JPS6235232Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は例えば電力用しや断器の接点を開閉
操作するために用いる液圧を利用した液圧操作装
置の改良に関する。 近年送電系統の大容量化と超高圧等の実現によ
り、その回路に挿入されるしや断器の性能向上は
めざましいものがあり、またその性能向上への要
求は大である。このような送電系統に用いられる
しや断器として空気しや断器およびSF6ガスを収
納したガスしや断器が用いられるが、これらのい
ずれも接点の駆動源として空気が使用されてい
る。 しかし、送電系統の大容量化、超高圧化に伴い
接点の駆動力が著しく大きくなり、そのため空気
圧シリンダ、空気タンク等の設備が大きいものと
なる。またしや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。このため消音装置も必
要となる。これに対し液圧を利用した液圧駆動装
置は空気圧に比べ高圧化が容易で、シリンダ等の
駆動部を小さくすることができ、操作源の液体も
また小量でよく全体的にコンパクト化が容易であ
る。また同時にしや断操作時の騒音も著しく軽減
され、さらに液体は非圧縮性であり、空気に比べ
応答性がすぐれている利点がある。 従来、しや断器の油圧操作機構は接点のしや
断・投入を行なう油圧シリンダとこれを操作する
制御弁装置から構成され、油圧シリンダは高速駆
動されるため弁もまた大容量の圧油を供給する必
要がある。液圧シリンダは例えば２サイクルしや
断等の速い動作が要求される。従来の油圧操作機
構の弁は、主弁、増幅弁、パイロツト弁から成
り、これらははじめに電磁石によりパイロツト弁
を動作させて増幅弁を動かし、さらに増幅弁で主
弁を動かすというように３段操作でシリンダを駆
動している。この場合電磁石がパイロツト弁を操
作するのに数msですみ、増幅弁、主弁、シリン
ダが動作し、接点のしや断が行われるまでのすべ
ての時間が例えば30msといつた極めて短い時間
に動作する。主弁は一般に常時弁体の流入側と背
面に液体圧力がかかりバランスしており、バネに
よつて主弁は閉止されている。弁体背面のパイロ
ツト室の液圧を大気に開放すると主弁はバランス
を失い、いつきに開き、高液圧を貯えたアキユー
ムレータから、シリンダに供給され接点の開閉が
行われる。従つて、主弁のパイロツト室を大気に
瞬時に開放するパイロツト弁があればよいが、大
口径となり操作力を極めて大きくなるため不可能
である。このため増幅弁が必要となる。以上述べ
たように従来の油圧操作機構にあつては、油圧シ
リンダを操作するために、主弁、増幅弁、パイロ
ツト弁が必要であることから大きな場所をとると
同時にこれらの弁の出入口をつなぐ管路が必要で
複雑な弁機構となる欠点があつた。また排油管路
を長く引きまわすと抵抗が大きく速い動作が得ら
れなくなるという欠点があつた。 この考案はこのような事情にかんがみてなされ
たもので、主弁の内部に増幅弁およびパイロツト
弁を組込むことにより、高速大出力が可能で、排
液が容易で全体がコンパクトになるしや断器の液
圧操作装置を提供することを目的とする。 以下この考案について図面に示す実施例を参照
して説明するが、この考案装置は主として電力系
統における電路接点１、これをしや断、投入を行
わしむる液圧操作のシリンダ２、投入用主弁３、
しや断用主弁４、アキユームレータ５、投入用パ
イロツト弁６、しや断用パイロツト弁７、投入用
電磁石８、しや断用電磁石９とから構成されてい
る。 投入用主弁３およびしや断用主弁４は、弁ブロ
ツク１０内に形成された空間に上下方向に摺動自
在に配設されている。又弁ブロツク１０の両側部
は開口され、前記空間と連通され、弁ブロツク１
０の右側部開口にはアキユームレータ５と連通さ
れたシリンダ壁１１が取着され、このシリンダ壁
１１内にはピストン１２ａが水平方向に移動可能
に配設されている。前記ピストン１２ａと一体の
ピストンロツド１２ｂの移動によつて電路接点１
が開閉されるようになつている。 一方投入用主弁３は弁ブロツク１０内に摺動自
在であつて上端側にポペツト１３ａを有し下端側
にスプール１３ｂを有しこれにアキユームレータ
５からの圧油が連通できるように連通路１３ｃが
形成された投入弁体１３と、この弁体１３と弁ブ
ロツク１０の下端との間に設けられている蓋１４
との間にバネ１５が設けられている。またしや断
用主弁４は、弁ブロツク１０内に摺動自在であつ
て上端側にポペツト１６ａを有し下端側にスプー
ル１６ｂを有しスプール１６ｂに連通路１６ｃ，
１６ｄが形成されたしや断弁体１６と、このしや
断弁体１６と蓋１４との間にバネ１７が設けられ
ている。しや断弁体１６の上端中心部には栓１８
が挿入固定され、この栓１８の中心部には連通路
１８ａが形成されている。さらにしや断弁体１６
の下端中心部には下端側がポペツト１９ａを有し
上端側にスプール１９ｂを有したしや断増幅弁１
９が所定範囲だけ上下動可能に設けられており、
しや断増幅弁１９と栓１８との間にバネ２０が設
けられ、しや断増幅弁１９のポペツト１９ａの中
心部には連通路１９ｃが形成されている。 また投入用パイロツト弁６は弁ブロツク１０の
上部壁を貫通しこの上部壁にボルト等で固定した
蓋２１により上下動可能に支承した操作ロツド２
２と、この操作ロツド２２と一体のアマチユア２
３を吸引する前述の投入用電磁石８とからなり、
操作ロツド２２の途中につば２４を設け、このつ
ば２４と前記蓋２１との間にバネ２５が設けられ
ている。さらに操作ロツド２２の下端が当接する
弁ブロツク１０には連通路１０ａが形成され、こ
の連通路１０ａと、弁ブロツク１０と蓋１４とし
や断弁体１６とで形成されるパイロツト室２６と
の間を連通する管路２７ａ，２７ｂが設けられて
いる。 さらにしや断用パイロツト弁７は弁ブロツク１
０の上部壁を貫通し、この上部壁にボルト等で固
定した蓋２８により上下動可能に支承した操作ロ
ツド２９と、これと一体のアマチユア３０を吸引
する前述のしや断用電磁石９とからなり、操作ロ
ツド２９の途中につば３１を設け、このつば３１
と蓋２８との間にバネ３２が設けられている。な
お図中３３，３４，３５，３６，３７はシール部
材である。 次にこの考案の作用について説明するが、いま
電路接点１が閉じている状態を考える。この状態
では投入用主弁３は開いており、アキユームレー
タ５から供給された圧油はシリンダ２のピストン
１２ａの左室４３と右室４４に同時にかかつてい
る。従つてシリンダ２はピストンロツド１２ｂの
断面積に相当する面圧を受け、ピストン１２ａは
右に移動し、電路接点１を閉じている。 この状態において、電力系統の例えば事故によ
りしや断指令が発せられ、しや断用電磁石９が励
磁されるとアマチユア３０はしや断用電磁石９に
吸引され、アマチユア３０と一体の操作ロツド２
９がバネ３２に打勝つて引上げられ操作ロツド２
９の先端のポペツト２９ａが栓１８より離れるの
で、パイロツト室（しや断弁体１６と栓１８とし
や断増幅弁１９とで形成される室）３９は栓１８
の連通路１８ａを介して大気室（弁ブロツク１０
に形成された開口）４０に連通される。従つて、
しや断増幅弁１９は開かれ、しや断用主弁４側の
パイロツト室（弁ブロツク１０としや断弁体１６
と蓋１４としや断増幅弁１９とにより形成される
室）４１も連通路１８ａを介して大気室４０に連
通開放される。一方、アキユームレータ５からの
圧力室（弁ブロツク１０としや断弁体１６とシリ
ンダ２とで形成される室）４２とパイロツト室４
１はしや断弁体１６に有する小穴の連通路１６ｃ
によつて連通しているが、しや断増幅弁１９が開
くと、アキユームレータ５から流入される圧油量
より、大気室４０に大量に排出されるので、パイ
ロツト室４１の圧力は下がり、しや断用主弁４は
バネ１７に打勝つて下方に下りシリンダ２の左室
（ピストン１２ａと弁ブロツク１０で形成される
室）４３と圧力室４２は大気室４０に開放され
る。一方高圧室３８の高圧油がシリンダ２の右室
（シリンダ壁とピストン１２ａとで形成される
室）４４においてピストン１２ａを押して激しく
左に移行し、電路接点１は開かれる。すなわちし
や断動作が行われる。 次に、しや断後は圧力室４２と大気室４０の圧
力はバランスするので、しや断用主弁４はバネ１
７によつて上方に押し上げられ、ポペツト１６ａ
が弁ブロツク１０のシートに押し当てられて閉止
する。同様に、しや断用電磁石９は消磁されアマ
チユア３０は離れ、バネ３２の復帰力によつて操
作ロツド２９は下り、栓１８の連通路１８ａをふ
さぎしや断増幅弁１９のパイロツト室３９と大気
室４０との圧油の流入は止まる。またしや断増幅
弁１９もパイロツト室３９と４１との圧力がバラ
ンスするので、バネ２０の復帰力によつてしや断
増幅弁１９は下方に下り、連通路１６ｄは閉じら
れ、パイロツト室４１と大気室４０との圧油の流
通が止り、これでしや断動作は完了する。 次に投入動作について説明すると、しや断動作
が完了した状態すなわち完全にしや断用主弁４が
閉止している状態から開始される。ここでは説明
しないが、投入指令中にしや断動作が、またしや
断動作中に投入動作が行われないように各種のイ
ンターロツク機構が設けてある。 いま投入用電磁石８が励磁されると、アマチユ
ア２３は吸引され、これと一体に作られた投入操
作ロツド２２はバネ２５に打勝つて上部に引上げ
られる。従つて投入操作ロツド２２の先端は弁ブ
ロツク１０の連通路１０ａから離れ投入用主弁３
のパイロツト室２６の圧油は管路２７ｂ，２７ａ
を経て、大気室４０に開放される。そこで投入用
主弁３はパイロツト室２６側の圧力が大気圧でポ
ペツト１３ａ端の圧力によつてバネ１５に抗して
下方に押し下げられ、投入弁体１３は開放され
る。するとアキユームレータ５に蓄圧されていた
圧油が高圧室３８、投入弁体１３、圧力室４２を
経て、シリンダ室２左側に供給される。シリンダ
２の左室４３、右室４４に圧油を受けるので、ピ
ストン１２ａはピストンロツド１２ｂの断面積に
圧油の圧力を乗じた力で右側に移行する。従つて
電路接点１は投入され、電路は閉成される。 なおこの考案は前述した実施例にかぎらず種々
変形して実施できる。例えば主弁の中に増幅弁や
パイロツト弁を組込む構成であればいかなる構成
にしてもよい。また前述の実施例では操作ロツド
２９は主弁４が開くと、弁と弁シートが離れてし
まう。従つてすぐに閉めたいとき等は、操作ロツ
ド２９を、主弁４のストロークだけ移動させる必
要があるが、電磁石９はあまり大きなストローク
がとれないので、この場合には栓１８の端部に連
通路１８ａを延長したパイプ状のものを用いて弁
ブロツク１０との摺動部にパツキングでシール
し、その上にパイロツト室を設け、このパイロツ
トにパイロツト弁を設けるように構成すれば、主
弁４の動きとは別にパイロツト弁の操作ができ
る。 以上述べたこの考案によれば以下に述べる効果
がある。すなわち(1)しや断用主弁４の中にしや断
増幅弁１９およびしや断用パイロツト弁７を組込
んだので、全体がコンパクトになる。(2)排油用の
連通路が極めて少なく連通路の抵抗が少ないの
で、排油効率がよく、高速大出力が得られ、また
排油が即大気室に排出できる。(3)保守性がよい。
すなわちしや断用主弁４を外部にとり出せば、し
や断増幅弁１９およびしや断用パイロツト弁７が
とり出せるので、従来のようにしや断用主弁、し
や断増幅弁、しや断用パイロツト弁を各々分解す
る必要がない。また弁シートが損傷しても弁ブロ
ツクを修理することなく、しや断用主弁４の補修
加工ですむ。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案のしや断器の液圧操作装置の一実
施例を示す断面図である。 １……電路接点、２……シリンダ、３……投入
用主弁、４……しや断用主弁、５……アキユーム
レータ、６……投入用パイロツト弁、７……しや
断用パイロツト弁、８……投入用電磁石、９……
しや断用電磁石、１０……弁ブロツク、１９……
しや断増幅弁、２２……操作ロツド、２３……ア
ーマチユア、２７ａ，２７ｂ……管路、２９……
操作ロツド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に互いに連通されたシリンダ室、圧力室、
   大気室を有する弁ブロツクと、前記シリンダ室内
   に設けられ、このシリンダ室内部に供給される所
   定圧の液体によつて往復動可能であつて電路接点
   を開閉するピストンと、前記シリンダ室と前記圧
   力室間を開閉する投入用主弁と、前記圧力室と前
   記大気室間を開閉するしや断弁体と、前記投入用
   主弁と前記ブロツクとにより形成された第１のパ
   イロツト室と、前記しや断弁体に設けられ前記圧
   力室と大気室間を連通する連通路を開閉するしや
   断増幅弁と、前記しや断弁体、しや断増幅弁及び
   ブロツクとにより形成された第２のパイロツト室
   と、前記弁ブロツクに移動可能に設けられ前記第
   ２のパイロツト室と前記大気室間を開閉し、前記
   電路接点のしや断操作時開路することにより前記
   しや断弁体を開路させるしや断用パイロツト弁
   と、前記弁ブロツクに移動可能に設けられ前記第
   １のパイロツト室と前記大気室間を開閉し、前記
   電路接点の投入操作時のみ開路することにより前
   記投入用主弁を開路させる投入用パイロツト弁と
   を備えてなるしや断器の液圧操作装置。