JP3317534B2 - 電力用開閉器の液圧操作装置 - Google Patents

電力用開閉器の液圧操作装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電力用開閉器の遮断・投
入動作を操作する液圧操作装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、超高圧以上の送電系統に使用され
る開閉装置のうち、主に遮断器は高速で開閉操作を行う
ため、液圧操作装置が使用されるようになった。この液
圧操作装置においては、高圧の液圧を使用することで装
置の縮小化が可能となり、操作時の騒音も著しく軽減さ
れ、液体の非圧縮性により応答が優れている等の利点が
ある。また、この液圧操作装置を電力用遮断器に使用す
るに当っては、電力系統の事故電流の遮断動作を行わせ
るといった非常装置としての目的を有するため、異常動
作は許されず、高い信頼性が要求されている。
【0003】図5は、従来から用いられている液圧操作
装置の代表的な構成を示したものである。なお、この液
圧操作装置は三相一括操作では、一つの液圧操作装置で
3個の接点を操作し、三相各相操作では、1個の接点を
1個の液圧操作装置で操作するように構成されている。
【0004】即ち、高圧に耐え得るシリンダー内部にピ
ストンロッド1が配設され、その先端に電気接点8が接
続されている。このピストンロッド1の上流側にはアキ
ュムレータ7が接続され、また、高圧配管6を介して液
圧ポンプ5が接続されている。一方、前記ピストンロッ
ド1の下流側には、高圧パイプ3を介して弁ブロック2
が配設されている。この高圧パイプ3は、アキュムレー
タ7の圧力を弁ブロック2へ導くためのものである。ま
た、弁ブロック2の内部には切換弁(図示せず)が内蔵
され、さらに、前記切換弁を駆動する投入側パイロット
弁9及び遮断側パイロット弁10が設けられている。さ
らに、液圧シリンダの操作時に排出された液体は、低圧
タンク4を介して前記液圧ポンプ5へ回収されるように
構成されている。
【0005】図6は、上記液圧操作装置のより具体的な
構成を示したものである。即ち、ピストンロッド1の先
端には、電気接点を連結するための連結部16が設けら
れ、シリンダの上流側端部にはシリンダヘッド17が、
一方、シリンダの下流側端部には弁ブロック2が固定さ
れている。また、前記シリンダヘッド17と弁ブロック
2の間には、シリンダーと平行に高圧パイプ3が接続さ
れている。さらに、弁ブロック2には切換弁11が内蔵
され、それを駆動する投入側パイロット弁9及び遮断側
パイロット弁10が、それぞれのソレノイド13a、1
3bにより操作されるように構成されている。
【0006】なお、この液圧操作装置は低圧タンク4に
より密封されている。また、低圧タンク4の側面の一部
には、バネ15及びピン14より構成される充圧装置が
配設されている。この充圧装置のピン14を押圧するこ
とにより、前記切換弁11が図中左方向に移動し、切換
弁11の金属シート部“A”がシートされる結果、液圧
回路内の液圧を昇圧することができるように構成されて
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な従来の液圧
操作装置においては、所定の液圧があれば、切換弁11
が遮断側・投入側のどちらに切り換ったとしても、液圧
により生じる力により金属シートが保持されるため、液
圧を維持することができる。しかし、点検時または事故
対策等で液圧を下げなければならない場合、いったん液
圧を下げると、金属シート部“A”のシート力を維持で
きないため、金属シート面の形成具合によってはそのま
ま再昇圧できない場合がある。そのため、上述した様に
手動による充圧装置を設け、遮断状態での金属シート部
“A”をピン14で押し付け、再昇圧を確実に行えるよ
うにしている。
【0008】しかしながら、従来の液圧操作装置では、
上記の様に液圧を低下させなければならない場合には、
前記充圧装置によって対処できる遮断状態にしなければ
ならない。また、不測の事態で投入状態で液圧が低下し
た場合、再昇圧を行うと遮断側での昇圧しかできず、液
圧が昇圧されるとともにピストンロッド1が投入位置か
ら遮断位置へ移動するため、電気接点が開路してしまう
という不都合があった。また、前記充圧装置は手動であ
るため、遮断器が各相操作の場合、それぞれ別の充圧装
置を使用しなければならない。このため、3相1タンク
形で各相操作のガス遮断器の場合には、1つの機構箱の
内部に3つの液圧操作装置が配置されるため、取り付け
場所によっては充圧装置の使用が困難であった。
【0009】また、BBC・GCBカタログ、HKA油
圧操作シリンダーの参考文献に見られるように、切換弁
の位置保持をボールとバネにより行う液圧操作装置が提
案されている。しかし、この構成では、切換弁の動作
時、常にバネ力で押されたボールが弁ブロックの摺動面
と接しながら移動するため、摺動部が傷つき、また、傷
の発生に伴って金属のかみ込みなどが発生する危険性が
あった。
【0010】本発明は、上記の様な従来技術の欠点を解
消するために提案されたもので、その目的は、液圧降下
時と同じ状態を維持しながら、自動的に再昇圧すること
ができる液圧操作装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、電力用開閉器
の電気接点を開閉させるピストンロッドを駆動する切換
弁を、液圧シリンダの端部に設けた弁ブロック内に配設
した電力用開閉器の液圧操作装置において、前記切換弁
の内部に、切換弁を貫通するように油路が形成され、ま
た、切換弁の一方の端部には中空部が形成され、その内
部には、液圧により移動するピストン、このピストンに
より押圧される第1のボール及びこの第1のボール側に
付勢されたバネが収納され、さらに、前記切換弁には半
径方向に貫通孔が形成され、この貫通孔内に第2のボー
ルが収納され、一方、前記切換弁がその内部を摺動する
前記弁ブロックの摺動面には、前記第2のボールが嵌合
する2つの溝が形成されていることを特徴とするもので
ある。
【0012】
【作用】本発明の電力用開閉器の液圧操作装置において
は、切換弁が遮断側の位置にある場合、投入側の位置に
ある場合のいずれの場合であっても、液圧が降下すると
油路内に圧力がなくなり、ピストンはバネの付勢力によ
って中空部の再奥部へ押し戻され、これにより、第2の
ボールは第1のボールに押圧されて、切換弁の半径方向
に形成された貫通孔内を移動し、弁ブロックに形成され
た溝に嵌合する。その結果、切換弁の位置を維持し、金
属シート部のシート力を維持することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1乃至図3に基
づいて具体的に説明する。なお、図6に示した従来型と
同一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。
【0014】本実施例においては、図1に示した様に、
切換弁11の内部には、高圧を導く油路22が切換弁1
1を貫通するように形成されている。また、切換弁11
の一方の端部には中空部20が形成され、その内部に
は、液圧により移動するピストン23、このピストン2
3により押圧される第1のボール24及びこの第1のボ
ール24の移動に逆らう方向(図中、右方向)に付勢さ
れたバネ18が収納され、その端部が止めネジ19によ
って密封されている。なお、前記止めネジ19には、前
記第1のボール24の移動を制限するためのストッパー
19aが、中空部20内に突出するように形成されてい
る。
【0015】また、前記切換弁11には、半径方向に貫
通孔20aが形成され、この貫通孔20a内に第2のボ
ール21が収納されている。なお、この第2のボール2
1は、前記第1のボール24の位置によって、前記貫通
孔20a内を上下動するように構成されている。
【0016】さらに、弁ブロック2には、前記切換弁1
1が摺動する面に、前記第2のボール21が嵌合する2
つの溝30a,30bが形成されている。ここで、2つ
の溝を形成したのは、切換弁11の遮断側の位置及び投
入側の位置に対応させたものである。
【0017】この様な構成を有する本実施例の液圧操作
装置は、以下に述べる様に作用する。即ち、図2に示し
た様に、切換弁11に形成された油路22内に圧力があ
る場合、つまり、液圧操作装置が常に加圧された状態に
ある場合には、ピストン23は図中左方向に押圧され、
第1のボール24をバネ18の付勢力に逆らって図中左
方向に押圧する。この様にピストン23によって第1の
ボール24が押圧されていると、第2のボール21は貫
通孔20a内において自由状態にあり、切換弁11の動
作になんら影響しない。
【0018】しかし、いったん圧力が降下すると、油路
22内に圧力がなくなるので、図3に示した様に、ピス
トン23はバネ18の付勢力によって第1のボール24
を介して中空部20の再奥部(図中、右側)へ押し戻さ
れる。すると、第2のボール21は第1のボール24に
押圧されて、切換弁11の半径方向に形成された貫通孔
20a内を図中上方へ動く。その結果、第2のボール2
1は、弁ブロック2に形成された溝30aに嵌合する。
【0019】なお、図2及び図3は、切換弁11が遮断
側の位置にある場合を示しているが、投入側の位置で圧
力がなくなった場合には、第2のボール21は弁ブロッ
ク2に形成した溝30bに嵌合される。
【0020】この様に、本実施例によれば、切換弁11
が遮断側の位置にある場合、投入側の位置にある場合の
いずれの場合であっても、その使用状態で液圧がなくな
った時には、第2のボール21を弁ブロック2に形成し
た溝30a,30bに嵌合することができるので、切換
弁の位置を維持し、金属シート部Aのシート力を維持す
ることができる。これにより、液圧降下時と同じ状態を
維持しながら、再昇圧を自動的に行うことができる。
【0021】また、低圧タンク4内にパイロット弁9,
10以外の全ての弁体を内蔵することができ、従来のよ
うに充圧装置のピンのシール部がなくなるので、液体シ
ール箇所を削減できるといった利点もある。さらに、投
入側、遮断側で自動的に金属シート部“A”をシート
し、切換弁の位置を保持するため、従来、油圧を下げる
場合、遮断側に操作した後に圧力を下げていたが、投入
位置でも油圧を下げることが可能になるため、操作試験
上および実系統での使用上も、操作性が大幅に向上する
という利点もある。
【0022】また、液圧が作用している場合は、第2の
ボール21が自由状態にあり、切換弁11に対して半径
方向の力を生じないため、切換弁の動作に対し負荷がか
かることがなく、切換弁の動作が確実なものとなる。さ
らに、第2のボール21に負荷がかからないため、切換
弁11の摺動に対し、弁ブロック2の摺動面で異物・傷
を発生することもない。
【0023】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、図4に示した様に構成することも可能
である。即ち、本実施例においては、切換弁11の半径
方向に形成した貫通孔20aの中に、第2のボール21
と共に変位伝達部材25が設けられている。この様に構
成することにより、第1のボール24の押圧力を、変位
伝達部材25を介して第2のボール21に伝達すること
ができるため、ピストン23の径を小さくすることがで
きる。これにより、液圧作用時にピストン23により生
じる過大な力を小さく抑えることができるため、切換弁
の止めネジ19も小さくでき、切換弁の中空部及びその
内部に収納される構成部材を縮小化することができる。
【0024】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明によれば、切換
弁の内部に、切換弁を貫通するように油路を形成し、ま
た、切換弁の一方の端部には中空部を形成し、その内部
には、液圧により移動するピストン、このピストンによ
り押圧される第1のボール及びこの第1のボール側に付
勢されたバネを収納し、さらに、前記切換弁には半径方
向に貫通孔を形成し、この貫通孔内に第2のボールを収
納し、一方、前記切換弁がその内部を摺動する弁ブロッ
クの摺動面には、前記第2のボールが嵌合する2つの溝
を形成することにより、液圧降下時と同じ状態を維持し
ながら、自動的に再昇圧することができる液圧操作装置
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液圧操作装置の一実施例を示す断面図
【図2】図1に示した実施例の動作説明図
【図3】図1に示した実施例の動作説明図(液圧降下
時)
【図4】本発明の他の実施例を示す断面図
【図5】従来の液圧操作装置の一例を示す概略図
【図6】従来の液圧操作装置の一例を示す断面図
【符号の説明】
1…ピストンロッド 2…弁ブロック 3…高圧パイプ 4…低圧タンク 5…油圧ポンプ 6…高圧配管 7…アキュムレータ 8…電気接点、 9…投入側パイロット弁 10…遮断側パイロット弁 11…切換弁 14…ピン 15…バネ 17…シリンダーヘッド 18…バネ 19…止めネジ 20…中空部 20a…貫通孔 21…第2のボール 22…油路 23…ピストン 24…第1のボール 25…変位伝達部材 30a,30b…溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−44262(JP,A) 特開 昭53−98522(JP,A) 特開 昭62−110077(JP,A) 特開 昭61−156613(JP,A) 特開 昭61−153910(JP,A) 特開 昭57−111915(JP,A) 特開 昭56−48017(JP,A) 特開 昭56−48016(JP,A) 特開 昭56−48014(JP,A) 実開 昭63−171701(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01H 33/28 - 33/59 H02B 13/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力用開閉器の電気接点を開閉させるピ
    ストンロッドを駆動する切換弁を、液圧シリンダの端部
    に設けた弁ブロック内に配設した電力用開閉器の液圧操
    作装置において、 前記切換弁の内部に、切換弁を貫通するように油路が形
    成され、また、切換弁の一方の端部には中空部が形成さ
    れ、その内部には、液圧により移動するピストン、この
    ピストンにより押圧される第1のボール及びこの第1の
    ボール側に付勢されたバネが収納され、さらに、前記切
    換弁には半径方向に貫通孔が形成され、この貫通孔内に
    第2のボールが収納され、 一方、前記切換弁がその内部を摺動する前記弁ブロック
    の摺動面には、前記第2のボールが嵌合する2つの溝が
    形成されていることを特徴とする電力用開閉器の液圧操
    作装置。
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