JPH08287790A - 遮断器投入操作用電磁石 - Google Patents

遮断器投入操作用電磁石

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Publication number
JPH08287790A
JPH08287790A JP8506395A JP8506395A JPH08287790A JP H08287790 A JPH08287790 A JP H08287790A JP 8506395 A JP8506395 A JP 8506395A JP 8506395 A JP8506395 A JP 8506395A JP H08287790 A JPH08287790 A JP H08287790A
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JP
Japan
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closing
electromagnet
iron core
permanent magnets
movable iron
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Pending
Application number
JP8506395A
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English (en)
Inventor
Yukio Yamada
幸雄 山田
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08287790A publication Critical patent/JPH08287790A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/666Operating arrangements
    • H01H33/6662Operating arrangements using bistable electromagnetic actuators, e.g. linear polarised electromagnetic actuators

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造でありながら、安定した投入速度
での投入と可動鉄心の迅速な復帰が可能な遮断器投入操
作用電磁石を提供する。 【構成】 投入電磁石12の固定鉄心12Aと可動鉄心
12Bの対向面に一組の永久磁石12E,12Fを同極
が対面するように配設して、電磁吸引力と永久磁石相互
の反発力との合成力を正味の操作力する。これにより、
永久磁石無装着時に比べ、直線的で平坦な操作力特性と
なり、遮断器に適用した場合、負荷の遮断ばねの特性に
合致し、投入操作完了直前の過剰な操作力の発生が防止
されたり、安定した投入速度が得られるようになり、機
構の簡素化,部品点数の削減等が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁投入操作方式の遮
断器に用いる投入操作用電磁石に関する。
【0002】
【従来の技術】電磁投入操作方式の真空遮断器の構造例
を図6に示す。図中、1は真空インタラプタ(VI)、
2は絶縁ロッド、3は上部断路部、4は下部断路部、5
は圧接ばね、6はリンク機構、7は投入電磁石、8は引
外し電磁石、9はトリップフック、10は台車、11は
絶縁フレームである。投入電磁石7は、固定鉄心7A,
可動鉄心7B,コイル7C,操作ロッド7D,復帰ばね
7E等により構成され、可動鉄心7Bと一体の操作ロッ
ド7Eがリンク機構6を介して絶縁ロッド2と係合して
いる。
【0003】つまり、投入電磁石7の可動鉄心7Bが固
定鉄心7Aに吸引された時、操作ロッド7Eでリンク機
構6を押圧し、トリップフック9との係合点を基点(支
点)にその上方のリンクを伸長させて絶縁ロッド2を上
方に移動させることにより、VI1の電極を接触させる
ようにしている。
【0004】遮断時には、引外し電磁石8の励磁により
トリップフック9を回動させてリンク機構6の支点を外
し、投入時に蓄勢された遮断ばねの力で絶縁ロッド2を
下降させて、VI1を開極するようにしている。
【0005】遮断器の操作機構の投入状態,引外し状
態,引外し自由状態を図7(a)(b)(c)に示す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように絶縁ロッド
2をリンク機構6を介して投入電磁石7と係合させる複
雑な構成とするのは、投入電磁石7の過剰な吸引力と残
留磁気のために吸引動作直後には可動鉄心7Bの復帰動
作が遅くなること、に起因する。即ち、遮断器には投入
後、すぐ遮断といった動作責務が要求されるため、投入
電磁石に直流電磁石を用いる操作機構ではリンク機構6
は不可欠となるからであり、そのために下記の問題点が
生じる。
【0007】(1) 部品点数が増加するため、部品製作や
組立に多くの手数と時間が必要となって、コストが増大
する。
【0008】(2) 複雑な構造で、比較的大きな設置スペ
ースを必要とするため、縮小化に際して障害となる。
【0009】(3) 部品点数が多いため、信頼性の向上に
は品質管理に、より一層厳密さを求められる。
【0010】また、投入電磁石を用いた場合、投入完了
直前の過大な吸引力に対する対策が必要であり、これに
よっても構成が複雑化する。周知のように、投入電磁石
の吸引力は、可動部のギャップ長の2乗に略反比例す
る。これに対し、投入電磁石の負荷となる遮断ばねは、
変位長に比例する反発力を発生する。このため、投入操
作開始時に適正な吸引力を発生している電磁石は、投入
完了直前には過大な吸引力を発生することになる。過大
な吸引力は、遮断器の投入速度を過大にし、VIに過度
の衝撃を与えて、機器の寿命を縮める原因となるので、
投入速度を抑制する制動装置(ダンパー)を装備しなけ
ればならない。
【0011】そこで本発明は、上記課題を解決し、簡単
な構造でありながら、安定した投入速度での投入と可動
鉄心の迅速な復帰が可能な遮断器投入操作用電磁石を提
供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、電磁投入操作
方式の遮断器の操作機構を構成する投入電磁石におい
て、固定鉄心と可動鉄心の関係に相似の位置関係にあっ
て、反発力を発生する一組の永久磁石を付設したこと、
一組の永久磁石を固定鉄心と可動鉄心の対向面に設けた
こと、並びに可動鉄心に操作ロッドと反対方向に伸びる
支持軸を設けて取付板を固定し、この取付板と可動鉄心
のストッパーに相対向するように一組の永久磁石を取り
付けたことを特徴とする。
【0013】
【作用】一組の永久磁石の反発力はギャップ長の2乗に
逆比例する。また、電磁石のコイルに通電した場合、固
定鉄心と可動鉄心間の吸引力はギャップ長の略2乗に逆
比例する。従って、両者の合成力が正味の操作力とな
り、ギャップ長との関係、つまり操作力特性は、永久磁
石無装着時に比べ直線的で平坦になる。
【0014】遮断器の投入時の負荷は、主に遮断ばねで
ある。ばねは、変位と反発力が比例の関係にあるため、
投入操作時に安定した投入速度が得られるようになり、
ダンパーが不要になるか、軽微なダンパーで十分とな
る。また、投入完了時に過剰な操作力が発生しないた
め、吸引動作直後の可動鉄心の復帰が高速になり、複雑
な構成のリンク機構を不要とする。即ち、単純な操作機
構で所要の動作責務を果たせるようになる。
【0015】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。
【0016】本発明による遮断器投入操作用電磁石の実
施例1を図1に示す。実施例1は真空遮断器に適用した
場合である。図中、1はVI、2は絶縁ロッド、3は上
部断路部、4は下部断路部、5は圧接ばね、10は台
車、11は絶縁フレーム、12は投入電磁石である。投
入電磁石12は、固定鉄心12A,可動鉄心12B,コ
イル12C,操作ロッド12D等を主要構成要素として
おり、固定鉄心12Aと可動鉄心12Bの対向面には一
組の永久磁石12E,12Fを反発力が発生するよう
に、つまり同極が対面するように配設している。操作ロ
ッド12Dは、連結材13を介して前記絶縁ロッド2に
接続している。
【0017】14は引外し電磁石、15はラッチレバ
ー、16はラッチレバー用復帰ばね、17は前記投入電
磁石12の可動鉄心12Bに固定したレバーで、遮断器
の投入完了時に前記ラッチレバー15のラッチ部と係合
して可動鉄心12Bを投入位置に保持する。18は遮断
ばねである。
【0018】次に、動作について述べる。一組の永久磁
石12E,12Fは、互いに反発し合っており、その反
発力とギャップ長lとの関係は、クーロンの法則より求
められる。即ち、図2に示すように反発力がギャップ長
lの2乗に逆比例する関係となる。
【0019】また、電磁石12のコイル12Cに通電し
た場合は、固定鉄心12Aと可動鉄心12Bの間に吸引
力が発生する。その吸引力とギャップ長lとの関係は、
図3に示すように吸引力がギャップ長lの略2乗に逆比
例する。
【0020】従って、両者(永久磁石12E,12F相
互間の反発力と電磁吸引力)の合成力が正味の操作力と
なる。この操作力とギャップ長lとの関係(操作力特
性)は、図4に示すようになり、図3の特性に比べ直線
的で平坦になる。
【0021】上述の操作力特性を有する投入電磁石12
が操作機構に組み込まれた遮断器における投入時の負荷
は、主に遮断ばね18である。ばねは、変位と反発力が
比例の関係にあるため、投入操作時に安定した投入速度
が得られるようになり、ダンパーを用いずに、あるいは
軽微なダンパーで円滑な投入動作が行われる。
【0022】また、操作力特性から、投入完了時に過剰
な操作力が発生しなくなり、吸引動作直後の可動鉄心1
2Bの復帰が高速になる。このため、複雑な構成のリン
ク機構が不要となり、投入電磁石12と絶縁ロッド2が
連結材13を介して接続された単純な操作機構であって
も、所要の動作責務を十分に果たせる。
【0023】なお、投入完了後、その状態を継続する通
常の投入操作時には、投入完了時点でレバー17がラッ
チレバー15のラッチ部と係合し、コイル12Cへの通
電が停止された後も、投入状態が保持される。また、引
外し自由のポンピング防止機能は、ポンピング防止回路
が担うことになる。
【0024】実施例2を図5に示す。実施例2では、可
動鉄心12Bに操作ロッド12Dと反対方向に伸びる支
持軸12Gを取り付け、これに固定した取付板12Hに
一組の永久磁石の一方、例えば磁石12Eを、また可動
鉄心12Bのストッパー12Iに他方の磁石12Fをそ
れぞれ対面するように取り付けている。なお、支持軸1
2Gは、操作ロッド12Dと一体としてもよい。
【0025】このような構造としても、一組の永久磁石
12E,12Fの位置関係が固定鉄心12Aと可動鉄心
12Bの関係に連動して変化することは、実施例1と同
様であり、操作力特性も同等となる。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、固定鉄心
と可動鉄心の関係に相似の位置関係にあって、反発力を
発生する一組の永久磁石を付設したので、動作特性(ギ
ャップ長と発生吸引力)が直線的となり、遮断器に適用
した場合、負荷となる遮断ばねの特性に合致して、投入
操作完了直前における過剰な操作力の発生を防止するこ
とができる。直線的で平坦な操作力特性となることによ
り、安定した投入速度が得られるようになり、投入用の
ダンパーが不要、あるいは軽微なもので十分となる。ま
た、過剰な操作力の発生を防止したことにより、可動鉄
心の迅速な復帰が可能となり、複雑な構成のリンク機構
が不要となる。更に、部品点数の削減,機構の簡素化等
に伴い、遮断器の縮小化,コストの低減,信頼性の向上
が図れるといった利点が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による遮断器投入操作用電磁石を真空遮
断器に適用した実施例1を示す構成説明図。
【図2】実施例1における一組の永久磁石の反発力とギ
ャップ長lとの関係を示す特性図。
【図3】実施例1における永久磁石無装着時の吸引力と
ギャップ長lとの関係を示す特性図。
【図4】実施例1における操作力とギャップ長lとの関
係を示す操作力特性図。
【図5】本発明による遮断器投入操作用電磁石の実施例
2を示す断面図。
【図6】電磁投入操作方式の真空遮断器の従来の構造例
を示す構成説明図
【図7】従来例の操作機構の動作を説明するためのもの
で、(a)は投入状態、(b)は引外し状態、(c)は
引外し自由状態。
【符号の説明】
1…VI 2…絶縁ロッド 5…圧接ばね 12…投入電磁石 12A…固定鉄心 12B…可動鉄心 12C…コイル 12D…操作ロッド 12E,12F…永久磁石 12H…取付板 12I…可動鉄心ストッパー 14…引外し電磁石 15…ラッチレバー 17…レバー 18…遮断ばね

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁投入操作方式の遮断器の操作機構を
    構成する投入電磁石において、固定鉄心と可動鉄心の関
    係に相似の位置関係にあって、反発力を発生する一組の
    永久磁石を付設したことを特徴とする遮断器投入操作用
    電磁石。
  2. 【請求項2】 一組の永久磁石を固定鉄心と可動鉄心の
    対向面に設けたことを特徴とする請求項1に記載の遮断
    器投入操作用電磁石。
  3. 【請求項3】 可動鉄心に操作ロッドと反対方向に伸び
    る支持軸を設けて取付板を固定し、この取付板と可動鉄
    心のストッパーに相対向するように一組の永久磁石を取
    り付けたことを特徴とする請求項1に記載の遮断器投入
    操作用電磁石。
JP8506395A 1995-04-11 1995-04-11 遮断器投入操作用電磁石 Pending JPH08287790A (ja)

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JP8506395A JPH08287790A (ja) 1995-04-11 1995-04-11 遮断器投入操作用電磁石

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JP (1) JPH08287790A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010021092A (ja) * 2008-07-14 2010-01-28 Mitsubishi Electric Corp 開閉装置
CN107785190A (zh) * 2017-11-22 2018-03-09 电光防爆科技股份有限公司 一种电磁通断装置及矿用馈电开关

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