TWI246702B - Vacuum switchgear system - Google Patents

Description

1246702 (1) 九、發明說明 【發明.所屬之技術領域】 本發明係關於真空開關裝置，特別是關於，具備收容 在真空容器內之複數的開關，及操作各開關用之操作器， 適合於當成電力系統之受配電設備使用之真空開關裝置。 【先前技術】 在電力系統中，於配設系統設置有作爲受配電設備之 一要素的開關裝置。習知上，作爲此種之開關裝置，雖多 數採用氣體中絕緣方式者，但是，爲了謀求小型化，絕緣 媒體係採用使用S F 6氣體之氣體絕緣方式。可是，絕緣媒 體如使用S F 6氣體，則有對於環境造成不好影響之虞故， 近年來，絕緣媒體有提出使用真空絕緣之真空絕緣方式者 〇 作爲真空絕緣方式之開關裝置，例如有，在真空容器 內’收容有複數之固定電極與可動電極相向而配置之主電 路開關部，可動電極連接於母線側導體，固定電極連接於 負載側導體，各主電路開關部以電弧屏蔽部覆蓋，各母線 側導體藉由可撓性導體而連接之構造（參照專利文獻1 ) 。如依據此真空開關裝置，由於採用真空絕緣方式故，比 起氣體絕緣方式，可使絕緣距離變短，能夠使真空開關裝 置緻密化。 [專利文獻1 ]日本專利特開2 0 0 0 - 2 6 8 6 8 5號公報（第3 頁至第6頁，第1圖〜第3圖） -5- 1246702 (2) % 【發明內容】 在前述習知技術中，各主電路開關部被以電弧遮蔽部 所覆蓋故，在短路事故時等當中，實行跳脫動作，可動電 極與固定電極分離時，即使由各電極產生金屬蒸汽，也可 藉由電弧遮蔽部遮蔽金屬蒸汽。 但是，爲了使裝置小型化，關於使連結於各主電路開 關部之操作器的構造簡化、在操作器與各主電路開關部之 位置關係上下工夫上，則未有充分之考慮。 0 本發明之課題在於使裝置小型化。 [解決課題用之手段] 爲了解決前述課題，本發明係一種：分別藉由操作桿 連結真空容器內之複數的開關，及分別操作各開關用之複 數的操作器，在各開關之投入時，由各操作器對操作桿付 與基於電磁力之操作力，以投入各開關，在各開關之開放 時，對操作桿付與基於與電磁力反向之彈力的操作力，開 φ 放各開關，藉由連桿機構而相互連結各操作器及相互具有 關連之其他的操作器。 如依據前述手段，在各開關之投入時，由各操作器對 各操作桿付與基於電磁力之操作力故，在各開關之投入時 ，比起對各操作桿付與基於彈力（彈簧力）之操作力者， 可使操作器本身小型化，另外，藉由連桿機構而相互連結 相互具有關連之複數的操作器故，可以抑制各開關的投入 、開放動作之偏差。 ‘ -6 - 1246702 (4) · 路相互獨立可以動作而相互分離所構成。相對於此’# 1線 路之操作器2 0、2 2、# 2線路之操作器2 0、2 2、# 3線路之操 作器20、22係相同線路者爲三相一同可以動作’屬於同一 線路之各相的操作器爲相互具有關連者之同伴’藉由連桿 機構26而連結。例如，#1線路之U相的操作器20、22係 藉由連桿機構2 6而個別與其他之二相（V相、W相）之操 作器20、22相互連結。 另一方面，對應各斷電器18而在成爲接地對象之各相 的真空容器1 〇、1 2、1 4配置有纜線頭2 8。各纜線頭2 8係其 之一部份在由下部構件30之貫穿孔32從真空容器10、12、 1 4的下部側突出於外部之狀態下而固定在下部構件3 0。纜 線頭2 8係具備：由使用銅形成爲圓柱狀之導體3 4、覆蓋導 體3 4之周圍之陶瓷製的絕緣性襯套3 6所構成，在導體3 4的 軸方向端部形成有螺牙部3 8。連接於配電系統之纜線係鎖 緊於此螺牙部3 8，導體3 4之一端側係藉由纜線而與三相各 相之負載側導體或母線側導體連接。導體3 4的另一端側係 連接於斷電器1 8之同時，藉由平板狀之導體4 0而與接地用 開關1 6連接。 # 1〜# 3線路之斷電器1 8係作爲分別開關連結負載側導 體與母線側導體之各相的通電電路之控制用開關，具備可 動電極42、固定電極44，可動電極42與固定電極44係相向 配置。可動電極42係其之上部側連結於操作桿24，同時， 藉由撓性導體（可撓性導體）46而連接於導體48。導體48 係形成爲平板狀之同時，橫跨#1〜#3線路之斷電器18而配 -8- (7) 1246702 通電，則在線圈88的周圍，以連結可動鐵心82—固定 84 —支撐板98 —外蓋102 —支撐板96->可動鐵心82之 形成磁場，藉由此磁場，向下之吸引力動作在可動鐵 的軸方向底部側端面，可動鐵心8 2與驅動桿7 8 —同地 定鐵心8 4側移動，可動鐵心8 2被固定鐵心8 4所吸附， 鐵心82與固定鐵心84變成相互接觸。在此情形，藉由 磁鐵7 6所形成之磁場的方向與伴隨線圈8 8之激磁所產 磁場的方向相同故，在由電磁鐵74所產生之電磁力被 之狀態，即吸引力被提高之狀態下，可動鐵心82往固 心8 4側移動。由電磁鐵7 4、永久磁鐵7 6所產生之電磁 作爲使驅動桿78往下方（操作桿24側）移動用之操作 付與驅動桿7 8。 驅動桿7 8之下部側係藉由連結桿1 0 6、1 0 8而連結 作桿2 4之上部側。因此，伴隨驅動桿7 8往下方移動， 桿24往下方移動，變成接地用開關16或斷電器18被投 作。連結桿1 0 6係與連結桿1 〇 8 —同可往復動作（上下 )地插入在形成於固定板7 2之貫穿孔1 1 0內，支撐板1 固定在連結桿106之上部側。在此支撐板1 12與固定板 間裝置有拉開彈簧8 0，伴隨驅動桿7 8往下方移動，彈 彈簧力）積蓄在此拉開彈簧80。 另一方面拉開彈簧8 0響應開放指令或開放操作， 圈8 8變成非通電狀態（非激磁狀態）時，將積蓄之彈 彈簧力）當成使斷電器1 8往上方移動用之操作力，而 斷電器1 8與操作桿24。藉由此彈力之操作力係設定爲 鐵心 路徑 心82 往固 可動 永久 生之 提局 定鐵 力係 力而 在操 操作 入操 動作 12係 72之 力（ 在線 力（ 付與 比永 -11 - 1246702 (8) 久磁鐵7 6之電磁力大’積蓄在拉開彈簧8 0之彈力作爲操作 力而付與驅動桿7 8、操作桿2 4時，則抵抗永久磁鐵7 6之電 磁力，驅動桿78、操作桿24往上方移動，接地用開關16或 斷電器1 8變成開放操作。 連桿機構26係具備：將沿著驅動桿78、操作桿24之垂 直方向的操作力轉換爲與驅動桿7 8、操作桿2 4交叉方向， 即水平方向之操作力’ 一體操作三相各相之操作器之功能 而構成。 具體爲，連桿機構2 6係具備：連桿1 1 4、1 1 6、1 1 8、 1 2 0、連結桿1 2 2、1 2 4，連桿1 1 4之一端係藉由銷1 2 6而可 以轉動地連結於基座1 2 8。基座1 2 8係以螺絲、螺帽固定在 支撐板9 4。連桿1 1 4之另一端側係藉由銷1 3 0而可轉動地連 結在連桿1 1 6之一端。 連桿1 1 6係作爲 W相之連桿，藉由銷1 3 2而可轉動地 連結在基座134，基座134係以螺絲、螺帽固定在支撐板94 。此連桿1 1 6係以銷1 3 2爲支點而配置爲可以轉動，在連結 銷1 3 0的中心與銷1 3 2的中心之直線上，銷1 3 6、1 3 8以銷 1 3 2位在其中間而固定在此連桿1 1 6。另外，在對於連結銷 1 3 0之中心與銷1 3 8之中心的直線幾乎正交之位置固定有銷 1 4 0。驅動桿7 8係可轉動地連結在銷1 3 6，連結桿1 2 2的一 端側係可轉動地連結在銷1 4 〇，連結桿1 2 2之一端側係可轉 動地連結在銷1 40。在銷1 3 8之下方配置有擋板1 42，此擋 板142係固定在支撐板94。銷138在W相之操作器20、22 開放操作時，藉由與擋板]42之接觸，可阻止往連桿】16之 1246702 Ο) 下方的轉動。 連結桿1 2 2係配置爲沿著與驅動桿7 8交叉之方向，即 水平方向可往復動作，連結桿122之軸方向端部係藉由銷 1 4 4而可轉動地連結在連桿2 i 8。連桿n 8係作爲v相之連 桿’耢由銷1 4 6而可轉動地連結在基座1 4 8，基座1 4 8係以 螺絲、螺帽固定在支撐板9 4。此連桿11 8係以銷1 4 9爲支點 而配置爲可以轉動，銷1 50係固定在連結銷1 49的中心與銷 144的中心之直線上，銷152係固定在與連結銷M6之中心 與銷1 5 0之中心的直線幾乎正交之方向。銷} 5 2係可轉動自 如地連結在驅動桿7 8，銷1 5 0係可轉動地連結在連結桿} 24 。連結桿1 2 4係配置爲可沿著與驅動桿7 8、操作桿2 4交叉 之方向，即水平方向往復動作，操作桿2 4之軸方向端部《系 可轉働地連結在連桿1 2 0之銷1 5 4。連桿1 2 0係作爲u相；^ 連桿，具備銷1 5 6，此銷1 5 6係可轉動地連結於基座丨5 8。 基座1 5 8係以螺絲、螺帽固定在支撐板9 4，銷1 6 0係固定在 與連結銷1 5 6之中心與銷1 5 4之中心的直線幾乎正交之方向 。銷1 6 0係可轉動地連結在驅動桿7 8之軸方向端部。 在前述構造中，對於#1線路之操作器20或操作器22， 一指示投入操作’電磁鐵7 4之線圈8 8 一通電時，可動鐵心 8 2往固定鐵心8 4側移動之同時’驅動桿7 8與電磁鐵7 4往下 方移動，此時之操作力分別傳達給連桿1 1 6、1 1 8、1 2 0 > 各連桿1 1 6、1 1 8、1 2 0以銷1 3 2、1 4 6、1 5 6爲支點，如第4 圖所示般，往箭頭X方向轉動’各相的操作力傳達給其 他的二相之操作器，各相之接地用開關1 6或斷電器1 8 一齊 -13- 1246702 (10) 被投入。即各相不產生差異，各相之接地用開關1 6或斷電 器1 8同時做投入動作。 另一方面，對於#1線路之操作器20或操作器22，一指 示開放操作，各相之線圈8 8 —成爲非通電狀態（非激磁狀 態）時，可動鐵心8 2由固定鐵心8 4分開，驅動桿7 8、操作 桿2 4往上方移動。伴隨此，各相之連桿1 1 6、1 1 8、1 2 0係 以銷1 3 2、1 4 6、1 5 6爲支點，如第5圖所示般，往箭頭 Y 方向轉動，由各相之操作器所產生之操作力傳達給其他二 相之操作器，各相之接地用開關1 6或斷電器1 8 —齊做開放 動作。 如依據本實施形態，在投入操作各相之操作器20、22 時，將由電磁鐵7 4、永久磁鐵7 6所產生之電磁力付與驅動 桿78、操作桿24，開放操作各相之操作器20、22時，將積 蓄在拉開彈簧80之彈力付與驅動桿78、操作桿24故，作爲 投入操作各操作器20、22用之操作力，比起只使用藉由彈 簧之彈力，可使各操作器20、22小型化。 另外，將由各相之操作器2 0、2 2所產生之操作力傳達 給其他二相之操作器，三相一齊進行投入操作或開放操作 故，各相不產生差異可同時使放接地用開關1 6或斷電器1 8 投入或開放。 進而，以同一零件構成各相之操作器20、22故，可謀 求零件之共有化的同時’可使組裝作業簡單化。 另外，將各相之操作器2 0、2 2與接地用開關1 6、斷電 器1 8分別配置在同軸上’可使各操作器2 0、2 2與真空容器 -14- 1246702 (11) 1 〇、1 2、1 4之間隔變窄，可使裝置小型化及安裝面積變小 〇 另外，將各相之操作器20、2 2做相互鋸齒狀配置故， 使各操作益：20、22之間隔變窄，可使安裝面積更小。 另外，在各相之真空容器1 〇、i 2、i 4之上方配置各相 之操作器2 0、2 2，由真空容器丨〇、1 2、丨4之下方使纜線頭 2 8之一部份突出故，可使裝置整體之高度方向的尺寸變小 〇 另外’在前述實施形態中，雖就將各相之接地用開關 16、斷電器18分別收容在真空容器1〇、12、14內而做敘述 但疋’也可將各相之接地用開關16、斷電器18收容在單 —之真空容器內。 另外，在各操作器20、22中，雖就於電磁鐵74之外， 也設置永久磁鐵76而說明，但是，依據由電磁鐵74所產生 之電磁力，也可省略永久磁鐵7 6。 另外’在前述實施形態中，在開放操作操作器2 0、2 2 時’雖就使電磁鐵7 4之線圈8 8成爲非通電狀態（非激磁狀 態）而說明’但是，在開放操作操作器2 0、2 2時，對於線 圈8 8通以與投入操作時反向之電流，由電磁鐵74產生與投 入操作時反向之電磁力，藉由將此電磁力付與驅動桿7 8， 可更提高開放操作之操作力。在此情形，作爲拉開彈簧可 以使用比前述實施形態之拉開彈簧80小彈力（彈簧力）者 〇 另外’在前述實施形態中，藉由在各相之斷電器1 8的 -15、 (12) 1246702 周圍配置桶狀之電弧遮蔽部’在各斷電器1 8 Θθ 之開關時，即 使由各電極產生金屬蒸汽’也可藉由電弧遮麻_ + < _部來遮蔽金 屬蒸汽。 [圖式簡單說明】

第1圖係顯示本發明之一實施形態之真％ R $女開關裝置的 重要部位剖面正面圖。 弟2圖係弟1圖所不之真空開關裝置的重& €驾部位平面圖 〇 第3圖係第1圖所示之真空開關裝置的重要部位側面剖 面圖。 第4圖係說明位於s開放位置之操作器與連桿機構之關 係用的重要部位正面剖面圖。 第5圖係說明投入位置之操作器與連桿機構之關係用 &重要部位正面剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 ^ : U相真空容器， 1 2 : v相真空容器， 1 4 : W相真空容器， 1 6 :接地用開關， 18 :斷電器， 2〇、22 :操作器， 24 :操作桿， -16- 9 1246702 (13) 2 6 :連桿機構， 42 :可動電極， 4 4 :固定電極， 4 6 :撓性導體， 48 :導體， 7 4 :電磁鐵， 7 6 :永久磁鐵， 7 8 :驅動桿， Φ 8 0 :拉開彈簧， 8 2 :可動鐵心， 8 4 :固定鐵心， 8 8 :線屬， 114- 116、 118、 120 ：連桿， 1 2 2、1 2 4 :連結桿

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Claims (1)

1246702 (1) 十、申請專利範圍 1 . 一種真空開關裝置，其特徵爲：具備有’收容 空容器內之複數的開關，及分別藉由操作桿而與前述 關連結，對前述各操作桿付與操作力，以開關前述各 之複數的操作器；前述各操作器係在前述各開關之投 ，對前述操作桿付與藉由電磁力之操作力，投入前述 關，在前述各開關之開放時，對前述操作桿付與藉由 述電磁力反向之彈力之操作力，開放前述各開關，前 操作器係與具有關連之其他操作器相互連結而成。 2 . —種真空開關裝置，其特徵爲：具備有’以三 相之負載側導體或母線側導體爲連接對象’而收容在 容器內之複數的開關，及分別藉由操作桿而與前述各 連結，對前述各操作桿付與操作力，以開關前述各開 複數的操作器；前述各操作器係在前述各開關之投入 對前述操作桿付與藉由電磁力之操作力，投入前述各 ，在前述各開關之開放時，對前述操作桿付與藉由與 電磁力反向之彈力之操作力，開放前述各開關’前述 之操作器係與具有關連之其他2相之操作器相互連結 〇 3 . —種真空開關裝置，其特徵爲：具備有’成爲 之對象的真空容器’及以三相各相之負載側導體或母 導體爲連接對象’而收容在前述真空容器內之複數的 ，及分別藉由操作桿而與前述各開關連結’對前述各 桿付與操作力，以開關前述各開關之複數的操作器； 在真 各開 開關 入時 各開 與前 述各 相各 真空 開關 關之 時， 開關 前述 各相 而成 接地 線側 開關 操作 前述 -18 - 1246702 (2) 各操作器係在前述各開關之投入時，對前述操作桿 由電磁力之操作力，投入前述各開關，在前述各開 放時，對前述操作桿付與藉由與前述電磁力反向之 操作力，開放前述各開關，前述各相之操作器係與 連之其他2相之操作器相互連結而成。 4 ·如申請專利範圍第1項所記載之真空開關裝 中，前述複數之開關與前述複數之操作器，具有關 此係分成上下而配置之同時，沿著前述各操作桿之 配置在同軸上而成。 5 .如申請專利範圍第1項所記載之真空開關裝 中，前述複數之操作器係與前述複數之開關相向而 前述真空容器之上方，而且，沿著前述各操作桿之 與前述複數之開關配置在同軸上而成。 6 ·如申請專利範圍第1項所記載之真空開關裝 中，前述複數之開關係各相具備各複數個之分別開 三相各相之負載側導體與母線側導體之各相的通電 控制用開關，及分別連接在前述各相之控制用開關 前述各相之控制用開關之接地用開關而構成，前述 控制用開關與前述各相之接地用開關係各相以同一 爲基準而呈鋸齒狀配置所成。 7 .如申請專利範圍第1項所記載之真空開關裝 中，前述複數之開關係 具備：連結於前述各操作桿之可動電極，及與 動電極相向而配置，連結於纜線頭之固定電極；前 付與藉 關之開 彈力之 具有關 置，其 連之彼 軸線而 置，其 配置在 軸線而 置，其 關連結 電路之 ，接地 各相之 平面上 置，其 則述可 述各開 -19- 1246702 (3) 關之纜線頭係固定在前述真空容器，其之一部份突出於前 述真空容器之下方而成。 8 .如申請專利範圍第1項所記載之真空開關裝置，其 中，前述有關連之各操作器係相互藉由連桿機構而連結， 前述連桿機構係具備：沿著與前述操作桿交叉之方向可往 復動作而配置之連結桿，及分別可轉動地連結在連結於前 述操作桿之驅動桿與前述連結桿之連桿；前述連桿係將沿 著前述驅動桿之軸方向的垂直方向之力量轉換爲使前述連 結桿往復動作用之水平方向之力量而成。 9 .如申請專利範圍第1項所記載之真空開關裝置，其 中，前述複數之操作器係具備：與前述各操作桿成爲同軸 心，配\置爲可往復動作自如，其之一端連結在前述各操作 桿之驅動桿，及固定在前述驅動桿之可動鐵心，及與前述 可動鐵心相向，比起前述可動鐵心更配置在前述操作桿側 之固定鐵心，及配置在前述可動鐵心與前述固定鐵心的周 圍，響應投入指令或投入操作，產生電磁力，將此電磁力 作爲使前述可動鐵心與前述固定鐵心接觸用之操作力而付 與前述驅動桿，響應開放指令或開放操作，使前述電磁力 之產生停止之電磁鐵，及連結於前述驅動桿，藉由前述電 磁力之產生所伴隨的前述驅動桿之移動，積蓄彈力，在前 述電磁力之產生停止時，將前述積蓄之彈力當成使前述可 動鐵心與前述固定鐵心相互分離之操作力而付與前述驅動 桿之拉開彈簧而成。 1 ◦·如申請專利範圍第]項所記載之真空開關裝置’其 -20- 1246702 (4) 中’前述複數之操作器係具備：與前述各操作桿成 心，配置爲可往復動作自如，其之一端連結在前述 桿之驅動桿，及固定在前述驅動桿之可動鐵心，及 可動鐵心相向’比起前述可動鐵心更配置在前述操 之固定鐵心’及配置在前述可動鐵心與前述固定鐵 圍’響應投入指令或投入操作，產生電磁力，將此 作爲使前述可動鐵心與前述固定鐵心接觸用之操作 與前述驅動桿，響應開放指令或開放操作，使產生 電磁力反向之電磁力之電磁鐵，及連結於前述驅動 由使前述可動鐵心與前述固定鐵心接觸用之操作力 之前述驅動桿的移動，積蓄彈力，在由前述電磁鐵 向之電 '磁力時，將前.述積蓄之彈力當成使前述可動 前述固定鐵心相互分離之操作力而付與前述驅動桿 彈簧而成。 1 1 ·如申請專利範圍第1項所記載之真空開關裝 中，前述複數之操作器係具備：與前述各操作桿成 心，配置爲可往復動作自如，其之一端連結在前述 桿之驅動桿，及固定在前述驅動桿之可動鐵心，及 可動鐵心相向，比起前述可動鐵心更配置在前述操 之固定鐵心，及配置在前述可動鐵心與前述固定鐵 圍，響應投入指令或投入操作，產生電磁力，將此 作爲使前述可動鐵心與前述固定鐵心接觸用之操作 與前述驅動桿，響應開放指令或開放操作，使前述 之產生停止之電磁鐵，及與前述電磁鐵鄰接，配置 爲同軸 各操作 與前述 作桿側 心的周 電磁力 力而付 與前述 桿，藉 所伴隨 產生反 鐵心與 之拉開 置，其 爲同軸 各操作 與前述 作桿側 心的周 電磁力 力而付 電磁力 在前述 -21 - 1246702 (5) 驅動桿之周圍，響應前述投入指令或投入操作，產生與由 前述電磁鐵所產生之電磁力相同方向之電磁力，將此電磁 力當成使前述可動鐵心與前述固定鐵心接觸用之操作力而 付與則述驅動桿之永久磁鐵，及連結於前述驅動桿，藉由 前述電磁力之產生所伴隨之前述驅動桿的移動，積蓄彈力 ，在前述電磁力之產生停止時，將前述積蓄之彈力當成使 前述可動鐵心與前述固定鐵心相互分離之操作力而付與前 述驅動桿之拉開彈簧而成。 1 2 .如申請專利範圍第1項所記載之真空開關裝置，其 中，前述複數之操作器係具備：與前述各操作桿成爲同軸 心，配置爲可往復動作自如，其之一端連結在前述各操作 桿之驅動桿，及固定在前述驅動桿之可動鐵心，及與前述 可動鐵心相向，比起前述可動鐵心更配置在前述操作桿側 之固定鐵心，及配置在前述可動鐵心與前述固定鐵心的周 圍，響應投入指令或投入操作，產生電磁力，將此電磁力 作爲使前述可動鐵心與前述固定鐵心接觸用之操作力而付 與前述驅動桿，響應開放指令或開放操作，產生與前述電 磁力反向之電磁力之電磁鐵，及與前述電磁鐵鄰接，配置 在前述驅動桿之周圍，響應前述投入指令或投入操作，產 生與由前述電磁鐵所產生之電磁力相同方向之電磁力，將 此電磁力當成使前述可動鐵心與前述固定鐵心接觸用之操 作力而付與前述驅動桿之永久磁鐵，及連結於前述驅動桿 ，藉由使前述可動鐵心與固定鐵心接觸用之操作力所伴隨 之前述驅動桿的移動，積蓄彈力，在由前述電磁力產生反 -22- (6) 1246702 向之電磁力時，將前述積蓄之彈力當成使前述可動鐵心與 前述固定鐵心相互分離之操作力而付與前述驅動桿之拉開 彈簧而成。

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