JPH04366521A - 遮断器の小勢力引外し装置リセット機構 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電力用に使用される
遮断器の引外し装置リセット機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来のこの種の引外し装置を示す
図である。図において、１は固定接触子、２は可動接触
子、３は絶縁リンク、４は遮断器の操作機構のポールシ
ャフトレバー、５、６はリンク、７はトリップラッチ、
８は投入カム、９は先端に半月状の断面を持つトリップ
ピン、１０は開放ばねである。１１はリンク５と６を結
ぶ軸に取付けられたローラー、１２、１３、１４、１５
、１６は引外し機構を連結する浮動軸である。１７、１
８、１９は固定軸である。

【０００３】図１２、図１３は小勢力引外し装置の構造
を示す側面図である。この図において、３１は永久磁石
で、その両側には固定鉄心３２が取付けられている。３
３は可動鉄心で、固定鉄心３２と接触可能なように取付
けられている。３４はトリップロッドで、永久磁石３１
を貫通し、その上部のつば部がトリップピン９に取付け
られたレバー３５と係合するよう配置されている。トリ
ップピン９は図８に示すものと同一品である。３６は圧
縮コイルばね、３７は固定鉄心に取付けられたコイル、
３８は小勢力引外し装置のケースである。

【０００４】図１４は小勢力引外し装置のリセットレバ
ー部を示す側面図である。理解を容易にするため、この
部分を単独で示すが、これらの機構は図１２に示す装置
と同一のものに取付けられている。この図において、３
９はリセットレバー、４０は板ばねで、図のようにリセ
ットレバー３９の先端に取付けられている。４１は軸１
８に取付けられたレバーで、ポールシャフトレバー４と
一体となっている。

【０００５】次に従来の引外し装置リセット機構の動作
について説明する。図１２に示す小勢力引外し装置は小
エネルギーで動作する形式の引外し装置であり、常時永
久磁石３１で可動鉄心３３を保持し、遮断器引外し時、
コイル３７に電流を流すことによって遮断器を開放し、
遮断器の開放動作時、小勢力引外し装置を動作前の状態
にリセット（復帰）する構成となっている。即ち、遮断
器投入状態では図１２に示す如く、可動鉄心３３は永久
磁石３１の磁束によって固定鉄心３２に吸着された状態
を保っており、トリップロッド３４とレバー３５の間に
は間隙がある。この状態ではレバー１３は小勢力引外し
装置のトリップロッド３４の力を受けず、トリップピン
９とトリップラッチ７は図９に図示の如く係合状態を保
ち、遮断器は投入状態を維持している。

【０００６】次に、遮断器をトリップさせるときは、小
勢力引外し装置のコイル３７に別途準備された制御装置
より電流を通電し、そのコイル３７の磁束が永久磁石３
１の磁束を打ち消し、固定鉄心３２が可動鉄心３３を吸
着保持不能とする。固定鉄心３２から離れた可動鉄心３
３は、ばね３６により下方向に駆動され、可動鉄心３３
に取付けられているトリップロッド３４はレバー３５を
下方向に蹴り、トリップピン９を回転させる。これによ
り、トリップピン９の半月状のラッチ部とトリップラッ
チ７の係合は解かれ、トリップラッチ７はその回転軸１
９を中心として反時計方向に回転する。これに伴ないリ
ンク６は矢印Ａの方向に移動し、リンク５との結合点に
設けられたローラー１１は矢印Ｂのように投入カム８の
外周に沿って移動した後、投入カムのくぼみ８ａ部に落
ち込む。これと同時にリンク５は、これに連結されてい
るポールシャフトレバー４、絶縁リンク３およびこれに
つながる可動接触子２を開放する。これによって遮断器
の接触子は開放されるが、小勢力引外し装置を次の投入
動作に先だって動作前の位置にリセットするため、遮断
器開放動作後、遮断器の補助スイッチ（図示省略）がコ
イル３７の電流を切るとともに、レバー４１のリセット
軸４１ａが小勢力引外し装置の板ばね４０を押しリセッ
トレバー３９を駆動させ、トリップロッド３４を図１４
に示すように上方に引き上げ、ばね３６を圧縮し可動鉄
心３３を固定鉄心３２に吸着させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来形の
機構では、遮断器の開放動作時に小勢力引外し装置のリ
セットを行うため、次の問題点があった。 （１）　操作力が大きく、高速動作が可能な小勢力引外
し装置は得られなかった。遮断器の投入操作エネルギー
と開放エネルギーを比較すると、一般に開放エネルギー
が小さくなっている。その理由は、遮断器投入時では遮
断器の接触子に働く電磁力に打ち勝って接触子を投入す
る必要があるため、単に遮断器を機械的に投入するに必
要な力よりも、大きい投入操作力とする必要があるが、
遮断器の開放力エネルギーは一般に遮断器投入動作時に
投入エネルギーの一部を開放ばねに移転させ、開放のた
めのエネルギーを蓄える構造となっていること、および
投入時働く接触子の電磁力が遮断器の開放動作を助ける
ため、大きいエネルギーを必要としないことによる。こ
の様な条件下で、従来の小勢力引外し装置はリセット動
作を遮断器開放動作時に行なうため、開放ばね３６のば
ね力は大きくできなかった。このため、この開放ばねに
よって駆動される小勢力引外し装置の引外し力は必然的
に小さくならざるを得ず、高速で動作する小勢力引外し
装置を得ることは困難であった。

【０００８】（２）　小勢力引外し装置を取付けること
によって遮断器の開極速度が低下する。動作の項で記載
したように、従来の小勢力引外し装置は遮断器開放時、
レバー４１が小勢力引外し装置のリセットレバー３９を
駆動するため、遮断器開放時それだけ遮断器開放動作の
負担になり、遮断器の開極速度が低下した。以上のよう
に従来の機構では、大きい操作力を持ち、高速開極を必
要とする遮断器には使用できない欠点があった。

【０００９】このような従来の小勢力引外し装置の特性
は、一般に使用されている低圧気中遮断器などでは早い
開極時間の必要性がなく問題とならなかったが、直流電
気鉄道変電所などで使用される直流高速度遮断器は回路
の短絡電流が最終値に達するまでに接触子を開極し、電
流が故障電流の最終値に達するまでに限流遮断を行う要
求があるので大きな問題となり、小勢力引外し装置を直
流高速度遮断器などの高速開極する遮断器には適用でき
なかった。なお直流高速度遮断器の開極時間は５ｍｓ程
度とすることが特性上必要であり、一般の遮断器の半分
以下の短い開極時間となっている。

【００１０】しかし、小勢力引外し装置は、前記の如く
、常時の保持を永久磁石の吸引力で行っているため、遮
断器を保持するのに必要なエネルギーは不要であること
、および少ないコイル操作電流により保持状態を解き、
小勢力引外し装置を動作させることができる特徴があり
、電子制御装置からのような小さな出力電流によっても
遮断器をトリップできる特徴があり、機器の小型化と電
子制御回路による動作値の細かい設定を高精度に行うこ
とができる他、保守の軽減が図れるなどの利点があり、
従来使用できなかった直流高速度遮断器などの引外し装
置として利用することが望まれていた。本発明はこのよ
うな背景のもとになされたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る引外し装
置リセット機構は、遮断器の投入操作機構と小勢力引外
し装置のリセット機構を連結した。また、投入操作機構
と可動接触子を直接連結せず、上部に接点を持ち、下部
にラッチと係合するローラーを持つ可動接触子をその中
心位置で回動可能なように投入機構の主レバーに軸で取
付けたものである。

【００１２】

【作用】この発明による引外し装置は、遮断器の投入操
作機構の動作を小勢力引外し装置のリセットおよびラッ
チのリセットを第１の投入動作として行い、第２動作と
して、接触子を閉じる動作を行うことができる。これに
より、小勢力引外し装置のリセットを操作エネルギーの
大きい投入操作力で行うことができるようになり、この
効果として強力な開放ばねを持ち高速で動作する小勢力
引外し装置を直流高速度遮断器など高速に開放動作が必
要な遮断器に使用できることとなった。

【００１３】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１〜図５において、１は固定接触子、２は可動
接触子、５１は投入電磁石の可動鉄心、５２は固定鉄心
、５３は投入コイル、５４はリンクで、可動鉄心５１と
レバー５５を連結している。５６は主レバーで、リンク
５７によりレバー５５と連結されている。５８、５９、
６０、６１はこれらの部品を連結する軸である。主レバ
ー５６は軸６２を回転中心として回動可能なように取付
けられており、主レバーの上部には軸６３により可動接
触子２を回動可能なように取付けている。６４は可動接
触子２の下部に取付けられたローラーであり、遮断器投
入状態において図５のようにラッチ６５と係合するよう
配置されている。６６は可動接触子２に取付けられた開
放ばね、６７は主レバー５６の下部に取付けられた閉合
ばねである。６８は可動接触子のストッパー、６９は遮
断器の下部端子、７０は下部端子６９と可撓導体７１と
を結ぶ導体である。７２は電流検出器で、内部を下部端
子６９が貫通している。７３はレバー５５の回転中心と
なる軸、７４はラッチ６５の回転中心となる軸、７５は
軸６０に掛けられたばね、７５は小勢力引外し装置であ
る。

【００１４】図２、図４において、８０はレバー、８１
は小勢力引外し装置リセットレバー、８４はリンクで、
レバー８０とレバー５５は軸８５、９０、リンク８４に
より連結されている。また、レバー８１とレバー８０は
リンク８２および軸８６、８７により連結されている。 なお、図２、図４は理解を容易にするため、図１、図３
と分離しているが、軸７３、９０、レバー５５などは同
一部品である。

【００１５】図６、図７において、８１はリセットレバ
ー、８２はリンク、８７および８９は軸、１００はリセ
ットレバー８１の先端に取付けられたローラー、３１は
永久磁石、３２は永久磁石３１の両側に取付けられた固
定鉄心、３３は可動鉄心、３４は可動鉄心３３にねじ止
めされたトリップロッド、３６は開放ばね、３７はコイ
ル、３８はケースである。

【００１６】次にこの引外し機構の動作について説明す
る。図１はこの機構の動作前の状態を示している。この
状態では、遮断器の可動接触子２は固定接触子１より開
離しており、遮断器は開放状態となっている。小勢力引
外し装置７５は引外し動作完了状態となっており、トリ
ップロッド３４はラッチ６５を押し上げ、ラッチ６５と
ローラー６４との係合を阻止し、遮断器を開放状態に保
っている。 この発明では、小勢力引外し装置のリセットを遮断器投
入時行うように構成しているが、その動作は次のとおり
行なう。遮断器の投入コイル５３に別途準備される電源
より電流が加えられると、可動鉄心５１は固定鉄心５２
に吸引され、リンク５４により連結されたレバー５５が
軸７３を中心に時計方向に回転する。レバー５５にリン
ク５７および軸６０、６１で連結された主レバー５６は
、軸６２を中心に時計方向に回転する。可動接触子２は
、この時主レバー５６が回転し、軸６３が移動すること
により、図で右方向に移動する。この間、可動接触子２
には開放ばね６６のばね力が掛かっており、可動接触子
２が動作しても、上部の接点部は動かない。この動作に
より、可動接触子２のローラー６４はラッチ６５と係合
可能な位置まで移動し、ラッチ６５と係合する。なお、
ラッチ６５には図示していないが、常にラッチを反時計
方向に回転させようとするばねが設けられている。以上
の動作を完了した時の状態を図３に示す。

【００１７】これと同時に小勢力引外し装置をリセット
するが、その動作を図２で説明する。レバー５５の回転
動作に伴い、軸９０リンク８４を介し、レバー８０が軸
８３を中心に回転し、これに連結される小勢力引外し装
置７５のリセットレバー８１を軸８９を中心に時計方向
に回転させる。これにより、図６に示すリセットレバー
８１の先端に取付けられたローラー１００は円弧運動し
、可動鉄心３３を下方向に押しつけ、固定鉄心３２に接
触させる。固定鉄心３２は永久磁石３１により磁化され
ているので、この動作により、可動鉄心３３は固定鉄心
３２に吸着保持される。またこれと同時に可動鉄心３３
は開放ばね３６を圧縮し、次の開放動作に必要な動作エ
ネルギーを蓄える。以上の動作を終了した状態を図３、
図４、図７に示す。

【００１８】次に遮断器は接触子を閉じる動作を次の動
作により行う。可動鉄心５１が図３の位置に到達すると
、図示は省略するが、それを検出するリミットスイッチ
が働き、制御装置を動作させ、投入コイル５３の電流を
断つ。投入コイルの電流が断たれると、固定鉄心５２は
吸引力を失い、可動鉄心５１は復帰ばね７５のばね力に
より、図１の状態へ復帰し始め、機構は動作前の位置に
戻ろうとするが、この時、ラッチ６５とローラー６４は
係合しているので、可動接触子２はローラー６４を支点
として回転し、固定接触子１と接触し、図５に示す状態
に至り、投入動作を完了する。

【００１９】一方、小勢力引外し装置７５はこの時、次
の動作を行い、コイル３７が励磁されると引外し動作可
能な状態となる。投入コイル５３の電流が断たれると、
前記のように固定鉄心５２は吸引力を失い、可動鉄心５
１は復帰ばね７５のばね力により、前記のように図３の
状態へ至る。 図４において、レバー５５が反時計方向に回転するとこ
れにつながるリンク８４を介してレバー８０が反時計方
向に回転し、さらにこれにつながるリンク８２がリセッ
トレバー８１が軸８９を中心として反時計方向に回転す
る。これにより、図７に示すリセットレバー８１は時計
方向に回転し、可動鉄心３３の表面を摺動しながら離れ
ていくが、可動鉄心３３は固定鉄心３２に吸着された状
態を保つ。この状態を図８に示す。これにより、一連の
投入動作を完了する。

【００２０】実施例２．投入装置は電磁ソレノイド方式
で説明したが、投入装置がばね投入方式などの投入方式
であっても同様の効果を奏する。

【００２１】実施例３．また、実施例１では、小勢力引
外し装置のリセット機構が投入装置のレバーと連結され
ているが、投入装置と連動して動作するものであればリ
ンクやロッドなどでもよい。

【００２２】実施例４．引外し装置は永久磁石を使用し
た小勢力引外し装置で説明したが、他の機械的な引外し
方式でも良い。

【００２３】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に示すような効果を奏する。

【００２４】遮断器投入動作時の大きい操作力を小勢力
引外し装置のリセットエネルギーとして使用できるので
、小勢力引外し装置の開放エネルギーを大きくとること
が可能となり、高速度で開極することが必須な遮断器、
たとえば直流高速度遮断器にも小勢力引外し装置を使用
できることとなった。

【００２５】従来、直流高速度遮断器など、電磁式の引
外し装置を持つ遮断器は遮断器の投入状態の保持を、寸
法が大きく、重い保持電磁石を使用していたので、遮断
器が大型となったが、小勢力引外し装置が利用可能とな
ったことにより、小形・軽量な遮断器を製作することが
可能となった。

【００２６】また、小勢力引外し装置を使用することに
より、出力の小さい電子制御装置を制御装置に使用可能
となり、電磁引外し方式の遮断器に比較して、より精度
が高い小勢力引外し装置を製作することが可能となった
。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例による遮断器操作機構の開放
状態を示す側面図

【図２】この発明の実施例による小勢力引外し装置リセ
ット機構の動作前の状態を示す側面図

【図３】この発明の実施例による遮断器操作機構の投入
状態の過程を示す側面図

【図４】この発明の実施例による小勢力引外し装置リセ
ット機構の動作中の状態を示す側面図

【図５】この発明の実施例による遮断器操作機構の投入
状態を示す側面図

【図６】小勢力引外し装置のリセット前の状態を示す断
面図

【図７】小勢力引外し装置のリセット中の状態を示す断
面図

【図８】小勢力引外し装置のリセット完了後の状態を示
す断面図

【図９】従来の引外し機構の引外し動作前の状態を示す
側面図

【図１０】従来の引外し機構の引外し動作中の状態を示
す側面図

【図１１】従来の引外し機構の引外し動作後の状態を示
す側面図

【図１２】従来の引外し機構に用いられている小勢力引
外し装置の引外し動作前の状態を示す側面図

【図１３】
従来の引外し機構に用いられている小勢力引外し装置の
引外し動作後の状態を示す側面図

【図１４】従来の引外
し機構に用いられている小勢力引外し装置のリセット動
作中の状態を示す側面図

【符号の説明】

１　　　　固定接触子 ２　　　　可動接触子 ９　　　　トリップピン ３１　　　　永久磁石 ３２　　　　固定鉄心 ３３　　　　可動鉄心 ３４　　　　トリップロッド ３６　　　　圧縮コイルばね ３７　　　　コイル ５１　　　　可動鉄心 ５２　　　　固定鉄心 ５３　　　　投入コイル ５４　　　　リンク ５５　　　　レバー ５６　　　　主レバー ５７　　　　リンク ５８　　　　軸 ５９　　　　軸 ６０　　　　軸 ６１　　　　軸 ６２　　　　軸 ６３　　　　軸 ６４　　　　ローラー ６５　　　　ラッチ ６６　　　　開放ばね ６７　　　　閉合ばね ６８　　　　ストッパー ７３　　　　軸 ７４　　　　ラッチ ７５　　　　小勢力引外し装置 ８０　　　　レバー ８１　　　　リセットレバー ８２　　　　リンク ８３　　　　軸 ８４　　　　リンク ８５　　　　軸 ８６　　　　軸 ８７　　　　軸 ８９　　　　軸 ９０　　　　軸 １００　　　　ローラー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　遮断器の投入装置のレバーと、小勢力
   引外し装置のリセットレバーが機械的に連動されている
   ことを特徴とする遮断器の小勢力引外し装置リセット機
   構。