JP4267237B2 - ガス絶縁計器用変圧器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧回路との接続及び切り離しが可能な内部構造を持つガス絶縁計器用変圧器に係り、特に、接続及び切り離しを行うための操作装置に改良を加えたガス絶縁計器用変圧器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ガス絶縁計器用変圧器はガス絶縁開閉装置に接続して高圧回路の電圧変成を行う場合に適用されている。ただし、ガス絶縁開閉装置の直流及び交流絶縁試験といった課電試験時には高圧回路からガス絶縁計器用変圧器を切り離す必要がある。このため、ガス絶縁計器用変圧器は高圧回路に対して切り離す動作と接続動作の両方を行うように構成されている。
【０００３】
ここで、図１４〜図１５を参照してガス絶縁計器用変圧器の従来例について具体的に説明する。図１４は従来の三相形ガス絶縁計器用変圧器の内部構造を一部断面として示す正面図、図１５は図１４のＡ−Ａ線断面図、図１６はガス絶縁計器用変圧器の電圧変成要素の側面図である。
【０００４】
図１４及び図１５に示すように、ガス絶縁計器用変圧器には円筒状の容器１が設けられており、その内部には絶縁ガスａが充填されている。容器１内には三相分の電圧変成要素２が収納されており、容器１の上面部には電圧変成要素２に対応して三相分の絶縁スペーサ３が取り付けられている。絶縁スペーサ３にはその上下面に突出して高圧導体４が固定されている。高圧導体４の上端部は図示しないガス絶縁開閉装置の高圧回路に接続されるようになっている。高圧導体４の下端部側は容器１の内部に挿入されており、その先端部に高圧導体４の一部として接続導体９が組み込まれている。
【０００５】
また、電圧変成要素２の上部には高電圧側端部７が設けられており、ここに昇降自在に高圧端子８が取り付けられている。この高圧端子８と、前記高圧導体４の接続端子９とは互いに対向して配置されており、これら高圧端子８及び接続端子９は、少なくともいずれか一方が他方に対して相対的に移動し、接続及び切り離しを行う可動部１４（一点鎖線にて示す）として構成される。
【０００６】
さらに、図１５に示すように、容器１の底部を貫通して絶縁棒１１が上下動可能に設けられている。絶縁棒１１は垂直な本体部分１１ａと、この本体部分１１ａの上端部から等角度で放射状に分岐した剛構造の横長な三本の連結杆部分１１ｂとから構成されている。連結杆部分１１ｂの先端部には各電圧変成要素２の高圧端子８が接続されている。このような絶縁棒１１の下端部は操作装置１０に連結されている。操作装置１０は容器１の底部外側に設置されており、絶縁棒１１を上下動させ、これに伴って高圧端子８を昇降させ、高圧端子８及び接続端子９の接続動作及び切り離し動作を行わせる装置である。
【０００７】
続いて、図１６を参照して電圧変成要素２について詳しく説明する。各電圧変成要素２には全体として四角枠を縦配置とした額縁状の鉄心５が設けられており、その一脚、例えば上部の横長な鉄心部５ａには低圧コイル６ａが巻かれ、さらにその外側の同軸位置に高圧コイル６ｂが巻かれている。また、鉄心部５ａの両端部、低圧コイル６ａ及び高圧コイル６ｂには高電圧側と接地側との電界を緩和するシールド１３ａ，１３ｂが配置されている。さらに、高圧コイル６ｂ側の上端部にはシールド１３ｂの上方に高電圧側端部７が突出されており、前述したようにこの高電圧側端部７に昇降自在に高圧端子８が取り付けられている。
【０００８】
以上の構成を有する三相形ガス絶縁計器用変圧器では、操作装置１０から操作力が加わると絶縁棒１１が上下動し、その連結杆部分１１ｂに接続した高圧端子８が昇降する。このとき、高圧端子８が上昇すると高圧導体４の接続端子９に接触し、高圧端子８が下降すると高圧導体４の接続端子９から離脱する。このようにして高圧端子８の昇降動作により高圧端子８と接続端子９との接続動作及び切り離し動作を実施することができる。したがって、図示しないガス絶縁開閉装置の課電試験時には高圧端子８と接続端子９とを切り離すことで、ガス絶縁開閉装置の高圧回路からガス絶縁計器用変圧器の電圧変成要素２を切り離すことができる。そのため、ガス絶縁開閉装置に高電圧や直流電圧が印加された場合でも、ガス絶縁計器用変圧器にはこれらの電圧が印加される心配がない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、次のような問題点があった。すなわち、操作装置１０は絶縁棒１１を介して容器１内からガス圧などの反力を受けている。したがって、操作途中で操作装置１０が強い反力を受けた場合、操作装置１０に連結された絶縁棒１１及びその先端部に接続された高圧端子８の位置を保持することが困難となっていた。従来では高圧端子８の位置を確実に保持するために特別な止め具を必要としており、この結果、部材数が増大して組立構造の複雑化を招いていた。
【００１０】
また、信頼性・安全性を高める観点から、操作装置１０に関しては誤操作お詫び誤動作を防止することが常に求められている。さらに、操作装置１０は通常、容器１の外部に設置しているので、操作装置１０からの操作力を高圧端子８へと伝える絶縁棒１１は容器１を貫通していることになる。このため、容器１の気密を確実に保持することが重要な課題となっている。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解消するために提案されたものであり、その目的は、簡単な構成により高圧回路との接離動作を確実且つスムーズに行うことが可能であり、組立構造を軽減させ、誤操作及び誤動作を防止すると共に、確実な気密を保持を図って、信頼性・安全性を向上させたガス絶縁計器用変圧器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、絶縁ガスを充填した容器内に高電圧側端部を有する電圧変成要素が収納されると共に高圧回路に接続するための高圧導体が挿入され、前記電圧変成要素の高電圧側端部には高圧端子が設けられ、前記高圧導体には接続端子が設けられ、これら高圧端子及び接続端子は互いに対向して配置され且つ少なくともいずれか一方が他方に対して接続及び切り離しを行う可動部として構成され、さらに前記可動部には可動部の移動方向と同一の方向に沿って移動可能な絶縁棒が連結され、前記絶縁棒には前記可動部に操作力を与えて接続及び切り離しを行わせる操作装置が取り付けられたガス絶縁計器用変圧器において、前記操作装置は、前記接続及び切り離し中の前記絶縁棒の可動位置を保持可能とする操作保持制御機構と、前記容器の底部に取り付けられた前記絶縁棒を支持する支持フランジと、前記絶縁棒と前記操作保持制御機構とを連結すると共に、前記高圧端子及び前記接続端子が接続されている時に前記支持フランジに接する第２のフランジと、前記絶縁棒と前記支持フランジとの間に取り付けられ、前記容器の気密保持を行う第１のパッキンと、前記支持フランジと前記第２のフランジとの間に取り付けられ、前記第２のフランジが前記支持フランジに接した状態において前記容器の気密保持を行う第２のパッキンと、を具備することを特徴とする。
【００１６】
以上の態様では、電圧変成要素側の高圧端子と高圧導体側の接続端子とが接続されている状態、すなわち通常使用状態では、容器底部に位置する支持フランジに第２のフランジが接しているため、２つのフランジにより容器の気密保持を行うことが可能となり、気密保持に関して信頼性を向上させることができる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のガス絶縁計器用変圧器において、前記絶縁棒と平行にガイド棒が設けられ、前記第２のフランジは、前記ガイド棒に摺動自在な状態で前記絶縁棒に取り付けられていることを特徴とする。このような請求項２の発明によれば、ガイド棒にガイド用のフランジが摺動することで、ウォーム歯車機構を操作する際に絶縁棒に発生する回転力を抑制することが可能となる。このため、絶縁棒に取り付けられた可動部には動作に必要な運動力のみを伝達することができる。したがって、可動部における接続動作及び切り離し動作の安全・信頼性が大幅に向上する。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項２に記載のガス絶縁計器用変圧器において、前記ガイド棒には前記第２のフランジに接触して前記絶縁棒の移動を規制する調整用具が取り付けられたことを特徴とする。このような請求項３の発明によれば、可動部にて切り離し動作を行う際にガイド用のフランジがガイド棒の調整用具に接触し、絶縁棒を規定以上に移動することを防止できる。したがって、絶縁棒と可動部との間に無理な負荷がかからず、部品の損傷を防ぐことができる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス絶縁計器用変圧器において、前記第２のフランジは前記高圧端子及び前記接続端子が接続されている時、ボルトで締結することで前記支持フランジに固定可能な構造を有することを特徴とする。このような請求項４の発明によれば、高圧端子と接続端子との接続状態では固定用のフランジをボルトにより容器に固定して、絶縁棒の動きを規制することができる。したがって、可動部における接続状態を安全に維持することが可能となり、使用途中での接続不良の低減に寄与することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下、実施形態と称する）の一例について、図面を参照して具体的に説明する。なお、全体構成に関しては図１５及び図１６に示した従来例とほぼ同様であるから、対応する構成部分には同一符号を付して説明は省略する。また、以下の実施形態においては三相形ガス絶縁計器用変圧器について説明するが、一相構造あるいは二相構造でも同様である。
【００２３】
（１）第１の実施形態…図１及び図２参照
＊構成
図１は第１の実施形態の要部を示す正面図、図２は同じく側面図を示している。図１及び図２に示すように、本発明の構成上の特徴は、操作装置１２にウォーム歯車機構からなる操作保持制御機構１６が組み込まれている点にある。操作保持制御機構１６は容器１の底部外側に取り付けた台１７の底部内側に固定されており、連結部１８によって絶縁棒１１の下端部に連結されている。この操作保持制御機構１６は接続及び切り離し中の絶縁棒１１の可動位置を保持可能とするように構成されている。また、操作保持制御機構１６には操作用のハンドル１９が取り付けられている。さらに容器１の底部外側には支持フランジ１５が取り付けられている。この支持フランジ１５は絶縁棒１１を支えると共に、絶縁棒１１との間で容器１内部との気密を保持するようになっている。
【００２４】
＊作用効果
以上の構成を有する第１の実施形態の操作装置１２では、ハンドル１９を回転させると操作保持制御機構１６が動作し、回転力を上下方向の直線的な運動力に変換する。この運動力により絶縁棒１１を介して高圧端子８を昇降させ、高圧端子８と接続端子９との接続動作及び切り離し動作を行わせることができる。このとき、操作保持制御機構１６は小さな回転力を大きな直線運動力に変換するので、接続動作及び切り離し動作を確実に実施することができる。
【００２５】
しかも、操作保持制御機構１６のギヤ比調整により適切な運動速度を選択できる。このため、絶縁棒１１の運動速度を遅くさせてフランジ１５及び絶縁棒１１間で容器１内の気密保持機能を維持することができる。さらに、操作装置１２が絶縁棒１１を介して容器１内のガス圧などの反力を受けても、操作保持制御機構１６はこの反力に耐えることができる。したがって、絶縁棒１１及び高圧端子８の運動位置を確実に保持することができる。その際、特別な止め具を用いる必要がないので、部材数を削減でき、組立構造を軽減することが可能である。
【００２６】
（２）第２の実施形態…図３及び図４参照
＊構成
図３は第２の実施形態の要部を示す正面図、図４は同じく側面図を示している。なお、下記の実施の形態において、参照する図面に示した以外の他の構成については前記第１の実施形態と同様である。
【００２７】
第２の実施形態は、ハンドル１９の取り付け部分に開閉自在なシャッター２０が設けられたことを特徴としている。シャッター２０にはハンドル１９を差し込むための穴２４が開けられていると共に、シャッター２０の位置保持、運動方向を規定するピン２３と、ばね２２とが取り付けられている。ピン２３を保持するものとして台１７に取り付けられた座２１が固定されている。このようなシャッター２０は外部からの強制的な力によりシャッター２０を移動するようになっており、その移動方向はピン２３と座２１により一方方向に限られている。
【００２８】
＊作用効果
上記の構成を有する第２の実施形態では、外部からの力によりばね２２の力に抗してシャッター２０を移動させると、シャッター２０の穴２４と操作保持制御機構１６のハンドル１９取付位置とをあわせることができる。このとき、ハンドル１９を操作保持制御機構１６に挿入することが可能となり、上記第１の実施形態にあるような操作を実施することができることになる。つまり、シャッター２０に外部からの強制的な力を与えない限り、切り離し動作をさせるための操作保持制御機構１６の回転運動ができない構造となっている。このような第２の実施形態によれば、不用意に切り離し操作を行うことがなくなり、操作保持制御機構１６の誤操作を防止することができる。
【００２９】
（３）第３の実施形態…図５及び図６参照
＊構成
図５は第３の実施形態の要部を示す正面図、図６は同じく側面図を示している。第３の実施形態は、前記第２の実施形態におけるシャッター２０にマグネット２５によるインターロック装置を設けたことを特徴としている。このインターロック装置では、通常状態ではマグネット２５の先端部が飛び出しており、その出っ張りがシャッター２０に開けられた穴に挿し込まれてシャッター２０の開閉を規制し、電気信号を受けてマグネット２５の先端部が引っ込むと、シャッター２０を開閉可能状態とさせるようになっている。
【００３０】
＊作用効果
上記の構成を有する第３の実施形態では、操作装置１２を操作する必要のない時にはマグネット２５がシャッター２０を開閉させない構造となっている。そして、操作装置１２を操作する必要がある場合には電気信号をマグネット２５に送り、マグネット２５の先端部を移動させてシャッター２０を開閉可能状態とする。
【００３１】
すなわち、第３の実施の形態によれば、操作装置１２を操作する必要がある時のみシャッター２０を開けて操作保持制御機構１６にハンドル１９を差込むことができる。したかって、操作装置１２を操作する必要のない時には外部からの強制的な力を加えてもシャッター２０を開くことができず、操作保持制御機構１６へのハンドル１９の取り付けができないことになり、操作装置１２の誤操作を確実な防止することが可能となる。
【００３２】
（４）第４の実施形態…図７参照
＊構成
図７は第４の実施形態の要部を示す側面図を示している。第４の実施形態において、絶縁棒１１を支持する支持フランジ１５には絶縁棒１１との間にパッキン２８が取り付けられており、容器１内とその外側との気密性を保持するようになっている。さらに、絶縁棒１１と操作保持制御機構１６とは連結フランジ２６により連結されている。この連結フランジ２６は、本発明における第２のフランジであり、ここにも気密保持用のパッキン２７が取り付けられている。電圧変成要素２と外部のガス絶縁開閉装置とが接続されている状態、すなわち、高圧端子８と接続導体９とが接触している状態では図７に示すように連結フランジ２６が支持フランジ１５の下面に接触するようになっている。
【００３３】
＊作用効果
上記の構成を有する第４の実施形態によれば、電圧変成要素２と外部のガス絶縁開閉装置とが接続されている状態では、連結フランジ２６のパッキン２７と支持フランジ１５のパッキン２８という２ヶ所で気密保持をすることができる。よって、通常使用状態では２つのパッキン２７，２８により容器１の気密保持が可能となり、気密保持に関して信頼性の向上が可能となる。
【００３４】
（５）第５の実施形態…図８参照
＊構成
図８は第５の実施形態の要部を示す正面拡大図である。第５の実施形態では、支持フランジ１５には絶縁棒１１と平行にガイド棒２９が設けられている。このガイド棒２９に貫通して連結フランジ２６が摺動自在に取り付けられている。つまり第５の実施形態では、連結フランジ２６がガイド用のフランジの役割を担っている。
【００３５】
＊作用効果
上記の構成を有する第５の実施形態では、操作保持制御機構１６を操作する際に、ガイド棒２９に対し連結フランジ２９が摺動することで、絶縁棒１１に発生する回転力を抑制することができる。したがって、絶縁棒１１に回転力が発生しなくなり、その上端部に取り付けられた高圧端子８には動作に必要な昇降運動力のみを伝達できる。この結果、高圧端子８を含めた可動部１４及び操作装置１２全体の安全性・信頼性を向上させることができる。
【００３６】
（６）第６の実施形態…図９参照
＊構成
図９は第６の実施形態の要部を示す正面拡大図である。第６の実施形態は、上記第５の実施形態を応用したものであり、ガイド棒２９にはナットなどにより調整用具３０が取り付けられた構造となっている。調整用具３０は連結フランジ２６に接触して絶縁棒１１の移動を規制するように構成されている。
【００３７】
＊作用効果
上記の構成を有する第６の実施形態では、高圧端子８と接続導体９とを切り離した際に、ガイド棒２９に取り付けられた調整用具３０に連結フランジ２６が接触し、絶縁棒１１が規定以上の移動を防止することができる。したがって、絶縁棒１１と高圧導体８との間に無理な負荷がかかることがなく、部品の損傷を防止可能である。
【００３８】
（７）第７の実施形態…図１０参照
＊構成
図１０は第７の実施形態の要部を示す正面拡大図である。第７の実施形態では、高圧端子８と接続導体９とが接続されている際、連結フランジ２６が支持フランジ１５とボルト３１により締結、固定可能な構造となっている。ここでは連結フランジ２６が固定用のフランジを兼ねていることになる。
【００３９】
＊作用効果
上記の構成を有する第７の実施形態によれば、切り離し操作をしていない通常使用状態、つまり、可動部１４にて高圧端子８と接続端子９が接続されている状態においては、連結フランジ２６をボルト３１によって支持フランジ１５に固定することで、絶縁棒１１の動きを規制することができ、可動部１４における接続状態を安全に維持することができる。したがって、確実に接続状態を継続することが可能となり、使用途中での接続不良の低減が可能となる。
【００４０】
（８）第８の実施形態…図１１
＊構成
図１１は第８の実施形態の要部を示す正面図である。第８の実施形態では、操作保持制御機構１６を取り付けた台１７には、高圧端子８と接続導体９とが接触している位置と、完全に切り離されている位置とを検出するマイクロスイッチ３２が取り付けられている。また、連結フランジ２６には２つのマイクロスイッチ３２の位置を指し示す押え板３３が取り付けられている。
【００４１】
＊作用効果
上記の構成を有する第８の実施形態によれば、可動部１４における接続、切り離し状態が容器１の底板部外側の操作装置１２の状態の目視だけでなく、マイクロスイッチ３２により電気的な信号にて確認することができる。よって、切り離し、接続の状態を正確に判断することができ、誤作動を確実に防止することが可能となる。
【００４２】
（９）第９の実施形態…図１２及び図１３参照
＊構成
図１２は第９の実施形態の要部を示す正面図、図１３は同じく平面図を示している。第９の実施形態において、操作装置１２には操作保持制御機構１６を覆うカバー３４が取り付けられており、このカバー３４には開閉自在な扉３５と、扉３５の開閉を検出するドアスイッチ３６とが設置されている。扉３５は通常閉められており、切り離し操作を必要とする時のみ開けるようになっており、扉３５が閉められている時にはドアスイッチ３６のスイッチが押されて扉３５が閉められている状態を示す電気信号を発信する構成となっている。なお、ドアスイッチ３６はカバー３４側ではなく、扉３５側に取り付けられていても良い。
【００４３】
＊作用効果
上記の構成を有する第９の実施形態によれば、カバー３４により操作保持制御機構１６を周囲の粉塵から保護することができる。また、扉３５が閉められている時にはドアスイッチ３６が扉３５が閉められている状態を示す電気信号を発信するため、扉３５の開閉をドアスイッチ３６の信号を引き込む遠方から監視することが可能である。このため、操作装置１２の腐食を防止すると同時に、遠方からの誤操作の監視ができることになり、信頼性・安全性がより向上する。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、電圧変成要素側の高圧端子と高圧導体側の接続端子とが接続されている状態、すなわち通常使用状態では、容器底部に位置する支持フランジに第２のフランジが接しているため、２つのフランジにより容器の気密保持を行うことが可能となり、気密保持に関して信頼性を向上させることができる。また、ガイド棒にガイド用のフランジが摺動することで、ウォーム歯車機構を操作する際に絶縁棒に発生する回転力を抑制することが可能となる。このため、絶縁棒に取り付けられた可動部には動作に必要な運動力のみを伝達することができる。したがって、可動部における接続動作及び切り離し動作の安全・信頼性が大幅に向上する。また、可動部にて切り離し動作を行う際にガイド用のフランジがガイド棒の調整用具に接触し、絶縁棒を規定以上に移動することを防止できる。したがって、絶縁棒と可動部との間に無理な負荷がかからず、部品の損傷を防ぐことができる。また、高圧端子と接続端子との接続状態では固定用のフランジをボルトにより容器に固定して、絶縁棒の動きを規制することができる。したがって、可動部における接続状態を安全に維持することが可能となり、使用途中での接続不良の低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の要部を示す正面図。
【図２】第１の実施形態の要部を示す側面図。
【図３】本発明に係る第２の実施形態の要部を示す正面図。
【図４】第２の実施形態の要部を示す側面図。
【図５】本発明に係る第３の実施形態の要部を示す正面図。
【図６】第３の実施形態の要部を示す側面図。
【図７】本発明に係る第４の実施形態の要部を示す側面図。
【図８】本発明に係る第５の実施形態の要部を示す正面拡大図。
【図９】本発明に係る第６の実施形態の要部を示す正面拡大図。
【図１０】本発明に係る第７の実施形態の要部を示す正面拡大図。
【図１１】本発明に係る第８の実施形態の要部を示す正面図。
【図１２】本発明に係る第９の実施形態の要部を示す正面図。
【図１３】第９の実施形態の要部を示す平面図。
【図１４】従来のガス絶縁計器用変圧器の内部構造を一部断面として示す正面図。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線断面図。
【図１６】従来のガス絶縁計器用変圧器における電圧変成要素の側面図。
【符号の説明】
１…容器
２…電圧変成要素
３…絶縁スペーサ
４…高圧導体
５…鉄心
６ａ…低圧コイル
６ｂ…高圧コイル
７…高電圧側端部
８…高圧端子
９…接続導体
１０，１２…操作装置
１１…絶縁棒
１３ａ，１３ｂ…シールド
１４…可動部
１５…支持フランジ
１６…操作保持制御機構
１７…台
１８…連結部
１９…ハンドル
２０…シャッター
２１…座
２２…ばね
２３…ピン
２４…ハンドル差し込み用の穴
２５…マグネット
２６…連結フランジ
２７，２８…パッキン
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧回路との接続及び切り離しが可能な内部構造を持つガス絶縁計器用変圧器に係り、特に、接続及び切り離しを行うための操作装置に改良を加えたガス絶縁計器用変圧器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ガス絶縁計器用変圧器はガス絶縁開閉装置に接続して高圧回路の電圧変成を行う場合に適用されている。ただし、ガス絶縁開閉装置の直流及び交流絶縁試験といった課電試験時には高圧回路からガス絶縁計器用変圧器を切り離す必要がある。このため、ガス絶縁計器用変圧器は高圧回路に対して切り離す動作と接続動作の両方を行うように構成されている。
【０００３】
ここで、図１４〜図１５を参照してガス絶縁計器用変圧器の従来例について具体的に説明する。図１４は従来の三相形ガス絶縁計器用変圧器の内部構造を一部断面として示す正面図、図１５は図１４のＡ−Ａ線断面図、図１６はガス絶縁計器用変圧器の電圧変成要素の側面図である。
【０００４】
図１４及び図１５に示すように、ガス絶縁計器用変圧器には円筒状の容器１が設けられており、その内部には絶縁ガスａが充填されている。容器１内には三相分の電圧変成要素２が収納されており、容器１の上面部には電圧変成要素２に対応して三相分の絶縁スペーサ３が取り付けられている。絶縁スペーサ３にはその上下面に突出して高圧導体４が固定されている。高圧導体４の上端部は図示しないガス絶縁開閉装置の高圧回路に接続されるようになっている。高圧導体４の下端部側は容器１の内部に挿入されており、その先端部に高圧導体４の一部として接続導体９が組み込まれている。
【０００５】
また、電圧変成要素２の上部には高電圧側端部７が設けられており、ここに昇降自在に高圧端子８が取り付けられている。この高圧端子８と、前記高圧導体４の接続端子９とは互いに対向して配置されており、これら高圧端子８及び接続端子９は、少なくともいずれか一方が他方に対して相対的に移動し、接続及び切り離しを行う可動部１４（一点鎖線にて示す）として構成される。
【０００６】
さらに、図１５に示すように、容器１の底部を貫通して絶縁棒１１が上下動可能に設けられている。絶縁棒１１は垂直な本体部分１１ａと、この本体部分１１ａの上端部から等角度で放射状に分岐した剛構造の横長な三本の連結杆部分１１ｂとから構成されている。連結杆部分１１ｂの先端部には各電圧変成要素２の高圧端子８が接続されている。このような絶縁棒１１の下端部は操作装置１０に連結されている。操作装置１０は容器１の底部外側に設置されており、絶縁棒１１を上下動させ、これに伴って高圧端子８を昇降させ、高圧端子８及び接続端子９の接続動作及び切り離し動作を行わせる装置である。
【０００７】
続いて、図１６を参照して電圧変成要素２について詳しく説明する。各電圧変成要素２には全体として四角枠を縦配置とした額縁状の鉄心５が設けられており、その一脚、例えば上部の横長な鉄心部５ａには低圧コイル６ａが巻かれ、さらにその外側の同軸位置に高圧コイル６ｂが巻かれている。また、鉄心部５ａの両端部、低圧コイル６ａ及び高圧コイル６ｂには高電圧側と接地側との電界を緩和するシールド１３ａ，１３ｂが配置されている。さらに、高圧コイル６ｂ側の上端部にはシールド１３ｂの上方に高電圧側端部７が突出されており、前述したようにこの高電圧側端部７に昇降自在に高圧端子８が取り付けられている。
【０００８】
以上の構成を有する三相形ガス絶縁計器用変圧器では、操作装置１０から操作力が加わると絶縁棒１１が上下動し、その連結杆部分１１ｂに接続した高圧端子８が昇降する。このとき、高圧端子８が上昇すると高圧導体４の接続端子９に接触し、高圧端子８が下降すると高圧導体４の接続端子９から離脱する。このようにして高圧端子８の昇降動作により高圧端子８と接続端子９との接続動作及び切り離し動作を実施することができる。したがって、図示しないガス絶縁開閉装置の課電試験時には高圧端子８と接続端子９とを切り離すことで、ガス絶縁開閉装置の高圧回路からガス絶縁計器用変圧器の電圧変成要素２を切り離すことができる。そのため、ガス絶縁開閉装置に高電圧や直流電圧が印加された場合でも、ガス絶縁計器用変圧器にはこれらの電圧が印加される心配がない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、次のような問題点があった。すなわち、操作装置１０は絶縁棒１１を介して容器１内からガス圧などの反力を受けている。したがって、操作途中で操作装置１０が強い反力を受けた場合、操作装置１０に連結された絶縁棒１１及びその先端部に接続された高圧端子８の位置を保持することが困難となっていた。従来では高圧端子８の位置を確実に保持するために特別な止め具を必要としており、この結果、部材数が増大して組立構造の複雑化を招いていた。
【００１０】
また、信頼性・安全性を高める観点から、操作装置１０に関しては誤操作お詫び誤動作を防止することが常に求められている。さらに、操作装置１０は通常、容器１の外部に設置しているので、操作装置１０からの操作力を高圧端子８へと伝える絶縁棒１１は容器１を貫通していることになる。このため、容器１の気密を確実に保持することが重要な課題となっている。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解消するために提案されたものであり、その目的は、簡単な構成により高圧回路との接離動作を確実且つスムーズに行うことが可能であり、組立構造を軽減させ、誤操作及び誤動作を防止すると共に、確実な気密を保持を図って、信頼性・安全性を向上させたガス絶縁計器用変圧器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、絶縁ガスを充填した容器内に高電圧側端部を有する電圧変成要素が収納されると共に高圧回路に接続するための高圧導体が挿入され、前記電圧変成要素の高電圧側端部には高圧端子が設けられ、前記高圧導体には接続端子が設けられ、これら高圧端子及び接続端子は互いに対向して配置され且つ少なくともいずれか一方が他方に対して接続及び切り離しを行う可動部として構成され、さらに前記可動部には可動部の移動方向と同一の方向に沿って移動可能な絶縁棒が連結され、前記絶縁棒には前記可動部に操作力を与えて接続及び切り離しを行わせる操作装置が取り付けられたガス絶縁計器用変圧器において、前記操作装置は、前記接続及び切り離し中の前記絶縁棒の可動位置を保持可能とする操作保持制御機構と、前記容器の底部に取り付けられた前記絶縁棒を支持する支持フランジと、前記絶縁棒と前記操作保持制御機構とを連結すると共に、前記高圧端子及び前記接続端子が接続されている時に前記支持フランジに接する第２のフランジと、前記絶縁棒と前記支持フランジとの間に取り付けられ、前記容器の気密保持を行う第１のパッキンと、前記支持フランジと前記第２のフランジとの間に取り付けられ、前記第２のフランジが前記支持フランジに接した状態において前記容器の気密保持を行う第２のパッキンと、を具備することを特徴とする。
【００１６】
以上の態様では、電圧変成要素側の高圧端子と高圧導体側の接続端子とが接続されている状態、すなわち通常使用状態では、容器底部に位置する支持フランジに第２のフランジが接しているため、２つのフランジにより容器の気密保持を行うことが可能となり、気密保持に関して信頼性を向上させることができる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のガス絶縁計器用変圧器において、前記絶縁棒と平行にガイド棒が設けられ、前記第２のフランジは、前記ガイド棒に摺動自在な状態で前記絶縁棒に取り付けられていることを特徴とする。このような請求項２の発明によれば、ガイド棒にガイド用のフランジが摺動することで、ウォーム歯車機構を操作する際に絶縁棒に発生する回転力を抑制することが可能となる。このため、絶縁棒に取り付けられた可動部には動作に必要な運動力のみを伝達することができる。したがって、可動部における接続動作及び切り離し動作の安全・信頼性が大幅に向上する。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項２に記載のガス絶縁計器用変圧器において、前記ガイド棒には前記第２のフランジに接触して前記絶縁棒の移動を規制する調整用具が取り付けられたことを特徴とする。このような請求項３の発明によれば、可動部にて切り離し動作を行う際にガイド用のフランジがガイド棒の調整用具に接触し、絶縁棒を規定以上に移動することを防止できる。したがって、絶縁棒と可動部との間に無理な負荷がかからず、部品の損傷を防ぐことができる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス絶縁計器用変圧器において、前記第２のフランジは前記高圧端子及び前記接続端子が接続されている時、ボルトで締結することで前記支持フランジに固定可能な構造を有することを特徴とする。このような請求項４の発明によれば、高圧端子と接続端子との接続状態では固定用のフランジをボルトにより容器に固定して、絶縁棒の動きを規制することができる。したがって、可動部における接続状態を安全に維持することが可能となり、使用途中での接続不良の低減に寄与することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下、実施形態と称する）の一例について、図面を参照して具体的に説明する。なお、全体構成に関しては図１５及び図１６に示した従来例とほぼ同様であるから、対応する構成部分には同一符号を付して説明は省略する。また、以下の実施形態においては三相形ガス絶縁計器用変圧器について説明するが、一相構造あるいは二相構造でも同様である。
【００２３】
（１）第１の実施形態…図１及び図２参照
＊構成
図１は第１の実施形態の要部を示す正面図、図２は同じく側面図を示している。図１及び図２に示すように、本発明の構成上の特徴は、操作装置１２にウォーム歯車機構からなる操作保持制御機構１６が組み込まれている点にある。操作保持制御機構１６は容器１の底部外側に取り付けた台１７の底部内側に固定されており、連結部１８によって絶縁棒１１の下端部に連結されている。この操作保持制御機構１６は接続及び切り離し中の絶縁棒１１の可動位置を保持可能とするように構成されている。また、操作保持制御機構１６には操作用のハンドル１９が取り付けられている。さらに容器１の底部外側には支持フランジ１５が取り付けられている。この支持フランジ１５は絶縁棒１１を支えると共に、絶縁棒１１との間で容器１内部との気密を保持するようになっている。
【００２４】
＊作用効果
以上の構成を有する第１の実施形態の操作装置１２では、ハンドル１９を回転させると操作保持制御機構１６が動作し、回転力を上下方向の直線的な運動力に変換する。この運動力により絶縁棒１１を介して高圧端子８を昇降させ、高圧端子８と接続端子９との接続動作及び切り離し動作を行わせることができる。このとき、操作保持制御機構１６は小さな回転力を大きな直線運動力に変換するので、接続動作及び切り離し動作を確実に実施することができる。
【００２５】
しかも、操作保持制御機構１６のギヤ比調整により適切な運動速度を選択できる。このため、絶縁棒１１の運動速度を遅くさせてフランジ１５及び絶縁棒１１間で容器１内の気密保持機能を維持することができる。さらに、操作装置１２が絶縁棒１１を介して容器１内のガス圧などの反力を受けても、操作保持制御機構１６はこの反力に耐えることができる。したがって、絶縁棒１１及び高圧端子８の運動位置を確実に保持することができる。その際、特別な止め具を用いる必要がないので、部材数を削減でき、組立構造を軽減することが可能である。
【００２６】
（２）第２の実施形態…図３及び図４参照
＊構成
図３は第２の実施形態の要部を示す正面図、図４は同じく側面図を示している。なお、下記の実施の形態において、参照する図面に示した以外の他の構成については前記第１の実施形態と同様である。
【００２７】
第２の実施形態は、ハンドル１９の取り付け部分に開閉自在なシャッター２０が設けられたことを特徴としている。シャッター２０にはハンドル１９を差し込むための穴２４が開けられていると共に、シャッター２０の位置保持、運動方向を規定するピン２３と、ばね２２とが取り付けられている。ピン２３を保持するものとして台１７に取り付けられた座２１が固定されている。このようなシャッター２０は外部からの強制的な力によりシャッター２０を移動するようになっており、その移動方向はピン２３と座２１により一方方向に限られている。
【００２８】
＊作用効果
上記の構成を有する第２の実施形態では、外部からの力によりばね２２の力に抗してシャッター２０を移動させると、シャッター２０の穴２４と操作保持制御機構１６のハンドル１９取付位置とをあわせることができる。このとき、ハンドル１９を操作保持制御機構１６に挿入することが可能となり、上記第１の実施形態にあるような操作を実施することができることになる。つまり、シャッター２０に外部からの強制的な力を与えない限り、切り離し動作をさせるための操作保持制御機構１６の回転運動ができない構造となっている。このような第２の実施形態によれば、不用意に切り離し操作を行うことがなくなり、操作保持制御機構１６の誤操作を防止することができる。
【００２９】
（３）第３の実施形態…図５及び図６参照
＊構成
図５は第３の実施形態の要部を示す正面図、図６は同じく側面図を示している。第３の実施形態は、前記第２の実施形態におけるシャッター２０にマグネット２５によるインターロック装置を設けたことを特徴としている。このインターロック装置では、通常状態ではマグネット２５の先端部が飛び出しており、その出っ張りがシャッター２０に開けられた穴に挿し込まれてシャッター２０の開閉を規制し、電気信号を受けてマグネット２５の先端部が引っ込むと、シャッター２０を開閉可能状態とさせるようになっている。
【００３０】
＊作用効果
上記の構成を有する第３の実施形態では、操作装置１２を操作する必要のない時にはマグネット２５がシャッター２０を開閉させない構造となっている。そして、操作装置１２を操作する必要がある場合には電気信号をマグネット２５に送り、マグネット２５の先端部を移動させてシャッター２０を開閉可能状態とする。
【００３１】
すなわち、第３の実施の形態によれば、操作装置１２を操作する必要がある時のみシャッター２０を開けて操作保持制御機構１６にハンドル１９を差込むことができる。したかって、操作装置１２を操作する必要のない時には外部からの強制的な力を加えてもシャッター２０を開くことができず、操作保持制御機構１６へのハンドル１９の取り付けができないことになり、操作装置１２の誤操作を確実な防止することが可能となる。
【００３２】
（４）第４の実施形態…図７参照
＊構成
図７は第４の実施形態の要部を示す側面図を示している。第４の実施形態において、絶縁棒１１を支持する支持フランジ１５には絶縁棒１１との間にパッキン２８が取り付けられており、容器１内とその外側との気密性を保持するようになっている。さらに、絶縁棒１１と操作保持制御機構１６とは連結フランジ２６により連結されている。この連結フランジ２６は、本発明における第２のフランジであり、ここにも気密保持用のパッキン２７が取り付けられている。電圧変成要素２と外部のガス絶縁開閉装置とが接続されている状態、すなわち、高圧端子８と接続導体９とが接触している状態では図７に示すように連結フランジ２６が支持フランジ１５の下面に接触するようになっている。
【００３３】
＊作用効果
上記の構成を有する第４の実施形態によれば、電圧変成要素２と外部のガス絶縁開閉装置とが接続されている状態では、連結フランジ２６のパッキン２７と支持フランジ１５のパッキン２８という２ヶ所で気密保持をすることができる。よって、通常使用状態では２つのパッキン２７，２８により容器１の気密保持が可能となり、気密保持に関して信頼性の向上が可能となる。
【００３４】
（５）第５の実施形態…図８参照
＊構成
図８は第５の実施形態の要部を示す正面拡大図である。第５の実施形態では、支持フランジ１５には絶縁棒１１と平行にガイド棒２９が設けられている。このガイド棒２９に貫通して連結フランジ２６が摺動自在に取り付けられている。つまり第５の実施形態では、連結フランジ２６がガイド用のフランジの役割を担っている。
【００３５】
＊作用効果
上記の構成を有する第５の実施形態では、操作保持制御機構１６を操作する際に、ガイド棒２９に対し連結フランジ２９が摺動することで、絶縁棒１１に発生する回転力を抑制することができる。したがって、絶縁棒１１に回転力が発生しなくなり、その上端部に取り付けられた高圧端子８には動作に必要な昇降運動力のみを伝達できる。この結果、高圧端子８を含めた可動部１４及び操作装置１２全体の安全性・信頼性を向上させることができる。
【００３６】
（６）第６の実施形態…図９参照
＊構成
図９は第６の実施形態の要部を示す正面拡大図である。第６の実施形態は、上記第５の実施形態を応用したものであり、ガイド棒２９にはナットなどにより調整用具３０が取り付けられた構造となっている。調整用具３０は連結フランジ２６に接触して絶縁棒１１の移動を規制するように構成されている。
【００３７】
＊作用効果
上記の構成を有する第６の実施形態では、高圧端子８と接続導体９とを切り離した際に、ガイド棒２９に取り付けられた調整用具３０に連結フランジ２６が接触し、絶縁棒１１が規定以上の移動を防止することができる。したがって、絶縁棒１１と高圧導体８との間に無理な負荷がかかることがなく、部品の損傷を防止可能である。
【００３８】
（７）第７の実施形態…図１０参照
＊構成
図１０は第７の実施形態の要部を示す正面拡大図である。第７の実施形態では、高圧端子８と接続導体９とが接続されている際、連結フランジ２６が支持フランジ１５とボルト３１により締結、固定可能な構造となっている。ここでは連結フランジ２６が固定用のフランジを兼ねていることになる。
【００３９】
＊作用効果
上記の構成を有する第７の実施形態によれば、切り離し操作をしていない通常使用状態、つまり、可動部１４にて高圧端子８と接続端子９が接続されている状態においては、連結フランジ２６をボルト３１によって支持フランジ１５に固定することで、絶縁棒１１の動きを規制することができ、可動部１４における接続状態を安全に維持することができる。したがって、確実に接続状態を継続することが可能となり、使用途中での接続不良の低減が可能となる。
【００４０】
（８）第８の実施形態…図１１
＊構成
図１１は第８の実施形態の要部を示す正面図である。第８の実施形態では、操作保持制御機構１６を取り付けた台１７には、高圧端子８と接続導体９とが接触している位置と、完全に切り離されている位置とを検出するマイクロスイッチ３２が取り付けられている。また、連結フランジ２６には２つのマイクロスイッチ３２の位置を指し示す押え板３３が取り付けられている。
【００４１】
＊作用効果
上記の構成を有する第８の実施形態によれば、可動部１４における接続、切り離し状態が容器１の底板部外側の操作装置１２の状態の目視だけでなく、マイクロスイッチ３２により電気的な信号にて確認することができる。よって、切り離し、接続の状態を正確に判断することができ、誤作動を確実に防止することが可能となる。
【００４２】
（９）第９の実施形態…図１２及び図１３参照
＊構成
図１２は第９の実施形態の要部を示す正面図、図１３は同じく平面図を示している。第９の実施形態において、操作装置１２には操作保持制御機構１６を覆うカバー３４が取り付けられており、このカバー３４には開閉自在な扉３５と、扉３５の開閉を検出するドアスイッチ３６とが設置されている。扉３５は通常閉められており、切り離し操作を必要とする時のみ開けるようになっており、扉３５が閉められている時にはドアスイッチ３６のスイッチが押されて扉３５が閉められている状態を示す電気信号を発信する構成となっている。なお、ドアスイッチ３６はカバー３４側ではなく、扉３５側に取り付けられていても良い。
【００４３】
＊作用効果
上記の構成を有する第９の実施形態によれば、カバー３４により操作保持制御機構１６を周囲の粉塵から保護することができる。また、扉３５が閉められている時にはドアスイッチ３６が扉３５が閉められている状態を示す電気信号を発信するため、扉３５の開閉をドアスイッチ３６の信号を引き込む遠方から監視することが可能である。このため、操作装置１２の腐食を防止すると同時に、遠方からの誤操作の監視ができることになり、信頼性・安全性がより向上する。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、電圧変成要素側の高圧端子と高圧導体側の接続端子とが接続されている状態、すなわち通常使用状態では、容器底部に位置する支持フランジに第２のフランジが接しているため、２つのフランジにより容器の気密保持を行うことが可能となり、気密保持に関して信頼性を向上させることができる。また、ガイド棒にガイド用のフランジが摺動することで、ウォーム歯車機構を操作する際に絶縁棒に発生する回転力を抑制することが可能となる。このため、絶縁棒に取り付けられた可動部には動作に必要な運動力のみを伝達することができる。したがって、可動部における接続動作及び切り離し動作の安全・信頼性が大幅に向上する。また、可動部にて切り離し動作を行う際にガイド用のフランジがガイド棒の調整用具に接触し、絶縁棒を規定以上に移動することを防止できる。したがって、絶縁棒と可動部との間に無理な負荷がかからず、部品の損傷を防ぐことができる。また、高圧端子と接続端子との接続状態では固定用のフランジをボルトにより容器に固定して、絶縁棒の動きを規制することができる。したがって、可動部における接続状態を安全に維持することが可能となり、使用途中での接続不良の低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の要部を示す正面図。
【図２】第１の実施形態の要部を示す側面図。
【図３】本発明に係る第２の実施形態の要部を示す正面図。
【図４】第２の実施形態の要部を示す側面図。
【図５】本発明に係る第３の実施形態の要部を示す正面図。
【図６】第３の実施形態の要部を示す側面図。
【図７】本発明に係る第４の実施形態の要部を示す側面図。
【図８】本発明に係る第５の実施形態の要部を示す正面拡大図。
【図９】本発明に係る第６の実施形態の要部を示す正面拡大図。
【図１０】本発明に係る第７の実施形態の要部を示す正面拡大図。
【図１１】本発明に係る第８の実施形態の要部を示す正面図。
【図１２】本発明に係る第９の実施形態の要部を示す正面図。
【図１３】第９の実施形態の要部を示す平面図。
【図１４】従来のガス絶縁計器用変圧器の内部構造を一部断面として示す正面図。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線断面図。
【図１６】従来のガス絶縁計器用変圧器における電圧変成要素の側面図。
【符号の説明】
１…容器
２…電圧変成要素
３…絶縁スペーサ
４…高圧導体
５…鉄心
６ａ…低圧コイル
６ｂ…高圧コイル
７…高電圧側端部
８…高圧端子
９…接続導体
１０，１２…操作装置
１１…絶縁棒
１３ａ，１３ｂ…シールド
１４…可動部
１５…支持フランジ
１６…操作保持制御機構
１７…台
１８…連結部
１９…ハンドル
２０…シャッター
２１…座
２２…ばね
２３…ピン
２４…ハンドル差し込み用の穴
２５…マグネット
２６…連結フランジ
２７，２８…パッキン
Claims (4)
- 絶縁ガスを充填した容器内に高電圧側端部を有する電圧変成要素が収納されると共に高圧回路に接続するための高圧導体が挿入され、前記電圧変成要素の高電圧側端部には高圧端子が設けられ、前記高圧導体には接続端子が設けられ、これら高圧端子及び接続端子は互いに対向して配置され且つ少なくともいずれか一方が他方に対して接続及び切り離しを行う可動部として構成され、さらに前記可動部には可動部の移動方向と同一の方向に沿って移動可能な絶縁棒が連結され、前記絶縁棒には前記可動部に操作力を与えて接続及び切り離しを行わせる操作装置が取り付けられたガス絶縁計器用変圧器において、
前記操作装置は、
前記接続及び切り離し中の前記絶縁棒の可動位置を保持可能とする操作保持制御機構と、
前記容器の底部に取り付けられた前記絶縁棒を支持する支持フランジと、
前記絶縁棒と前記操作保持制御機構とを連結すると共に、前記高圧端子及び前記接続端子が接続されている時に前記支持フランジに接する第２のフランジと、
前記絶縁棒と前記支持フランジとの間に取り付けられ、前記容器の気密保持を行う第１のパッキンと、
前記支持フランジと前記第２のフランジとの間に取り付けられ、前記第２のフランジが前記支持フランジに接した状態において前記容器の気密保持を行う第２のパッキンと、
を具備することを特徴とするガス絶縁計器用変圧器。 - 前記絶縁棒と平行にガイド棒が設けられ、
前記第２のフランジは、前記ガイド棒に摺動自在な状態で前記絶縁棒に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁計器用変圧器。 - 前記ガイド棒には前記第２のフランジに接触して前記絶縁棒の移動を規制する調整用具が取り付けられたことを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁計器用変圧器。
- 前記第２のフランジは前記高圧端子及び前記接続端子が接続されている時、ボルトで締結することで前記支持フランジに固定可能な構造を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス絶縁計器用変圧器。
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