JP5197031B2 - 遮断器の操作機構 - Google Patents

Description

本発明は、真空遮断器のような遮断器の開閉の操作性を向上し得る遮断器の操作機構に関する。

従来、この種の真空遮断器は、真空バルブからなる遮断部と遮断部を開閉操作する操作機構部とから構成されている。操作機構部では、遮断部の開閉操作に必要な操作力を閉路操作では投入ばね、開路操作では開路ばねを蓄勢して行っている。これらの操作力は、複数のリンクやレバーなどで方向が変換され、遮断部に伝達されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−６３８６３号公報 （第３〜４ページ、図１）

上記の従来の遮断器の操作機構においては、次のような問題がある。遮断器は電力系統を遮断する機能から、開路動作が優先されており、開路ばねを放勢させて遮断部を開路させると、その状態が維持されるようになっている。そして、遮断部を閉路させるためには、開路状態をリセットしなければならなかった。即ち、遮断部から操作機構部までには複数のリンク、ベアリング、レバー、カムなどが連結されており、閉路操作を行うためには、投入ばねを有する機構部と、開路操作を行う開路ばねを有する機構部とを分離するリセット操作を行わなければならなかった。なお、開路ばねを有する機構部は、開路動作を優先することから、リンクなどを介して遮断部に連結されている。

このため、遮断部を開路させたとき、投入ばねを有する機構部と、開路ばねを有する機構部とを連結しているリンクなどが外れ、互いの機構部が分離することが望まれていた。この場合、開路ばねを有する機構部は遮断部に連結されているので、投入ばねを有する機構部を分離させることになる。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、開路動作が行われた後の閉路操作の操作性を向上し得る遮断器の操作機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の遮断器の操作機構は、真空バルブを閉路する投入ばねを有する投入ばね部と、前記真空バルブを開閉操作する開閉駆動部とからなり、前記投入ばね部は、前記投入ばねを蓄勢する蓄勢レバーと、前記蓄勢レバーを移動させる投入ハンドル軸とを有し、前記開閉駆動部は、前記投入ばねに連結されたリンクが当接して回動する主レバーと、前記主レバーに固定されるとともに、前記真空バルブの可動側に連結された主軸と、前記主レバーを係止するトリップキャッチとを有し、前記投入ばねを放勢させた閉路状態時に、前記主レバーに連結されたリセットレバーを回動させ、前記投入ばね部を前記開閉駆動部から分離させることを特徴とする。

本発明によれば、投入ばねを有する投入ばね部と真空バルブに連結された開閉駆動部とが、開路状態と閉路状態とにおいて分離しているので、開路動作が行われた後に閉路操作を行うためのリセット操作が不要となり、操作性を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係る遮断器の操作機構を図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る遮断器の操作機構の構成を説明する図、図２は、本発明の実施例１に係る遮断器の操作機構の動作を説明する図である。

図１に示すように、遮断器の操作機構は、図示左側の投入ばね部１ａと図示右側の開閉駆動部１ｂとに分かれて構成されている。図中において、斜線を引いたピンと軸は固定を示し、白抜きのピンは可動を示す。

投入ばね部１ａには、機構フレーム２に固定された回動自在の投入ハンドル軸３が設けられている。投入ハンドル軸３には、三角形状の第１のリンク４が固定され、図示右側端部にへ字状の蓄勢レバー５端が可動ピン６で連結されている。第１のリンク４には、切り込み部が設けられ、固定ピン７により回動範囲が制約されている。また、蓄勢レバー５の図示左方向への移動をガイドする固定ピン８が設けられている。

蓄勢レバー５の中間部の切り欠き部５ａには、可動ピン９が当接しており、この可動ピン９は第２のリンク１０の一方端に設けられた長円状の開口孔１１を移動自在に移動するようになっている。第２のリンク１０と第３のリンク１２は可動ピン１３で連結され、可動ピン９と可動ピン１３間の第２のリンク１０の外周に投入ばね１４が設けられている。可動ピン９は、図示しない機構壁板に設けられた一点鎖線で示す円弧状の開口孔１５を、投入ばね１４の蓄勢時、放勢時に移動自在に移動するようになっている。第３のリンク１２の他方端は固定ピン１６で固定されており、また、第３のリンク１２は固定ピン１７により図示左方向への回動範囲が制約されている。

開閉駆動部１ｂには、機構フレーム２に固定された回動自在の四角形状の主軸１８が設けられ、三角形状の主レバー１９の頂部が固定されている。主レバー１９の他の頂部には、回転自在の第１のローラ２０が設けられ、第３のリンク１２の中間部側面に当接し転動するようになっている。また、これと異なる他の頂部には、第２のローラ２１が設けられ、中間部を固定ピン２２に固定された回動自在のトリップキャッチ２３の一方端が係止されるようになっている。トリップキャッチ２３の他方端には、開路信号により回動する半円状のトリップ軸２４が設けられ、トリップキャッチ２３が係止されるようになっている。

主レバー１９の側面には、時計方向への回動範囲を制御する固定ピン２５が設けられ、また、主軸１８と第１のローラ２０間に機構側のワイプばね２６が設けられている。機構フレーム２外には、遮断部となる接離自在の一対の接点２７を有する真空バルブ２８が設けられ、真空バルブ２８の可動側に真空バルブ側のワイプばね２９と方向変換レバー３０が設けられ、主レバー１９に連結されている。ワイプばね２６、２９により接点２７の閉路時に接触荷重が加えられる。なお、図示しない開路ばねが主軸１８に連結され、接点２７の開路操作が行われる。

このような操作機構の開閉動作を図２を参照して説明する。

図２（ａ）は、トリップ軸２４が動作し、トリップキャッチ２３が時計方向に回動し、主レバー１９も時計方向に回動して接点２７が開路した開路状態である。この状態から閉路操作をする場合には、図２（ｂ）に示すように、投入ハンドル軸３に図示しない投入ハンドルを取り付け、時計方向に回動させると、第１のリンク４が時計方向に回動する。これにより、蓄勢レバー５が図示左方向に移動するとともに、切り欠き部５ａに係止された可動ピン９が円弧状の開口孔１５内に沿って反時計方向に移動する。同時に、長円状の開口孔１１内を図示下方向に移動し、第２のリンク１０と第３のリンク１２とが直線上に並び投入ばね１４が蓄勢される。

そして、蓄勢ばね１４が充分に蓄勢されると、図２（ｃ）に示すように、第２のリンク１０と第３のリンク１２とが可動ピン１３を頂点とし、投入ばね１４の放勢力でく字状に曲折する。すると、第３のリンク１２の側面が第１のローラ２０に当接し、主レバー１９を反時計方向に回動させる。これにより、接点２７が閉路し、それぞれのワイプばね２６、２９により接点２７に接触荷重が加わる。

主レバー１９の回動に伴って、図２（ｄ）に示すように、トリップキャッチ２３が反時計方向に回動し、主レバー１９が係止される。これにより、一時的な閉路状態となる。そして、図２（ｅ）に示すように、投入ハンドル軸３を図２（ａ）の初期状態に戻そうとすると、切り欠き部５ａと可動ピン９との係止が外れ、蓄勢レバー５が一旦時計方向に回動する。同時に、可動ピン９が開口孔１５を時計方向に移動し、第２のリンク１０と第３のリンク１２とが直線状となる。

更に、投入ハンドル軸３を反時計方向に回動させ初期状態に戻すと、図２（ｆ）に示すように、可動ピン９が開口孔１５端まで移動し、切り欠き部５ａに当接し係止される。すると、第２のリンク１０と第３のリンク１２とが図２（ｃ）、（ｄ）と比べて若干逆に折れ曲がったく字状となり、閉路状態が完了する。投入ばね部１ａは、図２（ａ）と同様の配置となる。

これにより、投入ばね１４を有する投入ばね部１ａと、主レバー１９を有する開閉駆動部１ｂとの互いの機構が干渉せず、互いが分離した状態となる。即ち、トリップキャッチ２３が動作して開路動作が行われ、その後閉路操作を行うと、開閉駆動部１ｂは主レバー１９などが回動して開路から閉路の状態になるが、投入ばね部１ａは開路状態と閉路状態とで同様の状態となり、開閉駆動部１ｂと分離した状態となる。

これは、投入ばね１４を設けた第２のリンク１０および第３のリンク１２と、主レバー１９とが、そもそも分離した構成で連結されておらず、閉路操作時のみ第３のリンク１２が主レバー１９に当接し動作させているため、互いの機構が分離するものとなる。また、第２のリンク１０自体に投入ばね１４を設けたことにより、達成できるものである。投入ばね１４は、第２のリンク１０を筒状とし、その内部に設けてもよい。ここで、第２のリンク１０は、第３のリンク１２と連結されているので、主レバー１９に当接するリンクと称する。

なお、従来では、一方向回転のベアリングやカムなどで操作機構が構成されているので、開路動作を行った後には、閉路操作を行うためにカムなどを、閉路操作を行う位置まで回転させる所謂リセット操作をしなければならなかった。

上記実施例１の遮断器の操作機構によれば、開路状態から閉路操作を行うと、投入ばね部１ａの投入ハンドル軸３に連結された蓄勢レバー５によって可動ピン９が円弧状に移動して投入ばね１４を蓄勢し、その放勢力により開閉駆動部１ｂの主レバー１９を回動させて閉路動作が行われ、そして投入ハンドル軸３を初期状態に戻すと、投入ばね１４が開路状態に戻り、投入ばね部１ａと開閉駆動部１ｂとが分離するので、トリップキャッチ２３が動作して開路動作が行われた後に閉路操作を行うためのリセット操作が不要となり、操作性を向上させることができる。

次に、本発明の実施例２に係る遮断器の操作機構を図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例２に係る遮断器の操作機構の構成を説明する図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、可動ピン９を移動させる方法である。図３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。

図３に示すように、機構フレーム２には、板状の第４のリンク３１の一方端が回動自在に固定ピン３２で固定されている。他方端には、可動ピン９が設けられ、この可動ピン９と可動ピン１３間に投入ばね１４が設けられている。

これにより、開路状態から閉路操作を行う場合、蓄勢レバー５を図示左方向に移動させると、可動ピン９が第４のリンク３１とともに固定ピン３２を支点として反時計方向に回動する。同時に可動ピン９が開口孔１１を図示下方向に移動し、投入ばね１４を蓄勢する。投入ばね１４が蓄勢されると、そのばね力で図２に示したように、閉路状態にすることができ、閉路状態の完了時に開路ばね１４などと主レバー１９などとを分離させることができる。

上記実施例２の遮断器の操作機構によれば、実施例１の効果と同様に、操作機構の操作性を向上させることができる。

次に、本発明の実施例３に係る遮断器の操作機構を図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例３に係る遮断器の操作機構の構成を説明する図である。なお、この実施例３が実施例１と異なる点は、蓄勢レバーを蹴り上げるリセットレバーを設けたことである。図４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。

図４に示すように、機構フレーム２には、へ字状のリセットレバー３３の中間部が回動自在に固定ピン３４で固定されている。リセットレバー３３の一方端は、第２のローラ２１の可動ピンに固定されているが、楕円状の長円孔３５となっており、主レバー１９の回動に追従できるようになっている。他方端は、蓄勢レバー５に当接するようになっている。

これにより、投入ハンドル軸３を操作して投入ばね１４を蓄勢し、主レバー１９を反時計方向に回動させ閉路状態にすると、リセットレバー３３は固定ピン３４を支点として時計方向に回動する。すると、リセットレバー３３の他方端は蓄勢レバー５の中間部に衝撃力を持って当接し、蓄勢レバー３３を図示上方に蹴り上げる。即ち、蓄勢レバー５を図２（ｄ）の状態から、リセットレバー３３の動作により、図２（ｅ）の状態にすることができる。そして閉路状態が完了し、開路ばね１４などと主レバー１９などとを分離することができる。このような動作においては、蓄勢レバー５の移動をガイドする実施例１で用いた固定ピン８が不要となるので、蓄勢レバー５移動時の摩擦力を低減することができる。

上記実施例３の遮断器の操作機構によれば、実施例１の効果と同様に、操作機構の操作性を向上させることができる。

本発明の実施例１に係る遮断器の操作機構の構成を説明する図。 本発明の実施例１に係る遮断器の操作機構の動作を説明する図。 本発明の実施例２に係る遮断器の操作機構の構成を説明する図。 本発明の実施例３に係る遮断器の操作機構の構成を説明する図。

符号の説明

１ａ 投入ばね部
１ｂ 開閉駆動部
２ 機構フレーム
３ 投入ハンドル軸
４ 第１のリンク
５ 蓄勢レバー
５ａ 切り欠き部
６、９、１３ 可動ピン
７、８、１６、１７、２２、２５、３２、３４ 固定ピン
１０ 第２のリンク
１１、１５ 開口孔
１２ 第３のリンク
１４ 投入ばね
１８ 主軸
１９ 主レバー
２０、２１ ローラ
２３ トリップキャッチ
２４ トリップ軸
２６、２９ ワイプばね
２７ 接点
２８ 真空バルブ
３０ 方向変換レバー
３１ 第４のリンク
３３ リセットレバー
３５ 長円孔

Claims (1)

1. 真空バルブを閉路する投入ばねを有する投入ばね部と、
   前記真空バルブを開閉操作する開閉駆動部とからなり、
   前記投入ばね部は、前記投入ばねを蓄勢する蓄勢レバーと、
   前記蓄勢レバーを移動させる投入ハンドル軸とを有し、
   前記開閉駆動部は、前記投入ばねに連結されたリンクが当接して回動する主レバーと、
   前記主レバーに固定されるとともに、前記真空バルブの可動側に連結された主軸と、
   前記主レバーを係止するトリップキャッチとを有し、
   前記投入ばねを放勢させた閉路状態時に、前記主レバーに連結されたリセットレバーを回動させ、前記投入ばね部を前記開閉駆動部から分離させることを特徴とする遮断器の操作機構。

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