WO2015045742A1 - 電力用機器 - Google Patents

電力用機器 Download PDF

Info

Publication number
WO2015045742A1
WO2015045742A1 PCT/JP2014/072869 JP2014072869W WO2015045742A1 WO 2015045742 A1 WO2015045742 A1 WO 2015045742A1 JP 2014072869 W JP2014072869 W JP 2014072869W WO 2015045742 A1 WO2015045742 A1 WO 2015045742A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
porcelain
crank
contact portion
operation rod
tube
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/072869
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
恵佑 宇田川
腰塚　正
網田　芳明
Original Assignee
株式会社 東芝
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 東芝 filed Critical 株式会社 東芝
Publication of WO2015045742A1 publication Critical patent/WO2015045742A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/42—Driving mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/42—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/46—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using rod or lever linkage, e.g. toggle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/46—Interlocking mechanisms
    • H01H33/52—Interlocking mechanisms for interlocking two or more switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/56—Gas reservoirs

Definitions

  • the embodiment of the present invention relates to a power device such as a large-capacity two-point breaker capable of breaking from a small current to a large current.
  • a power breaker or a substation is provided with a circuit breaker that quickly cuts off an abnormal current when an accident occurs.
  • a circuit breaker an insulator circuit breaker (for example, Patent Document 1) in which an arc extinguishing chamber is built in a porcelain porcelain pipe, a tank type circuit breaker in which an arc extinguishing chamber is arranged in a metal tank, and the like are known.
  • an insulator type circuit breaker used for a circuit of 300 kV or less has a supporting insulator tube installed on a casing containing a driving device and the like, and a porcelain insulator tube is further provided above the supporting insulator tube.
  • ⁇ ⁇ I-shaped the porcelain porcelain pipe has an arc extinguishing chamber, it is supported at a high position around 5 m above the ground, and a sufficient insulation distance can be secured.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the entire 2-point insulator type circuit breaker
  • FIG. 5 (a) is an enlarged cross-sectional view of the insulator type circuit breaker showing the closing state before the interruption operation
  • FIG. 5 (b) is the completion of the interruption operation. It is an expanded sectional view of the insulator type circuit breaker which shows a state.
  • the insulator circuit breaker is provided with a casing 3 installed on the ground, and a direct-acting drive device 30 is accommodated in the casing 3.
  • the direct-acting drive device 30 is a device that exerts a linear drive force mainly using hydraulic pressure or a spring as a drive source.
  • a plurality of supporting rods 4 are fixed to the upper surface of the casing 3.
  • the support rod 4 is arranged in a straight line with its axial direction perpendicular to the ground.
  • An insulating operation rod 9 extending in the axial direction of the support rod 4 is installed inside the support rod 4.
  • the upper end portion of the insulating operation rod 9 extends upward from the upper end portion of the support rod tube 4.
  • the insulating operation rod 9 receives the driving force of the driving device 30 and reciprocates in the axial direction of the supporting rod tube 4, that is, in the vertical direction.
  • a center piece 6 is attached to the upper end of the supporting rod 4 so that its axial direction extends horizontally.
  • a lever (not shown) is disposed inside the center piece 6, and the upper end of the insulating operation rod 9 is connected to the lever.
  • an operating rod 8 (shown in FIG. 5) housed in each porcelain porcelain tube 5 is connected to the lever. That is, the insulating operation rod 9 and the operation rod 8 are connected via the lever. At this time, the moving direction of the insulating operating rod 9 and the moving direction of the operating rod 8 are turned 90 degrees by the lever.
  • the two porcelain soot tubes 5 are attached to both ends of the center piece 6, are perpendicular to the axial direction of the support soot tube 4 and are horizontal to the ground, and the two soot tubes 5 are arranged in a straight line. .
  • the two porcelain soot tubes 5 have a bilaterally symmetric configuration with the support soot tube 4 as a center and a T-shape.
  • each porcelain porcelain tube 5 An arc extinguishing chamber is disposed inside each porcelain porcelain tube 5 and is filled with an arc extinguishing gas such as SF6 gas. These two porcelain porcelain tubes 5 are connected in series with the center piece 6 interposed therebetween. On the left and right ends of each porcelain porcelain tube 5, lead terminals 7 are provided. The lead terminal 7 is connected to an arc extinguishing chamber inside the porcelain porcelain tube 5.
  • an arc extinguishing chamber is disposed inside each porcelain porcelain tube 5 and is filled with an arc extinguishing gas such as SF6 gas.
  • the arc extinguishing chamber of the porcelain porcelain tube 5 is composed of a first contact portion and a second contact portion that are arranged to face each other.
  • the first contact portion is defined as the movable contact portion 1 that can reciprocate along the axial direction of the porcelain porcelain tube 5, and the second contact portion is opposed contact fixed inside the porcelain porcelain tube 5.
  • the movement direction of the movable contact portion 1 is defined as the direction on the opposite contact portion 2 side as the front and the opposite side as the rear.
  • a compression space 10 is formed inside the movable contact portion 1.
  • the compression space 10 is a space that is compressed by the retraction of the movable contact portion 1.
  • a movable arc contact 12 is disposed in the movable contact portion 1, and an opposing arc contact 11 that is freely contactable with the movable arc contact 12 is disposed in the opposing contact portion 2.
  • the movable contact portion 1 and the opposed contact portion 2 When the movable contact portion 1 and the opposed contact portion 2 perform a closing operation, the movable arc contact 12 comes into contact with the opposed arc contact 11, and both contact portions 1 and 2 come into contact with each other. Further, when the first contact portion and the second contact portion perform a blocking operation, the movable arc contact 12 is separated from the counter arc contact 11, and the both contact portions 1 and 2 are separated from each other. When the arc contacts 11 and 12 are separated from each other, an arc is generated between them to form an arc space 13.
  • An operating rod 8 is installed on the movable contact portion 1. Further, as described above, the operation rod 8 is connected to the insulating operation rod 9 in the supporting rod tube 4 via the lever in the center piece 6. Therefore, the driving force of a driving device (not shown) in the casing 3 is transmitted to the operating rod 8 via the insulating operating rod 9 and the lever in the center piece 6. As the operating rod 8 moves, the movable contact portion 1 reciprocates in the front-rear direction.
  • the compression space 10 When the movable contact portion 1 moves backward, the compression space 10 is compressed. When the interruption operation proceeds and the opposing arc contact 11 and the movable arc contact 12 are separated, an arc is generated in the arc space 13. Part of the arc energy assists in boosting the compression space 10. When the interruption operation further proceeds and the current zero point is reached as shown in FIG. 5B, the compression space 10 supplies a gas flow to the arc space 13 to extinguish the arc and interrupt the current.
  • the movable contact portion of the arc extinguishing chamber receives a driving force from the driving device via the insulating operation rod, and reciprocates in a direction orthogonal to the moving direction of the insulating operation rod.
  • the linear movement amount of the insulating operation rod 9 determines the reciprocating motion of the movable contact portion 1
  • the insulation operation rod 9 starts to move and finally moves. It takes a long time to reach the movable contact portion 1. That is, the propagation of the operation may be delayed in the circuit breaker operation. Since the circuit breaker plays a role of disconnecting the accident point on the power system from the power system, the stability of the system will increase if the disconnecting work time, that is, the opening time from the time when the opening circuit command is issued until the contact parts are separated from each other, increases. May be damaged.
  • the insulating rod 9 when the insulating rod 9 is elongated, depending on the material, deformation such as expansion or contraction is likely to occur due to the force applied during the reciprocating operation. For example, in the conventional examples shown in FIGS. 4 and 5, when the drive device 30 operates when the current is interrupted, the insulating operation rod 9 is pulled in the ground direction, so that elongation is likely to occur.
  • the size of the insulating operation rod 9 when the size of the insulating operation rod 9 is extended, there may be a variation in the operation speed at the initial stage of opening and the operation speed from the middle to the end of the opening in the breaking process, and the breaking performance becomes unstable.
  • the movement direction of the insulating operation rod 9 that receives the driving force of the driving device 30 and the movement direction of the movable contact portion 1 of the arc extinguishing chamber are the vertical direction and the front-rear direction, and are orthogonal to each other. . Therefore, when the drive energy of the drive device 30 is transmitted to the movable contact portion 1, a loss occurs in the drive energy. Therefore, the drive energy of the drive device 30 is not efficiently used, and the drive device must be enlarged to fill the drive energy loss. Moreover, since levers are indispensable for changing the direction of movement, the number of parts increases and the cost increases.
  • the embodiment of the present invention solves the problems of the prior art as described above, and can exhibit an efficient and stable interrupting performance without increasing the size of the drive device in current interrupting, thereby reducing the size and cost. It is an object to provide the intended power equipment.
  • an embodiment of the present invention is characterized by including the following components (a) to (e).
  • a drive device that is housed in a casing and that uses rotational force as drive force.
  • B One or more porcelain support rods arranged at the top of the casing.
  • C A porcelain soot tube filled with an arc extinguishing gas and disposed in a direction orthogonal to the support soot tube.
  • D A first contact portion disposed opposite to the central axis of the porcelain porcelain tube and capable of reciprocating along the axial direction of the porcelain porcelain tube, and a second contact portion facing the first contact portion.
  • E A crank portion that is connected to the driving device and the first contact portion and converts a rotational force of the driving device into an operating force of the first contact portion.
  • Sectional drawing which shows the whole insulator type circuit breaker in 1st Embodiment by this invention.
  • Sectional drawing which shows the whole insulator type circuit breaker in 3rd Embodiment by this invention.
  • FIG. 1 is a sectional view showing the entire two-point insulator type circuit breaker according to the first embodiment of the present invention.
  • a casing 3 installed on the ground is provided in the first embodiment, and a driving device 31 is accommodated in the casing 3.
  • the driving device 31 is a motor that uses a rotational force as a driving force.
  • the insulating operation rod 9 is attached to the drive device 31.
  • the insulating operation rod 9 receives the rotational force from the driving device 31 and rotates around the central axis.
  • Crank portions 14 a and 14 b having a convex shape are provided integrally with the insulating operation rod 9.
  • the crank portion 14a is provided near the upper end portion of the insulating operation rod 9, and the crank portion 14b is provided below the crank portion 14a.
  • the protruding direction of the convex portions of the crank portions 14a and 14b is orthogonal to the axial direction of the insulating operation rod 9, and is horizontal to the ground. Further, the protruding directions of the convex portions of the crank portions 14a and 14b are opposite to each other, with the upper crank portion 14a facing the right side in FIG. 1 and the lower crank portion 14b facing the left side in FIG.
  • both the upper crank portion 14a and the lower crank 14b have the operating rod 8 rotatably connected to the outside of the convex portion, that is, the tip portion of the protruding portion. That is, the mounting direction of the operating rod 8 with respect to the crank portions 14a and 14b is the same in the upper crank portion 14a and the lower crank 14b.
  • the movable contact portion 1 is in the advanced state.
  • At least one supporting porcelain tube 4 made of porcelain is fixed to the upper surface of the casing 3.
  • a center piece 6 a is attached to the upper end portion of the support rod tube 4, and a center piece 6 b is attached to the connection portion between the support rod tube 4 and the support rod tube 4.
  • a porcelain soot tube 5 is attached to the right end of the center piece 6a, and a porcelain soot tube 5 is attached to the left end of the center piece 6a.
  • Each of these two porcelain porcelain pipes 5 has an arc extinguishing chamber and is filled with an arc extinguishing gas.
  • Each porcelain porcelain tube 5 is arranged at a position where a sufficient insulation distance from the ground can be secured.
  • Each porcelain insulator tube 5 is arranged in a direction orthogonal to the axial direction of the support insulator tube 4 (a direction in which the axial direction of the porcelain insulator tube 5 is parallel to the ground).
  • the two porcelain soot tubes 5 are not T-shaped with the support soot tube 4 as the center, but are vertically displaced.
  • Each porcelain porcelain tube 5 is provided with a movable contact portion 1 that can reciprocate along the axial direction.
  • Each movable contact portion 1 is provided with an operating rod 8, and the end of the operating rod 8 is rotatably connected to the convex portions of the crank portions 14a and 14b.
  • the movable contact portion 1 including the operation rod 8 integrally moves backward while the crank portions 14a and 14b rotate 180 degrees by a distance corresponding to the arm length of the crank portions 14a and 14b.
  • the compression space 10 supplies a gas flow to the arc space 13, extinguishes the arc, and interrupts the current.
  • the drive device 31 is operated by a rotary motion of a motor or the like so that the insulating operation rod 9 is further rotated 180 degrees and is connected to the crank portions 14a and 14b. 8 moves forward in the axial direction of the arc extinguishing chamber.
  • the crank portions 14a and 14b rotate 180 degrees by a distance corresponding to the arm length of the crank portions 14a and 14b
  • the movable contact portion 1 including the operation rod 8 moves integrally, and the crank portion 14a. , 14b return to the original position.
  • the circuit breaker ends the closing operation.
  • the insulating operation rod 9 and the crank portions 14a and 14b are rotated using the rotational force of the driving device 31, and the reciprocating motion of the arc extinguishing chamber is realized using the rotational motion of the crank portions 14a and 14b. To do. For this reason, in the breaking operation of the circuit breaker, it is not necessary to move the insulating operation rod 9 in the axial direction.
  • the insulating operation rod 9 is elongated using a plurality of support rods 4, there is no fear that the propagation of the blocking operation via the insulating operation rod 9 is delayed. That is, even when the insulation operation rod 9 is lengthened to ensure a large insulation distance, there is no possibility that the opening time from when the opening command is issued until the contact parts are separated from each other increases. Therefore, the stability of the system can be obtained while ensuring a sufficient insulation distance, and the reliability as a circuit breaker is improved.
  • the insulating operation rod 9 can avoid deformation due to expansion and contraction. . Therefore, the speed of the blocking operation does not vary due to the deformation of the insulating operation rod 9, and the instability of the blocking performance can be suppressed.
  • a circuit breaker having an efficient and stable breaking performance can be realized at low cost without enlarging the driving device 31 in current breaking.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of the blocking portion in the second embodiment.
  • the basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the feature is that the arm length 15a of the upper crank portion 14a is different from the arm length 15b of the lower crank portion 14b. It is in.
  • the arm length 15a is longer than the arm length 15b.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the movable contact including the operation rod 8 is performed while the crank portions 14a and 14b rotate 180 degrees at a distance corresponding to the rotation radius of the crank portions 14a and 14b.
  • the child part 1 moves integrally.
  • the moving distance of the movable contact portion 1 is different between the two porcelain insulators 5.
  • the circuit breaker is completely turned on when the crank portion 14 is returned to its original position by further rotating 180 degrees.
  • the arm length 15a of the crank portion 14a and the arm length 15b of the crank portion 14b are different.
  • the moving distance of the movable contact portion 1 of the arc extinguishing chamber can be set differently. For this reason, arc extinguishing chambers having different ratings can be used simultaneously.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an entire insulator breaker according to the third embodiment.
  • the feature of the third embodiment is as follows. That is, in the third embodiment, the crank portions 14a and 14b are provided with the protruding directions of the convex portions in the same direction with the insulating operation rod 9 as the center.
  • the operating rod 8 is rotatably connected to the inside of the convex portion, that is, the concave portion.
  • the operation rod 8 is rotatably connected to the outside of the projection, that is, the tip of the protrusion.
  • the movable contact portion 1 is retracted and separated from the opposing contact portion 2.
  • the movable contact portion 1 is advanced and is in contact with the opposing contact portion 2.
  • the movable contact portion 1 accommodated in the upper porcelain soot tube 5 is retracted and cut off, and the movable contact portion 1 accommodated in the lower porcelain soot tube 5 is movable.
  • the side contact portion 1 moves forward and is in the input state.
  • the insulating operating rod 9 rotates from this state, the recessed portion of the upper crank portion 14a and the operating rod 8 connected thereto move to the right in FIG. 3 and move forward in the axial direction of the arc extinguishing chamber.
  • the movable movable contact portion 1 performs a closing operation.
  • the operating rod 8 is positioned at the tip of the protruding portion of the upper crank portion 14a.
  • the operation rod 8 is connected to the tip of the protruding portion of the crank portion 14a, and the operation rod 8 is connected to the recessed portion of the crank portion 14b, so that the two arc extinguishing chambers are reversed. It is possible to operate in the direction. Therefore, a plurality of circuit breakers having different operation timings can be provided simultaneously, and various situations can be handled.
  • the arm lengths 15a and 15b of the crank portions 14a and 14b are set to be the same, but the arm lengths 15a and 15b of the crank portions 14a and 14b may be set to be different from each other.
  • the insulator type circuit breaker it can implement also with a tank type circuit breaker.
  • the two-point breaker is a typical example, but it can also be used for a one-point break, and even for a two-point break, one is a gas breaker and the other is a vacuum breaker or disconnection. It is also possible to use it as a composite power device such as a container.

Landscapes

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

Abstract

電流遮断において駆動装置を大型化させることなく、効率的で安定した遮断性能を発揮でき、コンパクト化及びコストの低減化を図る。ケーシング(３)内に駆動装置(３１)を収納し、駆動装置(３１)には絶縁操作ロッド(９)を取り付ける。絶縁操作ロッド(９)は駆動装置(３１)からの回転力を受けて中心軸を中心に回転する。絶縁操作ロッド(９)に対して一体的に、凸部形状を持つクランク部(１４ａ，１４ｂ)を設ける。クランク部(１４ａ，１４ｂ)は、絶縁操作ロッド(９)を中心にして１８０度反転した位置に配置する。ケーシング(３)の上面部に支持碍管(４)を少なくとも１つ以上固定し、支持碍管(４)上端部にセンターピース(６ａ)を介して磁器碍管(５)を取り付け、支持碍管(４)と支持碍管(４)の接続部にセンターピース(６ｂ)を介して磁器碍管(５)を取り付ける。

Description

電力用機器
　本発明の実施形態は、小電流から大電流まで遮断可能な大容量の２点切り遮断器などの電力用機器に関する。
　電力系統には、電力の安定供給のために様々な電力用機器が設けられている。例えば、発電所や変電所などには事故発生時の異常電流を速やかに遮断する遮断器が設けられている。遮断器としては、消弧室を磁器碍管に内蔵する碍子形遮断器（例えば、特許文献１）や、消弧室を金属タンク内に配置するタンク形遮断器などが知られている。
　碍子形遮断器のうち、３００ｋＶ以下の回路に使用される碍子形遮断器は、駆動装置等を収納したケーシングの上に支持碍管を設置し、この支持碍管のさらに上に磁器碍管を設置して、碍管をＩ字型に構成する。磁器碍管は消弧室を内蔵するが、地上５ｍ前後の高い位置に支持されることになり、十分な絶縁距離を確保することが可能である。
　これに対して、３００ｋＶ以上の高電圧回路に使用される碍子形遮断器になると、消弧室を２台直列に接続した２点切り遮断器が主流である。この場合、支持碍管を１つ以上使って地上から必要な絶縁距離を確保するが、消弧室を２台直列に接続するので、２本の磁器碍管については支持碍管を中心として水平に取り付け、碍管をＴ字型に配置するのが一般的である。
　ここで、図４及び図５を用いて、碍管がＴ字型となる２点切りの碍子形遮断器について具体的に説明する。図４は２点切りの碍子形遮断器全体の断面図、図５（ａ）は遮断動作前の投入状態を示す碍子形遮断器の拡大断面図、図５（ｂ）は遮断動作が完了した状態を示す碍子形遮断器の拡大断面図である。
　図４に示す２点切りの碍子形遮断器は、磁器製の支持碍管４と２本の磁器碍管５とを有するＴ字型の碍子形遮断器である。碍子形遮断器には地面に設置されるケーシング３が設けられており、ケーシング３の内部には直動形の駆動装置３０が収納されている。直動形の駆動装置３０は、主に油圧もしくはバネを駆動源として直線的な駆動力を発揮する装置である。
　ケーシング３の上面部に支持碍管４が複数固定されている。支持碍管４は、その軸方向が地面に対して垂直になって一直線状に配置されている。支持碍管４内部には支持碍管４の軸方向に延びる絶縁操作ロッド９が貫通して設置されている。絶縁操作ロッド９の上端部は支持碍管４上端部より上方に延びている。絶縁操作ロッド９は駆動装置３０の駆動力を受けて支持碍管４の軸方向つまり上下方向に往復動する。
　支持碍管４上端部には軸方向が水平に延びるセンターピース６が取り付けられている。センターピース６の内部には図示しないレバーが配置されており、このレバーは絶縁操作ロッド９の上端部が連結されている。また、レバーには各磁器碍管５内に収納される操作ロッド８（図５に図示）が連結されている。つまり、レバーを介して絶縁操作ロッド９と操作ロッド８とが連結される。このとき、絶縁操作ロッド９の移動方向と操作ロッド８の移動方向はレバーにより９０度方向転換される。
　２本の磁器碍管５はセンターピース６の両端部に取り付けられ、支持碍管４の軸方向と直交して地面に対して水平であり、且つ２本の碍管５が一直線状上に配置されている。このため、２本の磁器碍管５は支持碍管４を中心として、Ｔ字型となるような左右対称の構成となっている。
　各磁器碍管５の内部には消弧室が配置されるとともにＳＦ６ガスなどの消弧性ガスが充填されている。これら２本の磁器碍管５はセンターピース６を挟んで直列に接続されている。各磁器碍管５の左右の端部には引出し端子７が設けられている。引出し端子７は磁器碍管５内部の消弧室に接続されている。
　続いて図５を用いて磁器碍管５の内部構成について説明する。磁器碍管５の消弧室は、互いに対向配置される第１接触子部と第２接触子部とから構成される。このうち、第１接触子部は、磁器碍管５の軸方向に沿って往復動自在な可動接触子部１として定義され、第２接触子部は磁器碍管５の内部に固定されている対向接触子部２として定義される。なお、以下の説明では、可動接触子部１の移動方向は対向接触子部２側の方向を前方とし、その反対側を後方とする。
　可動接触子部１の内部には圧縮空間１０が形成されている。圧縮空間１０は可動接触子部１の後退により圧縮される空間である。また、可動接触子部１には可動アーク接触子１２が配置され、対向接触子部２には可動アーク接触子１２に対し接離自在な対向アーク接触子１１が配置されている。
　可動接触子部１と対向接触子部２が投入動作を行うとき、可動アーク接触子１２は対向アーク接触子１１に接触して、両接触子部１，２は互いに接する。また、第１接触子部と第２接触子部が遮断動作を行うとき、可動アーク接触子１２は対向アーク接触子１１から離れ、両接触子部１，２は互いに離れる。両アーク接触子１１，１２が離れるとき、両者の間にはアークが発生してアーク空間１３が形成される。
　可動接触子部１には操作ロッド８が設置されている。また、前述したように操作ロッド８は、センターピース６内のレバーを介して支持碍管４内の絶縁操作ロッド９と連結されている。そのため、ケーシング３内の駆動装置（図示せず）の駆動力が、絶縁操作ロッド９およびセンターピース６内のレバーを介して、操作ロッド８に伝達される。そして操作ロッド８の移動により可動接触子部１が前後方向に往復動する。
　以上の構成を有する碍子形遮断器の遮断動作について説明する。図５（ａ）に示した投入状態から、ケーシング３内の駆動装置（図示せず）が駆動を始めると、絶縁操作ロッド９に下方向の力が加わり、絶縁操作ロッド９は地面方向に引っ張られるように下降を開始する。このとき、センターピース６内のレバーを介して、絶縁操作ロッド９の移動方向と直交する水平方向の力が操作ロッド８に加わり、この操作ロッド８を含む可動接触子部１が一体となって、図面右方向に後退する（図５の（ａ）から（ｂ）へ）。
　可動接触子部１が後退すると、圧縮空間１０は圧縮される。遮断動作が進行して対向アーク接触子１１と可動アーク接触子１２が開離すると、アーク空間１３にアークが発生する。アークのエネルギーのうち一部が圧縮空間１０を昇圧させる補助をする。さらに遮断動作が進行して図５（ｂ）に示すように電流零点を迎えると、圧縮空間１０はアーク空間１３へガス流を供給して、アークを消弧して電流を遮断する。
　また、高電圧回路に使用される２点切りのタンク形遮断器でも、上記碍子形遮断器と同様に、駆動装置を中心として左右対称に消弧室を配置することが主流である。ここでも、消弧室の可動接触子部は、絶縁操作ロッドを介して駆動装置からの駆動力を受け、絶縁操作ロッドの移動方向と直交する方向に往復動するようになっている。
特開２００３－２１７３７３号公報
　ところで、碍子形遮断器やタンク形遮断器の大容量化が進むと、絶縁距離の確保が重要である。このため、支持碍管を複数用いたり、金属タンクを大形化したりすることが多い。したがって、駆動装置３０から可動接触子部１までの距離が長くなり、駆動装置３０の駆動力を可動接触子部１に伝える絶縁操作ロッド９は長尺化する傾向にある。
　絶縁操作ロッド９の直線的な移動量が可動接触子部１の往復動を決定する構成では、絶縁操作ロッド９が長尺化すれば、絶縁操作ロッド９が移動を開始してから最終的に可動接触子部１に伝わるまでの所要時間は長くかかる。つまり、遮断器の遮断動作において動作の伝播が遅れるおそれがある。遮断器は電力系統上の事故点を電力系統から切り離す役割を担う機器なので、切り離し作業時間すなわち開路指令の発令から接触子部同士が開離するまでの開極時間が増えると、系統の安定性が損なわれる可能性がある。
　また、絶縁操作ロッド９が長尺化すると、材質によっては往復動作時にかかる力によって、伸びもしくは縮み等の変形が起こり易い。例えば、図４、図５に示した従来例では、電流遮断時に駆動装置３０が動作すると、絶縁操作ロッド９は地面方向に引っ張られるので、伸びが発生し易い。絶縁操作ロッド９の寸法が伸びると、遮断過程にて開極初期の動作速度と、その開極中期から終期の動作速度で、ばらつきが生じることがあり、遮断性能が不安定になる。
　さらに、従来では、駆動装置３０の駆動力を受ける絶縁操作ロッド９の運動方向と、消弧室の可動接触子部１の運動方向は、上下方向と前後方向であって、互いに直交している。そのため、駆動装置３０の駆動エネルギーが可動接触子部１に伝わる際、駆動エネルギーにロスが生じる。したがって、駆動装置３０の駆動エネルギーを効率良く使用していることにはならず、駆動エネルギーのロスを埋めるべく駆動装置を大きくしなくてはならない。しかも、運動方向を変換させるために、レバーなども不可欠なので、部品点数も多くなり費用面でもコスト高となる。
　本発明の実施形態は、以上のような従来技術の課題を解決し、電流遮断において駆動装置を大型化させることなく、効率的で安定した遮断性能を発揮でき、コンパクト化及びコストの低減化を図った電力用機器を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の実施形態は、次の構成要素（ａ）～（ｅ）を備えたことを特徴とする。
（ａ）ケーシングに収納され駆動力として回転力が用いられる駆動装置。
（ｂ）前記ケーシングの上部に配置された１つ以上の磁器製の支持碍管。
（ｃ）消弧性ガスが充填され前記支持碍管に対して直交方向に配置された磁器碍管。
（ｄ）前記磁器碍管の中心軸上に対向配置され、前記磁器碍管の軸方向に沿って往復動自在な第１接触子部および第１接触子部に対向する第２接触子部。
（ｅ）前記駆動装置および前記第１接触部に連結され、前記駆動装置の回転力を前記第１接触部の動作力に変換するためのクランク部。
本発明による第１の実施形態で碍子形遮断器全体を示す断面図。 本発明による第２の実施形態で遮断部周辺の拡大断面図。 本発明による第３の実施形態で碍子形遮断器全体を示す断面図。 従来技術の碍子形遮断器全体を示す断面図。 図４の碍子形遮断器の拡大断面図であり、（ａ）は遮断動作前の投入状態を示し、（ｂ）は遮断動作の完了状態を示す。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、図４および図５に示した従来例と同一の構成部材に関しては同一符号を付して説明は省略する。
（１）第１の実施形態
［１－１．構成］
　図１は本発明の第１の実施形態に係る２点切り碍子形遮断器全体を示す断面図である。図１に示すように、第１の実施形態には地面に設置されるケーシング３が設けられ、このケーシング３内には駆動装置３１が収納されている。駆動装置３１は駆動力として回転力が用いられるモーターなどである。
　駆動装置３１には絶縁操作ロッド９が取り付けられている。絶縁操作ロッド９は駆動装置３１からの回転力を受けて中心軸を中心に回転するようになっている。絶縁操作ロッド９に対して一体的に、凸部形状を持つクランク部１４ａ，１４ｂが設けられている。クランク部１４ａは絶縁操作ロッド９の上端部付近に設けられ、クランク部１４ｂはクランク部１４ａの下方に設けられている。
　クランク部１４ａ，１４ｂの凸部の突出方向は、絶縁操作ロッド９の軸方向に対して直交しており、地面に対して水平方向となっている。また、クランク部１４ａ，１４ｂの凸部の突出方向の向きは、互いに反対方向であり、上側のクランク部１４ａでは図１の右側、下側のクランク部１４ｂでは図１の左側を向いている。
　つまり、クランク部１４ａ，１４ｂは、絶縁操作ロッド９を中心にして１８０度反転した位置に配置されている。クランク部１４ａ，１４ｂの回転半径となるアーム長は同一の長さに設定されている。これらクランク部１４ａ，１４ｂが、駆動装置３１の回転力を可動接触子部１の動作力に変換する部分である。
　図１に示した状態では、上側のクランク部１４ａおよび下側のクランク１４ｂは共に、凸部の外側つまり突出部の先端部分に操作ロッド８が回動自在に接続されている。つまり、クランク部１４ａ，１４ｂに対する操作ロッド８の取り付け方向は、上側のクランク部１４ａと下側のクランク１４ｂとで同じである。このとき、２本の磁器碍管５では可動側接触子部１が前進した投入状態にある。
　ケーシング３の上面部には磁器製の支持碍管４が少なくとも１つ以上固定されている。支持碍管４上端部にはセンターピース６ａが取り付けられ、支持碍管４と支持碍管４の接続部にはセンターピース６ｂが取り付けられている。センターピース６ａの右端部には磁器碍管５が取り付けられ、センターピース６ａの左端部には磁器碍管５が取り付けられている。これら２本の磁器碍管５にはそれぞれ消弧室が内蔵されると共に、消弧性ガスが充填されている。また、磁器碍管５はそれぞれ、地面との絶縁距離が十分確保できる位置に配置されている。
　各磁器碍管５は支持碍管４の軸方向に対して直交する向き（磁器碍管５の軸方向が地面に対して平行になる向き）に配置されている。第１の実施形態では、２本の磁器碍管５が、支持碍管４を中心としたＴ字型ではなく、上下にずれた構成となっている。各磁器碍管５には軸方向に沿って往復動自在な可動接触子部１が設けられている。各可動接触子部１には操作ロッド８が設けられており、操作ロッド８の端部はクランク部１４ａ，１４ｂの凸部に回動自在に接続されている。
［１－２．作用］
　第１の実施形態が遮断動作を開始すると、駆動装置３１のモーターなどの回転運動により、絶縁操作ロッド９が回転し、絶縁操作ロッド９と一体的に設けられたクランク部１４ａ，１４ｂが回転する。クランク部１４ａ，１４ｂの回転により、クランク部１４ａ，１４ｂに接続された操作ロッド８が消弧室の軸方向の後方へと移動する。
　すなわち、クランク部１４ａ，１４ｂのアーム長に応じた距離を、クランク部１４ａ，１４ｂが１８０度回転する間に、操作ロッド８を含む可動接触子部１が一体的に後方に移動する。可動接触子部１が後退すると、図５に示した従来例と同じく、圧縮空間１０がアーク空間１３へガス流を供給し、アークを消弧して電流を遮断する。
　また、第１の実施形態が投入動作を実施する場合には、駆動装置３１はモーターなどの回転運動により、絶縁操作ロッド９がさらに１８０度回転し、クランク部１４ａ，１４ｂと接続された操作ロッド８が消弧室の軸方向の前方へと移動する。このとき、クランク部１４ａ，１４ｂのアーム長に応じた距離を、クランク部１４ａ，１４ｂが１８０度回転することで、操作ロッド８を含む可動接触子部１が一体的に移動してクランク部１４ａ，１４ｂが元の位置に戻る。これにより、遮断器は投入動作を終了する。
［１－３．効果］
　第１の実施形態では、駆動装置３１の回転力を用いて絶縁操作ロッド９およびクランク部１４ａ，１４ｂを回転させ、クランク部１４ａ，１４ｂの回転運動を利用して消弧室の往復運動を実現する。このため、遮断器の遮断動作において、絶縁操作ロッド９を軸方向に移動させる必要がない。
　そのため、支持碍管４を複数用いて絶縁操作ロッド９が長尺化しても、絶縁操作ロッド９を介した遮断動作の伝播が遅れる心配がない。つまり、大きな絶縁距離を確保すべく、絶縁操作ロッド９を長くした場合でも、開路指令の発令から接触子部同士が開離するまでの開極時間が増大するおそれがない。したがって、絶縁距離を十分に確保しつつ、系統の安定性を獲得することができ、遮断器としての信頼性が向上する。
　また、第１の実施形態においては、遮断器の遮断動作時および投入動作時に、絶縁操作ロッド９に対し軸方向の力が加わらないので、絶縁操作ロッド９は伸縮による変形を回避することができる。したがって、絶縁操作ロッド９の変形により遮断動作の速度がばらつくことがなく、遮断性能の不安定性を抑制することができる。
　さらに、絶縁操作ロッド９の軸方向という直線的な移動力を利用する場合と比べて、絶縁操作ロッド９の回転力を利用する第１の実施形態では、駆動エネルギーを低減することが容易であり、駆動装置３１の小型化に寄与することができる。しかも、第１の実施形態では運動方向を変換させるためのレバーなども不要になり、部品点数を削減して費用面でも有利となる。以上のような実施形態によれば、電流遮断において、駆動装置３１を大型化させることなく、効率的で安定した遮断性能を有する遮断器を低コストで実現することができる。
［２．第２の実施形態］
［２－１．構成］
　図２を用いて第２の実施形態を説明する。図２は第２の実施形態における遮断部周辺の拡大断面図である。第２の実施形態の基本的な構成は、上記第１の実施形態と同様であり、その特徴は上側のクランク部１４ａのアーム長１５ａと、下側のクランク部１４ｂのアーム長１５ｂが異なる点にある。第２の実施形態では、アーム長１５ａの方がアーム長１５ｂよりも長くなっている。なお、前記第１の実施形態と同一の構成部材に関しては同一符号を付して説明は省略する。
［２－２．作用］
　第２の実施形態でも、上記第１の実施形態と同じく、クランク部１４ａ，１４ｂの回転半径に応じた距離を、クランク部１４ａ，１４ｂが１８０度回転する間に、操作ロッド８を含む可動接触子部１が一体的に移動する。このとき、第２の実施形態では２つのクランク部１４ａ，１４ｂのアーム長１５ａ，１５ｂが異なるため、可動側接触子部１の移動距離が２本の磁器碍管５で相違が生じる。当然のことながら、さらにもう１８０度回転し、クランク部１４がもとの位置に戻ると、遮断器は完全に投入することになる。
［２－３．効果］
　以上のような第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態の持つ効果に加えて、クランク部１４ａのアーム長１５ａと、クランク部１４ｂのアーム長１５ｂを相違させたので、２つの消弧室の可動側接触子部１の移動距離を異なるように設定することができる。そのため、定格の異なる消弧室を同時に使用することが可能となる。
　したがって、遮断責務に応じた遮断器のバリエーションを増やすことができる。しかも、クランク部１４ａ，１４ｂのアーム長１５ａ，１５ｂを変更することで可動側接触子部１の移動距離を簡単に調整することができ、過剰スペックによるコストの増大も抑えることが可能となる。
［３．第３の実施形態］
［３－１．構成］
　図３を用いて第３の実施形態を説明する。図３は第３の実施形態に係る碍子形遮断器全体を示す断面図である。第３の実施形態の特徴は次の点にある。すなわち、第３の実施形態では、クランク部１４ａ，１４ｂは絶縁操作ロッド９を中心として凸部の突出方向が同じ向きに設けられている。
　図３に示した状態では、上側のクランク部１４ａは凸部の内側つまり凹んだ部分に操作ロッド８が回動自在に接続されている。一方、下側のクランク１４ｂでは凸部の外側つまり突出部の先端部分に操作ロッド８が回動自在に接続されている。このとき、上側の磁器碍管５では可動側接触子部１が後退して対向接触子部２と離れた遮断状態にある。一方、下側の磁器碍管５では可動側接触子部１が前進して対向接触子部２と接した投入状態にある。
　このような第３の実施形態では、クランク部１４ａ，１４ｂに対する操作ロッド８の取り付け方向が、上側のクランク部１４ａと下側のクランク１４ｂとで１８０度逆になっている。なお、クランク部１４ａ，１４ｂのアーム長は同一に設定されている。また、前記第１の実施形態と同一の構成部材に関しては同一符号を付して説明は省略する。
［３－２．作用］
　第３の実施形態において、駆動装置３１の回転運動により、クランク部１４ａ，１４ｂを有する絶縁操作ロッド９が回転し、このクランク部１４ａ，１４ｂと接続された各操作ロッド８が移動する。このとき、クランク部１４ａ，１４ｂの突出部の突出方向が同じであるが、操作ロッド８の取り付け方向が１８０度逆となっている。そのため、各操作ロッド８並びに操作ロッド８を含む各可動側接触子部１は、同一方向に移動するものの、一方が投入動作であれば、他方は遮断動作である。
　先に述べたように、図３に示した状態では、上側の磁器碍管５に収納された可動側接触子部１は後退して遮断状態にあり、下側の磁器碍管５に収納された可動側接触子部１は前進して投入状態にある。この状態から、絶縁操作ロッド９が回転すると、上側のクランク部１４ａの凹んだ部分及びそこに接続された操作ロッド８は、図３の右方向に移動し消弧室の軸方向の前方へと移動可動接触子部１は投入動作を行う。可動接触子部１が投入動作を完了した時点では、上側のクランク部１４ａの突出部の先端部分に操作ロッド８が位置することになる。
　また、下側のクランク部１４ｂの突出部の先端部分及びそこに接続された操作ロッド８もまた、図３の右方向に移動して可動接触子部１は遮断動作を行う。可動接触子部１が遮断動作を完了した時点では、下側のクランク部１４ａの凹んだ分に操作ロッド８が位置することになる。当然のことながら、さらにもう１８０度回転し、クランク部１４ａ，１４ｂがもとの位置に戻ると、クランク部１４ａ側に接続された可動側接触子部１は遮断動作を完了し、クランク部１４ｂ側に接続された可動側接触子部１は投入動作を完了する。
［３－３．効果］
　第３の実施形態によれば、上記第１の実施形態の持つ効果に加えて、次のような独自の効果が得られる。すなわち、第３の実施形態では、クランク部１４ａの突出部の先端部分に操作ロッド８を接続し、クランク部１４ｂの凹んだ部分に操作ロッド８を接続することにより、２つの消弧室を逆方向に動作させることが可能である。したがって、動作タイミングの異なる遮断器を複数同時に備えることができ、様々な状況に対応することができる。
（３）他の実施形態
　上記の実施形態は、本明細書において一例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図するものではない。すなわち、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことが可能である。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
　例えば、第３の実施形態では、クランク部１４ａ，１４ｂのアーム長１５ａ，１５ｂを同一に設定したが、クランク部１４ａ，１４ｂのアーム長１５ａ，１５ｂをそれぞれ異なるように設定してもよい。また、上記の実施形態では、碍子形遮断器としているが、タンク型遮断器でも実施可能である。また、２点切り遮断器を代表に上げているが、１点切り遮断でも用いることができ、さらに２点切りであっても、１つをガス遮断器、もう一つを真空遮断器や断路器などとする複合型の電力用機器として用いることも可能である。
１…可動接触子部
２…対向接触子部
３…ケーシング
４…支持碍管
５…磁器碍管
６、６ａ、６ｂ…センターピース
７…引出し端子
８…操作ロッド
９…絶縁操作ロッド
１０…圧縮空間
１１…対向アーク接触子
１２…可動アーク接触子
１３…アーク空間
１４ａ、１４ｂ…クランク部
１５ａ、１５ｂ…アーム長
３０、３１…駆動装置

Claims (4)

  1. 　ケーシングに収納され駆動力として回転力が用いられる駆動装置と、
    　前記ケーシングの上部に配置された１つ以上の磁器製の支持碍管と、
    　消弧性ガスが充填され前記支持碍管に対して直交方向に配置された磁器碍管と、
    　前記磁器碍管の中心軸上に対向配置され、前記磁器碍管の軸方向に沿って往復動自在な第１接触子部および第１接触子部に対向する第２接触子部と、
    　前記駆動装置および前記第１接触部に連結され、前記駆動装置の回転力を前記第１接触部の動作力に変換するためのクランク部を備えたことを特徴とする電力用機器。
  2. 　前記駆動装置に絶縁操作ロッドを連結し、
    　前記絶縁操作ロッドは前記クランク部を複数設け、
    　前記クランク部のうちの少なくとも１つは、前記絶縁操作ロッドの軸を中心として他のクランク部と１８０度反転した位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載の電力用機器。
  3. 　前記駆動装置に絶縁操作ロッドを連結し、
    　前記絶縁操作ロッドは前記クランク部を複数設け、
    　前記クランク部は前記絶縁操作ロッドの軸を中心として同一方向を向いたクランク部を含み、これら同一方向を向いたクランク部のうち、少なくとも１つには凸部外側に前記第１接触部を連結し、別の１つには凸部内側に前記第１接触部を連結したことを特徴とする請求項１に記載の電力用機器。
  4. 　前記クランク部を複数設け、これらクランク部はアーム長が異なるものを含むことを特徴する請求項１～３のいずれか１項に記載の電力用機器。
PCT/JP2014/072869 2013-09-30 2014-09-01 電力用機器 WO2015045742A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013205403A JP2015069921A (ja) 2013-09-30 2013-09-30 電力用機器
JP2013-205403 2013-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015045742A1 true WO2015045742A1 (ja) 2015-04-02

Family

ID=52742891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/072869 WO2015045742A1 (ja) 2013-09-30 2014-09-01 電力用機器

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2015069921A (ja)
WO (1) WO2015045742A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106252142A (zh) * 2016-08-11 2016-12-21 珠海市可利电气有限公司 紧凑型空气绝缘柜用隔离开关结构
CN108922833A (zh) * 2018-06-20 2018-11-30 国网山东省电力公司滨州市沾化区供电公司 一种机械开关分闸动作机构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57115141U (ja) * 1981-01-09 1982-07-16
JP2003217373A (ja) * 2002-01-18 2003-07-31 Toshiba Corp 複合碍管およびこれを用いた碍子型遮断器、碍子型避雷器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57115141U (ja) * 1981-01-09 1982-07-16
JP2003217373A (ja) * 2002-01-18 2003-07-31 Toshiba Corp 複合碍管およびこれを用いた碍子型遮断器、碍子型避雷器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106252142A (zh) * 2016-08-11 2016-12-21 珠海市可利电气有限公司 紧凑型空气绝缘柜用隔离开关结构
CN108922833A (zh) * 2018-06-20 2018-11-30 国网山东省电力公司滨州市沾化区供电公司 一种机械开关分闸动作机构

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015069921A (ja) 2015-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2930731B1 (en) Self-blast circuit breaker reusing arc heat
CN104576175A (zh) 一种高压双断口断路器
CN102044375A (zh) 真空开关管
CN112038170B (zh) 一种真空断路器的触点操作机构
CN103518246A (zh) 双动作式运动气体绝缘型断路器
CN102903567A (zh) 真空断续器的动力传动装置及具有该装置的真空断路器
WO2015045742A1 (ja) 電力用機器
JP5178967B1 (ja) ガス遮断器
KR200428448Y1 (ko) 가스절연 차단기
CN104465256A (zh) 隔离断路器用灭弧室及使用该灭弧室的隔离断路器
CN105374620A (zh) 真空灭弧室、断路器及真空灭弧室的制造方法
CN105185648A (zh) 一种真空开关管
JP6535610B2 (ja) ガス遮断器
EP2596513B1 (en) Pressure propelled contact system for gas circuit breaker interrupter
JP2010160921A (ja) ガス遮断器
WO2018066119A1 (ja) ガス遮断器
JP6519179B2 (ja) 真空遮断器
JP2007052979A (ja) 高電圧大容量遮断器
CN207367872U (zh) 一种用于负荷开关的灭弧机构
CN201252038Y (zh) 一种灭弧负荷开关
KR100344281B1 (ko) 양방향 구동형 가스 차단기
CN203260522U (zh) 一种快速接地开关
JP2015082368A (ja) ガス遮断器
CN109755065A (zh) 一种用于负荷开关的灭弧机构
JP2888681B2 (ja) 投入抵抗付きガス遮断器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14848429

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14848429

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1