JPS5844639A

JPS5844639A - 回路しや断器

Info

Publication number: JPS5844639A
Application number: JP14246281A
Authority: JP
Inventors: 藤原　純二; 若山　英昭; 幹也土井
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-09-11
Filing date: 1981-09-11
Publication date: 1983-03-15
Also published as: JPS6319050B2

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】本発明は回路しゃ断器に関するもので、特に投入、操作
を行う電磁操作装置に関する。

回路しゃ断器の操作装置は大別すると電動バネ操作形と
、ソレノイドコイルを用いた電磁操作形が主流を占めて
いる。しかし１．一般には価格的に安価で構造の簡単な
電磁操作形が主に使用されている。この電磁操作装置は
、ソレノイドコイル内に固定鉄心なるポールピースと、
可動鉄心なるアーマチュアが空隙をもって組み込まれ、
ソレノイドコイルが付勢されることによりアーマチュア
とポールピースが磁化され、空隙間で吸引力を働かせ、
アーマチュアを動かし、この動きにより回路しゃ断器の
主接点を閉路させるように構成されている。しかし、従
来その電磁操作装置はソレノイドコイルが付勢されると
吸引力と負荷との関係で、吸引力が打ち勝つ範囲のみ閉
路方向にアーマチュアがわずかずつ移動する。この移動
に伴ない、ソレノイドコイルのインダクタンスが上昇し
、電流を押えるため、アーマチュア自身の慣性力は、は
とんど期待出来なかった。又、回路しゃ断器の規格で定
められた最低動作電圧においては、ソレノイドコイルに
流れる電流も小さくなるため、起磁力も小さくなり、特
に真空しゃ断器の様にアーマチュアの全ストロークに対
し、６０〜７０％移動した位置で、ワイプばねによる大
きな負荷を迎える場合、１１１１３図に示す如く、ソレ
ノイドコイルの起磁力とワイプばねによる負荷がバラン
スし、アーマチュアの動きが静止した状態となり、ソレ
ノイドコイルに流れる電流の上昇を待ってアーマチュア
が動き始める構造であった。この様に従来の電磁操作装
置の構造は、ソレノイドコイルの操１作電圧が変化する
と投入エネルギー（起磁力）が変化し、回路しゃ断器の
投入動作特性が変化していた。又、短絡回路などを投入
した場合、大電流による反挟力により負荷が増大し、不
完全投入状態になる。

それを防ぐため、ソレノイドコイル及び鉄心（アーマチ
ュア、ポールピース）は大きな物となり、重量増加、高
価格の原因になっていた。又、開閉機構部を構成するリ
ンク部においては、トグル機構を２段に使用し、負荷の
軽減を図っていたが、構造が複雑になり、且つ、ストロ
ークが大きくなるためソレノイドコイルを大きくする原
因になり、価格を上げる原因になっていた。又、三相分
の開閉機構部を連結駆動させるメインシャフトにおいて
は、軸受部を持たない構造であったため、三相の負荷ア
ンバランスによりメインシャフトの傾きが生じバランス
させる事に多大の労資を必要としたＯ本発明は、以上の様な欠点に１みて、小形で、構造を簡
略化し、全体的価格を低減し、操作電圧の変化に対して
も、一定した投入動作特性を有すする。

以下、本発明の−＊施例を図を用いて説明する。

第１図Ｓ第２図は本発明の回路しゃ断器の電磁操作装置
の全体構成を示し、第３図から第１０図はその部分詳細
を示す。

第１図、第２図において、１０１はソレノイドコイル用
フレームで、リンク機構フレーム１０２の上部に固定さ
れている。１０６は開路ばねで、一端はフレーム１０１
の下部に掛けられ、他端はメインシャフト１０３に固定
されたレバー１０８に設けたスタッド１０９ａ　　に掛
けられ、メインシャフト１０３に第２図において図中時
計方向の回転力を与えている〇又、メインシャフト１０
３には、３等分割位置にレバー１０７とレバー１１３が
固定され、おのおのリンク１１４がピン１１５により連
結されている。又、リンク１１６は、図示しないフレー
ムにピン１１７により回転自由に支持され、そのリンク
１１６の一端には可動側主回路接点が連結された操作ロ
ッド１１９がピン１１８により連結され、他端はワイプ
ばね１１２を介してサポート１２１とリンク１１４のダ
円穴部にピン１２２により連結されている。

以下、詳細な構成を＃！３図から第１Ｏ図を用いて説明
する。

まずＷｋｓ図と第４図を用いメインシャフト１０３の支
持構造について説明する。軸受１２４は左右に２分割１
２４ｍ、１２４ｂになっており、その内周面はシャツ）
　１０３に回転自由に系合し、外局面は凹の形状を有し
ている。その凹部の内面は、フレーム１０２．１０２ｂ
とプレート１２３に設けた円弧ｔｚａａの部分に系合し
合い、プレート１２３をフレーム１０２にボルトにより
固定した状態においては、１２４ａと１２４ｂで構成し
た軸受１２４の凹部とフレーム１０２，１０２ｂとプレ
ー）　１２３，１２３ａで形成した円が同心円で形成さ
れる様に構成しである。よって、メインシャフト１０３
は、軸受１２４（１２４ａ、１２４ｂ）を介して、フレ
ーム１０２に回転自由に支持されている。父、軸受（１
２４ｍ、１２４ｂ）の凹部にフレーム１０２とプレート
１２３が系合しているため、軸受１２４の移動を防止し
てい、る。よって、レバー等を溶接などで固着したメイ
ンシャフトの中間を、支持軸受にて支持する事が出来る
。

主回路接点の開路、閉路状態を表示するインジケータ部
を第５図とｔｓ６図を用いて説明する。

サポート１２５はフレーム１０２に固定されてＧ、する
。

この時、サポート１２５にはスタッド１２６とストッパ
ー１２７が固定されており、インジケーター１０４はス
タッド１２６に回転自由に支持されている。インジケー
ター１０４には、ピン１２８が固定され、リンク１２９
の一端に設けたダ円穴部１２９ｍに連結され、リンク１
２９の他端はメインシャフト１０３　ｊこ固定されたレ
バー１０Ｂに支持されたスタッド１０９ｂに回転自在に
連結されている。又、インジケータ１０４にはピン１３
０が固定されておりそこには。スタッド１２６に支持さ
れたばね１３１の一端が掛けられ、ばね１３１の他端が
ストッパー１２７に掛けられているため、インジケータ
ー１０４はスタッド１２６を中心としてｊＩ５図中反時
計方向の回転力を受けている。

投入操作用ソレノイドコイル部について、ｗ＆７図を用
いてｍ明する。

フレーム１０１にはポールピース１３２が固定されてお
り、ポールピース１３２とフレーム１０１０間にソレノ
イドコイル１３３がポールピース１３２を巻回するよう
に収納されている。又、ソレノイドコイル１３３の中に
はアーマチュアロッド１３４を備えたアーマチュア１３
５が収納され、アーマチュアロッド１３４はポールピー
ス１３２を貫通しガイドされている。アーマチュア１３
５とポールピース１３２の間にばばね１３７が介在し、
アーマチュア１３５を反吸引方向に押し上げている。又
、アーマチュア１３５はフレーム１０１の上端に固定さ
れたプレート１３６を貫通し、１ｍ７図（ｂ）に示すよ
うにアーマチュア１３５に設けた凸部１３５ａがプレー
ト１３６に系合し、アーマチュア１３５のストッパーを
兼ねている。この時、プレート１３６の穴部１３６ａ　
　とアーマチュア１３５０間には一定した空隙になる様
、リング１３８テア−７ｆニア１３５のセンターガイド
を行なっている。

よって磁気回路はフレーム１０１　、プレー）１３６゜
アーマチュア１３５．ポールピース１３２の経路で構成
される。

リンク機構部について第８図に示す回路しゃ断器１外し
状態で説明する。ビン１０はフレーム１０２に回転自由
に支持され、且つトリップキャッチ１１、投入保持キャ
ッチ１２がピン１０に回転自由に支持されている。又、
トリップキャッチ１１にはスタッド１３が固定され、ス
タ゛ツド１３にはばね１４の一端が掛けられ、ばね１４
の他端はフレーム１０２に固定されたスタッド１５に掛
けられている。よってトリップキャッチ１１は、ビン１
０を中心として第８図中たえず反時計方向の回転力を受
けて、スタッド１５に系冷して位置を保っている。又、
ビンｌＯに支持されたばね１６は一端がフレーム１０２
に支持されたスタッド１７に掛けられ他端は投入保持キ
ャッチ１２に掛けられている。よって、投入保持キャッ
チ１２はばね１６の復帰力によ畳ハピンｌＯを中心とし
て第８図中た・えず反時計方向の回転力を受け、スタッ
ド１７に系合して位置を保っている。

半月シャフト１８はフレーム１０２に回転自由に支持さ
れ、半月シャフト１８には、プレー）１９が固定されて
いる。プレート１９には、フレーム１０２に掛けられた
ばね２】の−趨が掛けられており、半月シャフト１８は
、第８図中たえず反時計方向の回転力を受けている。こ
の時プレート１９は、フレーム１０２に固定されたスタ
ッド加に系合しており、半月シャフト１８の位置は保た
れている。この時、半月シャフト１８とトリップキャッ
チ１１は系合する関係にある。リンクｎは一端がトリッ
プキャッチ１１にビン乙により回転自在に連結され、リ
ンク２４は一端がメインシャフト１０３に固定されたレ
バー１０７にピン５により回転自在に連結され、リンク
又、リンクムの中間にピン路が回転自由に支持され、そ
のピン２８の周囲には、ローラー四が回転自由に支持さ
れている。

次に上記構成の本発明の作用について説明する。

回路しゃ断器の投入動作は、第８図に示す引外し状軒に
おいて、ソレノイドコイル１３３が付勢されると第７図
に示す如く、アーマチュア１３５とポールピース１３２
の間には壜なる磁束が流れ、アーマチュア１３５とプレ
ート１３６の間には憂ａと憂すな売磁束が分流し流れる
。この時ソレノイドコイル１３３に流れる電流は、イン
ダクタンスの影響で電流は徐々に上昇し、各部の磁束、
螢、憂ａ　、　Ｉｂもそれに伴ない増加し、アーマチュ
ア１３５とポールピース１３２の間には、磁束優による
吸引力（ト）、アーマチュア１３５とプレート１３６の
間には磁束！ｂ＃こよる吸引力（Ｆｂ）が働く、シかも
、第１４図に示す如くソレノイドコイル１３３の電流、
流れ始めの小電流においては、はぼ憂＝仙の関係になり
、且つ、アーマチュア１３５とポールピース１３２の間
擾こ“空隙を有しているためＦ（Ｆｂの関係となり、ア
ーマチュア１３５とプレート１３２は吸引された状態を
推持する。しかし、ソレノイドコイル１３３ｉこ流れる
電流が上昇していくと、それに伴な（１磁束も増加し優
＝優畠＋優すとなるが、Ｉｂは飽和の傾向を示し、Ｉ）
Ｉｂの関係が大きくなっていく、よって、吸引力も、Ｆ
（Ｆｂ→Ｆ　＝ｐｂ　、　Ｆ　）Ｆｂの関係にな６）、
アーマチュｒ１３５はポールピース１３２に向かって、
Ｆｂ以上のカで急撃に下方に移動する。よって、アーマ
チュア１３５は慣性エネルギーを持ち動作していく、実
施例においては、規格で定められた回路しゃ断器の最低
動作電圧が定格値１００　％に対して７５１以上である
ため、６０ｆｂ〜７０％でアーマチュアが動作する様設
定しそある。

前記アーマチュア１３５の動作に伴ない、アーマチュア
ロッド１３４も下方に移動し、第８図に示すローラー墓
を押し下げる作用をする。

この時、リンクあは第１１図に示す如く、アーマチュア
ロッド１３４“０″なる角度をもって構成しているため
、リンクごはん　なる分力を受け、トリップキャッチ１
１はｆａｔ　の力により時針方向の回転力を得る。

しかし、この時、トリ゛ツブキャッチ１１と半月シャフ
ト１８は、基金しているため、トリップキャッチ１１の
回転は防げられ、菖８図の状態を推持している。よって
吸引力によりアーマチュアロッド１３４が押し下げられ
るに伴ない、リンク２２はピン囚を軸として時針方向（
下方）に回転し、リンク詞により連結されたメインシャ
フト１０３は反時針方向に回転する。それに伴ない、リ
ンク１１６はワイプばね１１２を介してりンク１１４と
サポート１２１により連結されているため、ビン１１７
を軸として反時計方向に回転し、リンク１１６に連結さ
れた操作ロッド１１９は押し上げられ、主回路接点１２
０は閉路する。この時、リンク４０回転に伴ない、リン
ク詞に設けたローラー四も下方に移動し投入保持キャラ
チルを押し、投入保持キャッチ１２をビン１０を軸とし
て時針方向に回転させる。アーマチュア１３５とポール
ピース１３２が接した時、投入保持キャッチ１２とロー
ラー四の間に空隙が生じ、投入保持キャッチ氏はばね１
６の復帰力により反時針方向に回転し、プレメイドコイ
ル１３３の付勢が解かれた時、ばね１３７の復帰力によ
りアーマチュア１３５及びアーマチュアロッド１３４は
押し上げられる。この時、投入保持キャッチ１２とロー
ラー四は基金し第９図に示す投入状態を推持する。

又、インジケーター１０４は、第５図に示す引外し状態
から上記投入動作が行なわれると、メインシャツ）　１
０３に固定されたレバー１０８に連結されたリンク１２
９が下方に移動し、リンク１２９のダ円に１２９ａ　　
とインジケーター１０４＃ζ設けたビン１２８が基金し
てインジケーター１０４がスタッド１２６を軸として時
計方向に回転し、ばね１３３を歪ませ、前記投入状態に
おいては第６図に示す状態となる。

引外し動作においては、前記投入動作により閉路された
第９図において、第１図に示す手動１外しボタン１１１
”、もしくは、引外しコイノＬ？１１０が付勢された場
合、半月シャフト１８は時計方向に回転し、トリップキ
ャッチ１１と半月シャフト１８の基金が解かれる、この
時リンク２４は第１２図に示す如くｆ、４なるワイプ１
１２と開路バネ１０６の分力を受け、ビン１１５を軸と
して、リンクＵは時計方向の回転力を受けているため、
リンクｎによってリンク囚に連結されたトリップキャッ
チ１１はビン１０を軸として、時計方向の回転力を受け
、トリップキャッチｌ】は回転し、投入保持キャッチ１
６とローラー四の基金は解かれ、メインシャフト１０３
はワイプバネ１１２と開路バネ１０６の放勢力により時
計方向に回転する。それに伴ない、ワイプバネ１１２を
介してリンク１１４と、サポート１２１により連結され
たリンク１１６は、ビン１１７を軸として一計方向に回
転し、リンクｌ　１”６に連結された操作ロッドがスト
ッパー１３９に接触するまで引っばり、主回路接点１２
０を一路する。

又、時計方向に回転したトリップキャッチ１１は、トリ
ップキャッチ１１に設けたビン１３に掛けられたばね１
４により反時計方向に回転し、ビン１５に接する。この
時、トリップキャッチ１１と半月シャフト１Ｂの間４こ
空隙が生じ、半月シャフト１８は、プレー）　１９に掛
けられたばね２１により反時針方向に回転し、トリップ
キャッチ１１と半月シャフト１８が基金する関係になり
、引外し動作を完了する。

又、インジケータ一部は、第６図に示す投入状態から、
＠１引外し動作が行なわれると、レバー１０８に連結さ
れたリンク１２９が上方に移動し、インジケーター１０
４に設けたビン１２Ｂが、リンク１２１Ｊのダ円穴部１
２９ｍ　でフリーの状態になるため、インジケーター１
０４は、はね１３１の復最力で反時計方向に回転し、イ
ンジケーター１０４がスタンド１２７に接して停止する
。この時、ビン１２８はダ円穴部１２９１　のはは中間
に位置している。よって、インジケーター１０４は、引
外し動作時の衝撃力を受けることなく動作するため、簡
素な構造で可能となった。

尚、引外し自由の状態は、第１０図に示す。

以上のように、本発明Ｉこよれば電磁操作装置のアーマ
チュアに段を設、゛す、上部マグネットフレームに接触
させる事に、より、アーマチュアを急撃に動作させ、投
入動作特性をｆ定したものにすることが出来る。

又、リンク部においては、投入保持キャッチと、トリッ
プキャッチを同軸に配置し、且つトリップキャッチが第
１節のリンクを兼ねる事により、小形、簡略化され、更
に本発明の２分割の軸受を使用することにより、レバー
などが溶接されたシャフトを支持する事が容品にな□る
。又、インジケータ一部においては、ダ円穴を有したリ
ンクでインジケーターを連結し、ばね力で復帰させる様
にすることにより、引外し動作時の衝撃力を受ける事な
く、回路しゃ断器の“開”、′閉”を表示する事が出来
る。よって、全体的に小形、簡略化された、安価な回路
しゃ断器を提供する事が出来ろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回路しゃ断器の電磁操作装置の正面図
、第２図は同右側面図、第３図は同正面部分の詳細図、
ｔ４４図は同右側面部分の詳細図、第５図は本発明にお
ける動作表示器の右ａｉｉｌｉｓ分詳細図で引外し状態
を示す図、第６図は同動作表示器の右側面部分詳細図で
投入状態を示す図、４１図は同ソレノイドコイル部の右
側面部分の詳細図、第８図は本考案電磁操作装置の右側
面断ＬＩＩ１図で引外し状態を示す図、第９図は本発明
における電磁操作装置の右側面断面図で投入状態を示す
図、第１θ図は同右側面断面図で引外し自由状態を示す
図、第１１図は同リンク機構部の力の成分を示す図で投
入動作中を示す図、第捻図は同リンク機構部の力の成分
を示す図で投メ状態を示す図、第１３図は従来形電磁操
作装置のソレノイドコイル電流。アーマチュアストロク及び主接点ストＣ−りの関係を示
すＶ、＊１４Ｕは本発明による電磁操作装置のソレノイ
ド１！流、アーマチュアストローク、及び主接点ストロ
ークの関係を示す図である。１０１・・・ソレノイドコイル用フレーム、１０２・・
・ｌ構フレーム、１０３・・・メインシャフト、１０４
・・・インジケーター、１２４・・・軸受、１２９・ニ
ーリンク、１３３・・・ソレノイドコイル、１３５・・
・アーマチュア、１３６・・・プレート、１０・・・ビ
ン、１１・・・トリップキャッチ、１２・・・投入保持
キャッチ、１８・・・半月シャフト、Ｊ・・・ローラー
。（７３１７）代、ｆ人弁遣士　則近唐佑（はか１名）第
１図第２図第３図第４図第５図第６図１０”／ｌ。第７図（ｂ）Ｌ」第８図第９図第１０図第１１図第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

電磁操作装置を有する回路しゃ断器において、電磁操作
装置のリンク機構部において、投入保持キャッチとトリ
ップキャッチを同軸上に配置し、且つトリップキャッチ
が＃Ｉｌのリンクを兼ねるようにしたことを特徴とする
回路しゃ断器。