JP2019046756A - Gas circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス遮断器に係り、特に、電極を互いに反対方向に駆動する双方向駆動機構を適用したガス遮断器に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a gas circuit breaker, and more particularly to a gas circuit breaker to which a bi-directional drive mechanism for driving electrodes in opposite directions is applied.
高電圧の電力系統に用いるガス遮断器には開極動作途中の消弧ガス圧力上昇を利用し、圧縮ガスを電極間に生じるアークに吹き付けることで電流を遮断するパッファ形と呼ばれるものが一般的に用いられている。 Gas breakers used for high voltage power systems generally use a puffer type that shuts off the current by blowing a compressed gas onto the arc generated between the electrodes using arc extinguishing gas pressure rise during the opening operation. Used in
パッファ形ガス遮断器の遮断性能を向上させるために、従来固定されていた被駆動側の電極を駆動側電極の駆動方向と反対方向に駆動する双方向駆動方式が提案されている。 In order to improve the interrupting performance of the puffer type gas circuit breaker, a bidirectional drive system has been proposed in which the driven side electrode, which has been fixed in the prior art, is driven in the direction opposite to the drive direction of the drive side electrode.
例えば、特許文献1には、ガイド内にフォーク型レバー、被駆動側電極を駆動するロッド、ロッド及びレバー動作を規定する3つのピンを収納している。ガイドは被駆動側電極の略外側に締結されている。この発明は、ガイド内部に収納したフォークの窪み部に駆動側ロッドの動きに連動したピンが接触することでフォーク型レバーが回動し、これを開閉動作方向の揺動運動に変換することで、被駆動側アーク電極を駆動側電極の動作方向と反対方向に駆動するものである。フォークの窪み部からピンが離れた状態では、レバーは位置保持し、被駆動側アーク電極は静止する。
For example, in
特許文献1に記載の双方向駆動機構を用いたガス遮断器では、全ての可動部品がガイド内に収納されている。よって、双方向駆動機構および被駆動側アーク電極を遮断部から外して点検するためには、ガイドを締結しているタンク軸方向と直交方向に配置されたボルトを緩める必要がある。一般的に、遮断部の解体、組立作業はタンク軸端部に設けられたフランジを外して行うが、フランジ面から離れたガイド締結箇所のボルト緩めないしは締付け作業に手間を要する可能性があった。また、駆動側電極と双方向駆動機構を接続するロッドは、ノズルとの接続部分を除いて、一様な断面寸法を有しているため、十分な軽量化が図られていない可能性があった。
In the gas circuit breaker using the bidirectional drive mechanism described in
本発明は、以上の点に鑑み、双方向駆動機構および被駆動側アーク電極を遮断部に着脱する作業を容易にすること及び駆動側電極と双方向駆動機構を接続するロッドを軽量化することを目的とする。 In view of the above, the present invention facilitates the work of attaching and detaching the bidirectional drive mechanism and the driven side arc electrode to the blocking portion, and reduces the weight of the rod connecting the drive side electrode and the bidirectional drive mechanism. With the goal.
上記目的は、駆動側主電極(2)と駆動側アーク電極(4)を有し、操作器(1)に接続され、密封タンク(100)内に設けられた駆動側電極と、被駆動側主電極(3)と被駆動側アーク電極(5)を有し、密封タンク(100)内に前記駆動側電極と対向して設けられた被駆動側電極と、双方向駆動機構部(10)とを備え、前記双方向駆動機構(10)は、前記駆動側電極からの駆動力を受ける駆動側連結ロッド(11)と、前記被駆動側アーク電極(5)に接続された被駆動側連結ロッド(13)と、前記駆動側連結ロッド(11)と前記被駆動側連結ロッド(13)が内部を並進自在に移動するよう保持するガイド(14)と、レバー固定ピン(15)により回動自在に固定され、前記被駆動側連結ロッド(13)と前記駆動側連結ロッド(11)を連結し、前記駆動側連結ロッド(11)の動作に対して前記被駆動側連結ロッド(13)を反対方向に動作させるためのレバー(12)とを有し、前記駆動側連結ロッド(11)の第一溝カム(16)が前記駆動側連結ロッド(11)の駆動側電極と反対側の端部(11b)まで貫通していることを特徴とするガス遮断器により達成される。 The above object is to provide a drive side electrode which has a drive side main electrode (2) and a drive side arc electrode (4), is connected to the controller (1), and is provided in the sealed tank (100) A driven side electrode which has a main electrode (3) and a driven side arc electrode (5) and is provided in the sealing tank (100) so as to face the drive side electrode, a bidirectional drive mechanism (10) And the bi-directional drive mechanism (10) includes a drive-side connecting rod (11) for receiving a driving force from the drive-side electrode, and a driven-side connection connected to the driven side arc electrode (5). A rod (13), a guide (14) for holding the drive side connection rod (11) and the driven side connection rod (13) so that the inside can be translated freely, and a lever fixing pin (15) Freely fixed, the driven connection rod (13) and the drive side train A lever (12) for connecting the rods (11) and for operating the driven connection rod (13) in the opposite direction to the movement of the drive connection rod (11); Achieved by means of a gas circuit breaker characterized in that the first grooved cam (16) of the connection rod (11) penetrates to the end (11b) opposite to the drive side electrode of the drive side connection rod (11) Be done.
本発明によると、双方向駆動機構および被駆動側アーク電極の着脱容易化と駆動側連結ロッドの軽量化を両立できるガス遮断器を提供可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a gas circuit breaker capable of achieving both the easy removal of the bidirectional drive mechanism and the driven side arc electrode and the reduction in weight of the drive side connecting rod.
以下、図面を参照して本発明の実施例に係るガス遮断器を説明する。なお、以下はあくまでも実施の例であり、発明の内容を以下の記具体的態様に限定することを意図する趣旨ではない。発明自体は、特許請求の範囲に記載された内容に即して種々の態様で実施することが可能である。以下の実施例では機械的圧縮室及び熱膨張室を有する遮断器の例を挙げて説明するが、本願発明を、例えば、機械的圧縮室のみを有する遮断器に適用することも可能である。 Hereinafter, a gas circuit breaker according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The following is merely an example of the embodiment and is not intended to limit the contents of the invention to the specific embodiments described below. The invention itself can be implemented in various aspects in accordance with the contents described in the claims. Although the following embodiments are described by taking an example of a circuit breaker having a mechanical compression chamber and a thermal expansion chamber, it is also possible to apply the present invention to, for example, a circuit breaker having only a mechanical compression chamber.
図1ないし図2に、実施例1におけるガス遮断器の遮断部の閉極状態を示す。図1は密封タンク100の中央で切断した斜視図であり、図1において矢印A方向から見た正面図を図2に示す。
1 to 2 show the closed state of the shutoff portion of the gas circuit breaker according to the first embodiment. FIG. 1 is a perspective view cut at the center of the sealed
密封タンク100内には六弗化硫黄などのガスが所定の圧力で封入されている。また、駆動側電極と被駆動側電極が同軸状に対向して設けられる。駆動側電極は駆動側主電極2と駆動側アーク電極4を有し、被駆動電極は被駆動側主電極3と被駆動側アーク電極5を有する。駆動側主電極2はシリンダ31に接続される。シリンダ31は駆動側導体26の内部を摺動する。被駆動側主電極3は被駆動側導体25に接続される。駆動側導体26および被駆動側導体25は密封タンク100内に固定される。ただし、固定部分の図示は省略している。
In the sealed
密封タンク100に隣接して、操作器1が設けられる。操作器1と密封タンク100内のシャフト6が、絶縁ロッド24と図示を略したリンク機構によって連結される。シャフト6の反操作器側にはシリンダ31と駆動側アーク電極4が接続される。シャフト6と駆動側アーク電極4は機械的圧縮室7及び熱膨張室9内を貫通して設けられる。
Adjacent to the sealed
駆動側アーク電極4に対向して同軸上に被駆動側アーク電極5が設けられる。シリンダ31の内側にノズル8が設けられる。被駆動側アーク電極5の一端とノズル8の先端部は双方向駆動機構部10に連結される。
A driven
図1ないし図2に示すように、ガス遮断器の閉極状態では操作器1により、駆動側主電極2と被駆動側主電極3が導通される位置に設定され、通常時の電力系統の回路を構成する。
As shown in FIG. 1 to FIG. 2, in the closed state of the gas circuit breaker, the
落雷などにより短絡電流を遮断する際には、操作器1を開極方向(Y方向の負側)に駆動し、シャフト6を介して駆動側主電極2と被駆動側主電極3ならびに駆動側アーク電極4と被駆動側アーク電極5を引き離す。その際、アーク電極間にアークが発生する。本実施例に記載したガス遮断器では、開極操作時の機械的圧縮室7による機械的な消弧ガス吹きつけと、熱膨張室9によるアーク熱を利用して圧力上昇させた消弧ガスの吹きつけによりアークを消弧することで、電流を遮断する。
When interrupting the short circuit current due to lightning strike or the like, the
ガス遮断器の操作エネルギーを低減するため、従来固定されていた被駆動側アーク電極5を駆動側電極の開極方向(Y方向の負側)と反対方向(Y方向の正側)に駆動する双方向駆動機構10が設けられる。図1から図8に基づいて実施例1における双方向駆動方式について以下に説明する。
In order to reduce the operation energy of the gas circuit breaker, the driven
図3は、実施例1に係るガス遮断器の双方向駆動機構の正面図である。本実施例の双方向駆動機構10は、被駆動側連結ロッド13と駆動側連結ロッド11をガイド14で並進自在に保持しつつ、ガイド14に回動自在に設けられたレバー12により連結して構成される。
FIG. 3 is a front view of the bidirectional drive mechanism of the gas circuit breaker according to the first embodiment. The
駆動側連結ロッド11には第一溝カム16が切りこまれており、操作器1側から見て、第一直線部16A、傾斜部16B、第2直線部16Cで構成される。第一直線部16Aと第二直線部16Cは駆動側連結ロッド11の駆動方向にほぼ平行に設けられ、その間に斜線部16Bが設けられる。傾斜部16Bの形状は遮断部の動作特性に応じて任意に設計することが可能であり、例えば曲線や直線とすることが考えられる。
A first
本実施例において、カム溝16の第二直線部16Cは駆動側連結ロッド11の駆動側電極側と反対側の端部11bまで設けられている。駆動側連結ロッド端部11bには、直方体状の補助ブロック30が駆動側連結ロッド11の動作軸方向と直交する方向でボルト29aにより締結されている。
In the present embodiment, the second
図3に示した遮断器の閉極状態では、駆動側連結ロッド11がガイド14からY方向正側に片持ちはり状に突き出ているが、補助ブロック30により駆動側連結ロッド端部11bが閉断面になっているため、駆動側連結ロッド11の第2直線部16の間隙が狭まる方向に変形しない。よって、駆動側連結ロッド11は、上下方向に適正な曲げ剛性を保ちつつ、軽量化を図ることができる。
In the closed state of the circuit breaker shown in FIG. 3, the drive
図3に示した状態から遮断器に開路指令が入力されて開極状態になる。このときの双方向駆動機構の状態を図4に示す。ボルト29は駆動側連結ロッド11の高さh11より短くしている。遮断器の開極状態で駆動側連結ロッド11がガイド14の中に入るが、ボルト29とガイド14との干渉を回避している。
An open circuit command is input to the circuit breaker from the state shown in FIG. The state of the bidirectional drive mechanism at this time is shown in FIG. The
閉極状態から開極状態に移行する際の被駆動側連結ロッド13の動作を説明する。ガイド14に曲線で構成される第二溝カム17が切りこまれている。第二溝カム17の形状は曲線に限定されるものではなく、遮断動作特性に応じて直線等に適宜変更可能である。図3に示したように、第一溝カム16と第二溝カム17はX軸方向への積層構造を成し、二つの溝カムの重なり部分に駆動側可動ピン18が連通される。さらに、レバー12に切り込まれた第三溝カム19にも駆動側可動ピン18が通される。レバー12は、固定ピン15を回転軸として揺動する。図3に示した閉極状態から開路操作で、駆動側連結ロッド11がY方向負側に移動する。駆動側可動ピン18が第一溝カム16の第一直線部16Aと当接している間は静止している。さらに駆動側連結ロッド11がY方向負側に移動すると駆動側可動ピン18が第一溝カム16の傾斜部16Bと当接し、駆動側可動ピン18から第三溝カム19の内壁の片側に力が働き、レバー12が反時計回りに揺動する。なお、第三溝カム19の溝形状は図8に示す楕円状に限定されず、遮断動作特性に応じて適宜変更可能である。
The operation of the driven
レバー12の一端には被駆動側駆動ピン20が回転自在に支持される。また、被駆動側連結ロッド13に溝カム21が切りこまれており、被駆動側駆動ピン20が連通している。開路操作でレバー12が操作器1からの駆動力が駆動側連結ロッド11に作用して,溝カム16Bから駆動ピン18に駆動力が作用することで反時計回りに揺動すると、被駆動側駆動ピン20から溝カム21のY方向正側に力が伝達されるので、一体化された被駆動側連結ロッド13および被駆動側アーク電極5がY方向正側、すなわち駆動側アーク電極4とは反対方向に駆動される。
The driven
次に、点検ないしは部品交換のときの遮断機の分解について説明する。双方向駆動機構10と駆動側電極との連結は、例えば図3に示すように、ノズル8に締結リング22を取り付け、締結リング22に駆動側連結ロッド11aの先端部が貫通する穴を設け、駆動側締結ネジをナット23で締め付ける構造とする。なお、駆動側連結ロッド11と締結リング22との連結は、駆動側連結ロッド11に締結用メネジを設け、締結リングの外側からボルト締結する構造としてもよい。
Next, disassembling of the circuit breaker at the time of inspection or part replacement will be described. For example, as shown in FIG. 3, the coupling between the
双駆動機構および被駆動側アーク電極4を遮断部から取り外す手順を図1から図8を用いて説明する。密封容器100からガスを抜いて、密封容器端部のフランジを外した状態とする。また、操作器1には図示を略した手動操作手段を付加して駆動側連結ロッド11の移動速度を通常の電流遮断と比べて十分に遅くできるようにする。
The procedure for removing the dual drive mechanism and the driven side arc electrode 4 from the blocking portion will be described with reference to FIGS. 1 to 8. The gas is removed from the sealed
図1において、密封容器100の端部100bから図示を略したボルト締め付け工具を入れて、図5に示すようにボルト29を取り外す。閉極状態では駆動側連結ロッド11がガイド14からY方向正側に突き出ているため、密封容器端部100bからボルト29へのアクセスがし易い。
In FIG. 1, a bolt tightening tool (not shown) is inserted from the
図示を略した操作器1の手動操作手段により低速で開路操作を行った後に、図6に示すように、双方向駆動機構取付けベース27と被駆動側導体25を締結しているボルト28を外す。密封容器端部100bからボルト28にアクセスするためには、長尺のボルト締め付け工具が必要となるが、従来技術の如く双方向駆動機構取付け部においてX方向のボルトを外すより作業が容易である。
After the circuit opening operation is performed at low speed by the manual operation means of the operation device 1 (not shown), as shown in FIG. 6, the
図6の状態から、駆動側連結ロッド11をガイドとして、双方向駆動機構10をY方向正側に移動させる。このとき、駆動側可動ピン18は第一溝カム16の第二直線部16Cに当接しているので、駆動側可動ピンからレバー12に力が伝達されず、被駆動側連結ロッド13および被駆動側アーク電極5は静止状態を保つ。双方向駆動機構取付けベースを移動させた状態を図7に示す。駆動側可動ピン18が第一溝カム16の第二直線部16Cの終端部に位置している。この後、駆動側連結ロッド端部11bから駆動側可動ピン18を外して双方向駆動機構10を密封容器100の外に出す。
From the state of FIG. 6, the
双方向駆動機構10を外した状態の遮断部を図8に示す。駆動側連結ロッド11の第一溝カム16の点検は密封タンク100内にて行う必要があるが、図8に示すように、密封容器端部100bから第1溝カム16が異常摩耗していないかを直接に目視点検できる。
The shutoff part in a state where the
点検ないしは交換を終えた被駆動側アーク電極5および双方向駆動機構10は、上記と逆順序で遮断部に取り付ける。この場合も、遮断部の動作軸線方向のボルト締結作業が主体であるため、従来技術と比べて双方向駆動機構10の取付けが容易に行える。
The driven
本実施例によれば、双方向駆動機構を駆動する駆動側連結ロッドの溝カムを被駆動側の端部まで貫通させたことにより、駆動側連結ロッドの軽量化を図ることができる。また、駆動側連結ロッド双方向駆動機構および被駆動側アーク電極の遮断部への組み立て、点検、交換を容易に行える。 According to this embodiment, since the groove cam of the drive side connecting rod for driving the bidirectional drive mechanism is penetrated to the end portion on the driven side, the weight reduction of the drive side connecting rod can be achieved. Further, the drive side connecting rod bidirectional drive mechanism and the driven side arc electrode can be easily assembled, inspected and replaced to the blocking portion.
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ている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやす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に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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various modifications. For example, the embodiments described above are described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. In addition, with respect to a part of the configuration of each embodiment, it is possible to add, delete, and replace other configurations.
1・・・操作器、2・・・駆動側主電極、3・・・被駆動側主電極、4・・・駆動側アーク電極、5・・・被駆動側アーク電極、6・・・シャフト、7・・・機械的圧縮室、8・・・ノズル、9・・・熱膨張室、10・・・双方向駆動機構部、11・・・駆動側連結ロッド、12・・・レバー、13・・・被駆動側連結ロッド、14・・・ガイド、15・・・レバー固定ピン、16・・・第一溝カム、16A・・第一直線部、16B・・連結部、16C・・第二直線部、17・・・第二溝カム、18・・・駆動側可動ピン、19・・・第三溝カム、20・・・被駆動側可動ピン、21・・・被駆動側ロッドの溝カム、22・・・締結リング、24・・・絶縁ロッド、25・・・被駆動側導体、26・・駆動側導体、27・・・双方向駆動機構取付けベース、30・・・補助ブロック
DESCRIPTION OF
Claims (5)
被駆動側主電極と被駆動側アーク電極を有し、密封タンク内に前記駆動側電極と対向して設けられた被駆動側電極と、
双方向駆動機構部とを備え、
前記双方向駆動機構は、
前記駆動側電極からの駆動力を受ける駆動側連結ロッドと、
前記被駆動側アーク電極に接続された被駆動側連結ロッドと、
前記駆動側連結ロッドと前記被駆動側連結ロッドが内部を並進自在に移動するガイドと、
レバー固定ピンにより回動自在に固定され、前記被駆動側連結ロッドと前記駆動側連結ロッドを連結し、前記駆動側連結ロッドの動作に対して前記被駆動側連結ロッドを反対方向に動作させるためのレバーとを有し、
前記駆動側連結ロッドの溝カムが前記駆動側連結ロッドの駆動側電極と反対側の端部まで貫通していることを特徴とするガス遮断器。 A drive side electrode having a drive side main electrode and a drive side arc electrode, connected to the controller, and provided in the sealed tank;
A driven side electrode which has a driven side main electrode and a driven side arc electrode, and is provided in the sealed tank so as to face the drive side electrode;
And a bi-directional drive mechanism,
The bidirectional drive mechanism is
A drive side connecting rod which receives a driving force from the drive side electrode;
A driven connection rod connected to the driven arc electrode;
A guide in which the drive side connecting rod and the driven side connecting rod move translatably inside;
To be rotatably fixed by a lever fixing pin, connect the driven connection rod and the drive connection rod, and operate the driven connection rod in the opposite direction to the movement of the drive connection rod. Have a lever and
The grooved cam of the drive side connecting rod penetrates to the end on the opposite side of the drive side electrode of the drive side connecting rod.
前記駆動側連結ロッドの駆動側電極と反対側の端部に補助ブロックを着脱可能に構成したことを特徴とするガス遮断器。 In claim 1,
A gas circuit breaker characterized in that an auxiliary block is detachably attached to an end of the drive side connecting rod opposite to the drive side electrode.
前記双方向駆動機構が取り付けられるベース部材が被駆動側導体に対して着脱可能に構成したことを特徴とするガス遮断器。 In claim 2,
A gas circuit breaker characterized in that the base member to which the bi-directional drive mechanism is attached is detachably attached to the driven side conductor.
前記駆動連結ロッドの溝カム部分は、第一直線部、傾斜部、第二直線部を含む第一溝カムを有し、
第一直線部と第二直線部は駆動軸方向に対してほぼ平行な異なる軸線上に設けられ、その間に傾斜部が設けられたことを特徴とするガス遮断器。 In claim 2,
The grooved cam portion of the drive connection rod has a first grooved cam including a first straight portion, an inclined portion, and a second straight portion.
A gas circuit breaker characterized in that the first straight portion and the second straight portion are provided on different axes substantially parallel to the drive axis direction, and an inclined portion is provided therebetween.
前記駆動側連結ロッドが有する第一溝カムと、前記ガイドが有する第二溝カムと、前記レバーが有する第三溝カムの、それぞれの内部に連通させたピンを備えたことを特徴とするガス遮断器。 In the gas circuit breaker according to claim 4,
A gas comprising: a first groove cam of the drive side connecting rod, a second groove cam of the guide, and a pin in communication with the inside of the third groove cam of the lever. Circuit breaker.
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