CN103681085A

CN103681085A - 气体遮断器

Info

Publication number: CN103681085A
Application number: CN201310357701.6A
Authority: CN
Inventors: 大久保健一; 桥本裕明
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2014-03-26
Also published as: KR20140036956A; US20140076854A1; JP2014060018A

Abstract

本发明提供一种气体遮断器，其谋求整体高度抑制所带来的小型化、操作性的稳定化、操作器维护操作性的提高。该气体遮断器包括：固定触点(11)；可动触点(12)，其与固定触点(11)接触或者分离；密封罐(7)，其在内部具有固定触点(11)与可动触点(12)且封入有绝缘性气体；操作器，其驱动可动触点(12)。操作器包括：驱动源的弹性体；控制机构，其保持以及释放弹性体；连杆机构，其将弹性体的驱动力向可动触点传递。弹性体由遮断弹簧(36)与接通弹簧(37)构成。遮断弹簧(36)在连杆机构与控制机构之间沿着横向配置动作轴。

Description

气体遮断器

技术领域

本发明涉及气体遮断器，特别是涉及以低层化且提高操作稳定性为特征的气体遮断器。

背景技术

作为气体遮断器的操作器，通常使用有气压操作器、油压操作器以及弹簧操作器，该气压操作器、油压操作器获得利用气压、油压而成的操作力，该弹簧操作器通过释放作为弹性体的弹簧的压缩力而获得操作力。

在专利文献1中记载有在驱动源中使用弹簧的气体遮断器的一个例子。该气体遮断器形成如下结构：将遮断部罐、连杆机构部与操作器沿横向相邻设置，在遮断部罐与操作器之间形成与遮断部罐连通的气体密封室。通过形成这样的结构，其目的在于，提供能够减小高度尺寸且有效地降低遮断部罐内的绝缘气体的泄露的气体遮断器。

此外，作为在驱动源中使用弹簧的气体遮断器的其他例子而具有专利文献2所记载的气体遮断器。该气体遮断器的目的在于，通过将弹簧操作机构中的辅助控制装置等的安装位置与遮断器的结构相应地进行适当变更，提高操作器的操作性·维护检查性，且通过使罐的中心轴线与弹簧操作器的中心大体一致，作为气体遮断器整体而平衡优良地实现小型化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-29004号公报

专利文献2：日本特开2007-294363号公报

发明的概要

发明要解决的课题

然而，在专利文献1及2所示的结构中，由于驱动源的弹簧与遮断部接触点的动作方向正交，因此存在如下问题：连杆机构变得复杂且使驱动遮断部接触点的能量效率降低。

此外，弹簧操作器对密封罐进行单臂状支承，因此遮断器动作时的弹簧操作器的振动变大，有可能对遮断器的可靠性造成负面影响。

另外，在专利文献1及2所示的气体遮断器中，在进行大容量化而使用更大的弹簧的情况下，有可能在与遮断动作轴正交的方向上使弹簧长大化，因此使气体遮断器大型化。

发明内容

本发明的目的在于，解决上述课题。具体来说，其目的在于，提供能够实现整体高度抑制所带来的小型化以及操作性的稳定化的气体遮断器。

用于解决课题的手段

本发明的气体遮断器由如下结构构成：固定触点；可动触点，其与所述固定触点接触或者分离；密封罐，其在内部具有所述固定触点与所述可动触点且封入有绝缘性气体；以及操作器，其驱动所述可动触点。所述操作器由如下结构构成：驱动源的弹性体；控制机构，其对所述弹性体进行保持以及释放；以及连杆机构，其将所述弹性体的驱动力向所述可动触点传递。所述弹性体由遮断动作用弹性体与接通动作用弹性体构成。所述遮断动作用弹性体在所述连杆机构与所述控制机构之间沿横向配置动作轴。

发明效果

根据本发明，通过使驱动源的遮断弹簧的动作方向与可动触点的动作轴向大体一致，能够使遮断弹簧与可动触点之间的连杆机构简单化，因此在能够使驱动可动触点的能量效率提高之外，能够抑制气体遮断器以及气体绝缘开闭装置的整体高度。

此外，通过在遮断弹簧的可动端连接使变换杆摆动的输出连杆，能够抑制在遮断弹簧与可动触点之间设置的连杆的长度，能够使驱动可动触点的能量效率提高。

此外，在气体遮断器的共用架台处，将密封罐与弹簧操作器分别固定在架台上，能够抑制气体遮断器动作时的振动向弹簧操作器传递，因此能够提高气体遮断器的操作稳定性。

附图说明

图1是表示在实施例1的气体遮断器中遮断部处于合状态的侧视图。操作器部分成为剖视图，气体遮断器的固定侧与可动侧由虚线表示。以下，在图2、3、5中也是相同的。

图2是表示在实施例1的气体遮断器中遮断部处于开状态的侧视图。

图3是表示在实施例1的气体遮断器中遮断部从图2的状态转移至合状态的状态的侧视图。

图4是表示对在遮断弹簧附近设置的减振器与其输出传递杆进行控制的手动手柄的详细图。

图5是表示在实施例2的气体遮断器中遮断部处于合状态的侧视图。

附图标记说明：

1 共用架台

2 弹簧操作器

3 操作箱

4 气体遮断器

5a、5b、5c、5d、5e 腿部

7 密封罐

11 固定触点

12 可动触点

13 绝缘性连杆

15 机构部

22 气体杆

23 空气杆

30 输出连杆

31 主杆

32 接通凸轮

36 遮断弹簧

37 接通弹簧

51 减振器

60 手动手柄

具体实施方式

以下，使用附图对实施本发明所优选的实施例进行说明。需要注意的是，下述内容仅是实施例，其主旨并非将发明的内容限定于下述具体的形态。发明自身在满足专利权利要求的记载的范围内能够变形为各种形态是不言自明的。

实施例1

参照附图对实施例1进行说明。气体遮断器4由收纳有遮断部的密封罐7、弹簧操作器2、连接弹簧操作器2与密封罐7的机构部15构成。密封罐7借助腿部5a、5b与共用架台1连接，并且将绝缘性的气体、例如SF₆以规定的压力封入到罐内部。

在密封罐7内，经由省略图示的导体与由可动触点12与固定触点11构成的遮断部接触点进行通电。在可动触点12中，在与固定触点11相接的相反侧连接绝缘性连杆13。经由机构部15向该绝缘性连杆作用弹簧操作器2的驱动力而进行遮断部接触点的开闭。

在图1中，处于可动触点12接入到固定触点11的状态、换言之遮断部接触点的合状态。由此，从母线向输电线路侧进行通电。在通电状态下，当因落雷等在系统中流动异常电流时，向气体遮断器4输入遮断指令，从固定触点11拉开可动触点12而遮断电流。

机构部15在绝缘性连杆13的延长端侧与密封罐7的凸缘连接。然后，在机构部15的内部固定有旋转轴20，在该旋转轴20上固定有气体杆22与空气杆23。

在机构部15处设有与密封罐7连通的省略了图示的气体密封室与大气室，旋转轴20贯穿两室而进行支承，并且设有省略了图示的气体密封机构。然后，在旋转轴20的气体密封室侧连接有气体杆22，在大气室侧连接有空气杆23。在气体杆的一端连接有绝缘性连杆13。在空气杆23的一端借助销46转动自如地连结有来自弹簧操作器2的输出连杆30。

需要注意的是，空气杆22以及气体杆23并不限定于配置在机构部15，也可以配置在密封罐7的内部。此外，在上述结构中，将气体密封室与大气室在旋转轴20处进行区分，但并不限于此，也可以通过输出连杆30那样的直动部分进行区分。

接下来，说明弹簧操作器2的结构。弹簧操作器2通过固定板5c与机构部15连接，并且与共用架台1连接。此外，腿部5d、5e也与共用架台1连接。

在弹簧操作器2处，在操作箱3的内部，将圆筒状的遮断弹簧外壳34与接通弹簧外壳35固定于箱体9。此外，接通弹簧外壳35在与箱体9连接的相反端处固定于固定板5c。在两个弹簧外壳内，各自收纳有遮断弹簧36与接通弹簧37。

在图1中两方的弹簧皆处于压缩状态。遮断弹簧36的一端支承于箱体9，另一端被遮断弹簧支承部38支承。在遮断弹簧支承部38的一端连接有遮断弹簧连杆39的一端。遮断弹簧连杆39的另一端与主杆31的一端连结。主杆31在其中间部固定在转动自如地支承于箱体9的旋转轴41上。

此外，在遮断弹簧支承部38的另一端连接有输出连杆30的一端。当使本实施例的该结构与引用文献1所记载的结构进行对比时，在引用文献1的结构中，输出连杆对操作器的主杆31与空气杆23进行连结，因此输出连杆30变长，为了避免在作用急剧的压缩负载的情况下的压弯，需要使输出连杆的截面惯性矩变得大于本实施例。

在本实施例中，在进行遮断动作时，即使向输出连杆30急剧地作用压缩负载，也能够如图1所示使输出连杆30与引用文献1所述的结构相比而变短，因此能够降低输出连杆30被压弯的可能性。由此，能够提高操作器的可靠性。

需要说明的是，输出连杆30由一个构件进行图示，但也可以是将两个以上的构件通过螺纹接头进行紧固而成的构造，由此能够调整遮断部摩擦闭合量。

遮断弹簧36的动作轴沿横向配置。更优选的是，遮断弹簧36的动作轴与可动触点12的动作轴大致平行地设置。

通过设为这样的结构，与专利文献1及2所记载的结构那样遮断弹簧的动作轴与可动触点的动作轴大致正交的情况相比，能够将用于向可动触点传送操作器的驱动力的连杆机构设为简易结构，因此能够向可动触点12高效地传递操作器2的驱动力。

需要注意的是，设置接通弹簧37的位置并不特别限定，可以设置在遮断弹簧36的上侧也可以设在下侧，或者也可以设置在侧表面，为了遮断器的低重心化·抗震化，优选接通弹簧37配置于遮断弹簧36的下方的结构，更优选的是配置于垂直下方的结构。

此外，如图1所示，弹簧操作器2的接通弹簧37的一端支承于箱体9，另一端被接通弹簧支承部42支承。在接通弹簧支承部42处连接有接通弹簧连杆43的一端。在接通弹簧连杆43的另一端处转动自如地连结有接通凸轮32。接通凸轮32固定在转动自如地支承于箱体9的旋转轴44上。

在弹簧操作器2处，在通过接触点的接通动作来释放接通弹簧37之后，为了进行再压缩，将省略了图示的齿轮排与电动机设置在箱体9。另外，为了保持、释放被压缩的接通弹簧以及遮断弹簧的驱动力，将控制机构设于箱体9。

遮断弹簧36经由主杆31、旋转轴41、减振器输出杆52而与减振器51连结(图4)。减振器的输出杆52与箱体9的同主杆31相反一侧邻接配置，在减振器的输出杆部52处设有贯穿箱体9而到达箱体9外的手动手柄60。

在为了确认遮断部的摩擦闭合量而欲通过手动接通遮断部接触点那样的情况下，当使手动手柄60旋转且使减振器的输出杆52动作时，能够经由主杆31在使遮断弹簧36蓄力的同时将遮断部接触点设为接通状态。需要注意的是，在通过手动进行操作时之外，优选将手动手柄60拆卸。

利用这样的结构，能够通过拆卸操作箱3而容易地确认遮断部的摩擦闭合量等，因此操作性提高。

接下来，使用图1～图3来说明气体遮断器4的动作。首先，对从图1所示的遮断部接触点的合状态过渡到开状态的动作进行描述。在图1中，当向气体遮断器4输入遮断指令时，接触点的开动作开始。

即，在图1中，使遮断弹簧的控制机构运转，解除处于压缩状态的遮断弹簧36的限制，使遮断弹簧36释放。由此，经由遮断弹簧连杆39向输出连杆30传递遮断弹簧36的驱动力，使输出连杆30向纸面右方向移动。

然后，机构部15的空气杆23顺时针转动。旋转轴20也顺时针转动，固定于该旋转轴20的气体杆22也顺时针转动。由此，将绝缘性连杆13向图1的纸面左方向驱动，使遮断部接触点的可动触点12向纸面左方向移动而从固定触点11分离。当完成遮断弹簧36的释放时结束接触点的开动作，如图2所示在弹簧操作器2中，主杆31的一端与接通凸轮32的外周面大体抵接停止。

接下来，以下，对从图2所示的遮断部接触点的开状态转移至图3所示的接触点的合状态的动作进行说明。在图2的状态下，当向气体遮断器4输入接通指令时，省略了图示的接通弹簧的控制机构进行运转，解除处于压缩状态的接通弹簧37的限制，释放接通弹簧37。

由此，借助接通弹簧连杆43使接通凸轮32、旋转轴44顺时针转动。伴随着凸轮32的转动，凸轮32的外周面对主杆31的外周面进行按压而使主杆31逆时针转动。由此，经由遮断弹簧连杆39、遮断弹簧支承部38而压缩遮断弹簧36。

同时，输出连杆30向纸面左方向移动。由此，机构部15的空气杆23以及气体杆22顺时针转动，使绝缘性连杆13向纸面右方向移动。然后，与绝缘性连杆13连结的可动触点12向纸面右方向移动而与固定触点11相接，遮断部接触点成为合状态。当接通弹簧37的释放结束时，图3所示的接触点合动作成为结束状态。

从接触点的合动作结束的图3的状态，利用省略了图示的电动机与齿轮排，使释放的接通弹簧37进行压缩，利用控制机构来保持接通弹簧37的驱动力，转移至图1所示的状态。

在本实施例所示的气体绝缘开闭装置内封入的绝缘性的气体并不限定于SF₆，例如也可以使用SF₆与N₂、CF₄的混合气体、CO₂气体等SF₆替代气体。

此外，在本实施例所示的气体遮断器的弹簧操作器中与遮断弹簧、接通弹簧一起使用压缩螺旋弹簧，但并不限定于此，若是碟形弹簧等直动的弹性体元件，则能够容易地更换。此外，在主要的驱动源处使用压缩螺旋弹簧，在次要的驱动源处使用扭杆弹簧，也可获得与本实施例相同的效果。

本发明如上所述，将弹簧操作器的遮断弹簧的动作轴设为与可动触点的动作轴大致平行，从而能够使用简单连杆机构而将弹簧操作器的驱动力向可动触点传递，因此与由于弹簧操作器的遮断弹簧的动作轴与可动触点的动作轴大致正交等需要使用复杂的连杆机构的结构相比，能够将弹簧操作器的驱动力高效地传递到遮断部。由此，能够提高气体遮断器的可靠性。

此外，在将驱动源的弹簧的动作轴与可动触点的动作轴平行设置之外，通过在弹簧的纸面右侧端部连接使变换杆摆动的连杆，能够抑制连杆长度，且利用简单的连杆机构将弹簧的驱动力传递到可动触点，因此能够使驱动可动触点的能量效率提高。

此外，通过将弹簧操作器与密封罐分别固定在架台之上，与以往结构中较多采用的、设为操作器单臂支承于密封罐而从架台悬起的结构的遮断器比较，降低遮断动作时产生的振动对弹簧操作器造成不良影响的情况，能够提高操作稳定性。

实施例2

在图5中表示本发明的第二实施例。需要注意的是，对与实施例1相同的部分标注相同的附图标记，省略其详细说明。

在实施例1中借助由空气杆23以及气体杆22构成的杆将弹簧操作器2与同可动触点相接的绝缘性连杆13连接，但在实施例2中，省略上述两个杆，将输出连杆30直接连接于绝缘性连杆13。为了形成上述结构，将遮断弹簧36的动作轴与绝缘性连杆13的动作轴设置为大致同一直线状。

采用这样的结构，与实施例1相比，能够将遮断弹簧的弹簧力呈直线状更高效地传递至可动触点，因此在提升气体遮断器的遮断性能之外，能够省略动作复杂的连杆机构部，因此也提高气体遮断器的可靠性。

需要注意的是，设置接通弹簧37的位置并不特别限定，可以设在遮断弹簧36的上侧也可以设在下侧，或者也可以设在侧表面。在将接通弹簧37配置在遮断弹簧36的下方的情况下，与实施例1的结构相比能够进一步抑制气体遮断器的整体高度，因此在上述的效果之外，能够实现进一步的低重心化、抗震化。

Claims

1.一种气体遮断器，包括：

固定触点；可动触点，其与所述固定触点接触或者分离；密封罐，其在内部具有所述固定触点与所述可动触点且封入有绝缘性气体；操作器，其驱动所述可动触点，

所述气体遮断器的特征在于，

所述操作器具有驱动源的弹性体、对所述弹性体进行保持以及释放的控制机构、将所述弹性体的驱动力向所述可动触点传递的连杆机构，

所述弹性体由遮断动作用弹性体与接通动作用弹性体构成，

所述遮断动作用弹性体在所述连杆机构与所述控制机构之间沿着横向配置动作轴。

2.根据权利要求1所述的气体遮断器，其中，

所述遮断动作用弹性体的动作轴设置为与所述可动触点的动作轴大致平行。

3.根据权利要求1所述的气体遮断器，其中，

所述遮断动作用弹性体的动作轴与所述可动触点的动作轴设置在同一直线上。

4.根据权利要求1所述的气体遮断器，其中，

所述控制机构在承受来自遮断动作用弹性体的驱动力的主杆的旋转轴上具有向缓和所述驱动力的缓冲装置传递所述驱动力的输出传递杆，

所述输出传递杆在所述控制机构的端部具有对所述输出传递杆的位置进行控制的手动手柄。