JP2554650B2 - 断路器の操作機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、断路器の操作機構に係り、特に投入状態に
おけるブレードを確実に保持するようにした構造に関す
るものである。

（従来の技術） 閉鎖配電盤等では、遮断器を収納する部分に遮断器に
代って引出自在とした母線接地装置を挿入し、母線を接
地する方法が用いられている。

ところで、閉鎖配電盤の構成により、接地する母線の
端子が、遮断器の上側端子に接続される場合または下側
端子に接続される場合である。したがって、接地する端
子の位置によっては、接地装置に取付けられている断路
器の投入方向に対し反対方向の電磁力が作用する。その
投入容量（または短時間通電電流）は、そのブレードが
抜けない電磁力内の電流値となり、従来の投入容量を備
えた断路器ではブレードの抜けを防止するため、ブレー
ドを並列に構成し、短絡電流によってブレード間に吸引
力を発生させ、固定側接点をこのブレードで挟み、その
吸引力を接点加圧力として作用させて摩擦力を増大し、
抜け防止とし投入容量の増大を図っていた。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように従来の母線接地装置に取付けられる断路
器のブレードの抜け防止手段は、電磁力による接点加圧
力しかない。ところで、接点加圧力による抜け防止力
（摩擦力）は、平行導体による電磁力をF₁,摩擦係数を
μとすればF₁×μであり、一般に異種金属接触のμは0.
5以下である。これに対して電路の形状による抜け方向
の電磁力は、そのままの値である。したがって、以上の
構成の断路器では、ブレードの抜け方向の力は、電路の
形状による抜け方向の電磁力をF₂とすれば、F₂−F₁×μ
であり、電流が増大するとその差が次第に大きくなるか
ら、ブレードが抜けやすくなってしまう。

一方、断路器の投入時に発生するプレアークで接点が
溶損するのを少なくするために、ブレードに一定値以上
の投入速度を持たせ、プレアーク時間を短くする必要が
ある。この投入速度を持たせるためには、ばねに蓄勢し
たエネルギーを瞬間的に放勢させる構成を用いるが、構
造が複雑となり各部の機械的強度も増大させなければな
らない。

そこで、本発明の目的は、投入状態において作用する
電磁力が増大してもブレードが抜け出すことがない断路
器の操作機構を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、断路器のブレードを回動させる主軸に第１
のレバーを取付け、この第１のレバーを操作軸に取付け
たリンクと連結棒を介して第１の回動手段に連結する断
路器の操作機構において、第１の回動手段に係合され、
投入状態時における前記ブレードに作用する力に応じて
回動する第１の回動手段の回動方向とは反対方向に回動
する第２の回動手段と、この第２の回動手段の回動方向
のときに回動可能なワンウェイクラッチと、このワンウ
ェイクラッチに応じて同一方向に回動する第２のレバー
と、第２のレバーが所望の区間だけ回動したときにこの
回動を阻止するストッパとを備え、投入状態時では前記
連結棒の中心線が前記第１のレバーと連結棒との連結部
と前記第１の回動手段の操作軸との中心を結んだ直線を
越えないようにしたものである。

（作用） 断路器の投入，断路操作時には、ワンウェイクラッチ
が作用しなくて軸をフリーとし、ストッパ部材が作用し
ない。しかし、断路器の投入状態でブレードに開く方向
の電磁力が作用したときには、リンクが偏位方向に回動
し、ワンウェイクラッチが作用して軸を回動させ、これ
によりストッパ部材が作用してブレードの開くのを阻止
する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を母線接地装置に適用した場
合の側面図を示す。同図において、台枠１には車輪1aを
設けて移動自在とし、この台枠１に箱形のベース２を介
して断面をＵ字形に折り曲げたフレーム３を取付け、こ
のフレーム３に支持梁４を固定する。支持梁４には水平
状に碍子5,ベース２には垂直状に碍子６をそれぞれ取付
け、この碍子５の端部には接点7aおよび7b、碍子６の端
部には略Ｌ状に折り曲げた導体８をそれぞれ取付け、接
点7bと導体８を導体９で橋絡する。導体９には中央部お
よび中央部から等距離の両端部にそれぞれ穴を設け、中
央部の穴と上部側の穴にボルト10a,10bを介して導体11
を取付ける。導体11には導体12を垂直状にろう付けで固
着し、端部に主回路断路部12aを取付ける。ここで、導
体11はボルト10bを取外しボルト10aをゆるめると、180
゜回動し導体12が同図に一点鎖線で示す位置に移動する
から、主回路断路部12aを下側にしたいときにはこの状
態にしてボルト10a,10bを締付ければよい。

上記したフレーム３には回動自在に主軸13を支持し、
接点7a,7bに接離する断路器のブレード14とレバー15a,1
5b,15cを一体に回動するように取付ける。ここで、レバ
ー15aと15bは略90゜の角度を形成するように配置する。
また、フレーム３には断路器を断路したときのストッパ
16を取付け、このストッパ16にはサポート17が取付けら
れている。

第２図は断路器が断路したときの投入ばねの状態を示
し、投入ばね18は金具19を介して取付けられる。金具19
は、レバー15a側を上にしたＴ字形とし、上側の端部は
ピン20aを介してレバー15aに、下側の端部は長円19aを
設けこれに挿入されるピン20bを介してサポート17に取
付ける。

また、フレーム３には取付板21を設け、断路器のブレ
ード14を投入したときのダンパ22を取付ける。ここで、
ダンパ22は、位置の調整ができるようにし、レバー15c
とダンパ22がブレード14の投入した状態でさらに数mmの
裕度Ａがあるようにする。なお、導体８には検電その他
の用途のために端子8aを設け、フレーム３には導体８を
包むように絶縁バーリヤ23を取付ける。

第３図は断路器の操作機構の要部の正面図で、第４図
はその側面図である。両図において、台枠１にはフレー
ム25a,25bを対向して取付け、この中間部に歯車26と27
が噛み合い、歯車27と28が噛み合うように配置し、歯車
26はワンウェイクラッチ29を介して軸30に取付けられ、
歯車27はワンウェイクラッチ31を介して軸32に取付けら
れ、歯車28はワンウェイクラッチ33を介して軸34に取付
けられる。ここで、ワンウェイクラッチ29は、第５図に
示すようにコロ35と内側に波状の断面を持つアウタケー
ス36で構成された一方向性のベアリングであり、軸30を
駆動側として実線の矢印37方向に回転させると、コロ35
はアウタケース36の波状の面の頂上側に押しやられ、摩
擦力によりハウジングすなわち歯車26も同方向に回転す
る。反対に、軸30を破線の矢印38方向に回転させるとコ
ロ35はアウタケース36の波状の面の谷側に押しやられ、
軸30とコロ35の間に間隙ができて軸30は空廻りする。一
方、ハウジングすなわち歯車26を駆動側として実線の矢
印39方向に回転させると軸30が同方向に回転し、歯車26
を破線の矢印40方向に回転すると軸30が空廻りする。他
のワンウェイクラッチ31,33も同様の機能を持ってい
る。つまり、軸30,32,34を第４図に示す矢印方向に回転
すると、歯車26,27,28はそれぞれ同方向に回転し、反対
向に回転すると歯車は回転しない。また、フレーム25a
には減速機構を備えたモータ41を取付け、この出力軸に
軸30を連結する。なお、モータ41には図示しない給電用
のケーブルが接続されており、モータ41を起動するとき
に電源を供給する。軸32の一方（フレーム25b側）の端
部にはリンク42がピン43aを介して取付けられ、他方
（フレーム25a側）の端部にはカム44がピン43bを介して
取付けられている。リンク42には、端部にピン42aが設
けられ、レバー15bのピン20cとの間に連結棒45が連結さ
れる。ここで、軸32の中心からピン42aまでの距離は、
ピン20cの移動距離の1/2となるようにする。カム44は、
フレーム25aに取付けたリミットスイッチ46を動作させ
る。軸34のフレーム25b側の端部にはスリットを設けて
レバー47を取付け、他側の端部には軸34が抜け出るのを
防ぐ平座金48を取付ける。フレーム25bにはレバー47の
ストッパ49a,49bが取付けられている。

次に、上記した断路器の操作機構部の作用を説明す
る。まず、第１図に示す断路器投入状態から断路する場
合には、モータ41を起動し、第４図において軸30を実線
の矢印で示すように時計方向に回転させると、歯車26も
ワンウェイクラッチ29を介して時計方向に回転し、歯車
27が同図において反時計方向に回転する。この歯車27の
回転によりワンウェイクラッチ30を介して軸32が反時計
方向に回転し、リンク42を同方向に回転させる。このリ
ンク42が反時計方向に回転すると、連結棒45がピン20c
を押し上げ主軸15を第１図において時計方向に回転させ
る。主軸13の回転と同時に投入ばね18は圧縮されて開路
するためのエネルギーを蓄える。リンク42が略90゜回転
したとき投入ばね18の圧縮量は最大となり、デットポイ
ントに達する。そこで、さらにリンク42が回転するとデ
ットポイントを越えるから、投入ばね18に蓄えられたエ
ネルギーで主軸15を時計方向に急速に回転させる。この
とき、リンク42は、ワンウェイクラッチ31により軸32と
共に反時計方向に空廻りする。これと同時にカム44によ
りリミットスイッチ46を切換え、モータ41の励磁を解除
し、断路操作が完了する。なお、以上の断路操作の場合
には、歯車28は回転してもワンウェイクラッチ33により
軸34は回転しないから、レバー47は回転せずストッパと
して作用しない。

次に、断路器を断路状態から投入する場合には、モー
タ41を起動させると上記動作と略同様に歯車26を介して
歯車27が回転し、軸32が回転してリンク42を反時計方向
に回転させる。そこで、レバー15bが反時計方向方向に
回転し主軸13を同方向に回転させるから、断路器のブレ
ード14が回転して第１図に示す状態に投入される。な
お、この投入状態では、ピン20cとピン24aを結んだ直線
が、ピン20cと軸32の中心を結んだ直線を越えないよう
に調整する。

なお、母線接地装置は、断路器の断路状態にしておき
閉鎖配電盤の遮断器挿入部分に挿入し、主回路断路部12
aを図示しない閉鎖配電盤の接地する母線の端子に接続
し、その後上記した動作で断路器を投入する。これによ
り、図示しない母線の端子が主回路断路部12a、導体1
2、接点7a,7b、ブレード14、主軸13、フレーム３等を介
して接地される。

ところで、第１図に示すような状態で、主回路断路部
12aから短絡電流が流れ、導体12、接点7a,7b、ブレード
14を経て接地すると、ブレード14に矢印Ｂ方向の電磁力
が作用する。この電磁力は、ブレード14、主軸13、レバ
ー15bを介して連結棒45を上方に移動させ、リンク42を
時計方向に回転させる。しかし、このリンク42が時計方
向に回転すると、軸32が第４図で時計方向に回転するか
ら、ワンウェイクラッチ31により歯車27が同方向に回転
する。この歯車27の回転により歯車28も同図で反時計方
向に回転するから、ワンウェイクラッチ33により軸34が
同図で反時計方向に回転する。そこで、軸34のレバー47
がストッパ49bに当たり軸34の回転を阻止し、ブレード1
4が接点7a,7bから外れて開こうとするのを防止する。

したがって、以上の構成によれば簡単なワンウェイク
ラッチを用いた操作機構とダンパを組合せることによ
り、投入状態におけるブレードの抜け方向のストッパと
することができる。

なお、ダンパとしてオイルダンパを用いると、短距離
で大きなエネルギーを吸収できるので、投入スピードに
影響を受けることがない。また、母線接地装置以外にも
適用でき、主軸13をベースに絶縁体で支持すれば通常の
断路として用いることができる。さらに、軸32を直接駆
動するようにしてもよいことはいうまでもない。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように構成されているから、簡単な
構成で投入容量が小さい断路器で、ブレードの抜け方向
の電磁力が作用する回路に用いても、有効にストッパが
作用するので、さらに通電容量を増大させることができ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を適用した母線接地装置を示
す側面図、第２図は本発明の一実施例の投入ばね部分の
拡大図、第３図は本発明の一実施例の要部を示す正面
図、第４図は第３図の側面図、第５図は本発明の一実施
例のワンウェイクラッチの部分断面図である。 13……主軸、14……ブレード 15a,15b,15c,47……レバー、48……投入ばね 26,27,28……歯車 29,31,33……ワンウェイクラッチ 30,32,34……軸、41……モータ 45……連結棒、49a,49b……ストッパ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断路器のブレードを回動させる主軸に第１
   のレバーを取付け、この第１のレバーを操作軸に取付け
   たリンクと連結棒を介して第１の回動手段に連結する断
   路器の操作機構において、第１の回動手段に係合され、
   投入状態時における前記ブレードに作用する力に応じて
   回動する第１の回動手段の回動方向とは反対方向に回動
   する第２の回動手段と、この第２の回動手段は、該回動
   方向のときに回動可能なワンウェイクラッチと、このワ
   ンウェイクラッチに応じて同一方向に回動する第２のレ
   バーと、第２のレバーが所望の区間だけ回動したときに
   この回動を阻止するストッパとを備え、投入状態時では
   前記連結棒の中心線が前記第１のレバーと連結棒との連
   結部と前記第１の回動手段の操作軸との中心を結んだ直
   線を越えないようにしたことを特徴とする断路器の操作
   機構。