JP2006339023A - Power switching device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電力用開閉装置、特に、電力系統において系統切替や機器保守および事故電流遮断のために用いられる電力用開閉機器に関するものである。 The present invention relates to a power switchgear, and more particularly, to a power switchgear used for system switching, device maintenance, and fault current interruption in a power system.
軸方向に移動する操作部材により開極あるいは閉極動作を行なわせるパッファ形ガス遮断器の基本構成は、従来技術として広く知られている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1における図9はパッファ形ガス遮断器の投入状態での要部側断面図を示し、図10はパッファ形ガス遮断器の開放状態での要部側断面図を示している。
A basic configuration of a puffer-type gas circuit breaker in which an opening or closing operation is performed by an operation member that moves in the axial direction is widely known as a prior art (see, for example, Patent Document 1).
FIG. 9 in this Patent Document 1 shows a cross-sectional side view of a main part when the puffer-type gas circuit breaker is turned on, and FIG. 10 shows a side cross-sectional view of a main part when the puffer-type gas circuit breaker is opened.
これらの図において、タンクの内部には電気絶縁性が高いSF6ガスが充填されている。固定アークコンタクト11、主固定コンタクト1およびピストン15はタンク5内で固定されている。可動アークコンタクト9、主可動コンタクト2およびパッファシリンダ10は操作部材としての操作ロッド13に固着されている。 In these figures, the tank is filled with SF 6 gas having high electrical insulation. The fixed arc contact 11, the main fixed contact 1 and the piston 15 are fixed in the tank 5. The movable arc contact 9, the main movable contact 2 and the puffer cylinder 10 are fixed to an operation rod 13 as an operation member.
一方、操作装置(図示せず)に取り付けられた出力レバー6には絶縁ロッド7が連結されている。タンク5内で回動可能に枢支されたレバー8は、絶縁ロッド7に連結されると共に、リンクを介して操作ロッド13に連結されている。 On the other hand, an insulating rod 7 is connected to an output lever 6 attached to an operating device (not shown). The lever 8 pivotally supported in the tank 5 is connected to the insulating rod 7 and is also connected to the operation rod 13 via a link.
次に、開極動作について説明する。
図9は遮断器の閉極状態を示し、開極時には操作装置の出力レバー6が時計方向に回動され、絶縁ロッド7が図の下方向に運動し、レバー8が時計方向に回動して、操作ロッド13が図の右方向に運動される。ここで、レバー8は絶縁ロッド7の上下方向の運動を操作ロッド13の水平方向に変換し伝達される。
Next, the opening operation will be described.
FIG. 9 shows a closed state of the circuit breaker. When the circuit breaker is opened, the output lever 6 of the operating device is rotated clockwise, the insulating rod 7 is moved downward in the figure, and the lever 8 is rotated clockwise. Thus, the operating rod 13 is moved in the right direction in the figure. Here, the lever 8 converts the vertical movement of the insulating rod 7 into the horizontal direction of the operating rod 13 and is transmitted.
操作ロッド13の運動により、これと一体に設けられている可動アークコンタクト9および主可動コンタクト2が一括して駆動される。このとき主固定コンタクト1と主可動コンタクト2が先に解離し、その後固定アークコンタクト11と可動アークコンタクト9が開離し、パッファシリンダ10内のSF6ガスがピストン15により圧縮されて一対のアーコンタクト11、9間に発生するアーク(図示省略)に吹き付けられて、アークは消弧され、遮断が完了する。この開極状態を図10に示す。 Due to the movement of the operating rod 13, the movable arc contact 9 and the main movable contact 2 provided integrally therewith are driven together. At this time, the main fixed contact 1 and the main movable contact 2 are dissociated first, and then the fixed arc contact 11 and the movable arc contact 9 are separated, and the SF 6 gas in the puffer cylinder 10 is compressed by the piston 15 to form a pair of arc contacts. 11 and 9 is blown to an arc (not shown), the arc is extinguished, and the interruption is completed. This open state is shown in FIG.
閉極動作は次のように行う。図10において操作装置(図示せず)によって出力レバー6が反時計方向に回動されると、これにリンクした絶縁ロッド7が図の上方向に運動し、レバー8が反時計方向に回動して、操作ロッド13が図の左方向に運動される。操作ロッド13の運動により、可動アークコンタクト9と固定アークコンタクト11が当接し、次いで主可動コンタクト2と主固定コンタクト1が当接し、閉極が完了する。この閉極状態は図9のようになる。 The closing operation is performed as follows. In FIG. 10, when the output lever 6 is rotated counterclockwise by an operating device (not shown), the insulating rod 7 linked thereto moves upward in the figure, and the lever 8 rotates counterclockwise. Then, the operating rod 13 is moved in the left direction in the figure. Due to the movement of the operating rod 13, the movable arc contact 9 and the fixed arc contact 11 are brought into contact with each other, and then the main movable contact 2 and the main fixed contact 1 are brought into contact with each other to complete the closing. This closed state is as shown in FIG.
従来のパッファ形ガス遮断器では、電流遮断は、油圧やばねあるいは電動モータなどの操作装置によって発生した回転操作力を出力レバー6、絶縁ロッド7、レバー8、操作ロッド13を経て水平方向の運動に変換後伝達し、パッファシリンダ10を直線駆動し、可動アークコンタクト9を固定アークコンタクト11から開離させ、一対のアークコンタクト間に発生したアークに、ピストン15によって圧縮されたパッファシリンダ10内のSF6ガスを吹き付けて行っている。このため、可動コンタクト9とパッファシリンダ10の直線動作は、回転操作力を多数の操作機構を介して直線駆動力に変換するため、操作力のロスが発生しかつ部品点数が増すので、機械的信頼性の高い、大出力の操作装置が必要であった。 In a conventional puffer-type gas circuit breaker, current interruption is performed by applying a rotational operation force generated by an operation device such as a hydraulic pressure, a spring, or an electric motor through the output lever 6, the insulating rod 7, the lever 8, and the operation rod 13 in the horizontal direction. , The puffer cylinder 10 is linearly driven, the movable arc contact 9 is separated from the fixed arc contact 11, and the arc generated between the pair of arc contacts is compressed in the puffer cylinder 10 by the piston 15. SF 6 gas is sprayed. For this reason, the linear movement of the movable contact 9 and the puffer cylinder 10 converts the rotational operating force into a linear driving force via a number of operating mechanisms, resulting in a loss of operating force and an increase in the number of parts. A highly reliable, high output operating device was required.
また、アークの消弧に必要なSF6ガスの吹き付け圧力を得るためには、パッファシリンダ10内のSF6ガスをピストン15によって十分に圧縮するとともに、特に大電流遮断においては、アークエネルギーによってパッファシリンダ10内のSF6ガスを膨張、圧縮させ、SF6ガスの吹き付け力を向上させることが必要となる。このため、パッファシリンダ10の移動に要する時間と、アークエネルギーの有効利用のためには、最低でも電流通電サイクル中の半サイクル以上のアークの継続時間(以下、アーク時間という)が必要となるため、アークによる可動アークコンタクト9、固定アークコンタクト11の消耗による電気的耐久性の確保や、遮断に必要なアークエネルギーの有効利用のための、アーク時間幅選定の困難さが問題となる。 In addition, in order to obtain the SF 6 gas spraying pressure necessary for arc extinguishing, the SF 6 gas in the puffer cylinder 10 is sufficiently compressed by the piston 15, and especially in the case of a large current interruption, the puffer is used by the arc energy. It is necessary to expand and compress the SF 6 gas in the cylinder 10 to improve the spraying force of the SF 6 gas. For this reason, since the time required for the movement of the puffer cylinder 10 and the effective use of the arc energy, at least an arc continuation time (hereinafter referred to as an arc time) of a half cycle or more in the current application cycle is required. Difficulty in selecting the arc time width for securing electric durability due to the consumption of the movable arc contact 9 and the fixed arc contact 11 by arc and effective use of arc energy necessary for interruption is a problem.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、回転駆動により接触部における所定の接離動作を低出力で簡潔な構成によって実現できる電力用開閉機器装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a power switchgear device capable of realizing a predetermined contact / separation operation at a contact portion by a rotational drive with a low output and a simple configuration. Objective.
この発明に係る電力用開閉機器装置では、消弧媒体を充填した容器、前記容器の内部において駆動手段により回転駆動され所定の回転軌道を移動する接触部が設けられた第1の接触手段、前記第1の接触手段に設けられた接触部の回転軌道に対応して配設される接触部が設けられた第2の接触手段を備え、前記駆動手段による前記第1の接触手段の回転駆動により前記第1の接触手段の接触部と前記第2の接触手段の接触部とを接離して開閉動作を行わせるようにしたものである。 In the power switchgear apparatus according to the present invention, a container filled with an arc extinguishing medium, a first contact means provided with a contact portion that is rotationally driven by a drive means inside the container and moves on a predetermined rotation trajectory, A second contact means provided with a contact portion disposed corresponding to the rotation path of the contact portion provided in the first contact means; and by the rotational drive of the first contact means by the drive means. The contact portion of the first contact means and the contact portion of the second contact means are contacted and separated to perform an opening / closing operation.
この発明によれば、回転駆動により接触部における所定の接離動作を低出力で簡潔な構成によって実現できる電力用開閉機器装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power switchgear device capable of realizing a predetermined contact / separation operation at a contact portion by a rotational drive with a low output and a simple configuration.
実施の形態1.
この発明による実施の形態1を図1および図2について説明する。図1は実施の形態1における構成を示すもので、閉路状態における構成を示す断面図である。図2は実施の形態1における遮断過程を説明するためのもので、図2(a)は実施の形態1における電動モータへの入力パルス波形を電流波形と対比して示す波形図である。図2(b)は実施の形態1における遮断過程における構成を示す断面図である。
Embodiment 1 FIG.
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a configuration in the first embodiment, and is a cross-sectional view showing a configuration in a closed state. FIG. 2 is a diagram for explaining the shut-off process in the first embodiment, and FIG. 2A is a waveform diagram showing the input pulse waveform to the electric motor in the first embodiment in comparison with the current waveform. FIG. 2B is a cross-sectional view showing a configuration in the blocking process in the first embodiment.
この発明による実施の形態1における回転式開閉機器装置の閉路状態における構成を示す図1において、操作機構部は、回転駆動軸21に取り付けられたピストン22と、このピストン22と押圧用ばね23を介して一体化して動作する可動コンタクト24から構成される。
また、固定機構部はこの可動コンタクト24の回転軌道と同心円状のシリンダ25の外円周上の絶縁物外被26と内円周上のテフロン(登録商標)として知られるポリテトラフルオロエチレンからなるフッ素樹脂で構成される滑動用被膜27と固定コンタクト29とから構成され、シリンダ25とピストン22間は、SF6ガス28が充填されており、固定コンタクト29は接続用導体30に接続される。
In FIG. 1 which shows the structure in the closed state of the rotary switchgear apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, the operating mechanism section includes a
Further, the fixing mechanism portion is made of polytetrafluoroethylene known as Teflon (registered trademark) on the inner circumference and the insulator
可動コンタクト24には、接触部24aと、回転駆動軸21を囲んでその外周面に固着された環状基部24bと、環状基部24bに一端を嵌合され自由端により接触部24aを外方へ向けて付勢する押圧ばね23が設けられている。押圧ばね23は接触部24aの固定コンタクト29への接触時に所定の接触圧力で接触部24aを固定コンタクト29へ圧接するとともに、可動コンタクト24の回転駆動時に接触部24aを滑動用被膜27へ適正な圧力で圧接し可動コンタクト24の回転移動を円滑に行わせる。
The
この発明による実施の形態1における回転式開閉機器装置の遮断過程を説明するための図2において、パルス入力により駆動されるパルスモータからなる電動モータ(図示せず)によって発生した回転操作力が回転駆動軸21に直接伝達され、回転駆動を行うことにより、回転駆動軸21に取り付けられたピストン22と一体化された可動コンタクト24が回転駆動し、同心円状に配置された固定コンタクト29から開離し、一対のコンタクト24,29間にアーク31が発生する。このアーク31に対して、可動コンタクト24と一体となったピストン22によってシリンダ25の内部で流動されるSF6ガス28を吹き付けて電流消弧を行う。
In FIG. 2 for explaining the shut-off process of the rotary switchgear apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, the rotational operation force generated by an electric motor (not shown) composed of a pulse motor driven by pulse input is rotated. By being directly transmitted to the
ここで、電動モータの駆動は、電流位相波形32に対し、開極位相制御を行うことにより、電流零点付近の小さな電流位相から駆動を開始し、電動モータパルスステップ33に示すような最大出力を瞬時に発生させ、ピストン22と可動コンタクト24を高速回転させ、アーク発生後の電流零点通過時に可動コンタクト24は絶縁物外被27部分を通過し、最適アーク時間で、電流遮断を行う。
Here, the driving of the electric motor is started from a small current phase near the current zero point by performing the opening phase control on the current phase waveform 32, and the maximum output as shown in the electric motor pulse step 33 is obtained. It is generated instantaneously, the
電動モータによって駆動される回転駆動軸21による可動コンタクト24の回転駆動により可動コンタクト24の接触部24aと固定コンタクト29の接触部29aとを開離するタイミングを電流零点近傍の微小電流期間とすれば、可動コンタクト24の接触部24aと固定コンタクト29の接触部29aとの間の絶縁特性を導電体としての特性から抵抗体としての特性へ変化させることにより発生する逆起電力によりアークを発生せずに電流を遮断することができる。
If the timing at which the
対をなす接続用導体30に接続された固定コンタクト29により形成される回路を再投入する場合には、可動コンタクト24は接触部24aが固定コンタクト29に接触し環状基部24bを介して対をなす接続用導体30が橋絡される位置まで回転駆動される。
再投入しない場合は、可動コンタクト24は接触部24aが固定コンタクト29の設けられていない中間部で停止される。
When the circuit formed by the
When the contact is not re-inserted, the
この発明による実施の形態1によれば、SF6などの消弧媒体を充填した絶縁物外被26を有するシリンダ25からなる円筒状絶縁性容器、前記シリンダ25からなる円筒状絶縁性容器の内部において前記シリンダ25からなる円筒状絶縁性容器の軸線と同一軸線上に設けられた電動モータ(図示せず)により回転駆動される回転駆動軸21からなる駆動手段により回転駆動され前記シリンダ25からなる円筒状絶縁性容器の軸線を中心とする回転軌道を移動する接触部24aが設けられた可動コンタクト24からなる第1の接触手段、前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段に設けられた接触部24aの回転軌道に対応して前記シリンダ25からなる円筒状絶縁性容器の内面に配設される接触部29aが設けられた固定コンタクト29からなる第2の接触手段、前記シリンダ25からなる円筒状絶縁性容器の内面に前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の接触部24aの回転軌道に対応し前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の接触部24aの移動方向に延在して設けられたポリテトラフルオロエチレンからなるフッ素樹脂で構成される滑動用被膜27を備え、前記回転駆動軸21からなる駆動手段による前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の回転駆動により前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の接触部24aと前記固定コンタクト29からなる第2の接触手段の接触部29aとを接離して開閉動作を行うとともに、前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の接触部24aと前記固定コンタクト29からなる第2の接触手段の接触部29aとの接離動作を前記ポリテトラフルオロエチレンからなるフッ素樹脂で構成される滑動用被膜27により円滑に行わせるようにしたので、回転駆動により接触部における所定の接離動作を低出力で簡潔な構成によって実現できるとともに、開閉動作を円滑に行える電力用開閉機器装置を提供することができる。
According to the first embodiment of the present invention, a cylindrical insulating container including a
また、この発明による実施の形態1によれば、前項の構成において、前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段を回転駆動する回転駆動軸21からなる駆動手段を備え、前記回転駆動軸21に直結するパルスモータからなる電動モータ(図示せず)を設けたので、回転軸に直結された電動モータによる回転駆動により接触部における所定の接離動作を低出力で簡潔な構成によって実現できる電力用開閉機器装置を提供することができる。
Further, according to Embodiment 1 of the present invention, in the configuration of the preceding paragraph, there is provided drive means comprising a
さらに、この発明による実施の形態1によれば、前項の構成において、前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段を回転駆動する回転駆動軸21に直結される前記電動モータを位相制御するようにしたので、回転軸に直結された電動モータの位相制御による回転駆動により接触部における所定の接離動作を低出力で簡潔な構成によって実現できる電力用開閉機器装置を提供することができる。
Furthermore, according to Embodiment 1 of the present invention, in the configuration of the preceding paragraph, the electric motor directly connected to the
そして、この発明による実施の形態1によれば、前項の構成において、前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の回転駆動により前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の接触部24aと前記固定コンタクト29からなる第2の接触手段の接触部29aとを開離するタイミングを電流零点近傍の微小電流期間とし、前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の接触部24aと前記固定コンタクト29からなる第2の接触手段の接触部29aとの間の絶縁特性を導電体としての特性から抵抗体としての特性へ変化させることにより発生する逆起電力によりアークを発生せずに電流を遮断するようにしたので、回転駆動により接触部における所定の接離動作を低出力で簡潔な構成によってアークを発生せずに実現できる電力用開閉機器装置を提供することができる。
According to the first embodiment of the present invention, in the configuration of the preceding paragraph, the
さらにまた、この発明による実施の形態1によれば、前項の構成において、前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の回転駆動に応じて回転駆動され絶縁物外被26を備えた円筒状のシリンダ25からなる絶縁性容器で構成された前記容器に充填されたSF6などの消弧媒体を流動して消弧作用を行わせる前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段と一体化されたピストン22からなる消弧媒体流動手段を設けたので、回転駆動により接触部における所定の接離動作を低出力で簡潔な構成によって実現できるとともに、消弧動作を確実に遂行できる電力用開閉機器装置を提供することができる。
Furthermore, according to Embodiment 1 of the present invention, in the configuration of the preceding paragraph, a cylindrical shape provided with an
実施の形態2.
この発明による実施の形態2を図3について説明する。図3は実施の形態2における構成を示す断面図である。図3(a)は閉路状態を示している。図3(b)は開路または接地状態を示している。
この実施の形態2において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration in the second embodiment. FIG. 3A shows a closed circuit state. FIG.3 (b) has shown the open circuit or the earthing | grounding state.
In the second embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in the first embodiment described above, and exhibits the same operation. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
この発明による実施の形態2における回転式開閉機器装置の閉路状態と開路または接地状態を説明するための図3において、図3(a)は閉路状態を示す。
絶縁物外被26で構成され内周面に滑動用被膜27を設けたシリンダ25には、その内周面に固定コンタクト29R,29S,29Tが設けられている。
回転駆動軸21を囲んで回転駆動軸21の外周面に取り付けられた可動コンタクト24には、接触部24R,24Sが設けられている。
In FIG. 3 for explaining the closed state and the open or grounded state of the rotary switching device according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 3 (a) shows the closed state.
A
ここで、接続用導体30と接続された固定コンタクトは下部2箇所の固定コンタクト29R,29Sであり、可動コンタクト24には一対となる同下部2箇所にのみ接触部24R,24Sが取り付けてあり、図3(a)に示すように、シリンダ25内の電路および接続用導体30を介して閉路状態を形成する。この閉路状態では、可動コンタクト24の接触部24Rが固定コンタクト29Rと接触するとともに、可動コンタクト24の接触部24Sが固定コンタクト29Sと接触し、対をなす接続用導体30は可動コンタクト24によって橋絡接続されている。
Here, the fixed contacts connected to the
次に、実施の形態1において図2に示したと同様の遮断過程を経て、図3(b)に示す開路または接地状態に至る。この開路または接地状態では、可動コンタクト24の接触部24Rが固定コンタクト29Sと接触するとともに、可動コンタクト24の接触部24Sが固定コンタクト29Tと接触し、対をなす接続用導体30のうちの一方の接続用導体30が、無接続状態とされているか、あるいは、接地部位に接続されている固定コンタクト29Tに、可動コンタクト24によって橋絡接続されている。
Next, through the same shut-off process as shown in FIG. 2 in the first embodiment, the circuit is opened or grounded as shown in FIG. In this open or grounded state, the
この発明による実施の形態2によれば、SF6などの消弧媒体を充填した絶縁物外被26を有するシリンダ25からなる円筒状絶縁性容器、前記シリンダ25からなる円筒状絶縁性容器の内部において前記シリンダ25からなる円筒状絶縁性容器の軸線と同一軸線上に設けられた電動モータ(図示せず)により回転駆動される回転駆動軸21からなる駆動手段により回転駆動され前記シリンダ25からなる円筒状絶縁性容器の軸線を中心とする回転軌道を移動する接触部24R,24Sが設けられた可動コンタクト24からなる第1の接触手段、前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段に設けられた接触部24R,24Sの回転軌道に対応して前記シリンダ25からなる円筒状絶縁性容器の内面に配設される接触部29aが設けられた固定コンタクト29R,29S,29Tからなる第2の接触手段、前記シリンダ25からなる円筒状絶縁性容器の内面に前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の接触部24R,24Sの回転軌道に対応し前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の接触部24R,24Sの移動方向に延在して設けられたポリテトラフルオロエチレンからなるフッ素樹脂で構成される滑動用被膜27を備え、前記回転駆動軸21からなる駆動手段による前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の回転駆動により、前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の接触部24R,24Sと前記固定コンタクト29からなる第2の接触手段の接触部29R,29Sとの接合による閉路状態から、前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の接触部24R,24Sと前記固定コンタクト29からなる第2の接触手段の接触部29S,29Tとの接合による開路または接地状態へ移行する開閉動作を行うとともに、前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の接触部24R,24Sと前記固定コンタクト29からなる第2の接触手段の接触部29R,29S,29Tとの接離動作を前記ポリテトラフルオロエチレンからなるフッ素樹脂で構成される滑動用被膜27により円滑に行わせるようにしたので、回転駆動により接触部における閉路状態と開路または接地状態との移行を行う所定の接離動作を低出力で簡潔な構成によって実現できる電力用開閉機器装置を提供することができる。
According to the second embodiment of the present invention, a cylindrical insulating container comprising a
実施の形態3.
この発明による実施の形態3を図4および図5について説明する。図4は実施の形態3における構成を示すもので、閉路状態における構成を示す断面図である。図5は実施の形態3における遮断過程を説明するためのもので、図5(a)は実施の形態3における遮断過程を説明するための波形図であり、図5(b)は実施の形態3における遮断過程における構成を示す断面図である。
この実施の形態3において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Embodiment 3 FIG.
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration in the third embodiment and showing the configuration in a closed state. FIG. 5 is a diagram for explaining the shut-off process in the third embodiment, FIG. 5 (a) is a waveform diagram for explaining the shut-off process in the third embodiment, and FIG. 5 (b) is a diagram for explaining the embodiment. 3 is a cross-sectional view showing a configuration in a blocking process in FIG.
In the third embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in the first embodiment described above, and has the same function. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
この発明による実施の形態3における回転式開閉機器装置の特に遮断器を説明するための図4において、操作機構部は、回転駆動軸21とその周りを遊星運動するピストン22と、このピストン22と押圧用ばね23を介して一体化して動作する可動コンタクト24から構成される。
また、固定機構部はこの可動コンタクト24の回転軌道と同軌道上のシリンダ25を形成する絶縁物26と固定コンタクト29とから構成され、シリンダ25とピストン22間は、SF6ガス28が充填されており、固定コンタクト29は接続用導体30に接続される。
In FIG. 4 for explaining the circuit breaker of the rotary switchgear apparatus according to the third embodiment of the present invention, the operation mechanism section includes a
Further, the fixed mechanism portion is composed of an
この発明による実施の形態3における回転式開閉機器装置の遮断過程を説明するための図5において、電動モータによって発生した回転操作力が直接回転駆動軸21に伝達され、回転駆動を行うことにより、回転駆動軸21に取り付けられ遊星運動をするピストン22と一体化された可動コンタクト24が回転駆動し、同軌道上に配置された固定コンタクト29から開離し、一対のコンタクト24,29間にアーク31が発生する。このアーク31に対して、可動コンタクト24と一体となったピストン22とシリンダ25によって圧縮されたSF6ガス28を吹き付けて電流消弧を行う。
In FIG. 5 for explaining the shut-off process of the rotary opening / closing device according to the third embodiment of the present invention, the rotational operation force generated by the electric motor is directly transmitted to the
この実施の形態3における構成においては、パルス入力により駆動されるパルスモータからなる電動モータ(図示せず)に直結され電動モータによって回転駆動される回転駆動軸21を囲んで配設される環状基部24bを有する可動コンタクト24の接触部24aが絶縁物外被26で構成される断面楕円形の筒状シリンダ25の内周面に圧接して設けられる。
回転駆動軸21の回転駆動により回転駆動軸21の外周面に圧接される可動コンタクト24の環状基部24bの内周面を介して可動コンタクト24の接触部24aが筒状シリンダ25の内周面に沿い遊星運動によ軌道を描くように移動し、可動コンタクト24の接触部24aと固定コンタクト29の接触部との接離動作を行うものである。
In the configuration according to the third embodiment, an annular base portion that is directly connected to an electric motor (not shown) composed of a pulse motor driven by pulse input and is disposed around a
The
ここで、電動モータの駆動は、電流位相波形32に対し、位相制御を行うことにより、電流零点付近の位相から駆動を開始し、電動モータパルスステップ33を瞬時に最大出力へ到達させ、最適アーク時間で、電流遮断を行う。 Here, the drive of the electric motor is started from the phase near the current zero point by performing phase control on the current phase waveform 32, and the electric motor pulse step 33 is instantaneously reached the maximum output, and the optimum arc is reached. Cut off current in time.
電動モータによって駆動される回転駆動軸21による可動コンタクト24の回転駆動により可動コンタクト24の接触部24aと固定コンタクト29の接触部とを開離するタイミングを電流零点近傍の微小電流期間とすれば、可動コンタクト24の接触部24aと固定コンタクト29の接触部との間の絶縁特性を導電体としての特性から抵抗体としての特性へ変化させることにより発生する逆起電力によりアークを発生せずに電流を遮断することができる。
If the timing at which the
この発明による実施の形態3によれば、SF6などの消弧媒体を充填した絶縁物外被26で構成される断面楕円形のシリンダ25からなる筒状絶縁性容器、前記シリンダ25からなる筒状絶縁性容器の内部において前記シリンダ25からなる筒状絶縁性容器の軸線と平行する軸線上に設けられた回転駆動軸21からなる駆動手段により回転駆動され前記シリンダ25からなる円筒状絶縁性容器の軸線を周回する遊星運動による回転軌道を移動する接触部24aが設けられた可動コンタクト24からなる第1の接触手段、前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段に設けられた接触部24aの回転軌道に対応して前記シリンダ25からなる筒状絶縁性容器の内面に配設される接触部が設けられた固定コンタクト29からなる第2の接触手段を備え、前記回転駆動軸21からなる駆動手段による前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の回転駆動により前記可動コンタクト24からなる第1の接触手段の接触部24aと前記固定コンタクト29からなる第2の接触手段の接触部とを接離して開閉動作を行わせるようにしたので、遊星運動を伴う回転駆動により接触部における所定の接離動作を低出力で簡潔な構成によって実現でき、さらに、ピストン22とシリンダ25の圧縮作用をより大きくし、SF6ガスをより高速にアークに作用させることができるので、より遮断特性のすぐれた電力用開閉機器装置を提供することができる。
According to the third embodiment of the present invention, a cylindrical insulating container composed of a
この発明による実施の形態1から実施の形態3まででは、次の(1)〜(6)項に記載する構成が提案されている。
(1)電力系統に用いられる遮断器、断路器、接地開閉器などの開閉極部において、可動コンタクト24とピストン22を回転駆動方式とし、固定コンタクト29と絶縁物を可動コンタクト24の回転軌道と同心上に設けることにより、可動コンタクト24の回転駆動により固定コンタクト29との開離を行う機能を備えた回転式開閉機器装置。
In the first to third embodiments according to the present invention, configurations described in the following items (1) to (6) are proposed.
(1) In the switching poles used in the power system, such as circuit breakers, disconnectors, grounding switches, etc., the
(2)前記(1)項の回転式開閉機器装置において、コンタクト24,29間の開離を行なう駆動方式は、電動モータを用いて直接駆動させることにより、従来の複雑なリンク機能などを介した直接駆動への変換が不要となる簡素で効率的な動作機能を備えた回転式開閉機器装置。
(2) In the rotary switchgear apparatus according to the item (1), the drive system for separating the
(3)前記(1)項の回転式開閉機器装置において、コンタクト24,29間の開離を行なう駆動方式は、電動モータを用いて直接駆動させることにより、電極の開閉極位相制御を精密に行い、サージを抑制する電圧位相タイミングでの電極の投入や、最適アーク時間で電流を遮断する機能を備えた回転式開閉機器装置。
(3) In the rotary switchgear apparatus according to the above (1), the drive system for separating the
(4)前記(1)項の回転式開閉機器装置において、電流遮断後の電極間に発生する回復電圧に耐えうる電極間距離に瞬時に移動可能な機能を備えた回転式開閉機器装置。 (4) The rotary switchgear apparatus according to (1), wherein the rotary switchgear apparatus has a function capable of instantaneously moving to a distance between electrodes capable of withstanding a recovery voltage generated between electrodes after current interruption.
(5)前記(1)項の回転式開閉機器装置において、ピストン22を回転駆動させることにより、可動コンタクト24と固定コンタクト29および絶縁物間の消弧媒体を圧縮、膨張させ、可動コンタクト24の回転によって移動するアークに作用させることにより、アークを急速に冷却し消弧する機能を備えた回転式開閉機器装置。
(5) In the rotary switching device of the above item (1), the
(6)前記(1)項の回転式開閉機器装置において、可動コンタクト24の回転駆動により固定コンタクト29との開離を行なうタイミングを電流零点近傍の微小電流期間とし、コンタクト24,29間の絶縁物を導電性から抵抗体に変化させることにより発生する逆起電力によりアークを発生せずに電流を遮断する機能を備えた回転式開閉機器装置。
(6) In the rotary switching device of the above item (1), the timing of opening the
この発明に係る電力用開閉機器装置では、回転駆動を行うピストン22と、このピストン22と一体化して動作する可動コンタクト24と、この可動コンタクト24の周囲に絶縁部分と断続的に配置された固定コンタクト29とを備え、電流遮断を行う場合に、上記ピストン22が、電動モータによって発生した回転操作力が直接伝達され、回転駆動を行うことにより、可動コンタクト24の周囲に配置された固定コンタクト29から開離し、一対のコンタクト24,29間に発生したアークに、可動コンタクト24と一体となったピストン22によって圧縮されたSF6ガスを吹き付けて電流消弧を行う手段を含むことを特徴とする回転式開閉機器装置を提供するものである。
In the power switchgear device according to the present invention, the
この発明による実施の形態1から実施の形態3までによれば、電動モータにより可動コンタクト24を回転駆動することにより、可動コンタクト24の周囲に配置された固定コンタクト29から開離し、一対のコンタクト24,29間に発生したアークに、可動コンタクト24と一体となったピストン22によって圧縮されたSF6ガスを吹き付ける手段を備えたことにより、電動モータの回転操作力を直線駆動変換することなく、直接ピストンとこれに一体化された可動コンタクトを回転駆動できることから、駆動力の損失が少なく、低操作力の簡単な機構で一対のコンタクトを開離できる。また、ピストンによって圧縮されたSF6ガスを瞬時にアークに作用させることができるので、アークによるコンタクトの消耗が少なくできる。また、電動モータにより直接一対のコンタクトを開離するため、精密な動作開始時間を制御できるため、最適なアーク時間による電流遮断が可能となる。
According to the first to third embodiments of the present invention, the
21 回転駆動軸、22 ピストン、23 押圧用ばね、24 可動コンタクト、25 シリンダ、26 絶縁物外被、27 滑動用被膜、28 SF6ガス、29 固定コンタクト、30 接続用導体、31 アーク、32 電流位相波形、33 電動モータパルスステップ。
21 Rotating drive shaft, 22 Piston, 23 Pressing spring, 24 Movable contact, 25 Cylinder, 26 Insulator jacket, 27 Sliding coating, 28 SF 6 gas, 29 Fixed contact, 30 Connecting conductor, 31 Arc, 32 Current Phase waveform, 33 Electric motor pulse step.
Claims (9)
2. An arc extinguishing medium flow means for causing an arc extinguishing action by flowing an arc extinguishing medium that is rotationally driven in accordance with the rotational driving of the first contact means and filled in the container is provided. A power switchgear according to any one of claims 1 to 8.
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