JPS61128429A - 遮断器の流体操作装置 - 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、電力用回路の遮断器の操作装置に係り、特
に接触子の投入及び遮断用シリンダの流体制御弁を改良
した遮断器の流体操作装置に関するものである。

〔従来の技術〕

絶縁性能及び電流遮断性能に優れたＳＦ’６ガスを消弧
媒体として使用し、遮断行程中に可動接触子をピストン
として作動させて、バッファ室（こ封入したＳＦｓガス
を充分圧縮し、得られた高圧ガスをアークに吹付けて消
弧を行なういわゆるバッファ形ガス遮断器が多（実用さ
れている。

特に８００ＫＶや５００ＫＶ系統のバッファ形遮断器１
ζ使用される操作機構としては油圧操作方式が主に用い
られており、大きな操作力が得られるために２サイクル
以上の高速度遮断も可能であり、遮断性能が向上する。

油圧操作方式の場合は、圧縮空気操作方式に比較して流
体圧力が大であり、操作機構をコンパクトに実現でき経
済的である。しかし遮断器の高速化に伴９て油圧操作機
構や、これを制御する例えば電磁切換弁も大形化せざる
お得なくなる。一般（こはｘｉ反撥式制御弁が使用され
るが大きな力を得る督こは当然のことながら大形化が必
要である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一方遮断器の高速化と遮断性能の向上（こ伴って駆動部
の自在な速度制御や衝撃力の小さい停止の方法が重要視
されつつある。例えば第８図に示す遮断器のトラベルカ
ーブ（ストローク一時間曲線）から明らかなように前述
のバッファ形遮断器において動作途中の速度制御を行な
わない（点線で示す）トラベルカーブは歪曲し遮断特性
に好ましくない影響があった。

しかるに、前述の電磁反撥式制御弁を用いる除来の方式
の場合、停止位置の制御が行えないためｉこ油圧回路中
に設けられた、しぼり弁などを所定の寸法直径に予め設
定して速度の制御を行わねばならず、その結果遮断器や
操作機構の開発段階における速度パターンの変更が困難
となり、解決すべき問題点となっていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこれらの要求に応えるため（こ成されたもので
、その目的は電磁反撥式制御弁等に比べて出力が大きく
また駆動時の立上りが、２〜ａｍｓの極めて速い応答を
するりニアモータを適用したものである。

〔作用〕

このリニアモータの速度制御のノ４ターンを操作機構の
外部から容易に変更できるような信号の編集変換装置を
設けてリニアモータの駆動を制御し、増巾弁を介するこ
となく主たる流体制御弁をリニアモータで駆動すること
によって遮断器の速度制御のパターンを流体操作機構の
外部から自在Ｇζ変更設定できる遮断器の流体操作装置
を提供することである。これを用いること（こよって遮
断器や操作機構の開発段階における速度パターンの変更
が極めて容易ｉこなる。

〔発明の実施例〕

本案について第１図に示す一実施例蚤こ従って説明する
。（１）は遮断接点、（２）はこの接点１υを投入又は
遮断する油圧シリンダ、（３）は主制御弁で、この主制
御弁（３）はりニアモータ（４）で制御される。リニア
モータ（４）は永久磁石（５）及びコイル（６）で構成
されており、永久磁石（６）がコイル（６）の長手方向
に移動自在に設置されている。永久磁石（５）の一端に
はスプール（７）が連結されており、スプール（７）を
色面するように構成された弁箱（８）とともに主制御弁
（３）を構成している。

弁箱（８）にはスプール（７〕の中間部にあるくびれだ
部分に開口する管路（９）を取付けた穴（６）と、スプ
ールランドによって管路（９）に連通ずる圧油側管路１
１Ｑを取付けた穴（至）と、同じくスプールランドによ
って管路（９）ｔζ連通ずる排油側管路１１１１）を取
付けた穴α４が設けられている。なお、穴αｌ　、　（
１！はいづれも排油用ドレーンである。油圧シリンダ（
２）はシリンダαηとピストン轡、ロッドＱ優から成り
、ピストンヘッド側から投入用圧油を、またロッド側か
ら遮断用圧油を供給する管路１９）　、　ｇＱがシリン
ダＱηに夫々取付け（２８ａ）　、　（２８ｂ　）、　
（２８ｃ）はいづれも戻り油を蓄える低圧タンクである
。Ｑυは圧油を常時蓄えているアキュムレータで、図示
しないポンプ１こよって圧油は常に補充されている。（
１）は遮断器を操作する指令を受けて、外部から予め与
えられる設定入力に対応してリニアモータ（４）の固定
側コイル（６）を励磁する制御信号電流を編集し変換発
生する編集変換装置であり、信号電流）こよるコイル（
６）の励磁及び消磁によってリニアモータ（４）の永久
磁石（５）は定められた位置への高速度での移動停止を
繰り返す。（ロ）は編集変換装置（７）へ遮断器の速度
パターンを予め設定入力するための設定入力装置であり
、例えばデータ入力用のキーボード式操作卓等である。

まず遮断器の接点１１）を図のようをζ投入しようとす
る場合、遮断器に与えられた投入操作指令は、変換装置
（７）を介して、一連の駆動信号電流としてリニアモー
タ（４）に伝達される。リニアモータは速度パターン設
定入力装置０ηから入力された予め設定されたパターン
に従って一連の駆動停止を繰り返し、図示の位置に主制
御弁（３）を切換える。

さて、投入及び遮断時とも高圧油が管路働を介してピス
トンのロッド側に供給されているが、上述の主制御弁（
３）の切換えによって管路１１Ｑ　、　＋９）が穴□□
□、（６）を介して連通されるため、ピストンのヘッド
側（こも高圧油が供給され、ピストンは左方向へ移動し
、遮断器の接点＋１）は投入される。

遮断操作指令が与えられると、変換装置（７）からは一
連の駆動信号電流がリニアモータに伝達され主制御弁（
３）を反対位置へ切換える。

その結果管路（９）と（ロ）が穴（６）、α尋を介して
連通されて、シリンダヘッド側の圧油は排出されロッド
側とヘッド側の差圧によって遮断器の接点（１）は遮断
される。

次に速度の制御について、第２図を用いて説明する。（
ａ）　−（１３）→（Ｃ）→（ｄ）は投入状態から遮断
状態へ至る過程の、また（ｄ）　−＝　（ｅｌ　−（ｆ
）　−（ａ）は遮断状態から投入状態へ至る過程の主制
御弁（３）内のスプール（７）の位置を示している。

これらの各スプールの位置は第８図の実線のトラベルカ
ーブ（ストローク一時間曲線）に示した（ａ）〜（０の
記号（こ対応する。

（ａ）の投入状態で左側１ζ停止しているスプール（７
）は遮断器操作指令によって右方向へ移動し、遮断器の
バッファシリンダの負荷が大きく遮断速度を最大にする
必要がある時期においては、はぼ（ｂ）の位置まで移動
する。バッファシリンダの負荷が減少すると同じ速度を
維持するために必要な力は小さくなるので、スプール（
７）をさらに右方へ移動させて穴（２）の断面積を減少
させ、シリンダヘッド側の排圧を高めて速度を制御する
。

遮断の終期ζこおいては、（Ｃ）に示すようにさらにス
プール（７）を右方へ移動させ穴（２）をほぼ全閉状態
に近くしぼり込んでメータアウト制御による制動効果を
高め衝撃力の小さい停止を行なわせることができる。

遮断完了後、遮断状態で停止するときには、（ｄ）に示
すよう１ζスプール（７）を左方へ引き戻し、穴（２）
とα→の連通を完全に保ってお（。　　　゛投入時には
（ｅ）に示すようにスプール（７）を左方へ移動させ、
穴（転）と（２）を連通させる。こうすることによって
、油圧シリンダ（２）は差動回路を構成する。

速度の制後は遮断時と同様スプール（７）を左方へ移動
することによって行なう。

投入の終期においては（ｆ）に示すよう１こさらにスプ
ール（７）を左方へ移動させ、穴（財）をほぼ全閉状態
（こ近くしぼり込んでメータイン制御による制動効果を
高め衝撃力の小さい停止を行なわせることができる。

このような構成においては、電磁反撥式制御弁を用いる
場合に必要である増幅弁や制動用のダッシュポットが不
要となり構造が簡素となる結果操作機構は小形になる。

第４図は、回転形主制御弁を用いる本発明の他の実施例
の構成の一部を示している。図（こおいて、（ハ）は回
転形の主制御弁で、内部に連通孔四を有した回転形弁体
（２）とこれを回転自在に包囲する弁箱（１）から構成
されている。

レバー（ロ）の一端は回転形弁体に）に固定されており
、他端はりニアモータの永久磁石（５目こピン（至）を
介して回動自在に連結されている。

弁箱＠には穴（１２ａ）、　（Ｈｌｌａ）、　（１４ａ
）が設けられており、その機能は前に述べた直線形主制
御弁の弁箱（８）１ζ設けられた穴１１ａ　、　ａａ、
　ＩＸＩに各々対応する。

図から明らかなように、操作指令が与えられてリニアモ
ータ（４）が直線動を行なうと、回転形主制御弁は回動
し、連通孔翰と穴（１８ａ）あるいは（１４ａ）の間で
流路をしぼりつつ速度の制御を行なう。

また、上記実施例においてはバッファ形の遮断器の場合
沓こついて説明したが、電流島閉性能の要求される断路
器や接地装置の場合、バッファシリンダを備えたものも
多くあり、このような機器に対する本発明の適用は、前
記実施例と同様な効果を奏するものである。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば流体操作機構の主制御弁
の駆動装置として、リニアモータを用い、このリニアモ
ータの速度制御のパターンを操作機構の外部から容易に
変更できるような信号の編集変換装置を設けてリニアモ
ータの駆動を制御し、増巾弁を介することなく主たる流
体制御弁をりニアモータで駆動することによって、遮断
器の速度制御のパターンを流体機構の外部から自在Ｅζ
変更設定できるよう流体式操作装置を構成したので、遮
断器や操作機構の開発段階における速度パターンの変更
が極めて容易になり、開発の速度が極めて速くなり、遮
断器の最適な動作パターンを見い出すことが可能となる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実血例暑ζよる遮断器の流体操作
機構の構造図、第２図は主制御弁の動作説明図、第８図
は遮断器のトラベルカーブの説明図、第４図はこの発明
の他の実施例を示す遮断器の流体操作機構の要部を示す
構造図である。 図において、１１目よ接点、（２）は油圧シリンダ、（
８）は主制御弁（流体制御弁）　、（４）はりニアモー
タ、（至）は編集変換装置、（２）は設定入力装置であ
る。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 接触子を駆動するシリンダ及び接触子の投入並びに遮断
   のための前記シリンダに流体を供給制御する流体制御弁
   を備えたものにおいて、外部から与えられる遮断器の速
   度制御パターンに関する入力情報を、投入及び遮断の指
   令によつてリニアモータを駆動する電気信号に変換する
   装置を備え、この変換装置から出力されるリニアモータ
   駆動信号を前記リニアモータに伝えて、このリニアモー
   タの変位で前記流体制御弁装置を操作して流体通路を切
   換えることによつて前記シリンダを異なる方向へ選択的
   に駆動し、前記リニアモータによつて駆動される前記流
   体制御弁の切換途中での位置をその遮断または投入状態
   における最終停止位置と異なる位置とすることによつて
   前記流体制御弁にしぼり効果を持たせて前記シリンダの
   速度制御を行うようにしたことを特徴とする遮断器の流
   体操作装置。