JP2006339111A - 遮断器の開極駆動用電磁反発装置 - Google Patents

Abstract

【課題】真空遮断器の絶縁連結軸の軸上に開極駆動用電磁反発装置を付加することにより、開極時間を短縮できるが、絶縁連結軸の軸方向に遮断器の寸法が大きくなる。電磁反発装置の高さ寸法を減少して、開極時間の短い高速度遮断器の小形化をはかる。
【解決手段】従来の電磁反発装置において、短絡リングを保持し、かつ駆動コイルの電磁反発力を、連結ピンを介して絶縁連結軸に伝達する機能を持つ止め金具を排除し、短絡リングを直接、連結ピンにより絶縁連結軸に連結する。連結ピンは短絡リングの内部に収納し、かつ連結ピンの抜け止めを短絡リングの外周からはみ出さないよう構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、真空遮断器などに適用する電力用遮断器の開極駆動用電磁反発装置に関する。

従来の真空遮断器の開極駆動用電磁反発装置としては、例えば、同一出願人により提案された特許文献１に記載された構造が知られており、その構成を図６，図７，図８で説明する。
図６において、１は突き合わせ接触式の固定接点２、可動接点３を消弧室内に内装した真空バルブ、５は可動電極３ａに連接してその軸端に連結した絶縁連結軸、６は絶縁連結軸５の軸上に装備した電磁反発装置である。絶縁連結軸５は、開閉操作部（図示しない）に連繋されている。その構成、動作については前記の特許文献１に詳しく述べられており、ここでの説明は省略するが、開極時には電磁反発装置６と前記開閉操作部が共同して可動接点３が急速に開極駆動される。
電磁反発装置６は、駆動コイル１０と図８に示す形状をした短絡リング１１を主要部品とした構成であるが、駆動コイル１０の上面に対峙する短絡リング１１は、図７に示す留め金具１６の端面に締結ねじ１７により固定支持し、該留め金具１６は連結ピン１５を介して絶縁連結軸５の軸上に連結するようにしており、かつ駆動コイル１０の上面と短絡リング１１の下面との間には、真空バルブ１の閉極状態で主接触子の接点消耗を補償する僅かな遊び間隙ｇを確保するよう位置決めしている。

図７に前記留め金具１６の構造を示す。この留め金具１６は、絶縁連結軸５に嵌挿するボス部１６ａと一体にその外周側に張り出す鍔状のフランジ部１６ｂを形成している。なお、１６ａ−１はボス部１６ａを直角方向に貫通したピン挿入孔、１６ｂ−１はフランジ部１６ｂの板面に形成したねじ孔である。
上記構成の電磁反発装置において駆動コイル１０を励磁すると、短絡リング１１との間に発生する電磁反発力が留め金具１６を介して絶縁連結軸５に加わり、真空バルブ１の可動電極３ａを開極方向に駆動し、先に述べたように図示しない開閉操作部と共同して開極時間の短宿化を図っている。
特開２００３− １５７７５１号報

真空遮断器に電磁反発装置を付加することにより、開極時間が短縮されて遮断性能が向上したが、従来構造の電磁反発装置を絶縁連結軸に装備することによって、遮断器は絶縁連結軸の軸方向に寸法が大きくなる。このため、電磁反発装置の高さ方向の寸法を小さくすることが電磁反発装置を装備した高速度真空遮断器の小形化の課題であった。
従来構成の電磁反発装置６は、外枠内に巻装した駆動コイル１０と、駆動コイル１０の上面に対峙した短絡リング１１と、短絡リングを鍔状のフランジ部１６ｂにボルト締結し、さらにボス部を絶縁連結軸５にピンにて連結する留め金具１６から構成されていた。
かかる構成において、駆動コイル１０は所要の反発力を発生するためには、所定のアンペアターンが必要で、アンペアターンはコイルの巻回数と電流値で決まるため必然的にコイルの線の太さもきまり、この駆動コイル部を縮小することは困難である。

一方、留め金具１６は、図７に示すように絶縁連結軸５に嵌挿するボス部１６ａとボスの外周側へ張り出す短絡リング１１保持用の鍔が軸方向に直列に一体に形成されており、留め金具の軸方向の長さは、ボス部の長さ（ｌａ）と短絡リング保持部の長さ（ｌｂ）とを合計したものとなる。
ボス部の外径は連結ピンの周囲との干渉を避けるため短絡リング保持部の外径より小さく形成されているので、軸方向に段差を有している。ここで、留め金具の高さ方向の寸法を小さくするため短絡リング保持用鍔とボス部を同一半径として、留め金具を段差のない構造にして留め金具の高さ方向の寸法を縮小しようとすると、図９に示すように留め金具１６の外周より連結ピン１５の両端の抜け止め１８がはみ出し、周囲の部材と干渉してしまう。

そこで、駆動コイル１０から短絡リング１１の受ける電磁反発力を絶縁連結軸５に伝達する機能を持ち、軸方向寸法が小さく、かつ、従来構造における電磁反発装置の周囲の部材との干渉のない開極駆動用電磁反発装置が望まれていた。

前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明では、留め金具を排除し、短絡リングを直接、連結ピンにより絶縁連結軸に連結する構成とする。かかる構成により従来構造における絶縁連結軸へ嵌挿するボス部と短絡リングを保持する鍔部からなる留め金具がなくなり、留め金具のボス部の長さｌａと鍔部の長さｌｂを加えた寸法から短絡リングの厚さを差し引いた寸法だけ軸方向寸法が小さくなる。
さらに、請求項２に記載の発明では、短絡リングと絶縁連結軸を連結する連結ピンを短絡リングの内部に収納し、かつ連結ピンの抜け止めを短絡リングの外周よりはみ出さない構成とする。具体的には、短絡リングに、側面から中心を通る一方が閉塞された連結ピン挿入孔と、上面から前記連結ピン孔に交差する溝を形成し、短絡リングを絶縁連結軸に嵌挿した上で、連結ピンを挿入し、抜け止めを前記溝に挿入後、抜け止めに設けられたねじ穴にボルトの頭が短絡リングの外周面からはみ出さないようねじ込んで固定する。

本発明によれば、突き合わせ接触式の主接触子を備えた遮断部の可動電極と操作部との間を連繋する絶縁連結軸に装備して主接触子を高速で開極させる遮断器の開極駆動用電磁反発装置で、該電磁反発装置が固定側の駆動コイル，および該駆動コイルに対峙する可動側の短絡リングを主要部品として、遮断器の開極時に駆動コイルを励磁し、駆動コイルと短絡リングとの間に働く電磁反発力で可動電極を開極駆動するようにしたものにおいて、前記短絡リングを絶縁連結軸の軸上に直接、ピン連結したことにより、従来構造のような短絡リングを保持する鍔部と絶縁連結軸に嵌挿するボス部を有する留め金具を排除したので、軸方向の寸法が縮小した。
また、短絡リングと絶縁連結軸を連結する連結ピンを短絡リングの内部に収納し、かつ連結ピンの抜け止めを短絡リングの外周よりはみ出さないよう構成したので、従来構造における周囲部材との干渉は防止される。

図１は本発明の一実施例を示す。図６に示す従来の電磁反発装置において、短絡リング１１を保持し、かつ絶縁連結軸５と連結する機能を有していた留め金具１６を排除した。
本発明による短絡リング１９は、直接、絶縁連結軸５にピン連結している。駆動コイル１０の上面と短絡リング１９の下面との間には、真空バルブ１の閉極状態で主接触子の接点消耗を補償する僅かな遊びｇを確保するよう位置決めをしているのは従来と同様である。
上記構成の電磁反発装置において駆動コイル１０を励磁すると、短絡リング１９との間に発生する電磁反発力が連結ピン２０を介して絶縁連結軸５に直接加わり、真空バルブ１の可動電極３ａを開極方向に駆動する。
図２は短絡リング１９の構成を示しているが、短絡リング１９（銅製）の外周面からリングの中心方向へピン挿入孔１９ｂが穿設されている。このピン挿入孔１９ｂはリングの反対側の外周面には貫通しておらず、絶縁連結軸嵌挿孔１９ａの内面と短絡リング１９の外周面の間で行き止まりとなっている。また、短絡リング１９の外周面の側には、前記短絡リング１９の側端面から、前記連結ピン挿入孔１９ｂに交差する抜け止め挿入溝１９ｃが形成されている。図３は連結ピン２０の抜け止め２１の形状を示している。抜け止め２１には挿入溝１９ｃに挿入後、ボルトにて固定するためのねじ孔が設けられている。

図４は短絡リング１９を絶縁連結軸５に連結する様子を示す展開図である。図４では図示されていないが、絶縁連結軸５の短絡リング１９に嵌挿される側の軸端部には、連結ピン２０が挿入される孔が穿設されている。短絡リング１９の中心の絶縁連結軸嵌挿孔１９ａに絶縁連結軸５を嵌挿し、連結ピン２０をピン挿入孔１９ｂから挿入して短絡リング１９と絶縁連結軸５を連結した上で、抜け止め２１を抜け止め挿入溝１９ｃに挿入する。最後に抜け止め２１のねじ孔に六角穴付きボルト２２を、当該ボルトの頭が短絡リング１９の外周面よりはみ出さないようねじ込んだ上で固定する。
図５は、短絡リング１９が絶縁連結軸５に固定された状態の断面図を示す。
以上の構成により、絶縁連結軸の軸方向の寸法が縮小され、かつ周囲の部材に干渉しない電磁反発装置を構成することが可能になる。

なお、上記構成の電磁反発装置について、発明者が実機設計したところによれば、従来の電磁反発装置より高さ方向の寸法を１５ｍｍ縮めることができ、本発明の電磁反発装置を装備した高速度遮断器の小形化を図ることが可能であった。

本発明の一実施例による電磁反発装置の構成断面図 図１における短絡リングの構成を示す平面図、側面図 図１における抜け止めの構成を示す平面図、側面図 図１における短絡リングと絶縁連結軸の連結構造の詳細を示す展開図 短絡リングが絶縁連結軸に固定された状態を示す断面図 従来の電磁反発装置の構成断面図 図６における留め金具の構成を示す平面図、断面図 図６における短絡リングの構成を示す平面図、断面図 図６において留め金具の段差を無くした場合の構成断面図

符号の説明

１ 真空バルブ
３ａ 可動電極
５ 絶縁連結軸
１０ 駆動コイル
１９ 短絡リング
２０ 連結ピン
２１ 抜け止め
２２ 六角穴付ボルト

Claims (2)

1. 突き合わせ接触式の主接触子を備えた遮断器の可動電極と操作部との間を連繋する絶縁連結軸に装備して主接触子を高速で開極させる遮断器の開極駆動用電磁反発装置であり、該電磁反発装置が固定側の駆動コイル、および該駆動コイルに対峙する可動側の短絡リングを主要部品として、遮断器の開極時に駆動コイルを励磁し、駆動コイルと短絡リングとの間に働く電磁反発力で可動電極を開極方向に駆動するようにしたものにおいて、
   前記短絡リングを絶縁連結軸の軸上に直接、ピンにより連結したことを特徴とする遮断器の開極駆動用電磁反発装置
2. 請求項第１項記載の電磁反発装置において、連結ピンが短絡リングの内部に収納され、連結ピンの抜け止めが短絡リングの外周よりはみ出ないことを特徴とする遮断器の開極駆動用電磁反発装置
   

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