JP2014002877A

JP2014002877A - 電磁操作式開閉装置

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Publication number: JP2014002877A
Application number: JP2012136480A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sato; 和弘佐藤; Kenji Tsuchiya; 賢治土屋; Ayumi Morita; 歩森田; Akio Nakazawa; 彰男中澤; Masaru Haga; 勝芳賀; Hisao Kawakami; 久雄川上; Shigeru Yokosuka; 滋横須賀; Masato Yabu; 雅人藪; Ryuichi Watanabe; 竜一渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2014-01-09
Anticipated expiration: 2032-06-18
Also published as: JP5922507B2; CN103515141A; CN103515141B

Abstract

【課題】
駆動時にシャフトに対する撓みやねじりの発生を抑制することは勿論、開閉装置の重量、コスト、サイズを増加させることなく、安定した開閉動作を実現できること。
【解決手段】
本発明の電磁操作式開閉装置は、上記課題を解決するために、電磁力に応じて可動鉄心と固定鉄心を離間又は接触させるコイルを有する電磁操作装置と、該電磁操作装置から発生した電磁力に伴う駆動力を可動ロッド、レバー、シャフト、絶縁ロッドから成るリンク機構部を介して接点同士が離間又は接触される開閉器部と、前記シャフトを支持する軸受け金具と、これらを収納支持する筺体フレームとを備え、前記軸受け金具は、前記シャフトの端部より内側に配置され、前記筺体フレームに固定されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は電磁操作式開閉装置に係り、特に、真空遮断器を電磁操作装置の電磁力を利用して開閉するものに好適な電磁操作式開閉装置に関する。

真空遮断器を電磁操作装置の電磁力を利用して開閉する電磁操作式開閉装置は、特許文献１に記載のように、相対向して配置された可動鉄心と固定鉄心及び電磁力に応じて可動鉄心と固定鉄心を離間又は接触させるコイルを有する電磁石と、電磁石コイルを励磁するための電力を蓄積するコンデンサと、開閉器に対する投入指令又は開極指令に応答してコンデンサから電磁石コイルに供給する電流の通電方向を制御する制御基板と、可動鉄心に連結されて電磁石から発生した電磁力に伴う駆動力をリンク機構部を介して開閉器に伝達するシャフトと、電磁石とコンデンサ及び制御基板を収納するケースとを備え、ケースの引出し方向から見た正面に着脱可能な正面カバーが固定される開口が形成され、コンデンサと制御基板を挟んでそれぞれケースの左右側壁に着脱可能に固定して構成されている。

特開２００４−１５２６２５公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、電磁石から開閉器に駆動力を伝達するシャフトの両端部が軸受けとなる構成であるため、駆動時にシャフトに撓みやねじりが発生し、開閉動作速度が低下することが懸念され、しかも、筺体フレームの両側板面のみがシャフトの軸受けとなる構成であるため、開閉器の固定板面と、電磁石を固定及び収納しているケースに撓みが発生し、開閉動作が安定しない恐れがある。

これらの対策として、シャフトの径や筺体フレーム板の厚みを大きくし、シャフトの撓みやねじりや筺体フレームの撓みが発生しない程度に強度を増加することが考えられるが、この対策では、必然的に開閉装置の重量、コスト、サイズが増加してしまう。

本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的とするところは、駆動時にシャフトに対する撓みやねじりの発生を抑制することは勿論、開閉装置の重量、コスト、サイズを増加させることなく、安定した開閉動作を実現できる電磁操作式開閉装置を提供することにある。

本発明の電磁操作式開閉装置は、上記課題を解決するために、電磁力に応じて可動鉄心と固定鉄心を離間又は接触させるコイルを有する電磁操作装置と、該電磁操作装置から発生した電磁力に伴う駆動力を可動ロッド、レバー、シャフト、絶縁ロッドから成るリンク機構部を介して接点同士が離間又は接触される開閉器部と、前記シャフトを支持する軸受け金具と、これらを収納支持する筺体フレームとを備え、前記軸受け金具は、前記シャフトの端部より内側に配置され、前記筺体フレームに固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、駆動時にシャフトに対する撓みやねじりの発生を抑制することは勿論、開閉器部の重量、コスト、サイズを増加させることなく、安定した開閉動作を実現できる電磁操作式開閉装置を得ることができる。

本発明の電磁操作式開閉装置の実施例１を示す側面図である。本発明の電磁操作式開閉装置の実施例１を示すシャフト部の上面図である。本発明の電磁操作式開閉装置の実施例１に採用される軸受け金具の取付け状態を示す拡大図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の電磁操作式開閉装置を説明する。

図１及び図２に、本発明の電磁操作式開閉装置の実施例１を示す。図１に示すように、本実施例の電磁操作式開閉装置は、右側の主回路開閉部１と、左側の電磁操作装置２と、下側のリンク機構部３とから概略構成されている。

主回路開閉部１は、図示奥行き方向に三相分が等間隔で配置され、開閉器固定板４に固定されている。主回路開閉部１には、図示しない接離自在の一対の接点を有する真空バルブが設けられ、固定側には固定側主回路導体５、可動側には可撓導体６を介して可動側主回路導体７とワイプ機構を内部に収納した操作用絶縁ロッド８が接続されている。操作用絶縁ロッド８の他端側は、開閉器固定板４を貫通し、リンク機構部３の主回路開閉用レバー９の一端に回動自在に接続されている。

また、電磁操作装置２は、箱型形状に形成されたケース１０の内部に、駆動力を発生する電磁石１１、図示しない電磁石を励磁するコンデンサ、開閉動作の制御指令を出力する制御基板、開閉状態を外部に送出する補助接点、開閉状態を表示する表示板、開閉動作回数をカウントするカウンタが収納され、電磁石１１の駆動軸１２は、リンク機構部３の電磁操作装置用レバー１３に回動自在に接続されている。

また、リンク機構部３は、図２に示すように、スプライン形シャフト１４に、主回路開閉用レバー９と電磁操作装置用レバー１３及び軸受け金具１５がそれぞれ嵌め込まれ、かつ、各レバー９、１３と軸受け金具１５が、配置を固定するパイプ１６で仕切られて、しかも、パイプ１６、各レバー９、１３の脱落を防止するための止め輪１７が、スプライン形シャフト１４の両端に配置され、主回路開閉用レバー９には操作用絶縁ロッド８が、電磁操作装置用レバー１３には電磁石１１の駆動軸１２が、それぞれ連結されている。

上述した構成により、電磁操作式開閉装置は、電磁石１１で発生する電磁力により、駆動軸１２を上下方向に駆動することができ、この駆動力がスプライン形シャフト１４を回転軸とするリンク機構部３の電磁操作装置用レバー１３と主回路開閉用レバー９を介して、主回路開閉部１に伝達することにより、接点の開状態と閉状態を切り替えている。

そして、本実施例では、図２に示すように、スプライン形シャフト１４のケース奥行き方向（矢印Ｐ）の長さが、筺体フレーム底面板１８のケース奥行き方向（矢印Ｐ）の長さより短くなっており、上述した軸受け金具１５が、スプライン形シャフト１４の端部より内側に配置されている。具体的には、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）配置されている主回路開閉部１の相間（Ｕ相とＶ相の間及びＶ相とＷ相の間）に、軸受け金具１５がそれぞれ配置されている。

この軸受け金具１５は、図２及び図３に示すように、筺体フレーム底面板１８と、ケース背面板１９と、開閉器固定板４の３点（（イ）、（ロ）、（ハ））でボルト等で固定されている。即ち、（イ）は、軸受け金具１５が開閉器固定板４とケース背面板１９に、（ロ）は、軸受け金具１５が筺体フレーム底面板１８に、（ハ）は、軸受け金具１５がケース背面板１９に、それぞれボルト等で固定されているものである。

このような本実施例の電磁操作式開閉装置によれば、駆動力が加わる電磁操作装置用レバー１３と軸受け金具１５との距離（図２のｌ₁及びｌ₂）が短くなるため、スプライン形シャフト１４に働く曲げモーメントを小さくでき、駆動時に発生するスプライン形シャフト１４の撓みやねじりを抑制することができる。

従って、主回路開閉部１の重量、コスト、サイズを増加させることなく、安定した開閉動作を実現できる電磁操作式開閉装置を得ることができる。

また、本実施例の軸受け金具１５は、筺体フレーム底面板１８と、ケース背面板１９と、開閉器固定板４の３点で固定されているため、筺体フレーム底面板１８とケース背面板１９及び開閉器固定板４は、軸受け金具１５で撓み強度が補強されることになり、駆動時に発生する主回路開閉部１を固定している開閉器固定板４と、電磁石１１を固定及び収納しているケース１０の撓みを抑制することができ、開閉動作速度が低減することなく、安定した開閉動作を実現できる。

上述した実施例では、主回路開閉部１の相間に軸受け金具１５を配置しているが、必ずしも主回路開閉部１の相間でなくでも良く、軸受け金具１５をスプライン形シャフト１４の端部より内側（三相のうちＵ相とＷ相の近く）に配置した場合でも同様な効果を得ることができる。

更に、上述した実施例１では、スプライン形シャフト１４の軸長であるケース奥行き方向（矢印Ｐ）の長さが、筺体フレーム底面板１８のケース奥行き方向（矢印Ｐ）の長さより短くなっている例について説明したが、スプライン形シャフト１４の軸長は、筺体フレーム底面板１８のケース奥行き寸法と同じであっても構わない。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成を置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…主回路開閉部、２…電磁操作装置、３…リンク機構部、４…開閉器固定板、５…固定側主回路導体、６…可撓導体、７…可動側主回路導体、８…操作用絶縁ロッド、９…主回路開閉用レバー、１０…ケース、１１…電磁石、１２…駆動軸、１３…駆動装置用レバー、１４…スプライン形シャフト、１５…軸受け金具、１６…パイプ、１７…止め輪、１８…筺体フレーム底面板、１９…ケース背面板。

Claims

電磁力に応じて可動鉄心と固定鉄心を離間又は接触させるコイルを有する電磁操作装置と、該電磁操作装置から発生した電磁力に伴う駆動力を可動ロッド、レバー、シャフト、絶縁ロッドから成るリンク機構部を介して接点同士が離間又は接触される開閉器部と、前記シャフトを支持する軸受け金具と、これらを収納支持する筺体フレームとを備え、
前記軸受け金具は、前記シャフトの端部より内側に配置され、前記筺体フレームに固定されていることを特徴とする電磁操作式開閉装置。
請求項１に記載の電磁操作式開閉装置において、
前記軸受け金具は、三相配置の前記開閉器部の各相間に配置されていることを特徴とする電磁操作式開閉装置。
請求項１又は２に記載の電磁操作式開閉装置において、
前記軸受け金具は、前記筺体フレームの底面板と、前記電磁操作装置を収納支持するケースの背面板と、前記開閉器部を支持する固定板の３点で固定されていることを特徴とする電磁操作式開閉装置。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電磁操作式開閉装置おいて、
前記シャフトはスプライン形のシャフトであり、このスプライン形のシャフトに、前記開閉器部の駆動用レバーと前記電磁操作装置の駆動用レバー及び前記軸受け金具がそれぞれ嵌め込まれ、かつ、前記各レバーと前記軸受け金具が、パイプで仕切られていると共に、前記シャフトの両端には止め輪が配置されていることを特徴とする電磁操作式開閉装置。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電磁操作式開閉装置おいて、
前記シャフトの軸長は、ケースの奥行き寸法と同じか、或いは短いことを特徴とする電磁操作式開閉装置。