JP2007511887A

JP2007511887A - スイッチ断路器および／または接地用スイッチのためのスピンドル駆動機構

Info

Publication number: JP2007511887A
Application number: JP2006540296A
Authority: JP
Inventors: バルディ、ボルフガンク; フグ、クノ; ベッツ、トーマス; トーマス、フォルカー; ノイマイアー、ハインリッヒ; クロネッキ、ペーター; リーズ、クリスティアン
Original assignee: アーベーベー・テヒノロギー・アーゲー
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2007-05-10
Also published as: EP1687834A1; KR101123916B1; CN100458997C; DE10354595A1; KR20060123166A; WO2005050685A1; EP1687834B1; US20070278080A1; CN1883022A; DE10354595B4; US7479612B2

Abstract

本発明は、サーキット・ブレーカおよび／または接地用スイッチのためのスピンドル駆動機構に係る。本発明によれば、回転可能なスピンドル・ナット（１１）が、スピンドル・ハウジング（６）に取り付けられており、スピンドル（１０）を並進状態で移動させ、それによって、スイッチング・デバイスの接触要素を移動させる。本発明の特徴は、前記スピンドル（１０）が、コンタクト・キャリア（５）の中に収容されているコンタクト・ピン（１６）を、接続ヨーク（１３）を介して移動させること、及び、この接続ヨークが、全ての相または極、及び各相または極のための絶縁バー（１５）に対して共通であることにある。

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載されているような、スイッチ断路器および／または接地用スイッチのためのスピンドル駆動機構に係る。例えば、本発明は、結合された高電圧用スイッチ断路器及び接地用スイッチに使用することができる。

独国特許公開公報ＤＥ３６０８４８１Ａ１には、電動式スイッチ断路器のための駆動装置が開示されている。このスイッチ断路器は、スピンドルを有し、このスピンドルは、回転可能に取り付けられ、且つ、駆動目的でスイッチ断路器の可動コンタクト・ピースに結合され、それによって、可動コンタクト・ピースが、スピンドルの回転により駆動されるように構成されている。ギア・ホイールは、スピンドルに取り付けられ、歯付き駆動機構に噛み合わされ、この歯付き駆動機構は、それを回転させるために電動モータ駆動機構に結合され、かくして、可動コンタクト・ピースを駆動する。

それに加えて、スピンドルは、手動クランクを用いて回転させることもできる。この手動操作を容易にするため、且つ、手動クランクが引かれたときにギア・ホイールの歯付き駆動機構への結合を確保するため、ギア・ホイールは、手動クランクによりスピンドル上の二つの位置の間で移動することができる。このケースにおいて、ギア・ホイールは、第一の位置で歯付き駆動機構に噛み合わされ、第二の位置で歯付き駆動機構から外れる。コントロール可能なロッキング要素が、手動クランクとスピンドルの間に設けられている。

独国特許公報ＤＥ４１４２５４８Ｃ２には、スイッチ断路器のための駆動機構が開示されている。この駆動機構は、モータまたは手動で駆動されスイッチを駆動する駆動シャフトを有し、この駆動シャフトは、ギア・ホイール・トランスミッションを有し、このギア・ホイール・トランスミッションは、ウオーム・ギア・トランスミッションの形態であり、力をモータから駆動シャフトへ伝達する。

独国特許公開公報ＤＥ１９５３４３９２ＡＳ１には、スイッチ断路器／接地用スイッチの可動コンタクト・ピースのための駆動機構が開示されている。この駆動機構において、コンタクト・ピースの駆動シャフトは、ディスク駆動機構に結合され、このディスク駆動機構には、Ｖ字形の、径方向の二つのスロットが設けられている。互いに平行に且つ直線的に移動することができる二つの駆動機構要素が設けられ、それぞれ、上記のスロットの一方に組み合わされており、ディスク駆動機構を、中央位置から第一及び第二の位置へ旋回させる。上記の駆動機構要素は、ボルト突起を有する複数のローラー駆動機構で構成することも可能である。ボルト突起は、それぞれ対応するスロッに組み合わされる。これらのローラー駆動機構は、ネジ山が形成されたスピンドルにそれぞれ結合され、各スピンドルは一つのモータで駆動される。

独国特許公開公報ＤＥ３８０２３９４Ａ１には、高電圧用の結合されたスイッチ断路器兼接地用スイッチが開示されている。その中で、ネジ山が形成されたスピンドルを有する駆動装置、移動ナット及びモータが、スイッチング・ロッドを移動させ、このスイッチング・ロッドは、長手方向に上方及び下方に移動することが可能である。
独国特許公開ＤＥ３６０８４８１Ａ１号公報独国特許ＤＥ４１４２５４８Ｃ２号公報独国特許公開ＤＥ１９５３４３９２ＡＳ１号公報独国特許公開ＤＥ３８０２３９４Ａ１号公報

本発明の目的は、最良なデザインを有する、スイッチ断路器および／または接地用スイッチのためのスピンドル駆動機構を規定することにある。

この目的は、本発明に基づき、請求項１の前提部分に記載された特徴とともに、請求項１の特徴部分に規定された特徴により実現される。

本発明により実現される有利な効果は、特に、本発明によるスピンドル駆動機構（spindle drive）が、移動方向に対して、向きを変える必要がなく、しかも、リニアな適合を実現することである。トランスミッションが必要にならず、従って高い効率が得られる。運動は、１：１で伝達される。移動部分は、容易に取り付けることが可能である。スイッチング・デバイスの複数の極（複数の相）の運動に対して、例えば３つの極の運動に対して、一台のモータで十分である。このモータは、スピンドルを介して、僅かな力で、非常に正確に位置決めすることが可能である。選択された「接触位置」、「接地位置」及び「中間位置」は、非常に容易に維持されることが可能である。

更なる有利な効果は、以下の説明から明らかになるであろう。

本発明の優位性のある改善は、従属クレームに規定されている。

以下において、本発明について、図面に示された実施形態の例を参照しながら説明を行う。

図１に、スピンドル駆動機構を有するスイッチング・チャンバーのハウジングの側面図を示す。この図は、ガス絶縁型スイッチギア装置のスイッチング・チャンバーのハウジング１を示している。この装置の中に、複数のバスバー２が伸びており、３極（３相）の結合されたスイッチ断路器兼接地用スイッチ２０が、スイッチング・デバイスとして、設けられている。この結合されたスイッチ断路器兼接地用スイッチ２０は、各極のために、中央コンタクト・マウント５を有しており、このコンタクト・マウント５は、それぞれ、送出側フィーダ２１に電気的に接続されている。

このスイッチ断路器兼接地用スイッチ２０は更に、下記を有している：
− 各極のための接地用スイッチのコンタクト４、このコンタクト４は、前記スイッチング・チャンバーのハウジングの壁１に接続され、この壁１は接地電位にある；
− 各極のためのスイッチ断路器コンタクト１８、このコンタクト１８は、バスバー２に接続されている。

コンタクト・ピン１６は、コンタクト・マウント５の中で直線的に移動することが可能であり、このコンタクト・ピン１６によって、スイッチ断路器兼接地用スイッチ２０が、下記の状態を択一的に選択することが可能になる：
− バスバー２−スイッチ断路器コンタクト１８−コンタクト・ピン１６−コンタクト・マウント５−送出側フィーダ２１を、電気的に接続する（「接触位置」）；
− 送出側フィーダ２１−コンタクト・マウント５−コンタクト・ピン１６−接地用スイッチのコンタクト４（スイッチング・チャンバーのハウジングの壁１上の接地電位にある）を電気的に接続する（「接地位置」）；
− 送出側フィーダ２１とバスバー２の間、及び、送出側フィーダ２１とスイッチング・チャンバーのハウジングの壁１上の接地電位の間、を切り離す（「中間位置」）、このとき、コンタクト・ピン１６が、コンタクト・マウント５の中の中間位置にある。

コンタクト・ピン１６は、各極（相）のための絶縁ロッド１５及び全ての相（極）に共通の接続ヨーク１３を介して、スピンドル１０に接続されている。これにより、スイッチング・プロセスを行うために必要な、固定された接地用スイッチのコンタクト４及びスイッチ断路器コンタクト１８に対する、コンタクト・ピン１６の直線運動が可能になる。

スピンドル１０は、スピンドル・ナット１１の回転により駆動される（スピンドルの並進運動（translational spindle movement））。スピンドル・ナット１１は、ベアリング６を介して、スピンドル・ナット・ハウジング６に回転可能に取り付けられている。例えば、スピンドル・ナット１１は、モータ及びプーリ・ベルトを用いて、あるいは、少なくとも一つのギア・ホイールを用いて（この場合には、スピンドル・ナット１１の外周に歯付きのリムが設けられる）、回転させることが可能である。

スイッチ断路器兼接地用スイッチのコンタクト・ピン１６の３相（３極）の運動を行うために、好ましくも、一つのモータで十分である。もちろん、スピンドル１０を駆動する手動駆動機構を、スイッチ断路器兼接地用スイッチ２０に設けることも可能である。

複数の適切な絶縁フランジ３が、バスバー２及び送出側フィーダ２１をスイッチング・チャンバーのハウジング１を貫通させるために、広く知られているやり方で使用される、
図２に、スピンドル駆動機構の断面図を示す。これは、３相（３極）の結合されたスイッチ断路器兼接地用スイッチ２を有するスイッチング・チャンバーのハウジング１の断面を示している。３つのコンタクト・マウント５が、コンタクト・ピン１６をガイドして、これらのコンタクト・ピン１６とスイッチ断路器コンタクト１８または接地用スイッチのコンタクト４の間の選択的な電気的接触を行うために、使用されている。

これらのコンタクト・ピン１６は、３つの絶縁ロッド１５を介して、共通の接続ヨーク１３に接続されている。この接続ヨーク１３に、スピンドル１０が、スピンドルの両サイドの案内ボルト２２とともに、取り付けられている。スピンドル１０及び二本の案内ボルト２２の双方は、スイッチング・チャンバーのハウジングの壁１を貫通している。既に先に説明したように、このスピンドルは、スピンドル・ナット１１を用いて駆動され、並進的に（translationally）に移動することができる。スピンドル・ナット１１は、回転することが可能であり、スピンドル・ナット・ハウジング６にベアリング７を用いて回転可能に取り付けられている。

スピンドル１０の並進運動の間、２本の案内ボルト２２は、リニア・ガイド１２の中で摺動する。これらのリニア・ガイドは、スイッチング・チャンバーのハウジングの壁１に固定されている。気密性カバー１４は、キャップ状の形状で、案内ボルト２２及びスピンドル１０により、前記スイッチング・チャンバーのハウジングの壁１の外面に取り付けられている。絶縁ガス１７が、これらのカバー１４の内側、及びスイッチング・チャンバーのハウジング１の内部に充填されている。リニア・ガイド１２により、コンタクト・ピン１６が螺旋バネ・コンタクト１９の中に正確に入ることが可能になる。

案内ボルト２２は、カバー１４の中で並進的に移動することが可能であり、適切にも、同時に、スイッチ断路器兼接地用スイッチ２０の現在位置を表示するためのシールされた位置表示８を可能にする。

上記の実施形態においては、スピンドル及び対応する駆動部品が、スイッチング・チャンバーのハウジングの中のガス雰囲気中に配置されている。一つの代替的な実施形態によれば、スピンドル駆動機構の幾何学的形態によって、各相がスイッチング・チャンバーのハウジング１を絶縁状態で貫通することができる。これは、適切にも、絶縁ロッド１５によって実現され、それらの絶縁ロッドは、スイッチング・チャンバーのハウジング１の壁面を、シールされた開口を通って貫通する。

この代替的な実施形態では、接続ヨーク１３、スピンドル１０、スピンドル・ナット１１、スピンドル・ナット・ハウジング６、ベアリング７、案内ボルト２２、リニア・ガイド１２、及び位置表示８が、スイッチング・チャンバーのハウジング１の外側に配置される。

上記の実施形態の例において、上記駆動機構は、スイッチ断路器兼接地用スイッチのために使用されているが、この駆動機構を、別個のスイッチ断路器または接地用スイッチのために、同様に使用することも可能である。同様に、上記駆動機構は、相の数が特定の値である場合のみに限定されない。即ち、上記駆動機構は、２相（極）、３相（極）、４相（極）など、何れの場合にも広く使用できる。

上記の実施形態の例において、単一の駆動機構＋単一の作動装置の組み合わせが、複数の相（極）の操作のために使用されている。その代わりに、以下の変形形態も可能である：
− 別個の駆動機構を有する別個の駆動機構のスピンドルが各相（極）のために設けられ、単一の作動装置が、複数の相（極）の操作のために使用される；
− 別個の駆動機構を有する別個の駆動機構のスピンドルが各相（極）のために設けられ、別個のが、複数の相（極）の操作のために使用される。
この実施形態によれば、単一の極の短期間の遮断を行うことが可能になる。

図１は、スピンドル駆動機構を有するスイッチング・チャンバーのハウジングの側面図を示す。図２は、スピンドル駆動機構の断面図を示す。

符号の説明

１・・・スイッチング・チャンバーのハウジング、２・・・バスバー、３・・・絶縁フランジ、４・・・接地用スイッチのコンタクト、５・・・コンタクト・マウント、６・・・スピンドル・ナット・ハウジング、７・・・ベアリング、８・・・位置表示、１０・・・スピンドル、１１・・・スピンドル・ナット、１２・・・リニア・ガイド、１３・・・接続ヨーク、１４・・・気密性カバー、１５・・・絶縁ロッド、１６・・・コンタクト・ピン、１７・・・絶縁ガス、１８・・・スイッチ断路器コンタクト、１９・・・螺旋バネ・コンタクト、２０・・・結合されたスイッチ断路器および／または接地用スイッチ、２１・・・送出側フィーダ、２２・・・案内ボルト。

Claims

スイッチ断路器および／または接地用スイッチのためのスピンドル駆動機構であって、
スピンドル・ナット・ハウジング（６）の中に回転可能に取り付けられたスピンドル・ナット（１１）がスピンドル（１０）を並進的に移動させ、それにより、スイッチング・デバイスの接触形成要素が並進的に移動され、
当該スピンドル駆動機構は、下記特徴を有している、
前記スピンドル（１０）は、コンタクト・マウント（５）の中にガイドされているコンタクト・ピン（１６）を、接続ヨーク（１３）を介して移動させ、
この接続ヨークは、全ての相及び極、及び各相及び極のための絶縁ロッド（１５）に対して共通である。
下記特徴を有する請求項１に記載のスピンドル駆動機構：
少なくとも一つの案内ボルト（２２）が、前記スピンドル（１０）に対して平行に、前記接続ヨーク（１３）上に配置され、リニア・ガイド（１２）の中でガイドされている。
下記特徴を有する請求項２に記載のスピンドル駆動機構：
前記接触形成要素は、スイッチング・チャンバーのハウジング（１）の中に配置され、
前記スピンドル（１０）及び前記案内ボルト（２２）の双方が、前記スイッチング・チャンバーのハウジングの壁（１）を貫通している。
下記特徴を有する請求項３に記載のスピンドル駆動機構：
カバー（１４）が、前記スピンドル（１０）及び前記案内ボルト（２２）の上に取り付けられ、
前記スイッチング・チャンバーのハウジング（１）の中で使用される絶縁ガス（１７）が、好ましくは、前記カバーの中にも充填されている。
下記特徴を有する請求項４に記載のスピンドル駆動機構：
前記少なくとも一つの案内ボルト（２２）が、前記スイッチング・デバイスの位置のための位置表示（８）として用いられている。
下記特徴を有する請求項２に記載のスピンドル駆動機構：
前記接触形成要素は、スイッチング・チャンバーのハウジング（１）の中に配置され、
前記絶縁ロッド（１５）は、前記スイッチング・チャンバーのハウジングの壁を貫通している。
下記特徴を有する請求項３から６のいずれか１項に記載のスピンドル駆動機構：
前記スピンドル・ナット・ハウジング（６）は、前記スイッチング・チャンバーのハウジングの壁面（１）に取り付けられている。
下記特徴を有する請求項１に記載のスピンドル駆動機構：
各極は、別個の駆動機構を有する別個の対応するスピンドルを有している。
下記特徴を有する請求項８に記載のスピンドル駆動機構：
各駆動機構は、独立の対応する作動装置をそれぞれ有している。