CN108352269B - 断路器的操作装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有多个独立的状态检测用限位开关的断路器的操作装置。该断路器的操作装置包括：经由输出轴向断路器主体的可动触点提供驱动力的电动机(16)；设置于以电动机(16)的驱动力来进行旋转的轴(14)和轴(15)的周围的接通状态时电动机停止用限位开关(19a)和断开状态时电动机停止用限位开关(19b)；以及设置于以电动机(16)的驱动力来进行旋转的凸轮轴(6)的周围的多个接通状态检测用限位开关(9a)和断开状态检测用限位开关(9b)。

Description

断路器的操作装置
技术领域
本发明涉及例如在封入有绝缘性气体的密封容器内收纳有开关设备的气体绝缘开关机构等所使用的、通过手动和电动来对断路器进行开关操作的断路器的操作装置。
背景技术
一般，气体绝缘开关机构利用SF6气体的优异的绝缘性能来使设备紧凑化，从而推进开关机构整体的省空间化。例如，在搭载于气体绝缘开关机构的同时具备断路器和接地开关器的功能的三位断路器的情况下，三位断路器的主电路部配置于封入有SF6气体的压力容器的内侧，将作为配置于压力容器外侧的操作装置的驱动源的电动机的驱动力经由输出轴提供给三位断路器的主电路部的可动触点，三位断路器在接通状态、断开状态和接地状态下工作。
以往，在像这样的三位断路器中，提出有使用了兼具三位断路器的状态检测和操作装置的电动机停止位置检测的功能的4个限位开关或2个带C触点限位开关的开关器的操作装置。(例如，专利文献1)。
另外，提出有以下接地装置，该接地装置使用光电开关或限位开关等机械式开关来对接地状态、开路状态进行检测，并将该开关的触点组装至电动机的电源的序列电路(sequence circuit)，从而使进行接地电极的开闭的电动机的旋转自动停止。(例如，专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4146125号公报
专利文献2：日本专利特开平11－75305号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在现有的开关器的操作装置中，使用了兼具三位断路器的状态检测和操作装置的电动机停止位置检测的功能的限位开关。另外，在现有的接地装置中，也使用对接地状态、开路状态进行检测的开关来进行使接地电极开闭的电动机的停止。因此，例如在需要对其他多个设备通知三位断路器等的状态的情况等下，需要多个状态检测用限位开关，但在设有多个状态检测用限位开关的情况下，若使一个或多个状态检测用限位开关兼具电动机停止的功能，则可以想到因状态检测用限位开关的个体差异、组装偏差等有时会导致如下等产生误动作的情况：即，产生即使电动机停止时也未完成状态检测的状态检测用限位开关，因此，存在需要多个独立于其他位置而不兼用作电动机停止位置检测的状态检测用限位开关的问题。
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于，提供具有多个独立的状态检测用限位开关的断路器的操作装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的断路器的操作装置的特征在于，包括：电动机，该电动机经由输出轴向断路器主体的可动触点提供驱动力；电动机停止用限位开关，该电动机停止用限位开关设置于以所述电动机的驱动力来进行旋转的轴的周围，分别对所述断路器主体的接通状态和断开状态下的电动机停止位置进行检测；以及多个状态检测用限位开关，该多个状态检测用限位开关设置于以所述电动机的驱动力来进行旋转的轴的周围，对所述断路器主体的接通状态和断开状态进行检测。
发明效果
根据本发明，包括：电动机，该电动机经由输出轴向断路器主体的可动触点提供驱动力；电动机停止用限位开关，该电动机停止用限位开关设置于以所述电动机的驱动力来进行旋转的轴的周围，分别对所述断路器主体的接通状态和断开状态下的电动机停止位置进行检测；以及多个状态检测用限位开关，该多个状态检测用限位开关设置于以所述电动机的驱动力来进行旋转的轴的周围，对所述断路器主体的接通状态和断开状态进行检测，因此，具有以下效果：能获得具有多个独立的状态检测用限位开关的断路器的操作装置。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1中的断路器的操作装置的外观结构的简要结构图。
图2是从本发明实施方式1中的断路器的操作装置的电动机停止用限位开关部进行观察而得的立体图。
图3是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的电动机停止用限位开关部进行说明的说明图。
图4是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的主机构部进行说明的说明图。
图5a是表示本发明实施方式1中的断路器的操作装置的状态检测用限位开关部的立体图。
图5b是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的状态检测用限位开关部进行说明的说明图。
图6a是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的主机构部的动作进行说明的说明图。
图6b是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的主机构部的动作进行说明的说明图。
图6c是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的主机构部的动作进行说明的说明图。
图6d是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的主机构部的动作进行说明的说明图。
图6e是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的主机构部的动作进行说明的说明图。
图7a是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的状态检测用限位开关部的动作进行说明的说明图。
图7b是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的状态检测用限位开关部的动作进行说明的说明图。
图8是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的接通状态、断开状态和接地状态之间的动作进行说明的说明图。
图9a是表示本发明实施方式1中的断路器的操作装置的接通指令的控制电路的电路图。
图9b是表示本发明实施方式1中的断路器的操作装置的断开指令的控制电路的电路图。
图9c是表示本发明实施方式1中的断路器的操作装置的接地指令的控制电路的电路图。
图10是表示本发明实施方式1中的断路器的操作装置的电动机控制电路的电路图。
图11是表示本发明实施方式2中的断路器的操作装置的断开指令的控制电路的电路图。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式进行说明，在各图中对相同或相当部分标注相同标号来进行说明。
实施方式1.
图1是表示本发明实施方式1中的断路器的操作装置的外观结构的简要结构图，图2是从本发明实施方式1中的断路器的操作装置的电动机停止用限位开关部进行观察而得的立体图，图3是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的电动机停止用限位开关部进行说明的说明图，图4是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的主机构部进行说明的说明图，图5a是表示本发明实施方式1中的断路器的操作装置的状态检测用限位开关部的立体图，图5b是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的状态检测用限位开关部进行说明的说明图。
在图1中，作为断路器主体的三位断路器1将配置于封入有SF6气体的压力容器的内侧的主电路部的可动触点(未图示)与断路器的操作装置100的输出轴13直接连结，通过保持压力容器的气密性不变地进行贯穿的操作轴(未图示)来进行操作，从而在接通状态、断开状态和接地状态下进行工作。断路器的操作装置100从三位断路器1侧起由状态检测用限位开关部2、主机构部3、电动机停止用限位开关部4和开闭部5构成。开闭部5主要由对手动操作手柄的插入进行控制的开闭器构成，从开闭部5侧执行断路器的操作装置100的手动操作，这与现有技术结构相同，省略详细说明。
在图2和图3中，电动机停止用限位开关部4设有通过齿轮10a和齿轮10b来联动旋转的DS操作轴14和ES操作轴15，安装于驱动用电动机16的转轴的齿轮与齿轮10a相啮合，DS操作轴14和ES操作轴15利用电动机16的驱动力来进行旋转。在DS操作轴14上，固定有接通状态时电动机停止用凸轮18a，使安装于该轴周围的接通状态时电动机停止用限位开关19a动作。另外，ES操作轴15上固定有断开状态时电动机停止用凸轮18b和接地状态时电动机停止用凸轮18c，分别使安装于该轴周围的断开状态时电动机停止用限位开关19b和接地状态时电动机停止用限位开关19c动作。
此外，接通状态时电动机停止用限位开关19a用于在三位断路器1从断开状态转移至接通状态之后停止驱动用电动机16。断开状态时电动机停止用限位开关19b共用于三位断路器1从接通状态转移至断开状态之后和从接地状态转移至断开状态之后，其停止驱动用电动机16，通过共用能减少限位开关的使用数。接地状态时电动机停止用限位开关19c在三位断路器1从断开状态转移至接地状态之后停止驱动用电动机16。另外，在各电动机停止用限位开关不动作时触点闭合，若利用电动机停止用凸轮来动作则触点断开。
在图4中，主机构部3由固定于输出轴13的十字轮齿轮11、以及固定于ES操作轴15而与十字轮齿轮11相啮合的操作杆12构成，后文中将详细进行动作说明，若操作杆12旋转1周(360度)，则十字轮齿轮11和输出轴13旋转45度。
在图2、图5a以及图5b中，状态检测用限位开关部2将凸轮轴用齿轮7和状态检测用凸轮8固定于凸轮轴6，在凸轮轴6的周围等分成60度间距地分别配置有多个沿轴向安装成3级堆叠的接通状态检测用限位开关9a、断开状态检测用限位开关9b和接地状态检测用限位开关9c。凸轮轴用齿轮7与固定于ES操作轴15的齿轮(未图示)相啮合，从而若ES操作轴15旋转约1周(360度)，则凸轮轴6旋转60度。此外，在进一步需要多个状态检测用限位开关的情况下，能与DS操作轴14联动地再设置一组同样的结构。另外，轴向的堆叠数并不局限于3级堆叠，可以根据需要设置多级，能通过变更级数来调整状态检测用限位开关的数量。
这里，对断路器的操作装置100中的电动控制时的控制电路进行说明。
图9a是表示本发明实施方式1中的断路器的操作装置的接通指令的控制电路的电路图，图9b是表示本发明实施方式1中的断路器的操作装置的断开指令的控制电路的电路图，图9c是表示本发明实施方式1中的断路器的操作装置的接地指令的控制电路的电路图，图10是表示本发明实施方式1中的断路器的操作装置的电动机控制电路的电路图。
在图9a中，接通指令的控制电路由从输入接通指令信号的电动机控制用继电器的b触点21b经由断开状态检测用限位开关9b到断开状态至接通状态用电磁接触器22为止的电路、以及从断开状态至接通状态用电磁接触器的触点22a经由断开状态检测用限位开关9b和接通状态时电动机停止用限位开关19a的并联连接电路到断开状态至接通状态用电磁接触器22为止的自锁电路构成。
在图9b中，断开指令的控制电路共用于从接地状态转移至断开状态的情况和从接通状态转移至断开状态的情况这两种情况，由从输入断开指令信号的电动机控制用继电器的b触点21b经由接地状态检测用限位开关9c到接地状态至断开状态用电磁接触器23为止的电路、从接地状态检测用限位开关9c和断开状态时电动机停止用限位开关19b的并联连接电路经由接地状态至断开状态用电磁接触器的触点23a到接地状态至断开状态用电磁接触器23为止的自锁电路、从输入断开指令信号的电动机控制用继电器的b触点21b经由接通状态检测用限位开关9a到接通状态至断开状态用电磁接触器24为止的电路、以及从接通状态检测用限位开关9a和断开状态时电动机停止用限位开关19b的并联连接电路经由接通状态至断开状态用电磁接触器的触点24a到接通状态至断开状态用电磁接触器24为止的自锁电路构成。
在图9c中，接地指令的控制电路由从输入接地指令信号的电动机控制用继电器的b触点21b经由断开状态检测用限位开关9b到断开状态至接地状态用电磁接触器25为止的电路、以及从断开状态至接地状态用电磁接触器的触点25a经由断开状态检测用限位开关9b和接地状态时电动机停止用限位开关19c的并联连接电路到断开状态至接地状态用电磁接触器25为止的自锁电路构成。
在图10中，电动机控制电路由电动机16和电阻17、以及分别各有2个的热动继电器20、电动机控制用继电器的a触点21a、断开状态至接通状态用电磁接触器的触点22a、接地状态至断开状态用电磁接触器的触点23a、接通状态至断开状态用电磁接触器的触点24a、断开状态至接地状态用电磁接触器的触点25a构成，成为如下连接：成对的2个接触器的触点闭合从而决定电动机16的旋转方向。
接着，对断路器的操作装置100的动作进行说明。
图6a至图6e是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的主机构部的动作进行说明的说明图，图7a和图7b是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的状态检测用限位开关部的动作进行说明的说明图，图8是对本发明实施方式1中的断路器的操作装置的接通状态、断开状态和接地状态之间的动作进行说明的说明图。
首先对从断开状态操作至接通状态的情况进行说明。在断开状态下，如图6a所示，主机构部3的操作杆12与十字轮齿轮11中央的齿啮合。此时，状态检测用限位开关部2如图7a所示，状态检测用凸轮8使断开状态检测用限位开关9b动作，触点闭合。
在该断开状态下，若将接通指令信号输入图9a所示的接通指令控制电路，则断开状态检测用限位开关9b动作并闭合，因此，经由电动机控制用继电器的b触点21b和断开状态检测用限位开关9b对断开状态至接通状态用电磁接触器22进行励磁，其触点22a闭合，因此，自锁电路工作。
若断开状态至接通状态用电磁接触器22的触点22a闭合，则图10所示的电动机控制电路经由断开状态至接通状态用电磁接触器的触点22a向电动机16提供电力，电动机16旋转，固定于ES操作轴15的操作杆12沿逆时针方向旋转。若操作杆12从图6a的位置旋转至图6b所示的位置，则断开状态检测用限位开关9b的触点断开，而该时刻接通状态时电动机停止用限位开关19a不动作，因此，触点闭合，自锁电路持续工作，因而电动机16持续旋转，操作杆12也沿逆时针方向旋转。
若操作杆12从图6b的位置经由图6c的位置沿逆时针方向旋转至图6d的位置，则与操作杆12相啮合的十字轮齿轮11旋转至45度顺时针方向，经由输出轴13使三位断路器1的可动触点(未图示)动作，将三位断路器1设为接通状态。若操作杆12进一步沿逆时针方向旋转，则状态检测用限位开关部2成为状态检测用凸轮8旋转60度后的图7b所示的位置，状态检测用凸轮8使接通状态检测用限位开关9a动作。
之后，若操作杆12进一步沿逆时针方向旋转并约旋转1周(360度)而成为图6e所示状态，则接通状态时电动机停止用限位开关19a动作，触点断开从而自锁电路解除，断开状态至接通状态用电磁接触器22的励磁也解除，其触点22a断开，停止向电动机16进行供电。在该状态下，在图10所示的电动机控制电路中，电动机控制用继电器的a触点21a、电阻17、热动继电器20和电动机16的闭合电路成立，对电动机16施加发电制动，电动机16停止。
对相反方向的从接通状态操作至断开状态的情况进行说明。在接通状态下，如图6e所示，主机构部3的操作杆12与十字轮齿轮11的接通侧的齿啮合。此时，状态检测用限位开关部2如图7b所示，状态检测用凸轮8使接通状态检测用限位开关9a动作，触点闭合。
在该断开状态下，若将断开指令信号输入至图9b所示的断开指令控制电路，则接通状态检测用限位开关9a动作并闭合，因此，经由电动机控制用继电器的b触点21b和接通状态检测用限位开关9a对接通状态至断开状态用电磁接触器24进行励磁，其触点24a闭合，因此，自锁电路工作。
若接通状态至断开状态用电磁接触器24的触点24a闭合，则图10所示的电动机控制电路经由接通状态至断开状态用电磁接触器的触点24a向电动机16提供电力，电动机16旋转，固定于ES操作轴15的操作杆12沿顺时针方向旋转。若操作杆12从图6e的位置旋转至图6d所示的位置，则接通状态检测用限位开关9a的触点断开，而该时刻断开状态时电动机停止用限位开关19b不动作，因此，触点闭合，自锁电路持续工作，因而电动机16持续旋转，操作杆12也沿顺时针方向旋转。
若操作杆12从图6d的位置经由图6c的位置沿顺时针方向旋转至图6b的位置，则与操作杆12相啮合的十字轮齿轮11旋转至45度逆时针方向，经由输出轴13使三位断路器1的可动触点(未图示)动作，将三位断路器1设为断开状态。若操作杆12进一步沿顺时针方向旋转，则状态检测用限位开关部2成为状态检测用凸轮8旋转60度后的图7a所示的位置，状态检测用凸轮8使断开状态检测用限位开关9b动作。
之后，若操作杆12进一步沿顺时针方向旋转并约旋转1周(360度)而成为图6a所示状态，则断开状态时电动机停止用限位开关19b动作，触点断开从而自锁电路解除，接通状态至断开状态用电磁接触器24的励磁也解除，其触点24a断开，停止向电动机16进行供电。在该状态下，在图10所示的电动机控制电路中，电动机控制用继电器的a触点21a、电阻17、热动继电器20和电动机16的闭合电路成立，对电动机16施加发电制动，电动机16停止。
关于断开状态至接地状态，如图9c的接地指令控制电路那样动作，关于接地状态至断开状态，如图9b的断开指令控制电路的接地状态至断开状态用电磁接触器23侧的电路那样动作，详细动作与上述说明相同，省略说明。
将以上说明的动作状态图表化为时序图形式并在图8中示出。在图8中，将断开状态设为0度，将十字轮齿轮11的动作记入纵轴，将操作杆12的动作记入横轴，与横轴相匹配地记入有电动机停止用限位开关和状态检测用限位开关的触点状况。
如以上所说明的那样，在本发明的断路器的操作装置中，在不同于电动机停止用限位开关的位置上设有多个状态检测用限位开关。例如若如以往那样将状态检测用限位开关也兼用于电动机的停止功能，则在设有多个状态检测用限位开关的情况下，因限位开关的个体差异、组装偏差等会导致有可能会产生即使电动机停止时也未完成状态检测的限位开关，为了防止该情况，状态检测用限位开关的组装调整变得困难，但如本发明那样，在不同于电动机停止用限位开关的位置上设置多个状态检测用限位开关，在状态检测用限位开关的动作完成后，使电动机停止用限位开关动作，通过采用上述结构，能对所有状态检测用限位开关的状态进行检测而不受多个限位开关的个体差异、组装偏差的影响，多个状态检测用限位开关的组装调整变得容易。
实施方式2.
图11是表示本发明实施方式2中的断路器的操作装置的断开指令的控制电路的电路图。
在上述实施方式1中，对断路器主体在接通状态、断开状态和接地状态下工作的三位断路器的情况进行了说明，但即使在断路器主体在接通状态及断开状态下工作的二位断路器中也能适用本发明的断路器的操作装置。这种情况下的接通指令控制电路与实施方式1中所说明的图9a相同，但断开指令控制电路在二位断路器的情况下不具有接地状态，因此成为图11。此外，关于详细的动作说明，与实施方式1中的说明相同，因此省略说明。
另外，关于断路器主体在接地状态及断开状态下工作的接地装置，也是二位断路器的一种，在这种情况下，仅通过将接通状态置换成接地状态即可获得相同的结构。
此外，本发明可以在其发明范围内对实施方式进行自由组合，或者对实施方式适当地进行变形、省略。
标号说明
1 三位断路器
2 状态检测用限位开关部
3 主机构部
4 电动机停止用限位开关部
5 开闭部
6 凸轮轴
7 凸轮轴用齿轮
8 状态检测用凸轮
9a 接通状态检测用限位开关
9b 断开状态检测用限位开关
9c 接地状态检测用限位开关
10a 齿轮
10b 齿轮
11 十字轮齿轮(Geneva gear)
12 操作杆
13 输出轴
14 DS操作轴
15 ES操作轴
16 电动机
18a 接通状态时电动机停止用凸轮
18b 断开状态时电动机停止用凸轮
18c 接地状态时电动机停止用凸轮
19a 接通状态时电动机停止用限位开关
19b 断开状态时电动机停止用限位开关
19c 接地状态时电动机停止用限位开关

Claims (8)

1.一种断路器的操作装置，其特征在于，包括：电动机，该电动机经由输出轴向断路器主体的可动触点提供驱动力；电动机停止用限位开关，该电动机停止用限位开关设置于以所述电动机的驱动力来进行旋转的轴的周围，分别对所述断路器主体的接通状态和断开状态下的电动机停止位置进行检测；以及多个状态检测用限位开关，该多个状态检测用限位开关设置于以所述电动机的驱动力来进行旋转的轴的周围，对所述断路器主体的接通状态和断开状态进行检测，所述电动机停止用限位开关和所述状态检测用限位开关设置于不同的位置，在所述状态检测用限位开关动作后，所述电动机停止用限位开关进行动作。
2.如权利要求1所述的断路器的操作装置，其特征在于，
所述状态检测用限位开关以60度间距配置在轴的周围。
3.如权利要求1所述的断路器的操作装置，其特征在于，
沿轴向设置有多级的所述状态检测用限位开关。
4.如权利要求2所述的断路器的操作装置，其特征在于，
沿轴向设置有多级的所述状态检测用限位开关。
5.如权利要求1至4的任一项所述的断路器的操作装置，其特征在于，
所述断路器主体是能在接通状态、断开状态及接地状态这三个位置进行切换操作的三位断路器。
6.如权利要求5所述的断路器的操作装置，其特征在于，
所述电动机停止用限位开关分别对接通状态、断开状态及接地状态下的电动机停止位置进行检测。
7.如权利要求5所述的断路器的操作装置，其特征在于，
所述状态检测用限位开关对接通状态、断开状态及接地状态进行检测。
8.如权利要求6所述的断路器的操作装置，其特征在于，
所述状态检测用限位开关对接通状态、断开状态及接地状态进行检测。
CN201680064660.3A 2015-11-09 2016-09-02 断路器的操作装置 Active CN108352269B (zh)

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