JP5859146B2 - Manual opening / closing device of electromagnetic operation mechanism - Google Patents
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Description
この発明は、電磁操作機構の手動開閉装置に関するものである。 The present invention relates to a manual opening / closing device for an electromagnetic operating mechanism.
永久磁石の吸引力により投入保持する開閉装置は、投入保持状態から手動開放を行うためには、電磁アクチュエータの可動鉄心に対し、吸引力よりも大きい力を手動で吸引力に抗う方向に与え、永久磁石と可動鉄心を引き離す必要がある。
このような操作を行う手動開放機構で、開閉装置が閉極状態となっている状態から開極状態とする場合には、永久磁石により生じる磁気吸引力により呼び鉄に可動子が吸着された閉極状態で、まず可動子に固定連結されたシャフトの底面を手動で押し上げる操作を行って、可動子を呼び鉄から引き外し、可動子と呼び鉄との間にギャップを形成する。このギャップの形成により磁気抵抗が増加し永久磁石による吸引力が急激に低下するので、その吸引力を開極ばねと接圧ばねの反発力より小さくすることによって、開閉装置の開極操作が行われている。The opening / closing device that is charged and held by the attractive force of the permanent magnet manually applies a force larger than the attractive force to the movable iron core of the electromagnetic actuator in the direction to resist the attractive force in order to perform manual release from the charged and held state. It is necessary to separate the permanent magnet and the movable iron core.
In a manual opening mechanism that performs such an operation, when switching the open / close device from the closed state to the open state, the moving element is attracted to the nominal iron by the magnetic attractive force generated by the permanent magnet. In the pole state, first, an operation of manually pushing up the bottom surface of the shaft fixedly connected to the mover is performed to remove the mover from the nominal iron, thereby forming a gap between the movable element and the nominal iron. This gap formation increases the magnetic resistance, and the attractive force by the permanent magnet decreases rapidly. Therefore, the opening operation of the switchgear is performed by making the attractive force smaller than the repulsive force of the opening spring and the contact pressure spring. It has been broken.
特許文献1に記述されているような、永久磁石を用いた従来の電磁操作開閉装置では、手動開放荷重を与える箇所をアクチュエータの軸下端とすると、手動開放荷重を支える箇所は、軸下端部の引外しロッドに接する台車から、ケース側面の電磁アクチュエータを固定する箇所まで広範囲に及び、手動開放荷重に耐えるための頑丈な筐体構造が開閉装置の構成に必要という問題があった。この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、開閉装置の手動開放機構を構築するために必要な開閉装置本体の強度増加を軽減した手動開放装置を得ることを目的とするものである。 In the conventional electromagnetically operated switchgear using a permanent magnet as described in Patent Document 1, if the part to which the manual release load is applied is the lower end of the shaft of the actuator, the part that supports the manual release load is the lower end of the shaft. There is a problem that the construction of the switchgear requires a sturdy housing structure that can withstand a manual opening load in a wide range from the carriage that contacts the tripping rod to the location where the electromagnetic actuator on the side of the case is fixed. The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to obtain a manual opening device that reduces the increase in strength of the opening / closing device body necessary for constructing a manual opening mechanism of the switching device. It is the purpose.
この発明に係わる電磁操作機構の手動開閉装置は、固定鉄心部と、この固定鉄心部に対して進退自在に配置された可動鉄心部と、この可動鉄心部に対向して上記固定鉄心部に設けられた永久磁石と、上記可動鉄心部に連結された駆動軸と、上記固定鉄心部に配置され上記可動鉄心部を進退させる電磁コイルと、固定接点と可動接点とを有する真空バルブの上記可動接点側に設けられた可動軸と、この可動軸を上記駆動軸に連結するリンク機構とによって電磁操作機構を構成し、上記可動鉄心部には、上記永久磁石に吸着して上記電磁コイルと共に上記可動接点を閉極状態に保持する可動吸着部を設け、上記固定鉄心部には、一端部側に上記可動吸着部と当接する当接部を形成すると共に他端部側に手動操作部を形成した梃子状の手動開放リンク機構を設け、この手動開放リンク機構の上記当接部で上記可動吸着部を上記永久磁石から引き離し上記固定接点と上記可動接点とを手動で開放するものである。 A manual opening / closing device for an electromagnetic operating mechanism according to the present invention is provided in a fixed core portion, a movable core portion that is disposed so as to be movable back and forth with respect to the fixed core portion, and the fixed core portion facing the movable core portion. The movable contact of the vacuum valve having a fixed permanent magnet, a drive shaft connected to the movable iron core, an electromagnetic coil disposed on the fixed iron core and moving the movable iron core back and forth, and a fixed contact and a movable contact An electromagnetic operation mechanism is configured by a movable shaft provided on the side and a link mechanism that connects the movable shaft to the drive shaft, and the movable iron core is attracted to the permanent magnet and moved together with the electromagnetic coil. A movable suction portion that holds the contact in a closed state is provided, and a contact portion that contacts the movable suction portion is formed on one end side of the fixed iron core portion, and a manual operation portion is formed on the other end side. Insulator-like manual release phosphorus The mechanism is provided, the movable suction unit by the contact portion of the manual release link mechanism is intended to open manually and the fixed contact and the movable contact away from the permanent magnet.
この発明の電磁操作機構の手動開閉装置によれば、永久磁石の吸引力により投入保持する開閉装置において、可動鉄心部を永久磁石から直接引き離す構成とするとともに手動開放荷重を支える箇所を固定鉄心部に設けたので、手動開放荷重は固定鉄心部にのみ作用し且つ手動開放操作時に開閉装置に印加される操作力の範囲を抑制し、更に手動開放装置を設けるために必要であった開閉装置の強度を軽減することができるものである。
又一般に電磁操作機構の固定は、動作負荷力に耐える強固な構造であるため、手動開放操作力の印加箇所を電磁操作機構の固定箇所と同一にすることは強度所要箇所の削減を可能とする。したがって、従来の手動開放機構を設ける際に必要であった操作力印加部品に対する強度の増加が不要となり、開閉装置の強度軽減を可能とすることができる。According to the manual opening / closing device of the electromagnetic operating mechanism of the present invention, in the opening / closing device that is charged and held by the attractive force of the permanent magnet, the movable iron core portion is configured to be directly separated from the permanent magnet and the portion supporting the manual opening load is fixed iron portion. Therefore, the manual opening load acts only on the fixed iron core and suppresses the range of operating force applied to the opening / closing device during the manual opening operation. The strength can be reduced.
In general, the fixing of the electromagnetic operating mechanism is a strong structure that can withstand the operating load force, so that the location where the manual opening operating force is applied is the same as the fixing location of the electromagnetic operating mechanism, which can reduce the required strength. . Therefore, it is not necessary to increase the strength with respect to the operating force application component, which is necessary when the conventional manual opening mechanism is provided, and the strength of the switchgear can be reduced.
以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the same code | symbol shows the same or an equivalent part between each figure.
実施の形態1.
この発明は、例えば電力系統の電磁操作機構搭載型開閉装置に採用される電磁操作機構の手動開閉装置に関し、以下実施の形態1における電磁操作機構の手動開閉装置を説明する。
図1は、実施の形態1における電磁操作機構の手動開閉装置を示す正面図とA部分の拡大図、図2はその側断面図である。なお、図1及び図2は、共に開極状態の開閉装置を示している。Embodiment 1 FIG.
The present invention relates to a manual opening / closing device of an electromagnetic operation mechanism employed in, for example, an electromagnetic operation mechanism mounting type opening / closing device of a power system, and the manual opening / closing device of an electromagnetic operation mechanism in Embodiment 1 will be described below.
FIG. 1 is a front view showing a manual opening / closing device for an electromagnetic operating mechanism in Embodiment 1, and an enlarged view of portion A, and FIG. 2 is a side sectional view thereof. 1 and 2 both show the opening / closing device in an open state.
まず、図1及び図2に基づいて電磁操作機構を説明する。
図1、図2において、ケース1の中に収納された電磁操作機構は、固定板2によりケース1に固定されたロ字形の固定鉄心部(以下「固定子」という)3と、この固定子3の上下枠部を貫通し上部に可動接点13b(後述)を閉極状態に保持する可動吸着部4aを有し中心部の駆動軸8により上下(進退)動作が可能なように設けられた可動鉄心部(以下「可動子」という)4と、固定子3に配置され可動子4を進退させる電磁コイル56と、固定子3の上枠部に可動子4の可動吸着部4aに対向して設けられ、この可動吸着部4aを適宜吸着する永久磁石7等により構成され、固定子3と可動子4とにより電磁アクチュエータを構成している。
なお、電磁コイル56は、固定子3の内部に隙間をおいて可動子4を囲うように設けられた投入コイル5と、投入コイル5の外側に投入コイル5と逆方向に巻かれた開放コイル6とにより構成されている。First, the electromagnetic operation mechanism will be described with reference to FIGS.
1 and 2, the electromagnetic operating mechanism housed in the case 1 includes a rectangular fixed core (hereinafter referred to as “stator”) 3 fixed to the case 1 by a
The
可動子4と固定連結された駆動軸8は、リンク9a、9bにより三相軸10と連結されており、三相軸10は、接点開放ばね(以下「主回路ばね」という)15を備えた絶縁ロッド11を介して真空バルブ13の可動接点側に設けられた可動軸13cと連結されている。なお、12は真空バルブ13を収納したモールドフレーム、13aは真空バルブ13の固定接点、13bは可動接点である。
主回路ばね15は、固定接点13aと可動接点13bの両接点を常時開方向に附勢する機能を有している。
リンク9a、9b、絶縁ロッド11等は、可動軸13cを駆動軸8に連結するリンク機構を構成している。
開閉装置は、配電盤への引出挿入操作が容易となるように台車14が設けられている。The drive shaft 8 fixedly connected to the
The
The
The switchgear is provided with a
次に、電磁コイル56、すなわち投入コイル5と開放コイル6とによる開閉装置の開閉極動作を説明する。
図2における開閉装置の開極状態において、開閉装置(両接点13a、13b)の閉極動作は、投入コイル5に電流を通電させることで行う。
この投入コイル5への通電により固定子3と可動子4で構成される閉路に磁束を発生させ、開極状態にある可動子4と固定子3間に磁気吸引力を誘起させることで、可動子4および駆動軸8を下方向に作動させ、三相軸10を回動する。
この三相軸10の回動により絶縁ロッド11が主回路ばね15に抗して上昇し真空バルブ13の両接点13a、13bを閉じ図3の閉極状態とする。
このように、真空バルブ13の閉極保持は、投入コイル5の付勢と共に永久磁石7の磁気吸着力により、閉極状態にある可動子4の可動吸着部4aを固定子3側に吸着固定することで実現している。Next, the switching pole operation of the switching device by the
In the open state of the switchgear in FIG. 2, the closing operation of the switchgear (both
By energizing the closing coil 5, a magnetic flux is generated in a closed circuit composed of the
By the rotation of the three-
Thus, the closed holding of the
次に、図3における開閉装置の閉極状態において、開閉装置(両接点13a、13b)の開極動作は、開放コイル6に電流を通電させることで、永久磁石7の磁気吸着力に逆らう方向に起磁力を与え、可動子4の可動吸着部4aと永久磁石7の間にギャップを形成し、永久磁石7による吸引力を主回路ばね15の反発力より小さくすることで、投入コイル5の通電の時とは逆の動作をして開閉装置を開極状態にするものである。
Next, in the closing state of the switchgear in FIG. 3, the opening operation of the switchgear (both
通常、開閉装置には、電磁操作機構への電気的な操作以外の方法で開極操作を行うために、手動開放装置が設けられている。 Usually, the opening / closing device is provided with a manual opening device in order to perform the opening operation by a method other than the electric operation to the electromagnetic operation mechanism.
図3は、実施の形態1における電磁操作機構の手動開閉装置において、手動開放前から手動開放操作開始直後の状態、すなわち、開閉装置(両接点13a、13b)が閉極状態にある状態から手動操作レバー19を操作している過程を説明するための側断面図、図4は、実施の形態1における電磁操作機構の手動開閉装置において、手動開放後の状態、すなわち、閉極状態にあった開閉装置(両接点13a、13b)が手動開放操作を受け開極状態に至った状態を説明するための側断面図である。
FIG. 3 shows a manual opening / closing device of the electromagnetic operating mechanism according to the first embodiment, in which the switching device (both
以下、実施の形態1における手動開放装置とその動作を図1〜図4に基づいて説明する。
手動開放装置は、可動吸着部4a、鉄製板状の剛性受け体(被当接部)4b、支持ベース16、梃子状の手動開放リンク機構20、手動開放ばね21等により構成され、固定子3に近い箇所に配置されている。Hereinafter, the manual opening device and its operation in the first embodiment will be described with reference to FIGS.
The manual opening device includes a
なお、剛性受け体(被当接部)4bは、可動吸着部4aの上面部に固着され、後述するように手動開放時に可動子4と永久磁石7を引き離すための荷重を受ける。
支持ベース16は、固定子3に固定接続され、手動開放リンク本体部20aを支持するとともに手動開放リンク機構20の動作範囲を制限する。The rigid receiver (contacted portion) 4b is fixed to the upper surface portion of the
The
手動開放リンク機構20は、手動開放リンク本体部20aの中間部が支持ベース16に支点となるピン17によって軸支され、一端部側に、剛性受け体4bに手動開放荷重を与えるため剛性受け体4bと当接する当接部20tが形成され、他端部側に、手動操作部20bが形成されている。
なお、手動操作部20bは、ピン18と、手動開放リンク本体部20aに操作力を与える手動操作レバー19とにより構成され、手動操作レバー19は、ピン18によりケース1に対し切欠き22aから出入り自在且つ収納自在に接続されている。The manual
The
手動開放ばね21は、支持ベース16と手動開放リンク本体部20aの間に設けられ手動引き外し操作時以外に手動開放リンク本体部20aを剛性受け体(被当接部)4bと干渉しない位置に固定する。
可動子4は、可動吸着部4aと、剛性受け体4bと、固定子上枠部及び電磁コイル56を挿通する可動鉄心本体4cなどにより構成されており、剛性受け体4bは、これを採用することなく可動吸着部4aにその機能を持たせ、可動吸着部4a自体が当接部20tで押し上げられるようにすることも可能である。The
The
次に動作について説明する。
手動操作レバー19は、図2に示すように、非使用時は開閉装置の正面に設けられたフェースプレート22と、ケース1に垂直に設けられた手動操作レバー用支え23により、ケース1内に収納されている。Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 2, the
このように手動操作レバー19は、非使用時、図2に示す収納位置にあるが、開閉装置の閉極状態において手動開放の操作のため使用開始する時は、図3に示すように、ピン18を軸にして手動操作レバー19を下方向に押し下げる。この押し下げにより手動開放ばね21が収縮し、手動操作レバー19はフェースプレート22に設けた切欠き22aから抜け出し、操作位置に取り出すことが可能となる。
As described above, the
手動開放を行うためには、操作位置にあって力点となる手動操作レバー19を、さらに下方向に押し下げる。これにより、手動操作レバー19と一体状態の手動開放リンク本体部20aがピン17を中心に回動し、この回動により手動開放リンク本体部20aの当接部20tが剛性受け体4bの下面に当接し、当該部を作用点として剛性受け体4bを上方向に押し上げることで可動子4と永久磁石7を引き離し、手動操作による開放動作を行う。
In order to perform manual release, the
すなわち、可動子4と永久磁石7の間に強制的にギャップを形成し、永久磁石7による吸引力を主回路ばね15の反発力より小さくすることで、投入コイル5の通電の時とは逆の動作をして開閉装置を開極状態にするものである。
なお、手動開放操作後の手動操作レバー19は、図4に示すように支持ベース16により受け止められるため、余剰操作力は固定板2の他に印加されない構造になっている。In other words, a gap is forcibly formed between the
Since the
実施の形態1における手動開放装置は、電磁操作機構に直接設けられた構造であるため、手動開放荷重を支える箇所が電磁操作機構の固定部である固定板2にのみ作用する。
電磁操作機構の固定は、動作負荷力に耐える強固な構造であるため、手動開放操作力の印加箇所を電磁操作機構の固定箇所と同一にすることは、強度所要箇所の削減を可能とする。ゆえに、手動開放装置は、従来の手動開放機構を設ける際に必要であった操作力印加部品に対する強度の増加が不要となり、開閉装置の強度軽減が可能となる。Since the manual opening device in the first embodiment has a structure directly provided in the electromagnetic operation mechanism, the portion supporting the manual opening load acts only on the fixing
The fixing of the electromagnetic operation mechanism is a strong structure that can withstand the operating load force. Therefore, making the application position of the manual opening operation force the same as the fixing position of the electromagnetic operation mechanism makes it possible to reduce the required strength. Therefore, the manual opening device does not require an increase in strength with respect to the operating force application component, which is necessary when the conventional manual opening mechanism is provided, and the strength of the opening / closing device can be reduced.
又、実施の形態1における手動開放装置は、電磁操作機構に直接設けられており、力点となる手動操作レバー19から作用点となる可動子4まで短距離で構成されているため、手動開放操作力によるたわみが生じる箇所は、手動操作レバー19と連動するように設けられた手動開放リンク本体部20a、この手動開放リンク本体部20aを支える支持ベース16、支持ベース16を固定する固定子3、可動子4に固定して設けられた剛性受け体4bに限定される。
In addition, the manual release device in the first embodiment is directly provided in the electromagnetic operation mechanism, and is configured with a short distance from the
一方、図6に示した従来例においては、力点が操作レバー31であり、作用点が可動子34となるため、実施の形態1よりも構成範囲は長距離となり、たわみの発生箇所は、操作レバー31、可動子34、半月ラッチ32、台車37、およびヨーク36の固定箇所であるフレーム37まで広範囲に及ぶ。これに対し実施の形態1によれば手動開放機構に存在するたわみの総量を軽減し、手動開放に要する操作量の増加を抑制する効果がある。
On the other hand, in the conventional example shown in FIG. 6, the force point is the operating
又、実施の形態1における手動開放装置は、力点が手動操作レバー19、支点がピン17、作用点が可動吸着部4a又は剛性受け体4bであり、手動開放リンク機構20は、梃子として作用するため、手動開放方向に直接開放荷重を与える構造と比較して、手動開放操作力を軽減する効果がある。
Further, in the manual release device in the first embodiment, the force point is the
実施の形態2.
図5は、実施の形態2における電磁操作機構の手動開閉装置の閉極状態において、手動開放操作開始直後の状態を示し、手動操作レバーの操作過程を説明するための側断面図である。
FIG. 5 is a side cross-sectional view for explaining the operation process of the manual operation lever, showing a state immediately after the manual opening operation is started in the closed state of the manual opening / closing device of the electromagnetic operation mechanism in the second embodiment.
以下、図5に基づいて実施の形態2における電磁操作機構の手動開閉装置を説明する。
実施の形態1における電磁操作開閉装置の手動開放装置と同様に手動操作レバー19は、非使用時にケース1内に収納されている。
手動開放操作をする時は、手動操作レバー19を手前方向に引出すことにより図5に示される操作位置に取り出すことが可能となる。
手動開放のためには、操作位置にある手動操作レバー19を更に上方向に引き上げる。これによって作用点が支点と力点との内側に位置する手動開放リンク本体部20aがピン17を中心に回転し、剛性受け体4bを上方向に押し上げるので可動子4が永久磁石7から引き離され開放動作が行われる。
手動操作レバー19は、自重で下方向に下がるため、非使用時はケース1内に自動的に収納される。
手動操作レバー19がケース1内部に収納されている状態において、手動開放ばね21の復元力により手動操作レバー19がフェースプレート22の内側に接触固定されることで、遮断器の開閉動作時に発生する振動を受けても手動操作レバー19がフェースプレート22の外に飛び出すことが防止されている。Hereinafter, the manual opening / closing device of the electromagnetic operation mechanism according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
The
When the manual opening operation is performed, the
For manual release, the
Since the
When the
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present invention, each embodiment can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.
1:ケース、2:固定板、3:固定子(固定鉄心部)、
4:可動子(可動鉄心部)、4a:可動吸着部、
4b:剛性受け体(被当接部)、4c:可動鉄心本体、56:電磁コイル、
5:投入コイル、6:開放コイル、 7:永久磁石(呼び鉄)、
8:駆動軸、9(9a、9b):リンク、10:三相軸、
11:絶縁ロッド、12:モールドフレーム、13:真空バルブ、
13a:固定接点、13b:可動接点、13c:可動軸、14:台車、
15:主回路ばね(接点開放ばね)、16:支持ベース、17:ピン、
18:ピン、19:手動操作レバー、20:手動開放リンク機構、
20a:手動開放リンク本体部、20b:手動操作部、20t:当接部、
21:手動開放ばね、22:フェースプレート、22a:切欠き、
23:手動操作レバー用支え、31:操作レバー、32:半月ラッチ、
33:操作軸(駆動軸)、34:可動子、35:呼び鉄(永久磁石)、
36:ヨーク、37:フレーム。1: Case, 2: Fixed plate, 3: Stator (fixed iron core),
4: Movable element (movable iron core part), 4a: Movable adsorption part,
4b: rigid receiver (contacted portion), 4c: movable core body, 56: electromagnetic coil,
5: Input coil, 6: Open coil, 7: Permanent magnet (Nominal iron),
8: Drive shaft, 9 (9a, 9b): Link, 10: Three-phase shaft,
11: Insulating rod, 12: Mold frame, 13: Vacuum valve,
13a: fixed contact, 13b: movable contact, 13c: movable shaft, 14: cart,
15: main circuit spring (contact opening spring), 16: support base, 17: pin,
18: Pin, 19: Manual operation lever, 20: Manual release link mechanism,
20a: manual opening link main body part, 20b: manual operation part, 20t: contact part,
21: Manual release spring, 22: Face plate, 22a: Notch,
23: Support for manual operation lever, 31: Operation lever, 32: Half moon latch,
33: operation shaft (drive shaft), 34: mover, 35: nominal iron (permanent magnet),
36: York, 37: Frame.
Claims (4)
上記可動鉄心部には、上記永久磁石に吸着して上記電磁コイルと共に上記可動接点を閉極状態に保持する可動吸着部を設け、上記固定鉄心部には、一端部側に上記可動吸着部と当接する当接部を形成すると共に他端部側に手動操作部を形成した梃子状の手動開放リンク機構を設け、この手動開放リンク機構の上記当接部で上記可動吸着部を上記永久磁石から引き離し上記固定接点と上記可動接点とを手動で開放することを特徴とする電磁操作機構の手動開閉装置。 A fixed iron core, a movable iron core disposed so as to be movable back and forth with respect to the fixed iron core, a permanent magnet provided on the fixed iron core facing the movable iron core, and connected to the movable iron core. and a drive shaft, an electromagnetic coil for advancing and retracting the movable iron core is arranged in the fixed core unit, the movable shaft provided in the movable contact side of the vacuum valve having a fixed contact and the movable contact, the movable shaft An electromagnetic operation mechanism is constituted by a link mechanism connected to the drive shaft,
The movable core portion is provided with a movable suction portion that is attracted to the permanent magnet and holds the movable contact in a closed state together with the electromagnetic coil, and the fixed core portion includes the movable suction portion on one end side. the lever-shaped manual release link mechanism to form a manual operating unit on the other end to form a contact portion that contacts provided, the movable suction unit from the permanent magnet in the contact portion of the manual release linkage A manual opening / closing device for an electromagnetic operating mechanism, wherein the fixed contact and the movable contact are manually opened.
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