CN103907168A - 气体断路器 - Google Patents

气体断路器 Download PDF

Info

Publication number
CN103907168A
CN103907168A CN201280051708.9A CN201280051708A CN103907168A CN 103907168 A CN103907168 A CN 103907168A CN 201280051708 A CN201280051708 A CN 201280051708A CN 103907168 A CN103907168 A CN 103907168A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
connecting rod
seal bar
gas
lever
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201280051708.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103907168B (zh
Inventor
纲田芳明
岛村旭
落合隆介
丸岛敬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN103907168A publication Critical patent/CN103907168A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103907168B publication Critical patent/CN103907168B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/30Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/42Driving mechanisms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/46Interlocking mechanisms
    • H01H33/50Interlocking mechanisms for interlocking two or more parts of the mechanism for operating contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/53Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/56Gas reservoirs
    • H01H33/565Gas-tight sealings for moving parts penetrating into the reservoir
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/40Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/91Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Circuit Breakers (AREA)

Abstract

实现将操作机构的操作力向可动电极部传递的杆的动作速度的提高。在与封入了绝缘性气体的容器内所存放的可动电极部连结的操作杆的一端连结第一连杆的一端。在第一连杆的另一端连结放大杠杆的一端,在放大杠杆的另一端连结第二连杆的一端。在第二连杆的另一端连结固定在容器的隔壁上的支撑轴承的一端,在放大杠杆的大致中央连结密封杆的一端。在密封杆的另一端连结第三连杆的一端,第三连杆的另一端与操作机构的输出部连结。第二连杆(12)上的第二直线(12c)与密封杆(14)的动作轴线(14c)所成的角度即支撑连杆初始角度(θ)设定为-2°至0°的范围。

Description

气体断路器
技术领域
本发明的实施方式涉及一种气体断路器,具备将操作机构的操作力向可动电极部传递的杆或连杆。
背景技术
变电所、转换站所设置的气体绝缘开闭装置,使用吹气形等的气体断路器。在气体断路器中设置有密封绝缘性气体的容器,在该容器内部即绝缘性气体的气氛中,固定电极部以及可动电极部能够接触或分离地对置配置。此外,在气体断路器中,在容器外部即大气侧设置有操作机构。操作机构是通过对容器内部的可动电极部赋予操作力来使可动电极部动作的机构。
并且,在气体断路器中,为了将操作机构的操作力即位移输出向可动电极部侧的位移传递·变换,而组合设置有多个能够转动的连杆、或直线地移动的杆。此外,在操作机构的输出位移相对于可动电极部的位移较短的情况下,有时使操作机构的输出位移放大的杠杆与杆连结。通过将杠杆与杆连接,能够通过杠杆的摆动来确保杆的移动行程。
作为进行直线运动的杆,已知操作杆、密封杆。操作杆是对可动电极部赋予驱动力的杆,杆整体配置在容器内。另一方面,密封杆是贯通容器的隔壁的杆,可滑动地配置于容器的隔壁上所固定的密封轴承(具有气体密封功能)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第1896131号
专利文献2:日本专利第3538274号
专利文献3:日本特开平9-63425号公报
发明内容
发明要解决的课题
在以往的气体断路器中存在如下那样的课题。在气体断路器中将操作机构的操作力向可动电极部传递的情况下,组合使用直线地移动的杆和旋转的连杆,因此在杆的动作轴线上沿着与动作方向正交的方向产生分力。
特别是,在杆上连接了位移放大用的杠杆的情况下,杠杆的惯性力成为较大的负载而施加于杆,因此产生较大的分力。该分力作用于对杆进行滑动支撑的部分,因此对于杆的摩擦力增大。作为其结果,杆的动作速度变慢。
此外,由于上述分力而杆中还产生弯曲应力,杆有可能变形。由此,为了防止杆的变形,具有将杆的截面积(截面系数)较大地设定的趋势。如果使杆大径化,则杆的质量也与其呈正比例地增大,成为使杆的动作速度降低的重要因素。
杆的动作速度直接影响气体断路器的遮断速度,因此对杆的动作速度进行确保是不可欠缺的。因此,在以往,为了对杆的动作速度进行确保,而采用驱动能量较大的大型的操作机构。但是,如果使操作机构大型化,则产生导致成本增大和气体断路器整体大型化这种不良情况。
本发明的实施方式是为了解决上述课题而进行的。本实施方式的目的在于提供一种气体断路器,实现将来自操作机构的操作力向可动电极部传递的杆的动作速度的提高,实现驱动能量较小的操作机构的应用,紧凑且经济性以及可靠性良好。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本实施方式的气体断路器的特征在于,具有如下的(a)~(j)。
(a)可动电极部以及固定电极部,在密封了绝缘性气体的容器内对置配置为能够接触或分离。
(b)操作机构,安装于上述容器的隔壁外侧,从输出部对上述可动电极部输出操作力。
(c)操作杆,一端部安装于上述可动电极部。
(d)第一连杆,一端部能够旋转地安装于上述操作杆。
(e)杠杆,一端部能够旋转地安装于上述第一连杆。
(f)支撑轴承,隔着具有绝缘性的间隔件固定于上述容器的隔壁。
(g)第二连杆,一端部能够旋转地安装于上述杠杆,另一端部能够旋转地安装于上述支撑轴承。
(h)密封轴承,贯通上述容器的隔壁。
(i)密封杆,能够旋转地安装于上述杠杆的中央附近,可滑动地支撑于上述密封轴承。
(j)第三连杆,一端部能够旋转地安装于上述密封杆,另一端部安装于上述操作机构的输出部。
附图说明
图1是表示第一实施方式的接通状态的截面图。
图2是表示第一实施方式的遮断状态的截面图。
图3是图1的局部放大截面图。
图4是表示接通状态和遮断状态的中间位置的局部放大图。
图5是图2的局部放大截面图。
图6是表示将支撑连杆初始角度θ设定为0°的情况下的遮断动作状态的可动电极部的行程和力F3y的计算结果的图表。
图7是表示将支撑连杆初始角度θ设定为-5°的情况下的遮断动作状态的可动电极部的行程和力F3y的计算结果的图表。
图8是表示将支撑连杆初始角度θ设定为0°的情况下的遮断动作状态的可动电极部的行程和密封杆的弯曲应力σ的计算结果的图表。
图9是表示将支撑连杆初始角度θ设定为-5°的情况下的遮断动作状态的可动电极部的行程和密封杆的弯曲应力σ的计算结果的图表。
图10是表示支撑连杆初始角度θ和力F3y的最大值与最小值的绝对值之和Fabs之间的关系的图表。
图11是表示第二实施方式的接通状态的局部放大图。
图12是图11的侧视图。
具体实施方式
(1)第一实施方式
使用图1~图10对第一实施方式的吹气形气体断路器进行说明。在图1中表示气体断路器的接通状态,在图2中表示气体断路器的遮断状态。图3~图5是气体断路器中所设置的连杆机构的局部放大图,图3表示接通状态,图4表示接通状态与遮断状态的中间状态,图5表示遮断状态。图6~图10是用于对第一实施方式的作用效果进行说明的图表。
[构成]
(气体断路器的概要)
如图1以及图2所示那样,在本第一实施方式的吹气形气体断路器中,设置有密封了绝缘性气体的容器1。在容器1的内部使能够接触或分离的可动电极部2和固定电极部3对置配置。
可动电极部2包括可动电弧电极2a和可动主电极2b,固定电极部3包括固定电弧电极3a和固定主电极3b。随着可动电极部2的动作,可动主电极2b和固定主电极3b接触或分离,可动电弧电极2a和固定电弧电极3a接触或分离。
在容器1的隔壁1a的内侧(绝缘性气体气氛侧)固定有支撑部6。在支撑部6的一部分设置有用于进行电绝缘的绝缘部6a。在容器1的隔壁1a的外侧(大气侧)固定有机构支座1b。此外,在容器1的隔壁1a上设置有具有气体密封功能的密封轴承1c。
(操作机构)
在容器1的机构支座1b上配置有操作机构8。操作机构8是对可动电极部2赋予操作力而使其动作的机构。操作机构8使用利用了弹簧等弹性体的机构、或利用了流体的压力的机构,并能够旋转地设置有输出操作力的输出部16。
(可动电极部)
在可动电极部2嵌合有绝缘喷嘴4,并且配置有用于对绝缘性气体进行加压的压力室7。压力室7构成为,通过对室内的绝缘性气体进行压缩,由此随着遮断动作而从可动电弧电极2a与绝缘喷嘴4之间喷出绝缘性气体。
在第一实施方式中,作为用于将操作机构8的操作力向可动电极部2侧传递的构件,设置有2根杆5、14、3个连杆10、12、15以及用于将位移放大的放大杠杆11。这些构件通过6个销10a、10b、12a、12b、14a、14b来连结。
关于杆、杠杆以及连杆,从可动电极部2侧朝向操作机构8侧,依次配置有操作杆5、第一连杆10、放大杠杆11、第二连杆12以及密封杆14、第三连杆15。此外,在以下的说明中,对于连杆机构所包含的杆以及连杆,将靠近可动电极部2的端部定义为前端部,将靠近操作机构8的端部定义为后端部。
操作杆5由容器1的隔壁1a的支撑部6可滑动地支撑。操作杆5的前端部与可动电极部2嵌合。在操作杆5的后端部安装有第一销10a,经由该第一销10a能够旋转地连结有第一连杆10的前端部。
在第一连杆10的后端部安装有第二销10b,经由该第二销10b能够旋转地连结有放大杠杆11的上端部。即,在第一连杆10的两端设置有第一销10a、第二销10b,通过第一销10a连结操作杆5和第一连杆10,通过第二销10b连结第一连杆10和放大杠杆11。
在放大杠杆11的下端部安装有第三销12a,经由该第三销12a能够旋转地连结有第二连杆12的前端部。在第二连杆12的后端部安装有第四销12b,通过该第四销12b连结有支撑轴承13。支撑轴承13是对第二连杆12进行支撑的部分,相对于容器1的隔壁1a的内侧夹着绝缘性的间隔件9而固定。当对第二连杆12进行总结时,在其两端设置有第三销12a、第四销12b,通过前者连结放大杠杆11和第二连杆12,通过后者连结第二连杆12和支撑轴承13。
如上所述,在放大杠杆11上下的端部安装有第二销10b和第三销12a,但除此以外,在放大杠杆11的大致中央安装有第五销14a。由此,在放大杠杆11上设置有3个销10b、12b、14a,通过第二销10b连结第一连杆,通过第三销12a连结第二连杆12,并且通过第五销14a能够旋转地连结密封杆14的前端部。
密封杆14为,在后端部经由第六销14b能够旋转地连结有第三连杆15的前端部。即,在密封杆14的两端设置有第五销14a、第六销14b,通过前者连结放大杠杆11,通过后者连结第三连杆15。此外,密封杆14为,在容器1的隔壁1a上可滑动地配置在密封轴承1c的中心部。并且,在第三连杆15的后端部连结有操作机构8的输出部16。
此外,关于第一连杆10、放大杠杆11以及密封杆14的位置关系,使用图1~图5进行说明。将对与第一连杆10卡合的第二销10b和第一销10a(图1、图2所图示)的中心进行连结的直线设为第一直线10c(图3所图示)。在可动电极部2与固定电极部3处于接通状态时,如图3所示那样,上述第一直线10c与在密封杆14的滑动方向上延伸的动作轴线14c被设定为,两者大致平行、或者从放大杠杆11观察在密封杆14侧交叉。
并且,第二连杆12、放大杠杆11以及密封杆14的位置关系被如下那样设定。如图3~图5所示那样,将对第二连杆12所包含的第四销12b与第三销12a的中心进行连结的直线设为第二直线12c。在可动电极部2与固定电极部3处于接通状态时,上述第二直线12c和密封杆14的动作轴线14c被设定为,两者大致平行、或者从放大杠杆11观察在操作杆5侧交叉。
将接通状态时第二连杆12上的第二直线12c与密封杆14的动作轴线14c所成的角度定义为支撑连杆初始角度θ。支撑连杆初始角度θ为,将相对于与动作轴线14c平行的直线向左旋转设为正值。在第一实施方式中,第一连杆10、第二连杆12、放大杠杆11以及密封杆14满足上述的位置关系,且上述支撑连杆初始角度θ被设定为-2°至0°的范围。关于将支撑连杆初始角度设定为该范围的理由,使用图6~图10的图表在之后进行详细说明。
(遮断动作)
关于第一实施方式的遮断动作,对从图1所示的接通状态到图2所示的遮断状态的过程进行说明。在图1所示的接通状态下,当操作机构8从外部接受到遮断指令时,输出部16旋转,与输出部16连结的第三连杆15开始向箭头A的方向进行移动。
与第三连杆15相连的密封杆14也向箭头A方向移动,与密封杆14连结的放大杠杆11以第三销12a为中心,向顺时针方向旋转。随着放大杠杆11的转动,与放大杠杆11相连的第一连杆10向箭头A方向移动,操作杆5和与其相连的可动电极部2也向箭头A方向移动。在以上那样的移动过程中,可动电极部2从固定电极部3分离。
放大杠杆11附近的动作为,从图3所示的接通状态经由图4所示的中间位置,转移到图5所示的遮断状态。当操作机构8的输出部16结束一定距离的移动时,从第三连杆15到可动电极2为止的移动也结束,遮断动作结束。此外,密封杆14与操作杆5的移动距离之比,与安装于放大杠杆11的3个销中的、第三销12a和第五销14a之间的距离与第三销12a和第二销10b之间的距离之比呈正比例。
(在遮断动作时对各部分作用的力)
作为在遮断动作开始时对各部分作用的力,如图3所示那样,操作机构8的操作力Fm沿着由箭头A表示的遮断方向作用。在上述操作力Fm经由第三连杆15施加于密封杆14时,在放大杠杆11的中央附近,在第五销14a上作用沿着密封杆14的动作轴线14c的力F3以及相对于上述动作轴线14c为垂直方向的力F3y。在此,将动作轴线14c的方向作为x轴,将与其垂直的方向作为y轴。
此外,在放大杠杆11的上端部,可动电极部2的惯性力和基于在压力室7内部被压缩的绝缘性气体的压力的力F1,作用于设置于第一连杆10的第二销10b。在接通时,沿着第一连杆10的第一直线10c相对于密封杆14的动作轴线14c,从放大杠杆11观察在密封杆14侧交叉。
密封杆14由密封轴承1c支撑,因此在向箭头A方向移动时,大致维持直线运动。在该情况下,当放大杠杆11以第三销12a为中心旋转时,会限制密封杆14的直线运动。因此,在密封杆14进行直线运动时,第二连杆12微小地摆动,由此放大杠杆11也摆动,对放大杠杆11和密封杆14进行连结的第五销14a追随密封杆14的直线运动。即,在密封杆14沿着箭头A方向移动时,放大杠杆11微小地摆动并且以第五销14a为中心旋转。因此,第二销10b的旋转半径为,与以放大杠杆11的第三销12a为中心旋转的情况相比较,其旋转半径变短第五销14a和第三销12a之间的距离量,第一连杆10的y轴方向的位移(第二销10b的y轴方向的位移)减少。由此,对第一连杆10施加的力F1的y轴方向成分F1y较小即可。
并且,在放大杠杆11的下端部,沿着第二直线12c的F2的力,作用于安装于第二连杆12的第三销12a。在接通时,沿着第二连杆12的第二直线12c相对于密封杆14的动作轴线14c,两者大致平行、或者从放大杠杆11观察在操作杆5侧交叉。密封杆14由密封轴承1c支撑,因此在箭头A方向上移动时,大致维持直线运动。在该情况下,当放大杠杆11以第三销12a为中心旋转时,会限制密封杆14的直线运动。因此,在密封杆14进行直线运动时,第二连杆12微小地摆动,以吸收在放大杠杆11以第三销12a为中心旋转时产生的y轴方向的位移量。如上所述,放大杠杆11为,在密封杆14沿箭头A方向移动时,微小地摆动并且以第五销14a为中心旋转。因此,第三销12a的旋转半径成为第五销14a与第三销12a之间的距离。由于第五销14a处于放大杠杆11的大致中央,因此可以说第二连杆12(第三销12a)的y轴方向的位移为与第一连杆10相同的程度。由此,即使放大杠杆11摆动,也与第一连杆10同样,第二连杆12的垂直方向的位移较少。由此,施加于第二连杆12的F2的y轴方向成分F2y也较小即可。
作用于放大杠杆11的中央附近的垂直方向的力F3y,为作用于放大杠杆11的上端部的F1y与作用于放大杠杆11的下端部的F2y之和,F3y=F1y+F2y的关系成立。在第一实施方式中,F1y、F2y均较小,因此垂直方向的力F3y也变小。
然而,图3~图5所示的符号1d为相对于密封杆14的滑动支撑端。当将从位于放大杠杆11中央的第五销14a的中心到该滑动支撑端1d为止的距离设为S时,在滑动支撑端1d作用于密封杆14的弯曲力矩M能够通过M=F3y·S来求出。由此,密封杆14的弯曲应力σ通过σ=M/Z来求出。Z为密封杆14的截面系数。
密封轴承1c与密封杆14之间的摩擦力Ff为,当将摩擦系数设为μ时,Ff=μ·F3y这种关系成立。此时,当摩擦力Ff较大时,遮断动作时的抵抗力增大而成为遮断速度的降低原因。因此,当摩擦系数μ为一定时,为了使摩擦力Ff减小,重要的是相对于动作轴线14c减小垂直方向的力F3y
此外,支撑连杆初始角度θ是接通状态时的第二直线12c与密封杆14的动作轴线14c所成的角度,因此沿着第二直线12c的力F2的方向根据支撑连杆初始角度θ而变化。力F2的y轴方向成分F2y是决定垂直方向的力F3y的要素。由此,支撑连杆初始角度θ的大小会对垂直方向的力F3y产生影响。
关于支撑连杆初始角度θ对垂直方向的力F3y带来的影响,参照图6~图7进行说明。图6表示气体断路器的遮断动作时的可动电极部2的行程与垂直方向的力F3y的时间履历的计算结果。此时的支撑连杆初始角度θ为θ=0°。当气体断路器的遮断动作开始时,垂直方向的力F3y的绝对值从零逐渐变大,在遮断动作的后半段由于操作机构8内的制动装置(未图示)的作用,而垂直方向的力F3y的方向反转。然后,当气体断路器的遮断动作结束时,垂直方向的力F3y再次成为零。
图7是表示将支撑连杆初始角度θ设定为θ=-5°的情况下的遮断动作时的可动电极2的行程和垂直方向的力F3y的时间履历的计算结果的图表。当将图7与图6进行比较时可知,在图7中,垂直方向的力F3y在遮断动作开始时从零向正侧变化,然后逐渐变小。
在此,如图6、图7所示那样,当将垂直方向的力F3y的最大值和最小值分别设为Fmax和Fmin时,可知其绝对值越小,则密封杆14的摩擦力Ff越变小。因此,如果以密封杆14的摩擦力Ff变小的方式设定支撑连杆初始角度θ,则密封杆14能够确保优良的动作速度,能够防止气体断路器的遮断速度降低。
此外,由于支撑连杆初始角度θ对垂直方向的力F3y产生影响,因此可以说对密封杆14的弯曲应力σ也产生影响。关于这一点,使用图8以及图9进行说明。图8表示气体断路器的遮断动作时的可动电极部2的行程和密封杆14的弯曲应力σ的计算结果。此时的支撑连杆初始角度θ为θ=0°。当气体断路器的遮断动作开始时,弯曲应力σ的绝对值从零开始逐渐变大,在遮断动作的后半段由于操作机构8内的制动装置(未图示)的作用,弯曲应力σ的方向反转。然后,当气体断路器的遮断动作结束时,弯曲应力σ再次成为零。
图9表示支撑连杆初始角度θ为θ=-5°的遮断动作时的可动电极2的行程和密封杆的弯曲应力σ的计算结果。当将图9与图8进行比较时可知,在图9中弯曲应力σ在遮断动作开始时从零向正侧变化,然后逐渐变小。在此,如图8所示那样,当将弯曲应力σ的最大值和最小值分别设为σmax和σmin时,其绝对值越小,则密封杆14的强度越提高。由此,通过以弯曲应力σ的最大值和最小值的绝对值变小的方式设定支撑连杆初始角度θ,能够实现密封杆14的强度提高,能够进行密封杆14的小径化·轻量化。
图10表示将上述Fmax和Fmin的绝对值之和设为Fabs,支撑连杆初始角度θ变化了的情况下的关系。此外,图10表示将上述σmax和σmin的绝对值之和设为σabs,支撑连杆初始角度θ变化了的情况下的关系。如根据图10可知的那样,可知存在Fabs和σabs变得最小的支撑连杆初始角度θ。即,如图10的图表所示那样,在支撑连杆初始角度θ为-2°至0°的范围内,Fabs和σabs变得最小。因此,在第一实施方式中,将支撑连杆初始角度θ设定于-2°至0°的范围。
(接通动作)
对从图2所示的遮断状态到达图1所示的接通状态的接通动作进行说明。在图2所示的遮断状态下,当操作机构8从外部接受到接通指令时,输出部16旋转,与输出部16连结的第三连杆15开始向箭头B方向移动。与第三连杆15相连的密封杆14也向箭头B的方向移动,放大杠杆11以第三销12a为中心向逆时针方向进行旋转。第一连杆10通过放大杠杆11的转动而向箭头B的方向移动,操作杆5和与其相连的可动电极部2也进行移动。在该移动过程中可动电极部2与固定电极部3闭合。
此外,在吹气形气体断路器中,接通动作中的可动部(包括可动电极部2和连杆机构)的速度和力,一般成为遮断动作的一半以下。因此,只要根据在遮断动作时产生的力来实施连杆机构的各构成构件的强度设计就足够。
[作用效果]
如以上那样构成的第一实施方式的作用效果如下所述。
(1)第一实施方式为,将第二连杆12经由支撑轴承13固定于容器1的隔壁1a。因此,第二连杆12以及与其连结的各构件的动作性能提高,能够得到优良的动作可靠性。
(2)此外,在第一实施方式中,对于进行直线动作的杆,未使用使弯曲应力减少的引导件或辊,也没有使用安装上述引导件的壳体部等。由此,实现杆的轻量化,能够采用驱动能量较小的小型的操作机构8。由此,作为气体断路器整体也能够促进小型化,在经济上是有利的。
(3)第一实施方式为,隔着具有绝缘性的间隔件9将支撑轴承13安装于容器1。因此,能够将安装于支撑轴承13的第二连杆12与容器1接近配置。由此,不需要较大地取得第二连杆12与容器1之间的绝缘距离,能够将容器1本身小型化,能够使气体断路器进一步小型化。
(4)来自操作机构8的操作力通过放大杠杆11而减小,因此不会对第一连杆10直接作用较大的操作力。因此,能够将强度较弱的绝缘物用于第一连杆10,能够在机械强度上提高可靠性。
(5)能够减小作用于放大杠杆11的中央附近的垂直方向的力F3y,密封杆14的摩擦力Ff以及对于密封杆14的弯曲应力减少。作为其结果,即使密封杆14的截面积减小也不担心其变形,能够实现密封杆14的小径化·轻量化。由此,密封杆14的动作速度显著提高。
(6)并且,在第一实施方式中,通过将支撑连杆初始角度θ设定为-2°~0°,由此能够使密封轴承1c与密封杆14之间的摩擦力Ff最小化,获得迅速的遮断速度。此外,还能够使对密封杆14作用的弯曲应力σ减少,根据这一点也能够使气体断路器的遮断速度大幅度提高。
(7)并且,在第一实施方式中,通过间隔件9将支撑轴承13固定于容器1的隔壁1a,因此通过对间隔件9的厚度尺寸进行调整,能够容易地调整第二连杆12与密封杆14所成的角即支撑连杆初始角度θ。由此,能够使气体断路器的遮断速度适当地提高。
(2)第二实施方式
使用图11~图12对第二实施方式的吹气形气体断路器进行说明。图11是气体断路器的接通状态的局部放大图,图12是从图11的箭头C方向观察的侧视截面图。此外,对于与第一实施方式相同或者类似的部分赋予共用的符号,并省略重复的说明。
[构成]
如图11以及图12所示那样,引导辊17能够旋转地配置于密封杆14的第五销14a。引导板18固定于隔壁1a,在其内部配置有长孔18a。长孔18a的长边方向与动作轴线14c平行。引导辊17可滑动地插入、支撑于长孔18a。
(遮断动作)
对在如此构成的第二实施方式中、从图11所示的接通状态起的遮断动作进行说明。各构成构件进行与第一实施方式的遮断动作同样的动作,引导辊17一边旋转一边沿着长孔18a进行移动。此时,垂直方向的力F3y经由引导辊17向长孔18a传递,但从长孔18a受到相同大小的反作用力。此外,第二实施方式的接通动作进行与第一实施方式的接通动作大致同样的动作,根据图11和在第一实施方式中使用的图1~图5能够容易地类推,因此省略说明。
[作用效果]
上述那样的第二实施方式,除了上述第一实施方式所具有的作用效果,还具有如下那样的独自的作用效果。即,在密封杆14上不作用弯曲力矩M,M=0。由此,密封杆14的弯曲应力σ也成为σ=0。因此,不需要使密封杆14的截面系数Z增大。作为其结果,能够进一步促进密封杆14的小径化·轻量化。
此外,在第二实施方式中,垂直方向的力F3y不作用于密封轴承1c。因此,摩擦力Ff大致成为零,能够防止摩擦力Ff增大导致的遮断速度降低。但是,产生由引导辊17与长孔18a的接触引起的摩擦力,但是一般的转动摩擦系数为滑动摩擦系数的1/100以下。因此,由转动引起的摩擦力增大较微小,对遮断速度的降低大致不会产生影响。
此外,第二实施方式为,对密封杆14进行滑动支撑的引导辊17配置于密封杆14的第五销14a,因此不需要通过增加引导构造来加长密封杆14的全长。此外,在第二实施方式中,由于采用引导板18,因此与圆筒形等的引导构件相比,能够以低成本来构成。
并且,只要适当取得在上述第一实施方式中说明了的支撑连杆初始角度θ,则在第二实施方式中也能够使垂直方向的力F3y减小。由此,不需要稳固地构成引导板18和引导辊17,能够以更低成本来构成,并且能够进一步减少转动引起的摩擦力。由此,能够可靠地防止气体断路器的遮断速度的降低。
(3)他的实施方式
此外,上述实施方式在本说明书中是作为一个例子而提示的,不意图限定发明的范围。即,能够通过其它各种方式来实施,在不脱离发明范围的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形例包含于发明的范围、主旨,同样包含于专利请求范围记载的发明和其均等的范围。例如,在上述第二实施方式中,使引导辊17沿着长孔18a进行引导,但也可以使第五销14a直接沿着长孔18a进行引导。
工业可利用性
本发明作为杆的动作速度良好、紧凑且经济性以及可靠性优良的装置,能够适用于气体断路器。
符号的说明
1…容器
1a…隔壁
1b…机构支座
1c…密封轴承
2…可动电极部
3…固定电极部
5…操作杆
8…操作机构
9…间隔件
10…第一连杆
10a…第一销
10b…第二销
10c…第一直线
11…放大杠杆
12…第二连杆
12a…第三销
12b…第四销
12c…第二直线
13…支撑轴承
14…密封杆
14a…第五销
14b…第六销
15…第三连杆
16…输出部
17…引导辊
18…引导板
18a…长孔

Claims (9)

1.一种气体断路器,其特征在于,具备:
可动电极部以及固定电极部,在密封了绝缘性气体的容器内对置配置为能够接触或分离;
操作机构,安装于上述容器的隔壁外侧,从输出部对上述可动电极部输出操作力;
操作杆,该操作杆的一端部安装于上述可动电极部;
第一连杆,该第一连杆的一端部能够旋转地安装于上述操作杆;
杠杆,该杠杆的一端部能够旋转地安装于上述第一连杆;
支撑轴承,隔着具有绝缘性的间隔件固定于上述容器的隔壁;
第二连杆,该第二连杆的一端部能够旋转地安装于上述杠杆,该第二连杆的另一端部能够旋转地安装于上述支撑轴承;
密封轴承,贯通上述容器的隔壁;
密封杆,能够旋转地安装于上述杠杆的中央附近,可滑动地支撑于上述密封轴承;以及
第三连杆,该第三连杆的一端部能够旋转地安装于上述密封杆,该第三连杆的另一端部安装于上述操作机构的输出部。
2.如权利要求1记载的气体断路器,其特征在于,
在上述电极部处于接通状态时,上述第一连杆的沿着长边方向的中心线与上述密封杆的动作轴线相对于上述杠杆在上述密封杆侧交叉,
上述第二连杆的沿着长边方向的中心线与上述密封杆的动作轴线相对于上述杠杆在上述操作杆侧交叉。
3.如权利要求1记载的气体断路器,其特征在于,
在上述电极部处于接通状态时,上述第一连杆的沿着长边方向的中心线与上述密封杆的动作轴线相对于上述杠杆在上述密封杆侧交叉,
上述第二连杆的沿着长边方向的中心线与上述密封杆的动作轴线大致平行。
4.如权利要求1至权利要求3中任一项记载的气体断路器,其特征在于,
在上述隔壁上固定有具有长孔的引导板,
在上述杠杆与上述密封杆的连结部分安装有连结销,
上述连结销可滑动地插入上述引导板的上述长孔,
上述长孔的长边方向与上述密封杆的直线运动的方向一致。
5.如权利要求4记载的气体断路器,其特征在于,
在上述连结销上能够旋转地配置引导辊,上述引导板的上述长孔与上述引导辊被可滑动地连结。
6.如权利要求1至权利要求5中任一项记载的气体断路器,其特征在于,
上述第一连杆由电绝缘物构成。
7.如权利要求1至权利要求6中任一项记载的气体断路器,其特征在于,
在上述支撑轴承与上述容器的隔壁之间插入具有绝缘性的间隔件。
8.如权利要求1至权利要求7中任一项记载的气体断路器,其特征在于,
上述操作机构的驱动源使用弹性体。
9.如权利要求1至权利要求7中任一项记载的气体断路器,其特征在于,
上述操作机构的驱动源使用流体的压力。
CN201280051708.9A 2011-10-21 2012-10-17 气体断路器 Active CN103907168B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011232279 2011-10-21
JP2011-232279 2011-10-21
PCT/JP2012/006629 WO2013057936A1 (ja) 2011-10-21 2012-10-17 ガス遮断器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103907168A true CN103907168A (zh) 2014-07-02
CN103907168B CN103907168B (zh) 2016-11-23

Family

ID=48135113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280051708.9A Active CN103907168B (zh) 2011-10-21 2012-10-17 气体断路器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8963039B2 (zh)
EP (1) EP2770519B1 (zh)
JP (1) JP5735123B2 (zh)
CN (1) CN103907168B (zh)
BR (1) BR112014009426B1 (zh)
IN (1) IN2014DN03043A (zh)
WO (1) WO2013057936A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109416987B (zh) * 2016-07-06 2020-06-16 Abb瑞士股份有限公司 用于hv应用的快速接地开关装置
DE102016213158A1 (de) 2016-07-19 2018-01-25 Siemens Aktiengesellschaft Schaltgeräteanordnung
EP3285276B1 (en) * 2016-08-19 2021-09-29 General Electric Technology GmbH Drive rod and method of manufacturing a drive rod
KR102171601B1 (ko) 2019-01-04 2020-10-29 효성중공업 주식회사 가스절연개폐기용 전극구동장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5604340A (en) * 1994-05-23 1997-02-18 Hitachi, Ltd. Gas insulated switchgear insertion resistor and main contacts operating mechanism having time delay feature
JPH0963425A (ja) * 1995-08-21 1997-03-07 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁開閉器
JPH09190743A (ja) * 1996-01-09 1997-07-22 Mitsubishi Electric Corp 開閉器の連結装置
JP2000003643A (ja) * 1998-06-15 2000-01-07 Mitsubishi Electric Corp 開閉装置
CN101060234A (zh) * 2006-04-17 2007-10-24 琴亚油压株式会社 气体绝缘开关装置用操作装置
CN101770891A (zh) * 2009-01-06 2010-07-07 日本Ae帕瓦株式会社 气体断路器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58113928U (ja) * 1982-01-29 1983-08-04 日新電機株式会社 ロ−ラガイド連結機構
JPH0619937B2 (ja) * 1986-07-14 1994-03-16 三菱電機株式会社 ガス遮断器用連結装置
FR2821696B1 (fr) * 2001-03-01 2003-04-25 Alstom Disjoncteur haute tension ayant une commande a ressorts avec un ressort additionnel de recuperation d'energie
JP4881120B2 (ja) * 2006-10-03 2012-02-22 株式会社東芝 開閉器の操作機構

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5604340A (en) * 1994-05-23 1997-02-18 Hitachi, Ltd. Gas insulated switchgear insertion resistor and main contacts operating mechanism having time delay feature
JPH0963425A (ja) * 1995-08-21 1997-03-07 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁開閉器
JPH09190743A (ja) * 1996-01-09 1997-07-22 Mitsubishi Electric Corp 開閉器の連結装置
JP2000003643A (ja) * 1998-06-15 2000-01-07 Mitsubishi Electric Corp 開閉装置
CN101060234A (zh) * 2006-04-17 2007-10-24 琴亚油压株式会社 气体绝缘开关装置用操作装置
CN101770891A (zh) * 2009-01-06 2010-07-07 日本Ae帕瓦株式会社 气体断路器

Also Published As

Publication number Publication date
EP2770519A1 (en) 2014-08-27
US20130098875A1 (en) 2013-04-25
EP2770519A4 (en) 2015-07-08
BR112014009426B1 (pt) 2021-03-16
WO2013057936A1 (ja) 2013-04-25
IN2014DN03043A (zh) 2015-05-08
CN103907168B (zh) 2016-11-23
US8963039B2 (en) 2015-02-24
EP2770519B1 (en) 2017-04-26
BR112014009426A2 (pt) 2017-04-18
JP5735123B2 (ja) 2015-06-17
JPWO2013057936A1 (ja) 2015-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103907168A (zh) 气体断路器
JP2007087836A (ja) 電力用ガス遮断器
JP5791847B1 (ja) バイパススイッチ
US8196972B2 (en) Latching device for a spring-type drive
WO2020207334A1 (zh) 内柔性屏移动终端的铰链及内柔性屏移动终端
US8389884B2 (en) Electrical switch apparatus having two interrupters, such as a busbar disconnector and a grounding disconnector, and including common actuator means for the movable contacts of the interrupters
US8833190B2 (en) Relative-rotation synchronous movement-aid device
US8785797B2 (en) Medium voltage circuit breaker
KR102518006B1 (ko) 중전압 스위칭 장치
SK284094B6 (sk) Vodiace, vyklápacie a aretačné zariadenie posuvných stien nákladných vagónov
KR101189654B1 (ko) 진공개폐장치용 셀프록킹 조작기구
CN110313734B (zh) 一种用于家具按压反弹开闭的集成省力结构
CN209691676U (zh) 一种传动架装置
KR20070014593A (ko) 슬라이딩 휴대폰의 슬라이드 개폐 구동 장치
JP5164535B2 (ja) 固体絶縁開閉装置
US11631553B2 (en) Operating mechanism for opening and closing at least two contacts simultaneously
WO2021129369A1 (zh) 断路器及其电阻断口传动结构
CN209401581U (zh) 一种断路器操作机构的跳扣臂结构
CN109659191B (zh) 一种开关装置及其传动结构
CN209401582U (zh) 一种断路器操作机构
US11875955B2 (en) Vacuum circuit breaker
WO2004049365A1 (ja) 真空スイッチ管の駆動機構および真空遮断器
CN215988552U (zh) 一种开关结构
KR100474380B1 (ko) 가스절연배전반용 차단기 메카니즘의 동력전달장치
WO2012063251A1 (en) Double motion circuit breaker

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant