CN105280429B - 气体断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供使操作机构轻量化并且实现低温时稳定动作的气体断路器。气体断路器具有作为与断路弹簧(26)连接的主杆(5)的旋转轴的主轴(4)、作为与接通弹簧(28)连接的凸轮的旋转轴的凸轮轴(2)、保持主轴(4)的主轴保持部件(1c)和保持凸轮轴(2)的凸轮轴保持部件(1b)、以及保持主轴保持部件(1c)及凸轮轴保持部件(1b)的托架(1)，在主轴保持部件(1c)与凸轮轴保持部件(1b)之间的托架(1)的一部分设置贯通孔(76)，在贯通孔(76)的至少一部分配置有发热体(73)。

Description

气体断路器

技术领域

本发明涉及气体断路器，尤其涉及一种特征为使操作机构轻量化并且即使在低温时也能实现稳定动作的气体断路器。

背景技术

作为气体断路器的操作器，通常使用获得利用气压、液压的操作力的气压操作器、液压操作器，以及通过释放作为弹性体的弹簧的压缩力来获得操作力的弹簧操作器。

采用弹簧作为驱动源的气体断路器的一个例子在专利文献1(日本专利第3823676号公报)中有记载。该气体断路器中，在操作器托架的内部设有支撑凸轮轴和主轴的轴承。而且记载了，在托架的外侧安装凸轮、主杆这样的可动部件，因此在维修、更换等时容易从外部访问。

另外，作为气体断路器的其他例子，有专利文献2(日本特开2003－199220号公报)中记载的气体断路器。该气体断路器中，操作机构收放在操作箱106内。通常的气体断路器中，为了避免冬季时操作箱内的计量仪器类冻结，多在操作箱下部设置电加热器。

现有技术文献

专利文献1：日本专利第3823676号公报

专利文献2：日本特开2003－199220号公报

但是，在专利文献1(日本专利第3823676号公报)以及2(日本特开2003－199220号公报)所示的结构中，由于在轴承中封入有润滑脂，因此在低温状态下，润滑脂的粘度增加，相对于常温状态的接通动作，存在断开时间延迟的可能性。在周围温度为零下这样的时期，使用于防止计量仪器冻结的电加热器工作，但是通常不设置容量为使托架内的轴承的滑动阻力完全与常温状态相同程度的加热器。另外，操作箱的大小根据断路器为分相操作方式还是三相一括操作方式而不同，因此有时与上述同样地电加热器的容量不足。

发明内容

本发明的目的在于解决上述课题，具体地，其目的在于提供一种能够实现弹簧操作机构的轻量化和周围气氛为低温下的稳定接通动作的气体断路器以及使用了该气体断路器的气体绝缘开闭装置。

本发明涉及的气体断路器的特征在于，具有作为与断路弹簧26连接的主杆5的旋转轴的主轴4、作为与接通弹簧28连接的凸轮的旋转轴的凸轮轴2、保持主轴4的主轴保持部件1c和保持凸轮轴2的凸轮轴保持部件1b、以及保持主轴保持部件1c及凸轮轴保持部件1b的托架1，在主轴保持部件1c与凸轮轴保持部件1b之间的托架1的一部分设置贯通孔76，在贯通孔76的至少一部分配置有发热体73。

发明的效果如下。

本发明提供的气体断路器能够兼顾动作稳定化和轻量化双方。

附图说明

图1是表示断路部接点为接通状态、断路弹簧和接通弹簧都为压缩状态的图。

图2是表示从图1的状态利用断路动作使断路弹簧释放的状态的图。

图3是表示从图2的状态利用接通动作使接通弹簧释放、断路弹簧被压缩的状态的图。

图4是表示操作机构的托架部分的立体图。

图5是表示气体断路器整体的图。

图中：

1—托架(箱体)，2—凸轮轴，3—凸轮，4—主轴，5—主杆，6—主杆的滚子，25—断路弹簧联杆，26—断路弹簧，27—接通弹簧联杆，28—接通弹簧，73—片状发热体，74—主轴轴承，75—凸轮轴轴承，76—托架的贯通孔，77—操作箱。

具体实施方式

以下，使用附图说明在实施本发明方面优选的实施例。而且，以下记载仅为实施的例子，主旨并非意图将发明内容限定为以下的具体方式。发明本身能够在满足权利要求的记载的范围内变形为各种方式，这是不言而喻的。

实施例1

参照图1至图5说明实施例1涉及的气体断路器。首先，使用图5说明气体断路器的整体结构。气体断路器100由收放有断路部的密封罐103、操作箱77等构成。密封罐103由脚部105支撑。在密封罐103内部以规定压力封入有绝缘性的气体，例如SF₆(六氟化硫)气体。

图5是断路部的接点接通的状态，可动触头63与固定触头62接触。在进行断路动作时，可动触头63从固定触头62离开。可动触头63在与固定触头62的接触端的相反端与绝缘棒64连接。旋转轴66转动自如地被接地容器103支撑。在该旋转轴66固定有杆65以及杆67的一端。杆65的另一端与绝缘棒64的一端连接。同样地，杆67的另一端与输出联杆68连接。另外，在弹簧操作机构的主轴4固定有杆69的一端。杆69的另一端与联杆68连接。主轴4以及杆69、联杆68、杆67、旋转轴66形成4节联杆机构，将弹簧操作机构和断路部连接。

说明这样构成的气体断路器100的动作。在通电时，从未图示的系统向上游侧的套筒内的导体101供给电力。从导体101向接地容器103内的接点导入电力，经由下游侧的套筒102内的导体，再次向系统供给。

由于雷电等在系统发生事故时，驱动弹簧操作器，使主轴4以及杆69顺时针旋转，使输出联杆68向下方移动。若输出联杆68移动，则杆67以及旋转轴66、杆65顺时针旋转，使绝缘棒64向图的右方移动。由此，可动触头63从固定触头62离开，接点断开，电流被切断。

此外，在本实施例中，接地容器103在水平方向上延伸，但也可以在垂直方向上延伸。另外，对在接地容器103直接安装套筒的单体气体断路器进行说明，但也可以是组装在气体绝缘开闭装置中的断路器。另外，以使用SF₆气体的气体断路器为例进行了说明，但也可以是真空断路器等其他开闭装置。

图2是表示图5中所示弹簧操作器的详细的示意图。弹簧操作器包括断路弹簧26、接通弹簧28、接通控制机构、断路控制机构、以及未图示的接通弹簧蓄力装置。图2表示弹簧操作机构的接通弹簧28以及断路弹簧26都被压缩的接通状态。

使用图2说明接通弹簧28周边的构造。在箱体1内转动自如地支撑的凸轮轴2的一端安装有凸轮3。在凸轮3，接通弹簧联杆27的一端54在凸轮3上转动自如地安装。在接通弹簧联杆27的另一端部安装有接通弹簧支架35，保持接通弹簧28的一端侧。接通弹簧28的一端配置在接通弹簧联杆27的外周，其另一端为固定端，由箱体1保持。另外，在接通弹簧28的外周设有圆筒状的接通弹簧壳72。

接着，说明接通控制机构的概要。以与安装在凸轮3的滚子18能够卡合的方式配置有接通闩锁19。该接通闩锁19为大致V字形，其屈曲部转动自如地安装在轴19a。在接通闩锁19的V字的一端，形成有与凸轮3的滚子18卡合的卡合部19b。另外，在接通闩锁19的V字型的另一端，安装有滚子21。

以一端部与滚子21能够抵接的方式配置有接通触发器22。接通触发器22形成为折弯形，以其折弯部作为旋转轴22a转动自如地安装。旋转轴22a被箱体1旋转自如地支撑。在从轴19a至接通闩锁19的滚子21的中间，安装有一端固定在箱体1的复位弹簧20。在接通触发器22与滚子21抵接侧的相反端，形成有接通触发器22b，以与该接通触发器22b能够抵接的方式配置有接通螺线管301的柱塞311。另外，如图4所示，凸轮轴2被箱体1内的轴承74支撑。

接着，说明断路弹簧周边概要。在主轴4安装有大致Y字型的主杆5的中间部。在大致Y字型的主杆5的两个端部，安装有滚子6、7。另外，在主杆5的剩余端部，转动自如地安装有断路弹簧联杆25的一端。在断路弹簧联杆25的另一端，安装有金属制的断路弹簧支架34，保持在断路弹簧联杆25的外周配置的螺旋状的断路弹簧26。断路弹簧26以由断路弹簧支架34保持的为自由端部，以相反侧为固定端部由箱体1保持。另外，在断路弹簧26的外周设有圆筒状的断路弹簧壳71。

保持、释放断路弹簧力的是断路控制机构，说明其概要(参照图1)。在固定于箱体1的轴8a，第二断路闩锁8的中间部转动自如地安装，第二断路闩锁8在形成于一端部的卡合部8b，与设于大致Y字型的主杆5的一端的滚子7卡合。在第二断路闩锁8的另一端部安装有滚子10。另外，第二断路闩锁8形成为在轴8a部折弯的形状。另外，在轴8a与第二断路闩锁的卡合部8b的中间，安装有使第二断路闩锁8向原来位置复位的复位弹簧9的一端部。该复位弹簧9的另一端部固定于箱体1。

与设在第二断路闩锁8一端的滚子10能够卡合地配置有断路闩锁11。断路闩锁11的中间部转动自如地安装在被小箱体61支撑的轴11a。另外，断路闩锁11形成为在轴11a部折弯的形状，在轴11a与滚子13的中间，安装有使一端固定在小箱体61的断路闩锁11向原来位置复位的复位弹簧12的一端部。在断路闩锁11与滚子10卡合的卡合部11b的相反侧安装有滚子13。大致L字形状的断路触发器14a的前端部以能够与该滚子13卡合的方式抵接。该前端部形成为曲面。

断路触发器14a的大致L字的角部安装在轴14c。轴14c转动自如地被小箱体61支撑，安装有在水平方向延伸的触发器杆14b，与该部件14b能够抵接地配置有释放用螺线管201的柱塞211。另外，在断路触发器14a的中间部安装有一端固定于小箱体61且使断路触发器14向原来位置复位的复位弹簧15。复位弹簧9、12、15在图2所示状态为压缩状态。

此外，本实施例中这些复位弹簧为螺旋弹簧，也可以为受扭螺旋弹簧、碟形弹簧等弹簧。

另外，如图4所示，在箱体1设有作为保持主轴4的主轴保持部件的轮毂1c和作为保持凸轮轴2的凸轮轴保持部件的轮毂1b。另外，以将这些轮毂之间连接的方式设有肋1d。而且，在轮毂1b与轮毂1c之间设有贯通孔76，并且沿其设有片状的发热体73。发热体73与省略图示的电源连接。因为想要加热箱体的轮毂部分，因此发热体优选薄、富有柔软性的加热器，即优选为片状加热器。

以下说明详细，由于利用断路器的接通动作释放接通弹簧从而使接点接通并且压缩断路弹簧，因此存在周围温度等引起的滑动阻力变化的影响大于断路动作的可能性。因此，适宜在传递接通弹簧的驱动力的凸轮轴2周边的轮毂1b设置发热体。

以下说明如上构成的气体断路器100的断路动作。在接通状态下，若输入断路指令，则气体断路器100开始断路动作。断路控制机构401的释放螺线管201励磁，柱塞211突出。柱塞211按压触发器杆14b。其结果，断路触发器14a与断路闩锁11的卡合脱离。

与断路触发器14a的卡合脱离后，断路闩锁11自由转动。断路闩锁11被第二断路闩锁8的滚子10按压，因此绕轴11a向右旋转。转动受限制的第二断路闩锁8自由转动，利用来自主杆5的滚子7的按压力，第二断路闩锁8绕轴8a向右旋转。主杆5的滚子7与第二断路闩锁8的卡合脱离后，主杆5自由转动。于是，处于压缩状态的断路弹簧26不再受限制，断路弹簧26的蓄力被释放，主杆5顺时针旋转。由此进行断路部接点的断路动作。在断路弹簧26的蓄力完全释放后，断路动作结束。主杆5的端部的滚子6与凸轮3的外周面基本抵接并停止。

接着，说明断路器的接点从断路状态向接通状态转移的动作。若向气体断路器100输入接通指令，则接通用螺线管301励磁。接通用螺线管301的柱塞311突出，按压接通触发器22。接通触发器22顺时针转动，接通闩锁19的滚子21与接通触发器22的卡合被解除。转动受限制的接通杆19自由转动，利用来自凸轮3的滚子18的按压力，接通闩锁19顺时针转动。于是，接通闩锁19与凸轮3的滚子18的卡合被解除。由于凸轮3的转动不再受限制，因此接通弹簧28的弹簧力被释放。接通弹簧联杆27向左方移动，凸轮轴2、凸轮3顺时针旋转。

随着凸轮3的转动，凸轮3的外周面与主杆5的滚子6抵接。主杆5逆时针旋转。凸轮3大致旋转半周时，在凸轮3的最大曲率半径部分，凸轮3的外周面与主杆5的滚子6抵接。此时，与主杆5连接的断路弹簧联杆25将断路弹簧26压缩到基本原来位置。接通弹簧28的蓄力完全释放后，断路器的接点被接通。此外，接通动作结束时，断路控制机构401的各杆8、11、14利用复位弹簧9、12、15的力向原来位置复位。由此断路弹簧26蓄力。

在极其寒冷地带的低温状态下，封入到支撑凸轮轴2的轴承74中的润滑脂的粘度增加，但是，如本实施例所示，利用片状的发热体73对箱体1直接加热，从而能够抑制润滑脂的粘度上升，也能抑制凸轮轴2的滑动阻力的增加。由此，能够抑制在常温状态和低温状态的断开时间的差异。另外，在断路动作时，同样能够抑制封入到支撑主轴4的凸轮轴轴承75中的润滑脂的粘度上升，因此能够抑制在常温状态和低温状态的断开时间的差异。这样，本实施例提供的气体断路器能够实现在极其寒冷地带的动作稳定化。

Claims (6)

1.一种气体断路器，具有在接地容器内对置配置的一对触头、以及操作机构，该操作机构具备利用联杆机构对上述一对触头的至少一方在接通方向以及断路方向上进行驱动的接通弹簧以及断路弹簧，

该气体断路器的特征在于，

上述操作机构具有作为与上述断路弹簧连接的主杆的旋转轴的主轴、作为与上述接通弹簧连接的凸轮的旋转轴的凸轮轴、保持上述主轴的主轴保持部件和保持上述凸轮轴的凸轮轴保持部件、以及保持上述主轴保持部件及上述凸轮轴保持部件的托架，

在上述主轴保持部件与上述凸轮轴保持部件之间的上述托架的一部分设置贯通孔，

在上述贯通孔的至少一部分配置有发热体。

2.根据权利要求1所述的气体断路器，其特征在于，

上述发热体在上述贯通孔中配置在靠近上述凸轮轴保持部件的一侧。

3.根据权利要求1所述的气体断路器，其特征在于，

上述发热体为片状。

4.一种气体断路器，具有在接地容器内对置配置的一对触头、以及操作机构，该操作机构具备利用联杆机构对上述一对触头的至少一方在接通方向以及断路方向上进行驱动的接通弹簧以及断路弹簧，

该气体断路器的特征在于，

上述操作机构具有作为与上述断路弹簧连接的主杆的旋转轴的主轴、作为与上述接通弹簧连接的凸轮的旋转轴的凸轮轴、保持上述主轴的主轴保持部件和保持上述凸轮轴的凸轮轴保持部件、以及保持上述主轴保持部件及上述凸轮轴保持部件的托架，

在上述主轴保持部件与上述凸轮轴保持部件之间设置将它们连结的连结加固部件，

在上述托架的由上述主轴保持部件和上述凸轮轴保持部件及上述连结加固部件围成的区域设置贯通孔，

在上述贯通孔的至少一部分配置有发热体。

5.根据权利要求4所述的气体断路器，其特征在于，

上述发热体在上述贯通孔中配置在靠近上述凸轮轴保持部件的一侧。

6.根据权利要求4所述的气体断路器，其特征在于，

上述发热体为片状。