特許 7668764 ガス絶縁開閉装置

(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】2025-04-17

(45)【発行日】2025-04-25

(54)【発明の名称】ガス絶縁開閉装置

(51)【国際特許分類】

   H02B 13/035 20060101AFI20250418BHJP

【ＦＩ】

H02B13/035 301H

H02B13/035 301B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022069939

(22)【出願日】2022-04-21

(65)【公開番号】P2023159975

(43)【公開日】2023-11-02

【審査請求日】2024-07-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】伍井 唯乃

(72)【発明者】

【氏名】原田 孝

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 将広

【審査官】井上 信

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／１１１１３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０９７６８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００６－００１４５３９（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｂ １３／０３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁ガスが封入されたタンクと、
モータと、前記モータが回転させる駆動プーリとを備えた操作装置と、
前記タンク内において開閉動作を行う開閉動作部と、前記駆動プーリの回転に伴って回転し、前記開閉動作部に開閉動作の力を伝える従動プーリとを備えた開閉動作機器と、
前記モータによるトルクを前記駆動プーリから前記従動プーリに伝達するワイヤと、
前記タンク内の前記絶縁ガスの圧力を計測するガスゲージと、
前記タンクと前記ガスゲージとを接続するガス配管と、
前記ガス配管のうち第１の分岐部において分岐して、前記操作装置に繋がる第１のワイヤ配管とを有し、
前記ワイヤは、前記ガス配管及び前記第１のワイヤ配管を通して前記駆動プーリと前記従動プーリとに架け渡されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。

【請求項2】

前記開閉動作機器は、前記従動プーリ及び前記従動プーリに間欠的に従動する従動車を有するゼネバ機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。

【請求項3】

前記ゼネバ機構は、前記タンク外に設置されており、
前記ガス配管のうち前記第１の分岐部よりも前記開閉動作機器側で分岐する第２のワイヤ配管を備え、
前記ワイヤは、前記ガス配管及び前記第１のワイヤ配管に加え、前記第２のワイヤ配管を通して前記駆動プーリと前記従動プーリとに架け渡されていることを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、断路器及び接地開閉器を備えたガス絶縁開閉装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ガス絶縁開閉装置においては、断路器及び接地開閉器といったタンク内に設置されて開閉動作を行う開閉動作機器を小型化する目的から、特許文献１に開示されるように、開閉動作機器にトルクを伝達して開閉動作を行わせる操作装置を、開閉動作機器から分離して別個に設置する構造が取られている。

【0003】

特許文献１に開示されるように、操作装置を断路器及び開閉器から分離したガス絶縁開閉装置において、断路器及び開閉器と操作装置とは、動力伝達用のワイヤを用いて接続されている。断路器及び開閉器の軸と操作装置のモータの出力軸とには、プーリが設置される。操作装置側のプーリをモータで回し、ワイヤによって動力を伝えて断路器及び開閉器側のプーリを回すことで、開閉動作が行われる。

【0004】

断路器及び開閉器のプーリと操作装置のプーリとに架け渡されるワイヤは、プリカチューブといった金属管を通すことで保護される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開第２０１５／１１１１３３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記の従来のガス絶縁開閉装置は、ワイヤの保護専用の金属管をタンクの外に設置する必要があるため、タンク外に設置される構造物が増加し、装置のレイアウト上の制約となる可能性があった。

【0007】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、タンク外に設置される構造物の増加を抑制しつつ、動力伝達用のワイヤを保護したガス絶縁開閉装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るガス絶縁開閉装置は、絶縁ガスが封入されたタンクと、モータと、モータが回転させる駆動プーリとを備えた操作装置と、タンク内において開閉動作を行う開閉動作部と、駆動プーリの回転に伴って回転し、開閉動作部に開閉動作の力を伝える従動プーリとを備えた開閉動作機器と、モータによるトルクを駆動プーリから従動プーリに伝達するワイヤと、タンク内の絶縁ガスの圧力を計測するガスゲージと、タンクとガスゲージとを接続するガス配管と、ガス配管のうち第１の分岐部において分岐して、操作装置に繋がる第１のワイヤ配管とを有する。ワイヤは、ガス配管及び第１のワイヤ配管を通して駆動プーリと従動プーリとに架け渡されている。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、タンク外に設置される構造物の増加を抑制しつつ、動力伝達用のワイヤを保護したガス絶縁開閉装置を提供できる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置の構成を示す図

【図2】実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置のゼネバ機構を示す図

【図3】実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置のゼネバ機構の従動プーリのピンがスロットの外径側に移動した状態を示す図

【図4】実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置の開閉動作機器が閉状態となった時のゼネバ機構の状態を示す図

【図5】実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置の操作装置と第１のワイヤ配管との接続部分の拡大図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、実施の形態に係るガス絶縁開閉装置を図面に基づいて詳細に説明する。

【0012】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置の構成を示す図である。実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置１００は、絶縁ガスが封入されたタンク１０を備えている。タンク１０内には、不図示の遮断器に加え、断路器及び接地用開閉器といった開閉動作機器２０が収容されている。また、ガス絶縁開閉装置１００は、開閉動作機器２０での開閉動作の動力源である操作装置３０を備えている。操作装置３０は、駆動プーリ３１が設置されたモータ３２を備えている。開閉動作機器２０は、可動接触子２５ａ及び固定接触子２５ｂを備えた開閉動作部２５と、連続回転を断続回転に変換するゼネバ機構２１とを備えている。開閉動作機器２０は、可動接触子２５ａが固定接触子２５ｂに接触することで閉状態となり、可動接触子２５ａが固定接触子２５ｂから離れることで開状態となる。開閉動作機器２０は、操作装置３０側の駆動プーリ３１をモータ３２によって回し、ワイヤ４０によって伝えられた動力によりゼネバ機構２１側の従動プーリ２２を回すことで、開状態と閉状態とを切り替える開閉動作を行う。

【0013】

図２は、実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置のゼネバ機構を示す図である。ゼネバ機構２１は、駆動プーリ３１の回転に伴って同方向に回転する従動プーリ２２と、従動プーリ２２の回転に対して間欠的に回転する従動車２３と、従動車２３に設けられたシャフト２４とを備える。従動プーリ２２には、軸方向の一端面にピン２７が設けられている。また、従動車２３は、ゼネバ機構２１の筐体に軸支されている。従動車２３は、シャフト２４が設けられた側面と反対側の側面が従動プーリ２２のピン２７が設けられた側面と対向するように配置されている。従動車２３の半径は従動プーリ２２の半径よりも大きい。従動車２３には、ピン２７が係合されるスロット２８が設けられている。スロット２８は、例えばＶ状であり、径方向に伸びる二つの部分が従動車２３の中心でつながっている。ピン２７は、従動プーリ２２の回転に伴ってスロット２８に案内されてスロット２８内を移動する。従動車２３は、ピン２７がスロット２８の中央部にあるときには従動プーリ２２に従動せずに静止し、ピン２７がスロット２８の中央部以外の部分にあるときには従動プーリ２２に従動する。従動車２３は、開閉動作機器２０の可動接触子２５ａを予め設定された駆動範囲内で動作させるように間欠動作する。換言すれば、このような従動車２３の動作を実現するように、ピン２７及びスロット２８の位置関係が設定されている。シャフト２４は、開閉動作機器２０の可動接触子２５ａを駆動する軸であり、可動接触子２５ａに直接的又は間接的に連結されている。従動車２３は、シャフト２４を介して開閉動作機器２０の可動接触子２５ａを駆動する。なお、図２は、開閉動作機器２０が、可動接触子２５ａと固定接触子２５ｂとが離れた開状態にある状態でのゼネバ機構２１を示している。

【0014】

開閉動作機器２０を開状態から閉状態にする場合の動作について説明する。開閉動作機器２０が開状態にあるとき、ゼネバ機構２１は、ピン２７がスロット２８の中央部に配置されて、従動車２３が従動プーリ２２に従動しない状態にある。この状態で、モータ３２を順回転させ、駆動プーリ３１を回転させると、ワイヤ４０を介して従動プーリ２２も順回転し、ピン２７がスロット２８内を外径側に移動する。図３は、実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置のゼネバ機構の従動プーリのピンがスロットの外径側に移動した状態を示す図である。従動プーリ２２は、ピン２７がスロット２８のＶ字の中央部からスロット２８内を径方向に一定距離移動するまで空転し、その後は、ピン２７とスロット２８とが噛み合って、従動プーリ２２の回転が従動車２３に伝達される。ピン２７がスロット２８内を外径側に移動しつつ従動車２３を順回転させた後、ピン２７は、スロット２８内での移動方向を転換して内径側に移動しつつ従動車２３をさらに順回転させる。これにより、可動接触子２５ａが固定接触子２５ｂに接触して、開閉動作機器２０は閉状態になる。図４は、実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置の開閉動作機器が閉状態となった時のゼネバ機構の状態を示す図である。開閉動作機器２０が閉状態では、従動プーリ２２は再び空転するため、従動車２３は停止し、開閉動作機器２０の可動接触子２５ａは固定接触子２５ｂに接触した状態で停止する。モータ３２は、開閉動作機器２０が閉状態になった後の従動プーリ２２の空転中に停止するように制御される。

【0015】

開閉動作機器２０を閉状態から開状態にする場合の動作について説明する。開閉動作機器２０が閉状態にあるとき、ゼネバ機構２１は、ピン２７がスロット２８の中央部に配置されて、従動車２３が従動プーリ２２に従動しない状態にある。この状態で、モータ３２を逆回転させ、駆動プーリ３１を回転させると、ワイヤ４０を介して従動プーリ２２も逆回転し、ピン２７がスロット２８内を外径側に移動する。従動プーリ２２は、ピン２７がスロット２８のＶ字の中央部からスロット２８内を径方向に一定距離移動するまで空転し、その後は、ピン２７とスロット２８とが噛み合って、従動プーリ２２の回転が従動車２３に伝達される。ピン２７がスロット２８内を外径側に移動しつつ従動車２３を逆回転させた後、ピン２７は、スロット２８内での移動方向を転換して内径側に移動しつつ従動車２３をさらに逆回転させる。これにより、可動接触子２５ａが固定接触子２５ｂから離れて、開閉動作機器２０は開状態になる。開閉動作機器２０が開状態では、従動プーリ２２は再び空転するため、従動車２３は停止し、開閉動作機器２０の可動接触子２５ａは固定接触子２５ｂから離れた状態で停止する。モータ３２は、開閉動作機器２０が開状態になった後の従動プーリ２２の空転中に停止するように制御される。

【0016】

上記のように、ゼネバ機構２１は、連続回転を断続回転に変換する機構であり、ワイヤ４０特有の弱点である伸びによる動作不足を吸収する機能を持つ。開閉動作完了位置のスロット２８には空転領域が設けられており、従動プーリ２２が余分に回転しても従動車２３は回転しない構造となっていることにより、開閉動作機器２０は、ワイヤ４０の伸びに影響されることなく一定の動作が可能となっている。

【0017】

ガス絶縁開閉装置１００は、タンク１０内の絶縁ガスの圧力を計測するガスゲージ５０を備えている。ガスゲージ５０は、ガス配管６０でタンク１０と接続されている。ガス配管６０は、第１の分岐部６１及び第２の分岐部６２を有している。第１の分岐部６１は、第１のワイヤ配管７１で操作装置３０と接続されている。第２の分岐部６２は、第２のワイヤ配管７２でゼネバ機構２１と接続されている。ワイヤ４０は、第１のワイヤ配管７１と、ガス配管６０のうち第１の分岐部６１と第２の分岐部６２との間の部分と、第２のワイヤ配管７２とを通して、操作装置３０の駆動プーリ３１とゼネバ機構２１の従動プーリ２２とに架け渡されている。以下、ガス配管６０のうち第１の分岐部６１と第２の分岐部６２との間の部分を、ガスワイヤ共用配管８１という。第１のワイヤ配管７１、第２のワイヤ配管７２及びガス配管６０は、金属製の管であり、可撓性を有していない。

【0018】

図５は、実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置の操作装置と第１のワイヤ配管との接続部分の拡大図である。操作装置３０は、第１のワイヤ配管７１との接続部分には、Ｏリング３８及びＸリング３９が設置されている。第１のワイヤ配管７１内の絶縁ガスは、Ｏリング３８によってせき止められ、操作装置３０と第１のワイヤ配管７１との隙間から流出しない構造となっている。また、第１のワイヤ配管７１内の絶縁ガスは、Ｘリング３９によってせき止められ、操作装置３０の内部へは流入しない構造となっている。なお、ゼネバ機構２１と第２のワイヤ配管７２との接続部分も同様であり、ゼネバ機構２１の第２のワイヤ配管７２との接続部分にＯリング３８及びＸリング３９が設置されている。したがって、第２のワイヤ配管７２内の絶縁ガスは、Ｏリング３８及びＸリング３９によってせき止められ、ゼネバ機構２１と第２のワイヤ配管７２との隙間から流出したり、ゼネバ機構２１の内部へは流入したりしない構造となっている。

【0019】

ワイヤ４０は、金属製のインナー４１が樹脂製のアウター４２で覆われた構造となっている。操作装置３０の駆動プーリ３１が回転すると、インナー４１のみが駆動プーリ３１の回転に伴って移動するが、アウター４２の位置は変化しない。このため、Ｘリング３９とワイヤ４０との間には、ワイヤ４０の移動に伴う摩擦は発生しない。したがって、Ｘリング３９による気密性が低下しにくい。

【0020】

実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置１００は、操作装置３０とゼネバ機構２１とに架け渡されたワイヤ４０が、第１のワイヤ配管７１、ガスワイヤ共用配管８１及び第２のワイヤ配管７２によって覆われているため、ワイヤ４０を保護することができる。ガスワイヤ共用配管８１を用いてワイヤ４０を保護することにより、ワイヤ４０の保護のためのプリカチューブをガス配管６０とは別個に設ける場合と比較して、タンク１０外の構造物を少なくすることができ、装置レイアウト上の制約を小さくすることができる。

【0021】

また、第１のワイヤ配管７１、第２のワイヤ配管７２及びガス配管６０は、可撓性を持たないため、第１のワイヤ配管７１、第２のワイヤ配管７２及びガス配管６０を保持するための構造物は不要である。したがって、タンク１０外の構造物を少なくすることができ、装置レイアウト上の制約を小さくすることができる。

【0022】

以上の実施の形態に示した構成は、内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

【符号の説明】

【0023】

１０ タンク、２０ 開閉動作機器、２１ ゼネバ機構、２２ 従動プーリ、２３ 従動車、２４ シャフト、２５ 開閉動作部、２５ａ 可動接触子、２５ｂ 固定接触子、２７ ピン、２８ スロット、３０ 操作装置、３１ 駆動プーリ、３２ モータ、３８ Ｏリング、３９ Ｘリング、４０ ワイヤ、４１ インナー、４２ アウター、５０ ガスゲージ、６０ ガス配管、６１ 第１の分岐部、６２ 第２の分岐部、７１ 第１のワイヤ配管、７２ 第２のワイヤ配管、８１ ガスワイヤ共用配管、１００ ガス絶縁開閉装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】