JP4455257B2 - Switch - Google Patents

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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Description

本発明は、真空遮断器、真空開閉器などの開閉器の開閉特性を改善し得る開閉器に関する。 The present invention is a vacuum circuit breaker, to switch capable of improving the opening-closing characteristic of the switch, such as a vacuum switch.

従来の真空遮断器および真空断路器などの開閉器の操作機構においては、開路、閉路操作を行うために、必要な操作力を発生させる電磁アクチュエータを用いたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventional switch operating mechanisms such as vacuum circuit breakers and vacuum disconnectors are known that use electromagnetic actuators that generate the necessary operating force to perform open and close operations (for example, patents). Reference 1).

この種の開閉器は、図5に示すように、図示上段から電流を遮断する遮断部1a、遮断部1aの閉路時に接触荷重を加えるワイプバネ部1b、および図示最下段に遮断部1aを開閉する操作機構部1cが配置され構成されている。なお、図5において、図示右に閉路状態、図示左に開路状態を示している。   As shown in FIG. 5, this type of switch opens and closes the blocking portion 1a that cuts off the current from the upper portion of the drawing, the wipe spring portion 1b that applies a contact load when the blocking portion 1a is closed, and the breaking portion 1a at the lowermost portion of the drawing. An operation mechanism 1c is arranged and configured. In FIG. 5, a closed state is shown on the right side of the figure, and an open state is shown on the left side of the figure.

遮断部1aには、真空絶縁容器2内に接離自在の一対の電極3、4を有する三相分の真空バルブ5が設けられている。真空絶縁容器2外の固定側は、一方の電路となる上部導体6が支持碍子7を介して上部固定部材8にそれぞれ固定されている。また、真空絶縁容器2外の可動側には、軸方向に移動自在の可動通電軸9が他方の電路となる下部導体10を貫通して設けられている。この可動通電軸9の軸方向には、絶縁操作ロッド11の一方端が連結されている。   The blocking portion 1a is provided with a three-phase vacuum valve 5 having a pair of electrodes 3 and 4 that can be contacted and separated in a vacuum insulating container 2. On the fixed side outside the vacuum insulating container 2, an upper conductor 6 serving as one electric circuit is fixed to an upper fixing member 8 via a support insulator 7. A movable energizing shaft 9 that is movable in the axial direction is provided on the movable side outside the vacuum insulating container 2 so as to penetrate the lower conductor 10 serving as the other electric path. One end of the insulating operation rod 11 is connected in the axial direction of the movable energizing shaft 9.

ワイプバネ部1bには、絶縁操作ロッド11の他方端に連結された第1の可動軸12とこの第1の可動軸12の軸方向に配置された第2の可動軸13とを連結するワイプバネフォルダ14が設けられている。ワイプバネフォルダ14内には、一対の電極3、4間に接触荷重を加えるワイプバネ15、および開閉時の衝撃力を吸収する緩衝部材16が設けられている。   The wipe spring portion 1b has a wipe spring that connects the first movable shaft 12 connected to the other end of the insulating rod 11 and the second movable shaft 13 disposed in the axial direction of the first movable shaft 12. A folder 14 is provided. In the wipe spring folder 14, a wipe spring 15 that applies a contact load between the pair of electrodes 3 and 4 and a buffer member 16 that absorbs an impact force during opening and closing are provided.

操作機構部1cには、三相分の第2の可動軸13を連結する連絡梁17、および電磁アクチュエータ18が設けられている。電磁アクチュエータ18は、磁路を形成するヨーク19、ヨーク19内を移動するように設けられた磁性体のアーマチュア20、アーマチュア20を移動もしくは閉路保持をする永久磁石21、永久磁石21に固定されアーマチュア20と接離する磁性体のコア22、ヨーク19内の磁束を増減させる閉路、開路コイル23、24、およびアーマチュア20を図示上方と下方間で挟持した非磁性体の操作ロッド26から構成されている。また、この操作ロッド26は、永久磁石21、コア22、ヨーク19、ヨーク19を固定する架台25を貫き、連絡梁17に連結されている。   The operating mechanism 1c is provided with a connecting beam 17 that connects the second movable shafts 13 for three phases, and an electromagnetic actuator 18. The electromagnetic actuator 18 includes a yoke 19 that forms a magnetic path, a magnetic armature 20 provided so as to move in the yoke 19, a permanent magnet 21 that moves or keeps the armature 20 closed, and an armature fixed to the permanent magnet 21. 20 is composed of a magnetic core 22 that contacts and separates from and 20, a closing circuit that increases and decreases magnetic flux in the yoke 19, open coils 23 and 24, and a nonmagnetic operating rod 26 that sandwiches the armature 20 between the upper and lower sides in the figure. Yes. The operation rod 26 passes through the permanent magnet 21, the core 22, the yoke 19, and the frame 25 that fixes the yoke 19, and is connected to the connecting beam 17.

電磁アクチュエータ18の両側には、アーマチュア20を永久磁石21から離す方向に常時付勢する弾性部材の開路バネ27が、連絡梁17と下部固定部材28間に設けられている。   On both sides of the electromagnetic actuator 18, an open spring 27, which is an elastic member that constantly urges the armature 20 in the direction away from the permanent magnet 21, is provided between the connecting beam 17 and the lower fixing member 28.

そして、閉路状態にする場合には、永久磁石21の磁束と同方向の磁束が生じる閉路コイル23を励磁して、アーマチュア20を永久磁石21の方向に吸引させる。この吸引力は閉路時の操作力となって、アーマチュア20とともに操作ロッド26、そして連絡梁17、ワイプバネフォルダ14、絶縁操作ロッド11が図示上方の閉路方向に移動し、電極3、4間を接触させる。閉路後には、閉路コイル23を無励磁にして、永久磁石21の吸引力によりアーマチュア20を常時吸引している。   When the closed state is set, the closed coil 23 that generates a magnetic flux in the same direction as the magnetic flux of the permanent magnet 21 is excited to attract the armature 20 in the direction of the permanent magnet 21. This suction force becomes an operation force at the time of closing, and the operating rod 26, the connecting beam 17, the wipe spring folder 14, and the insulating operating rod 11 are moved together with the armature 20 in the closing direction in the upper part of the figure, and between the electrodes 3 and 4 are moved. Make contact. After the closing, the closing coil 23 is de-energized and the armature 20 is always attracted by the attractive force of the permanent magnet 21.

また、開路状態にする場合には、永久磁石21の磁束と逆方向の磁束が生じる開路コイル24を励磁して、アーマチュア20と永久磁石21との吸引力を減少させる。それに伴って吸引状態は、開路バネ27のバネ力が勝ることでアーマチュア20とともに操作ロッド26を図示下方の開路方向に移動させる。更に、この開路バネ27により、電極3、4間を最終の位置まで開離する。   Further, when the open circuit state is set, the attractive force between the armature 20 and the permanent magnet 21 is reduced by exciting the open coil 24 that generates a magnetic flux in the direction opposite to the magnetic flux of the permanent magnet 21. Accordingly, in the suction state, the operating force 26 is moved together with the armature 20 in the opening direction in the lower part of the figure as the spring force of the opening spring 27 wins. Further, the open spring 27 separates the electrodes 3 and 4 to the final position.

一方、操作機構となる電磁アクチュエータ18を二個直列に連結して、一方の電磁アクチュエータで閉路と開路との操作をし、他方の電磁アクチュエータで更に開路方向の操作をするものが知られている(例えば、特許文献2参照。)。   On the other hand, two electromagnetic actuators 18 serving as an operation mechanism are connected in series, and one electromagnetic actuator is used for closing and opening, and the other electromagnetic actuator is used for further operation in the opening direction. (For example, refer to Patent Document 2).

即ち、一方の電磁アクチュエータで閉路位置と開路位置とを操作し、他方の電磁アクチュエータで開路位置となった電極3、4間を更に広げる操作をして、断路位置にするものとなっている。
特開2002−270423号公報(第4〜5ページ、図1) 特開2000−164084号公報(第14ページ、図13)
In other words, the closing position and the opening position are operated by one electromagnetic actuator, and the operation of further expanding the gap between the electrodes 3 and 4 that have been opened by the other electromagnetic actuator is made to the disconnecting position.
JP-A-2002-270423 (pages 4-5, FIG. 1) JP 2000-164084 A (page 14, FIG. 13)

上記の従来の開閉器の操作機構においては、次のような問題がある。   The conventional switch operating mechanism has the following problems.

開閉器を60kVクラスのような高電圧化しようとする場合、真空バルブ5の電極3、4間のキャップ長を数十mmと広くしなければならなかった。これに伴って、アーマチュア20が移動する距離も大きくなり、アーマチュア20とコア22とが対向するギャップ長が電極3、4間と同様に長ギャップとなっていた。なお、真空バルブ5のギャップ長は、定格電圧20kVクラス以下では一般的に十数mm以下の短ギャップとなっている。   In order to increase the voltage of the switch such as the 60 kV class, the cap length between the electrodes 3 and 4 of the vacuum valve 5 had to be widened to several tens mm. Along with this, the distance that the armature 20 moves is increased, and the gap length at which the armature 20 and the core 22 face each other is a long gap as between the electrodes 3 and 4. The gap length of the vacuum valve 5 is generally a short gap of tens of mm or less when the rated voltage is 20 kV or less.

このように高電圧化によってギャップ長が広くなると、ヨーク19、アーマチュア20、永久磁石21、コア22で形成される磁気回路の磁気抵抗が増加し、開閉器を操作する操作力が急激に小さくなる。そして、例えば1m/秒のような所定の開閉速度を必要とする開閉特性が得られ難くなる。このため、必要な操作力を得るため、アーマチュア20とコア22とが対向する面積を広くしたり、閉路コイル23を太径の素線として通電する電流を大きくしたりしなければならなかった。   Thus, when the gap length is widened by increasing the voltage, the magnetic resistance of the magnetic circuit formed by the yoke 19, the armature 20, the permanent magnet 21 and the core 22 increases, and the operating force for operating the switch rapidly decreases. . In addition, it becomes difficult to obtain an opening / closing characteristic that requires a predetermined opening / closing speed such as 1 m / sec. For this reason, in order to obtain a required operating force, the area where the armature 20 and the core 22 face each other has to be increased, or the current to be energized using the closed coil 23 as a large-diameter strand has to be increased.

これにより、アーマチュア20、閉路コイル23、開路コイル24などを大型化せざるを得なかった。更には、これらのコイル23、24を大型化すると、コイル抵抗の増加やインダクタンスの増加などが起こり、操作力に与える影響が大きくなり、更なる大型化をしなければならなかった。   Thereby, the armature 20, the closing coil 23, the opening coil 24, etc. had to be enlarged. Furthermore, when these coils 23 and 24 are enlarged, coil resistance and inductance are increased, and the influence on the operating force is increased, so that further enlargement is required.

一方、電磁アクチュエータ18を二個直列に連結したものでは、一方と他方の電磁アクチュエータを個別に操作して、閉路位置、開路位置そして断路位置としているので、それぞれが十数mm以下の短ギャップの操作となっていた。したがって、所定の操作力を有して数十mmのような長ギャップを操作することができなかった。   On the other hand, in the case where two electromagnetic actuators 18 are connected in series, one and the other electromagnetic actuators are individually operated to set a closed position, an open position, and a disconnected position. It was an operation. Accordingly, it has been impossible to operate a long gap such as several tens of millimeters with a predetermined operating force.

このため、アーマチュア20や閉路コイル23などを大型化しないで、所定の操作力を有して数十mmの長ギャップの開閉ができる開閉器の操作機構が望まれていた。   Therefore, there has been a demand for an operating mechanism for a switch that can open and close a long gap of several tens of millimeters with a predetermined operating force without increasing the size of the armature 20, the closing coil 23, and the like.

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、所定の操作力を有し、長ギャップの開閉特性を改善し得る開閉器を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a switch having a predetermined operating force and capable of improving the open / close characteristics of a long gap.

上記目的を達成するために、本発明の開閉器は、接離自在の一対の電極を有する遮断部と、前記遮断部を開閉する可動軸に連結された操作ロッド、この操作ロッドに狭持されたアーマチュア、および前記アーマチュアに働く電磁力を増減させるコイルを有する電磁アクチュエータと、前記一対の電極を離す方向に付勢する弾性部材とを備え、前記電磁アクチュエータを複数直列に配置するとともに、それぞれの前記操作ロッドを軸上に配置して接離自在とし、前記アーマチュアが移動する距離を、前記可動軸側から反可動軸側に向かって順次小さくしたことを特徴とする。 To achieve the above object, switch of the present invention, a cutoff portion having a pair of electrodes of the movable contact and separation operation rod connected to the movable shaft for opening and closing the shut-off portion, is sandwiched in this operating rod An armature, and an electromagnetic actuator having a coil for increasing or decreasing the electromagnetic force acting on the armature, and an elastic member for biasing the pair of electrodes in a direction away from each other. The operating rod is arranged on the shaft so as to be contactable and separable, and the distance that the armature moves is sequentially decreased from the movable shaft side to the non-movable shaft side .

本発明によれば、開閉器の可動軸に、この可動軸に連結されたアーマチュア、永久磁石、ソレノイドコイルを有する電磁アクチュエータを複数連結し、これらを同時に操作しているので、開閉器の閉路時に大きな操作力が得られ、長ギャップの開閉特性を向上させることができる。   According to the present invention, a plurality of electromagnetic actuators having armatures, permanent magnets, and solenoid coils connected to the movable shaft are connected to the movable shaft of the switch, and these are operated simultaneously. A large operating force can be obtained, and the open / close characteristics of the long gap can be improved.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、本発明の実施例1に係る開閉器の操作機構を図1を参照して説明する。図1は、本発明の実施例1に係る開閉器の操作機構を示す断面図である。なお、図1において、開路状態を示し、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。また、開閉器は、従来の図5と同様であるので、その説明を省略する。   First, an operation mechanism of a switch according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an operating mechanism of a switch according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, in FIG. 1, the open circuit state was shown and the same code | symbol was attached | subjected about the component similar to the past. Moreover, since the switch is the same as that of the conventional FIG. 5, its description is omitted.

図1に示すように、操作機構となる電磁アクチュエータ18は、図示上段の第1の電磁アクチュエータ18aと図示下段の第2の電磁アクチュエータ18bとを直列に連結して構成されている。   As shown in FIG. 1, the electromagnetic actuator 18 serving as an operation mechanism is configured by connecting an upper first electromagnetic actuator 18a and a second lower electromagnetic actuator 18b shown in the figure in series.

第1の電磁アクチュエータ18aは、磁路を形成するヨーク19a、ヨーク19a内を移動するように設けられた磁性体のアーマチュア20a、アーマチュア20aを移動もしくは閉路保持をする永久磁石21a、永久磁石21aに固定されアーマチュア20aと接離する磁性体のコア22a、ヨーク19a内の磁束を増減させる閉路、開路コイル23a、24a、およびアーマチュア20aを図示上方と下方間で挟持した非磁性体の第1の操作ロッド26aから構成されている。また、この操作ロッド26aは、永久磁石21a、コア22a、ヨーク19a、ヨーク19aを固定する架台25aを貫き、図示しない連絡梁に連結されている。   The first electromagnetic actuator 18a includes a yoke 19a that forms a magnetic path, a magnetic armature 20a that is provided to move in the yoke 19a, a permanent magnet 21a that moves or holds the closed circuit of the armature 20a, and a permanent magnet 21a. First operation of a non-magnetic material that is sandwiched between an upper portion and a lower portion in the figure, which is a fixed magnetic core 22a that is in contact with and away from the armature 20a, a closed circuit that increases or decreases the magnetic flux in the yoke 19a, and the open coils 23a and 24a. It consists of a rod 26a. Further, the operation rod 26a passes through the permanent magnet 21a, the core 22a, the yoke 19a, and the mount 25a for fixing the yoke 19a, and is connected to a connecting beam (not shown).

第2の電磁アクチュエータ18bは、第1の電磁アクチュエータ18aと同様に構成されている。即ち、ヨーク19b、アーマチュア20b、永久磁石21b、コア22b、閉路、開路コイル23b、24b、架台25b、および第2の操作ロッド26bから構成されている。   The second electromagnetic actuator 18b is configured in the same manner as the first electromagnetic actuator 18a. That is, the yoke 19b, the armature 20b, the permanent magnet 21b, the core 22b, the closed circuit, the open coils 23b and 24b, the mount 25b, and the second operating rod 26b are configured.

また、第1の操作ロッド26aと第2の操作ロッド26bとは、軸上に配置され、対向する端部にそれぞれ円板状のカップリング31a、31bが固定されている。カップリング31a、31b間は、ボルト32で連結されている。そして、開路状態における第1の電磁アクチュエータ18aのコア22aとアーマチュア20aとのギャップ長g1と、第2の電磁アクチュエータ18bのコア22bとアーマチュア20bとのギャップ長g2とは、同様となっている。   The first operating rod 26a and the second operating rod 26b are arranged on the shaft, and disk-like couplings 31a and 31b are fixed to the opposing ends, respectively. The couplings 31a and 31b are connected by a bolt 32. The gap length g1 between the core 22a and the armature 20a of the first electromagnetic actuator 18a and the gap length g2 between the core 22b and the armature 20b of the second electromagnetic actuator 18b in the open circuit state are the same.

ここで、閉路コイル23a、23bと開路コイル24a、24bとを一体のソレノイドコイルとし、閉路時には永久磁石21a、21bの磁力と同方向の磁力が生じるように励磁し、また、開路時には永久磁石21a、21bの磁力と逆方向の磁力が生じるように励磁してもよい。   Here, the closing coils 23a and 23b and the opening coils 24a and 24b are formed as an integral solenoid coil, and are excited so that a magnetic force in the same direction as the magnetic force of the permanent magnets 21a and 21b is generated when the circuit is closed. , 21b may be excited to generate a magnetic force in the opposite direction.

そして、閉路状態にする場合には、第1の電磁アクチュエータ18aと第2の電磁アクチュエータ18bとを同時に操作する。即ち、永久磁石21a、21bの磁束と同方向の磁束が生じる閉路コイル23a、23bを同時に励磁し、それぞれのアーマチュア20a、20bを永久磁石21a、21bの方向に同時に吸引させる。   When the closed circuit state is to be set, the first electromagnetic actuator 18a and the second electromagnetic actuator 18b are operated simultaneously. That is, the closed coils 23a and 23b that generate magnetic flux in the same direction as the magnetic flux of the permanent magnets 21a and 21b are excited simultaneously, and the respective armatures 20a and 20b are simultaneously attracted in the direction of the permanent magnets 21a and 21b.

この吸引力は、第1の電磁アクチュエータ18aのコア22aとアーマチュア20a間、および第2の電磁アクチュエータ18bのコア22bとアーマチュア20b間で生じ、閉路時の操作力となって、アーマチュア20a、20bとともに第1および第2の操作ロッド26a、および26bを図示上方の閉路方向に移動させる。閉路後には、閉路コイル23a、23bを無励磁にして、それぞれの永久磁石21a、21bの吸引力によりアーマチュア20a、20bを常時吸引している。   This attractive force is generated between the core 22a and the armature 20a of the first electromagnetic actuator 18a and between the core 22b and the armature 20b of the second electromagnetic actuator 18b, and becomes an operation force at the time of closing, together with the armatures 20a and 20b. The first and second operating rods 26a and 26b are moved in the closing direction at the top of the figure. After closing, the closing coils 23a and 23b are de-excited, and the armatures 20a and 20b are always attracted by the attractive force of the permanent magnets 21a and 21b.

このように閉路時の操作力は、第1の電磁アクチュエータ18aと第2の電磁アクチュエータ18bとを同時に操作しているので、吸引力が同時に発生し、従来に比べて操作力が2倍の大きさとなる。このため、数十mmのような長ギャップにおいても、閉路時の速度を向上させることができる。   As described above, since the first electromagnetic actuator 18a and the second electromagnetic actuator 18b are operated at the same time when the circuit is closed, an attractive force is generated at the same time, and the operating force is twice as large as that in the conventional case. It becomes. For this reason, the speed at the time of closing can be improved even in a long gap such as several tens of mm.

一方、開路状態にする場合には、永久磁石21a、21bの磁束と逆方向の磁束が生じる開路コイル24a、24bを同時に励磁して、アーマチュア20a、20bと永久磁石21a、21bとの吸引力を減少させる。それに伴って吸引状態は、図示しない開路バネのバネ力が勝ることでアーマチュア20a、20bとともに第1および第2の操作ロッド26aおよび26bを図示下方の開路方向に移動させる。そして、開路バネにより、最終の位置まで開離する。   On the other hand, in the case of the open circuit state, the open coils 24a and 24b that generate a magnetic flux in the direction opposite to the magnetic flux of the permanent magnets 21a and 21b are simultaneously excited, and the attractive force between the armatures 20a and 20b and the permanent magnets 21a and 21b is increased. Decrease. Accordingly, in the suction state, the spring force of the open spring (not shown) wins, and the first and second operating rods 26a and 26b are moved together with the armatures 20a and 20b in the open direction in the lower part of the figure. And it opens to the last position with an open circuit spring.

上記実施例1の開閉器の操作装置によれば、第1の電磁アクチュエータ18aと第2の電磁アクチュエータ18bとを直列に連結して、コア22a、22bとアーマチュア20a、20bとが対向するギャップ長を同様にし、これらを同時に操作しているので、開閉時に大きな操作力が得られ、長ギャップにおける開閉特性を向上させることができる。   According to the switch operating device of the first embodiment, the first electromagnetic actuator 18a and the second electromagnetic actuator 18b are connected in series, and the core 22a, 22b and the armature 20a, 20b are opposed to each other. Since these are operated simultaneously, a large operating force can be obtained at the time of opening and closing, and the opening and closing characteristics in the long gap can be improved.

なお、上記実施例1では、第1の電磁アクチュエータ18aと第2の電磁アクチュエータ18bとを同様の構成で説明したが、コア22a、22bとアーマチュア20a、20bとが対向するギャップ長g1、g2が同様であれば、閉路コイル23a、23bや開路コイル24a、24bの形状や容量などが異なっていてもよい。   In the first embodiment, the first electromagnetic actuator 18a and the second electromagnetic actuator 18b have been described with the same configuration. However, the gap lengths g1 and g2 at which the cores 22a and 22b face the armatures 20a and 20b are different. If they are similar, the shapes and capacities of the closing coils 23a and 23b and the opening coils 24a and 24b may be different.

また、カップリング31a、31bを直接、ボルト32で固定して説明したが、カップリング31a、31b間に、ゴムのような弾性体からなる緩衝層を介して固定すれば、第1の電磁アクチュエータ18aのギャップ長g1と第2の電磁アクチュエータ18bのギャップ長g2が若干異なっていても、緩衝層によりこのギャップ長g1、g2の差異が吸収されるので好ましくなる。   Further, the couplings 31a and 31b are directly fixed with the bolts 32. However, if the couplings 31a and 31b are fixed between the couplings 31a and 31b via a buffer layer made of an elastic material such as rubber, the first electromagnetic actuator is used. Even if the gap length g1 of 18a and the gap length g2 of the second electromagnetic actuator 18b are slightly different, it is preferable because the difference between the gap lengths g1 and g2 is absorbed by the buffer layer.

また、永久磁石21a、21bにより、閉路を保持させることで説明したが、永久磁石21a、21bを取り除き、閉路時に第1の操作ロッド26aなどの可動部にラッチを掛けるラッチ式の機構で閉路の保持をさせてもよい。   In addition, the permanent magnets 21a and 21b have been described as holding the closed circuit. However, the permanent magnets 21a and 21b are removed, and the closed circuit is closed by a latching mechanism that latches the movable portion such as the first operating rod 26a when the circuit is closed. You may hold it.

また、第1の操作ロッド26aと第2の操作ロッド26bとをカップリング31a、31bで連結して説明したが、一体の操作ロッドとしてもよい。   In addition, the first operating rod 26a and the second operating rod 26b are connected by the couplings 31a and 31b. However, an integrated operating rod may be used.

更に、電磁アクチュエータは、二個以上を直列に連結してもよい。直列に連結した割合に比例して大きな操作力が得られ、長ギャップの開閉に適するようになる。   Furthermore, two or more electromagnetic actuators may be connected in series. A large operating force is obtained in proportion to the ratio of connecting in series, which makes it suitable for opening and closing a long gap.

次に、本発明の実施例2に係る開閉器の操作機構を図2を参照して説明する。図2は、本発明の実施例2に係る開閉器の操作機構を示す断面図である。なお、この実施例2が実施例1と異なる点は、第1の電磁アクチュエータと第2の電磁アクチュエータとのヨークを一体化させたことである。図2において、開路状態を示し、実施例1と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。   Next, a switch operating mechanism according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an operation mechanism of a switch according to Embodiment 2 of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that the yokes of the first electromagnetic actuator and the second electromagnetic actuator are integrated. In FIG. 2, the open circuit state is shown, and the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図2に示すように、第1の電磁アクチュエータ18aと第2の電磁アクチュエータ18bとは、互いのヨーク19a、19bが接して構成されている。また、第3の操作ロッド26cが、第1の電磁アクチュエータ18aのヨーク19aから第2の電磁アクチュエータ18bのヨーク19bを固定する架台25bまで貫いて設けられている。なお、ヨーク19a、19bは、一体化されて構成されていてもよい。   As shown in FIG. 2, the first electromagnetic actuator 18a and the second electromagnetic actuator 18b are configured such that their yokes 19a and 19b are in contact with each other. Further, a third operating rod 26c is provided to penetrate from the yoke 19a of the first electromagnetic actuator 18a to the mount 25b for fixing the yoke 19b of the second electromagnetic actuator 18b. The yokes 19a and 19b may be configured integrally.

上記実施例2の開閉器の操作装置によれば、実施例1による効果の他に、ヨーク19a、19bを小型化することができ、操作機構の全体構成を小型化することができる。   According to the switch operating device of the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the yokes 19a and 19b can be downsized, and the overall configuration of the operating mechanism can be downsized.

次に、本発明の実施例3に係る開閉器の操作機構を図3を参照して説明する。図3は、本発明の実施例3に係る開閉器の操作機構を示す断面図である。図3(a)は、開路状態、図3(b)は、閉路中の状態、図3(c)は、閉路状態を示す。なお、この実施例3が実施例1と異なる点は、第1の電磁アクチュエータと第2の電磁アクチュエータとを切り離し、それぞれのヨークとアーマチュアとが対向するギャップ長を異ならせたことである。図3(a)、(b)、(c)において、実施例1と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。   Next, a switch operating mechanism according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the operating mechanism of the switch according to the third embodiment of the present invention. 3A shows an open circuit state, FIG. 3B shows a closed circuit state, and FIG. 3C shows a closed circuit state. The third embodiment is different from the first embodiment in that the first electromagnetic actuator and the second electromagnetic actuator are separated from each other, and the gap lengths at which the yokes and the armature face each other are made different. 3A, 3 </ b> B, and 3 </ b> C, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図3(a)に示すように、第1の電磁アクチュエータ18aの操作ロッド26aと第2の電磁アクチュエータ18bの操作ロッド26bとの端部に固定されているカップリング31a、31bは、軸方向に接離自在に設けられている。また、第1の電磁アクチュエータ18aのコア22aとアーマチュア20aとが対向するギャップ長g3は、第2の電磁アクチュエータ18bのコア22bとアーマチュア20bとが対向するギャップ長g4よりも広くなっている。   As shown in FIG. 3A, the couplings 31a and 31b fixed to the ends of the operation rod 26a of the first electromagnetic actuator 18a and the operation rod 26b of the second electromagnetic actuator 18b are arranged in the axial direction. It is provided so that it can be touched and separated. The gap length g3 where the core 22a and the armature 20a of the first electromagnetic actuator 18a face each other is wider than the gap length g4 where the core 22b and the armature 20b of the second electromagnetic actuator 18b face each other.

ここで、第1の電磁アクチュエータ18aが遮断部側、第2の電磁アクチュエータが下部固定部材側に配置されている。   Here, the 1st electromagnetic actuator 18a is arrange | positioned at the interruption | blocking part side, and the 2nd electromagnetic actuator is arrange | positioned at the lower fixing member side.

そして、閉路状態にする場合には、第1の電磁アクチュエータ18aと第2の電磁アクチュエータ18bとを同時に操作して、永久磁石21a、21bの磁束と同方向の磁束が生じる閉路コイル23a、23bを同時に励磁し、それぞれのアーマチュア20a、20bを永久磁石21a、21bの方向に吸引させる。   When the closed circuit is to be closed, the first electromagnetic actuator 18a and the second electromagnetic actuator 18b are operated at the same time, and the closed coils 23a and 23b in which the magnetic flux in the same direction as the magnetic flux of the permanent magnets 21a and 21b is generated. At the same time, the armatures 20a and 20b are attracted in the direction of the permanent magnets 21a and 21b.

ここで、吸引力は、ギャップ長g3もしくはg4により大きく左右され、ギャップ長が短い方が大きくなる。このため、先ず、図3(b)に示すように、第2の電磁アクチュエータ18bに大きな吸引力が生じて、コア22bとアーマチュア20bとが当接する。これにより、第2の操作ロッド26bが図示上方の閉路方向に移動し、それに伴って第1の操作ロッド26aとこの操作ロッド26aに挟持されているアーマチュア20aも移動する。   Here, the suction force is greatly influenced by the gap length g3 or g4, and the suction force becomes larger as the gap length is shorter. For this reason, first, as shown in FIG. 3B, a large attractive force is generated in the second electromagnetic actuator 18b, and the core 22b and the armature 20b come into contact with each other. As a result, the second operating rod 26b moves in the closing direction in the upper part of the drawing, and accordingly, the first operating rod 26a and the armature 20a sandwiched between the operating rods 26a also move.

このように第2の電磁アクチュエータ18bのアーマチュア20bが移動すると、第1の電磁アクチュエータ18aのコア22aとアーマチュア20aとのギャップ長がg4−g3と短くなる。   When the armature 20b of the second electromagnetic actuator 18b moves in this way, the gap length between the core 22a of the first electromagnetic actuator 18a and the armature 20a becomes as short as g4-g3.

すると、第1の電磁アクチュエータ18aはギャップ長g3のときよりも大きな吸引力が得られ、図3(c)に示すように、コア22aとアーマチュア20aとが当接する。同時に、第1の操作ロッド26aが図示上方の閉路方向に移動し、互いのカップリング31a、31bが開離して閉路状態となる。   Then, the first electromagnetic actuator 18a can obtain a larger attractive force than that of the gap length g3, and the core 22a and the armature 20a come into contact with each other as shown in FIG. At the same time, the first operating rod 26a moves in the closing direction in the upper part of the figure, and the couplings 31a and 31b are separated from each other to enter a closed state.

これにより、閉路時においては、先ず、第2の電磁アクチュエータ18bで大きな操作力が得られ、次に、第1の電磁アクチュエータ18aでも引き続いて大きな操作力が得られて閉路状態にすることができる。   As a result, when the circuit is closed, first, a large operating force can be obtained by the second electromagnetic actuator 18b, and then a large operating force can be continuously obtained by the first electromagnetic actuator 18a so that the circuit can be closed. .

一方、開路状態にする場合には、永久磁石21a、21bの磁束と逆方向の磁束が生じる開路コイル24a、24bを励磁して、アーマチュア20a、20bと永久磁石21a、21bとの吸引力を減少させ、第1の操作ロッド26aと第2の操作ロッド26bとを図示下方の開路方向に移動させる。   On the other hand, in the case of the open circuit state, the open coil 24a, 24b that generates a magnetic flux in the direction opposite to the magnetic flux of the permanent magnets 21a, 21b is excited to reduce the attractive force between the armatures 20a, 20b and the permanent magnets 21a, 21b. Then, the first operating rod 26a and the second operating rod 26b are moved in the opening direction below the figure.

上記実施例3の開閉器の操作装置によれば、コア22a、22bとアーマチュア20a、20bとが対向するギャップ長が異なる第1の電磁アクチュエータ18aと第2の電磁アクチュエータ18bとを軸上に直列に配置して、互いの操作ロッド26a、26bを接離するようにし、これらを同時に操作しているので、閉路時に、先ずギャップ長が短い方で大きな操作力が得られ、次いで長い方のギャップ長が短くなって引き続いて大きな操作力が得られ、長ギャップにおける開閉特性を向上させることができる。   According to the switch operating device according to the third embodiment, the first electromagnetic actuator 18a and the second electromagnetic actuator 18b having different gap lengths in which the cores 22a and 22b and the armatures 20a and 20b face each other are serially arranged on the shaft. Since the operation rods 26a and 26b are arranged close to each other and are operated simultaneously, at the time of closing, a large operating force is first obtained with a shorter gap length, and then a longer gap is obtained. As the length becomes shorter, a large operating force can be obtained, and the open / close characteristics in the long gap can be improved.

なお、上記実施例3では、電磁アクチュエータを二個用いて説明したが、二個以上のものを直列に配置してもよい。直列に連結した割合に比例して順次大きな操作力が得られ、長ギャップの開閉に適するようになる。   In the third embodiment, two electromagnetic actuators have been described. However, two or more electromagnetic actuators may be arranged in series. Large operating force is obtained sequentially in proportion to the ratio of connecting in series, and it becomes suitable for opening and closing of the long gap.

次に、本発明の実施例4に係る開閉器の操作機構を図4を参照して説明する。図4は、本発明の実施例4に係る開閉器の操作機構を示す断面図である。なお、この実施例4が実施例1と異なる点は、第1の電磁アクチュエータと第2の電磁アクチュエータとを並列に連結したことである。図4において、開路状態を示し、実施例1と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。   Next, a switch operating mechanism according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an operating mechanism of a switch according to Embodiment 4 of the present invention. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the first electromagnetic actuator and the second electromagnetic actuator are connected in parallel. In FIG. 4, the open circuit state is shown, and the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図4に示すように、第1の電磁アクチュエータ18aと第2の電磁アクチュエータ18bとは、並列に配置され構成されている。そして、第1の電磁アクチュエータ18aの第4の操作ロッド26dと第2の電磁アクチュエータ18bの第5の操作ロッド26eとが、上部連絡梁33aと下部連絡梁33b間に固定されている。また、上部連絡梁33aには、遮断部に連結される第6の操作ロッド26fが固定されている。また、下部連絡梁33bには、下部固定部材側に伸びる第7の操作ロッド26gが固定されている。   As shown in FIG. 4, the first electromagnetic actuator 18a and the second electromagnetic actuator 18b are arranged and configured in parallel. The fourth operating rod 26d of the first electromagnetic actuator 18a and the fifth operating rod 26e of the second electromagnetic actuator 18b are fixed between the upper connecting beam 33a and the lower connecting beam 33b. A sixth operating rod 26f connected to the blocking portion is fixed to the upper connecting beam 33a. A seventh operating rod 26g extending to the lower fixing member side is fixed to the lower connecting beam 33b.

ここで、開路状態における第1の電磁アクチュエータ18aのコア22aとアーマチュア20aとのギャップ長と、第2の電磁アクチュエータ18bのコア22bとアーマチュア20bとのギャップ長とは、同様となっている。   Here, the gap length between the core 22a and the armature 20a of the first electromagnetic actuator 18a and the gap length between the core 22b and the armature 20b of the second electromagnetic actuator 18b in the open circuit state are the same.

そして、閉路状態および閉路状態にする場合には、第1の電磁アクチュエータ18aと第2の電磁アクチュエータ18bとを同時に操作する。   When the closed state and the closed state are set, the first electromagnetic actuator 18a and the second electromagnetic actuator 18b are simultaneously operated.

上記実施例4の開閉器の操作装置によれば、第1の電磁アクチュエータ18aと第2の電磁アクチュエータ18bとを並列に連結し、コア22a、22bとアーマチュア20a、20bとが対向するギャップ長を同様にして、これらを同時に操作しているので、開閉時に大きな操作力が得られ、長ギャップにおける開閉特性を向上させることができる。   According to the switch operating device according to the fourth embodiment, the first electromagnetic actuator 18a and the second electromagnetic actuator 18b are connected in parallel, and the gap length between the cores 22a and 22b and the armatures 20a and 20b is set. Similarly, since these are operated simultaneously, a large operating force can be obtained during opening and closing, and the opening and closing characteristics in the long gap can be improved.

また、上記実施例4では、電磁アクチュエータを二個用いて説明したが、二個以上を並列に連結してもよい。並列に連結した割合に比例して大きな操作力が得られ、長ギャップの開閉に適するようになる。   Moreover, although the said Example 4 demonstrated using two electromagnetic actuators, you may connect two or more in parallel. A large operating force is obtained in proportion to the ratio of connecting in parallel, making it suitable for opening and closing long gaps.

本発明の実施例1に係る開閉器の操作機構を示す断面図。Sectional drawing which shows the operating mechanism of the switch concerning Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る開閉器の操作機構を示す断面図。Sectional drawing which shows the operating mechanism of the switch concerning Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る開閉器の操作機構を示す断面図。Sectional drawing which shows the operating mechanism of the switch concerning Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に係る開閉器の操作機構を示す断面図。Sectional drawing which shows the operating mechanism of the switch concerning Example 4 of this invention. 開閉器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of a switch.

符号の説明Explanation of symbols

1a 遮断部
1b ワイプバネ部
1c 操作機構部
2 真空絶縁容器
3、4 電極
5 真空バルブ
6 上部導体
7 支持碍子
8 上部固定部材
9 可動通電軸
10 下部導体
11 絶縁操作ロッド
12 第1の可動軸
13 第2の可動軸
14 ワイプバネフォルダ
15 ワイプバネ
16 緩衝部材
17 連絡梁
18 電磁アクチュエータ
18a 第1の電磁アクチュエータ
18b 第2の電磁アクチュエータ
19、19a、19b ヨーク
20、20a、20b アーマチュア
21、21a、21b 永久磁石
22、22a、22b コア
23、23a、23b 閉路コイル
24、24a、24b 開路コイル
25、25a、25b 架台
26 操作ロッド
26a 第1の操作ロッド
26b 第2の操作ロッド
26c 第3の操作ロッド
26d 第4の操作ロッド
26e 第5の操作ロッド
26f 第6の操作ロッド
26g 第7の操作ロッド
27 開路バネ
28 下部固定部材
31a、31b カップリング
32 ボルト
33a 上部連絡梁
33b 下部連絡梁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Blocking part 1b Wipe spring part 1c Operation mechanism part 2 Vacuum insulation container 3, 4 Electrode 5 Vacuum valve 6 Upper conductor 7 Support insulator 8 Upper fixing member 9 Movable energizing shaft 10 Lower conductor 11 Insulating operation rod 12 First movable shaft 13 First 2 movable shafts 14 wipe spring folder 15 wipe spring 16 buffer member 17 connecting beam 18 electromagnetic actuator 18a first electromagnetic actuator 18b second electromagnetic actuator 19, 19a, 19b yoke 20, 20a, 20b armature 21, 21a, 21b permanent magnet 22, 22a, 22b Cores 23, 23a, 23b Closed coils 24, 24a, 24b Opened coils 25, 25a, 25b Mount 26 Operating rod 26a First operating rod 26b Second operating rod 26c Third operating rod 26d Fourth Operating rod 26e Fifth operating rod 2 6f 6th operating rod 26g 7th operating rod 27 Opening spring 28 Lower fixing members 31a and 31b Coupling 32 Bolt 33a Upper connecting beam 33b Lower connecting beam

Claims (1)

接離自在の一対の電極を有する遮断部と、A blocking portion having a pair of electrodes that can be contacted and separated;
前記遮断部を開閉する可動軸に連結された操作ロッド、この操作ロッドに狭持されたアーマチュア、および前記アーマチュアに働く電磁力を増減させるコイルを有する電磁アクチュエータと、An operating rod connected to a movable shaft that opens and closes the blocking portion, an armature held by the operating rod, and an electromagnetic actuator having a coil for increasing or decreasing an electromagnetic force acting on the armature;
前記一対の電極を離す方向に付勢する弾性部材とAn elastic member that urges the pair of electrodes in a separating direction;
を備え、前記電磁アクチュエータを複数直列に配置するとともに、それぞれの前記操作ロッドを軸上に配置して接離自在とし、A plurality of the electromagnetic actuators are arranged in series, and the operation rods are arranged on the shafts so as to be freely contacted and separated.
前記アーマチュアが移動する距離を、前記可動軸側から反可動軸側に向かって順次小さくしたことを特徴とする開閉器。A switch that is characterized in that the distance that the armature moves is sequentially reduced from the movable shaft side to the non-movable shaft side.
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