされる労力を軽減することが可能となる。また、操作棒４を回動する際、操作棒４の一端に設けられた第二の歯車４１と駆動シャフトの外周に設けられる第一の歯車３とが噛合しているため、操作棒４を回動しても操作棒４が駆動シャフト２１から外れるおそれがなく、安定した操作が可能となる。

【0035】

また、本実施の形態に係る断路器操作構造１によれば、操作棒４の一端に設けられた第二の歯車４１の回動範囲を規制するストッパピン６が断路器２側に備えられているため、熟練などを必要とせずに確実かつ容易に操作棒の回動範囲を規制することが可能となる。

【0036】

また、本実施の形態に係る断路器操作構造１によれば、操作棒４が開放操作又は投入操作の何れの位置に在るかを示す目印が断路器２側に備えられているため、開放（非通電）状態と投入（通電）状態とを取り違える等の誤操作を回避することが可能となる。

【0037】

また、本実施の形態に係る断路器操作構造１によれば、既設の断路器２を利用できるので、断路器２に第一の歯車３と回動ピン５とを設置するだけで足り、断路器２自体の改修工事が不要となり、コストを低減することが可能となる。

【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。

【符号の説明】

【0039】

１ 断路器操作構造
２ 断路器
２１ 駆動シャフト
２１１ ピン部材
２２ 操作箱
３ 第一の歯車
４ 操作棒
４１ 第二の歯車
４１１ 開口部
４２ 回動孔
４３ 操作棒本体
５ 回動ピン（回動軸）
６ ストッパピン（ストッパ）
７ 第一の目印部
８ 第二の目印部
１０４ 操作棒
１０４１ 引っ掛け部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】