JP2017120763A - 気中遮断器用遅延時間発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通電状態であることを示す信号を出力する際に狭い空間でも最大限の遅延時間を確保できる気中遮断器用遅延時間発生装置を提供する。【解決手段】通電時に所定の遅延時間をおいてスイッチ１９０により通電信号を出力するようにする気中遮断器用遅延時間発生装置は、通電時に下方に移動するピン部１３０と、可動接触子１２０の通電位置又はトリップ位置への移動に従って回転するメインシャフト１６０と、可動接触子１２０が通電位置に移動するとメインシャフト１６０との密着が解除されてピン部１３０により時計方向に回転し、可動接触子１２０がトリップ位置に移動するとメインシャフト１６０により反時計方向に回転する第１回転部１４０と、第１回転部１４０の回転に連動して回転してスイッチ１９０に接離することにより前記通電信号が伝達されるようにする第２回転部１５０とを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、気中遮断器用遅延時間発生装置に関し、より詳細には、気中遮断器の遅延時間発生の信頼性を向上させる気中遮断器用遅延時間発生装置に関する。

一般に、遮断器とは、送変電系統や電気回路において負荷を開閉したり、地絡、短絡などの事故が発生した場合に電流を遮断する機器をいう。

このような遮断器の一部は、検出された流入電流が設定電流値以上の大電流の場合に瞬時遮断することにより大電流が負荷側に流入することを抑制する、いわゆるＭＣＲ（Ｍａｋｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｒｅｌｅａｓｅ）機能を有する継電器を備える。

このような継電器がＭＣＲ機能を実行するためには、遮断器が投入（閉路：固定接触子と可動接触子との接触）された状態で事故電流を遮断（開路：固定接触子と可動接触子との分離）する場合と、事故が発生して遮断器が遮断された線路で遮断器を投入する際に事故電流を遮断する場合とを区別しなければならない。

この２つの場合を区別するために、固定接触子と可動接触子とが接触してから所定の遅延時間経過後に接触信号を出力させる遮断器用遅延時間発生装置が用いられている。

図７は従来の遮断器に用いられる遅延時間発生装置を示す概略構成図である。

図７に示すように、従来の遅延時間発生装置は、メインシャフト１０の一側に配置されて接触検知時に信号を出力するスイッチ２０、スイッチ２０に接離するように回動可能に配置される遅延プレート３０、及びメインシャフト１０に一体に形成されてメインシャフト１０の遮断方向への回転時に遅延プレート３０を加圧して回動させることで遅延プレート３０をスイッチ２０から分離させるレバー１２などから構成される。

遅延プレート３０は、回動軸３１、回動軸３１からメインシャフト１０側に延びてレバー１２に接触する第１アーム３３、回動軸３１からスイッチ２０側に延びて第１アーム３３と共に回動してスイッチ２０に接触する第２アーム３５などから構成される。

ここで、第２アーム３５には、第２アーム３５がスイッチ２０に接触する方向に付勢するバネ３７が連結される。

また、第２アーム３５には、メインシャフト１０の投入方向への回転時に慣性により所定の遅延時間を発生させる質量体３９が備えられる。

このような構成により、遮断器が遮断された状態でメインシャフト１０が投入方向に回転すると、遅延プレート３０はバネ３７の付勢力により時計方向（スイッチ２０側）に回動する。このとき、質量体３９の慣性により回動時に所定の遅延時間が発生するが、この遅延時間はメインシャフト１０の回転により可動接触子が固定接触子に接触した後に遅延プレート３０がスイッチ２０に接触することにより発生する。

しかし、このような従来の遅延時間発生装置においては、大きい質量体を用いるので、大きさが増加するだけでなく、狭い空間への設置が困難であるという問題があった。

また、質量体を用いて遅延時間を発生させるので、遅延時間の正確性が劣るだけでなく、十分な遅延時間の確保が困難であるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、気中遮断器の遅延時間発生の信頼性を向上させる気中遮断器用遅延時間発生装置を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、可動接触子と固定接触子との通電時に所定の遅延時間をおいてスイッチにより通電信号を出力するようにする気中遮断器用遅延時間発生装置において、前記可動接触子と前記固定接触子との通電時に下方に移動するピン部と、前記可動接触子の通電位置又はトリップ位置への移動に従って回転するメインシャフトと、前記メインシャフトに密着して配置され、前記可動接触子が通電位置に移動すると前記メインシャフトとの密着が解除されて前記ピン部により時計方向に回転し、前記可動接触子がトリップ位置に移動すると前記メインシャフトにより反時計方向に回転する第１回転部と、前記第１回転部の下方に配置され、前記第１回転部の回転に連動して回転して前記スイッチに接離することにより前記通電信号が伝達されるようにする第２回転部とを含む、気中遮断器用遅延時間発生装置を提供することにより達成することができる。

また、前記気中遮断器用遅延時間発生装置は、一側が前記第２回転部に連結され、前記可動接触子がトリップ位置に移動すると前記第２回転部が時計方向に回転するように付勢することで前記第２回転部と前記スイッチとが分離した状態となるようにし、前記可動接触子が通電位置に移動すると前記第２回転部の回転により前記第２回転部との連結位置が変更されて前記第２回転部が反時計方向に回転するように付勢することで前記第２回転部と前記スイッチとが接触した状態となるようにするバネ部材をさらに含むようにしてもよい。

さらに、前記第１回転部は、両側に前記気中遮断器の内部に連結されるように連結アームが折り曲げられて延設された本体部と、前記連結アーム間に配置され、前記可動接触子が通電位置に移動すると前記ピン部により下方に力を受ける支持部と、前記本体部の側面下端から前記第２回転部側に延設され、前記可動接触子が通電位置に移動すると前記本体部の回転により前記第２回転部を回転させて前記第２回転部と前記スイッチとを接触させ、前記可動接触子がトリップ位置に移動すると前記本体部の回転により前記第２回転部を回転させて前記第２回転部と前記スイッチとを分離させる回転調整板と、前記本体部の下端から前記メインシャフト側に延設され、前記可動接触子がトリップ位置に移動すると前記メインシャフトに当接して前記本体部を回転させる係止部とから構成されるようにしてもよい。

さらに、前記係止部は、前記本体部の下端から前記メインシャフト側に延設された延長板と、前記延長板の前端から下方に折り曲げられて延設され、前記メインシャフトの回転により前記メインシャフトに当接する密着板とから構成されるようにしてもよい。

さらに、前記支持部の上端には、上方に突出して前記ピン部の密着時に前記ピン部の揺れを防止する突起部が形成されるようにしてもよい。

さらに、前記第２回転部は、前記第１回転部の下方に配置され、前記可動接触子が通電位置に移動すると前記回転調整板により回転して前記スイッチに接触する第１回転盤と、前記第１回転盤の一側から前記第１回転部側に延設され、前記可動接触子がトリップ位置に移動すると前記回転調整板により回転して前記第１回転盤を前記スイッチから分離させる第２回転盤とから構成されるようにしてもよい。

さらに、前記メインシャフトには、前記第１回転部側に突出した突出部が形成され、前記可動接触子がトリップ位置に移動すると、前記突出部が前記係止部を押圧して前記第１回転部を回転させ、前記第１回転部により前記第２回転部が回転して前記第２回転部と前記スイッチとが分離するようにしてもよい。

さらに、前記第２回転盤は、内側に所定角度曲がって形成されるようにしてもよい。

さらに、前記第１回転盤の一側には、前記バネ部材の一側が挿入される挿入孔が形成された連結板が形成されるようにしてもよい。

さらに、前記第１回転盤の他側には、前記気中遮断器の内部に連結されるヒンジ部が形成されるようにしてもよい。

さらに、前記ピン部の下端には、前記ピン部の移動に伴って前記第１回転部を押圧する押圧板が形成されるようにしてもよい。

本発明による気中遮断器用遅延時間発生装置においては、メインシャフト、ピン部、第１回転部、第２回転部及びバネ部材の相互作用により、通電状態であることを示す信号を出力する際に狭い空間でも最大限の遅延時間を確保できるという効果がある。

また、構造を単純化することにより、製造時間を短縮し、製造工程を簡単にするだけでなく、製造コストを低減するという効果がある。

さらに、バネ部材が第２回転部の回転方向と同じ方向に付勢するようにすることにより、第２回転部が気中遮断器の他の部品にぶつかって前記回転方向とは逆方向に回転して再度動作することを防止するという効果がある。

本発明による気中遮断器に備えられる遅延時間発生装置のトリップ状態での概略構成図である。 本発明による気中遮断器に備えられる遅延時間発生装置の通電状態での概略構成図である。 本発明による気中遮断器のトリップ状態を示す概略構成図である。 本発明による気中遮断器の通電直前の状態を示す概略構成図である。 本発明による気中遮断器の通電状態を示す概略構成図である。 本発明による気中遮断器用遅延時間発生装置に備えられるピン部を示す斜視図である。 本発明による気中遮断器用遅延時間発生装置に備えられる第１回転部を示す斜視図である。 本発明による気中遮断器用遅延時間発生装置に備えられる第２回転部を示す斜視図である。 従来の遮断器に用いられる遅延時間発生装置を示す概略構成図である。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態による気中遮断器用遅延時間発生装置について詳細に説明する。

図１は本発明による気中遮断器に備えられる遅延時間発生装置のトリップ状態での概略構成図であり、図２は本発明による気中遮断器に備えられる遅延時間発生装置の通電状態での概略構成図であり、図３Ａは本発明による気中遮断器のトリップ状態を示す概略構成図であり、図３Ｂは本発明による気中遮断器の通電直前の状態を示す概略構成図であり、図３Ｃは本発明による気中遮断器の通電状態を示す概略構成図である。

また、図４は本発明による気中遮断器用遅延時間発生装置に備えられるピン部を示す斜視図であり、図５は本発明による気中遮断器用遅延時間発生装置に備えられる第１回転部を示す斜視図であり、図６は本発明による気中遮断器用遅延時間発生装置に備えられる第２回転部を示す斜視図である。

図１及び図２に示すように、本発明による気中遮断器１００には、可動接触子１２０と固定接触子１１０との通電時に所定の遅延時間をおいてスイッチ１９０により通電信号を出力する遅延時間発生装置が備えられる。

ここで、前記遅延時間発生装置は、ピン部１３０、メインシャフト１６０、第１回転部１４０及び第２回転部１５０を含む。

ピン部１３０は、可動接触子１２０と固定接触子１１０とが通電状態になると、アクチュエータ１８０の動作により下方に移動して、第１回転部１４０を下方に押圧して回転させる。

ピン部１３０の移動により、図４に示すように、ピン部１３０の下端に形成された押圧板１３１が第１回転部１４０を押圧して回転させる。

メインシャフト１６０は、連結リンク１２１を介して可動接触子１２０に回動可能に連結され、可動接触子１２０が通電位置に移動すると時計方向に回転して第１回転部１４０から離隔し、可動接触子１２０がトリップ位置に移動すると反時計方向に回転して第１回転部１４０に密着する。

第１回転部１４０は、メインシャフト１６０に隣接して配置され、可動接触子１２０が通電位置に移動するとメインシャフト１６０との密着が解除されてピン部１３０により時計方向に回転し、可動接触子１２０がトリップ位置に移動するとメインシャフト１６０により反時計方向に回転する。

第２回転部１５０は、第１回転部１４０の下方に配置され、第１回転部１４０の回転に連動して回転してスイッチ１９０に接離することにより、前記通電信号が所定の遅延時間をおいて出力されるようにする。

ここで、前記遅延時間発生装置は、バネ部材１７０をさらに含んでもよいが、バネ部材１７０は、一側が第２回転部１５０に連結され、可動接触子１２０がトリップ位置に移動すると第２回転部１５０が時計方向に回転するように付勢することで、第２回転部１５０がスイッチ１９０から分離した状態となるようにし、可動接触子１２０が通電位置に移動すると第２回転部１５０の回転により第２回転部１５０との連結位置が変更されて第２回転部１５０が反時計方向に回転するように付勢することで、第２回転部１５０がスイッチ１９０に接触した状態となるようにする。

一方、図５に示すように、第１回転部１４０は、本体部１４１、支持部１４３、回転調整板１４５及び係止部１４７を含む。

本体部１４１は、両側に気中遮断器１００の内部に連結されるように貫通孔１４１ａ−１が形成された連結アーム１４１ａが折り曲げられて延設される。

支持部１４３は、連結アーム１４１ａ間に配置され、可動接触子１２０が通電位置に移動するとピン部１３０により下方に力を受ける。

ここで、支持部１４３の上端には、上方に突出してピン部１３０の密着時にピン部１３０の揺れを防止する突起部１４３ａが形成される。

回転調整板１４５は、本体部１４１の側面下端から第２回転部１５０側に延設され、可動接触子１２０がトリップ位置に移動すると本体部１４１の回転により第２回転部１５０を時計方向に回転させて第２回転部１５０とスイッチ１９０を分離させ、可動接触子１２０が通電位置に移動すると本体部１４１の回転により第２回転部１５０を反時計方向に回転させて第２回転部１５０とスイッチ１９０を接触させる。

係止部１４７は、本体部１４１の下端からメインシャフト１６０側に延設され、可動接触子１２０がトリップ位置に移動するとメインシャフト１６０に当接して本体部１４１を回転させる。

ここで、係止部１４７は、延長板１４７ａ及び密着板１４７ｂから構成される。

延長板１４７ａは、本体部１４１の下端からメインシャフト１６０側に延設される。

密着板１４７ｂは、延長板１４７ａの前端から下方に折り曲げられて延設され、メインシャフト１６０の回転によりメインシャフト１６０に当接して第１回転部１４０を回転させる。

一方、図６に示すように、第２回転部１５０は、第１回転盤１５１及び第２回転盤１５３を含む。

第１回転盤１５１は、第１回転部１４０の下方に配置され、可動接触子１２０が通電位置に移動すると回転調整板１４５により回転してスイッチ１９０に接触する。

第２回転盤１５３は、第１回転盤１５１の一側から第１回転部１４０側に延設され、可動接触子１２０がトリップ位置に移動すると回転調整板１４５により回転して第１回転盤１５１をスイッチ１９０から分離させる。

ここで、第２回転盤１５３は、内側に所定角度曲がって形成され、可動接触子１２０が通電位置に移動して第１回転盤１５１がスイッチ１９０に接触した状態となると回転調整板１４５の上側を覆うことになる。

よって、可動接触子１２０がトリップ位置に移動して第１回転部１４０が回転すると、回転調整板１４５により第２回転盤１５３が回転して第１回転盤１５１がスイッチ１９０から分離する。

また、第１回転盤１５１の一側には、バネ部材１７０の一側が挿入される挿入孔１５１ａ−１が形成された連結板１５１ａが形成され、第１回転盤１５１の他側には、気中遮断器１００の内部に連結されるヒンジ部１５１ｂが形成される。

よって、バネ部材１７０は、挿入孔１５１ａ−１により連結板１５１ａに連結されて第１回転盤１５１を付勢し、第１回転盤１５１は、ヒンジ部１５１ｂに形成された締結孔１５１ｂ−１により気中遮断器１００の内部に連結されて回転する。

また、メインシャフト１６０には、第１回転部１４０側に突出した突出部１６１が形成され、可動接触子１２０がトリップ位置に移動すると、突出部１６１が係止部１４７を押圧して第１回転部１４０を回転させ、第１回転部１４０により第２回転部１５０が回転して第２回転部１５０とスイッチ１９０とが分離するようにする。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態による気中遮断器用遅延時間発生装置の動作について詳細に説明する。

まず、図３Ａに示すように、可動接触子１２０がトリップ位置にあるときは、メインシャフト１６０の突出部１６１の上端に第１回転部１４０が当接し、第１回転部１４０の上端にピン部１３０が位置する状態にある。

図３Ｂに示すように、可動接触子１２０が通電位置への移動を開始すると、連結リンク１２１を介して可動接触子１２０に連結されたメインシャフト１６０が時計方向に回転し、突出部１６１と第１回転部１４０との当接が解除される。

そして、図３Ｃに示すように、可動接触子１２０と固定接触子１１０とが通電状態になると、アクチュエータ１８０の動作によりピン部１３０が下方に移動して第１回転部１４０を下方に押圧し、それにより第１回転部１４０が時計方向に回転する。

第１回転部１４０が時計方向に回転すると、第１回転部１４０に形成された回転調整板１４５が下方に配置された第２回転部１５０の第１回転盤１５１を押圧して第２回転部１５０を反時計方向に回転させ、それにより第１回転盤１５１がスイッチ１９０に接触する。

ここで、第２回転部１５０の下方で第１回転盤１５１に連結されたバネ部材１７０は、可動接触子１２０がトリップ位置にあるときは、第２回転部１５０が時計方向に回転するように付勢するが、可動接触子１２０が通電位置への移動を開始すると、第２回転部１５０の回転により第１回転盤１５１との連結部位がＰ１からＰ２、Ｐ３に順次移動し、最終的に第１回転盤１５１がスイッチ１９０に接触すると、第２回転部１５０が反時計方向に回転するように付勢することで第１回転盤１５１とスイッチ１９０との接触状態が維持されるようにする。

また、バネ部材１７０の荷重を１．５ｋｇｆ〜２．５ｋｇｆにすることにより、狭い空間で遅延時間を最大限確保することができる。

このような過程により可動接触子１２０と固定接触子１１０との通電が行われると、所定の遅延時間をおいてスイッチ１９０により通電信号が出力される。

一方、可動接触子１２０が通電位置からトリップ位置に移動すると、連結リンク１２１を介して可動接触子１２０に連結されたメインシャフト１６０が反時計方向に回転し、メインシャフト１６０に形成された突出部１６１が第１回転部１４０に形成された係止部１４７を押圧して第１回転部１４０を反時計方向に回転させる。

そして、第１回転部１４０に形成された回転調整板１４５が第２回転部１５０に形成された第２回転盤１５３に当接して第２回転部１５０を時計方向に回転させ、それにより第１回転盤１５１がスイッチ１９０から分離する。

ここで、第１回転盤１５１とスイッチ１９０との接触状態では、バネ部材１７０により第１回転盤１５１が反時計方向に回転するように付勢力が与えられて接触状態が維持され、可動接触子１２０がトリップ位置に移動して第１回転盤１５１がスイッチ１９０から分離すると、バネ部材１７０と第１回転盤１５１との連結部位がＰ３からＰ１に変更されることにより第１回転盤１５１が時計方向に回転するように付勢力が与えられて第１回転盤１５１とスイッチ１９０との分離状態が維持される。

前述したように構成されて動作する本発明による気中遮断器用遅延時間発生装置においては、メインシャフト１６０、ピン部１３０、第１回転部１４０、第２回転部１５０及びバネ部材１７０の相互作用により、通電状態であることを示す信号を出力する際に狭い空間でも最大限の遅延時間を確保することができる。

また、構造を単純化することにより、製造時間を短縮し、製造工程を簡単にするだけでなく、製造コストを低減する。

さらに、バネ部材１７０が第２回転部１５０の回転方向と同じ方向に付勢するようにすることにより、第２回転部１５０が気中遮断器１００の他の部品にぶつかって前記回転方向とは逆方向に回転して再度動作することを防止する。

以上、本発明の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、様々な変化、変更及び均等物を用いることができ、上記実施形態を適切に変形して同様に応用できることは明らかである。よって、上記記載内容は特許請求の範囲により定義される本発明の範囲を限定するものではない。

１００ 気中遮断器
１１０ 固定接触子
１２０ 可動接触子
１３０ ピン部
１３１ 押圧板
１４０ 第１回転部
１４１ 本体部
１４１ａ 連結アーム
１４３ 支持部
１４３ａ 突起部
１４５ 回転調整板
１４７ 係止部
１４７ａ 延長板
１４７ｂ 密着板
１５０ 第２回転部
１５１ 第１回転盤
１５１ａ 連結板
１５１ａ−１ 挿入孔
１５１ｂ ヒンジ部
１５３ 第２回転盤
１６０ メインシャフト
１６１ 突出部
１７０ バネ部材
１９０ スイッチ

Claims (11)

1. 可動接触子と固定接触子との通電時に所定の遅延時間をおいてスイッチにより通電信号を出力するようにする気中遮断器用遅延時間発生装置において、
   前記可動接触子と前記固定接触子との通電時に下方に移動するピン部と、
   前記可動接触子の通電位置又はトリップ位置への移動に従って回転するメインシャフトと、
   前記メインシャフトに密着して配置され、前記可動接触子が通電位置に移動すると前記メインシャフトとの密着が解除されて前記ピン部により時計方向に回転し、前記可動接触子がトリップ位置に移動すると前記メインシャフトにより反時計方向に回転する第１回転部と、
   前記第１回転部の下方に配置され、前記第１回転部の回転に連動して回転して前記スイッチに接離することにより前記通電信号が伝達されるようにする第２回転部とを含む、気中遮断器用遅延時間発生装置。
2. 一側が前記第２回転部に連結され、前記可動接触子がトリップ位置に移動すると前記第２回転部が時計方向に回転するように付勢することで前記第２回転部と前記スイッチとが分離した状態となるようにし、前記可動接触子が通電位置に移動すると前記第２回転部の回転により前記第２回転部との連結位置が変更されて前記第２回転部が反時計方向に回転するように付勢することで前記第２回転部と前記スイッチとが接触した状態となるようにするバネ部材をさらに含む、請求項１に記載の気中遮断器用遅延時間発生装置。
3. 前記第１回転部は、
   両側に前記気中遮断器の内部に連結されるように連結アームが折り曲げられて延設された本体部と、
   前記連結アーム間に配置され、前記可動接触子が通電位置に移動すると前記ピン部により下方に力を受ける支持部と、
   前記本体部の側面下端から前記第２回転部側に延設され、前記可動接触子が通電位置に移動すると前記本体部の回転により前記第２回転部を回転させて前記第２回転部と前記スイッチとを接触させ、前記可動接触子がトリップ位置に移動すると前記本体部の回転により前記第２回転部を回転させて前記第２回転部と前記スイッチとを分離させる回転調整板と、
   前記本体部の下端から前記メインシャフト側に延設され、前記可動接触子がトリップ位置に移動すると前記メインシャフトに当接して前記本体部を回転させる係止部とから構成される、請求項１又は２に記載の気中遮断器用遅延時間発生装置。
4. 前記係止部は、
   前記本体部の下端から前記メインシャフト側に延設された延長板と、
   前記延長板の前端から下方に折り曲げられて延設され、前記メインシャフトの回転により前記メインシャフトに当接する密着板とから構成される、請求項３に記載の気中遮断器用遅延時間発生装置。
5. 前記支持部の上端には、上方に突出して前記ピン部の密着時に前記ピン部の揺れを防止する突起部が形成される、請求項３に記載の気中遮断器用遅延時間発生装置。
6. 前記第２回転部は、
   前記第１回転部の下方に配置され、前記可動接触子が通電位置に移動すると前記回転調整板により回転して前記スイッチに接触する第１回転盤と、
   前記第１回転盤の一側から前記第１回転部側に延設され、前記可動接触子がトリップ位置に移動すると前記回転調整板により回転して前記第１回転盤を前記スイッチから分離させる第２回転盤とから構成される、請求項３に記載の気中遮断器用遅延時間発生装置。
7. 前記メインシャフトには、前記第１回転部側に突出した突出部が形成され、
   前記可動接触子がトリップ位置に移動すると、前記突出部が前記係止部を押圧して前記第１回転部を回転させ、前記第１回転部により前記第２回転部が回転して前記第２回転部と前記スイッチとが分離するようにする、請求項３に記載の気中遮断器用遅延時間発生装置。
8. 前記第２回転盤は、内側に所定角度曲がって形成される、請求項６に記載の気中遮断器用遅延時間発生装置。
9. 前記第１回転盤の一側には、前記バネ部材の一側が挿入される挿入孔が形成された連結板が形成される、請求項６に記載の気中遮断器用遅延時間発生装置。
10. 前記第１回転盤の他側には、前記気中遮断器の内部に連結されるヒンジ部が形成される、請求項９に記載の気中遮断器用遅延時間発生装置。
11. 前記ピン部の下端には、前記ピン部の移動に伴って前記第１回転部を押圧する押圧板が形成される、請求項１に記載の気中遮断器用遅延時間発生装置。