JP2010232032A - Operation mechanism for gas-blast circuit breaker - Google Patents
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Description
本発明はガス遮断器用操作機構に係り、特に操作力が大きい大容量ガス遮断器用操作機構に関するものである。 The present invention relates to an operating mechanism for a gas circuit breaker, and more particularly to an operating mechanism for a large capacity gas circuit breaker having a large operating force.
二つの遮断部を共通の操作器によって開閉操作するように構成した大容量ガス遮断器では、それぞれの遮断部可動部分を対向して配置すると共に、それぞれの遮断部可動部分に連結したリンク機構を設け、大地側に配置した共通操作器と両リンク機構間を共通の絶縁操作ロッドを介して連結するようにした構成が知られている(例えば、特許文献1を参照)。このような構成の場合、操作器によって絶縁操作ロッドをその軸方向に駆動して、両リンク機構を介して両遮断部可動部分を開閉駆動することになる。また遮断部の大型化に伴う重量の増加によって、より大きい操作力を発生する操作器となり、絶縁操作ロッドと遮断部可動部分間を連結する操作機構もより強固に構成する必要がある。 In a large-capacity gas circuit breaker configured to open and close the two shut-off parts with a common operating device, each of the shut-off part movable parts is arranged oppositely, and a link mechanism connected to each of the shut-off part movable parts is provided. There is known a configuration in which a common operating device provided on the ground side is connected to both link mechanisms via a common insulating operating rod (see, for example, Patent Document 1). In the case of such a configuration, the insulating operating rod is driven in the axial direction by the operating device, and the both movable parts of the blocking part are driven to open and close via both link mechanisms. In addition, an increase in weight associated with an increase in the size of the blocking portion results in an operating device that generates a larger operating force, and an operation mechanism that connects the insulating operating rod and the moving portion of the blocking portion needs to be configured more firmly.
ところで、リンク機構などにおいては、動作方向を案内するガイド長溝内に可摺動的な関係で連結ピンを係合したり、この連結ピンに可回転的なガイドローラを設けてガイド機構を構成することが行われており、このガイド機構を上述した大容量ガス遮断器用の操作機構に採用することが考えられる。しかしながら、大容量ガス遮断器用の操作機構に上述したガイド機構を採用した場合、ガイドローラの外周はガイド長溝のガイド面に点接触しているため、始動摩擦を軽減して摺動部の摩耗を抑制できると考えられるが、実際には、両遮断部可動部分やリンク機構を全く同一に製作しようとしても製作誤差などによって偏りが生じ、共通の絶縁操作ロッドをその軸方向に駆動して操作力を伝達しても、この絶縁操作ロッドの軸線に対して直行する方向に分力が発生し、ガイドローラと点接触したガイド面が異常摩耗してしまうことが分かった。 By the way, in a link mechanism or the like, a guide pin is configured by engaging a connecting pin in a slidable relationship in a guide long groove that guides the operation direction, or by providing a rotatable guide roller on the connecting pin. It is conceivable to employ this guide mechanism in the operation mechanism for the large capacity gas circuit breaker described above. However, when the above-described guide mechanism is adopted as the operation mechanism for the large-capacity gas circuit breaker, the outer periphery of the guide roller is in point contact with the guide surface of the guide long groove. In reality, even if the movable parts and the link mechanism of both shut-off parts are manufactured identically, deviations occur due to manufacturing errors, etc., and the operating force is driven by driving a common insulating operating rod in the axial direction. It is found that even if the transmission is transmitted, a component force is generated in a direction perpendicular to the axis of the insulating operation rod, and the guide surface in point contact with the guide roller is abnormally worn.
本発明の目的は、ガイド機構における摺動部の異常磨耗を防止して長寿命化を計ったガス遮断器用操作機構を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an operating mechanism for a gas circuit breaker that prevents abnormal wear of a sliding portion in a guide mechanism and extends its life.
本発明は上記目的を達成するために、二つの遮断部可動部分を開閉動作可能に支持したブラケットと、その一端側に連結した操作器によってその軸方向に駆動される共通の絶縁操作ロッドと、この絶縁操作ロッドの他端側と前記各遮断部可動部分とをそれぞれ連結したリンク機構とを設け、前記両リンク機構と前記絶縁操作ロッド間を連結する共通の連結ピンを前記ブラケットに形成したガイド面に沿って案内するように構成したガス遮断器用操作機構において、前記連結ピンに取り付けたスライダを設け、このスライダは、前記ガイド面に可摺動的に面接触した平面を有して構成したことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a bracket that supports two movable portions to be opened and closed, a common insulating operation rod that is driven in the axial direction by an operating device connected to one end thereof, A guide having a link mechanism that connects the other end side of the insulating operation rod and the movable portions of the blocking portions, and a common connection pin for connecting the link mechanism and the insulating operation rod is formed on the bracket. In the gas circuit breaker operating mechanism configured to guide along the surface, a slider attached to the connecting pin is provided, and the slider is configured to have a flat surface slidably in contact with the guide surface. It is characterized by that.
本発明のガス遮断器用操作機構によれば、ガイド面へ可摺動的に面接触するスライダを設けたため、絶縁操作ロッドの動作軸線に対して直行する方向の分力が発生してもスライダはガイド面に面接触し、面圧を許容値以下に抑えることができるので、ガイド面の異常磨耗が軽減されて長寿命化が図られ、また同摺動部から金属粉が発生するのを抑制することができるので、この金属粉が課電部と密閉タンク間の絶縁を保持している絶縁性ガスに対して悪影響を及ぼして絶縁耐力が低下するのを防ぐことができる。 According to the operating mechanism for a gas circuit breaker of the present invention, the slider is provided so as to slidably come into surface contact with the guide surface. Therefore, even if a component force in a direction perpendicular to the operation axis of the insulating operating rod is generated, the slider Surface contact with the guide surface and the surface pressure can be kept below the allowable value, reducing abnormal wear of the guide surface and extending its life, and suppressing the generation of metal powder from the sliding part Therefore, it can be prevented that the metal powder has an adverse effect on the insulating gas holding the insulation between the power application section and the sealed tank and the dielectric strength is reduced.
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図2は、本発明の一実施の形態によるガス遮断器用操作機構の要部を示す正面図である。絶縁性ガスを封入した図示しない密閉タンク内には、絶縁支持筒1によって密閉タンクから電気的に絶縁して支持固定したブラケット2を有し、このブラケット2の左右側に遮断部可動部分を支持している。例えばパッファ型遮断部では、遮断部可動部分であるパッファシリンダ3を可摺動的に支持するピストン4を固定して二点切りを構成している。密閉タンク外には図示しない操作器が配置され、密閉タンクの気密を保持しながら操作器からの操作力を伝達する操作系の途中に操作器に一端側を連結した共通の絶縁操作ロッド5を配置している。この絶縁操作ロッド5の他端はブラケット2の近傍に位置しており、この他端には詳細を後述するリンク機構を介して遮断部可動部分、例えばパッファシリンダ3を連結している。この絶縁操作ロッド5によって、操作器および密閉タンクと遮断部可動部分との間の電気的な絶縁を保持しながら、操作器から遮断部可動部分へ操作力を伝達するようにしている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 is a front view showing the main part of the operating mechanism for a gas circuit breaker according to one embodiment of the present invention. In a closed tank (not shown) filled with an insulating gas, there is a
ブラケット2は、種々の形状と構造を採用することができるが、ここでは、例えば所定の距離を隔てて対向配置した一対の板状部材を適当な位置で結合することによって、板状部材間に両リンク機構を収納するようにしている。このリンク機構中にはレバーの回転軸などが組み込まれており、この回転軸などをブラケット2の一対の板状部材間に可回転的に支持するようにしている。
The
同図は、2点切りのガス遮断器を示しており、遮断部の構成は勿論、絶縁操作ロッド5からパッファシリンダ3までのリンク機構は左右対象でほぼ同一構成であるから、ここでは片方のリンク機構についてのみ説明する。絶縁操作ロッド5の上方部端には共通の連結ピン6を用いてリンク7の一端を連結し、リンク7の他端は連結ピン8を用いて方向変換用の三角形レバー9に連結している。詳細な説明を省略した他方のリンク機構も上述した共通の連結ピン6を用いて絶縁操作ロッド5に連結している。三角形レバー9はブラケット2へ回転軸10によって可回転的に支持している。さらに三角形レバー9には連結ピン11を用いてリンク12の一端を連結し、このリンク12の他端には連結ピン13を用いてパッファシリンダ3のシャフトを連結している。
This figure shows a two-point gas circuit breaker, and since the link mechanism from the
図2に示した状態から、図示しない操作器によって絶縁操作ロッド5をその軸線上に沿って下方の遮断方向へ駆動すると、リンク7を介して三角形レバー9を回転軸10を中心にして時計方向へ回転して、操作力の伝達方向を変換した後、リンク12を介してパッファシリンダ3を水平方向の右方へ駆動する。パッファ型遮断部では、パッファシリンダ3の右方への移動によってピストン4とで形成したパッファ室と呼ばれる空間内の絶縁性ガスを圧縮し、このガスを図示しない固定接触子と可動接触子間の開離によって発生したアークに吹き付けて消弧し、電流遮断を行っている。
From the state shown in FIG. 2, when the
このような遮断操作を行う場合、大きなエネルギの電流遮断を行うために操作器は大きな操作力で遮断部可動部を高速駆動する必要がある。特に、パッファ型ガス遮断器では、電流遮断時にパッファ室内の絶縁性ガスを圧縮して吹き付ける構成であるため、初期加速度が大きく、また大きな操作力を出力する操作器が使用される。高速で大きな操作力を遮断部可動部へ正確に伝達するために、特に、絶縁操作ロッド5と遮断部可動部間を機械的に連結したリンク機構には振動も加わり、これがリンク機構を構成する各部品に対して悪影響を与えないようにするために、操作系の一部を案内するガイド機構が設けられる。次に、このガイド機構について説明する。
When performing such a shut-off operation, it is necessary for the operating device to drive the shut-off portion movable portion at high speed with a large operating force in order to cut off a large energy current. In particular, since the puffer type gas circuit breaker is configured to compress and blow the insulating gas in the puffer chamber when the current is cut off, an operating device that has a large initial acceleration and outputs a large operating force is used. In order to accurately transmit a large operating force at high speed to the interrupting part movable part, in particular, vibration is also applied to the link mechanism that mechanically connects the
図3は、絶縁操作ロッド5の上方部端に連結した連結ピン6を用いて構成したガイド機構の一部を示す斜視図である。
絶縁操作ロッド5の上端部には共通の連結ピン6が挿入されており、絶縁操作ロッド5の両側方にそれぞれ配置したリンク7aの一端間をこの連結ピン6によって機械的に連結している。一対のリンク7aの他端間も他の連結ピン8aによって機械的に連結すると共に、この連結ピン8aを利用して三角形レバー9aを一対のリンク7a間挟むように連結している。また絶縁操作ロッド5の両側方には、リンク7aと同様にそれぞれリンク7bを配置し、この一対のリンク7bの一端間を同じ連結ピン6によって連結しており、この一対のリンク7bの他端間を連結ピン8bによって機械的に連結すると共に、この連結ピン8bを利用して三角形レバー9bを一対のリンク7b間に挟むように連結している。三角形レバー9aは図1における左方の遮断部可動部分に連結し、一方、三角形レバー9bは図1における右方の遮断部可動部分に連結している。左右の両遮断部可動部分に対して共通となる連結ピン6の両端部には、詳細を後述するスライダ15を取り付けている。
FIG. 3 is a perspective view showing a part of the guide mechanism configured by using the connecting
A common connecting
図1は、上述したリンク機構を収納したブラケット2を断面しないで示している。
ブラケット2の側部には、図2および図3に示した絶縁操作ロッド5とリンク7間を連結した共通の連結ピン6に対応した位置に縦方向に延びたガイド長溝14を形成して、一対のガイド面14aを形成している。このガイド長溝14内には連結ピン6に連結したスライダ15が配置され、ガイド面14aに沿ってスライダ15が面接触しながら摺動するようにしてガイド機構を構成している。
FIG. 1 shows the
On the side of the
ガイド長溝14の軸長は、連結ピン6に連結したスライダ15の遮断時および投入時における動作範囲に対応している。ガイド長溝14内にスライダ15を嵌合して、絶縁操作ロッド5とリンク7間を連結した連結ピン6の動作方向をガイド面14aに沿って規制すると、図示しない操作器によって絶縁操作ロッド5をその軸方向に駆動するとき、少なくとも絶縁操作ロッド5の上端部はその軸線上を駆動するように案内されることになる。
The axial length of the guide long groove 14 corresponds to the operating range when the
具体的には、図1および図2に示した遮断部の投入状態で、連結ピン6はガイド長溝14の上方部に位置している。この投入状態から絶縁操作ロッド5をその軸線上で下方の遮断方向へ駆動すると、スライダ15はその両側面をガイド長溝14を形成しているブラケット2のガイド面14aに面接触しながら下方へ摺動する。この遮断動作において絶縁操作ロッド5からの操作力は、左右対称に構成されたそれぞれのリンク機構を介して水平方向に変換されて遮断部可動部に伝達される。左右対象のリンク機構が完全に対称で、かつ遮断部で発生する負荷が全く同一であれば、共通の連結ピン6には水平方向の分力が発生しない。しかし、製作公差や遮断動作タイミングのずれなどで水平分力が発生するが、このときスライダ15は、水平分力を受けてもその側面が一方のガイド面14aに押し付けられ面接触しながら移動する。
Specifically, the connecting
スライダ15は、ローラとは異なり図示の例では立方体であり、少なくともガイド面14aに面接触する両側平面を有しているため、両者の摺動面はローラの場合よりも増大し、水平分力が生じても面接触により面圧を許容値以下に抑えられ、ガイド面14aの磨耗が軽減される。
Unlike the roller, the
前述したように、従来においては連結ピン6に可回転的に円形のガイドローラを取り付け、ガイド長溝14のガイド面14aをガイドローラが回転しながら移動するようにし、つまり点接触によって始動摩擦抵抗の低減を図っていたが、ガイドローラではガイド長溝14のガイド面14aとの接触が点接触であり、上述した水平分圧が発生するとガイド面14aの磨耗が著しくなる。このため、動作の円滑性を欠き、加えて異常磨耗の際に金属粉が発生して絶縁耐力が低下するという問題もあった。
As described above, conventionally, a circular guide roller is rotatably attached to the connecting
しかしながら、このガイドローラを上述したように少なくともガイド面14aに可摺動的な両側平面を有したスライダ15としたため、絶縁操作ロッド5をその軸方向に駆動した際に同軸方向に対して直交する方向に分力が発生してもスライダ15はガイド面14aに面接触することになり、面圧を許容値以下に抑えることができる。このため、ガイド面14aの異常磨耗が軽減され、同摺動部から金属粉が発生するのを抑制し、この金属粉が課電部と密閉タンク間の絶縁を保持している絶縁性ガスに対して悪影響を及ぼして絶縁耐力が低下するのを防ぐことができる。
However, since the guide roller is the
上述したガス遮断器用操作機構では、ブラケット2の板状部材を貫通したガイド長溝14を形成することによって一対のガイド面14aを得たが、溝以外の構成によってガイド面14aを形成するようにしても同様の効果を得ることができる。
In the gas circuit breaker operating mechanism described above, the pair of
本発明によるガス遮断器用操作機構は、図2に示したリンク機構に限らず他の構成のものにも適用することができる。 The operating mechanism for a gas circuit breaker according to the present invention is not limited to the link mechanism shown in FIG.
1 絶縁支持筒
2 ブラケット
3 パッファシリンダ
4 ピストン
5 絶縁操作ロッド
6 連結ピン
7 リンク
8 連結ピン
9 三角形レバー
10 回転軸
11 連結ピン
12 リンク
13 連結ピン
14 ガイド長溝
14a ガイド面
15 スライダ
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JP2009078660A JP2010232032A (en) | 2009-03-27 | 2009-03-27 | Operation mechanism for gas-blast circuit breaker |
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