JP2004103318A - Circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空バルブ等の電気接点を有する遮断部を操作軸により開閉操作する遮断器に関する。
【0002】
【従来の技術】
真空バルブ等の電気接点を有する遮断部を操作軸によって開閉操作する従来の遮断器は図3に示すようになっている。すなわち、真空バルブ1の可動軸1aにはサポート2が取り付けられており、サポート2の上側にはドーナツ状銅板3が取り付けられている。ドーナツ状銅板3は、固定フレーム5に取り付けられたコイル4とある間隙を介して対向している。サポート2とロッド6はロッド6に取り付けられサポート2の長穴2aを通るピン7にて連結されており、サポート2はばね8によって押し上げられている。
【0003】
遮断器の投入時においてロッド6は真空バルブ1の接点が接触後もある程度投入方向に移動可能であり、真空バルブ1の接点の接触後は、ばね8により接点に接触圧力が与えられている。各相に設けられているロッド6は連結バー9により結合され、連結バー9は電磁アクチュエータ11の操作軸10に結合されている。
【0004】
例えば、特開2002−8498号公報に示されているように、遮断器投入後の投入状態の保持は、電磁アクチュエータ11の内側に配置した永久磁石12と磁性体12aの間の吸引力により行う。
【0005】
遮断動作は次のように行われる。すなわち、コイル4に接続したコンデンサ13には電荷が充電されており、遮断動作時にはサイリスタスイッチ14を導通させることによりコイル4に電流を通電させる。この通電電流の電磁誘導作用によりドーナツ状銅板3にはコイル4と逆方向に電流が流れる。これによって、コイル4とドーナツ状銅板3には電磁反発力が発生しサポート2は下方向に力を受け、サポート2に結合された可動軸1aは下方へ駆動されて真空バルブ1内の接点が解離される。同時に、下方向に力を受けたサポート2の長穴2aの端部がピン7と衝突することにより、ロッド6、連結バー9および操作軸10を介して永久磁石12と磁性体12aの吸着が解除される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の遮断器においては、開路途中でのサポート2とピン7の衝突によって可動軸1aが跳ね返り、真空バルブ1内の接点が必要間隙以下となり、電流遮断途中における絶縁破壊現象が発生し、信頼性に欠けるという問題がある。
【0007】
この点を、分かりやすいように図4の単相簡易モデルによって説明すると以下のようになる。すなわち、まずコイル4による電磁反発力F1によってサポート2および可動軸1a(斜線部)は下向きに駆動される。サポート2および可動軸1aは瞬時に動作するが、途中でピン7と衝突する。この衝突はロッド6と操作軸10を経て磁性体12aに伝えられ、永久磁石12と磁性体12aの間の磁気吸引力F2にうちかって両者を引き離す。これによって操作軸10は開路方向へと動作する。しかしながら、サポート2および可動軸1aは前記衝突により一時開路とは反対方向へ跳ね返る。
【0008】
このとき電磁反発力F1はコンデンサ13による瞬時エネルギであるため、すでに消滅している。また、この時間までコンデンサ13の放電があったとしても電磁反発力を発生させるコイル4とドーナツ状銅板3の間のギャップは大きくなっており(開路方向へ移動しているため)電磁反発力F1は小さな値となる。従って、可動軸1aのストロークは図4(b)に示すように振動する。
【0009】
また従来の遮断器においては、コイル4の抵抗値のばらつきにより、開路時発生させる電磁反発力に各相のばらつきが生じ、垂直方向動作のずれが発生し、操作軸10と電磁アクチュエータ11の軸受部との摩擦により、多頻度開閉したとき軸受部が摩耗するばかりでなく、開路時の力のロスが発生し開路に至らないこともあるという信頼性に欠ける問題がある。
【0010】
そこで本発明は、電流遮断途中における可動軸のはね返りが無く、遮断部において絶縁破壊現象が発生せず、多頻度の開閉に対する信頼性の高い遮断器を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、遮断部から引き出された可動軸に一端を遊びをもって結合された操作軸と、前記操作軸の他端に設けられ前記遮断部の閉路状態を保持する閉路状態保持手段と、前記操作軸に設けられ電磁反発作用を利用して前記操作軸を遮断方向へ駆動する開路操作手段とを備えた構成とする。
【0012】
本発明によれば、電流遮断途中における可動軸のはね返りが無く、遮断部において絶縁破壊現象が発生せず、多頻度の開閉に対する信頼性の高い遮断器を提供することができる。
【0013】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、複数の遮断部に対して単一の開路操作手段および単一の閉路状態保持手段を備えた構成とする。
本発明によれば、電流遮断途中における可動軸のはね返りが無く、遮断部において絶縁破壊現象が発生せず、多頻度の開閉に対する信頼性の高い多相の遮断器を提供することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の遮断器を図1,図2を参照して説明する。
図1(a)に示すように、3相に設けられているロッド6は連結バー9に結合され、連結バー9は、閉路状態保持手段である電磁アクチュエータ11の操作軸16に結合され、一体として上下動作を行う。操作軸16にはサポート17が結合されており、サポート17の上側にはドーナツ状銅板3が、フレーム5に取り付けられたコイル4とある間隙を存して対向して取り付けられている。ドーナツ状銅板3とコイル4は開路操作手段を構成する。遮断器投入後の投入状態の保持は、電磁アクチュエータ11の内側に配置した永久磁石12と磁性体12aの間の吸引力により行う。
【0015】
図1(b)に示すように、ロッド6に取り付けられたピン7は、遮断部である真空バルブ1の可動軸15に形成された長穴15aに挿通されており、遮断器の投入時においてロッド6は、真空バルブ接点が接触後もある程度投入方向に動作可能である。従って、接点接触後は、ばね8により接触加圧力が接点に与えられている。
【0016】
遮断動作は次のように行われる。すなわち、コイル4に接続したコンデンサ13には電荷が充電されており、遮断動作時にはサイリスタスイッチ14を導通させることによりコイル4に電流を通電させる。この通電電流の電磁誘導作用によりドーナツ状銅板3にはコイル4と逆方向に電流が流れる。これによって、コイル4とドーナツ状銅板3の間には図2(a)に示すように電磁反発力F1が発生し、サポート17は下方向に力F1を受ける。この力F1は操作軸16を経て磁性体12aに伝わり、永久磁石12と磁性体12aの間の磁気吸引力F2にうちかって両者を解離する。この解離によって操作軸16、連結バー9およびロッド6は下方向に駆動される。そして、ロッド6に取り付けられたピン7が可動軸15の長穴15aと衝突することで可動軸15は開路動作を行う。このとき、可動軸15のストロークの経時変化は図2(b)のようになり、可動軸15ははね返りを生じない。
【0017】
本実施の形態の遮断器においては、ピン7と長穴15aの衝突後も可動軸15の投入方向へのはね返りがなく、遮断途中での絶縁破壊が発生しない。
また、本実施の形態の遮断器においては、操作軸16に垂直方向に力を伝達することができ、アクチュエータ11の軸受け部の摩耗を抑制し、かつ開路時の力のロスが無くなり、信頼性を向上させることができる。
【0018】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されず、例えば、3相に限らず、2相、単相で構成される形態においても可動軸15の跳ね返りを無くすことができかつ操作軸16は垂直方向のみに力を与えられることができる。
【0019】
また、上記実施の形態のような永久磁石12により投入保持を行なう場合のみならず、いかなる投入保持形態においても可動軸15の跳ね返りを無くすことができかつ操作軸は垂直方向のみに力を与えられることができる。さらに、遮断部は真空バルブ1の代りに気中や油中の遮断部であってもよい。また、ロッド6と操作軸16は同じものであってもよい。
【0020】
【発明の効果】
本発明によれば、電流遮断途中における可動軸のはね返りが無く、遮断部において絶縁破壊現象が発生せず、多頻度の開閉に対する信頼性の高い遮断器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る遮断器を示し、(a)は全体の正面図、(b)は(a)の要部側面図。
【図2】本発明の実施の形態に係る遮断器の作用を説明し、(a)は単相簡易モデル図、(b)は可動軸のストロークを示す曲線図。
【図3】従来の遮断器を示し、(a)は全体の正面図、(b)は(a)の要部側面図。
【図4】従来の遮断器の作用を説明し、(a)は単相簡易モデル図、(b)は可動軸のストロークを示す曲線図。
【符号の説明】
1…真空バルブ、1a…可動軸、2…サポート、2a…長穴、3…ドーナツ状銅板、4…コイル、5…フレーム、6…ロッド、7…ピン、8…ばね、9…連結バー、10…操作軸、11…電磁アクチュエータ、12…永久磁石、12a…磁性体、13…コンデンサ、14…サイリスタスイッチ、15…可動軸、15a…長穴、16…操作軸、17…サポート、F1…電磁反発力、F2…磁気吸引力。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit breaker that opens and closes a breaking unit having an electrical contact such as a vacuum valve with an operating shaft.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 shows a conventional circuit breaker in which a breaking unit having an electric contact such as a vacuum valve is opened and closed by an operating shaft. That is, the
[0003]
When the circuit breaker is closed, the
[0004]
For example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-8498, the closing state after the closing of the circuit breaker is maintained by the attractive force between the
[0005]
The shut-off operation is performed as follows. That is, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional circuit breaker, the movable shaft 1a rebounds due to the collision between the
[0007]
This point will be described below with reference to the single-phase simplified model of FIG. 4 for easy understanding. That is, first, the
[0008]
At this time, since the electromagnetic repulsion F1 is instantaneous energy by the
[0009]
Further, in the conventional circuit breaker, variations in the resistance value of the coil 4 cause variations in each phase in the electromagnetic repulsive force generated at the time of opening, causing a shift in the vertical operation, and a bearing between the
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a circuit breaker that has no rebound of a movable shaft during current interruption, does not cause an insulation breakdown phenomenon in an interruption part, and has high reliability for frequent switching.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an operation shaft, one end of which is coupled with play to a movable shaft pulled out from a blocking portion, and closed state holding means provided at the other end of the operation shaft for holding a closed state of the blocking portion. And an open-circuit operating means provided on the operating shaft for driving the operating shaft in a blocking direction by utilizing an electromagnetic repulsion.
[0012]
According to the present invention, it is possible to provide a circuit breaker that has no rebound of the movable shaft during current interruption, does not cause an insulation breakdown phenomenon in the interruption section, and has high reliability for frequent switching.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a single opening operation means and a single closed state holding means are provided for the plurality of blocking portions.
According to the present invention, it is possible to provide a multi-phase circuit breaker that has no rebound of the movable shaft during current interruption, does not cause an insulation breakdown phenomenon in the interruption section, and has high reliability for frequent opening and closing.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A circuit breaker according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1A, the
[0015]
As shown in FIG. 1 (b), the
[0016]
The shut-off operation is performed as follows. That is, the
[0017]
In the circuit breaker according to the present embodiment, the
Further, in the circuit breaker according to the present embodiment, the force can be transmitted in the vertical direction to the
[0018]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the
[0019]
In addition, not only when the closing and holding is performed by the
[0020]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a circuit breaker that has no rebound of the movable shaft during current interruption, does not cause an insulation breakdown phenomenon in the interruption section, and has high reliability for frequent switching.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a circuit breaker according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a front view of the entire circuit, and FIG. 1B is a side view of a main part of FIG.
FIGS. 2A and 2B illustrate the operation of the circuit breaker according to the embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a single-phase simplified model diagram, and FIG. 2B is a curve diagram showing a stroke of a movable shaft.
3A and 3B show a conventional circuit breaker, wherein FIG. 3A is a front view of the whole circuit, and FIG. 3B is a side view of a main part of FIG.
4A and 4B illustrate the operation of a conventional circuit breaker, in which FIG. 4A is a single-phase simplified model diagram, and FIG. 4B is a curve diagram showing a stroke of a movable shaft.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum valve, 1a ... Movable shaft, 2 ... Support, 2a ... Long hole, 3 ... Donut-shaped copper plate, 4 ... Coil, 5 ... Frame, 6 ... Rod, 7 ... Pin, 8 ... Spring, 9 ... Connection bar, DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002261350A JP2004103318A (en) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | Circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002261350A JP2004103318A (en) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | Circuit breaker |
Publications (1)
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---|---|
JP2004103318A true JP2004103318A (en) | 2004-04-02 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002261350A Pending JP2004103318A (en) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | Circuit breaker |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004103318A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102262982A (en) * | 2011-06-30 | 2011-11-30 | 中国人民解放军海军工程大学 | High-speed contact driving mechanism of current-limiting breaker |
JP2015220228A (en) * | 2014-05-13 | 2015-12-07 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Fast switch |
US9570257B2 (en) | 2013-11-12 | 2017-02-14 | Abb Schweiz Ag | Method for controlling a contactor device, and control unit |
-
2002
- 2002-09-06 JP JP2002261350A patent/JP2004103318A/en active Pending
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US9478383B2 (en) | 2014-05-13 | 2016-10-25 | Lsis Co., Ltd. | Fast switch |
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