JP5860112B2 - 真空回路遮断器の安全シャッター - Google Patents

Description

本発明は、真空回路遮断器の安全シャッターに関し、特に引出形真空回路遮断器のクレードルに設置され、遮断器本体の引き込み又は引き出し時に開閉されることにより、充電部からユーザの安全を守る真空回路遮断器の安全シャッターに関する。

一般に、真空回路遮断器は、高圧電力系統に設置されて短絡や過電流などの危険状況が発生した場合に回路を遮断して電力系統を保護するように構成された回路遮断器の一種であり、真空状態が絶縁性能とアーク消弧性能に優れることを活用して設計されたものである。

前記真空回路遮断器は、固定形と引出形に分けられる。すなわち、遮断器本体のみで構成され、配電盤パネルに固定設置される固定形遮断器と、遮断器のメンテナンスが容易に行えるように、クレードルと呼ばれるケースが備えられ、クレードルに対して遮断器本体の引き込み／引き出しが行えるように構成される引出形遮断器に分けられる。

図１０は従来技術による引出形真空回路遮断器のクレードル１を示す図である。真空回路遮断器は、各種付属装置や安全装置を含む。例えば、充電部２の前に設置される安全シャッター３を含む。

真空回路遮断器の安全シャッター３は、遮断器本体（図示せず）の引き込み又は引き出し時に充電部２を開閉することにより、充電部２からユーザの安全を守る装置である。図１１は図１０の安全シャッター（シャッターアセンブリ）を示す図である。従来技術による安全シャッターは、遮断器本体の引き込み時に本体の前進による押圧力を受けるオペレーティングレバー４と、オペレーティングレバー４の回動により下降運動をするシャッターガイド５と、シャッターガイド５の運動により時計方向又は反時計方向に回動するシャッターハンドル６と、充電部２を遮蔽する役割を果たすシャッターパネル７と、シャッターパネル７の回動を支持すると共に回動軸の役割を果たすシャッターリンク８とを含む。

従来技術による真空回路遮断器の安全シャッターの動作は次の通りである。遮断器本体がクレードル１に引き込まれると、本体に接触する突起部４ａが接圧力を受けて押され、結合軸４ｂを中心にオペレーティングレバー４を反時計方向に回動させる。次に、オペレーティングレバー４の前端部に連結されているシャッターガイド５が下降運動し、シャッターガイド５がシャッターハンドル軸６ａによりクレードル側板９に回動可能に固定されているシャッターハンドル６を回動させる。次に、シャッターハンドル６が回動することにより、シャッターパネル７が回動して充電部２を開放する。

ここで、シャッターパネル７は、シャッターリンク８に支持されて回動する。すなわち、シャッターリンク８は、一端８ａがクレードル側板９に結合されて回動軸として作用し、他端８ｂにはシャッターパネル７が結合されている。よって、シャッターリンク８は、シャッターハンドル６に結合されたシャッターパネル７が回動する際の回動半径を設定することになる。ここで、回動半径とは、リンクの一端８ａと他端８ｂ間の距離である。

ところが、シャッターパネル７の回動がシャッターリンク８に依存しており、シャッターリンク８が固定されているので、不良や緩みなどの不具合が生じると、シャッターパネル７が正常に作動せず、充電部２や本体の主回路部ターミナルとの干渉が生じるなどの問題がある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、真空回路遮断器内の安全シャッターが周辺部と干渉を起こすことなく安定して作動し、シャッターパネルの回動半径、回動速度、回動角度を容易に調節できるようにする真空回路遮断器の安全シャッターを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態による真空回路遮断器の安全シャッターは、クレードルの下部側板に一端部が回動可能に結合され、遮断器本体から接圧力を受けて回動する一対のオペレーティングレバーと、板材で形成され、下端部が前記オペレーティングレバーに連結されて垂直運動をする一対のシャッターガイドと、前記クレードルに回動可能に設置され、前記シャッターガイドの動作に応じて回動する一対の第１シャッターハンドル及び第２シャッターハンドルと、前記第１シャッターハンドル及び第２シャッターハンドルの一端に固定されて遮断器の充電部を開閉し、両側部にパネルホルダーが形成される第１シャッターパネル及び第２シャッターパネルと、上端が前記クレードルの側板の一部に固定され、下端が前記オペレーティングレバーの一部に結合され、前記遮断器本体の引き出し時に前記シャッターガイドを上昇させる一対の復帰スプリングとを含み、前記クレードルの側板にはカム孔が形成され、前記第１シャッターパネル及び第２シャッターパネルの開閉時に前記パネルホルダーが前記カム孔に沿って移動することを特徴とする。

前記真空回路遮断器の安全シャッターは、前記側板に結合される板状のカムブラケットをさらに含み、前記カムブラケットには前記カム孔と同一のブラケットカム孔が形成されることを特徴とする。

また、前記カムブラケットは、前記側板に着脱式に結合されることを特徴とする。

さらに、前記側板には取付孔が形成され、前記取付孔に前記カムブラケットが結合されることを特徴とする。

さらに、前記パネルホルダーの軸にはローラが結合され、前記シャッターパネルの開閉時に前記カム孔に沿って転動することを特徴とする。

さらに、前記カム孔の形状を変更することにより、前記第１シャッターパネル及び第２シャッターパネルが回動する際の回動半径、回動速度及び回動角度を調節できることを特徴とする。

さらに、前記第１シャッターパネル及び第２シャッターパネル、前記第１シャッターハンドル及び第２シャッターハンドル、前記カムブラケットは、前記クレードルの上下部に対称に形成され、前記遮断器本体の引き込み時に上部の前記第１シャッターパネルは上方に動き、下部の前記第２シャッターパネルは下方に動くことを特徴とする。

本発明の一実施形態による真空回路遮断器の安全シャッターにおいては、安全シャッターが周辺部と干渉を起こすことなく安定して作動するという効果がある。

また、シャッターパネルの回動半径、回動速度、回動角度を容易に調節することができるので、真空回路遮断器の容量や本体の大きさなどに応じて変更することにより容易に対応できるという効果がある。

本発明の一実施形態による真空回路遮断器のクレードルの斜視図である。 図１のシャッターアセンブリの斜視図である。 オペレーティングレバーの正面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。 シャッターガイドの正面図（ａ）及び右側面図（ｂ）である。 シャッターハンドルの正面図（ａ）及び右側面図（ｂ）である。 シャッターパネルの正面図（ａ）及び右側面図（ｂ）である。 本発明の他の実施形態による真空回路遮断器のクレードルの部分詳細図である。 カムブラケットの他の例を示す図である。 真空回路遮断器本体の引き込み時のシャッターアセンブリの状態を示す作動状態図である。 従来技術による真空回路遮断器のクレードルの斜視図である。 図１０のシャッターアセンブリの斜視図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明するが、これらは本発明を詳細に説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明の一実施形態による真空回路遮断器の安全シャッターは、クレードル１０の下部側板１３に一端部が回動可能に結合され、遮断器本体から接圧力を受けて回動する一対のオペレーティングレバー２０と、板材で形成され、下端部がオペレーティングレバー２０に連結されて垂直運動をする一対のシャッターガイド３０と、クレードル１０に回動可能に設置され、シャッターガイド３０の動作に応じて回動する一対の第１シャッターハンドル４０及び第２シャッターハンドル４６と、第１シャッターハンドル４０及び第２シャッターハンドル４６の一端に固定されて遮断器の充電部１５を開閉し、両側部にパネルホルダー５１が形成される第１シャッターパネル５０及び第２シャッターパネル５５と、上端がクレードル１０の側板１１の一部に固定され、下端がオペレーティングレバー２０の一部に結合され、前記遮断器本体の引き出し時にシャッターガイド３０を上昇させる一対の復帰スプリング６０とを含み、クレードル１０の側板１１にはカム孔１２が形成され、第１シャッターパネル５０及び第２シャッターパネル５５の開閉時にパネルホルダー５１がカム孔１２に沿って移動することを特徴とする。

図１は本発明の一実施形態による真空回路遮断器のクレードルの斜視図であり、図２は図１のシャッターアセンブリの斜視図である。図３はオペレーティングレバーの正面図（ａ）及び平面図（ｂ）であり、図４はシャッターガイドの正面図（ａ）及び右側面図（ｂ）であり、図５はシャッターハンドルの正面図（ａ）及び右側面図（ｂ）であり、図６はシャッターパネルの正面図（ａ）及び右側面図（ｂ）である。以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による真空回路遮断器の安全シャッターについて詳細に説明する。

本発明の一実施形態による真空回路遮断器の安全シャッター、すなわちシャッターアセンブリは、オペレーティングレバー２０と、シャッターガイド３０と、シャッターハンドル４０、４６と、シャッターパネル５０、５５と、復帰スプリング６０とから構成される。

オペレーティングレバー２０は、鈍角のＬ字状のバー又は長板で形成される。オペレーティングレバー２０の一端部には締結具２１が備えられ、クレードル１０の下部側板１３に回動可能に結合される。締結具２１には貫通孔が形成され、オペレーティングレバー２０がボルトやリベットなどにより下部側板１３に結合されるようにする。オペレーティングレバー２０は、この締結具２１を軸として回動する。

オペレーティングレバー２０の折り曲げ部分には、係止片２２が内側に突出形成される。遮断器本体（図示せず）が引き込まれると、遮断器本体が係止片２２に接触して前方に押す力を加えるので、オペレーティングレバー２０にはトルクが発生して締結具２１を中心に回動する。

オペレーティングレバー２０の他端部には摺動孔２３が長手方向に形成される。オペレーティングレバー２０は、摺動孔２３により後述するシャッターガイド３０に連結される。

オペレーティングレバー２０は、クレードル１０の左右側に対称に一対で備えられる。

シャッターガイド３０は、垂直に長く形成される板材からなる。シャッターガイド３０の下端部には突起部３１が形成されてオペレーティングレバー２０の摺動孔２３に摺動可能に結合される。

シャッターガイド３０の上部と下部には、長手方向に第１長孔３２と第２長孔３３がそれぞれ形成される。後述するシャッターハンドル４０、４６は、第１長孔３２と第２長孔３３によりクレードル１０の側板１１に結合される。シャッターガイド３０は、シャッターハンドル４０をクレードル１０の側板１１に結合する締結手段４５により拘束されるので、垂直方向の運動のみ行うことができる。すなわち、オペレーティングレバー２０が回動すると、摺動孔２３に結合された突起部３１が力を受けるが、この力のうち水平方向の力には滑りが発生し、垂直方向の力だけ伝達されるので、シャッターガイド３０は垂直方向にのみ動く。

シャッターガイド３０の上部と下部には、それぞれ第１係止片３４と第２係止片３５が内側に形成される。図２においては、第１係止片３４は第１長孔３２の左側に形成され、第２係止片３５は第２長孔３３の右側に形成される。

シャッターガイド３０は、クレードル１０の左右側に対称に一対で備えられる。

シャッターハンドル４０、４６は、長方形の板材で形成される。シャッターハンドル４０、４６は、クレードル１０の上部に備えられる第１シャッターハンドル４０と、クレードル１０の下部に備えられる第２シャッターハンドル４６とから構成される。シャッターハンドル４０、４６の一側には、中心孔４１と、中心孔４１から放射状に延びる傾斜孔４２が複数形成される。シャッターハンドル４０、４６は、中心孔４１を貫通する締結手段４５により、クレードル１０の側板１１に回動可能に結合される。ここで、締結手段４５は、ボルトやリベットなどである。シャッターアセンブリは、この締結手段によりクレードル１０の側板１１に結合され、支持力を受ける。

シャッターハンドル４０、４６の傾斜孔４２には、第１係止片３４又は第２係止片３５が挿入され、シャッターガイド３０が垂直運動することにより、シャッターハンドル４０、４６がトルクを受けて反時計方向又は時計方向に回動する。すなわち、図２において、上部にある第１シャッターハンドル４０の中心孔４１の左側の傾斜孔４２には第１係止片３４が結合されるので、シャッターガイド３０が下降運動をすると、第１シャッターハンドル４０が反時計方向に回動し、下部にある第２シャッターハンドル４６の中心孔４１の右側の傾斜孔４２には第２係止片３５が結合されるので、シャッターガイド３０が下降運動をすると、第２シャッターハンドル４６が時計方向に回動する。

シャッターハンドル４０の他側には、結合突起４３が形成され、後述するシャッターパネル５０に回動可能に結合される。

シャッターハンドル４０、４６は、クレードル１０の左右側に対称に一対で備えられる。

シャッターパネル５０、５５は、略長方形状に形成される。シャッターパネル５０、５５の両側部には、パネルホルダー５１が備えられる。パネルホルダー５１は、クレードル１０の側板１１のカム孔１２に挿入される。パネルホルダー５１の軸には、図示していないが、ローラが結合される。よって、パネルホルダー５１がカム孔１２に沿って摺動する際にローラが滑らかに転動する。また、それ以外にも、ベアリングや、摩擦を低減し得る他の部品を適用してもよい。

シャッターパネル５０、５５は、クレードル１０の上部に備えられる第１シャッターパネル５０と、クレードル１０の下部に備えられる第２シャッターパネル５５とから構成される。

復帰スプリング６０は、上端がクレードル１０の側板１１の一部に固定され、下端がオペレーティングレバー２０の中央部に固定される。平常時には、オペレーティングレバー２０を水平に維持するように力を加え、オペレーティングレバー２０が回動してシャッターガイド３０が下降した状態で遮断器本体の引き出しが行われた場合は、再度オペレーティングレバー２０を引き上げる力を加える。

カムブラケット７０は、クレードル１０の側板１１のうち、カム孔１２が形成された位置にそれぞれ取り付けられる。カムブラケット７０にも、クレードル１０の側板１１に形成されたカム孔１２と同一のブラケットカム孔７２が形成される。一実施形態においては、カムブラケット７０は着脱式に側板１１に結合される。すなわち、図７に示すように、側板１１にはブラケットカム孔７２を包括する大きさの取付孔１４が形成され、カムブラケット７０は着脱可能に側板１１に結合される。

ここで、必要に応じて様々な形状のブラケットカム孔７２が形成されたカムブラケット７０が側板１１に取り付けられるので、シャッターパネル５０の回動半径や回動角度などを容易に調節することができる。すなわち、図８において、シャッターハンドル４０の結合突起４３の軌跡を想像線で示す。図８の（ａ）に示すブラケットカム孔７２ａに比べて、図８の（ｂ）に示すブラケットカム孔７２ｂのほうが、角度の変化が急激に起こっているのでシャッターパネル５０の回動速度も急激に変化する。また、ブラケットカム孔７２の開始位置と終了位置を調節することにより、回動半径や開閉角度も調節することができる。

以下、本発明の一実施形態による真空回路遮断器の安全シャッターの作用について説明する。図２は真空遮断器本体の引き出し時のシャッターアセンブリの状態を示す図であり、図９は真空遮断器本体の引き込み時のシャッターアセンブリの状態を示す図である。

遮断器クレードル１０に遮断器本体が引き込まれると、オペレーティングレバー２０は係止片２２が接圧力を受けて締結具２１を中心に回動する。次に、オペレーティングレバー２０の回動により、摺動孔２３に連結されたシャッターガイド３０は下降する。次に、シャッターガイド３０の下降により、第１係止片３４又は第２係止片３５の接圧力を受け、第１シャッターハンドル４０は反時計方向に回動し、第２シャッターハンドル４６は時計方向に回動する。よって、第１シャッターパネル５０は上方に開き、第２シャッターパネル５５は下方に開く。ここで、カムブラケット７０のカム孔７２の形状によってシャッターパネル５０、５５の回動速度や回動角度が調節される。

遮断器クレードル１０から遮断器本体が引き出されると、復帰スプリング６０の復元力によりオペレーティングレバー２０が時計方向に回動し、開放時とは反対方向に作用力が発生してシャッターパネル５０、５５は閉じる。

本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更や変形が可能であり、それらは全て本発明に含まれるものである。

１０ クレードル
１１ 側板
１２ カム孔
１３ 下部側板
１４ 取付孔
２０ オペレーティングレバー
２１ 締結具
２２ 係止片
２３ 摺動孔
３０ シャッターガイド
３１ 突起部
３２ 第１長孔
３３ 第２長孔
３４ 第１係止片
３５ 第２係止片
４０ 第１シャッターハンドル
４１ 中心孔
４２ 傾斜孔
４３ 結合突起
４５ 締結手段
４６ 第２シャッターハンドル
５０ 第１シャッターパネル
５１ パネルホルダー
５５ 第２シャッターパネル
６０ 復帰スプリング
７０ カムブラケット
７２ ブラケットカム孔

Claims (6)

1. クレードルの下部側板に一端部が回動可能に結合され、遮断器本体から接圧力を受けて回動する一対のオペレーティングレバーと、
   板材で形成され、下端部が前記オペレーティングレバーに連結されて垂直運動をする一対のシャッターガイドと、
   前記クレードルに回動可能に設置され、前記シャッターガイドの動作に応じて回動する一対の第１シャッターハンドル及び第２シャッターハンドルと、
   前記第１シャッターハンドル及び第２シャッターハンドルの一端に固定されて遮断器の充電部を開閉し、両側部にパネルホルダーが形成される第１シャッターパネル及び第２シャッターパネルと、
   上端が前記クレードルの側板の一部に固定され、下端が前記オペレーティングレバーの一部に結合され、前記遮断器本体の引き出し時に前記シャッターガイドを上昇させる一対の復帰スプリングと、
   前記クレードルの側板に結合される板状のカムブラケットと、を含み、
   前記クレードルの側板にはカム孔が形成され、前記第１シャッターパネル及び第２シャッターパネルの開閉時に前記パネルホルダーが前記カム孔に沿って移動し、
   前記カムブラケットは前記カム孔が形成された位置に結合され、
   前記カムブラケットには前記カム孔と同一のブラケットカム孔が形成されることを特徴とする真空回路遮断器の安全シャッター。
2. 前記カムブラケットは、前記側板に着脱式に結合されることを特徴とする請求項１に記載の真空回路遮断器の安全シャッター。
3. 前記側板には取付孔が形成され、前記取付孔に前記カムブラケットが結合されることを特徴とする請求項２に記載の真空回路遮断器の安全シャッター。
4. 前記パネルホルダーの軸にはローラが結合され、前記第１シャッターパネル及び第２シャッターパネルの開閉時に前記カム孔に沿って転動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の真空回路遮断器の安全シャッター。
5. 前記ブラケットカム孔の開始位置、終了位置、角度を変更することにより、前記第１シャッターパネル及び第２シャッターパネルが回動する際の回動半径、回動速度及び回動角度を調節できることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の真空回路遮断器の安全シャッター。
6. 前記第１シャッターパネル及び第２シャッターパネル、前記第１シャッターハンドル及び第２シャッターハンドル、前記カムブラケットは、前記クレードルの上下部に対称に形成され、前記遮断器本体の引き込み時に上部の前記第１シャッターパネルは上方に動き、下部の前記第２シャッターパネルは下方に動くことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の真空回路遮断器の安全シャッター。