JPH038234A - 真空遮断器の操作機構 - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、真空遮断器の開閉操作を行う操作機構に関
する。

【従来の技術】

真空遮断器の操作機構には、投入操作中でも引外し操作
が行われると投入を不能とする機械的な引外し自由機構
が設けられたものがある。第４図〜第６図はこのような
引外し自由機構を有する従来の真空遮断器の操作機構の
断面図で、第４図は遮断状態、第５図は閉路状態、第６
図は引外し自由状態をそれぞれ示している。それでは、
以下これについて説明する。 第４図の遮断状態において、操作電磁石１の投入コイル
２が励磁されるとプランジャ３がヨーク４に向かって吸
引され、ロッド３ａの先端でローラ５を介して投入ラッ
チ６を図の時計方向に回転させる。この回転はリンク７
及びリンク８を介して開閉軸９に固定されたレバー１０
に伝達される。 その結果、レバー１０はレバー１１を介して開閉軸９に
作用する遮断ばね１２を圧縮しながら図の時計方向に回
転し、レバー１０にロッド１３、接触ばね１４及びレバ
ー１５を介して連結された可動電極１６を固定電極Ｉ７
に対して閉路させる。 閉路が完了すると、図示しない補助開閉器の接点が閉じ
て操作回路を開くので、投入コイル２の励磁が解かれ、
プランジャ３は第４図の状態に復帰する。 一方、爪１８は投入ラッチ６が回転するとばね１９の作
用で図の時計方向に回転し、投入ラソ千６の下方に若干
の隙間を介して入り込む。そこで、投入コイル２の励磁
が解かれ、プランジャ３が落下を始めると、投入ランチ
６は遮断ばね１２の作用で反時計方向に戻されるが、上
記隙間がなくなった時点で先端が爪１８に係合し可動電
極１６の閉路状態を保持する。第５図はこのような閉路
状態を示すものである。 上記動作の過程でリンク７及び８は逆く字状に崩れよう
とするが、トリップ軸２１の半円形断面部２１ａと係合
するプレート２２に支えられて図示状態に保たれている
。したがって、第５図の閉路状態でトリップ指令により
図示しない引外し装置でトリップ軸２１の操作レバー２
　］、　ｂを図示しない復帰ばねに抗して矢印Ｐ方向に
叩くと、トリップ軸２１の半円形断面部２１ａがプレー
ト２２のスリント２２ａ内に滑り込み、リンク７及び８
が崩れる。それにより、レバー１０は反時計方向に回転
し、可動電極１６が開路する。それと同時に、レバー２
３に押されて爪Ｉ８が反時計方向に回転し、投入ランチ
６との保合が外れる。投入ラフチロは爪１８との係合が
外れるとりセントばね２０の作用で反時計方向に回転し
、プレート２２を圓の左方向の引き戻してトリップ軸２
Ｉとプレート２２とを再び係合させる。第４図はそのよ
うな結果の遮断状態を示している。 一方、投入時に回路に事故があった場合には、投入−即
一遮断が行われる。第６図はその瞬間の状態（引外し自
由状態）を示している。すなわち、投入後に直ちにトリ
ップ指令が出されると、上に述べた通常の遮断時と同様
にトリップ軸２１とプレート２２との保合が外れ、リン
ク７．８が崩れて図示状態となる。ところが、操作電磁
石１は投入コイル２の操作回路が開かれた直後でプラン
ジャ３がまだ下降していないため、投入ラッチ６は押し
上げられたままである。しかし、リンク７゜８が崩れて
いるためレバー１０は回転可能で、可動電極１６の開路
に差し支えはない（引外し自由）。

【発明が解決しようとする課題】

このように、引外し自由機構を備えた操作機構では、投
入直後にトリップ指令が出ても吸引位置にあるプランジ
ャ３に何ら妨げられることなく遮断が行われ、またリン
ク機構の特性によりプレート２２とトリップ軸２１との
間の係合力も小さいことから、引外し力も小勢力化が可
能となっている。 しかしながら、上記引外し自由機構は構造が複雑で部品
点数が多いため、信頬度の面から見ると不利がある。ま
た、小勢力で引外し可能な構造になっているため、反面
では塵埃や温度、湿度の影響によるグリースの固化など
により動作不良を生じ易い。したがって、操作機構の動
作信頼性を長年月にわたって維持するには問題があった
。 そこで、この発明は構造を簡単化して動作信頼性を高め
た真空遮断器の操作機構を提供することを目的とするも
のである。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この発明の真空遮断器の操
作機構は、遮断ばねが作用する開閉軸と、この開閉軸に
固定され接触ばねを介して可動電極に連結されたレバー
と、復帰ばねを備えかつ軽量化されたプランジャの先端
がローラを介して前記レバーに対向し投入コイルが励磁
されると前記プランジャが前記ローラに当接しながら前
記遮断ばねに抗して前記レバーを回転させて前記可動電
極を閉路させこの可動電極の閉路に伴って前記投入コイ
ルの励磁が解かれる操作電磁石と、前記可動を極が閉路
するとばね力により前記レバーの下方に入り込み前記投
入コイルの励磁が解かれた後はこのレバーと係合して前
記可動電極を閉路状態に保持する爪と、トリップ指令に
よりこの爪と前記レバーとの保合を解除して前記可動電
極を開路させる引外し装置とからなるものとする。

【作　用】

この発明は引外し自由機構を廃して、開閉軸に固定され
たレバーをプランジャで直接回転させ、このレバーを爪
に係合させるものである。ただし、投入−即一遮断の際
にプランジャが吸引位置にあっても開路が妨げられない
ように、プランジャを中空構造として軽量化し、更にヨ
ークとの間にプランジャの復帰ばねを挿入して、レバー
によるプランジャの排除を容易とする。また、引外し力
を小勢力化するために、レバーと爪との保合はローラを
介して行うものとする。このような構成とすることによ
り、引外し自由機構を廃しても実質的な引外し自由動作
が可能となる。

【実施例】

以下、第１図〜第３図に基づいてこの発明の詳細な説明
する０図は３極真空遮断器の１極分の操作機構の断面図
で、第１図は遮断状態、第２図は閉路瞬時状態、第３図
は閉路状態をそれぞれ示している。なお、従来例と実質
的に同一の部分には同一の符号を付けである。 第１図において、操作電磁石１の円筒状のプランジャ３
１は中空構造に構成され重量の軽減が図られている。ま
た、プランジャ３１とヨーク４との間には、コイルばね
からなる復帰ばね３２が挿入され、プランジャ３１は常
時時計方向に付勢されている。なお、プランジャ３１の
先端側にはロッド３１ａが結合されている。 開閉軸９に固定されたレバー３３の先端は軸３４でロッ
ド１３に結合され、また軸３４にはローラ３５が図示し
ない総ころ弐のころ軸受を介して取り付けられている。 ローラ３５にはプランジャ３１のロッド３１ａの先端が
若干の隙間を介して対向している。開閉軸９にはレバー
３３とほぼ反対向きにレバー１１が固定され、このレバ
ー１１には遮断ばね１２を案内するガイドロッド３６の
一端が軸３７で結合されている。ガイドロッド３６の他
端は遮断器本体の固定部３８に摺動自在に支持されてい
る。遮断ばね１２は開閉軸９を図の反時計方向に回転さ
せるように作用しているが、その回転はレバー１１がス
トッパ３９に当たって阻止されている。 レバー３３の先端にはローラ４０が図示しない総ころ弐
のころ軸受を介して軸４１で取り付けられており、その
前方にはこのローラ４０を介してレバー３３と係合する
爪４２が配置されている。 爪４２は軸４３で支持され、ばね４４で常時時計方向に
付勢されている。４５は爪４２に固定されたトリップレ
バーで、その先端は図示しない引外し装置と対向し、ト
リップ上帝が与えられると反時計方向に駆動されるよう
になっている。。 このような構成において、操作電磁石１の投入コイル２
が励磁されると、プランジャ３１は復帰ばね３２に抗し
てヨーク４側に吸引され上昇する。 このプランジャ３１はローラ３５に当接しながら遮断ば
ね１２に抗してレバー３３を時計方向に回転させる。レ
バー３３の動きはロッド１３、接触ばね１４及びレバー
１５を通して可動電極１６に伝達され固定電極１７との
間を閉路させる。その間に、ローラ４０が爪４２の上面
から抜は出ると、ばね４４の力を受ける爪４０は、トリ
ップレバー４５がローラ４０に当たるまで時計方向に回
動し、レバー３３の下方に入り込む。第２図は、そのよ
うな閉路瞬時の状態を示したものである。その後、図示
しない補助開閉器の閉じていた接点が開き、投入コイル
２の操作回路が開かれると、投入コイル２の励磁が解か
れてプランジャ３１は下降するが、レバー３３がローラ
４０を介して爪４２に係合することにより閉路状態が継
続され、投入動作が完了する。第３図はこのような閉路
状態を示している。 第３図の閉路状態で主回路に事故電流が生じると変流器
（ＣＴ）を介して過電流継電器（ＯＣＲ）がこれを検知
し、その接点を閉じて引外し装置にトリップ指令を出す
。これにより引外し装置はトリップレバー４５を図の矢
印Ｑ方向に叩き、投入ラッチ４２とレバー３３の係合を
外させる。 その結果、レバー３３は遮断ばね１２の作用により反時
計方向に回転し、可動電極１６を開路させる。 このような遮断動作が投入と同時に実行される場合（投
入−即一遮断）には、ＣＴからの過電流信号が発生した
時点でプランジャ３１は第２図の閉路瞬時の状態と同様
の位置にある。すなわち、閉路と同時に投入コイル２の
操作回路は開かれるが、その瞬間には過電流信号が出さ
れるだけなので、プランジ＋３１は未だ上昇位置に留ま
っている。 ところで、ＣＴが事故電流を検出してＯＣＲの接点を閉
じさせ、これによりトリップ指令が出るまで通常２０〜
５０ｍ５の時間を要するが、それによって引外し装置の
コイルが励磁されプランジャが動作するまでには更に１
００ｍ５以上の時間遅れがある。 結局、過電流が検出されてから引外し装置が実際に動作
するまで、一般に２００ｍ５程度の時間を要する。一方
、主回路の閉路と同時に接点が開いた補助開閉器は瞬時
に投入コイル２の操作回路を開く。 したがって、遮断器投入後、すなわち投入コイル２の励
磁が解かれてから２００ｎ＋ｓ経過して引外し装置によ
りレバー３３と爪４２との係合が解除され、ローラ３５
が下降を始める時点では、中空構造などにより軽量化さ
れたプランジャ３１は復帰ばね３２の力を受けて下降方
向に移動を開始している。 その後、遮断ばね１２による可動電極１６の急速開離の
下で、ローラ３５は急速に下降するが、この時投入コイ
ル２は消磁されており、またプランジャ３１は軽量で慣
性が小さく、かつ復帰ばね３２に付勢されているため、
ローラ３５の運動はプランジャ３１によって殆ど妨げら
れない。すなわち、引外し自由が支障なく実行されるこ
とになる。 つまり、図示構成では引外し自由機構は特別に設けられ
ていないが、図示しない引外し装置が持つ動作時間遅れ
、プランジャ３１の中空構造による軽量化、及びプラン
ジャ３１に装着した復帰ばね３２により、投入−即一遮
断時の操作機構における動作速度の低下を防ぎ、構造を
間車化しながら引外し自由動作を可能としている。また
、投入ラッチを兼ねたレバー３３と爪４２との係合を総
ころ式の軸受を用いたローラ４０を介して行うことによ
り引外し力を小勢化し、従来と同様の引外し装置でトリ
、プ動作を可能としている。 なお、この発明の操作機構において、ローラやレバーな
どの回転支持部にころ軸受を用い、そのころと軸受構成
部材との接触面に表面処理を施して潤滑剤を不要とする
ことにより、グリースなどの潤滑剤の固化や経年劣化な
どの影響を排除して安定な動作を長期間保証し、動作信
鯨性の一層の向上を図ることができる。表面処理として
は、窒化チタン（ＴｉＮ）のセラミックコーティング、
軟窒化（ソフトニドライディング）処理、二硫化モリブ
デン（Ｍ　ｏ　Ｓｚ　）の焼付塗装を用いることができ
る。

【発明の効果】

この発明によれば、操作電磁石のプランジャを中空構造
にするなどして軽量化を図るとともに復帰ばねを挿入し
、更にレバーと爪との保合をローラを介して行うことに
より、引外し自由機構を特に設けない簡単な構造で投入
−即一遮断を可能とし、真空遮断器の動作信頬性を高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の実施例の断面図で、第１図
は遮断状態、第２図は閉路瞬時状態、第３図は閉路状態
をそれぞれ示す。 第４図〜第６図は従来例の断面図で、第４図は遮断状態
、第５図は閉路状態、第６図は引外し自由状態をそれぞ
れ示す。 １・・・操作電磁石、２・・・投入コイル、９・・・開
閉軸、１２・・・遮断ばね、１４・・・接触ばね、１６
・・・可動電極、１７・・・固定電極、３１・・・プラ
ンジャ、３２・・・復帰ばね、３３・・・レバー　３５
・・・ローラ、４０・・・ローラ、４２・・・爪。 ′３］ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）遮断ばねが作用する開閉軸と、この開閉軸に固定さ
   れ接触ばねを介して可動電極に連結されたレバーと、復
   帰ばねを備えかつ軽量化されたプランジャの先端がロー
   ラを介して前記レバーに対向し投入コイルが励磁される
   と前記プランジャが前記ローラに当接しながら前記遮断
   ばねに抗して前記レバーを回転させて前記可動電極を閉
   路させこの可動電極の閉路に伴って前記投入コイルの励
   磁が解かれる操作電磁石と、前記可動電極が閉路すると
   ばね力により前記レバーの下方に入り込み前記投入コイ
   ルの励磁が解かれた後はこのレバーと係合して前記可動
   電極を閉路状態に保持する爪と、トリップ指令によりこ
   の爪と前記レバーとの係合を解除して前記可動電極を開
   路させる引外し装置とからなることを特徴とする真空遮
   断器の操作機構。