JP5604414B2 - Spring actuator for circuit breaker and circuit breaker - Google Patents
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Description
本発明は遮断器用ばね操作器及び遮断器に係り、特に、電力系統の変電所や開閉所などの高電圧仕様の電力用に好適な遮断器用ばね操作器及び遮断器に関する。 The present invention relates to a circuit breaker spring actuator and a circuit breaker, and more particularly to a circuit breaker spring actuator and a circuit breaker suitable for high voltage power such as a power station substation or switch.
送電系統の大容量化に伴い、変電所や開閉所に用いられる遮断器の遮断容量が増加し、かつ、高い信頼性が要求されている。遮断器の信頼性を高めるには、部品数を少なくし、構造を簡素化することが重要である。 With the increase in capacity of power transmission systems, the breaking capacity of circuit breakers used in substations and switching stations has increased, and high reliability is required. To increase the reliability of the circuit breaker, it is important to reduce the number of parts and simplify the structure.
通常、大容量遮断器には、パッファ形ガス遮断器が使用されるが、このパッファ形ガス遮断器は、遮断時に発生するアークにガスを吹き付けて消孤する構造であり、遮断部の構造が簡単な上に、封入された絶縁性のガス、例えばSF6ガスによる優れた絶縁、消孤性能を有することが知られている。 Normally, a puffer type gas circuit breaker is used for a large capacity circuit breaker, but this puffer type gas circuit breaker has a structure in which gas is blown to an arc generated at the time of interruption and is extinguished. In addition to being simple, it is known to have excellent insulation and quenching performance with an enclosed insulating gas such as SF 6 gas.
パッファ形ガス遮断器は、SF6ガスが封入され固定電極と可動電極とを有する遮断部と、前記可動電極を固定電極に対して接触及び開離させるための駆動源を有する操作器とで構成されている。遮断部において、前記可動電極と固定電極は対向して設けられており、可動電極と固定電極が接触している状態で通電される。 The puffer-type gas circuit breaker is composed of a cut-off portion that is filled with SF 6 gas and has a fixed electrode and a movable electrode, and an operating device that has a drive source for bringing the movable electrode into contact with and separating from the fixed electrode. Has been. In the blocking part, the movable electrode and the fixed electrode are provided opposite to each other, and energized while the movable electrode and the fixed electrode are in contact with each other.
そして、例えば落雷などで電力系統に異常電流が流れると、遮断器に遮断指令が入力され、前記操作器の駆動力をもって、固定電極から可動電極を引離して電流を遮断する操作が行われる。 When an abnormal current flows through the power system due to lightning, for example, an interruption command is input to the circuit breaker, and an operation for cutting off the current by separating the movable electrode from the fixed electrode is performed with the driving force of the operation device.
操作器の駆動源としては、高圧油圧、加圧空気圧、金属ばねを用いることが一般的であり、この中で駆動源に金属ばねを用いるばね操作器は、周囲温度条件に影響されず、安定して駆動エネルギーを保持可能なため、300kVを越える超々高圧クラスにまで適用されるようになっている。 As a drive source of the operating device, it is common to use a high pressure hydraulic pressure, a pressurized air pressure, or a metal spring. Among them, the spring operating device using a metal spring as the driving source is not affected by ambient temperature conditions and is stable. Since the drive energy can be held, the ultra-high pressure class exceeding 300 kV is applied.
ガス遮断器に適用している従来のばね操作器は、例えば特許文献1に記載されている。特許文献1に記載のばね操作器は、以下の如く構成される。
A conventional spring operating device applied to a gas circuit breaker is described in
即ち、カム軸及び主軸と、前記カム軸の一方側に設けられたカムと、電動機の駆動力を前記カム軸に伝達すると共に、前記カム軸の他方側に設けられ、かつ、投入ばねの駆動力が伝達される主ギアと、前記カムの荷重が伝達されると共に、前記主軸の一方側に設けられ、かつ前記投入ばねの駆動力を遮断ばねに伝達する主レバーと、前記投入ばねの駆動力を緩衝装置に伝達すると共に、前記主軸の他方側に設けられた緩衝レバー或いは前記投入ばねの駆動力を開閉器の接点に伝達すると共に、前記主軸の他方側に設けられた接点レバーとを備え、前記カム軸は、前記カムと前記主ギア間で1つの軸受装置によってブラケットに支持され、前記主軸は、前記主レバーと前記緩衝レバー或いは前記接点レバー間で1つの軸受装置によってブラケットに支持されているものである。 That is, the camshaft and the main shaft, the cam provided on one side of the camshaft, and the driving force of the electric motor are transmitted to the camshaft, provided on the other side of the camshaft, and driven by the closing spring. A main gear for transmitting force, a load for the cam, a main lever provided on one side of the main shaft and transmitting the driving force of the closing spring to a cutoff spring, and driving of the closing spring A force is transmitted to the shock absorber, a buffer lever provided on the other side of the main shaft or a driving force of the closing spring is transmitted to the contact of the switch, and a contact lever provided on the other side of the main shaft. The cam shaft is supported by a bracket between the cam and the main gear by a single bearing device, and the main shaft is bracketed by a single bearing device between the main lever and the buffer lever or the contact lever. Those supported by the.
上記特許文献1に記載のばね操作器では、主軸に対して主レバー、緩衝レバー、接点レバーの3つのレバーが設けられている。特に、主レバーは、回転軸心から三方向に羽根部が延在した略Y字形状に構成されている。このため、主レバーの重心位置は回転軸心から所定の距離の位置にあり、主レバーの回転軸心周りの慣性モーメントが重心周りの慣性モーメントより大きくなり(平行軸の定理)、遮断動作時の主レバーの回動速度の増加が困難になる可能性がある。
In the spring operating device described in
また、主レバーに作用する遮断及び投入の駆動力を、主軸の捻りを介して接点レバーに伝達するため、主軸のねじり剛性が小さい場合には、駆動力の伝達ロスが増加して接点の移動速度が低下する可能性がある。 In addition, because the driving force for blocking and closing acting on the main lever is transmitted to the contact lever via the main shaft torsion, if the main shaft has low torsional rigidity, the transmission loss of the driving force increases and the contact moves. The speed may be reduced.
更に、主軸の軸線方向の3箇所にレバーが配置されているので、操作器の幅方向寸法の縮小を図れない課題もある。 Further, since the levers are arranged at three positions in the axial direction of the main shaft, there is a problem that the size in the width direction of the operating device cannot be reduced.
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、接点移動の高速化が図れると共に、信頼性が向上し、しかも、部品点数を低減して小形化が図れる遮断器用ばね操作器及び遮断器を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and its object is to increase the speed of contact movement, improve reliability, and reduce the number of parts and reduce the size of the circuit breaker spring. It is to provide an operating device and a circuit breaker.
本発明の遮断器用ばね操作器は、上記目的を達成するために、電力の遮断と投入を行うために遮断部の固定接触子と可動接触子を開閉する遮断ばね及び投入ばねと、該投入ばねの駆動力が投入ばねリンクを介して伝達されるカムと、該カムの荷重が伝達されると共に、該カムの駆動力が伝達される主軸に取り付けられている主レバーと、該主レバーから前記遮断ばね及び投入ばねの駆動力が伝達されるリンクと、前記遮断ばねの駆動力が保持、解放される遮断制御機構とを備えた遮断器用ばね操作器において、前記主レバーは2つの板材から成ると共に、四方向に羽根部が延在され、かつ、この四方向に羽根部が延在した前記主レバーに、前記主レバーの2つの板材に挟まれ前記遮断部の投入動作時に前記カムと接触する第1のローラと、前記主レバーの2つの板材の間に前記リンクを接続する第1のピンと、前記主レバーの2つの板材の間に前記遮断ばねの駆動力を伝達する遮断ばねリンクを接続する第2のピンと、前記主レバーの2つの板材に挟まれ前記遮断制御機構に前記遮断ばねの駆動力を伝達する第2のローラとを有し、これらの駆動力の伝達、保持が略同一面内で行われるように構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a spring actuator for a breaker according to the present invention includes a breaker spring and a closing spring that opens and closes a stationary contact and a movable contact of a breaker in order to cut off and turn on power, and the closing spring. A driving force transmitted through the closing spring link, a main lever attached to a main shaft to which the cam load is transmitted and the driving force of the cam is transmitted, and from the main lever In a circuit breaker spring actuator comprising a link for transmitting a driving force of a breaking spring and a closing spring and a breaking control mechanism for holding and releasing the driving force of the breaking spring, the main lever is composed of two plates. In addition , the blade portion is extended in four directions, and the main lever with the blade portion extended in the four directions is sandwiched between two plate members of the main lever and contacts the cam during the closing operation of the blocking portion. a first roller for the previous A first pin for connecting said link between the two plate members of the main lever, and a second pin for connecting the cutoff spring link for transmitting the driving force of the blocking spring between the two plate members of the main lever, the A second roller that is sandwiched between two plates of the main lever and transmits the driving force of the blocking spring to the blocking control mechanism, so that the driving force is transmitted and held in substantially the same plane. It is configured.
このように構成することにより、主レバーの回転軸心周りの慣性モーメントが低減されるので、遮断器の接点を高速動作させることができると共に、主軸の捻りを介さずに遮断、投入の駆動力が接点側に伝達するので、主軸および主軸を支持する筐体、軸受の信頼性が向上し、しかも、主軸に連結するレバーの数が減るので、構成が簡素化され操作器を小型化することができる。 With this configuration, the moment of inertia around the rotation axis of the main lever is reduced, so that the contact of the circuit breaker can be operated at high speed, and the driving force for breaking and closing without involving the twisting of the main shaft Is transmitted to the contact side, which improves the reliability of the main shaft, the housing that supports the main shaft, and the bearing, and reduces the number of levers connected to the main shaft, thus simplifying the configuration and reducing the size of the operating device. Can do.
また、本発明は、上記構成に加え、主レバーの重心位置が、該主レバーの回転軸心位置に概ね一致していることを特徴とする。 In addition to the above configuration, the present invention is characterized in that the position of the center of gravity of the main lever substantially matches the position of the rotation axis of the main lever.
この構成によっても、上記と同様な効果が得られると共に、主レバーの回転速度を速めることができる。 Also with this configuration, the same effect as described above can be obtained, and the rotation speed of the main lever can be increased.
また、本発明は、上記構成に加え、遮断ばねの動作軸線上に、遮断、投入の動作終了時に可動部品を制動する緩衝装置が配置されていることを特徴とする。 In addition to the above-described configuration, the present invention is characterized in that a shock absorber for braking the movable part at the end of the shut-off and closing operations is disposed on the operating axis of the shut-off spring.
この構成によっても、上記と同様な効果が得られると共に、主軸に緩衝装置と接続するためのレバーを設ける必要がなく、部品点数を減らすことができる。 With this configuration, the same effect as described above can be obtained, and it is not necessary to provide a lever for connecting the shock absorber to the main shaft, and the number of parts can be reduced.
また、本発明は、上記構成に加え、主軸は、中間部分が筐体によって回動支持され、一端に前記主レバーが連結され、更に、主軸を回動支持する筐体内部に、1つの軸受けを備えていることを特徴とする。 According to the present invention, in addition to the above-described configuration, the main shaft has a middle portion pivotally supported by the housing, the main lever is connected to one end, and one bearing inside the housing that pivotally supports the main shaft. It is characterized by having.
この構成によっても、上記と同様な効果が得られると共に、主軸、及び主軸を支持する筺体、軸受の信頼性が向上する。 Also with this configuration, the same effects as described above can be obtained, and the reliability of the main shaft, the casing supporting the main shaft, and the bearing can be improved.
また、本発明は、上記構成に加え、主レバーに角穴又はスプライン溝穴が形成され、かつ、前記主軸に角軸又はスプライン軸が形成され、前記主レバーが前記主軸に対して着脱自在に構成されていることを特徴とする。 According to the present invention, in addition to the above-described configuration, the main lever is formed with a square hole or a spline slot, the main shaft is formed with a square shaft or a spline shaft, and the main lever is detachable from the main shaft. It is configured.
この構成によっても、上記と同様な効果が得られると共に、外部から主レバーを着脱可能であり、また、主レバーを主軸に組み付ける際に、軸方向の位置が調整可能で、組立性が向上する効果がある。 With this configuration, the same effects as described above can be obtained, and the main lever can be attached and detached from the outside. When the main lever is assembled to the main shaft, the position in the axial direction can be adjusted, and assemblability is improved. effective.
更に、本発明は、上記構成に加え、前記主レバーが連結された前記主軸の端部とは反対側の軸端を前記筐体から突出させ、遮断器の非電気指令操作時に該突出部に手動操作手段を連結して前記接点の遮断、投入動作を行うように構成されていることを特徴とする。 Furthermore, in addition to the above-described configuration, the present invention has a shaft end opposite to the end of the main shaft to which the main lever is coupled projecting from the housing, and the projecting portion is disposed at the time of non-electrical command operation of the circuit breaker. A manual operation means is connected so as to cut off and close the contacts.
具体的には、前記手動操作手段は、前記主軸の端部に固定されたレバーと、該レバーに回動自在に一端が接続されたリンクと、該リンクの他端に接続された油圧ピストンと、該油圧ピストンを移動可能に収納している油圧シリンダとを備え、油圧源からの高圧油を前記油圧シリンダに導入することにより前記油圧ピストンを移動させ、これに伴い前記リンクが移動して前記レバー及び主軸が回転することで前記接点の遮断、投入動作が行われることを特徴とする。 Specifically, the manual operation means includes a lever fixed to the end of the main shaft, a link having one end rotatably connected to the lever, and a hydraulic piston connected to the other end of the link. A hydraulic cylinder that movably accommodates the hydraulic piston, and the hydraulic piston is moved by introducing high-pressure oil from a hydraulic source into the hydraulic cylinder, and the link moves accordingly, and the link moves. The contact and the closing operation are performed by rotating the lever and the main shaft.
この構成によっても、上記と同様な効果が得られると共に、変電所、開閉所の電源喪失時にも動作可能となる。 Also with this configuration, the same effect as described above can be obtained, and operation is possible even when the power supply of the substation and the switching station is lost.
また、本発明の遮断器は、固定接触子と可動接触子からなる接点を開閉することによって電力の遮断と投入を行う遮断部と、歪エネルギーを放勢することにより前記接点の開閉を行う遮断ばね及び投入ばねを有するばね操作器とを備えて遮断器において、前記ばね操作器は、上記のいずれか1つの構成の遮断器用ばね操作器であることを特徴とする。 The circuit breaker according to the present invention includes a breaker that cuts off and puts in power by opening and closing a contact made up of a fixed contact and a movable contact, and a break that opens and closes the contact by releasing strain energy. A circuit breaker comprising a spring actuator having a spring and a closing spring, wherein the spring actuator is a spring actuator for a circuit breaker having any one of the above-described configurations.
このように構成することにより、上述した遮断器用ばね操作器と同様な効果が得られることは勿論、遮断器用ばね操作器が小型化するので、遮断器の小型化が図れる効果がある。 By configuring in this way, the same effect as that of the above-described circuit breaker spring operating device can be obtained, and the circuit breaker spring operating device can be downsized, so that the circuit breaker can be downsized.
本発明によれば、主レバーの回転軸心周りの慣性モーメントが低減されるので、遮断器の接点を高速動作させることができると共に、主軸の捻りを介さずに遮断、投入の駆動力が接点側に伝達するので、主軸および主軸を支持する筐体、軸受の信頼性が向上し、しかも、主軸に連結するレバーの数が減るので、構成が簡素化され操作器の小型化を図ることができる。 According to the present invention, since the moment of inertia around the rotation axis of the main lever is reduced, the contact of the circuit breaker can be operated at a high speed, and the driving force for breaking and closing without the twist of the main shaft can be contacted. Since the transmission to the side increases the reliability of the main shaft and the housing and bearings that support the main shaft, and the number of levers connected to the main shaft is reduced, the configuration can be simplified and the operating device can be downsized. it can.
以下、本発明の遮断器用ばね操作器及び遮断器の一実施例を、図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a spring actuator for a circuit breaker and a circuit breaker according to the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の遮断器の一実施例であるガス遮断器を、図6を用いて説明する。該図に示す如く、ガス遮断器100は、円筒形の接地容器103が架台105上に設置されている。この円筒形の接地容器103には、絶縁性のガス、例えばSF6ガス(六弗化硫黄ガス)が規定の圧力で封入され、円筒形の接地容器103の軸方向中間部から斜め上方に、ブッシング101、102が突き出ている。変電所や開閉所の中の電線を接続して電路を構成する導体が、ブッシング101、102内に収納されている。また、架台105の側部には、ガス遮断器100の操作部を収納する操作箱104が取り付けられている。
First, the gas circuit breaker which is one Example of the circuit breaker of this invention is demonstrated using FIG. As shown in the figure, the
このように構成したガス遮断器100では、例えば、通電時に電力が図示しない系統から上流側のブッシング102に供給される。そして、ブッシング102から接地容器103内の接点に導かれ、下流側のブッシング101を経て再び系統に供給される。例えば、落雷などで系統に事故が発生すると、操作箱104内の操作器を駆動して接地容器103内の接点を開く。これにより、下流側への電力の供給を遮断する。
In the
なお、本実施例では、接地容器103は水平方向に延在しているが、鉛直方向に延在した形でもよい。また、本実施例では、接地容器103にブッシング101、102を直接取り付けた単体のガス遮断器を説明するが、ガス絶縁開閉装置の中に組み込まれた遮断器であってもよい。また、ここでは、SF6ガスを使用したガス遮断器を例にとり説明するが、接地容器103内を、真空や他のガスを封入した開閉装置にも本発明を適用できることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
次に、図1乃至図5を用いて、図6で示した操作箱104内に収容されるばね操作器400を接地容器103内の遮断部405と共に説明する。
Next, the
図1に示す如く、遮断部405の固定接触子62の一端は、筒状の固定側導体61に固定支持されており、他端は可動接触子63に接触している。可動接触子63は、固定接触子62との接触側が筒状に形成されている。可動接触子63を保持する可動側導体60は、図示を略した絶縁筒により接地容器103内に支持固定されている。また、可動接触子63の固定接触子62との接触端との反対端は、棒状の絶縁材64に接続されている。
As shown in FIG. 1, one end of the fixed
ここで、遮断部405とばね操作器400との接続を説明する。図示を略した接地容器103内に回転自在に支持された回転軸66を有し、この回転軸66に第2のレバー65および第1のレバー67のそれぞれの一端部が嵌合されている。第2のレバー65の他端部は、絶縁材64と接続されている。第1のレバー67の他端部は、リンク68の一端に接続されている。リンク68の他端は、ばね操作器400の主レバー5に接続されている。
Here, the connection between the blocking
ばね操作器400は、主軸および遮断ばね26を有する遮断操作部403と、カム軸2および投入ばね28を有する投入操作部404と、投入ばね28の駆動力を保持解放する投入制御機構402と、遮断ばね26の駆動力を保持解放する遮断制御機構401とを有している。以下、このばね操作器400の各部の構成を説明する。
The
遮断操作部403を構成する主軸4には、主レバー5と図2に示す抜け止め部材73が取り付けられている。主レバー5は、回転軸心から四方向に延在した羽根部を有し、端部にローラやピンが取り付けられている。即ち、四方向に延在した羽根部を有している主レバー5には、遮断部405の投入動作時にカム3と接触する第1のローラ6と、リンク68を接続する第1のピン5bと、遮断ばね26の駆動力を伝達する遮断ばねリンク25の一端を接続する第2のピン5aと、遮断制御機構401に遮断ばね26の駆動力を伝達する第2のローラ7が取り付けられている。そして、第1のローラ6は、投入動作時にカム3と接し、第2のローラ7は、投入保持状態で圧縮された遮断ばね力を遮断制御機構401にて保持するために、第2遮断ラッチ8と係合する。
A
以上の如く構成することにより、遮断、投入の駆動力の接点側への伝達、遮断制御機構への遮断ばね力の伝達を、図2に示すZY面のみ、即ち、同一面内で行うことができる。 With the configuration as described above, the transmission of the breaking and closing driving force to the contact side and the transmission of the breaking spring force to the breaking control mechanism can be performed only on the ZY plane shown in FIG. 2, that is, in the same plane. it can.
一端が主レバー5に接続された遮断ばねリンク25の他端は、遮断、投入の動作終了時に可動部品を制動する緩衝装置38内のピストン36の一端に、ピン25bにより接続されている。遮断ばねリンク25には、ピン25bの近くにフランジ25aが設けられ、遮断ばね26のばね力が作用する。
The other end of the shut-off
上述した緩衝装置38は、円筒状のシリンダ37内に図示を略した非圧縮性流体、例えば油と、ピストン36が収納され、ピストン36にはフランジ36aが設けられ、その外面がシリンダ37の内面にほぼ接している。ピストン36は、遮断ばねリンク25と連動してシリンダ37内を左右方向に移動することで、油を圧縮して制動力を発生している。また、緩衝装置38は、遮断ばねリンク25の動作軸線方向に取り付けられているので、主軸4に緩衝装置38と接続するためのレバーを設ける必要がなく、部品数を減らすことができる。また、制動力が主軸4を捻ることなく、主レバー5を介して接点側に伝達されるため、制動特性を向上させることができる。
In the above-described
図1に示す投入操作部404は、以下のように構成されている。即ち、カム軸2に大歯車52とカム3が取り付けられ、カム軸2は、図2に示す一対の軸受装置71a、71bで回転自在に支持され、軸受装置71a、71bが、筐体1の突出部に配置されている。大歯車52には、小歯車51が噛み合っており、小歯車51には、図示を略した電動機から駆動力が伝達される。カム3の外側には、投入ばねリンク27の一端部が回動自在に取り付けられている。投入ばねリンク27の他端部には、ばね受け35が取り付けられており、投入ばね28の可動端を支持している。
The
投入制御機構402は、以下のように構成される。即ち、カム3の最大半径部付近にはローラ18が取り付けられ、このローラ18には、係合可能に投入ラッチ19が配置されている。投入ラッチ19は、略V字形状をしており、その屈曲部を軸に回動自在に取り付けている。投入ラッチ19のV字の一方端部には、テーパが形成されており、カム3のローラ18に係合するようになっている。投入ラッチ19のV字型の他端部には、ローラ21が取り付けられ、このローラ21に当接可能に、トリガレバー22が配置されている。投入ラッチ19の回転軸心とローラ21までの中間部に一端が筐体1に固定された復帰ばね20が取り付けられている。トリガレバー22は、中間部で筐体1に固定された軸に回動自在に取り付けられており、投入ラッチ19のローラ21に当接する側と反対端に投入トリガ22aを形成している。この投入トリガ22aに、当接可能に投入用電磁石202のプランジャ212が配置されている。
The
遮断制御機構401は、以下の如く構成される。即ち、主レバー5に設けた第2のローラ7に第2遮断ラッチ8が係合可能に配置され、第2遮断ラッチ8の中間部は、筐体1に固定した軸に回動自在に取り付けられている。第2遮断ラッチ8の一端に形成したテーパ部には、主レバー5の第2のローラ7が係合する。第2遮断ラッチ8の他端部には、ローラ10が取り付けられ、このローラ10に係合可能に、遮断ラッチ11が配置されている。第2遮断ラッチ8の軸心とテーパ部との中間に、第2遮断ラッチ8の復帰ばね9が取り付けられている。復帰ばね9は、一端が筐体1に固定されている。
The
遮断ラッチ11の中間部は、筐体1に固定した軸に回動自在に取り付けられており、一端側に形成したテーパ部が、第2遮断ラッチ8のローラ10と係合可能になっている。遮断ラッチ11の他端部には、ローラ13が取り付けられている。このローラ13に係合可能に、遮断トリガ14aが配置されている。遮断ラッチ11の軸心とテーパ部との中間に、筐体1に一端が固定された復帰ばね12が取り付けられている。
An intermediate portion of the blocking
遮断トリガ14aは略L字状をしており、回転軸心から水平方向の端部に、遮断ラッチ11のローラ13に当接する曲面部が形成されている。遮断トリガ14aの一方の鉛直方向のトリガレバー14bは、遮断用電磁石201のプランジャ211が当接するように構成されている。また、トリガレバー14bの他方に一端が筐体1に固定された復帰ばね15が取り付けられている。
The
第2遮断ラッチ8および遮断ラッチ11、遮断トリガ14aに取り付けられた復帰ばね9、12、15は、図1に示す投入保持状態で圧縮状態にあり、第2遮断ラッチ8及び遮断ラッチ11、遮断トリガ14aには常にこれらの復帰ばねのばね力が作用している。
The return springs 9, 12, and 15 attached to the
このように構成した本実施例のガス遮断器100の動作を説明する。
Operation | movement of the
はじめに、図1に示した投入状態から遮断状態へ移行する動作について述べる。遮断部405の投入状態において、遮断指令が入力されるとガス遮断器100は、遮断動作を開始する。遮断制御機構401の遮断用電磁石201が励磁され、遮断用電磁石201のプランジャ211が突出して、トリガレバー14bを押圧する。トリガレバー14bは、プランジャ211に押されて時計回りに回転する。その結果、遮断トリガ14aと遮断ラッチ11との係合が外れる。
First, the operation for shifting from the on state shown in FIG. 1 to the shut off state will be described. When a shut-off command is input while the shut-off
遮断トリガ14aとの係合が外れた遮断ラッチ11は回動自由になる。第2遮断ラッチ8のローラ10が遮断ラッチ11を押しているので、遮断ラッチ11は軸8a回りに回転する。次に、第2遮断ラッチ8は、主レバー5の第2のローラ7からの押圧力により時計回りに回転する。そして、主レバー5と第2遮断ラッチ8との係合が外れる。
The
主レバー5と第2遮断ラッチ8との係合が外れて主レバー5は回動自在となる。これにより、遮断ばね26が放勢され、主レバー5を時計回りに回動させる。主レバー5に接続されたリンク68が上方に移動し、第1のレバー67を反時計回りに回動させる。これに伴い、回転軸66および第2のレバー65も反時計回りに回動する。第2のレバー65の回動に伴い、第2のレバー65に接続した絶縁材64と可動接触子63が右方向に移動する。これにより、可動接触子63が固定接触子62から離れて接点を遮断する。遮断動作後半では、緩衝装置38で制動力が発生して可動部を減速させ、遮断動作が終了する。この際、主レバー5の端部の第1のローラ6が、カム3の外周面にほぼ当接して止まる(図3参照)。
The
図7に、主レバー5の回転軸心(主軸4)から羽根部までの長さの記号定義を示す。該図に示す如く、四方向の羽根部の中で、回転軸心からリンク68の第1のピン5bまでの長さL45aが最も長く、同軸心から第1のローラ6までの長さL46が最も短い。回転軸心から第2のローラ7までの長さL47および回転軸心から遮断ばねリンク25の第2のピン5aまでの長さL45bの長さは、L45aに概ね一致させている。
In FIG. 7, the symbol definition of the length from the rotating shaft center (main shaft 4) of the
これにより、主レバー5において回転軸心から四方向の羽根部先端まで長さ比(L45a/L46)を最大1.4としている。この場合、主レバー5の重心位置は、回転軸心に直接一致しないものの、主軸4の外径内に収まるため、遮断動作時の主レバー5の回動速度を速めることができる。回動速度を最大とするには、主レバー5の四方向の羽根部の長さを一致させれば良い。
Thus, the length ratio (L 45a / L 46 ) from the rotation axis to the tip of the blade in the four directions in the
次に、遮断部405が図3に示した遮断状態から、図5に示した投入状態に移行する動作を以下に説明する。
Next, an operation in which the
先ず、図3に示す遮断状態で遮断器に投入指令が入力されると、投入用電磁石202が励磁される。すると、投入用電磁石202のプランジャ212が左方向に突出して投入トリガ22aを押圧する。押圧されたトリガレバー22は時計回りに回動して、投入ラッチ19とトリガレバー22との係合が解除される。これにより、カム3に取り付けられたローラ18からの押圧力により投入ラッチ19が時計回りに回転し、投入ラッチ19とカム3との係合が解除される。すると、カム3の動作規制がなくなったので、投入ばね28のばね力が解放され、投入ばねリンク27が左方向に移動する。この投入ばねリンク27の移動に伴い、カム軸2及び大歯車52が時計回りに回動する。
First, when a closing command is input to the circuit breaker in the blocking state shown in FIG. 3, the
カム軸2の回動に伴い、カム3も時計回りに回動する。そして、図4に示すようにカム3の外周面が主レバー5の第1のローラ6に当接し、主レバー5を反時計回りに回転させる。図4の状態からさらに投入動作が進行し、カム3が時計回りに略反回転すると、カム3の最大曲率半径部分で、カム3の外周面が主レバー5の第1のローラ6に当接する。このとき、主レバー5に接続した遮断ばねリンク25が、遮断ばね26をほぼ元の位置まで圧縮してきている。
As the
また、投入動作では主レバー5の回動に伴い、リンク68を下方に移動させる。これにより、遮断動作と反対回りに第1のレバー67、回転軸66、第2のレバー65が回転して接点の投入動作が行われる(図5参照)。
Further, in the closing operation, the
このような本実施例によれば、投入動作においても主軸4の捻りを介さずに接点を移動させるため、高速化が可能となる。また、従来は、主軸4の回動支持のために、筐体1に一対の軸受装置を配置していたが、唯一の軸受72(図2参照)のみに減らすことができる。
According to this embodiment, since the contact is moved without twisting the main shaft 4 even in the closing operation, the speed can be increased. Conventionally, a pair of bearing devices is arranged in the
なお、本実施例では、主軸4に主レバー5が取り付けられた一端の反対端では抜け止め部材73(図2参照)が接続されているが、非電気指令動作時、例えば変電所へのガス遮断器据付段階における低速での動作確認の際には、図8に示す手動操作手段70をばね操作器400に接続する。
In this embodiment, a retaining member 73 (see FIG. 2) is connected at the end opposite to the end where the
図8を用いて、上記した手動操作手段70の構成を説明する。なお、図8は、ガス遮断器の遮断動作終了状態を示す。 The configuration of the manual operation means 70 will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a state where the gas circuit breaker is shut off.
図8に示すガス遮断器の遮断動作終了状態において、主軸4の端部4aにレバー71を嵌め込む。主軸4の端部4aおよびレバー71との締結は、角軸と角穴との嵌合の他にスプライン締結などでも良い。
In the state where the shutoff operation of the gas circuit breaker shown in FIG. The
レバー71の一端にピン77が回転自在に支持されており、リンク78の一端が接続されている。リンク78の他端は、ピン79を介して油圧ピストン74の一端に接続されている。油圧ピストン74は、油圧シリンダ75の内部に収納されている。カップラ76に、図示を略した油圧源から配管を接続して高圧油を油圧シリンダ75に入れることにより、油圧ピストン74を図8の右方向に移動させる。これに伴いリンク78も右方向に移動し、レバー71および主軸4aが反時計回りに回転する。よって、図3で主レバー5も反時計回りに回転するので接点の、遮断、投入動作が行われる。
A
このように、ガス遮断器の通常運転状態においては、主軸4から手動操作手段70を切り離しておくことにより、接点移動の高速化を図ることができる。 As described above, in the normal operation state of the gas circuit breaker, by separating the manual operation means 70 from the main shaft 4, the contact movement speed can be increased.
また、本実施例において、主レバー5と主軸4との嵌合を角穴、角軸による結合またはスプライン溝穴、スプライン軸による結合としているので、外部から容易に主レバー5を着脱可能である。また、主レバー5を主軸4に組み付ける際に、幅方向の位置が調整可能であり、組立性を向上することができる。
Further, in this embodiment, the
1…筐体、2…カム軸、3…カム、4…主軸、4a…主軸の端部、5…主レバー、5a…第2のピン、5b…第1のピン、6…第1のローラ、7…第2のローラ、8…第2遮断ラッチ、9、12、15、20…復帰ばね、10、13、18、21…ローラ、11…遮断ラッチ、14a…遮断トリガ、14b…トリガレバー、19…投入ラッチ、22…トリガレバー、22a…投入トリガ、25…遮断ばねリンク、25a、36a…フランジ、25b、77、79…ピン、26…遮断ばね、27…投入ばねリンク、28…投入ばね、35…ばね受け、36…ピストン、37…シリンダ、38…緩衝装置、51…小歯車、52…大歯車、60…可動側導体、61…固定側導体、62…固定接触子、63…可動接触子、64…絶縁材、65…第2のレバー、66…回転軸、67…第1のレバー、68、78…リンク、70…手動操作手段、71…レバー、71a、71b…軸受装置、72…軸受、73…抜け止め部材、74…油圧ピストン、75…油圧シリンダ、76…カップラ、100…ガス遮断器、101、102…ブッシング、103…接地容器、104…操作箱、105…架台、201…遮断用電磁石、202…投入用電磁石、211、212…プランジャ、400…ばね操作器、401…遮断制御機構、402…投入制御機構、403…遮断操作部、404…投入操作部、405…遮断部。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記主レバーは2つの板材から成ると共に、四方向に羽根部が延在され、かつ、この四方向に羽根部が延在した前記主レバーに、前記主レバーの2つの板材に挟まれ前記遮断部の投入動作時に前記カムと接触する第1のローラと、前記主レバーの2つの板材の間に前記リンクを接続する第1のピンと、前記主レバーの2つの板材の間に前記遮断ばねの駆動力を伝達する遮断ばねリンクを接続する第2のピンと、前記主レバーの2つの板材に挟まれ前記遮断制御機構に前記遮断ばねの駆動力を伝達する第2のローラとを有し、これらの駆動力の伝達、保持が略同一面内で行われるように構成されていることを特徴とする遮断器用ばね操作器。 A cutoff spring and a closing spring that opens and closes the stationary contact and the movable contact of the blocking portion in order to cut off and supply power; a cam to which the driving force of the closing spring is transmitted via a closing spring link; and the cam A main lever attached to a main shaft to which the driving force of the cam is transmitted, a link to which the driving force of the blocking spring and the closing spring is transmitted from the main lever, and the blocking spring In a circuit breaker spring operating device having a breaking control mechanism that holds and releases the driving force of
The main lever is composed of two plate materials , and a blade portion is extended in four directions. The main lever with the blade portion extended in the four directions is sandwiched between the two plate materials of the main lever, and the blocking is performed. A first roller that comes into contact with the cam during the closing operation of the part, a first pin that connects the link between the two plate members of the main lever, and the blocking spring between the two plate members of the main lever . A second pin for connecting a blocking spring link for transmitting a driving force, and a second roller that is sandwiched between two plate members of the main lever and transmits the driving force of the blocking spring to the blocking control mechanism. A circuit breaker spring operating device, wherein the driving force is transmitted and retained in substantially the same plane.
前記主レバーの重心位置が、該主レバーの回転軸心位置に概ね一致していることを特徴とする遮断器用ばね操作器。 In the spring actuator for circuit breakers according to claim 1,
A circuit breaker spring operating device, wherein a position of a center of gravity of the main lever substantially coincides with a position of a rotation axis of the main lever.
前記遮断ばねの動作軸線上に、遮断、投入の動作終了時に可動部品を制動する緩衝装置が配置されていることを特徴とする遮断器用ばね操作器。 In the spring actuator for circuit breakers according to claim 1 or 2,
A circuit breaker spring operating device, wherein a shock absorber for braking a movable part at the end of the operation of breaking and closing is disposed on an operating axis of the breaking spring.
前記主軸は、中間部分が筐体によって回動支持され、一端に前記主レバーが連結されていることを特徴とする遮断器用ばね操作器。 The circuit breaker spring operating device according to any one of claims 1 to 3,
The circuit breaker spring operating device according to claim 1, wherein an intermediate portion of the main shaft is pivotally supported by a housing, and the main lever is connected to one end.
前記主軸を回動支持する筐体内部に、1つの軸受けを備えていることを特徴とする遮断器用ばね操作器。 In the spring actuator for circuit breakers according to claim 4,
A circuit breaker spring operating device comprising a single bearing in a housing that rotatably supports the main shaft.
前記主レバーに角穴又はスプライン溝穴が形成され、かつ、前記主軸に角軸又はスプライン軸が形成され、前記主レバーが前記主軸に対して着脱自在に構成されていることを特徴とする遮断器用ばね操作器。 The circuit breaker spring operating device according to any one of claims 1 to 5,
The main lever is formed with a square hole or a spline slot, the main shaft is formed with a square axis or a spline shaft, and the main lever is configured to be detachable from the main shaft. Spring actuator for dexterity.
前記主レバーが連結された前記主軸の端部とは反対側の軸端を前記筐体から突出させ、遮断器の非電気指令操作時に該突出部に手動操作手段を連結して前記接点の遮断、投入動作を行うように構成されていることを特徴とする遮断器用ばね操作器。 The circuit breaker spring operating device according to any one of claims 4 to 6,
The shaft end opposite to the end of the main shaft to which the main lever is connected is protruded from the housing, and manual operation means is connected to the protrusion during non-electrical command operation of the circuit breaker to interrupt the contact. A circuit breaker spring operating device configured to perform a closing operation.
前記手動操作手段は、前記主軸の端部に固定されたレバーと、該レバーに回動自在に一端が接続されたリンクと、該リンクの他端に接続された油圧ピストンと、該油圧ピストンを移動可能に収納している油圧シリンダとを備え、油圧源からの高圧油を前記油圧シリンダに導入することにより前記油圧ピストンを移動させ、これに伴い前記リンクが移動して前記レバー及び主軸が回転することで前記接点の遮断、投入動作が行われることを特徴とする遮断器用ばね操作器。 The circuit breaker spring actuator according to claim 7,
The manual operation means includes a lever fixed to an end portion of the main shaft, a link having one end rotatably connected to the lever, a hydraulic piston connected to the other end of the link, and the hydraulic piston. A hydraulic cylinder that is movably housed, and by introducing high pressure oil from a hydraulic source into the hydraulic cylinder, the hydraulic piston is moved, and accordingly, the link is moved to rotate the lever and the main shaft. Thus, the circuit breaker spring operating device is characterized in that the contact is shut off and the closing operation is performed.
前記ばね操作器は、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の遮断器用ばね操作器であることを特徴とする遮断器。 A spring operating device having a shut-off portion that shuts off and on power by opening and closing a contact made up of a fixed contact and a movable contact, a shut-off spring that opens and closes the contact by releasing strain energy, and a closing spring In the circuit breaker with
The circuit breaker according to any one of claims 1 to 8, wherein the spring operation unit is a circuit breaker spring operation unit.
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