JP2005268037A - Electromagnetic operation type switching device - Google Patents

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

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic operation type switching device having structure suppressing drop in reliability caused by shock in switching of a breaker or the like. <P>SOLUTION: An electromagnet 18 is installed in a lower case 12, capacitors 20, 22, 24 which are components weak in shock among constituting elements relating to driving of the electromagnet 18, a control board 26, an auxiliary contact 44, a display plate 46, and a counter 48 are installed in an upper case 10, and transmission of shock or vibration generating in the electromagnet 18 to components weak in shock is suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、開閉装置に係り、特に、遮断器などの開閉器を電磁石の電磁力を利用して開閉するに好適な電磁操作式開閉装置に関する。   The present invention relates to a switchgear, and more particularly to an electromagnetically operated switchgear suitable for opening and closing a switch such as a circuit breaker using an electromagnetic force of an electromagnet.

遮断器などの開閉器は、電磁石で発生する電磁力を利用して操作されている（特許文献１参照）。   A switch such as a circuit breaker is operated using electromagnetic force generated by an electromagnet (see Patent Document 1).

電磁石の駆動に関しては、電磁石のコイルを励磁するための電力を蓄積するコンデンサと、開閉器に対する投入指令または遮断指令に応答してコンデンサから電磁石コイルに供給する電流の通電方向を制御する制御基板とを設け、電磁石を安定に動作させることが試みられている。この場合、電磁操作装置と遮断器とを組合わせると、電磁操作式開閉装置を構成できる。   Regarding the driving of the electromagnet, a capacitor for accumulating electric power for exciting the electromagnet coil, and a control board for controlling the energization direction of the current supplied from the capacitor to the electromagnet coil in response to a turn-on command or a cut-off command for the switch, An attempt has been made to stably operate the electromagnet. In this case, an electromagnetically operated switchgear can be configured by combining an electromagnetically operated device and a circuit breaker.

電磁操作装置と磁気ラッチ式の電磁操作型遮断器とを組合わせて電磁操作式開閉装置を構成する場合、制御基板は、マイコン、ロジックＩＣ（ＣＰＬＤ／ＦＰＧＡ）またはメカニカルリレーなどを用いて形成され、投入指令・遮断指令に要求される電流は数１０ｍＡ程度であり、小エネルギー開閉装置を実現できる。
特開２００２−２１７０２６号公報（第２頁〜第４頁、図１〜図３） When an electromagnetic operation type switchgear is configured by combining an electromagnetic operation device and a magnetic latch type electromagnetic operation type circuit breaker, the control board is formed using a microcomputer, a logic IC (CPLD / FPGA), or a mechanical relay. The current required for the turn-on / shut-off command is about several tens of mA, and a small energy switchgear can be realized.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-217062 (pages 2 to 4, FIGS. 1 to 3)

電磁操作式開閉装置を構成するに際して、開閉器の遮断容量や定格電流などを大きくすると、開閉器の大容量化に伴って電磁石などを大型化することが余儀なくされる。この場合、開閉器を投入するときに電磁石から発生する電磁力が大きくなるとともに、開閉器を開放するときに、電磁石の可動鉄心に連結されたシャフトに対して、可動鉄心を固定鉄心から離れさせる方向の弾性力を付与するワイプばねと遮断ばねの弾性力も大きくなり、開閉器の開閉時に発生する電磁力や弾性力によって各種構成部品などに衝撃を与えるので、衝撃に耐えるための構造とすることが要求される。   When constructing an electromagnetically operated switchgear, if the breaking capacity or rated current of the switch is increased, the electromagnet or the like must be enlarged with the increase in the capacity of the switch. In this case, the electromagnetic force generated from the electromagnet when the switch is turned on increases, and when the switch is opened, the movable core is separated from the fixed core with respect to the shaft connected to the movable core of the electromagnet. The wiper spring and the interrupting spring that give the elastic force in the direction also have a large elastic force, and the electromagnetic force and elastic force generated when the switch is opened and closed will impact various components. Is required.

本発明の目的は、遮断器などの開閉時の衝撃による信頼性の低下を抑制する構造を備えた電磁操作式開閉装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an electromagnetically operated switchgear having a structure that suppresses a decrease in reliability due to an impact at the time of opening and closing of a circuit breaker or the like.

本発明は、上記目的を達成するために、電磁石の駆動に関連する構成要素のうち衝撃に弱い部品、例えば、コンデンサや制御基板と、電磁石とを別々のケース内に配置し、電磁石の駆動に伴う衝撃が衝撃に弱い部品に作用するのを抑制するようにしたものである。   In order to achieve the above object, the present invention arranges components vulnerable to impact among components related to driving of an electromagnet, for example, a capacitor, a control board, and an electromagnet in separate cases to drive the electromagnet. It is intended to suppress the accompanying impact from acting on components that are vulnerable to impact.

本発明によれば、衝撃によって信頼性が低下することを抑制できる。   According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in reliability due to an impact.

次に、図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明による電磁操作装置の正面図、図２は電磁操作装置と遮断器を含む電磁操作式開閉装置の側面図、図３は電磁操作式開閉装置の平面図である。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a front view of an electromagnetic operating device according to the present invention, FIG. 2 is a side view of an electromagnetic operating switchgear including an electromagnetic operating device and a circuit breaker, and FIG. 3 is a plan view of the electromagnetically operated switchgear.

図１〜図３において、電磁操作装置は、箱型形状に形成された上ケース（第１のケース）１０と同じく箱型形状に形成された下ケース（第２のケース）１２とを備えており、各ケース１０，１２は、上下に分かれて配置され、互いに連結されている。本実施形態では、１枚の板により上下のケース１０，１２に分けているが、元々独立した２つの箱形ケースを固定して上下のケース１０，１２としてもよい。   1 to 3, the electromagnetic operating device includes an upper case (first case) 10 formed in a box shape and a lower case (second case) 12 formed in a box shape. The cases 10 and 12 are arranged separately in the vertical direction and are connected to each other. In the present embodiment, the upper and lower cases 10 and 12 are separated by a single plate, but the upper and lower cases 10 and 12 may be fixed by fixing two originally independent box-shaped cases.

各ケース１０，１２は、正面側に開口１４，１６を有し、各ケース１０，１２の正面側には正面カバー（図示省略）が着脱自在に固定されている。上ケース１０内には、電磁石１８の駆動に関連する構成要素のうち衝撃に弱い部品が収納され、下ケース１２内には電磁石１８などが収納されている。具体的には、上ケース１０内には、３個のコンデンサ２０，２２，２４、制御基板２６、二次プラグ２８、状態検出機構３０などが収納されている。   Each case 10, 12 has openings 14, 16 on the front side, and a front cover (not shown) is detachably fixed to the front side of each case 10, 12. Among the components related to the driving of the electromagnet 18, components that are susceptible to impact are housed in the upper case 10, and the electromagnet 18 and the like are housed in the lower case 12. Specifically, in the upper case 10, three capacitors 20, 22, 24, a control board 26, a secondary plug 28, a state detection mechanism 30, and the like are accommodated.

各コンデンサ２０，２２，２４は、上ケース１０の底面上に配置され、固定金具（バンド）３２により固定されている。固定金具３２は、各コンデンサ２０〜２４の周囲を囲むように、各コンデンサ２０〜２４の径方向に沿って配置され、その両端側が上ケース１０の左側面に固定されており、各コンデンサ２０〜２４は、固定金具３２により径方向の移動が阻止される。   Each capacitor 20, 22, 24 is disposed on the bottom surface of the upper case 10 and is fixed by a fixing bracket (band) 32. The fixing bracket 32 is disposed along the radial direction of each capacitor 20 to 24 so as to surround each capacitor 20 to 24, and both end sides thereof are fixed to the left side surface of the upper case 10. 24 is prevented from moving in the radial direction by the fixing bracket 32.

上ケース１０の左側面には、突起１０ａ，１０ｂが、コンデンサ２０，２２の頂部側に突出して形成され、コンデンサ２０，２２の頂部との接触によりコンデンサ２０，２２の上方への移動を阻止する。上ケース１０上には、コンデンサ２４の軸方向に沿って配置された支持金具３４がボルトで固定されている。支持金具３２と３４とは、一体物でもよい。
支持金具３４の頂部側には、突出片３４ａが、コンデンサ２４の頂部側に突出して形成され、コンデンサ２４の頂部との接触によりコンデンサ２４の上方への移動を阻止する。 Protrusions 10a and 10b are formed on the left side surface of the upper case 10 so as to protrude from the tops of the capacitors 20 and 22, and prevent the capacitors 20 and 22 from moving upward by contact with the tops of the capacitors 20 and 22. . On the upper case 10, a support fitting 34 disposed along the axial direction of the capacitor 24 is fixed with bolts. The support fittings 32 and 34 may be integrated.
A protruding piece 34 a is formed on the top side of the support fitting 34 so as to protrude to the top side of the capacitor 24, and prevents the capacitor 24 from moving upward by contact with the top of the capacitor 24.

各コンデンサ２０〜２４のプラス端子とマイナス端子には、それぞれケーブル３６が接続されており、ケーブル３６を介して供給された電力が、各コンデンサ２０〜２４に蓄積される。   Cables 36 are respectively connected to the plus terminals and the minus terminals of the capacitors 20 to 24, and the power supplied via the cables 36 is accumulated in the capacitors 20 to 24.

制御基板２６は、防振ゴムなどのスペーサを介して上ケース１０の右側面にボルト，ナットで固定されており、制御基板２６には、二次プラグ２８から電力の供給を受けるとともに、デジタル継電器またはアナログ継電器などから投入指令または遮断指令（開極指令）による信号を受け、電磁石１８の駆動を制御するための論理演算をする制御ロジック部、コンデンサ２０〜２４を充放電するための充放電回路、コイル（電磁石１８を構成するコイル）の通電方向を制御するためのリレーやリレー接点などが実装されている（図示省略）。さらに、制御基板２６には、コンデンサ２０〜２４の充電が完了したことを示す発光ダイオード（図示せず）が実装され、手動操作により真空遮断器３８に対して投入を指令するための「入」用押しボタン（押しボタンスイッチ）、手動操作により真空遮断器３８に対して遮断指令（開極指令）を出力するための「切」用押しボタン（押しボタンスイッチ）が実装されている（いずれも図示せず）。   The control board 26 is fixed to the right side surface of the upper case 10 with a bolt and a nut through a spacer such as an anti-vibration rubber. The control board 26 is supplied with power from the secondary plug 28 and is connected to the digital relay. Alternatively, a control logic unit that receives a signal from an analog relay or the like according to a turn-on command or a cut-off command (opening command) and performs a logical operation for controlling driving of the electromagnet 18, and a charge / discharge circuit for charging / discharging the capacitors 20 to 24 A relay and a relay contact for controlling the energization direction of the coil (coil constituting the electromagnet 18) are mounted (not shown). Further, a light-emitting diode (not shown) indicating that charging of the capacitors 20 to 24 is completed is mounted on the control board 26, and “ON” for instructing the vacuum circuit breaker 38 to be turned on manually. A push button for “off” (push button switch) for outputting a break command (opening command) to the vacuum circuit breaker 38 by manual operation is mounted (both push buttons). Not shown).

二次プラグ２８は、上ケース１０の上部側にプレート４０を介してボルト，ナットで固定されており、二次プラグ２８には、電源用のケーブル、デジタル継電器またはアナログ継電器からの信号ケーブルなどが接続される。   The secondary plug 28 is fixed to the upper side of the upper case 10 with bolts and nuts via a plate 40. The secondary plug 28 includes a power cable, a signal cable from a digital relay or an analog relay, and the like. Connected.

状態検出機構３０は、プレート４２を介して上ケース１０の底面上にボルト、ナットで固定されている。状態検出機構３０は、真空遮断器３２の状態を検出する機構として、補助接点４４，表示板４６，カウンタ４８を備えて構成されており、補助接点４４，表示板４６，カウンタ４８は、一体となってプレート４２上に固定されている。すなわち、状態検出機構３０を構成する部品を工場などで予め部分的に組立（ユニット組立）できるようにするために、補助接点４４，表示板４６，カウンタ４８が一体となってプレート４２上に固定されている。   The state detection mechanism 30 is fixed to the bottom surface of the upper case 10 via a plate 42 with bolts and nuts. The state detection mechanism 30 includes an auxiliary contact 44, a display plate 46, and a counter 48 as a mechanism for detecting the state of the vacuum circuit breaker 32. The auxiliary contact 44, the display plate 46, and the counter 48 are integrated. And is fixed on the plate 42. That is, the auxiliary contact 44, the display plate 46, and the counter 48 are integrally fixed on the plate 42 so that the components constituting the state detection mechanism 30 can be partially assembled (unit assembled) in advance at a factory or the like. Has been.

電磁石１８は、コイル（電磁コイル）５４、コイルボビン５６、可動鉄心５８、固定鉄心６０、シャフト６２、２枚の可動平板６４，６６、永久磁石６８、筒状に形成された鉄製のカバー７０，７２、鉄製の支持板７４，７５，７６，７７、固定ロッド７８などを備えている。   The electromagnet 18 includes a coil (electromagnetic coil) 54, a coil bobbin 56, a movable iron core 58, a fixed iron core 60, a shaft 62, two movable flat plates 64 and 66, a permanent magnet 68, and iron covers 70 and 72 formed in a cylindrical shape. , Iron support plates 74, 75, 76, 77, a fixing rod 78, and the like.

コイル５４は、支持板７４と支持板７７との間に配置されたコイルボビン５６内に収納され、固定ロッド７８は、下ケース１２底部側にボルト，ナットでベース８０とともに固定されている。   The coil 54 is housed in a coil bobbin 56 disposed between the support plate 74 and the support plate 77, and the fixing rod 78 is fixed together with the base 80 with bolts and nuts on the bottom side of the lower case 12.

シャフト６２は、電磁石１４の中央部に、鉛直方向に沿って配置されている。シャフト６２は、その上部側が支持板６４，６６の貫通孔６４ａ，６６ａ内に挿入され、下部側が支持板７６，７７の貫通孔７６ａ，７７ａ内に挿入され、昇降および摺動自在である。シャフト６２の外周面には、可動鉄心５８、可動平板６４、６６がナットで固定され、シャフト６２の下部側には、ピン８６を介してシャフト８８が連結されている。   The shaft 62 is disposed along the vertical direction at the center of the electromagnet 14. The upper side of the shaft 62 is inserted into the through holes 64a and 66a of the support plates 64 and 66, and the lower side is inserted into the through holes 76a and 77a of the support plates 76 and 77, and can be moved up and down and slidable. A movable iron core 58 and movable flat plates 64 and 66 are fixed to the outer peripheral surface of the shaft 62 with nuts, and a shaft 88 is connected to the lower side of the shaft 62 via a pin 86.

シャフト６２には、大小２つの可動平板（鋼鈑）６４，６６が取り付けられている。上部の可動平板６４を小さくしたのは、可動部の質量を小さくするためである。シャフト６２の下部側には、支持板９０が連結されており、支持板９０とベース８０との間には、シャフト６２の軸心を中心として円を描くリング状の遮断ばね９２が装着されている。遮断ばね９２は、支持板９０を介して、可動鉄心５８を固定鉄心６０から離れさせるための弾性力をシャフト６２に付与する。可動鉄心５８の周囲には、永久磁石６８が配置されており、永久磁石６８は、支持板７５上に固定されている。   Two large and small movable plates (steel plates) 64 and 66 are attached to the shaft 62. The reason why the upper movable plate 64 is made smaller is to reduce the mass of the movable part. A support plate 90 is connected to the lower side of the shaft 62, and a ring-shaped blocking spring 92 that draws a circle around the axis of the shaft 62 is mounted between the support plate 90 and the base 80. Yes. The cutoff spring 92 gives an elastic force to the shaft 62 through the support plate 90 to separate the movable iron core 58 from the fixed iron core 60. A permanent magnet 68 is disposed around the movable iron core 58, and the permanent magnet 68 is fixed on a support plate 75.

固定鉄心６０は、支持板７７上にボルトで固定されている。磁気抵抗を減らすために、可動鉄心５８と固定鉄心６０とを純鉄やケイ素鋼にしてもよい。動作時間を短くするために、固定鉄心５８と可動鉄心６０とにスリットを形成してもよい。   The fixed iron core 60 is fixed on the support plate 77 with bolts. In order to reduce the magnetic resistance, the movable iron core 58 and the fixed iron core 60 may be made of pure iron or silicon steel. In order to shorten the operation time, a slit may be formed in the fixed iron core 58 and the movable iron core 60.

シャフト８８の下部側は、ピン９４を介して一対のレバー９６に連結されている。レバー９６は、電磁石１８から発生する電磁力による駆動力の伝達方向を変換するリンク機構の一要素であり、レバー９６は、シャフト９８を介してレバー１００に連結されている。   The lower side of the shaft 88 is connected to a pair of levers 96 via pins 94. The lever 96 is one element of a link mechanism that changes the transmission direction of the driving force by the electromagnetic force generated from the electromagnet 18, and the lever 96 is connected to the lever 100 via the shaft 98.

レバー１００は、ピン１０２を介してシャフト１０４に連結されている。レバー９６の端部には、ストッパピン１０６が固定されており、ストッパピン１０６は、真空遮断器３８の遮断時に、ベース８０に固定されたストッパ用ボルト１０８に当たり（接触し)、レバー９６のベース８０側への移動を阻止する。   The lever 100 is connected to the shaft 104 via the pin 102. A stopper pin 106 is fixed to the end of the lever 96, and the stopper pin 106 contacts (contacts) the stopper bolt 108 fixed to the base 80 when the vacuum circuit breaker 38 is shut off. Block movement to the 80 side.

図４は、可動導体とフレキシブル導体との接続関係を説明する図である。シャフト１０４は、絶縁操作ロッド１１０を介してシャフト１１２に連結されており、シャフト１１２は、真空バルブ３９の可動導体１１４に連結されている。シャフト１１２の軸方向端部と絶縁操作ロッド１１０の凹部１１０ａとの間には、ワイプばね１１６が装着されている。絶縁筒１１８は、上ケース１０および下ケース１２の側面側にボルト，ナットで固定されている。   FIG. 4 is a diagram illustrating a connection relationship between the movable conductor and the flexible conductor. The shaft 104 is connected to the shaft 112 via the insulating operation rod 110, and the shaft 112 is connected to the movable conductor 114 of the vacuum valve 39. A wipe spring 116 is mounted between the axial end of the shaft 112 and the recess 110 a of the insulating operation rod 110. The insulating cylinder 118 is fixed to the side surfaces of the upper case 10 and the lower case 12 with bolts and nuts.

真空バルブ３９の内部には、固定接点と可動接点（いずれも図示せず）が相対向して配置されており、固定接点は、固定導体１２０を介して上コンタクタ（上端子）１２２に接続されている。可動接点は、可動導体１１４に接続され、フレキシブル導体１２４，１２６を介して下コンタクタ１２８にも接続されている。   Inside the vacuum valve 39, a fixed contact and a movable contact (both not shown) are arranged opposite to each other, and the fixed contact is connected to an upper contactor (upper terminal) 122 via a fixed conductor 120. ing. The movable contact is connected to the movable conductor 114 and is also connected to the lower contactor 128 via the flexible conductors 124 and 126.

可動導体１１４は、多角形形状の軸状部材として、例えば、その断面が六角形状に形成されている。すなわち、可動導体１１４の表面には複数（６個）の平板面が軸方向に沿って形成されており、各フレキシブル導体１２４，１２６は、２つの平板面に沿って配置され、各平板面上に２個以上のボルト、ナットで固着されている。   The movable conductor 114 is formed in a hexagonal shape, for example, as a polygonal shaft member. That is, a plurality of (six) flat plate surfaces are formed on the surface of the movable conductor 114 along the axial direction, and the flexible conductors 124 and 126 are arranged along the two flat plate surfaces. Are fixed with two or more bolts and nuts.

ここで、遮断器３８の大容量化に伴って大電流を流すに際して、下コンタクタ１２８に接続された導体にＺコンタクタ（接続導体の周りにＺ形をした導体をばねで押し付けるようにしたもの）を装着し、Ｚコンタクトと可動導体１１４と接触する構成を採用すると、Ｚコンタクタはグリースが必要であるとともに、経年変化によって摩擦力が増大する恐れがある。   Here, when a large current is caused to flow in accordance with the increase in capacity of the circuit breaker 38, a Z contactor is applied to the conductor connected to the lower contactor 128 (a Z-shaped conductor is pressed around the connection conductor with a spring). When the structure in which the Z contact is in contact with the movable conductor 114 is used, the Z contactor requires grease and the frictional force may increase due to aging.

これに対して、可動導体１１４をフレキシブル導体１２４，１２６を介して下コンタクタ１２８に接続する構成を採用すると、グリースが不要になるとともに、可動導体１１４とフレキシブル導体１２４，１２６との接触面積を大きくできるので、例えば、定格電圧７.２ｋＶ，定格電流２０００Ａ，遮断電流４０ｋＡのものを用いて大電流を流しても、信頼性を高めることができる。   On the other hand, when the configuration in which the movable conductor 114 is connected to the lower contactor 128 via the flexible conductors 124 and 126 is used, grease is not necessary and the contact area between the movable conductor 114 and the flexible conductors 124 and 126 is increased. Therefore, for example, even if a large current is applied using a rated voltage of 7.2 kV, a rated current of 2000 A, and a cutoff current of 40 kA, the reliability can be improved.

レバー９６のうちシャフト９８を支点として電磁石１８側の部位であって、ストッパピン１０６に隣接した部位には、ピン１３０が固定されている。ピン１３０に対向して、ショックアブソーバ１３２が配置されており、ショックアブソーバ１３２は、ベース８０に固定されている。ショックアブソーバ１３２は、その先端側がピン１３０の移動領域内に存在するように配置されており、真空遮断器３８の遮断時におけるレバー９６のリンク運動に伴うピン１３０との衝突による衝撃を吸収する。すなわち、衝撃の発生元で衝撃を吸収するようにショックアブソーバ１３２が配置されている。   A pin 130 is fixed to a portion of the lever 96 on the electromagnet 18 side with the shaft 98 as a fulcrum and adjacent to the stopper pin 106. A shock absorber 132 is disposed facing the pin 130, and the shock absorber 132 is fixed to the base 80. The shock absorber 132 is arranged so that the tip side thereof exists in the movement region of the pin 130, and absorbs the impact caused by the collision with the pin 130 due to the link motion of the lever 96 when the vacuum circuit breaker 38 is shut off. That is, the shock absorber 132 is arranged so as to absorb the impact at the impact generation source.

ここで、制御基板２６に投入指令が入力されると、制御基板２６からの信号によって電磁石１８のコイル（電磁コイル）５４が通電され、コイル５４の周囲には、可動鉄心５８⇒固定鉄心６０⇒支持板７７，７６⇒カバー７２⇒支持板７４，７５⇒可動鉄心５８を結ぶ経路で磁界が形成され、可動鉄心５８の底部側端面には下向きの吸引力が働き、可動鉄心５８が固定鉄心６０側に移動し、可動鉄心５８が固定鉄心６０に吸着される。   Here, when an input command is input to the control board 26, a coil (electromagnetic coil) 54 of the electromagnet 18 is energized by a signal from the control board 26, and a movable iron core 58 ⇒ fixed iron core 60 ⇒ is surrounded around the coil 54. A magnetic field is formed in a path connecting the support plates 77 and 76 ⇒ the cover 72 ⇒ the support plates 74 and 75 ⇒ the movable iron core 58, and a downward attractive force acts on the bottom end surface of the movable iron core 58. The movable iron core 58 is adsorbed to the fixed iron core 60.

このとき、永久磁石６８によって形成される磁界の向きもコイル５４の励磁に伴って発生する磁界の向きと同じになるので、吸引力が高められた状態で可動鉄心５８が固定鉄心６０側に移動する。ここで、支持板７６，７７，６８，７４では、コイル側すなわち支持板７７，７４側を厚くし、発生する衝撃に対する強度とコイルによる磁束の流通面積とを確保している。   At this time, since the direction of the magnetic field formed by the permanent magnet 68 is also the same as the direction of the magnetic field generated by the excitation of the coil 54, the movable iron core 58 moves to the fixed iron core 60 side with an increased attractive force. To do. Here, in the support plates 76, 77, 68, 74, the coil side, that is, the support plates 77, 74 side is thickened to ensure the strength against the generated impact and the flow area of the magnetic flux by the coil.

電磁石１８による投入動作（吸引動作）がなされると、シャフト６２が遮断ばね９２の弾性力に抗して下方に移動し、電磁石１８から発生する電磁力による駆動力がレバー９６に伝達される。この駆動力は、シャフト９８、レバー１００を介して、シャフト１０４に伝達される。   When the closing operation (suction operation) is performed by the electromagnet 18, the shaft 62 moves downward against the elastic force of the cutoff spring 92, and the driving force by the electromagnetic force generated from the electromagnet 18 is transmitted to the lever 96. This driving force is transmitted to the shaft 104 via the shaft 98 and the lever 100.

これにより、絶縁操作ロッド１１０、シャフト１１２、可動導体１１４が上昇移動し、真空遮断器３８の可動接点が固定接点と接触し、真空遮断器３８の投入動作がなされる。 真空遮断器３８の投入動作において、ワイパばね１１６は、固定接点と可動接点とが接触するまで圧縮されない。固定接点と可動接点とが接触すると圧縮され、その後、投入動作が完了するまで圧縮し続ける。一方、遮断ばね９２は、真空遮断器３８の投入動作中、常に圧縮され続ける。   As a result, the insulating operation rod 110, the shaft 112, and the movable conductor 114 move upward, the movable contact of the vacuum circuit breaker 38 comes into contact with the fixed contact, and the closing operation of the vacuum circuit breaker 38 is performed. In the closing operation of the vacuum circuit breaker 38, the wiper spring 116 is not compressed until the fixed contact and the movable contact come into contact with each other. When the fixed contact and the movable contact come into contact with each other, the compression is performed, and then the compression is continued until the closing operation is completed. On the other hand, the cutoff spring 92 is always compressed during the closing operation of the vacuum circuit breaker 38.

次に、制御基板２６に遮断指令（開極指令）が入力され、制御板２６からコイル５４に遮断指令に伴う信号が出力されると、コイル５４には投入時とは逆方向の電流が流れ、コイル５４の周囲には投入動作時とは逆方向の磁界が形成される。この場合、コイル５４から発生する磁束と永久磁石６８から発生する磁束とが互いに打ち消し合い、軸方向端面（下面）における吸引力は、遮断ばね９２およびワイプばね１１６から発生する弾性力よりも弱くなるので、可動鉄心５８が固定鉄心６０から離れて上方向に移動する。   Next, when a shut-off command (opening command) is input to the control board 26 and a signal accompanying the shut-off command is output from the control plate 26 to the coil 54, a current in the direction opposite to that at the time of application flows to the coil 54. A magnetic field in the opposite direction to that during the closing operation is formed around the coil 54. In this case, the magnetic flux generated from the coil 54 and the magnetic flux generated from the permanent magnet 68 cancel each other, and the attractive force at the axial end surface (lower surface) is weaker than the elastic force generated from the cutoff spring 92 and the wipe spring 116. Therefore, the movable iron core 58 moves upward away from the fixed iron core 60.

可動鉄心５８の移動に伴ってシャフト６２が上方に移動すると、レバー９６の上方移動に連動して、シャフト１０４が下方に移動し、真空遮断器３８の可動接点が固定接点から離れ、固定接点と可動接点との接触が解かれ、真空遮断器３８の遮断動作（開極動作）がなされる。この場合、電磁石１８の投入状態の保持が解除されると、まず、圧縮されていたワイプばね１１６が伸長し、真空遮断器３８の固定接点と可動接点との接触が解かれ、真空遮断器３８の遮断動作と電磁石１８の遮断（開放）動作が同時になされることになる。   When the shaft 62 moves upward with the movement of the movable iron core 58, the shaft 104 moves downward in conjunction with the upward movement of the lever 96, and the movable contact of the vacuum circuit breaker 38 is separated from the fixed contact. The contact with the movable contact is released, and the breaking operation (opening operation) of the vacuum circuit breaker 38 is performed. In this case, when the holding state of the electromagnet 18 is released, the compressed wipe spring 116 is first extended, the contact between the fixed contact and the movable contact of the vacuum circuit breaker 38 is released, and the vacuum circuit breaker 38 is released. And the electromagnet 18 are interrupted (opened) at the same time.

さらに、ストッパピン１０６がストッパ用ボルト１０８に当たり、レバー９６先端側の上方への移動が阻止されると、ピン１３０がショックアブソーバ１３２に衝突し、この衝突に伴う衝撃がショックアブソーバ１３２によって吸収される。   Further, when the stopper pin 106 hits the stopper bolt 108 and the upward movement of the lever 96 is prevented, the pin 130 collides with the shock absorber 132, and the shock accompanying this collision is absorbed by the shock absorber 132. .

真空遮断器３８による投入動作または遮断動作（開極動作）がなされている過程では、真空遮断器３８の投入または遮断状態が補助接点４４，表示板４６，カウンタ４８で検出される。   In a process in which a closing operation or a breaking operation (opening operation) is performed by the vacuum circuit breaker 38, the closing or breaking state of the vacuum circuit breaker 38 is detected by the auxiliary contact 44, the display board 46, and the counter 48.

具体的には、図２に示すように、可動鉄心５８に連結されたシャフト６２の上部側にはロッド１３４が連結されている。シャフト６２とロッド１３４は一体物であってもよい。
ロッド１３４の上部側には貫通孔（図示省略）が形成されており、この貫通孔内にはピン１３６が挿入されている。ピン１３６は、レバー１３８，１４０の長孔内に挿入されており、ロッド１３４は、ピン１３６を介してレバー１３８とレバー１４０に連結されている。 Specifically, as shown in FIG. 2, a rod 134 is connected to the upper side of the shaft 62 connected to the movable iron core 58. The shaft 62 and the rod 134 may be integrated.
A through hole (not shown) is formed on the upper side of the rod 134, and a pin 136 is inserted into the through hole. The pin 136 is inserted into the long hole of the levers 138 and 140, and the rod 134 is connected to the lever 138 and the lever 140 via the pin 136.

レバー１３８は、軸１４２を介して補助接点４４に接続されている。補助接点４４は、ａ接点とｂ接点を備えており、各接点はシャフト６２の上下動に合わせて開閉する。すなわち、補助接点４４は、軸１４２が一方向に回転したときにａ接点が入り、逆方向に回転したときにはｂ接点が入る構造となっている。   The lever 138 is connected to the auxiliary contact 44 via the shaft 142. The auxiliary contact 44 includes an a contact and a b contact, and each contact opens and closes in accordance with the vertical movement of the shaft 62. That is, the auxiliary contact 44 has a structure in which an a-contact enters when the shaft 142 rotates in one direction and a b-contact enters when the shaft 142 rotates in the opposite direction.

レバー１３８に長孔が形成され、長孔内にピン１３６を挿入されているので、シャフト６２の上下動に合わせて軸１４２を回転させることができ、軸１４２の回転動作に合わせてａ接点とｂ接点の「入」「切」ができる。   Since a long hole is formed in the lever 138 and a pin 136 is inserted into the long hole, the shaft 142 can be rotated in accordance with the vertical movement of the shaft 62, and the contact a and the The b contact can be turned on and off.

レバー１４０は、ピン１４４を介して固定板１４６に連結されており、固定板１４６はその底部側がプレート４２に固定されている。レバー１４０は、シャフト６２の上下動に合わせて、ピン１４４を中心に回転可能に構成されている。レバー１４０の先端側には、表示板４６が一体となって形成されており、表示板４６の前面側のうち上部側には「切」の文字が付され、下部側には「入」の文字が付されている。   The lever 140 is connected to the fixed plate 146 via a pin 144, and the fixed plate 146 is fixed to the plate 42 at the bottom side. The lever 140 is configured to be rotatable around the pin 144 in accordance with the vertical movement of the shaft 62. A display board 46 is integrally formed on the front end side of the lever 140, and “cut” is attached to the upper side of the front side of the display board 46, and “on” is given to the lower side. Letters are attached.

「切」の文字は、表示板４６が図２に示す位置にあるときに、上ケース１０の正面側から見えており、「入」の文字は、表示板４６が図２に示す位置から上方に移動したときに、上ケース１０の正面側から見える。すなわち、シャフト６２の上下動に合わせて上ケース１０の正面側から、「切」または「入」の文字が見えるように構成されている。   The characters “OFF” are visible from the front side of the upper case 10 when the display board 46 is in the position shown in FIG. 2, and the letters “ON” are located above the position shown in FIG. It can be seen from the front side of the upper case 10 when moved to. That is, it is configured such that the characters “OFF” or “ON” can be seen from the front side of the upper case 10 in accordance with the vertical movement of the shaft 62.

表示板４６には、ばね１４８が配置されており、ばね１４８の一端側はレバー１４０の軸方向端部に連結され、他端側はカウンタ４８のカウンタレバー１５０に連結されている。ばね１４８は、レバー１４０の回転に応じて伸縮し、カウンタレバー１５０は、ピン１５２を中心として回転（約４５度の範囲で回転）する。カウンタレバー１５０が回転する毎に、真空遮断器３８の開閉動作回数が機械的にカウントされる。   A spring 148 is disposed on the display plate 46. One end of the spring 148 is connected to the axial end of the lever 140, and the other end is connected to the counter lever 150 of the counter 48. The spring 148 expands and contracts according to the rotation of the lever 140, and the counter lever 150 rotates (rotates within a range of about 45 degrees) about the pin 152. Each time the counter lever 150 rotates, the number of opening / closing operations of the vacuum circuit breaker 38 is mechanically counted.

このように、真空遮断器３８による投入動作または遮断動作（開極動作）がなされる毎に、真空遮断器３８の投入または遮断状態を補助接点４４，表示板４６，カウンタ４８で検出できる。   As described above, every time the closing operation (breaking operation) is performed by the vacuum circuit breaker 38, the closing or breaking state of the vacuum circuit breaker 38 can be detected by the auxiliary contact 44, the display board 46, and the counter 48.

一方、ベース８０の両側には、４個の車輪１５４が取り付け台１５６上を走行可能に連結されている。すなわち、電磁石１８を収納した下ケース１２と、電磁石１８の駆動に関連する各種部品を収納した上ケース１０と、真空遮断器３８を搭載した絶縁架台１１８を含む電磁操作式開閉装置は、ベース８０に固定された状態で車輪１５４の走行によって上ケース１０、下ケース１２の正面側に搬出可能になっている。   On the other hand, four wheels 154 are connected to both sides of the base 80 so as to be able to run on the mounting base 156. That is, the electromagnetically operated switchgear including the lower case 12 in which the electromagnet 18 is accommodated, the upper case 10 in which various parts related to driving of the electromagnet 18 are accommodated, and the insulating frame 118 on which the vacuum circuit breaker 38 is mounted, The vehicle can be carried out to the front side of the upper case 10 and the lower case 12 by traveling of the wheels 154 in a fixed state.

本実施形態によれば、電磁操作式開閉装置の一要素としての電磁操作装置を構成するに際して、電磁石１８を下ケース１２内に配置し、電磁石１８の駆動に関連する構成要素のうち衝撃に弱い部品であって配線を要する部品であるコンデンサ２０，２２，２４、制御基板２６、補助接点４４、表示板４６、カウンタ４８をそれぞれ下ケース１２内に配置したので、これらの部品に電磁石１８から発生する衝撃や振動が伝達されるのを抑制し、信頼性を高めることができる。   According to the present embodiment, when configuring an electromagnetic operating device as one element of an electromagnetically operated switchgear, the electromagnet 18 is arranged in the lower case 12 and is vulnerable to impact among the components related to driving of the electromagnet 18. Capacitors 20, 22, 24, control board 26, auxiliary contact 44, display board 46, and counter 48, which are parts that require wiring, are arranged in lower case 12, and these parts are generated from electromagnet 18. It is possible to suppress the transmission of impacts and vibrations and improve reliability.

状態検出機構３０を構成する部品で補助接点４４，表示板４６，カウンタ４８をそれぞれプレート４２上に配置するようにしたので、状態検出機構３０を構成する部品を予め工場などで部分的に組立できる。   Since the auxiliary contact 44, the display board 46, and the counter 48 are arranged on the plate 42 as the components constituting the state detection mechanism 30, the components constituting the state detection mechanism 30 can be partially assembled in advance in a factory or the like. .

電磁石１８を構成するに際して、可動鉄心５８の周囲と固定鉄心６０の下部に支持板７４，７５と支持板７６，７７をそれぞれ２枚ずつ積層したので、電磁石１８として要求される電磁力を発生するのに必要な磁路断面積を確保できるとともに、１枚の支持板で磁路断面積を確保するときよりも加工性を高めることができる。   When the electromagnet 18 is configured, two support plates 74 and 75 and two support plates 76 and 77 are laminated around the movable iron core 58 and the lower portion of the fixed iron core 60, so that the electromagnetic force required for the electromagnet 18 is generated. In addition to ensuring the necessary magnetic path cross-sectional area, the workability can be improved more than when the magnetic path cross-sectional area is ensured by a single support plate.

本実施形態においては、電磁石１８は、全て鉄製の部材で覆われているので、電磁石１８外部に磁界が漏洩することはなく、制御回路２６の誤動作を回避できる。   In the present embodiment, since the electromagnet 18 is entirely covered with an iron member, a magnetic field does not leak to the outside of the electromagnet 18 and a malfunction of the control circuit 26 can be avoided.

電磁操作装置の正面図である。It is a front view of an electromagnetic operating device. 電磁操作式開閉装置の側面図である。It is a side view of an electromagnetically operated switchgear. 電磁操作式開閉装置の平面図である。It is a top view of an electromagnetically operated switchgear. 可動導体とフレキシブル導体との接続関係を説明する図である。It is a figure explaining the connection relation of a movable conductor and a flexible conductor.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 上ケース
１２ 下ケース
１８ 電磁石
２０，２２，２４ コンデンサ
２６ 制御基板
３０ 状態検出機構
３８ 真空遮断器
４４ 補助接点
４６ 表示板
４８ カウンタ
５４ コイル
５８ 可動鉄心
６０ 固定鉄心
６２ シャフト
９２ 遮断ばね DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Upper case 12 Lower case 18 Electromagnet 20, 22, 24 Capacitor 26 Control board 30 State detection mechanism 38 Vacuum circuit breaker 44 Auxiliary contact 46 Display board 48 Counter 54 Coil 58 Movable iron core 60 Fixed iron core 62 Shaft 92 Breaking spring

Claims (10)

相対向して配置された可動鉄心と固定鉄心と電磁力により前記可動鉄心および固定鉄心を離れさせまたは接触させるコイルとを有する電磁石と、前記電磁石のコイルを励磁するための電力を蓄積するコンデンサと、相対向して配置された固定接点と可動接点とを駆動力に応じて離れさせまたは接触させる開閉器と、前記開閉器に対する投入指令または遮断指令に応答して前記コンデンサから前記コイルに供給する電流の通電方向を制御する制御基板と、前記可動鉄心に連結され前記電磁石の電磁力による駆動力を前記開閉器に伝達するリンク機構と、前記コンデンサと前記制御基板を収納する第１のケースと、前記電磁石を収納する第２のケースとを備え、前記第１のケースと前記第２のケースとが互いに連結されている電磁操作式開閉装置。 An electromagnet having a movable iron core and a stationary iron core arranged opposite to each other, and a coil that separates or contacts the movable iron core and the stationary iron core by electromagnetic force, and a capacitor that stores electric power for exciting the coil of the electromagnet A switch for separating or contacting the fixed contact and the movable contact arranged opposite to each other according to the driving force, and supplying the coil from the capacitor to the coil in response to a closing command or a shut-off command to the switch A control board that controls the direction of current flow, a link mechanism that is connected to the movable iron core and transmits a driving force by the electromagnetic force of the electromagnet to the switch, and a first case that houses the capacitor and the control board. An electromagnetically operated switchgear comprising: a second case for housing the electromagnet, wherein the first case and the second case are connected to each other 相対向して配置された可動鉄心と固定鉄心と電磁力により前記可動鉄心および固定鉄心を離れさせまたは接触させるコイルとを有する電磁石と、前記電磁石のコイルを励磁するための電力を蓄積するコンデンサと、相対向して配置された固定接点と可動接点とを駆動力に応じて離れさせまたは接触させる開閉器と、前記開閉器に対する投入指令または遮断指令に応答して前記コンデンサから前記コイルに供給する電流の通電方向を制御する制御基板と、前記可動鉄心に連結され前記電磁石の電磁力による駆動力を前記開閉器に伝達するリンク機構と、前記コンデンサと前記制御基板を収納する第１のケースと、前記電磁石を収納する第２のケースとを備え、前記第１のケースと前記第２のケースとが上下に分かれて配置され互いに連結されている電磁操作式開閉装置。 An electromagnet having a movable iron core and a stationary iron core arranged opposite to each other, and a coil that separates or contacts the movable iron core and the stationary iron core by electromagnetic force, and a capacitor that stores electric power for exciting the coil of the electromagnet A switch for separating or contacting the fixed contact and the movable contact arranged opposite to each other according to the driving force, and supplying the coil from the capacitor to the coil in response to a closing command or a shut-off command to the switch A control board that controls the direction of current flow, a link mechanism that is connected to the movable iron core and transmits a driving force by the electromagnetic force of the electromagnet to the switch, and a first case that houses the capacitor and the control board. And a second case for housing the electromagnet, wherein the first case and the second case are arranged separately from each other and connected to each other. That solenoid-operated switching devices. 相対向して配置された可動鉄心と固定鉄心および電磁力により前記可動鉄心と固定鉄心を離れさせまたは接触させるコイルとを有する電磁石と、前記電磁石のコイルを励磁するための電力を蓄積する複数のコンデンサと、相対向して配置された固定接点と可動接点とを駆動力に応じて離れさせまたは接触させる開閉器と、前記開閉器に対する投入指令または遮断指令に応答して前記複数のコンデンサから前記コイルに供給する電流の通電方向を制御する制御基板と、前記可動鉄心に連結されて前記電磁石の電磁力による駆動力を前記開閉器に伝達するリンク機構と、前記複数のコンデンサと前記制御基板を収納する第１のケースと、前記電磁石を収納する第２のケースとを備え、前記第１のケースと前記第２のケースとが上下に分かれて配置され互いに連結されている電磁操作式開閉装置。 An electromagnet having a movable iron core, a stationary iron core, and a coil that separates or contacts the movable iron core and the stationary iron core by electromagnetic force, and a plurality of accumulating electric power for exciting the electromagnet coil A switch that separates or contacts the capacitor, the fixed contact and the movable contact that are arranged opposite to each other according to the driving force, and the plurality of capacitors from the plurality of capacitors in response to a closing command or a blocking command to the switch A control board for controlling a current supply direction of a current supplied to the coil, a link mechanism connected to the movable iron core to transmit a driving force by an electromagnetic force of the electromagnet to the switch, the plurality of capacitors, and the control board. A first case for housing and a second case for housing the electromagnet, wherein the first case and the second case are arranged separately in a vertical direction Solenoid-operated switching devices that Re are connected to each other. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁操作式開閉装置において、
前記電磁石の可動鉄心に連結されたシャフトと連動して前記開閉器の状態を検出する状態検出機構を備え、前記状態検出機構は、プレート上に配置され、前記プレートを介して前記第１のケースに固定されていることを特徴とする電磁操作式開閉装置。 In the electromagnetically operated switchgear according to any one of claims 1 to 3,
A state detection mechanism for detecting a state of the switch in conjunction with a shaft connected to a movable iron core of the electromagnet; the state detection mechanism is disposed on a plate; and the first case via the plate An electromagnetically operated switchgear characterized by being fixed to the door. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁操作式開閉装置において、
前記リンク機構のうち前記リンク機構の支点を基準に前記電磁石側の部位に固定されたピンと、前記ピンの移動領域内にその一部が配置され前記第２のケースに固定されたショックアブソーバとを備え、前記ショックアブソーバは、前記開閉器の遮断時における前記リンク機構のリンク運動に伴う前記ピンとの衝突による衝撃を吸収することを特徴とする電磁操作式開閉装置。 In the electromagnetically operated switchgear according to any one of claims 1 to 3,
Among the link mechanisms, a pin fixed to the electromagnet side portion with reference to a fulcrum of the link mechanism, and a shock absorber partially disposed in the movement region of the pin and fixed to the second case And the shock absorber absorbs an impact caused by a collision with the pin accompanying a link motion of the link mechanism when the switch is shut off. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁操作式開閉装置において、
前記開閉器の可動接点は、軸状の可動導体とフレキシブル導体を介してコンタクタに接続され、前記可動導体の表面には平板面が軸方向に沿って形成され、前記フレキシブル導体は、前記可動導体の平板面に沿って配置され前記平板面上に接続されていることを特徴とする電磁操作式開閉装置。 In the electromagnetically operated switchgear according to any one of claims 1 to 3,
The movable contact of the switch is connected to a contactor via an axial movable conductor and a flexible conductor, and a flat plate surface is formed along the axial direction on the surface of the movable conductor. An electromagnetically operated switchgear, wherein the electromagnetically operated switchgear is disposed along a flat plate surface of and connected to the flat plate surface. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁操作式開閉装置において、
前記開閉器の可動接点は、軸状の可動導体とフレキシブル導体を介してコンタクタに接続され、前記可動導体はその断面が多角形形状に形成され、前記フレキシブル導体は、前記可動導体の軸方向に沿って配置され前記可動導体のいずれかの面に接続されていることを特徴とする電磁操作式開閉装置。 In the electromagnetically operated switchgear according to any one of claims 1 to 3,
The movable contact of the switch is connected to a contactor via an axial movable conductor and a flexible conductor, the movable conductor is formed in a polygonal cross section, and the flexible conductor is in the axial direction of the movable conductor. An electromagnetically operated switchgear characterized by being disposed along and connected to any surface of the movable conductor. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁操作式開閉装置において、
前記第１のケースには、前記コンデンサの頂部側に突出して前記コンデンサの頂部との接触により前記コンデンサの上方への移動を阻止する突起が形成され、前記コンデンサの径方向に沿って配置されて前記コンデンサの径方向の移動を阻止する固定金具が固定されていることを特徴とする電磁操作式開閉装置。 In the electromagnetically operated switchgear according to any one of claims 1 to 3,
The first case is formed with a protrusion that protrudes toward the top of the capacitor and prevents the capacitor from moving upward by contact with the top of the capacitor, and is disposed along the radial direction of the capacitor. An electromagnetically operated switchgear, wherein a fixing bracket for preventing the capacitor from moving in the radial direction is fixed. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁操作式開閉装置において、
前記第１のケースには、前記コンデンサの頂部側に突出して前記コンデンサの頂部との接触により前記コンデンサの上方への移動を阻止する突起が形成され、前記コンデンサの径方向に沿って配置されて前記コンデンサの径方向の移動を阻止する固定金具が固定され、前記コンデンサの軸方向に沿って支持金具が固定され、前記支持金具の頂部側には、前記コンデンサの頂部側に突出して前記コンデンサの頂部との接触により前記コンデンサの上方への移動を阻止する突出片が形成されていることを特徴とする電磁操作式開閉装置。 In the electromagnetically operated switchgear according to any one of claims 1 to 3,
The first case is formed with a protrusion that protrudes toward the top of the capacitor and prevents the capacitor from moving upward by contact with the top of the capacitor, and is disposed along the radial direction of the capacitor. A fixing bracket that prevents the capacitor from moving in the radial direction is fixed, and a supporting bracket is fixed along the axial direction of the capacitor. The top side of the supporting bracket projects to the top side of the capacitor, and An electromagnetically operated switchgear characterized in that a protruding piece that prevents the capacitor from moving upward by contact with the top is formed. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁操作式開閉装置において、
前記電磁石のコイルの上方と下方には、磁路を形成する支持板が複数枚ずつ積層され、前記コイル下方に配置された複数の支持板はロッドを介して前記第２のケースに固定されていることを特徴とする電磁操作式開閉装置。
In the electromagnetically operated switchgear according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of support plates forming a magnetic path are laminated above and below the coil of the electromagnet, and the plurality of support plates arranged below the coil are fixed to the second case via a rod. An electromagnetically operated switchgear characterized by comprising:
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