特許 7251365 パイプ母線の支持構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-27

(45)【発行日】2023-04-04

(54)【発明の名称】パイプ母線の支持構造

(51)【国際特許分類】

   H02G 5/02 20060101AFI20230328BHJP

   H02G 7/00 20060101ALI20230328BHJP

   H02G 15/08 20060101ALI20230328BHJP

   H02G 1/14 20060101ALI20230328BHJP

   H02B 5/00 20060101ALI20230328BHJP

   H02B 1/20 20060101ALI20230328BHJP

【ＦＩ】

H02G5/02

H02G7/00

H02G15/08

H02G1/14

H02B5/00 A

H02B1/20 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019123821

(22)【出願日】2019-07-02

(65)【公開番号】P2021010261

(43)【公開日】2021-01-28

【審査請求日】2022-06-02

(73)【特許権者】

【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】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】川上 芳弘

【審査官】関 信之

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５１－０９１７９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５７－０９３０３５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｇ ５／０２

Ｈ０２Ｇ ７／００

Ｈ０２Ｇ １５／０８

Ｈ０２Ｇ １／１４

Ｈ０２Ｂ ５／００

Ｈ０２Ｂ １／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上方に向かって突出した碍子支持柱の頭部を碍子支持柱と同軸上に支持するパイプ母線の支持構造であって、
前記パイプ母線の先端部の外周面を径方向外方から挟持できる一対のクランプ部材を備え、
各々の前記クランプ部材は、
前記パイプ母線の先端部の外周面に当接できる円弧状の内壁面を形成した半円筒部と、
前記半円筒部の周方向両側端部から外周面側に延出した一対の第１鍔片と、
前記半円筒部の軸方向一端部から径方向外方に延在した第２鍔片と、をそれぞれ有し、
一つ以上の締結部材を用いて、各々の前記クランプ部材における前記内壁面が、前記パイプ母線の外周面に当接するよう前記パイプ母線を挟み込み、対向する互いの前記第１鍔片を近接又は当接することで、前記パイプ母線の先端部の外周面を径方向外方から挟持でき、
一つ以上の締結部材を用いて、前記第２鍔片を前記碍子支持柱の頭部に固定できる、パイプ母線の支持構造。

【請求項2】

前記パイプ母線は、
水平状態に配置された水平パイプ部材と、
鉛直状態に配置された鉛直パイプ部材と、
前記水平パイプ部材と前記鉛直パイプ部材を接合した湾曲パイプ部材と、を有し、
前記水平パイプ部材を地上から所定の高さに維持するために、前記鉛直パイプ部材を先端部から所定の長さで切断している、請求項１記載のパイプ母線の支持構造。

【請求項3】

前記クランプ部材は、アルミ材で構成している、請求項１又は２記載のパイプ母線の支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パイプ母線の支持構造に関する。特に、コンデンサ型計器用変圧器などの碍子頭頂部に接続されるアルミパイプ母線を碍子頭頂部に支持するパイプ母線の支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、変電所などでは、交流電圧の測定範囲を拡大するために、計器用変圧器を設置している。コンデンサ形計器用変圧器（以下、ＰＤ：Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｄｅｖｕｃｅという）は、高圧の一次電圧を二次側に必要な低電圧に変圧している。

【0003】

ＰＤは、その箱状のフレームの上部から碍子支持柱を突出している。碍子支持柱は、その内部に導体を挿通している。この導体は、碍子支持柱の頭部に設置した外部端子と電気的に接続している。外部端子には、アルミパイプ母線の端末が着脱自在に接続されている。アルミパイプ母線には、測定電圧が印加されている。

【0004】

碍子支持柱を箱状のフレームから突出した例としては、計器用変圧器の前段に設置し、高圧の３相交流を受電した遮断器を内部に収納したスイッチギアが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。

【0005】

特許文献１によるスイッチギアは、３本の碍子支持柱を箱状のフレームの側面から突出している。碍子支持柱は、端子板を先端部に設けている。端子板には、電力ケーブルを接続できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００８－２７１７３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

図４は、従来技術によるアルミパイプ母線の設置状態を示す斜視図である。図５は、従来技術によるアルミパイプ母線の構成を示す側面図である。図６は、従来技術の碍子支持柱に備わる頭部端子の構成を示す図であり、図６（Ａ）は、頭部端子の平面図、図６（Ｂ）は、頭部端子の正面図である。

【0008】

図４を参照すると、発電所などでは、架台を介して、箱状のフレームで構成した三基のＰＤを屋外に設置している。ＰＤは、そのフレームの上部から碍子支持柱Ｐｉを突出している。碍子支持柱Ｐｉは、その内部に図示しない導体を挿通している。

【0009】

図４を参照すると、前記導体は、碍子支持柱Ｐｉの頭部に固定した外部端子８と電気的に接続している（図６参照）。図６を参照すると、外部端子８は、円筒状の外部端子本体８ａと円盤状の支持金具８ｂで構成している。

【0010】

図６を参照すると、支持金具８ｂは、直径の大きい大円板８１と直径の小さい小円板８２を有している。又、支持金具８ｂは、大円板８１と小円板８２を溶接で接合した支持脚８３を有している。大円板８１は、複数のボルト部材を用いて、碍子支持柱Ｐｉの頭部に固定されている。小円板８２には、複数のボルト部材を用いて、後述するパイプ支持金具９１を着脱自在に固定できる（図５参照）。

【0011】

図５を参照すると、アルミパイプ母線（以下、パイプ母線という）９は、水平パイプ部材９１ｈ、鉛直パイプ部材９１ｖ、及び、直角に湾曲した湾曲パイプ部材９１ｃを有している。湾曲パイプ部材９１ｃの両端部は、水平パイプ部材９１ｈの端面及び鉛直パイプ部材９１ｖの端面に突き合わせ溶接により接合されている。そして、図５に示すように、パイプ母線９は、全体としてＬ字状に形成している。

【0012】

図５を参照して、水平パイプ部材９１ｈは、その中間部がポスト碍子を介して、門型の架台Ｒで支持されている（図４参照）。

【0013】

図５を参照すると、鉛直パイプ部材９１ｖは、ハット（鍔付き帽体）状のパイプ支持金具９１を溶接により先端部に接合している。そして、複数のボルト部材を用いて、パイプ支持金具９１を支持金具８ｂに固定できる（図６参照）。これにより、外部端子８とパイプ母線９を電気的に接続できる。パイプ母線９には、微弱電流であるが高圧の測定電圧が印加されている（図４参照）。

【0014】

図４を参照して、ＰＤを更新すると、地上から支持金具８ｂの上面までの高さが高くなることがある。一方、既設のパイプ母線９の水平パイプ部材９１ｈは（図５参照）、地上からの高さが規定されているので、鉛直パイプ部材９１ｖを先端部側から現場で切断し、外部端子８とパイプ母線９を接続している（図５参照）。つまり、水平パイプ部材９１ｈの中心からパイプ支持金具９１の底面までの長さＨが短くなるように、鉛直パイプ部材９１ｖを先端部側から切断していた（図５参照）。

【0015】

このようなＰＤの更新工事では、アルミ材からなるパイプ支持金具９１を新たに用意し、先端部側から切断したアルミ材からなる水平パイプ部材９１ｈにパイプ支持金具９１をアルゴン溶接により、接合していた。

【0016】

不活性ガスであるアルゴンガスを用いた、アルゴン溶接は、溶接時に母材の溶融金属部分を大気から遮断して保護できるので、アルミ材同士を溶接するのは好適であるが、溶接工事に時間と費用が嵩むという課題があった。

【0017】

新たにパイプ支持金具を用意することなく、先端部側から切断したアルミパイプ母線の先端部を碍子支持柱の頭部に電気的に接続可能に支持できる、パイプ母線の支持構造が求められていた。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。

【0018】

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、先端部側から切断したアルミパイプ母線の先端部を碍子支持柱の頭部に電気的に接続可能に支持できる、パイプ母線の支持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】

【0019】

本発明者は、パイプ母線の先端部を径方向外方から挟持できる一対の半円筒状のクランプ部材を用いて、先端部側から切断したアルミパイプ母線の先端部を碍子支持柱の頭部に電気的に接続可能に支持できると考え、これに基づいて、以下のような新たなパイプ母線の支持構造を発明するに至った。

【0020】

（１）本発明によるパイプ母線の支持構造は、上方に向かって突出した碍子支持柱の頭部を碍子支持柱と同軸上に支持するパイプ母線の支持構造であって、前記パイプ母線の先端部の外周面を径方向外方から挟持できる一対のクランプ部材を備え、各々の前記クランプ部材は、前記パイプ母線の先端部の外周面に当接できる円弧状の内壁面を形成した半円筒部と、前記半円筒部の周方向両側端部から外周面側に延出した一対の第１鍔片と、前記半円筒部の軸方向一端部から径方向外方に延在した第２鍔片と、をそれぞれ有し、一つ以上の締結部材を用いて、各々の前記クランプ部材における前記内壁面が、前記パイプ母線の外周面に当接するよう前記パイプ母線を挟み込み、対向する互いの前記第１鍔片を近接又は当接することで、前記パイプ母線の先端部の外周面を径方向外方から挟持でき、一つ以上の締結部材を用いて、前記第２鍔片を前記碍子支持柱の頭部に固定できる。

【0021】

（２）前記パイプ母線は、水平状態に配置された水平パイプ部材と、鉛直状態に配置された鉛直パイプ部材と、前記水平パイプ部材と前記鉛直パイプ部材を接合した湾曲パイプ部材と、を有し、前記水平パイプ部材を地上から所定の高さに維持するために、前記鉛直パイプ部材を先端部から所定の長さで切断していることが好ましい。

【0022】

（３）前記クランプ部材は、アルミ材で構成していることが好ましい。

【発明の効果】

【0023】

本発明によるパイプ母線の支持構造は、一対の半円筒状のクランプ部材を備え、これらのクランプ部材は、パイプ母線の先端部を径方向外方から挟持できると共に、碍子支持柱の頭部に固定できる第２鍔片を有しているので、新たに製作したパイプ支持金具をパイプ母線の先端部に溶接することなく、パイプ母線の先端部を碍子支持柱の頭部に電気的に接続可能に支持できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態によるパイプ母線の支持構造の構成を示す斜視図である。

【図2】前記実施形態によるパイプ母線の支持構造に備わる一対のクランプ部材の構成を示す図であり、図２（Ａ）は、一対のクランプ部材の平面図、図２（Ｂ）は、一対のクランプ部材の正面図、図２（Ｃ）は、一対のクランプ部材の左側面図である。

【図3】前記実施形態によるパイプ母線の支持構造に備わる一対のクランプ部材が互いに近接した状態を示す図であり、図３（Ａ）は、一対のクランプ部材の平面図、図３（Ｂ）は、一対のクランプ部材の正面図、図２（Ｃ）は、一対のクランプ部材の右側面図である。

【図4】従来技術によるアルミパイプ母線の設置状態を示す斜視図である。

【図5】従来技術によるアルミパイプ母線の構成を示す側面図である。

【図6】従来技術の碍子支持柱に備わる頭部端子の構成を示す図であり、図６（Ａ）は、頭部端子の平面図、図６（Ｂ）は、頭部端子の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
［パイプ母線の支持構造の構成］
最初に、本発明の一実施形態によるパイプ母線の支持構造の構成を説明する。なお、従来技術で用いた符号と同じ符号を有する構成品は、その作用を同じにするので、以下説明を省略することがある。

【0026】

図１を参照すると、本発明の一実施形態によるパイプ母線の支持構造は、上方に向かって突出した碍子支持柱Ｐｉの頭部にパイプ母線９の先端部を碍子支持柱Ｐｉと同軸上に支持できる（図４参照）。

【0027】

図１から図３を参照すると、本実施形態によるパイプ母線の支持構造は、一対の半円筒状のクランプ部材１・１を備えている。一対のクランプ部材１・１は、パイプ母線９（鉛直パイプ部材９１ｖ）の先端部を径方向外方から挟持できる。

【0028】

図１から図３を参照すると、クランプ部材１は、半円筒部１１、一対の帯板状の第１鍔片１２・１２、及び、第２鍔片１３を有している。半円筒部１１は、半円筒体からなり、一対の半円筒体を組み合わせることで、一つの円筒体が形成される。
また、半円筒部１１の内壁面は、鉛直パイプ部材９１ｖの先端部の外周面に当接できる円弧状の内壁１１ｗを形成している（図２（Ａ）参照）。このように、例えば、内壁１１の内壁面は、鉛直パイプ部材９１ｖの外周面の形状に倣った（対応する）曲面形状に形成される。これにより、内壁１１ｗは、鉛直パイプ部材９１ｖの先端部の外周面に当接できる。

【0029】

図１から図３を参照すると、一対の第１鍔片１２・１２は、半円筒部１１の周方向両側端部から外周面側に延出している。本実施形態においては、第１鍔片１２を半円筒部１１の外周に隅肉溶接により接合しているが（図１参照）、一対の第１鍔片１２・１２と半円筒部１１を一体に成形することもできる。

【0030】

図２又は図３を参照すると、第２鍔片１３は、半円筒部１１の高さ方向である軸方向一端部から径方向外方に半円状に延在している。本実施形態においては、半円筒部１１と第２鍔片１３は、一体に形成しているが、半円筒部１１の軸方向一端部に第２鍔片１３を溶接により接合してもよい。

【0031】

図２又は図３を参照すると、第１鍔片１２は、複数の穴１２ｈを半円筒部１１の軸方向に対応する方向に一列に開口している。図１を参照して、締結部材となるボルト部材Ｂを用いて、ボルト部材Ｂを穴１２ｈに挿通し、ボルト部材Ｂにナット部材を締結することで、互いの第１鍔片１２・１２を近接することで、パイプ母線９（鉛直パイプ部材９１ｖ）の先端部を径方向外方から挟持できる。

【0032】

図２又は図３を参照すると、一対のクランプ部材１・１における第２鍔片１３・１３は、一対のクランプ部材１を組み合わせた際に互いに当接して１つの円板を形成する。また、第２鍔片１３は、上記形成された円板と同心である仮想円の円周上に配列された、複数の穴１３ｈを開口している。複数の穴１３ｈの位置は、小円板８２に開口した穴の位置に対応している（図６参照）。一対のクランプ部材１・１でパイプ母線９の先端部を挟持し、一対の第２鍔片１３・１３を小円板８２に載置し、複数の穴１３ｈの位置と小円板８２に開口した穴の位置とを合わせる。そして、ボルト部材を穴１３ｈ及び小円板８２に開口した穴に挿通し、小円板８２に開口した穴から第二鍔片１３とは反対側へ突出するボルト部材に対し、第二鍔片１３とは反対側からナット部材を締結する。これにより、一対のクランプ部材１・１を小円板８２に固定できる。一対の第２鍔片１３・１３を碍子支持柱Ｐｉの頭部に固定できる。

【0033】

なお、複数の穴１３ｈの各々は、小円板８２に開口した穴の各々よりも内径が大きくなるように形成されていることが望ましい。この場合、クランプ部材１は、第２鍔片１３に形成された穴１３ｈと小円板８２に開口した穴の位置とにずれが生じた場合であっても、ボルト部材を穴１３ｈ及び小円板８２に開口した穴の双方に挿通させることができる。つまり、クランプ部材１は、小円板８２に対するクランプ部材１の位置に調整代を持たせることができるので、一対の半円筒部１１によって鉛直パイプ部材９１ｖを強固に挟持することができる。またその結果、クランプ部材１は、穴１３ｈを形成する位置に関する寸法精度を緩和することができるので、クランプ部材１の製造コストを抑制できる。

【0034】

図１から図３を参照して、クランプ部材１は、アルミ材で構成することが好ましい。クランプ部材１がパイプ母線９に接触すると共に、小円板８２に接触することで、パイプ母線９と外部端子８を電気的に接続できる。パイプ母線９には、測定電圧が印加され、負荷電流が流れないので、接触による電気的導通だけで十分である。

【0035】

［パイプ母線の支持構造の作用］
次に、実施形態によるパイプ母線の支持構造の作用及び効果を説明する。

【0036】

図１から図３を参照すると、実施形態によるパイプ母線の支持構造は、一対の半円筒状のクランプ部材１・１を備え、これらのクランプ部材１・１は、パイプ母線９の先端部を径方向外方から挟持できると共に、碍子支持柱Ｐｉの頭部に固定できる第２鍔片１３を有しているので、新たに製作したパイプ支持金具をパイプ母線９の先端部に溶接することなく、パイプ母線９の先端部を碍子支持柱Ｐｉの頭部に電気的に接続可能に支持できる。

【0037】

図５を参照すると、パイプ母線９は、水平状態に配置された水平パイプ部材９１ｈと、鉛直状態に配置された鉛直パイプ部材９１ｖと、水平パイプ部材９１ｈと鉛直パイプ部材９１ｖを接合した湾曲パイプ部材９１ｃと、を有している。水平パイプ部材９１ｈを地上から所定の高さに維持するために、鉛直パイプ部材９１ｖを先端部から所定の長さで切断することが好ましい。

【0038】

図１から図３を参照して、クランプ部材１は、アルミ材で構成することが好ましい。クランプ部材１がパイプ母線９に接触すると共に、小円板８２に接触することで、パイプ母線９と外部端子８を電気的に接続できる。

【0039】

本発明によるパイプ母線の支持構造は、次の効果を期待できる。
（１）現地施工が容易であり、工期の短縮が可能である。高所作業車などでの施工も可能である。
（２）現地でのアルミ溶接による特殊作業が無くなり、工事費用を大幅に削減できる。
（３）現地でのアルミ溶接のための足場設置、機器の養生などの対策が不要となる。

【符号の説明】

【0040】

１ クランプ部材１
９ パイプ母線
１１ 半円筒部
１１ｗ 内壁
１２・１２ 一対の第１鍔片
１３ 第２鍔片
Ｐｉ 碍子支持柱

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】