JPH06223684A - 電力用ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧駆動装置を備える電力用ガス遮断器にお
いて、遮断動作時にリンク機構および軸受台に作用する
衝撃的な力を緩和して、動作の信頼性を高める。 【構成】 金属タンク等を支持する機構ベースにおける
駆動装置取付部分の剛性を周囲よりも低いものとし、遮
断動作時の操作力が作用したときに、駆動装置を取付け
ている部分が前記操作力と反対の方向に変形するように
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電力用ガス遮断器に
関するものであり、とりわけ、蓄圧器に蓄えられた高圧
油によって駆動される油圧駆動装置を備えた電力用ガス
遮断器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電力用ガス遮断器は、電力系統の制御に
用いられるため、極めて高い信頼性が要求され、絶縁性
を高めるためにSF₆ガスが用いられる。また、開閉動作
部の高速化および高信頼性のために、動力源として油圧
を用いたものが知られている。そして、近年のSF₆ガス
遮断器の性能向上は著しく、一層小形化が進みつつあ
る。図６は例えば特開昭62-252020号公報に示された各
相の遮断部に油圧操作機構を取付けた、従来の単相操作
形の相分離形遮断器であり、図ではその単相部分のみを
示す。図において１は遮断部（図示せず）を収納した円
筒状の金属タンクである。この金属タンク１には、数気
圧に圧縮されたSF₆ガスが封入されており、金属タンク
１のフランジ1aは十分な剛性をもった機構ベース２の上
面2aに強固に固定されている。

【０００３】３は一端が遮断部と連結された絶縁ロッド
であり、ロッド３の他端は気密軸４と絶縁性を保ちつつ
機械的に結合されている。パッキング５は気密軸４の直
線摺動によってタンク１内のSF₆ガスが漏れないように
設けられている。蓄圧器６は駆動装置７を駆動するため
の高圧油を蓄えるもので、油圧ポンプユニット（図示せ
ず）によって昇圧される。蓄圧器６と駆動装置７とは、
高圧油を授受する連結パイプ８で連結されている。駆動
装置７は収容箱９に収容され、機構ベース２の一側面に
支持されている。駆動装置７に連結されている出力ロッ
ド10は、リンク11に連結され、リンク11は略Ｌ字状の回
転レバー12にピン13で、回転レバー12はリンク14とピン
15で、またリンク14は気密軸４とピン16で、それぞれ回
転自在に連結されている。そして回転レバー12は回転軸
17と一体に構成され、機構ベース２に固定された軸受台
18に回転自在に軸支されている。そして、駆動装置７の
動作は気密軸４、および回転レバー12、リンク11、リン
ク14、ピン13、ピン15、ピン16、回転軸17からなるリン
ク機構19によって、遮断部分に伝えられる。

【０００４】図７は前記駆動装置７と蓄圧器６およびそ
の周辺の油圧回路について具体的な構成例を示した概念
図である。駆動装置７は差動ピストン20とシリンダ21と
からなっており、ピストン20の外周とシリンダ21の内壁
との間をパッキン22が液密にシールしている。シリンダ
21における出力ロッド10と反対側の部屋21bは管路23に
より油圧制御装置24に接続され、油圧制御装置24には低
圧管路25を介して低圧タンク26が接続されている。ま
た、シリンダ21における出力ロッド10側の部屋21aに
は、連結パイプ８を介して蓄圧器６が接続されるととも
に、油圧制御装置24に連通する高圧管路27が接続されて
いる。さらに、高圧油を供給するポンプユニット28は、
低圧タンク26内に排出された油を管路29を介して回収
し、管路30を介して蓄圧器６に高圧油を供給する。

【０００５】次に、上記のように構成された従来装置の
遮断動作について説明する。シリンダ21における部屋21
a、即ち差動ピストン20の受圧面積の小さい方の部屋
（以下小面積側の部屋と呼ぶ）には連結パイプ８を介し
て蓄圧器６からの高圧油が常に供給されている。油圧制
御装置24に遮断操作指令が与えられると、シリンダ21に
おける部屋21b、即ち差動ピストンの受圧面積の大きい
方の部屋（以下大面積側の部屋と呼ぶ）に管路27を経て
供給されていた高圧油は、管路23及び管路25を介して低
圧タンク26へ排出される。このとき同時に管路23への高
圧油の供給路は閉鎖される。その結果、シリンダ21の小
面積側の部屋21aの高圧油の力によって差動ピストン20
は矢印ｘの方向へ移動する。その結果、差動ピストン20
に連結されている出力ロッド10が同方向へ移動し、リン
ク機構19を介して絶縁ロッド３が図６の下方向に移動し
遮断が完了する。

【０００６】次に投入動作について説明する。油圧制御
装置24に投入操作指令が与えられると、管路23から低圧
管路25への連通路は閉止され、同時に管路23への高圧油
の供給路は開放されて、管路23は高圧管路27に連通す
る。その結果、シリンダ21の大面積側の部屋21b及び小
面積側の部屋21aのいずれかにも高圧油が供給され、両
者の部屋の面積差によって生じる推力により、差動ピス
トン20は図７の矢印ｘとは反対の方向へ駆動する。その
結果、差動ピストン20に連結されている出力ロッド10が
移動し、リンク機構19を介して絶縁ロッド３が図６の上
方向に移動し、投入が完了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の電
力用ガス遮断器では、駆動装置７は剛性の高い機構ベー
ス２に強固に固定され、駆動装置７の差動ピストン20は
出力ロッド10を介してリンク機構19に連結され、リンク
機構19の回転レバー12は、機構ベース２に固定された軸
受台18に回転自在に軸支されており、遮断のための操作
力はリンク機構19および受台18に作用することになる。
しかも、その力の作用時の立上がりは図３(a)のように
急峻であるため、衝撃的な力となり、リンク機構19およ
び軸受台１８の変形や振動の原因となるという問題点が
あった。この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、立上がりの急峻な操作力を緩和
し、軸受台およびリンク機構の変形および振動を防ぎ、
動作が安定した信頼性の高い電力用ガス遮断器を得るこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電力用ガ
ス遮断器は、機構ベースにおける駆動装置取付部分の剛
性を機構ベースの他の部分より低くして、立上がりの急
峻な操作力が作用したときに、駆動装置が取付けられて
いる部分が操作力と反対の方向に変形するようにしたも
のである。

【０００９】

【作用】本発明に係る電力用ガス遮断器は、遮断のため
の操作力が作用したとき、駆動装置が取付けられている
取付部分が変形し、前記駆動装置内のシリンダが移動
し、シリンダと差動ピストンに囲まれている小面積側の
部屋の体積を増加させるので、その部屋の圧力が低下
し、駆動装置に発生する推力の急激な立上がりを緩和さ
せ、その結果、リンク機構および軸受台に作用する衝撃
的な力を緩和する。

【００１０】

【実施例】以下この発明の一実施例を図について説明す
る。図１はこの実施例を示す電力用ガス遮断器の構造図
である。図において２は金属タンク１を固定している機
構ベースであり、９は駆動装置６を収容した収容箱であ
る。駆動装置６は、これが取付く部分３１ａが周囲より
も厚みが薄くなっている取付板31を介して、機構ベース
２の一側面に支持されている。この例では、シリンダ21
をボルト32とナット33により取付板31へ固定したが、取
付板への取付方法は、種々の変形が可能である。その他
については、図６におけるものと同一符号は同一部分を
示す。

【００１１】以上のように構成された電力用遮断装置の
遮断動作について図２により説明する。遮断信号によっ
て駆動装置７が動作すると、図７で説明したようにシリ
ンダ21における大面積側の部屋21bの高圧油は管路23、
油圧制御装置24、低圧管路25を介して低圧タンク26に排
出されるため、この大面積側の部屋21bの油圧からシリ
ンダ21の左内壁が受ける力はなくなる。一方シリンダ21
の小面積側の部屋21aは高圧に保たれており、シリンダ2
1の右内壁には図の右方向の力がかかることになり、全
体としてシリンダ21には右方向の力が発生することにな
る。従って、駆動装置７が取付けられている取付板31に
は図の右方向の力が作用する。

【００１２】この力により取付板31は、周囲に比べて剛
性が低いので、図２(a)から図２(b)のように急激に変形
し、取付板31に取付けられている駆動装置７のシリンダ
21も右方向に移動することになる。一方、差動ピストン
20は剛性の高いリンク機構19や軸受台18に結合されてお
り、機械的な変形による影響を受けにくい。そのため、
シリンダ21の小面積側の部屋21aの体積が増加すること
になる。また、この部屋の体積は遮断初期においては小
さく、しかも油の圧縮率は低いので、わずかの体積変化
でも急激な圧力変化をもたらすことになる。その結果、
小面積側の部屋21aの急激な圧力低下は、差動ピストン2
0に発生する推力の立上がりを緩和することになる。

【００１３】さらに詳しく説明すると、取付板31の弾性
係数を従来例の1/2にすれば、上記のようにシリンダ21
への右方向の力で取付板31の右方向への変位量Δｄが２
倍となり、その結果小面積側の部屋21aの体積は、シリ
ンダの断面積をＳとすると、Ｖｏ＋Δｄ・Ｓ から Ｖ
ｏ＋２Δｄ・Ｓとなり、従ってΔｄ・Ｓだけ大きくな
り、その結果、より急激な圧力低下をもたらし、差動ピ
ストン20に発生する推力の立上がりを緩和する効果が大
きくなる。例えば、取付板を弾性係数21000kgf/mm²の鋼
から7000kgf/mm²のアルミに変えれば、Δｄは３倍とな
り、また同じ材料でも板厚を1/2にすれば、Δｄは2²倍
になる。

【００１４】その後、蓄圧器６からは連結パイプ８を通
じて高圧油が供給されるので、小面積側の部屋21aの体
積の増加による影響は少なくなり、差動ピストン20には
従来例と同様の定常的な操作力が発生することになる。
小面積側の部屋21aの体積増加は、図３(b)に示すように
遮断操作力の立上がり時間を延ばし、衝撃的な力を緩和
する効果がある。以下、駆動装置７に連結されている出
力ロッド10およびリンク機構19が作動し、遮断が完了す
る。投入動作においては従来と同様であるので省略す
る。なお、上記実施例では、駆動装置７をこれが取付く
部分の厚みを周囲よりも薄くした取付板31を介して、機
構ベース２に支持したが、駆動装置の支持方法は上記実
施例に限らない。

【００１５】上記実施例では、遮断動作時シリンダの推
力の発生する側、即ち図２で右側を取付板31に対して出
力ロッド10の動作する方向側、即ち左側に取付けたが、
シリンダの推力の発生する側を左に配し、出力ロッドの
動作する方向を右方向にする場合は、シリンダの左側を
取付板に対して右側へ取付けることになる。

【００１６】第２の実施例を図４に示す。駆動装置が取
付く部分の厚みを周囲よりも薄くした取付板31の代わり
に、図４に示すように板厚を変化させずに周囲よりも弾
性係数の低い材料で構成された取付板33を使用しても上
記実施例と同様の効果を奏する。この他、図５に示すよ
うに、機構ベース２の駆動装置取付部分の周囲に部分的
に切込み34を入れる等して剛性を部分的に低下させて、
直接、駆動装置７を取付けたり、厚さを変化させずに部
分的に切込みを入れた取付板を使用しても、上記実施例
と同様の効果を奏する。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、駆動
装置に遮断操作力が作用したときに、駆動装置を取付け
ている部分が変形して、遮断操作力の立上がり時間を延
ばすので、リンク機構およびリンク機構を支持している
軸受台に作用する衝撃的な力を低減し、リンク機構や軸
受台の変形および振動を防ぐ効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による電力用ガス遮断器を
示す概略構成図である。

【図２】同実施例による電力用ガス遮断器の駆動装置と
取付板との遮断動作前後の関係を示した断面図である。

【図３】同実施例による電力用ガス遮断器の駆動装置に
発生する推力と時間の関係を従来例と比較して示したグ
ラフである。

【図４】この発明の第２の実施例による電力用ガス遮断
器の駆動装置の取付部の構造を示した断面図である。

【図５】この発明の第３の実施例による電力用ガス遮断
器の駆動装置の取付部の構造を示した断面図である。

【図６】従来の電力用ガス遮断器を示す概略構成図であ
る。

【図７】従来の電力用ガス遮断器の駆動装置およびその
油圧回路を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 金属タンク ２ 機構ベース ６ 蓄圧器 ７ 駆動装置 19 リンク機構 21 シリンダ 31,33 取付板 34 切込み

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスを封入した遮断装置を収納して
   いる金属タンクと、この金属タンクの外部に配置された
   蓄圧器と、この蓄圧器に蓄えた高圧油によって駆動され
   る駆動装置と、前記駆動装置の操作力を前記遮断装置に
   伝えるリンク機構と、前記金属タンクおよび駆動装置を
   支持する機構ベースとを備え、前記機構ベースにおける
   前記駆動装置取付部分の剛性を機構ベースの他の部分よ
   りも低くしたことを特徴とする電力用ガス遮断器。
2. 【請求項２】 前記機構ベースにおいて駆動装置を取付
   けている取付板が、駆動装置取付部の周囲に部分的に切
   込みを有することを特徴とする請求項１記載の電力用ガ
   ス遮断器。