NGL 型断路器

∪.D.C.る21.31d.545

NGL

_型

_断

_路

_器

加

藤

清

_≒大王こ

Type

NGL

Disconnecting

Switch

By _SeijiKato

Kokubu Branch Works,Hitachi,Ltd.

Abstract

The type NGL _{verticaldisconnecting switchis} a _{productimproved} on the

PreCeding typeNHL horizontaldouble-aCting ones _which had been _{enJOylng a}

favourable _{comment of the} users.

This _{type,COnSisting of} a _{simple mechanism composed of alever and a}

rodwhich functionstoglVe rOtation to orraise vertically the blade,pOSSeSSeS SeVeraladvantages over _{the conventionalones.For one thing,eXtremely}

SmOOth operationis assured sinceitis designedin the rotating grlp COntaCt

type･AIso,With the blade _{movlng Vertically,it requlreSShorterinter-phase} distance･Itsstandardratingsare _{up to80･5kV}

and2,000A･Since the operatq

lng force for the equlPment _up tO2,00OA _{classis under20kg,SO One-hand} OPerationis feasible･Further,lt _{Canbeinstalled} on the _{wallvertically.}

〔Ⅰ〕挿

盲 作所では,水平二重切型断路器であるNHL型 を製作し,きわめて好評をえているが,これの特長を折 り込んで竪切塾としたNGL型を昭和25年より製作し, 沖維島各変電所用として多数納入以来,大幅に改良を加 えて国内にも多数納入している｡ NGL型の特長はブレードが回転締付接 触型で操作が軽いこと,およびブレードが 垂直方向に運動するため開閉いずれの場合 でも相問に対する絶縁距礫ミ･まほとんど変り なく, した が つ て _{相 問寸} を短縮しうる利 点があることである｡発変電所の容量の増 加につれて機器の定格電流も大きなものを 要求されるようになり,NGL理iも691【V 2,000Aまで製作納人しノている｡以下その 概略を紹介する｡

〔ⅠⅠ〕構造について

米同における断賂器の状況を見る上7k乎

切のものは少く,大部分のもの甘竪切型で 超高圧級も竪切塾であるが,我国でけ電化 日立製作所日立国分分工場 100kV _{以_t二はほとんど7K平切型である｡これは慣例と} いう点もあるが,一つには高電址の優秀な竪切型がなか ったということにもよるようである｡たしかに高電圧の

竪切塾は,水平切型に比べて構造上接触圧力に打勝って

開閉する操作プJのほかに長いブレードを引起す操作力を 必要とするので操作は重くなり勝ちである｡しかしプレ 第1図 NGL型69kV断路器の工場における組立状況 (ディスク型碍子使用)

Fig･1･Type _{NGL69kV Disconnecting Switches(Used}

日 立

_評

論

第2図

Fig.2,

NGL型69kVl,500A 断 _路 器

Type _{NGL69kVl,500A}

Discon-necting Switch ード引起しに要する操作力はバネなどによってバランス

させることができるから,やはり接触圧 力に打勝ってブ

レードを開閉する操作力が問題となる｡したがって,操 作を軽くかつ確実とするためにはこのNGL塑のように 回転締付型とすることが必要である｡ NGL型は現在定格電圧として,80t5kV級までを標 準として製作しているが,69kV2,000Aのものはブレ ードの回転モーメソ†からすれば115kV800A相当以 上のものであるっまた操作方式としては手動操作および 圧縮空気操作を標準としている｡ (り ブレード回転機構 ブレードの回転機構は第3図に示すように,外側の回 転碍子柱に固定されて,碍子とともに回転する回転レバ ←と,このレバーの先端部にユニバーサルジョイトがあ り,一方プレ←ドに固定されたレバーがあり,このレバ ←とユニバ←サルジョイントとが操作ロッドで結ばれ る｡ブレードは支持枠によって,その長軸を中心として回 転しうるよう支持され,支持枠はプードとともにブレー ド長軸を含む垂直面内を回転しうるようになっている｡ これだけの簡単な構成メンノミーであるが,回転碍子を 回転させることにより,閉路の場合には,ブレードはま ずその長軸を中心上して必要角度自転して接触を弛め, つぎに垂直に引起され,閉路の場合には上記と道にブレ

ードにまず水平に倒れて投入され,つぎにその長軸を中

心上して自転し,締付接触が行われるというようにブレ ードとして必要である複雑な運動が正確に行われる｡そ の動作を図示すれば第3図の通りである｡ 第3図は閉路状態を示すものであるが,回転レバーが 矢印方向に回って,(α)点が(∂)まで回転すると,ブレ ード側のレバー土操作ロッドとの連結点(d)はブレード 朝練を含む平面内だけの自由度を与えられているので, 回転レバーの回転帥期に当る(α)(∂)聞では(d)′点は操作 第37巻 第4号 しJ開花 第3図 Fig.3. プ レ ー 明図 IllustrationofBladeRotating Mechanism _of Type NGL Disconnecting Switch (′βJ ロッドこよづて(β)に駆動させられる｡すなわち(α-沌) と(d→g)区間は大略平行連動を行い,ブレードには所 要角度だけ自転運動が与えられる｡これによって接触の

締付は弛められブレードが引上げられる準備が完了す

る｡ 回転レバ←が(∂)からさらに(c)と回転するにつれて, 操作ロッドは回転レバーに引かれるため,ブレードの引 起しが始まり,ブレードは支持枠とともに,回転軸を巾 心として引起され,(β)点は(′)点まで移動して引起し は終り,ブレードは直立する｡こ野際ブレードの垂直運 動と回転レバーの水平運動のつながりを円滑にするため プレrド自身も依然として多少自転する｡閉路の場合は 上記と逆にブレードは投入に引続いて自転し,締付接触 が行われる｡ 投入位置でけ,回転レバーと操作ロッドとが死点を形 成してブレードをロックするのでブレードは電磁力また は外力によって接触部からとびだすこ･とほ絶対にない｡ ブレード支:持枠は,ブレードを横ぶれせぬよう支持する から,ブレードは常にべ←ス中心線を含む垂直面内を運 動し,接触部に設けたガイドと相まって,接触部に正しく 入り,その入口で1るようなことはない｡ブレード首転 に際しては支持粋がブレードによってスラストを受ける が,この部分はピボット式スラストベアリングとしてい るから,このためこ操作が重くなること沃ない｡その他 ユニバーサルジョイント部をはじめ各回転部分のベアリ ングに対しては摩擦については十分考慮されている｡ (2)接触部 第4図相接触部におけるブレードの連動を簡単に図示

NGL _型

_断

_路

_器

₆₉₃ クリ■ソ 刀ハ｣ 可根雪† ｢て__ l 思 ＼_J _皿 ll - ●-ブレード綿村ヨ.天態 rJ) 引走呈し 第4図 接触部におけるプレ←ド 動作の説明図 Fig.4. Illustration _of Blade Motionin _{theStationary} Contact プレ ド 第5図 NGL型69kV2,000A _{断 路 器}

Fig･5.Type NGL69kV2,000A

Discon-nectlng Switch したものである｡グリップ土ブレードおよびター ナル との接触■まバネによって卜分な接触圧力を与えてある が,さらにクリップニターミナル問は可撹導体で接 バネなどに電流が分流せぬよう十分な通電容量が持たせ てある｡ブレードの自転に上ってクリップの接触面は常 に払拭され,常に良好な接触がたもたれる｡ブレードの

幅は接触締付状態でこ､よガイドの隙間より広くなるため,

外力によってとび出すことはない｡ ブレードのヒンジ側の電気的接触は,ブレードが白転 するとともに垂直回転するため,いろいろ工夫されたり また可搾導体をもってして1.､るものもあるが,前記のご 第6図 NGL型69kV2,000A断路器の 接触部 Fig.6.StationaryContactandBlade _of Type NGL69kV2,000ADiscon-necting Switch とくプレドが単一方向だけの運動でほないので,可撹導 体では長年の使用によって切れたり,隣ってしまう心配 があり｡NGL塾では柁実な方 として投入側の接触部 と同じものをヒンジ側にも使用し,閉路に際してはブレ ードが両方の接触部に投入されるようにしている｡大電 流用の接触部は渦流によって温度上昇をせぬようイ弘明材 質および構造について十分考 されている｡ ブレードは定格電流800Aまでは銅管を使用して,そ の先端部を届平に成形しているが,1,200A 以上のもの

は九銅を使用して,先端部を同様に届平に成形してい

る｡垂直切 あるため開閉操作には,これらプレ←ド

重量に打勝つことが必要であるが,このためブレード護

量とバランスするバネが設けてあるので,操作は軽快で ある｡

昭和30年4月 日 立

論

第37巻 第4号 (3)匡ほ云碍子柱ベアリング 回転碍子柱ベアリングはNHL塾土l司様に第7図に示 すようなピボット式土している｡この構造ほきわめて簡 単で,給油はほとんど必要ないので保守は容易である.っ 碍子柱の振れに対してはエ寸法を十分長く上ってあるの でなんら問題土なることほない｡

〔ⅠⅠⅠ〕垂

直

壁

面 取

付

断路器は一般に水平取付型が多いが,母線配置の都合 上垂直面取付として据付面積の節減を:主かる場合があ り,このため垂直面取付型を要求される場合も割合二多 い∴第8図はこの例である｡この場合,一般的構造は水 平振付埜と同じであるが,垂直取付であるために閉路時 ブレードは,ベースに対して900 回転させる必要はな く,600 _{に止めている｡こうすることにより不必要に操} 作力が増すことを防ぐことができる｡ブレ【ド引起しを 助けるバネも必要なく,かえって閉路操作には重力によ り加速されたブレード回転モーメントによる衝撃を緩和 するための緩衝装置が必要である｡ 回転碍子柱は下部ベアリングに対して,カンチレバー

の形で作用するから第7図に示すベアリングは適当でな

く,ラジアルスラストベアリングとしている｡また操作 棒による操作器への方向変換部は構造上第8図:ニ示すよ うに,十文字レバーとなっている｡この重蔵取付型は国 内では,日本国有鉄道二宮,大船両変電所および冨山共 同自家発電若山発 所などに合計52台納入されている｡

〔ⅠⅤ〕性

能

昭和28年に,東京電九 浅川倉庫に69kV400A, 600Aおよび1,200Aを合計10台納入したが,納入に 際し先方要求により程々の試験を行った｡これはJEC-125に定めた型式試験に比べて,試験回数,項目などに おいてはるかに上回るものであって,NGL 型の特性を 紹介するに参考となるので下記する｡この試験結果㍑い ずれも優秀な成績で合格し,納入するこ上ができた｡ (り 一般構造試験 (2)開閉試験 (i)手動開閉試験

10,000回の連続開閉試験前後における操作力を測定し

たが,操作力はむしろ (ii)連続開閉試験 験後の■んが軽くなっている｡ この納入品は手動操作式のものであるが,とくに圧縮 空気操作器を使用して10,000回の試験を行った｡手動 操作に比べて圧縮空気操作の方が試験条件としては苛酷 である｡こゝで10,000回という操作回数を考えてみる と,この電圧級のもので1口1回開閉操作するこ上:一丈,

i回転碍子

l】

′!＼ビ諒ソト式

作｢ノ←

/卜＼

ベアリンク ＼ 1 l

l

凹 ∠ ./べ→ス 第7国 Fig.7. 回転硬子柱ベアリ ン′グ Bearing _of RotatingInsulator 第8図 _{NGL型69kV800A断路器(垂直両取付} 型,閉路位置)

Fig.8.Type NGL69kV800A Disconnecting Switch(Opening Position _of'Vertical

Mounting _Type) まず開閉頻度の点で多い方であるが,かりに1日1回と しても10,000回は実に約28年分に相当するものであ る｡試験前に各部の油を揮発油で十分にふき取って行い, 試験中各1,000回ごとに接触抵抗,最小操作気圧,プレ ←ド投入時の位置変化および自転角度の変化,ワイプの 変化および接触部のかじりなどを記録した｡試験結果は 良好で,ただ接触部二多少のかじりを生じたが,これと ても操作および通電上支障土なることほなかった｡ (3)温度試験 温度上昇試験:i連

開閉試験の前後に測定した｡前後

を比較してみると,最大

_{4ロCの差を生じたが,開閉試}

NGL _型 験後の記録でもその温度上昇は12∼14Dc(600A通電) で十分余裕のある数字である｡接触抵抗(電圧降下)ほ 連続開閉試験前のものに比べるとほとんど変化しておら ず,その値i･ま62-81mV(600A通電)である｡ (4)過電流試験 約20,000A2秒通電した｡この試験にも _計を使 用して,温度測定を行ったがほとんど上昇はみられなか った｡またこの試験前後にも接触抵抗を測定したが変化 はなかった｡ (5)商用周波耐圧試験 (i)乾 _{燥……….175kVl分潤一j} (ii)注 _{水……….145kVlO砂田J} (`)衝撃波耐圧試験 (i)対 地……….385kV (ii)同相端子間‥‥….‥.…‥….424kV その他,碍子および同相端子間の50%閃終電圧を測

定した｡これらの絶縁試験ではいずれも競走値を満足し

た｡ (7)3箇月の雨暴し試験 閉路状態で屋外に据付け,3箇月放置し錆の発生状態 をしらべ,100回遊続開閉試験を行った後,接触抵抗, 温度上昇および操作力を測定した｡結果は接触抵乱丈変

らず,温度上昇の値はむしろ試験前よりも小であった｡

これは100回の操作により,接触部がよくなじんだため であろうと思われる｡ (8)端子の強度試験 締付塾ソルダレスタ←ミナルで,これの引張り試験を

行ったが,荷重1,000kgで異常なかった｡

第1蓑 Tablel. 定格電圧l定格電流 (A) 69一-80.5 69 69 69 NGL _{型断路器の特性}

Characteristics _{of Type NGI.} Disconnecting Switch 接触部の温度上昇(⊃C) クリップ【ブレード 手動操仲力(kg) (注)接触郡はいずれも鏡接触である｡ 695 以上は東京電九浅川倉庫納入のものゝ記録であるが, その後,各発,変

_{所に納入した各電流値のものゝ記録}

を綜合すれば第1表の通りである｡この _{より見られる} 通り,定格電流2,000Aまで操作力はいずれも20kg程 度以 Fであって,大体片手でも操作可能である｡

〔Ⅴ〕最

小

_相

_聞

寸

法

NGL型ほ相聞寸法を短縮しうる利点があること前記

の通りであるが,しからばどの程度まで短縮しうるか土

いえば,一般に水平二重切塾断路器を使用した場合69

∼弧5kV級でほ相聞寸法は1,700∼2,000mm程度で ある:二村して,NGL型を使用すれば第2表に示す最小 相聞寸法にまで短縮することが可能である｡

〔ⅤⅠ〕結

盲 我国で甘竪切型漸路器は定格電圧69∼弧5kV級まで あり,またそれも母線間隔などから竪切型でないと入ら ぬ場合に使用されることが多かった｡竪切型は据付面積 を縮少しうる利点があって,しかもこのように使用が限 定されていたのは,従来操作が軽くかつ接触確実である 優秀な高電圧の竪切型がえられなかったためによるもの である｡NGL型膏こゝに紹介したようにこれらの諸点 において面目一新された竪切望であるので,これの採用 によって発変電所における鉄構敷地も節減できるから, 今後この目的のた鋸二大いに使用されるものと思われ る｡さらに115kVおよぴ161kVなどの高電圧のもの についても要望に応じてこ七木器の特長を発揮すべく検討 している｡ 第 2 _表 Table2. NGL _{型断路者詮の 相 間 寸 法}

Inter-phase Dimension _of Type NGL Disconnecting Switch

滝

水平二重切型に合せた寸法である｡

日立製作所社員社外寄稿一覧表(昭和30年2月分受付)

稿 先 日刊工業新聞社 高 _分 子 学 日 本磯 城 苧 全 会 日本学務研究会 高 分 子 学 会 電 気 学 日 _本 化 字 寒空機 器 協 /ト峰工 業 出 日 本電 気 協 会 A Tヽ 会 版 会 家庭電気文化会 産業機 械 協 日 本機 械 苧 全 会 オ ー ム 社 有櫻珪素化学部会 電 電 線 工 線 工 _業 全 会 イ←スタン _{レイ ルウ} ェ イ マ ー ガ ワ ン コ ロ _ナ 社 コ ロ _ナ 社 日刊工業新聞社 電気通 信 宇 目 本電 気 協 日 本 化 字 本 化 学 本 化 学 全 会 会 全 会 機 械 学 会 工業技術出版社 イン ドイ _ースタン レ イ ル ウ ェ イ シ フ 最新 エ近入 ー ン 絶縁 ル∵ポ ラ ッ の _ク レ ソ 従 業 員 の 塗 _料 用 ア 蛍 光 材料 と し て の 応 用 ク _{の硬化反応について} 電 気 設 備 に つ い て 安 全 教 育 に つ い て ル キ ッ ド 樹 脂 放 電 管 ケ イ _酸 エ _ス テ ル の 研 究(第8報) 一児--プチルjβよびトアミルシワケートの 加水分解生成物について-陰 極 真 _空 エ ッ チ ン グ(論文紹介) トランスファ型専用工作機械による 動機の製作 電気の応用による工作機械稼動率の向上について 電 気 冷 蔵 庫 の _{上 手} な 使 い 方 横 型 往 復 動 ス ラ イ ム ポ ン プ ｢展 望■!ク レ ー ン の 進 歩 耐 熱 導 電 材 料 に つ い て 酸ア ′冨 西H リ1. ポ ビ ニ /レのメタノールの沈降および粘度 テリルシランと塩化アルミニウムおよび種々 のノ＼ロダン化物の反応によるヘテロ芳香属化 ノニゝ [コ 署勿の

て'

ii. 'ゝ Fコ 三の 成 ArylDisilaneSの合成と性質 芳香属シランと金属塩化物の反応による 有機金属化合物の形成 Phenylchlorosilane額と塩化鉄の反応 による有機鉄化合物の形成 4.Phenyltrichlorosilaneの臭素化の特長 ケーブルおよび絶縁電線に関する最近の技術的動向 230kV パ _{イ プ 型} ケ ー ブ ル 印度国有鉄道WG型機関車につい て 空 気 磯 城取扱上 の 関 係法令解説 フ ア ン′ コ _レ ソ フ 切 削 に つ い て 工 ｢梗 フ _ェ 圧 局 変 業準 ノ 変化 一に テ レ ビ ジ ョ ン 器｣今 年 の 且 と う し の 脂て 碗化に伴う軟化温度の グワセサン,フタノレ酸樹脂の硬化反応について ブラストメトリーーによるフェノール樹脂硬化反応の 研究 水戸工場のサンドスワン′ガー設備について 色 彩 調 整 EHlO _{形 電 気} 機 関 車 の 完 成 執筆者所属 日 _立研究所 多 賀 工 場 日 立 工 _場 亀 戸 工 場 日立絶縁物工場 中央研究所 中央研 究所 中一央研究所 川 崎 工 _場 亀 戸 工 _場 栃 木 工 _場 川 _崎 工 場 亀 有 工 _場 日立電線工場 中 央研 究 所 日立電線工場 日立雷繰工場 笠 戸 工 場 川 崎 工 _場 川 崎 工 場 川 崎 工:象 戸 j家 工 場 本 社 日 立研究所 日 立研究所 日 立研究所 日 立 工 場 亀 戸 工 _場 本 社 執 筆 者 中牟田 横 山 兵 千 坂 本 日 E;〕 亮 吉 治 次 郎 弘 日 月 紋 次 中 _村 純之助 谷 通 近 藤 弓爾太郎 中 _村 昌 夫 大 和 利 丸 市 川 道 夫 山 本 武 男 平 粟 保 平 大 和 和 夫 黒高 崎谷 依 田 橋 本 武 田 印 牧 阪 _倉 岩 _瀬 八 _木 金田 今 西山 谷 鶴 田 重 彦 通 ′エー 刀て _一郎 靡 男 泰研定 久貞四 飯 島 _貞 飯 島 貞 人司士禰助郎 善 喜 長 島 英 夫 山 津 幸 夫 河 合 輝