CN104299837A - 开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供使接通位置、断路位置及接地位置这三个位置处的停止位置的精度良好并实现绝缘性能的稳定化的开关设备。开关设备具备能够切换到接通位置、断路位置及接地位置的气体绝缘接地断路器、与气体绝缘接地断路器电连接且在内部为真空的真空容器内进行电流的接通及切断的真空阀，气体绝缘接地断路器的操作装置将电动机的驱动力经由操作力传递部向气体绝缘接地断路器传递，操作力传递部具备：与气体绝缘接地断路器的可动电极连结固定的操作棒；与通过电动机驱动而旋转的轴一起进行圆弧运动的杆；将杆和操作棒连结的连结销；限位开关，伴随着杆的圆弧运动而使操作棒动作，由此驱动连结销，而通过限位开关检测接通位置、断路位置及接地位置。

Description

开关设备

技术领域

本发明涉及开关设备，尤其是涉及适合于具备通过气体绝缘进行接通、断路及接地的气体绝缘接地断路器的结构的开关设备。

背景技术

作为具备通过气体绝缘进行接通、断路及接地的气体绝缘接地断路器且即使采用气体绝缘也能够实现小型化的现有的开关设备的例子，已知有专利文献1记载的开关设备。

该专利文献1记载的开关设备的特征在于，具备直线状地移动且能够切换到接通、断路及接地这三个位置的气体绝缘接地断路器、在内部为真空的真空容器内进行电压、电流的接通及切断的真空阀、将所述气体绝缘接地断路器和所述真空阀覆盖的固体绝缘物，所述气体绝缘接地断路器与所述真空阀电连接，电压、电流的接通及切断在所述真空阀内进行。

另外，就专利文献1记载的开关设备的操作方法而言，电压、电流向线缆等高电压电路的接通通过在所述气体绝缘接地断路器导通后将所述真空阀接通来进行，电压、电流的切断通过在所述气体绝缘接地断路器导通的状态下将所述真空阀断开来进行，高电压电路的断路通过在将电压、电流切断之后将所述气体绝缘接地断路器切换到断路位置来进行，高电压电路的接地通过在将高电压电路断路之后将所述气体绝缘接地断路器切换到接地位置、并且将真空阀接通来进行。

【专利文献1】日本特开2011-41407号公报

然而，在上述的专利文献1记载的开关设备的结构中，接通、断路及接地这三个位置的精度、即接通位置、断路位置及接地位置处的触点间的间隙的精度会影响绝缘性能，因此需要研究用于使该触点间的间隙的精度良好的控制。

发明内容

本发明鉴于上述问题点而作出，其目的在于提供一种使接通位置、断路位置及接地位置这三个位置处的停止位置的精度良好且实现了绝缘性能的稳定化的开关设备。

本发明的开关设备为了实现上述目的，具备：直线状地移动且能够切换到接通位置、断路位置及接地位置的气体绝缘接地断路器；与该气体绝缘接地断路器电连接且在内部为真空的真空容器内进行电流的接通及切断的真空阀；向所述气体绝缘接地断路器及真空阀各自的可动电极施加驱动力的操作装置，所述气体绝缘接地断路器及真空阀由固体绝缘物一体覆盖，并且所述气体绝缘接地断路器的操作装置将电动机的驱动力经由操作力传递部向所述气体绝缘接地断路器传递，所述开关设备的特征在于，所述操作力传递部具备：与所述气体绝缘接地断路器的可动电极连结固定的操作棒；与通过所述电动机驱动而旋转的轴一起进行圆弧运动的杆；将该杆和所述操作棒连结的连结销；限位开关，伴随着所述杆的圆弧运动而使所述操作棒动作，由此驱动所述连结销，而通过所述限位开关检测所述气体绝缘接地断路器的接通位置、断路位置及接地位置。

【发明效果】

根据本发明，能得到一种使接通位置、断路位置及接地位置这三个位置处的停止位置的精度良好且实现了绝缘性能的稳定化的开关设备。

附图说明

图1是表示本发明的开关设备的实施例1的简要结构图。

图2是表示本发明的开关设备的实施例1的气体绝缘接地断路器的操作力传递部的详细情况的简要结构图。

图3是表示本发明的开关设备的实施例1的气体绝缘接地断路器的操作力传递部的详细情况的立体图。

图4是图3的主视图。

符号说明

1…真空开关设备，2…模制开关，3…操作装置，4…操作力传递部，5…真空阀，6…气体绝缘接地断路器，7…第一固定电极，8…第二固定电极，9…第三固定电极，10…母线用模制衬套，11…固定电极，12…可动电极，13…柔性导体，14…可动导体，15…波纹管，16…模制衬套，17…电压检测器，18…电弧屏蔽件，19…固定导体，20…真空容器，21…连结销，22A…接通位置检测用限位开关，22B…断路位置检测用限位开关，22C…接地位置检测用限位开关，23…引导配件，23A…第一椭圆孔，24A、24B、24C…滚子，25…电动机，25A…电动机的旋转轴，26…操作器，27…固体绝缘物，33…馈电导体，43…气体中可动电极，50…主杆，51、61…三相杆，51A、61A…轴，52、62…气体绝缘操作棒，53、63…操作棒，55…操作器侧棒，61B…轴，61C…第二椭圆孔，65A…第一级链条，65B…第二级链条，66A…第一级齿轮，66B…第二级齿轮。

具体实施方式

以下，基于图示的实施例来说明本发明的开关设备。

【实施例1】

图1至图4示出本发明的开关设备(switch gear)的实施例1即真空开关设备。

如该图所示，本实施例的真空开关设备1大致包括模制开关2、操作装置3和操作力传递部4。以下，说明各自的详细结构。

上述的模制开关2中，具有真空绝缘中的接通、切断功能的真空阀5和具备接通、断路及接地功能的3位置型的气体绝缘接地断路器6由环氧树脂等固体绝缘物27一体地覆盖而形成，而且，真空阀5和气体绝缘接地断路器6通过柔性导体13而电连接。

气体绝缘接地断路器6的第一固定电极7与连接于母线的母线用模制衬套10内的母线侧导体(未图示)连接。而且，气体绝缘接地断路器6的第二固定电极8连接于柔性导体13而与真空阀5侧的可动导体14连接。而且，气体绝缘接地断路器6的第三固定电极9接地。

另外，气体绝缘接地断路器6的第一固定电极7、第二固定电极8及第三固定电极9各自的内周位于同一圆筒上，与该同一圆筒相当的形状的气体中可动电极43在各固定电极的内周侧滑动。气体中可动电极43与由绝缘构件构成的气体绝缘操作棒62连接，该气体绝缘操作棒62与连结于操作装置3的操作棒63连接。

接着，真空阀5具备固定电极11及与该固定电极11对置的可动电极12、与固定电极11连接的固定导体19、与可动电极12连接的可动导体14。固定电极11及可动电极12的周围由电弧屏蔽件18覆盖，以防止真空容器20因电弧的蒸气而受到污损。

真空阀5中，真空容器20内成为真空状态，通过在真空容器20与可动导体14之间设置波纹管15，由此能够在保持真空容器20内的真空状态的情况下使可动导体14动作。固定导体19与馈电导体33连接，馈电导体33的前端成为被绝缘模制了的模制衬套16。而且，在馈电导体33的中途连接有电压检测器17，能够测定向负载侧供给的电压。可动导体14在真空容器20的外部与柔性导体13连接且与由绝缘构件构成的真空阀5用的气体绝缘操作棒52连接，其中该柔性导体13与上述的气体绝缘接地断路器6的第二固定电极8连接。气体绝缘操作棒52与配置在操作力传递部4侧的真空阀5用的操作棒53连接。

并且，母线用模制衬套10内的母线侧导体(未图示)、气体绝缘接地断路器6的第一固定电极7、第二固定电极8、真空容器20、馈电导体33及气体绝缘操作棒52、62的周围一体地被绝缘模制。另一方面，关于柔性导体13，若进行模制，则无法发挥其挠性，因此不进行模制。通过使柔性导体13具有挠性，从而可动导体14能够在保持与气体绝缘接地断路器6的第二固定电极8连接的状态下沿轴向进行动作。

接下来，对操作装置3进行说明。操作装置3具备起到气体绝缘接地断路器6用的操作器的作用的电动机25、及真空阀5用的操作器26。并且，通过电动机25能对气体绝缘接地断路器6内的气体中可动电极43产生驱动力，通过操作器26能对真空阀5内的可动电极12产生驱动力。

接着，对操作力传递部4进行说明。操作力传递部4大体分为真空阀5侧和气体绝缘接地断路器6侧。

首先，真空阀5侧的操作力传递部4具备：与操作器26连接的操作器侧棒55；与该操作器侧棒55连接的主杆50；与主杆50连接的轴51A；与该轴51A连接的三相杆51；与三相杆51连接的三相的操作棒53。而且，操作棒53与真空阀5侧的气体绝缘操作棒52连接。

接着，气体绝缘接地断路器6侧的操作力传递部4具备：与电动机25的旋转轴25A连结的第一级链条65A；与该第一级链条65A啮合，并将电动机25的旋转能向轴61A传递的第一级齿轮66A；与轴61A连结的第二级链条65B；与该第二级链条65B啮合，并将来自轴61A的旋转能向轴61B传递的第二级齿轮66B；与轴61B连接，且进行圆弧运动的三相杆61；与该三相杆61连接的三相的操作棒63；将该操作棒63与三相杆61连结的连结销21。

而且，在本实施例的气体绝缘接地断路器6侧的操作力传递部4设置接通位置检测用限位开关22A、断路位置检测用限位开关22B及接地位置检测用限位开关22C，通过将电动机25的旋转运动经由第一级链条65A、第一级齿轮66A、第二级链条65B及第二级齿轮66B向轴61B传递，伴随着与该轴61B连结的三相杆61的圆弧运动而使操作棒63动作，由此驱动连结销21，而通过所述接通位置检测用限位开关22A、断路位置检测用限位开关22B及接地位置检测用限位开关22C检测气体绝缘接地断路器6的接通、断路及接地各位置。

该接通位置检测用限位开关22A、断路位置检测用限位开关22B及接地位置检测用限位开关22C设置在以覆盖三相杆61和操作棒63的由连结销21连结的连结部分的周围的方式配置的U字状的引导配件23上，且在U字状的引导配件23的两侧壁形成有沿上下方向延伸的第一椭圆孔23A，连结销21在该第一椭圆孔23A内沿上下方向移动而与配置在气体绝缘接地断路器6的接通位置、断路位置及接地位置的接通位置检测用限位开关22A、断路位置检测用限位开关22B及接地位置检测用限位开关22C接触，从而检测气体绝缘接地断路器的接通位置、断路位置及接地位置。

另外，在三相杆61的前端部形成有沿该三相杆61的长度方向延伸的第二椭圆孔61C，连结销21伴随着三相杆61的圆弧运动而在该第二椭圆孔61C内移动，并且该连结销21在第一椭圆孔23A内沿上下方向移动，由此使操作棒63上下移动。

而且，上述的接通位置检测用限位开关22A及接地位置检测用限位开关22C在气体绝缘接地断路器6的接通位置及接地位置分别设置一个，断路位置检测用限位开关22B在气体绝缘接地断路器6的断路位置设置两个。

即，在气体绝缘接地断路器6的接通位置设置的接通位置检测用限位开关22A设于U字状的引导配件23的上方，在气体绝缘接地断路器6的断路位置设置的断路位置检测用限位开关22B设于U字状的引导配件23的中央的两侧壁，在气体绝缘接地断路器6的接地位置设置的接地位置检测用限位开关22C设于U字状的引导配件23的下方。

而且，在气体绝缘接地断路器6的接通位置检测用限位开关22A、断路位置检测用限位开关22B及接地位置检测用限位开关22C所配置的第一椭圆孔23A附近设有与各限位开关一体的滚子24A、24B、24C，且通过连结销21与滚子24A、24B、24C接触，由此使气体绝缘接地断路器的接通位置、断路位置及接地位置处的接通位置检测用限位开关22A、断路位置检测用限位开关22B及接地位置检测用限位开关22C进行压入动作。

通过形成为这样的本实施例，在气体绝缘接地断路器6处于接通、断路及接地各位置时，安装于操作棒63的连结销21在接通位置处将接通位置检测用限位开关22A压入，在断路位置处将断路位置检测用限位开关22B压入，在接地位置处将接地位置检测用限位开关22C压入，由此能够进行各自的位置检测。

另外，在将气体绝缘接地断路器6的接通位置检测用限位开关22A、断路位置检测用限位开关22B及接地位置检测用限位开关22C中的一个限位开关压入的同时，向电动机25发出制动指令，由此电动机25停止。

另外，从限位开关的开启至制动指令到达期间，电动机25持续动作，连结销21也持续动作，因此通过设计成比电动机25的速度慢的减速齿轮来降低旋转速度，在从接通位置检测用限位开关22A、断路位置检测用限位开关22B及接地位置检测用限位开关22C的开启至制动指令到达期间，减小连结销21的移动量，由此能够高精度地控制接通、断路及接地各位置处的停止位置。

另外，连结销21在接通位置处能够向下方移动，在断路位置处能够向上下方向移动，在接地位置处能够向上方移动。

另外，断路位置检测用限位开关22B是能够供连结销21向上下两方向通过的滚子式，因此在连结销21以上下及下上的方式移动时，将断路位置检测用限位开关22B压入时的连结销21的位置发生变化。即，在连结销21从上压入时和从下压入时，将滚子24B压入的连结销21的位置发生变化。因此，断路位置检测用限位开关22B为了分别检测上下和下上而设置两个，且控制成使停止位置在两方向上固定。

而且，根据连结销21与接通位置检测用限位开关22A、断路位置检测用限位开关22B及接地位置检测用限位开关22C的横向上的位置关系，将各限位开关压入的时机发生变化，因此通过U字状的引导配件23能够高精度地进行连结销21与接通位置检测用限位开关22A、断路位置检测用限位开关22B及接地位置检测用限位开关22C的定位。

如以上说明那样，根据本实施例的开关设备，能够使接通位置、断路位置及接地位置这三个位置处的停止位置的精度良好，并实现绝缘性能的稳定化。

需要说明的是，本发明没有限定为上述的实施例，而包含各种变形例。例如，上述的实施例是为了便于理解地说明本发明而详细说明的实施例，并没有限定为必须具备所说明的全部结构。而且，可以将一实施例的结构的一部分置换成另一实施例的结构，而且，也可以向一实施例的结构附加另一实施例的结构。而且，关于各实施例的结构的一部分，可以进行其他的结构的追加、删除、置换。

Claims (6)

1.一种开关设备，其具备：直线状地移动且能够切换到接通位置、断路位置及接地位置的气体绝缘接地断路器；与该气体绝缘接地断路器电连接且在内部为真空的真空容器内进行电流的接通及切断的真空阀；向所述气体绝缘接地断路器及真空阀各自的可动电极施加驱动力的操作装置，所述气体绝缘接地断路器及真空阀由固体绝缘物一体覆盖，并且所述气体绝缘接地断路器的操作装置将电动机的驱动力经由操作力传递部向所述气体绝缘接地断路器传递，

所述开关设备的特征在于，

所述操作力传递部具备：与所述气体绝缘接地断路器的可动电极连结固定的操作棒；与通过所述电动机驱动而旋转的轴一起进行圆弧运动的杆；将该杆和所述操作棒连结的连结销；限位开关，伴随着所述杆的圆弧运动而使所述操作棒动作，由此驱动所述连结销，而通过所述限位开关检测所述气体绝缘接地断路器的接通位置、断路位置及接地位置。

2.根据权利要求1所述的开关设备，其特征在于，

所述限位开关设置在以覆盖所述杆和操作棒的由所述连结销连结的连结部分的周围的方式配置的U字状的引导配件上，且在所述U字状的引导配件的两侧壁上形成有沿上下方向延伸的第一椭圆孔，所述连结销沿上下方向在该第一椭圆孔内移动而与配置在所述气体绝缘接地断路器的接通位置、断路位置及接地位置的所述限位开关接触，从而检测所述气体绝缘接地断路器的接通位置、断路位置及接地位置。

3.根据权利要求2所述的开关设备，其特征在于，

在所述杆的前端部形成有沿该杆的长度方向延伸的第二椭圆孔，伴随着所述杆的圆弧运动而所述连结销在该第二椭圆孔内移动，并且所述连结销在所述第一椭圆孔内沿上下方向移动，由此使所述操作棒上下移动。

4.根据权利要求2或3所述的开关设备，其特征在于，

所述限位开关在所述气体绝缘接地断路器的接通位置及接地位置设置一个，在所述气体绝缘接地断路器的断路位置设置两个，并且在所述气体绝缘接地断路器的接通位置、断路位置及接地位置处的限位开关所配置的所述第一椭圆孔附近设置滚子，且所述连结销通过与所述滚子接触而将各位置处的限位开关压入。

5.根据权利要求4所述的开关设备，其特征在于，

在所述气体绝缘接地断路器的接通位置设置的所述限位开关设于所述U字状的引导配件的上方，在所述气体绝缘接地断路器的断路位置设置的所述限位开关设于所述U字状的引导配件的中央，在所述气体绝缘接地断路器的接地位置设置的所述限位开关设于所述U字状的引导配件的下方。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的开关设备，其特征在于，

所述气体绝缘接地断路器具备与母线侧连接的衬套侧固定电极、与所述真空阀连接的中间固定电极、作为接地电位的接地侧固定电极、及与各固定电极接触的可动电极，

所述各固定电极在所述气体绝缘接地断路器内呈直线状地设置，所述可动电极在与所述衬套侧固定电极接触时成为与母线侧导通的接通状态，所述可动电极在该可动电极与所述衬套侧固定电极的距离大于该可动电极与所述接地侧固定电极的距离的位置处成为断路状态，所述可动电极通过与所述接地侧固定电极接触而成为接地电位。