JP2019096575A - Vacuum circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は真空遮断器に係り、特に、電磁操作装置と真空バルブがリンク機構で連結されて開閉部が遮断又は投入されるものに好適な真空遮断器に関する。 The present invention relates to a vacuum circuit breaker, and more particularly, to a vacuum circuit breaker suitable for connecting an electromagnetic control device and a vacuum valve by a link mechanism and interrupting or closing a switch.
一般に、開閉器の1つである真空遮断器の操作においては、電磁石を利用した電磁操作装置が使用されている。 Generally, in the operation of a vacuum circuit breaker which is one of the switches, an electromagnetic control device using an electromagnet is used.
このような電磁操作装置で操作される真空遮断器の先行技術文献としては、特許文献1を挙げることができる。
As a prior art document of the vacuum circuit breaker operated by such an electromagnetic control apparatus,
この特許文献1には、電磁石を形成するための電磁石コイルと、電磁石コイルを励磁するためのエネルギーを蓄積する電源コンデンサと、真空遮断器の開閉部への投入指令または開極指令に従い、電磁石コイルと電源コンデンサを導通させるための制御基板とにより構成され、制御基板内にあるリレー接点で制御して、電磁石コイルに流れる電流の向きを変え、真空遮断器の開閉部の遮断及び投入動作を行っていることが記載されている。
According to
そして、特許文献1に記載の電磁操作装置を搭載した真空遮断器では、電磁操作装置と真空バルブ(開閉部)とを連結するリンク機構が採用されており、真空遮断器では、開閉部の投入状態で接点に接触力を与えるための接圧ばね及び接点を開極するための引き外しばねを蓄勢しておき、開極動作では両者のばねの蓄勢エネルギーを利用して接点を開離させている。
And in the vacuum circuit breaker which carries the electromagnetic operating device of
しかしながら、上述した電磁操作装置では、故障しがちな制御基板をなくすことで信頼性が向上できるが、制御基板がなくなると電源コンデンサの制御や電磁石コイルに流れる電流の向きを変えることができなくなり、真空遮断器の開閉部の遮断及び投入ができなくなる恐れがある。 However, in the above-described electromagnetic operating device, the reliability can be improved by eliminating the control substrate which tends to fail, but when the control substrate is eliminated, it becomes impossible to change the control of the power supply capacitor and the direction of the current flowing in the electromagnet coil. There is a risk that it will not be possible to shut off and close the vacuum circuit breaker switching part.
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、制御基板と電源コンデンサがなくても電磁操作装置を操作して遮断及び投入動作を行うことができる真空遮断器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described point, and an object of the present invention is to provide a vacuum circuit breaker which can operate the electromagnetic operating device to perform the shutoff and closing operation even without the control substrate and the power supply capacitor. It is to do.
本発明の真空遮断器は、上記目的を達成するために、内部に開閉部を有する真空バルブと、該真空バルブの開閉部を開閉操作する電磁操作装置と、該電磁操作装置と前記真空バルブを連結するリンク機構とを備え、前記電磁操作装置は、鉛直方向に昇降する可動鉄心に連結された電磁操作装置側ロッドと、前記可動鉄心を稼働する電磁石コイル及び前記電磁石コイルから発生する磁界の経路を形成すると共に、前記可動鉄心を保持する電磁力を発生する永久磁石とから成り、少なくとも前記真空バルブの開閉部の状態を検出する補助スイッチを備えた真空遮断器であって、前記電磁石コイルを外部電源から直接励磁する構成とし、前記補助スイッチは同軸に回転して動作し、前記真空バルブの開閉部の状態を検出する状態検出用の補助接点とは別に、前記電磁石コイルの励磁電流制御用の補助接点を設け、前記補助スイッチで前記電磁石コイルに流れる電流の向きを制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the vacuum circuit breaker according to the present invention comprises a vacuum valve having an open / close portion inside, an electromagnetic operation device for opening / closing operation of the open / close portion of the vacuum valve, the electromagnetic operation device and the vacuum valve. The electromagnetic operating device includes an electromagnetic operating device-side rod connected to a movable iron core moving up and down in the vertical direction, an electromagnetic coil operating the movable iron core, and a path of a magnetic field generated from the electromagnetic coil And a permanent magnet for generating an electromagnetic force for holding the movable core, the vacuum circuit breaker comprising an auxiliary switch for detecting at least the state of the opening / closing portion of the vacuum valve, The auxiliary switch is configured to be directly excited from an external power supply, and the auxiliary switch rotates coaxially and operates, and an auxiliary contact for detecting a state of the opening / closing portion of the vacuum valve Separately, an auxiliary contact for exciting current control of the electromagnet coil is provided, and controlling the direction of current flowing through the electromagnetic coil in the auxiliary switch.
本発明によれば、制御基板と電源コンデンサがなくても電磁操作装置を操作して遮断及び投入動作を行うことができる真空遮断器を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a vacuum circuit breaker that can operate the electromagnetic operating device to perform the shutoff and closing operations without the control substrate and the power supply capacitor.
以下、図示した実施例に基づいて本発明の真空遮断器を説明する。なお、各図において、同一構成部品には同符号を使用する。 Hereinafter, the vacuum circuit breaker of the present invention will be described based on the illustrated embodiment. In the drawings, the same reference numerals are used for the same components.
図1に、本発明の真空遮断器の実施例1として、電磁操作式真空遮断器50を示す。
FIG. 1 shows an electromagnetic control type
該図に示す本実施例の電磁操作式真空遮断器50は、内部に開閉部を有する真空バルブ15と、この真空バルブ15の開閉部を開閉操作する電磁操作装置1と、電磁操作装置1と真空バルブ15を連結するリンク機構9とから概略構成されている。
The electromagnetic operation type
電磁操作装置1は、鉛直方向に昇降する可動鉄心2に連結された電磁操作装置側ロッド3及び可動平板4、電磁石コイル5、永久磁石6から主に構成され、ピン7、連結部品8、リンク機構9を介して第1のレバー10に接続されている。
The
また、電磁石コイル5に励磁電流が供給されると可動鉄心2が下降し、可動鉄心2に連結された電磁操作装置側ロッド3が下降するとき、第2のレバー11が回転することで連結部品13及び真空バルブ側ロッド14が上昇し、真空バルブ15内に設けられた接点(開閉部)が接触する。
Further, when the exciting current is supplied to the electromagnet coil 5, the movable iron core 2 is lowered, and when the rod 3 on the electromagnetic operating device connected to the movable iron core 2 is lowered, the
電磁操作式真空遮断器50の投入動作では、接圧ばね16及び引き外しばね17が圧縮され、弾性エネルギーが蓄積され、この弾性エネルギーにより遮断動作が行われる。真空バルブ15の開閉部が投入状態にあるとき、永久磁石6の吸引力により可動鉄心2及び可動平板4が保持される。
In the closing operation of the electromagnetically operated
電磁操作式真空遮断器50の遮断動作では、電磁石コイル5に投入動作とは逆向きの電流を流すことで、永久磁石6の吸引力を打ち消す方向に磁束が発生し、接圧ばね16及び引き外しばね17に蓄勢された弾性エネルギーが解放されることで、電磁操作装置側ロッド3が上昇し、真空バルブ15内に設けられた接点が接離する。
In the interruption operation of the electromagnetic operation type
電磁操作装置側ロッド3が上昇するとシャフト21が上方に移動し、シャフト21の移動に合わせて第3のレバー22が回転する。第3のレバー22と補助スイッチ23は連動しており、補助スイッチ23は、真空バルブ15の開閉部の状態検出と電磁石コイル5に流れる電流の制御をかねている。入り動作においては、第4のレバー25がピン26を中心に反時計周りに回転し、表示板24の「入」の文字が正面側から見える位置に移動する。
When the electromagnetic actuator side rod 3 is raised, the
更に、ばね27が縮み、カウンタレバー28がピン29を中心に約45度回転することにより、カウンタ30は、真空バルブ15の開閉部が1回動作したことをカウントする。
Furthermore, as the
次に、図2、図3及び図4を用いて補助スイッチ23の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図2に示すように、補助スイッチ23は、第1の状態監視用補助接点32、第2の状態監視用補助接点33、第3の状態監視用補助接点34、第4の状態監視用補助接点35、第1の励磁電流制御用補助接点36、第2の励磁電流制御用補助接点37、第3の励磁電流制御用補助接点38及び第4の励磁電流制御用補助接点39から構成されており、軸31が回転することで、全ての補助接点が「入り」又は「切り」となる。
As shown in FIG. 2, the
図3及び図4に示すように、第1の状態監視用補助接点32、第2の状態監視用補助接点33、第3の状態監視用補助接点34、第4の状態監視用補助接点35、第1の励磁電流制御用補助接点36、第2の励磁電流制御用補助接点37、第3の励磁電流制御用補助接点38及び第4の励磁電流制御用補助接点39は、軸31を中心に回転する接触子42と、この接触子42の回転により接触(図3の状態)又は開離(図4の状態)する第1の固定子40及び第2の固定子41で構成されており、接触子42と第1の固定子40、第2の固定子41が接触している間は通電される。そのため、接触子42の周方向の幅を変えることで通電時間を制御することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the first state monitoring
図5に、本発明の電磁操作式真空遮断器50の実施例1における投入動作時の電磁操作装置1の励磁回路構成を、図6に、本発明の電磁操作式真空遮断器50の実施例1における遮断動作時の電磁操作装置1の励磁回路構成をそれぞれ示す。
FIG. 5 shows the excitation circuit configuration of the
図5に示すように、本実施例では、電源コンデンサがないため、外部電源43から直接電磁石コイル5を励磁する構成となっている。電磁操作式真空遮断器50の外部の制御装置から入り(on)指令44が入り、第1及び第3の励磁電流制御用補助接点36及び38がoffで第2及び第4の励磁電流制御用補助接点37及び39が入り(on)のときは、電磁石コイル5に下から上へ電流が流れ励磁され、電磁操作式真空遮断器50は投入動作となる。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, since there is no power supply capacitor, the electromagnet coil 5 is directly excited from the
また、図6に示すように、電磁操作式真空遮断器50の外部の制御装置から切り(off)指令45が入り、第1及び第3の励磁電流制御用補助接点36及び38が入り(on)で、第2及び第4の励磁電流制御用補助接点37及び39が切り(off)のときは、電磁石コイル5に上から下へ電流が流れ励磁されるため、電磁操作式真空遮断器50は遮断動作となる。
Further, as shown in FIG. 6, a command (OFF) 45 is input from the control device outside the electromagnetic control
次に、図7を用いて本発明の電磁操作式真空遮断器50の実施例1における動作状態を説明する。まず、投入動作時について説明する。
Next, the operation state in the
図7に示すように、第2の状態監視用補助接点33と第2の励磁電流制御用補助接点37が入り(on)の状態で電磁操作式真空遮断器50の外部から入り(on)指令44が入ると、電磁操作装置1は投入動作を開始する。第2の状態監視用補助接点33は電磁操作装置1が投入動作に入ると切り(off)となる。
As shown in FIG. 7, with the second state monitoring
また、第2の励磁電流制御用補助接点37が入り(on)の時に電磁石コイル5は励磁され投入動作が続く。電磁操作装置1が入り(on)になる直前まで、第2の励磁電流制御用補助接点37は入り(on)となる。
Also, when the second excitation current control
次に、遮断状態について説明する。 Next, the blocking state will be described.
図7に示すように、第1の状態監視用補助接点32と第1の励磁電流制御用補助接点36が入り(on)の状態で電磁操作式真空遮断器50の外部の制御装置から切り(off)指令45が入ると、電磁操作装置1は遮断動作を開始する。第2の状態監視用補助接点33は電磁操作装置1が遮断動作に入ると切り(off)となる。第1の励磁電流制御用補助接点36が入り(on)の時に電磁石コイル5は励磁され遮断動作が続く。電磁操作装置1が切り(off)になる直前まで、第1の励磁電流制御用補助接点36は入り(on)となる。
As shown in FIG. 7, with the first state monitoring
第1の励磁電流制御用補助接点36と第2の励磁電流制御用補助接点37が同時に入り(on)とならないように、入り(on)と切り(off)を切り替えることで、短絡を防止できる。
A short circuit can be prevented by switching on and off so that the first excitation current control
なお、補助スイッチ23の短絡を防止するためには、切動作若しくは入り動作をする場合は、電源電圧からの信号でリレーを入り切りして、使用していない特殊接点を使用できなくすること短絡を防止できるし、切り動作の後に入り動作をする場合は、補助接点からの信号をリレーにフィードバックして、リレーを入り切りして、使用していない特殊接点を使用できなくすることで短絡を防止できる。
In addition, in order to prevent the short circuit of the
このような本実施例の構成とすれば、制御基板と電源コンデンサがなくても電磁操作装置1を操作して電磁操作式真空遮断器50の遮断及び投入動作を行うことができる。
According to the configuration of the present embodiment, it is possible to operate the
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。 The present invention is not limited to the embodiments described above, 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…電磁操作装置、2…可動鉄心、3…電磁操作装置側ロッド、4…可動平板、5…電磁石コイル、6…永久磁石、7…ピン、8…連結部品、9…リンク機構、10…第1のレバー、11…第2のレバー、13…連結部品、14…真空バルブ側ロッド、15…真空バルブ、16…接圧ばね、17…引き外しばね、21…シャフト、22…第3のレバー、23…補助スイッチ、24…表示板、25…第4のレバー、26…ピン、27…ばね、28…カウンタレバー、29…ピン、30…カウンタ、31…軸、32…第1の状態監視用補助接点、33…第2の状態監視用補助接点、34…第3の状態監視用補助接点、35…第4の状態監視用補助接点、36…第1の励磁電流制御用補助接点、37…第2の励磁電流制御用補助接点、38…第3の励磁電流制御用補助接点、39…第4の励磁電流制御用補助接点、40…第1の固定子、41…第2の固定子、42…接触子、43…外部電源、44…入り(on)指令、45…切り(off)指令、50…電磁操作式真空遮断器。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電磁操作装置は、鉛直方向に昇降する可動鉄心に連結された電磁操作装置側ロッドと、前記可動鉄心を稼働する電磁石コイル及び前記電磁石コイルから発生する磁界の経路を形成すると共に、前記可動鉄心を保持する電磁力を発生する永久磁石とから成り、少なくとも前記真空バルブの開閉部の状態を検出する補助スイッチを備えた真空遮断器であって、
前記電磁石コイルを外部電源から直接励磁する構成とし、前記補助スイッチは同軸に回転して動作し、前記真空バルブの開閉部の状態を検出する状態検出用の補助接点とは別に、前記電磁石コイルの励磁電流制御用の補助接点を設け、前記補助スイッチで前記電磁石コイルに流れる電流の向きを制御することを特徴とする真空遮断器。 A vacuum valve having an open / close portion inside, an electromagnetic operation device for opening / closing operation of the open / close portion of the vacuum valve, and a link mechanism connecting the electromagnetic operation device and the vacuum valve;
The electromagnetic operating device forms an electromagnetic operating device side rod connected to a movable iron core which moves up and down in the vertical direction, an electromagnet coil which operates the movable iron core, and a path of a magnetic field generated from the electromagnet coil. A vacuum magnet having an auxiliary switch for detecting a state of at least the opening / closing portion of the vacuum valve, comprising a permanent magnet for generating an electromagnetic force for holding
The electromagnet coil is configured to be excited directly from an external power supply, and the auxiliary switch rotates coaxially to operate, and separately from an auxiliary contact for detecting a state of the opening / closing portion of the vacuum valve, An auxiliary contact for excitation current control is provided, and the direction of the current flowing through the electromagnet coil is controlled by the auxiliary switch.
前記状態検出用の補助接点と前記励磁電流制御用の補助接点は複数から成り、軸が回転することで全ての前記補助接点が入り又は切となることを特徴とする真空遮断器。 In the vacuum circuit breaker according to claim 1,
The vacuum circuit breaker characterized in that the auxiliary contact for detecting the state and the auxiliary contact for controlling the excitation current consist of a plurality, and all the auxiliary contacts are turned on or off when the shaft rotates.
前記状態検出用の補助接点と前記励磁電流制御用の補助接点は、軸を中心に回転する接触子と、該接触子の回転により接触又は開離する固定子とから成り、
前記接触子と前記固定子が接触している間は通電されることを特徴とする真空遮断器。 The vacuum circuit breaker according to claim 1 or 2
The auxiliary contact for detecting the state and the auxiliary contact for controlling the exciting current include a contact rotating around an axis and a stator contacting or separated by the rotation of the contact.
A vacuum circuit breaker characterized in that electricity is supplied while the contactor and the stator are in contact with each other.
前記状態検出用の補助接点と前記励磁電流制御用の補助接点は、それぞれ第1から第4の状態検出用の補助接点及び励磁電流制御用の補助接点から成り、
前記第1及び第3の励磁電流制御用の補助接点がoffで前記第2及び第4の励磁電流制御用の補助接点がonのときは前記真空遮断器は投入動作となり、
前記第1及び第3の励磁電流制御用の補助接点がonで前記第2及び第4の励磁電流制御用の補助接点がoffのときは前記真空遮断器は遮断動作となることを特徴とする真空遮断器。 In the vacuum circuit breaker according to claim 2 or 3,
The auxiliary contact for detecting the state and the auxiliary contact for controlling the exciting current each include first to fourth auxiliary contacts for detecting the state and an auxiliary contact for controlling the exciting current.
When the first and third excitation current control auxiliary contacts are off and the second and fourth excitation current control auxiliary contacts are on, the vacuum circuit breaker is closed.
When the first and third excitation current control auxiliary contacts are on and the second and fourth excitation current control auxiliary contacts are off, the vacuum circuit breaker operates to shut off. Vacuum circuit breaker.
前記状態検出用の補助接点と前記励磁電流制御用の補助接点は、それぞれ第1から第4の状態検出用の補助接点及び励磁電流制御用の補助接点から成り、
前記第2の状態監視用の補助接点と前記第2の励磁電流制御用の補助接点がonの状態で前記真空遮断器の外部からon指令が入ると、前記電磁操作装置は投入動作を開始する共に、前記第2の状態監視用の補助接点は前記電磁操作装置が投入動作に入ると切りとなり、かつ、前記第2の励磁電流制御用の補助接点がonの時に前記電磁石コイルは励磁され投入動作が続き、前記電磁操作装置がonになる直前までに前記第2の励磁電流制御用の補助接点はonとなり、
前記第1の状態監視用の補助接点と前記第1の励磁電流制御用の補助接点がonの状態で前記真空遮断器の外部からoff指令が入ると、前記電磁操作装置は遮断動作を開始すると共に、前記第2の状態監視用の補助接点は前記電磁操作装置が遮断動作に入るとoffとなり、かつ、前記第1の励磁電流制御用の補助接点がonの時に前記電磁石コイルは励磁され遮断動作が続き、前記電磁操作装置がoffになる直前までに前記第1の励磁電流制御用の補助接点はonとなることを特徴とする真空遮断器。 In the vacuum circuit breaker according to claim 2 or 3,
The auxiliary contact for detecting the state and the auxiliary contact for controlling the exciting current each include first to fourth auxiliary contacts for detecting the state and an auxiliary contact for controlling the exciting current.
When an on command is input from the outside of the vacuum circuit breaker with the second auxiliary contact for state monitoring and the second auxiliary contact for excitation current control on, the electromagnetic operating device starts the closing operation. The second auxiliary contact for status monitoring is turned off when the electromagnetic operating device enters the closing operation, and the electromagnetic coil is excited and closed when the second auxiliary contact for excitation current control is on. Operation continues, and the second auxiliary contact for excitation current control is turned on by just before the electromagnetic control device is turned on,
When an off command is input from the outside of the vacuum circuit breaker with the first auxiliary contact for status monitoring and the first auxiliary contact for excitation current control on, the electromagnetic operating device starts the interrupting operation. At the same time, the auxiliary contact for monitoring the second state is turned off when the electromagnetic operating device enters the disconnection operation, and the electromagnetic coil is excited and disconnected when the auxiliary contact for controlling the first excitation current is on. The vacuum circuit breaker characterized in that the operation continues and the auxiliary contact for controlling the first excitation current is turned on by the time immediately before the electromagnetic operating device is turned off.
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