JP2000285772A - 開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開閉器類の操作器及び制御回路部を小型化す
ることにより、開閉装置全体を小型化する。 【解決手段】 複数の開閉器類１１，２２，２３を備え
る開閉装置において、それぞれに設けられる操作器１
７，２４を１つの駆動部２１と駆動力伝達手段２７によ
り駆動する。開閉装置では、操作器を同時に操作する必
要性はないので、駆動部を１つとしても、開閉装置の機
能を低下させずに、操作器とその制御回路部を小型化
し、開閉装置全体を小型化する。各操作器に電磁クラッ
チ２０，２９を設けることにより、１つの駆動部で複数
の操作器の駆動を可能とすると同時に、操作器ごとに操
作力の大小、高低速を調整することが可能となる。ま
た、バックアップ用駆動モータ２６を設けることにより
開閉装置の信頼性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力用の開閉装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】開閉装置は、遮断器、開閉器、断路器、
接地開閉器などから構成される。なお、本明細書におい
ては、遮断器、開閉器、断路器、接地開閉器などを総称
して開閉器類と言う。開閉器類の内、遮断器は、大電流
を遮断するために、遮断部を高速で動作させる必要があ
る。そのためには、膨大なエネルギで遮断器を動作させ
る操作方式が必要であり、油圧操作、バネ操作、エアー
操作などの方式がとられる。これらのどの方式も、駆動
用モータにより操作器を駆動してエネルギを蓄積し、蓄
積したエネルギを瞬時に開放することにより遮断部を高
速に動作させる。

【０００３】また、遮断器以外の開閉器類でも、バネ操
作の操作器を持ち、駆動用モータで操作器を駆動してコ
ンタクトの開閉のためのエネルギをバネに蓄積するもの
がある。さらに、開閉器、断路器などで開閉を高速で行
う必要のないものについては、駆動用モータの動力で直
接、操作器を駆動する電動操作方式がある。近年、開閉
装置は、ビルの地下又は屋上に設置されるようになって
きている。そのため、開閉装置を小型化することが要請
されている。しかしながら、開閉装置の主回路、つま
り、母線、導体及び開閉器類などの通電部分について
は、絶縁強度の問題から、小型化には限度がある。そこ
で、各開閉器類の操作器と操作器の制御回路部分の小型
軽量化が必要となる。

【０００４】図１に、従来の開閉装置の構成を示す。図
１の開閉装置は、ガス絶縁開閉装置（以下「ＧＩＳ」と
言う。）であり、遮断器容器１２と、母線容器１４と、
ケーブルヘッド容器１６とを備える。遮断器容器１２の
下部には操作器１７が配置される。操作器１７を収納す
る箱には、操作器１７を駆動する駆動モータ２１が収納
される。

【０００５】遮断器容器１２と母線容器１４とケーブル
ヘッド容器１６の内部に断路器２２と接地開閉器２３が
設置され、各容器の外部にその操作器２４が設けられ
る。各操作器２４ごとに、コンタクトを開閉する駆動モ
ータ２５が設けられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の開
閉装置においては、各開閉器類の操作器ごとに駆動モー
タを使用している。このため、操作器が大型化する。ま
た、駆動モータを制御するために、電磁開閉器などを数
十個組み合わせて制御回路を構成している。このため、
操作器が大型化するだけでなく、制御回路部の体積も大
きくなるので、開閉装置の小型化が困難であった。

【０００７】本発明は、開閉器類の操作器及び制御回路
部を小型化することにより、開閉装置全体を小型化する
ことを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためにされたものである。本発明は、複数の開閉
器類を備える開閉装置において、前記複数の開閉器類の
それぞれに設けられる操作器と、１つの駆動モータなど
の駆動部と、この駆動部と前記各操作器との間をそれぞ
れ接続する駆動力伝達手段とを具備することにより、１
つの駆動部で前記複数の開閉器類の操作力を補う。

【０００９】開閉装置では、操作器を同時に操作する必
要性はない。本発明は、この観点から、開閉装置の各開
閉器類の操作器を駆動する駆動部を、全体として１つだ
け設け、各操作器との間を駆動力伝達手段で接続する。
したがって、開閉装置の機能を低下させずに駆動部の数
を減少し、操作器とその制御回路部を小型化するので、
開閉装置全体を小型化できる。

【００１０】本発明においては、各操作器に電磁クラッ
チを設け、この電磁クラッチをオン・オフすることによ
り、１つの駆動部で複数の操作器の駆動をすると同時
に、操作器ごとに操作力の大小、高低速を調整すること
が可能となる。さらに、本発明においては、駆動部を、
メイン駆動部と、バックアップ駆動部の２系統に分ける
ことにより、開閉装置の信頼性を向上することができ
る。この場合、駆動部を上述のように小型化しているの
で、バックアップ駆動系を追加しても、開閉装置の大型
化は防止できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明をＧＩＳに適用した例につ
いて図を用いて説明する。なお、本発明は、ＧＩＳのみ
ならず、その他のタイプの開閉装置にも適用可能であ
る。図２は、ＧＩＳの構成を示し、ＧＩＳを構成する各
容器を断面で表して、容器内部に収納される機器を表示
している。

【００１２】図示のＧＩＳは、遮断器１１を収納する遮
断器容器１２と、母線１３を収納する母線容器１４と、
ケーブルヘッド１５を収納するケーブルヘッド容器１６
とを備える。各容器１２，１４，１６内には、絶縁ガス
としてＳＦ６ガスが封入され、各容器間が絶縁スペーサ
２８により区分されることにより、各容器は独立したガ
ス空間を構成する。

【００１３】遮断器容器１２の下部に操作器１７が配置
される。操作器１７としては、任意の形式のものを採用
できる。図示の例では、遮断器１１の遮断部を高速で動
かすための動力源として、遮断バネ１８と投入バネ１９
を具備し、操作軸が回転させられることにより、各バネ
１８，１９が蓄勢される。操作軸には、電磁クラッチ２
０が設けられる。

【００１４】母線容器１４と、ケーブルヘッド容器１６
の内部に断路器２２が設置され、遮断器容器１２とケー
ブルヘッド容器１６の内部に接地開閉器２３が設置され
る。各容器の外部に、断路器２２と接地開閉器２３を操
作するための操作器２４が設けられる。なお、遮断器容
器１２内の接地開閉器２３の操作器は、図示はないが、
操作器１７内に収納される。

【００１５】操作器２４としては、バネを使用して操作
軸の回転運動をそのままコンタクトに回転力として伝達
する形式のものでも、送りネジを使用して回転運動を直
線運動に変換してコンタクトに伝達する形式のものでも
良い。操作器２４の操作軸には電磁クラッチ２９が設け
られる。駆動部として、メインの駆動モータ２１とバッ
クアップ用駆動モータ２６の２系統の駆動モータが操作
器１７の箱内に設置される。バックアップ用駆動モータ
２６は、メインの駆動モータ２１が動作不可能となった
時に動作する。

【００１６】駆動モータ２１と各操作器１７，２４の電
磁クラッチ２０，２９とは、動力伝達手段であるＶベル
ト２７により接続される。また、駆動モータ２１とバッ
クアップ用駆動モータ２６との間もＶベルト２７により
接続される。なお、動力伝達手段としては、Ｖベルト２
７が最も容易に使用できるものであるが、タイミングベ
ルト、チェーン、ドライブシャフトなどを用いることも
できる。特に、屋外用開閉装置の場合は、金属製のドラ
イブシャフトを使用することで、カバーなどが容易なも
のとなり、長期安定の耐環境性が得られる。

【００１７】各操作器１７，２４において、電磁クラッ
チ２０，２９をオンすることにより、駆動モータ２１に
より操作器１７，２４の駆動軸が回転してコンタクトを
駆動する。また、電磁クラッチ２０，２９をオフするこ
とにより、操作器１７，２４は駆動モータ２１から切り
離される。以上説明したＧＩＳにおいては、所望の開閉
器類を開閉させるときには、その操作器１７，２４の電
磁クラッチ２０，２９をオンとし、他の電磁クラッチを
オフとして、駆動モータ２１を動作させる。また、駆動
モータ２１が動作不可能なときは、バックアップ用駆動
モータ２６を駆動する。駆動モータ２１、電磁クラッチ
２０，２９の具体的な制御については後で図３を用いて
説明する。

【００１８】開閉装置においては、複数の開閉器類を同
時に開閉操作する必要性はないので、このように駆動モ
ータ２１を１つのみとして、複数の開閉器類の操作力を
補わせることができる。また、バックアップ用駆動モー
タ２６を設けて、メインの駆動モータ２１が不動作のと
きにバックアップをすることができるので、開閉装置の
信頼性を高めることができる。

【００１９】図３を用いて、図２のＧＩＳの制御回路に
ついて説明する。図３の制御回路は、説明を簡明にする
ため、１つの遮断器１１と１つの断路器２２に対する制
御のみを示している。この制御回路は、開閉器類の数に
対応して種々変更可能である。また、バックアップ用駆
動モータ２６を設けた場合は、メインの駆動モータ２１
に異常が発生した場合に、自動的にメイン用からバック
アップ用に切り替える回路が設けられる。

【００２０】図３に示す回路は、遮断器に対する指令と
断路器に対する指令が同時に出された場合は、遮断器に
対する指令を優先するようになっている。遮断器１１の
投入及び遮断により遮断バネ１８及び投入バネ１９がエ
ネルギを放出し終わると、リミットスイッチＬＳ１がオ
ンとなる。これにより、コイルＣＲ１が付勢され、その
接点ＣＲ１ａがオンとなるので、コイルＭＣ１が付勢さ
れて遮断器バネ蓄勢用の電磁クラッチ２０がオンとな
る。同時に、駆動モータ２１が正方向へ回転駆動され
る。

【００２１】これにより、駆動モータ２１により操作器
１７が駆動され、遮断バネ１８及び投入バネ１９が蓄勢
される。バネの蓄勢が終了すると、リミットスイッチＬ
Ｓ１はオフとなるので、電磁クラッチ２０がオフとな
り、駆動モータ２１が停止する。また、リミットスイッ
チＬＳ１がオンの間は、接点ＣＲ１ｂがオフの状態を保
つので、断路器２２の操作器２４の電磁クラッチ２９が
オンとなったり、駆動モータ２１が逆方向に回転するこ
とはない。

【００２２】断路器２２に対する開指令として釦スイッ
チＢＳ１が押されると、コイルＣＲ２が付勢され、その
接点ＣＲ２ａがオンとなるので、コイルＭＣ２が付勢さ
れて断路器用の電磁クラッチ２９がオンとなる。同時
に、駆動モータ２１が正方向へ回転駆動される。一方、
閉指令として釦スイッチＢＳ２が押されると、コイルＣ
Ｒ３が付勢され、その接点ＣＲ３ａがオンとなるので、
コイルＭＣ３が付勢されて電磁クラッチ２９がオンとな
る。同時に、駆動モータ２１が逆方向へ回転駆動され
る。

【００２３】一度釦スイッチＢＳ１又はＢＳ２が押され
ると、釦スイッチＢＳ１又はＢＳ２と並列に接続された
接点ＣＲ３ａ，ＣＲ３ａがオンとなるので、釦スイッチ
から手を離しても、断路器２２の動作は継続する。断路
器２２のコンタクトが開位置又は閉位置に到達すると、
リミットスイッチＤＳＡｕｘがオフとなり、コイルＣＲ
２又はＣＲ３が消勢されるので、電磁クラッチ２９がオ
フとなり、駆動モータ２１が停止する。

【００２４】また、コイルＣＲ２，ＣＲ３と直列に接点
ＣＲ３ｂ，ＣＲ２ｂが挿入されることにより、断路器２
２が開動作又は閉動作をしている間は、反対の操作をす
る釦スイッチＢＳ１，ＢＳ２が押されても、反対の動作
をするコイルＣＲ２，ＣＲ３が同時に付勢されることは
ない。さらに、駆動モータ２１を逆回転させる回路中に
遮断器操作用のコイルＣＲ１の接点ＣＲ１ｂが挿入され
ることにより、遮断器用の操作器１７の動作中に駆動モ
ータ２１が逆回転することを防止している。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、開閉器類の操作器及び
制御回路部を小型化することにより、開閉装置全体を小
型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の開閉装置の構成を示す図。

【図２】本発明を適用した開閉装置の構成を示す図。

【図３】図２の開閉装置に用いる制御回路の構成を示す
図。

【符号の説明】

１１…遮断器 １２…遮断器容器 １３…母線 １４…母線容器 １５…ケーブルヘッド １６…ケーブルヘッド容器 １７…操作器 １８…遮断バネ １９…投入バネ ２０…電磁クラッチ ２１…駆動モータ ２２…断路器 ２３…接地開閉器 ２４…操作器 ２５…駆動モータ ２６…バックアップ用駆動モータ ２７…Ｖベルト ２８…絶縁スペーサ ２９…電磁クラッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の開閉器類を備える開閉装置におい
   て、 前記複数の開閉器類のそれぞれに設けられる操作器と、 １つの駆動部と、 この駆動部と前記各操作器との間をそれぞれ接続する駆
   動力伝達手段と、 を具備することにより、１つの駆動部で前記複数の開閉
   器類の操作力を補うことを特徴とする開閉装置。
2. 【請求項２】 前記各操作器は、電磁クラッチを有し、
   その電磁クラッチを介して前記駆動力伝達手段と接続さ
   れる請求項１に記載の開閉装置。
3. 【請求項３】 前記駆動部は、メイン駆動部と、バック
   アップ駆動部の２系統を有する請求項１又は２に記載の
   開閉装置。