JPH04192232A - 遮断器の操作機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電力系統に使用される遮断器の操作機構に関
するものである。

（従来の技術） 遮断器の操作機構は、一般に大別すると、手動操作形、
ソレノイドの電磁力を利用するソレノイド操作形、ばね
にエネルギーを蓄積しこの解放エネルギーを利用する電
動ばね操作形、シリンダ内に圧縮空気の出入を行いこの
動作を利用する空気操作形などがある。

これらの操作機構で主接点が開閉される遮断器は、通電
及び電路の開閉を行う接触部、電路開閉のエネルギーを
処理する消弧部と操作のための制御部で構成され、消弧
部の消弧媒体によって気中遮断器、真空遮断器、油入遮
断器などに分類される。

小形かつ遮断容量の大きい遮断器が求められるなかで、
操作機構の役割は重要で、より高速に動作する操作機構
が求められている。

特に真空遮断器においては、開離瞬時における操作特性
の挙動が遮断の成否に大きく関係する。

遮断の初開離速度の遅いものは、接点開離時のアークの
集中を招き、遮断電流の電極表面全域へのアークの広が
りを遅らせ、電流零点通過後の絶縁回復を遅らせる。す
ると、初開離のアークが集中した溶融部が引き金となり
、絶縁回復特性との関係で再発弧や、遮断不能を招く。

（発明が解決しようとする課題） ところが、従来の遮断器の操作機構では、この点が考慮
されず、遮断速度は平均開極速度を主体においていた。

したがって、操作機構の動作速度を上げるためには、駆
動源そのものを高速化しなければならず、強固な構造で
大きな駆動源を必要とし、それが小形化の障害になって
いた。

そこで、本発明の目的は、外形を増やすことなく、遮断
器の操作機構における接点開離時の初開離速度を速めて
、遮断性能を上げることのできる遮断器の操作機構を得
ることである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明は、連結ロッドを介してワイプばねと開極ばねで
遮断器の可動接点を入・切する遮断器の操作機構におい
て、ワイプばねと開極ばねの解放動作で連結ロッドに固
定されたプレートに衝突するブロックを、連結ロッドに
同軸に周設することで、外形を増やすことな（、接点開
離初期の連結ロッドの速度を上げて、遮断性能を上げた
遮断器の操作機構である。

（実施例） 以下、本発明の遮断器の操作機構の一実施例を図面を参
照して説明する。

第１図は本発明の遮断器の操作機構を示す正面図、第２
図は第１図の右側面図、第３図は第２図の平面図、第４
図は投入用シリンダとリンク部を示し、同図（ａ）は投
入状態、同図（ｂ）は開路状態、同図（Ｃ）は投入操作
を示し、第５図は正面から見た操作力伝達部の詳細図、
第６図は引外し操作部の詳細図である。

第１〜４図において、上部フレーム１．下部取付フレー
ム３．上部の中間サポート４．下部の中間サポート５は
、それぞれ左右の側面フレーム２Ａ、２Ｂにボルトで第
１図のように固定されている。

一対の投入用ストッパ１３と同じく一対の引外し用ダン
パ１１は、中間サポート４に、又、一対の引外し用スト
ッパ１０．引外し用ダンパ１２は、中間サポート５にそ
れぞれ固定され、それぞれ上下の位置調整ができるよう
に外周におねじが設けられている。

４本のガイド棒２５の上端は、上部フレーム１に、下端
は中間サポート５にそれぞれ取り付けられ、各ガイド棒
２５に嵌合されプレート２２に取り付けられたリニアベ
アリング２６でプレート２２は上下に移動自在となって
いる。

開路ばね１４は、上部フレーム１とプレート２２間に荷
重を発生するように、各ガイド棒２５の上部フレーム１
とプレート２２間に取り付けられ、ワイプばね１５は、
後述する第５図で示す操作力伝達部に組み込まれる。

第２図及び第４図において、略凸字状のサポート４１は
プレート２２の中心下面に、サポート４２は中間フレー
ム５の後端下面にボルトでそれぞれ固定され、一対のリ
ンク４３の上端はピン４７を介してサポート４１に連結
され、略三角形の一対のリンク４４の後端は、ピン５０
を介してサポート４２に連結されている。

ローラベアリング４５は、一対のリンク４４の前端の間
にリンク４３の下端とともにピン４８を介して連結され
、ローラベアリング４６はリンク４４の下端の間にピン
４９を介して取り付けられている。

投入用シリンダ７０は、取付板６を介して側面フレーム
２Ａ、２Ｂの後端にホルトて固定され、ブロック５１は
投入用シリンダ７０の操作ロッド７０ａの先端に取り付
けられ、操作ロッド７０ａの先端との嵌合深さが調整で
きるように内周にはめねじか施されている。したがって
ローラベアリング４６は投入用シリンダ７０の操作ロッ
ド７Ｑａが突き出て投入動作をすることによって、押圧
されたブロック５１の前面を転がり、その結果、リンク
４４はピン５０を軸として時計方向に揺動する。

キャッチ６１．サポート６０とピン６２は第６図で後述
する引外し操作部に、第３図で示し電磁弁７３．！：電
磁弁７７は、第７図で後述する空圧系統部に組み込まれ
る。

第５図において、リニアガイド２８は、中間サポート４
の中心の周りに９００間隔で等ピッチに設けられた穴に
上から嵌合固定され、このリニアガイド２８に挿入され
たガイド棒２７は、上下方向に円滑に移動させることが
できるようになっている。

ブロック２２は、中心の円筒状の穴にめねじが設けられ
、外周上におねじが施され筒状のブロック２４と組み合
わせ、ブロック２４を上下方向に調整できるようになっ
ている。又、ブロック２３とプレート２２は、ガイド棒
２７で連結固定され、この結果、ブロック２３はプレー
ト２２と一体で動くようになっている。

プレート２１の外周には、中心から等間隔に９０゜ピッ
チで穴が設けられ、この穴にはリニアベアリング３０が
それぞれ挿入固定され、各リニアベアリング３０にはガ
イド棒２９が貫通し、このガイド棒２９の下端は中間サ
ポート４に固定され、リニアベアリング３０がガイド棒
２９に案内されることでプレート２１が上下できるよう
になっている。

ワイプばね１５は、プレート２１とプレート２２の間に
取り付けられる。

上端が図示しない真空バルブの可動軸に連結された絶縁
ロッド８１は、筒状のブロック２４の内部を非接触で貫
通し、プレート２１の中心部と図示しない遮断器の可動
接点の間を、長さが調整できるよう、図のように連結さ
れている。

ダンパー１１は、中間サポート４にプレート２１の過動
作を防ぐことができるように取り付けられている。

第６図（ａ）は、第１図で示す引外し駆動部を示す拡大
図で、同図（ｂ）は同図（ａ）の右側面図である。

同図において、サポート６０は後半に略Ｕ形に構成され
下端が下部取付フレーム３に固定され、上部には一対の
ベアリング６３がそれぞれ挿入・固定されている。

キャッチ６１はキー６４によりピン６２と結合し、さら
に、ピン６２によりベアリング６３を介してサポート６
０に固定連結される。したがって、キャッチ６１はピン
６２と一体で動くようになっている。

プレート６６はピン６２の一端に設けられた切り欠き部
に、復帰ばね６９はサポート６５にそれぞれ取り付けら
れ、復帰ばね６９はプレート６６を図のようにピン６２
を通してキャッチ６１を回すことができるようになって
いる。

サポート６５はサポート６Ｇに固定され、外周におねじ
が施されたストッパ６７はサポート６５に図のように取
り付けられ、ストッパ６７の先端をプレート６６に当た
るようにすることでプレート６６の位置を設定でき、キ
ャッチ６１の位置を設定できるようになっている。

第７図は、空圧系統図を示し、上部が引外し用シリンダ
７１のための空圧系統図、下部が投入用シリンダ７０の
ための空圧系統図であり、投入用シリンダ７０．引外し
用シリンダ７１．空気スピードコントローラ７２．電磁
弁７３．７７、消音器７４．７８．空気タンク７５．フ
ィルタ書レギュレータ７６がそれぞれ図のように配管で
接続されている。

したがって、投入用シリンダ７０は、電磁弁７３により
動作方向が変えられ、スピードコントローラ７２で動作
速度を変えられるようになっている。又、引外し用シリ
ンダ７１は電磁弁７７で動作方向を変えられるようにな
っている。

第８図は、本発明の遮断器の操作機構の他の実施例を示
す部分詳細図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は右
側面図である。

同図においては、開路ばね１４とワイプばね１５の最大
操作力を変える場合を考慮したもので、サポート８１Ａ
、８１Ｂ間を一端に右ねじ、他端に左ねじを切ったボル
ト８２で図のように連結し、ボルト８２を回すことで、
プレート２゛２とリンク２４間の距離を調整して、開路
エネルギーの最大となる位置を変えることができるよう
にしたものである。

さて、このように構成された遮断器の操作機構において
、今、第２〜３図に示す投入用シリンダ７０が投入動作
をすると、中間フレーム５に取り付けられたサポート４
２に取り付けられたピン５ｏを軸にリンク４４が回転す
ることで、プレート２２を押し上げる。この動作は、投
入用シリンダ７ｏのストロークエンドまで行われ、キャ
ッチ６１がローラベアリング４５に掛かることで完了し
、投入用シリンダ７０は元に戻る。このとき、プレート
２２と上部フレーム１との間に取り付けられた開路ばね
１４には、下方に押圧するエネルギーが蓄えられ、キャ
ッチ６１が掛かる前に図示しない遮断器の固定接点と可
動接点が接触することで、ワイプばね１５を歪ませ、こ
の歪量をワイプ力として接点間に作用させ、開路時のエ
ネルギー源として開路ばね１４とともに作用する。

投入用ストッパ１３は、操作用シリンダがオーバースト
ローク状態になったときの上方へのストッパとして作用
する。

次に、引外し操作は、引外し用シリンダ７１かキャッチ
６１を押すことで行われ、リニアガイド２８で支持され
たガイド棒２７によって、ブロック２３．ブロック２４
と連結されたプレート２２は下方へ円滑に移動し、開路
ばね１４とワイプばね１５のエネルギーの解放となり、
大きい運動エネルギーとなる。

そして、この運動エネルギーは、ブロック２３゜２４に
それぞれ与えられ、プレート２１との衝突エネルギーに
なり、この衝突エネルギーは、プレート２１に固定され
た絶縁ロッド８１に連結された遮断器の可動軸に伝えら
れ、初開離速度として働く。

ブロック２４の上下による調整は、この衝突位置を変え
、初開離速度を変える。この間隙が大きい程、初開離速
度（引外し速度）を速くすることかできる。又、引外し
用ダンパ１１は、開離後の可動接点のオーバーストロー
クのエネルギーをプレート２１に作用させることで吸収
し、全体の開離過剰エネルギーは引外し用ダンパ１１で
吸収させ、引外し動作の安定性を増す。

ストローク（移動距離）の変更は、プレート２２が引外
し用ストッパ１０に当たるまで移動する距離が操作機構
のストロークとなり、引外し用ストッパ１０を上下に調
整することで行われる。

当然ではあるが、接点間隙は絶縁ロッド８１の長さを変
えることで行われる。

この結果、このように構成された遮断器の操作機構によ
れば、開路ばねとワイプばねのエネルギーを接点駆動部
へ衝突という形で利用できるので、外形を増やすことな
く、初開離速度を従来のばね操作機構に比べて数倍速く
することができる。

又、ブロック２４を上下移動可能とすることで、衝突す
るまでの距離を変えて衝突エネルギーを変えることがで
き、従来困難であった操作機構における引外しの初開離
速度を変えることができ、所定の速度を容易に得ること
ができた。

更に、リニアガイドを接点駆動部と組み合わせることで
、接点駆動部の摩擦を軽減でき、エネルギーを有効に利
用することができる。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば、連結ロッドを介してワイプばね
と開極ばねで遮断器の可動接点を入・切する遮断器の操
作機構において、ワイプばねと開極ばねの解放動作で連
結ロッドに固定されたプレートに衝突するブロックを連
結ロッドに同軸に周設することで、開極初期の連結ロッ
ドの速度を上げたので、外形を増やすことなく、遮断器
の遮断性能を上げることのできる遮断器の操作機構を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の遮断器の操作機構の一実施例を示す正
面図、第２図は第１図の右側面図、第３図は第２図の平
面図、第４図は本発明の遮断器の操作機構部を示す右側
面図、第５図は本発明の遮断器の操作機構の操作力伝達
部を示す正面図、第６図は本発明の遮断器の操作機構の
引外し操作部を示す部分詳細図、第７図は本発明の遮断
器の操作機構の空圧系統図、第８図は本発明の遮断器の
操作機構の他の実施例を示す図である。 １４・・・開路ばね　　　　　１５・・・ワイプばね２
１・・・プレート２４・・・ブロック８１・・・絶縁ロ
ッド （８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか　
１名） 第５図 ６１−［〕 第６図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 連結ロッドを介してワイプばねと開極ばねで遮断器の可
   動接点を入・切する遮断器の操作機構において、 前記ワイプばねと前記開極ばねの解放動作で前記連結ロ
   ッドに固定されたプレートに衝突するブロックを前記連
   結ロッドに同軸に周設したことを特徴とする遮断器の操
   作機構。