JPS61168822A - 液圧操作装置のパイロツト弁 - 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】 〔発明の接衝分野〕 本発明はしゃ断器のしゃ断、投入操作を行う液圧操作装
置におけるパイロット弁の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、送電系統の大容量化ならびに超々高圧化などの実
現により、その回路に設けられるしゃ断器の性能向上は
めざましいが、さらに性能の向上が強く要望されている
。これらの要望にこたえるしゃ断器としてＳＦ、絶縁ガ
スを消弧媒体として、使用するガスしゃ断器が各方面で
多く実用化されている。

またこれらのガスしゃ断器の性能向上の一つの要素（二
しゃ断器にしゃ断操作や投入操作を指令する駆動源の改
善があげられる。ガスしゃ断器の駆動源としては普通気
体圧系が使用されている。しかし送電系統の大容量化、
超々高圧化に伴ない、その駆動力も著しく大きなものが
要求され、その空気圧シリンダおよび空気タンクなどの
設備が大きなものとなる。そしてこのように空気圧を用
いる操作装置ではしゃ断操作時に発生する空気の給排気
による騒音が大きくなるため、その消音装置が必要とな
る。

一方しゃ断器の駆動源として液圧駆動装置がある。この
液圧駆動装置は空気圧に比し高圧化が容易であるため、
装置全体の縮少化が可能であり、かつしゃ断操作時の騒
音も著しく軽減される。また液体が空気に比較して非圧
縮性のため応答性が優れている利点がある。しかじ液圧
駆動装置を電力用しゃ断器の操作装置として使用すると
きは、しゃ断器が電力系統の事故に対する保安機種であ
ることから、その操作装置の不動作や不具合による動作
は許されず、信頼性の高いものがきびしく要求されるこ
とになる。

しかしてしゃ断器の液圧駆動装置は概略第３図のような
系統として構成されている。即ち、しゃ断器ＣＢを開閉
するピストンＰ、シリゼダＳからなる操作部は、パイロ
ット弁Ｐ−Ｖで制御される主弁Ｍ・■からの液圧により
駆動される。前記パイロット弁Ｐ−Ｖは投入用としゃ所
用の２つのパイロット弁を有しており、夫々り電磁ソレ
ノイドＣＣ，ＱＣの附勢により主弁Ｍ−Ｖ内へ配管系の
アキュムレータＡＬ％ポンプによる圧液な給排させるこ
とにより操作部が制御される。

ここで、各々の弁につながる液路は、主弁Ｍ・■からの
圧液を投入及びしゃ断のパイロット弁Ｐ・Ｖに夫々導く
液路Ｈ２，Ｊ２．パイロット弁Ｐ・Ｖより、低圧タンク
Ｋｌ、に２へ圧液を排出する液路Ｈ３，Ｊ３およびパイ
ロット弁Ｐ＠ｖおよび、主弁Ｍ−Ｖの動作後、アキュム
レータムＬより、パイロット弁Ｐ−■および、主弁Ｍ−
Ｖに圧液を導くためシ：その途中に絞りＬｌ、Ｌ２を設
けたＨ２．Ｊ２につながる液路Ｈ１，Ｊｌより構成され
ている。

また、第３図の主弁Ｍ−Ｖは、一般に第２因に示すよう
な構造となっている。即ち、しゃ断動作時には、流路Ｎ
４．Ｊ２及びしゃ断パイロット弁Ｐ・Ｖに連通ずる。ピ
ストンＴ２背部の液室８内の圧液を排出することにより
、ピストンＴが右側に移動する。そして、シリンダＳ内
ピストンＰ下部の圧液は、流路Ｎ２とＮ５が連通するこ
とにより低圧タンクに３へ排出され、ピストンＰが下行
し、しゃ断器ＣＢはしゃ断動作を行なう。

また、投入動作時には、液路Ｎ３．Ｈ２、投入パイロッ
ト弁Ｐ−■に連通ずるピストンＴ１背部の液室Ｑ内の圧
液な排出することにより、ピストンＴは、左側に移動し
液路Ｎｌ、Ｎ２が連通する。これによりアキュムレータ
ＡＬからのシリンダＳ内のピストンＰ下部に流入し、ピ
ストンＰの上下面の面積差によりピストンＰが上行し、
しゃ断器ＣＢは投入動作を行なう。

従って、しゃ断時にしゃ断パイロット弁Ｐ＠Ｖより排出
する圧液は、液室８部の圧液と、絞りＬ２より排液路Ｊ
２に流入する微量の圧液である。

また、投入時に投入パイロット弁Ｐ・■より排出する圧
液は、液室Ｑ部の圧液と、絞りＬｌより排液路Ｈ２に流
入する微量の圧液である。

ところで、各パイロット弁の電磁ソレノイドへの投入及
びしゃ断の指令途絶後、各パイロット弁Ｐ　−Ｖ、およ
び主弁Ｍ−Ｖ内の液室Ｑ　ｔ　ｎには、絞りＬｌ、Ｌ２
を通った圧液が流入することにより、パイロット弁の閉
状態および主弁Ｍ＠ＶのピストンＴの位置が保持される
。

ここで上述したパイロット弁Ｐ−■は第５図のような構
成のものが使用されている。

第５図は、一般に使用されている電磁パイロット弁であ
る。第３図の、投入パイロット弁、しゃ断パイロット弁
Ｐ−Ｖは同一構造のため、ここでは、しゃ断Ｐ−Ｖ（：
ついて説明する。

第５図１−おいてブロック１の弁座１ａ（二球２の一側
が当接し、高圧側ボート、と低圧側液室３間なり一ルし
ている。更（二球２の他側は液室入内（：配置されたピ
ストンロッド３と弁座３ａ（：て当接し、液室Ａと前記
ピストンロッド゛３内（：形成される低圧側液室Ｃ間を
シールしている。液室Ｃは流路Ｄ１液室Ｅを経て、低圧
側液室Ｂおよび液路Ｊ３と連通する低圧側ポートＦと連
通している。又、液室Ａは液路Ｊ２とつながる高圧側ボ
ートＧと連通している。そしてピストンロッド３はブロ
ック１内を移動自在に配置されているが液室Ａと液室Ｅ
とはパツキン４でピストンロッド３が摺動可能なように
シールされている。ピストンロッド３の下側端と液室Ｅ
の壁間Ｃ：はバネ５が収納され常時ピストンロッド３を
上方へ押し上げている。球２の上方の液室Ｂ内（＝はプ
ッシュロッド６が移動自在に配置され球２と当接してい
る。液室Ｂは、プッシュロッド外周部との間（：取り付
けたパツキン７１；より大気とシールされている。プッ
シュロッド６の上端（；はリンク８ａが軸９ａの回りを
回動自在口取りつけられ、リンク８ａの一端はプッシュ
ロッドの上端Ｃ二、他端はペース１０（二取りつけた電
磁ソレノイドｌｌａのプランジャ１２ａと当接している
。同様にリンク８ｂは軸９ａの回りを回動自在に取りつ
ζすられ、一端が前記リンク８ａ（二、他端が電磁ソレ
ノイドｌｌｂのプランジャ１２ｂ　（二当接している。

更にリンク８ａ　、リンク８ｂはバネ１３（二より常時
上方（二押圧されプランジャ１２ａ　、　１２ｂを押し
下げている。

又ピストンロッド３は、その摺動部外径Ｄ２≦ブロック
１の弁座１ａの径り、（ピストンロッド３の弁座３ａの
径Ｄ１の関係となっている。

次に、上記構成のパイロット弁の作用を説明する。

電磁ソレノイドｌｌａのコイルが励磁され、プランジャ
１２ａが押し上げられるとリンク８ａが時計方向−二回
動じ、プッシュロッド６をバネ１３ニ抗して押し下げる
。従って球２が弁座１ａから離れるので高圧側ポートＧ
からの圧液は液室Ａ、液室Ｂを通り低圧側ポートＦへ排
出される。そして電磁ソレノイドｌｌｉの励磁を解除す
るとピストンロッド３と球２はバネ５の復元力で一体（
二上方へ移動し、球２が弁座１ａと当接し、液室ムとＢ
の間なしゃ閉する。

又球２（二働く外力は、球２の弁座１ａへのしや閉状態
で上方（：働く力は、（ブロック１の弁座径Ｄｌ）とピ
ストンロッド３の摺動部外径ＤＩ）の間の面積差および
バネ５のバネ力である。そして球２とピストンロッド３
の間は液室Ｃが低圧側でありブロック１の弁座径Ｄｉ＜
ピストンロッド弁座径Ｄ３の為、液圧力により常ζ；密
着状態となっている。すなわち球２とピストンロッド３
は一体となって動作する。その為球２を開放する口は前
記した如く弁座径Ｄ１と摺動部外径Ｄ２の差分の液圧力
及びノベネカだけでよい。

同様（二電磁ソレノイドｌｌｂのコイルが励磁されると
プランジャ１２ｂが押し上げられ、リンク８ｂが回動し
、プッシュロッド６を押し下げ、球２を開ける。さＰ）
口励磁を解除すると、ブツシュプツト６を押し下げる力
が消滅するので球は弁座１ａと当接し、閉じられる。

ここで、正常指令時間時の各パイロット弁開後の液路Ｈ
２およびＪ２の時間経過（：対する流量は第６図の■の
如くなる。しかしながら、上記のような従来の構造のパ
イロット弁＆：おいては、電磁ソレノイドＯＣへの引外
し指令時間が非常（二短い場合、即ち瞬時励磁の場合指
令途絶と共にパイロット弁の球２が弁座１ａと当接し、
閉じてしまう。これ（二より主弁Ｍ−Ｖの液室Ｒの圧液
がパイロット弁より排出しきれず、パイロット聞役の時
間経過に対する液路Ｈ２，Ｊ２の流量は第６図の■の如
くなり主弁Ｍ−ＶのピストンＴが動作完了前Ｃニビスし
　１］　甲　吠ノ　貧ｎ　７　　層可→ト　ロ：　’ｈ
　　ｒＺ　ｉ層ｈ　斗　ソ　ブ　　ｋ　１ノ　甲　べ　
ｄコ　ルＦｌ／ｌ装置で停止してしまったり、ポンピン
グ動作をしてしまうことがあり、これは、しゃ断器の誤
動作口もつながる。

〔発明の目的〕

本考案は、上記の点ｉ：＠みてなされたものであり、本
考案の目的は、電磁ソレノイドへの指令時間が非常口短
い場合（瞬時励磁）（−、＊いてもしゃ断器の誤動作を
生じさせない構造をもつ液圧操作装置のパイロット弁を
提供すること（二ある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するためζ：、本考案においてはブロッ
ク内α弁体を設けて高圧側と低圧側とを形成し、弁体を
液圧及び電磁ソレノイド等（二より動作させるとともに
ブロック内の低圧側は絞りを介して開放させ、圧液の排
出量を制限できるようにしている。

〔発明の実施例〕

以下（二本考案（：よるパイロット弁の一実施例を図面
を参照して説明する。第１図は本考案Ｃ二よる一実施例
を示すパイロット弁の断面図である。

なお、第５図と同一の部品（二ついては、同符号を符し
、説明を省略する。

第１図のパイロット弁は、第５図のパイロット弁のＰボ
ート（二つながる排液室である液室Ｂの出口部に絞り１
４を設けたものである。

次に、上記のよう（：構成した本考案ζ二おけるパイロ
ット弁の作用を説明する。

電磁ソレノイドｌｌａのコイルが励磁され、プランジャ
１２ａが押し上げられるとリンク８ａが時計方向（二回
動し、プッシュロッド６をバネ１３に抗して押し下げる
。従って、球２が弁座１ａから離れるので、高圧側ポー
トＧからの圧液は、液室Ａ、液室Ｂを通り低圧側ポート
Ｆへ排出される。この際、低圧側ポー）Ｆに連通する液
室Ｂの出ロ部Ｃ二絞り１４を設けることにより、投入、
しゃ断各動作時主弁Ｍ−Ｖ（７）液室Ｑ、Ｒおよび、流
路Ｈ２，Ｊ２内の圧液がある一定量ポー）Ｆへ排出され
るまでは、液室Ｂ内の圧力は、大気圧とはならない。従
って、球２ζ二は、−液室Ｂの圧−力Ｃ二より、球２を
押し下げる力が働き、電磁ソレノイドｌｌａへの指令時
間が非常に短時間（瞬時励磁）で解除されても液室Ｂ内
の圧力が低下するまでは、パイロット弁Ｐ°ｖは閉じな
い。この時、絞り１４の絞り量は、主弁Ｍ・Ｖのピスト
ンＴが確実口動作する圧液の排出量より決定できる。

本考案によるパイロット弁を使用した時の瞬時励磁の際
の、液路Ｈ２，Ｊ２の時間経過（＝対する流量は第２図
の如くなり第６図の■と同様の流量特性が得られる。

上述のように、パイロツト弁排液室出ロ部Ｃ二絞りを設
けることｔ；より、電磁ソレノイドへの指令時間が非常
に短時間であっても、主弁が確実に動作し、しゃ断器の
安定した投入及び引外し動作が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したよう（二本考案によれば、パイロット弁排
液室出口部（二絞りを設けたこと（二より、電磁ソレノ
イドへの指令時間が非常−二短時間であっても、主弁が
確実に動作し、しゃ断器の安定した動作が得られる信頼
性の高い液圧操作装置のパイロット弁を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す液圧操作装置のパイロ
ット弁の断面図、第２図は第１図のパイロット弁の動作
を示す流量特性図、第３図は一般的な液圧操作装置を示
す概略図、第４図は第３図の主弁を示す概略図、第５図
は従来の液圧操作装置のパイロット弁を示す断面図、第
６図は第５図のパイロット弁の動作を示す流量特性図で
ある。 １・・・ブロック、　　　　　２・・・球、３・・・ピ
ストンロッド、　　５・−バネ、６・・・プッシュロッ
ド、　　８・・・しＡ−１Ｕ・・・電磁ソレノイド、　
し・・・プランジャー、１４・・・絞り。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第２図 第　　３　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブロック内に形成し高圧側に接続した第１の液室内に弁
   体として球を収納しこの球と弁座径をＤ＿３とする一側
   端部とで第１のシール部を形成するピストンロッドを配
   置し、このピストンロッドは前記球と第１のシール部と
   の間が低圧側に開放される低圧室を形成するとともに、
   このピストンロッドの他側に前記ブロックと摺動可能な
   外径をＤ＿２とする摺動部を備え、前記球の反ピストン
   ロッド側に弁座径をＤ＿１とする第２のシール部が形成
   された第２の液室を設け、この第２の液室内には電磁ソ
   レノイドにより駆動され前記ブロックと摺動して前記球
   を押圧可能なプッシュロッドを収納し、前記各径Ｄ＿３
   、Ｄ＿２及びＤ＿１の関係がＤ＿２≦Ｄ＿１＜Ｄ＿３と
   なるようになし、前記第２の液室は絞りを介して低圧側
   に開放したことを特徴とする液圧操作装置のパイロット
   弁。