JPH0213407B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はポンピング動作防止機構を備えたし
や断器の油圧操作回路に関する。

〔従来の技術〕 従来から、高電圧、高電流をしや断、投入する
ために、しや断器が使用されている。このしや断
器においては、高速度で高電圧接触子を移動させ
なければならないことから、その操作に油圧を用
いるのが最近の傾向である。この油圧の操作回路
は、油圧シリンダーに操作用の圧油を送る主弁、
主弁に操作用の圧油を送る操作弁、操作弁を駆動
する投入用ソレノイド弁およびしや断用ソレノイ
ド弁にて構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のこの種油圧回路では、ポンピングと呼ば
れる油圧シリンダーの異常動作が問題視されてい
る。これは、安全面からしや断指令が最優先され
ているためにおこる現象で、投入指令の継続中に
しや断指令が出た場合、油圧シリンダーがしや断
動作を行うものの、投入指令が残つているために
しや断動作終了後に自動的に投入動作が行われ、
いずれか一方の指令が解除されるまでこれを繰り
返して、しや断器やその油圧操作回路の破損の原
因となる。

のみならず、ガスしや断器、例えばバツフア形
のガスしや断器では、バツフアシリンダー内の消
弧流体（SF₆ガス等）をバツフアシリンダーある
いはピストンを動かすことにより圧縮して圧力を
高め、その高圧の消弧流体をアークに吹き付けて
消弧することから、ポンピングが起つた場合、バ
ツフアシリンダー内の圧力が十分に上らないこと
があり、その結果、先行の動作によつて発生した
アークを消弧できず、動作不能という重大事故を
招くおそれがある。

本発明はスプール弁利用の安全装置によりポン
ピングを確実に防止し得るしや断器の油圧操作回
路の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の油圧操作回路は、しや断器を操作する
油圧シリンダー、該油圧シリンダーに操作用の圧
油を送る操作弁、該操作弁を駆動する投入用ソレ
ノイド弁およびしや断用ソレノイド弁を有し、前
記操作弁は２つの操作室Ａ，Ｂを有する主弁直接
制御用の第１の油圧作動切換弁と、該油圧作動切
換弁の一方の操作室Ａと前記投入用ソレノイド弁
との間にあつて投入用ソレノイド弁のON動作に
より前記操作室Ａへ流入した圧油を前記ON動作
に連動するスプールの移動により開放し、この状
態を前記スプールの油圧バランスにより投入用ソ
レノイド弁がONのあいだ保持するスプール弁型
式の第２の油圧作動切換弁と、該油圧作動切換弁
へ操作用圧油を送る第３の油圧作動切換弁と、第
１の油圧作動切換弁のいま一方の操作室Ｂとしや
断用ソレノイド弁との間にあつて第１の油圧作動
切換弁の自己保持を担当し、しや断用ソレノイド
弁のON動作により前記自己保持を解除する第４
の油圧作動切換弁とを具有する点に特徴がある。

以下、図面に掲げる実施例により本発明を詳細
に説明する。

〔実施例〕

第１図において、１はしや断器、２はしや断器
１を操作する油圧シリンダー、３は油圧シリンダ
ー２に操作用の圧油を送る主弁、４は主弁３に操
作用の圧油を送る操作弁、５および６は操作弁４
を駆動する投入用ソレノイド弁およびしや断用ソ
レノイド弁をそれぞれ表わしている。

主弁３はＰポート、Ａポート、Ｒポートを有す
る３ポート２位置切換弁の一種で、Ｐ−Ａ間の開
閉を司るポペツト弁３１、ポペツト弁３１にパイ
ロツト圧力をかけるスプリング３５、ポペツト弁
３１の操作ピストン３７、ピストン３７の操作室
３８、ポペツト弁３１に対して独立でＡ−Ｒ間の
開閉を司るポペツト弁３２、およびポペツト弁３
２にパイロツト圧力をかけるスプリング３６を有
しており、スプリング３６の収容室は前記操作室
３８とつながつている。

主弁３のＰポートには油圧シリンダー２のロツ
ド側と、圧油の供給源であるアキユムレーター７
とが接続され、Ａポートは油圧シリンダー２のボ
ア側に接続する。

操作弁４は４つの油圧作動切換弁４１，４２，
４３および４４にて構成されている。

主弁３を直接的に制御する第１の油圧作動切換
弁４１は、ボール弁型式の３ポート２位置切換弁
にて構成され、Ｐ−Ａ間の開閉を司るボール弁４
１１、ボール弁４１１と連結しＡ−Ｒ間の開閉を
司るボール弁４１２、ボール弁４１１，４１２に
パイロツト圧力を加えるスプリング４１５、ボー
ル弁４１１，４１２の操作ピストン４１７、２つ
の操作室４１８，Ａおよび４１９，Ｂを有してい
る。

この弁４１のＰポートには圧油の供給源８が接
続され、Ａポートは主弁３の操作室３８と、後述
する第２の油圧作動切換弁４２の操作室４２９、
第４の油圧作動切換弁４４のＰポートにそれぞれ
接続する。

第１の油圧作動切換弁４１を制御する第２の油
圧作動切換弁４２はP₁、P₂、P₃、ＡおよびＲの
５ポートを有するスプール型式の弁で、P₁ポー
トからの圧油を受け且つＡ−Ｒ間の開閉を司るス
プール４２１、P₂−Ａ間の開閉を司り且つP₃ポ
ートからの圧油を受けるスプール４２２、スプー
ル４２１，４２２にパイロツト圧力を加えるスプ
リング４２５、スプール４２１，４２２の操作ピ
ストン４２７と、２つの操作室４２８，４２９を
有している。

この弁４２のP₁、P₂、P₃の各ポートには投入
用ソレノイド弁５を介して圧油の供給源８が接続
され、Ａポートは第１の油圧作動切換弁４１の操
作室４１８に接続されている。

上記スプール４２１，４２２は左右で異径にで
きていて、４２１の断面積をS₁、４２２の断面積
をS₂とすれば、第１図に示す位置ではP₁、P₂、
P₃の各ポートより圧油を受けた場合、油圧的な
バランスのためスプリング４２５により右方へ押
されたままの状態を維持し、操作ピストン４２７
により強制的に左方へ押された状態（第２図の状
態）では、 （S₂−S₁）×油圧＞スプリング（425）の力 なる設定により、左方へ押された状態でバランス
するよう設計されている。

また、上記操作室４２８，４２９は互いに異な
る方向に操作ピストン４２７を駆動し、双方に圧
油を受けた場合には操作ピストン４２７をバラン
スさせるよう構成されている。

第２の油圧作動切換弁４２を制御する第３の油
圧作動切換弁４３は、ボール弁型式の３ポート２
位置切換弁にて構成され、Ｐ−Ａ間の開閉とＡ−
Ｒ間の開閉を司るボール弁４３１、ボール弁４３
１にプランジヤー４３４を介してパイロツト圧力
を加えるスプリング４３５、ボール弁４３１の操
作ピストン４３７および操作室４３８を有してい
る。

この弁４３のＰポートには圧油の供給源８が接
続され、Ａポートは第２の油圧作動切換弁４２の
操作室４２８に接続する。また、操作室４３８に
は圧油の供給源８が投入用ソレノイド弁５を介し
て接続されている。

第１の油圧作動切換弁４１の自己保持を担当す
る第４の油圧作動切換弁４４は、構造的には上記
した第３の油圧作動切換弁４３と実質的に同じで
あり、ボール弁４４１、スプリング４４５、操作
ピストン４４７、操作室４４８を有している。

この弁４４のＰポートには第１の油圧作動切換
弁４１のＡポートが接続し、Ａポートは同じく第
１の油圧作動切換弁４１の操作室４１９に接続す
る。また、この弁４４の操作室４４８には圧油の
供給源８がしや断用ソレノイド弁６を介して接続
されている。

上記構成になる油圧操作回路の動作は次のとお
りである。

第１図は投入用ソレノイド弁５がOFF、しや
断用ソレノイド弁６もOFFの状態を示している。
この状態では第１の油圧作動切換弁４１のボール
弁４１１がスプリング４１５に押されてＰポート
を塞ぎ、供給源８からの圧油をブロツクすると同
時に、Ａ−Ｒ間を閉き、主弁３の操作室３８の圧
油をタンクに開放し、アキユムレーター７の圧油
が油圧シリンダー２のボア側に行くのを阻止して
いる。したがつて、しや断器１はしや断状態であ
る。

この時、第３の油圧作動切換弁４３は操作室４
３８の圧油をタンクに開放し、ボール弁４３１が
プランジヤー４３４を介してスプリング４３５に
よりＲポートを塞ぎ、供給源８からの圧油をＰポ
ート、Ａポートを介して第２の油圧作動切換弁４
２の操作室４２８に送る。一方、操作室４２９に
圧油は送られていない。また、P₁、P₂、P₃の各
ポートはタンクに通じている。したがつて、スプ
ール４２１，４２２はスプリング４２５によつて
右方へ押しつけられ、P₂−Ａ間を連通させて、
第１の油圧作動切換弁４１の操作室４１８をタン
クにつなげる。

この状態で投入用ソレノイド弁５をONにする
と、供給源８からの圧油が第３の油圧作動切換弁
４３の操作室４３８に送られ、ボール弁４３１を
左方へ移動せしめる。その結果、Ｐ−Ａ間が閉
じ、Ａ−Ｒ間が開き、第２の油圧作動切換弁４２
の操作室４２８をタンクにつなげる。

同時に、供給源８からの圧油は第２の油圧作動
切換弁４２のP₁、P₂、P₃の各ポートに送られ、
P₂ポートに送られた圧油はＡポートを経て第１
の油圧作動切換弁４１の操作室４１８に送られ
る。

この時は、スプール４２１，４２２は、前述し
たとおり油圧的にバランスを保つように構成され
ているので、スプリング４２５により右方へ押さ
れたままである。

第１の油圧作動切換弁４１の操作室４１８に送
られた圧油は、操作ピストン４１７を左方へ移動
させ、Ｐ−Ａ間を開き、Ａ−Ｒ間を閉じる。その
結果、圧油が主弁３の操作室３８に送られ、操作
ピストン３７を左方へ移動させ、Ｐ−Ａ間が開か
れる。油圧シリンダー２はロツド側よりボア側の
ほうが受圧面積が大きいから、Ｐ−Ａ間が開くこ
とにより、アキユムレーター７に蓄えられていた
圧油が油圧シリンダー２のボア側に入り、そのピ
ストンを高速度で移動させ、しや断器１が投入さ
れる。

第１の油圧作動切換弁４１のＡポートより送出
された圧油はまた、第４の油圧作動切換弁４４へ
送られ、そのＰ、Ａポートを経て第１の油圧作動
切換弁４１の操作室４１８へ入り、操作ピストン
４１７を左側テールエンドに保持する。

同圧油はまた、第２の油圧作動切換弁４２の操
作室４２９に送られ、操作ピストン４２７を左方
へ移動させる。その結果、油圧的にバランスして
いたスプール４２１，４２２が左方へ移動し、
P₂−Ａ間を閉じ、Ａ−Ｒ間を開き、第１の油圧
作動切換弁４１の操作室４１８が上記Ａ、Ｒポー
トを経てタンクにつながる。スプール４２１，４
２２は、前述したとおり、供給源８からの圧油に
より、左側へ移動した状態を維持するから、投入
用ソレノイド弁５がONである限り、この状態を
続ける。この状態を第２図に示す。

次に、第２図に示す状態、すなわち投入用ソレ
ノイド弁５がONの状態において、しや断ソレノ
イド弁６をONにすると、第４の油圧作動切換弁
４４の操作室４４８に圧油が送られ、Ｐ−Ａ間を
閉じ、Ａ−Ｒ間を開き、第１の油圧作動切換弁４
１の操作室４１９をタンクにつなげる。操作室４
１８は第２の油圧作動切換弁４２を介して既にタ
ンクにつながつているから、この段階で操作ピス
トン４１７の自己保持が解け、ボール弁４１１，
４１２および操作ピストン４１７が右方へ移動
し、供給源８からの圧油が主弁３へ送られるのが
停止されると同時に、主弁３に送られていた圧油
が第１の油圧作動切換弁４１を介してタンクに開
放される。すなわち、しや断器１がしや断状態と
なる。

この時、第２の油圧作動切換弁４２の操作室４
２９の圧油も、第１の油圧作動切換弁４１のＡ、
Ｒポートを経てタンクに開放されるが、スプール
４２１，４２２は、先に述べたとおり、投入用ソ
レノイド弁５がONである限り、左方へ移動した
状態を維持し続けるから、第１の油圧作動切換弁
４１の操作室４１８をタンクにつなげたままにし
ておく。操作室４１９へは今一度しや断器１が投
入されない限り圧油が送られることはない。した
がつて、この状態、すなわち投入用ソレノイド弁
５がON、しや断用ソレノイド弁６がONの状態
において、しや断用ソレノイド弁６がOFFにな
つても、投入動作が復活することはない。つま
り、ポンピングが防止されるのである。

再度、しや断器１を投入するには、投入用ソレ
ノイド弁５を一旦OFFにし、第１図の状態をつ
くつた後で、投入用ソレノイド弁５をONにする
ことが必要である。

次に、通常の動作の場合、すなわち、投入用ソ
レノイド弁５をONにし、しや断器１が投入され
た後、投入用ソレノイド弁５をOFFにした場合
を第２図により説明する。

第１の油圧作動切換弁４１の操作室４１９に
は、供給源８からの圧油が第４の油圧作動切換弁
４４を介してフイードバツクされているから、投
入用ソレノイド弁５をOFFにしてもしや断動作
が起こることはない。

他方、投入用ソレノイド弁５のOFFにより、
第３の油圧作動切換弁４３の操作室４３８がタン
クとつながり、ボール弁４３１がスプリング４３
５により右方へ移動し、供給源８からの圧油が
Ｐ、Ａポートを経て第２の油圧切換弁４２の操作
室４２８に送られる。操作室４２９には、供給源
８からの圧油が第１の油圧作動切換弁４１を介し
て送られているが、操作ピストン４２７は両方向
からの圧油でバランスするように設計されている
から、投入用ソレノイド弁５のOFFにより、P₁、
P₂、P₃の各ポートがタンクと連通した後は、ス
プール４２１，４２２がスプリング４２５により
右方へ移動し、第１の油圧作動切換弁４１の操作
室４１８の圧油をタンクに開放する。

したがつて、この状態でしや断用ソレノイド弁
６をONにしても何ら問題はないのである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明は投入
用ソレノイド弁がONの状態でしや断用ソレノイ
ド弁をONにした場合にしや断動作を優先せしめ
て安全を図るばかりでなく、しや断器投入のきつ
かけとして第１の油圧作動切換弁にて使用された
圧油を投入用ソレノイド弁のON動作に連続して
開放してしまうから、投入用ソレノイド弁がON
の状態でしや断用ソレノイド弁がONからOFFに
変つても、投入動作が再現されることがなく、し
たがつてポンピングが防止されるのである。

しかも、本発明ではこの一連の圧油の制御をス
プールが移動する際のわずかの遅れ時間を利用し
て行い、遅れ時間をつくるための格別の機械的工
夫が不必要なため、構造が簡単でかつ確実な動作
が期待でき、十分な耐久性も保証される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明を実施したしや断
器の油圧操作回路の一例についてその構造を示す
回路図で、第１図は投入用ソレノイド弁がOFF、
しや断用ソレノイド弁がOFFの状態を示し、第
２図は投入用ソレノイド弁がON、しや断用ソレ
ノイド弁がOFFの状態を示す。 図中、１：しや断器、２：油圧シリンダー、
３：主弁、４：操作弁、４１〜４４：第１〜第４
の油圧作動切換弁、５：投入用ソレノイド弁、
６：しや断用ソレノイド弁、７：アキユムレータ
ー、８：圧油の供給源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ しや断器を操作する油圧シリンダー、該油圧
   シリンダーに操作用の圧油を送る主弁、該主弁に
   操作用の圧油を送る操作弁、該操作弁を駆動する
   投入用ソレノイド弁およびしや断用ソレノイド弁
   を有し、前記操作弁は２つの操作室Ａ，Ｂを有す
   る主弁直接制御用の第１の油圧作動切換弁と、該
   油圧作動切換弁の一方の操作室Ａと前記投入用ソ
   レノイド弁との間にあつて投入用ソレノイド弁の
   ON動作により前記操作室Ａへ流入した圧油を前
   記ON動作に連動するスプールの移動により開放
   し、この状態を前記スプールの油圧バランスによ
   り投入用ソレノイド弁がONのあいだ保持するス
   プール弁型式の第２の油圧作動切換弁と、該油圧
   作動切換弁へ操作用圧油を送る第３の油圧作動切
   換弁と、第１の油圧作動切換弁のいま一方の操作
   室Ｂとしや断用ソレノイド弁との間にあつて第１
   の油圧作動切換弁の自己保持を担当し、しや断用
   ソレノイド弁のON動作により前記自己保持を解
   除する第４の油圧作動切換弁とを具有することを
   特徴とするしや断器の油圧操作回路。