开关机构 |
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| 申请号 | CN200910179449.8 | 申请日 | 2009-10-13 | 公开(公告)号 | CN101728770A | 公开(公告)日 | 2010-06-09 |
| 申请人 | 株式会社日立制作所; | 发明人 | 森田步; 小林将人; 外崎博教; 山崎美淑; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供具备提高安全性和可靠性的联 锁 的 开关 机构。在 正面 面板(2)具备单线接线图(4)、表示接通、切断、断路状态的指示器(5)、表示接地开闭器状态的指示器(6)、选择遮断、断路、接地操作的选择机构(7)、使断路开关合闸、分闸的按压开关(8、9)、断路用操作 手柄 的插入孔(20)以及接地用操作手柄插入孔(30)。通过选择机构的操作栓(12)的 位置 选择操作的机器。选择机构不仅选择操作，还与设在断路用操作手柄的插入孔(20)及接地用手柄插入孔的快 门 机械配合，实现遮断、断路、接地一连串操作间的机械联锁。本发明的开关机构(1)有利于防止误操作，机械地实现对开关机构要求的各种联锁，提高安全性和可靠性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种开关机构，具备断路开关以及手动断路器，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 开关机构技术领域背景技术[0002] 一般来讲，断路器或接地开闭器在相互间或与连接在同一线路的断路开关之间设置用于确保安全的联锁装置，该联锁装置必须尽可能简洁，容易操作，并且可靠性高。 [0003] 以往的手动操作机构的联锁装置，如日本特开昭62-262608号公报所记载的那样，设置锁定对手柄插入孔进行开闭的快门的螺线管，在确保安全性的条件下，上述螺线管被励磁，快门的锁定被解除。此外，这些联锁装置中，基于安全优先的思想，防备控制电源停止，以螺线管为非励磁的状态被锁定。 [0005] 然而，在上述现有技术中，在用该开关机构受电之后才能用电的地点，有时会强制地解除上述联锁，从而需要另外配备用于它的机构。此外，由于是电联锁，不仅是螺线管，与螺线管连接的布线、开关之类也要求可靠性。 发明内容[0006] 本发明的目的是解除上述问题，提供一种具备简洁且提高了可靠性的机械联锁的开关机构。 [0007] 本发明的开关机构为了达到上述目的，采用了如下特征，在开关机构的前面具备用于操作断路开关或手动断路器的选择机构，使该选择机构与设在上述手动断路器的操作手柄插入孔中的快门机械地配合，在用上述选择机构选择了断路的场合，上述快门能够开放。 [0008] 此外，本发明的开关机构为了达到上述目的，采用了如下特征，在开关机构的前面具备用于操作断路开关、手动断路器或手动接地开闭器的选择机构，使该选择机构与设在上述手动断路器以及上述手动接地开闭器的操作手柄插入孔中的快门机械地配合，在用上述选择机构选择了断路或接地的场合，各快门能够开放。 [0009] 再有，本发明中实施了以下内容。只限于上述选择机构选择了遮断时，接收上述断路开关的合闸指令。具体来讲，具备在用上述选择机构选择了遮断时接通的开关，通过该开关对上述断路开关发出合闸指令。此外，在上述断路开关为合闸状态时，上述选择机构和上述断路开关的连接机构干涉，使上述选择机构不能操作。 [0010] 在设置于上述手动断路器或上述手动接地开闭器的操作手柄插入孔中的快门开放时，上述选择机构与上述快门干涉，使上述选择机构不能操作。此外，在上述手动接地开闭器为合闸状态时，上述选择机构和上述手动接地开闭器的连接机构干涉，使上述选择机构不能操作。 [0011] 再有，在本发明中，在上述选择机构选择了遮断的状态下，只要不开放上述手动断路器，上述选择机构就不能选择接地。在上述选择机构选择了接地的状态下，只要上述手动断路器不合闸，上述选择机构就不能选择遮断。 [0012] 本发明的效果如下。 [0014] 图1是本发明的开关机构的外观图。 [0015] 图2是本发明的开关机构的侧剖视图。 [0016] 图3是搭载于本发明的开关机构上的开闭部的侧剖视图。 [0017] 图4是搭载于本发明的开关机构上的操作机构的主视图。 [0019] 图6是说明搭载于本发明的开关机构上的断路用手动操作机构的构造的图。 [0020] 图7是说明搭载于本发明的开关机构上的断路用手动操作机构的动作的图。 [0021] 图8是说明搭载于本发明的开关机构上的接地用手动操作机构的构造的图。 [0022] 图9是说明搭载于本发明的开关机构上的接地用手动操作机构的动作的图。 [0023] 图10是搭载于本发明的开关机构上的联锁机构的主视图。 [0024] 图11是搭载于本发明的开关机构上的联锁机构的侧视图。 [0025] 图12是搭载于本发明的开关机构上的选择机构的主视图。 [0026] 图13是搭载于本发明的开关机构上的选择机构的侧视图。 [0027] 图14是说明在本发明的开关机构中操作栓从CB位置的移动的图。 [0028] 图15是说明在本发明的开关机构中操作栓从CB位置向DS位置的移动的图。 [0029] 图16是在本发明的开关机构中操作栓存在于DS位置时的图。 [0030] 图17是说明在本发明的开关机构中操作栓从DS位置向ES位置的移动的图。 [0031] 图18是说明在本发明的开关机构中操作栓存在于ES位置时的图。 [0033] 图20是说明在本发明的开关机构中从ES位置向DS位置的移动的图。图中： [0034] 1-开关机构，2-正面面板，7-选择机构，12-操作栓， [0035] 20-断路用操作手柄的插入孔，21-断路操作用快门， [0036] 30-接地用操作手柄的插入孔，31-接地操作用快门， [0037] 80-电磁铁，100-断路用手动操作机构，120-接地用手动操作机构。 具体实施方式[0038] 以下，用图1对本发明的一个实施例进行说明。 [0039] 实施例1 [0040] 图1是表示本发明的实施例的开关机构1的外观图。如该图所示，在开关机构1的正面设有正面面板2和保护继电器3。正面面板2设有表示开关机构1的结构的单线接线图4、表示合闸、分闸、断路的状态的指示器5，以及表示接地开闭器的状态的指示器6。此外，具备用于选择遮断、断路、接地的操作的选择机构7、用于对断路开关进行合闸、分闸的按压开关8、9、断路用操作手柄的插入孔20、以及接地用操作手柄插入孔30。 [0041] 在本实施例中，通过选择机构7的操作栓12的位置，能够选择操作的机器。即，从右边起，依次为遮断、断路、接地，在图1的场合，断路开关可以动作。选择机构7不仅选择操作，还实现遮断、断路、接地一连串操作之间的联锁。 [0042] 具体如下。只限于在操作栓12选择了遮断的场合，断路开关的合闸动作就可以进行。此外，断路开关为合闸状态的场合，操作栓12被机械地锁定，而不能选择其它操作。在操作栓12选择了断路的场合，设在断路用操作手柄的插入孔20中的断路操作用快门21可开放。此外，只要不关闭断路操作用快门21，操作栓12就不能移动。在操作栓12选择了接地的场合，设在接地用操作手柄的插入孔30中的接地操作用快门31可开放。和前面同样，只要不关闭接地操作用快门31，操作栓12就不能移动。此外，在接地开闭器合闸，开关机构1成为接地状态的场合，由于操作栓12被机械地锁定，从而断路开关或断路器不能操作。还有，在选择机构7选择了遮断的状态下，只要不是断路状态，操作栓12向接地侧的移动就被阻止。同样地，在选择机构7选择了接地的场合，只要不是从断路状态到切断状态，选择机构7就不能选择遮断。 [0043] 以上，根据本发明的开关机构1，由于利用选择机构7使操作对象变得明确，从而有利于防止误操作。此外，由于利用操作机构7的操作栓12，机械地实现对开关机构要求的各种联锁，从而提高了安全性和可靠性。 [0044] 实施例2 [0045] 其次，用图2至图20对本发明的第二实施例进行说明。 [0046] 图2是开关机构1的侧剖视图，图3是开闭部50的侧剖视图。如该图所示，开闭部50由遮断、断路用真空阀51和接地用真空阀52构成，它们用树脂53模制而成。开闭部50在图中的进深方向并列三相部分而配置。遮断、断路用真空阀51由U字形的真空容器 49构成，在内部收放有2对接点。可动导体54、55一起被固定在连接导体56上，用陶瓷制的绝缘杆57与外部电绝缘。图3的右侧，即开关机构1的正面侧的固定导体58固定在母线侧馈电线59上，与连接开关机构之间的母线60连接。 [0047] 另一方面，开关机构1背面侧的固定导体61通过负荷侧馈电线62与电缆63连接。即，在该开关机构1中，以母线60-母线侧馈电线59-固定导体58-可动导体54-连接导体 56-可动导体55-固定导体61-负荷侧馈电线62-电缆63的路径，对负荷供电。 [0048] 可动导体54、55以及连接导体56成为一体而动作。以下，把可动导体54、55以及连接导体56称为可动部70。与绝缘杆57连接的操作杆63通过波纹管64固定在真空容器49上，可动部70在维持真空气密的同时可以动作。该遮断、断路用真空阀51的场合，可动部70停止在用于对负荷供电的接通位置Y1、用于遮断电流的切断位置Y2、以及确保用于从雷电涌等保护作业者的绝缘性能的断路位置Y3的3个位置。 [0049] 接地用真空阀52的固定导体64固定在负荷侧馈电线62上。在检修等需要接地作业的场合，使已接地的可动导体65与固定导体64接触。此外，符号66是电容器，在用于判断负荷是有电压还是无电压的电压检测时使用。 [0050] 其次，用图2以及图4对本开关机构1的操作机构进行说明。 [0051] 操作机构包括用于对遮断、断路器用真空阀51的可动部70在接通位置Y1-切断位置Y2间进行驱动的电磁铁80、在切断位置Y2-断路位置Y3间进行驱动的断路用手动操作机构100、以及操作接地用真空阀52的接地用手动操作机构120。 [0052] (1)遮断、断路用真空阀51的合闸动作(切断位置Y2→接通位置Y1)[0053] 遮断、断路用真空阀51的可动部70与固定在第一主轴81上的控制杆82连结。此外，在第一主轴81上固定有控制杆83，通过连结零件84连接电磁铁80。即，遮断、断路用真空阀51若使第一主轴81沿顺时针方向旋转则合闸，若沿逆时针方向旋转则分闸。 [0054] 图5表示电磁铁80的内部构造。由下钢板85、中钢板86、钢管87、以及中央铁芯88构成固定铁芯，在其内部收放有线圈89。在中钢板86的上部设置永磁铁90。再有，将永磁铁罩92、上钢板93重叠在中钢板86上，用四个角上的螺栓94夹住，组装电磁铁80。还有，中钢板86以及永磁铁90形成为圆环状，使T字形的可动铁芯91贯穿内部。一旦对线圈89励磁，可动铁芯91就被吸引到中央铁芯88。此时，可动铁芯91向图中下方驱动，遮断、断路用真空阀51合闸，可动部70停止在接通位置Y1。 [0055] 还有，在合闸状态下，断路弹簧95以及用于对接点施加接触力的压接弹簧96处于蓄能的状态，需要通过某种方法承受其反作用力。永磁铁90的磁通以永磁铁90-T字形的可动铁芯91-中央铁芯88-下钢板85-钢管87-中钢板86-永磁铁90的路径发生，在永磁铁90-可动铁芯91之间以及可动铁芯91-中央铁芯88之间产生吸引力。在合闸状态下，通过该吸引力，承受上述反作用力，维持断路弹簧95、压接弹簧96的蓄能状态。 [0056] (2)遮断、断路器用真空阀51的分闸动作(接通位置Y1→切断位置Y2)[0057] 在分闸动作中，对线圈89向与合闸动作时相反的方向，即与永磁铁的磁通相反的方向进行励磁。通过反方向励磁，永磁铁90的磁力下降，通过断路弹簧95、压接弹簧96的力，可动部70向分闸方向被驱动。 [0058] 图6是用于说明分闸状态的图。通过上述分闸动作，第一主轴81向逆时针方向旋转。此时，位于在第一主轴81上另外设置的控制杆95前端上的栓96与断路用手动操作机构100的滚筒101干涉，第一主轴81的旋转停止。此时的可动部70的停止位置相当于切断位置Y2。 [0059] 在此，滚筒101通过栓104固定在以轴102为中心旋转的叶片103上。通过栓95与滚筒101的冲突，叶片103要向顺时针方向旋转，但由于通过滚筒101与第一止动栓105的干涉而阻止旋转，从而维持分闸状态。还有，绕在轴102上而配置的盘簧106将一方固定在叶片103，将另一方固定在框架107上。这是为了即使遮断、断路用真空阀51合闸而栓95和滚筒101的干涉被解除，也使滚筒101停止在图6的位置。 [0060] (3)遮断、断路器用真空阀51的断路动作1(切断位置Y2→断路位置Y3)[0061] 在断路操作中，从断路用操作手柄的插入孔20插入断路用操作手柄108，使之与叶片103的栓109配合，使叶片103向逆时针方向旋转。若稍微旋转，并越过栓96、栓104以及轴102排列成一条直线上的死点，则通过断路弹簧95的力，第一主轴81以及叶片103向逆时针方向移动。图7表示断路状态的说明图。叶片103与第二止动栓110干涉，断路方向的动作停止。此时的可动部70的停止位置相当于断路位置Y3。还有，断路用操作手柄108以正面面板2为支点使栓109跳起来地进行操作，从而不用担心受到断路动作时的冲击力。 [0062] (4)遮断、断路器用真空阀51的断路动作2(断路位置Y3→切断位置Y2)[0063] 用图7来说明该动作。从插入孔20插入断路用操作手柄108，以插入孔20的上侧为支点与叶片103的栓109配合，使叶片103向顺时针方向旋转。在该操作中，使断路弹簧95蓄能的同时缓慢地操作。若越过栓96、栓104以及轴102排列成一条直线上的死点而回到图6的状态，则可动部70停止在切断位置Y2。 [0064] (5)接地用真空阀51的合闸动作 [0065] 其次，用图8以及图9对接地用真空阀52的动作进行说明。接地用真空阀52的可动导体65与固定在第二主轴132上的控制杆133连结。此外，第二主轴132的控制杆134通过连结零件135与接地用手动操作机构120连接。 [0066] 从插入孔30把接地用操作手柄121插入到手柄承受零件122中。若向图8的下方操作接地操作手柄121，则手柄承受零件122以轴123为中心向顺时针旋转。此时，设置在手柄承受零件122上的栓124与以轴123为中心旋转的部件125干涉，部件125也开始向顺时针方向动作。兰花夹(トグルバネ)126其一端与部件125连接，另一端与以轴127为中心旋转的叶片128连接。因此，通过上述动作，兰花夹126慢慢成为被压缩的状态。不久，一旦越过轴123、连结部件125和兰花夹126的栓129、连结兰花夹126和叶片128的栓130，以及轴127排列在一条直线上的死点，则通过兰花夹126的蓄能力，第二主轴132在旋转方向上被驱动。结果，接地用真空阀52的可动导体65朝上，即被合闸(图9)。还有，在合闸动作中，断路弹簧137以及用于对接点施加接触力的压接弹簧138成为被蓄能的状态。 [0067] (6)接地用真空阀51的分闸动作 [0068] 在分闸动作中，如图9所示，向上操作接地用操作手柄121。手柄承受零件122以轴123为中心向逆时针方向旋转。此时，由于部件125与手柄承受零件122的栓136干涉，从而部件125也同时动作。一旦越过轴123、连结部件125和兰花夹126的栓129、以及连结兰花夹126和叶片128的栓130排列在一条直线上的死点，则通过合闸动作时已蓄能的断路弹簧137和压接弹簧138的力，就进行分闸动作，即回到图8的状态。还有，在分闸动作中，兰花夹126几乎没被蓄能，仅依赖于断路弹簧137以及压接弹簧138。 [0069] 以下对本发明的重点的联锁装置进行说明。图10是主视图，图11是侧视图。此外，图12以及图13表示选择操作对象的选择机构7的构造。 [0070] 选择机构7主要由面板150和杆151构成。在面板150上安装有矩形的部件152，杆151贯穿其上下。此外，用部件152和杆151夹住复位弹簧154。在杆151的侧面固定操作栓12，该操作栓12贯穿设在面板150上的椭圆孔153。面板150能够沿着设在正面面板2上的导轨155(图11)，仅在开关机构1的宽度方向上动作。因此，使操作栓12沿设在面板150上的椭圆孔153上下移动时，面板150不动，仅杆151上下移动。此外，在杆151上固定有与电磁铁80和第一主轴81的连结零件84干涉的第一联锁栓157、与接地用手动操作机构120和第二主轴132的连结零件135干涉的第二联锁栓158。再有，在杆151的上部前端固定有与锁定设在断路用操作手柄的插入孔20以及接地用操作手柄插入孔30上的快门的部件进行配合的コ字形的零件156。 [0071] 在正面面板2上设置短栅状(E字形)的槽160，贯穿该槽160的操作栓12可沿槽160移动。由于杆151因复位弹簧154而一直受到向下的力，因此操作栓12稳定地位于CB位置、DS位置、ES位置(图10)。在此，CB位置、DS位置、ES位置分别表示可操作电磁铁80、断路用手动操作机构100、接地用手动操作机构120。 [0072] 图10表示操作栓12存在于CB位置，遮断、断路用真空阀50为合闸状态，即可动部70存在于接通位置Y1的场合。遮断、断路用真空阀的合闸指令由于通过限位开关161输入，因而仅可以在操作栓12位于CB位置的场合进行合闸动作。此外，通过第一联锁栓157与连结零件84的干涉，操作栓12的向上的操作被阻止。根据以上内容，实现了“只限于用选择机构选择了遮断的场合，断路开关能够合闸”、“在断路或接地的手动操作中不能进行操作机构的电控制”、以及“断路开关为合闸状态的场合，不可进行断路或接地操作”这3种联锁。 [0073] 图14是遮断、断路用真空阀50为分闸状态，可动部70存在于切断位置Y2的场合。伴随着分闸动作，由于连结零件84向上方移动，因此操作栓12能够向上，进一步向DS位置移动。但是，通过第一联锁栓157的前端弯曲部162与连结零件84的干涉，操作栓12向ES位置的移动被阻止。即，实现了“在断路操作后，可以进行接地操作”的联锁。 [0074] 一旦操作栓12向DS位置侧移动，则对设在断路用操作手柄的插入孔20上的断路操作用快门21进行锁定的第一快门锁定零件163与杆151上部的コ字型的零件156配合(图15)。如图16所示，若使操作栓12移动到DS位置，则断路操作用快门21与第一快门锁定零件163的配合被解除，就能够打开断路操作用快门21。此外，在断路操作用快门21开放的状态下，即使想要使操作栓12向上方移动，断路操作用快门21与第一快门锁定零件163干涉而被阻止。即，实现了“只限于用选择机构选择了断路的场合，能够进行断路操作”的联锁。 [0075] 一旦使操作栓12向ES位置方向移动，则杆151上部的コ字型的零件156与对断路操作用快门21进行锁定的第一快门锁定零件163的配合就被解除，如图17所示，与对接地操作用快门31进行锁定的第二快门锁定零件171配合。在该状态下，一旦使操作栓12移动到ES位置，则接地操作用快门31与第二快门锁定零件171的配合被解除，接地操作用快门31打开(图18)。该场合，与前面同样，只要不关闭接地操作用快门31，通过第二快门锁定零件171，操作栓12的向上的移动就被阻止。此外，图19表示接地用真空阀52合闸的状态。由于固定在杆151上的第二联锁栓158与连结零件135干涉，从而不能向上方移动操作栓12。根据以上内容，实现了“只限于用选择机构选择了接地的场合，能够进行接地操作”、“在接地开闭器合闸的状态下，不能操作断路器以及断路开关”的两个联锁。 [0076] 还有，如图20所示，在接地用真空阀51分闸后，即使想要使操作栓12向CB位置的方向移动，杆151上部的コ字型零件156与断路用手动操作机构100的滚筒101干涉，从而被阻止。即，实现了“在断路器合闸后(使可动部70回到切断位置Y2后)，可以进行断路开关的合闸动作”的联锁。 [0077] 以上，根据本发明的开关机构1，由于利用选择机构7使得操作对象变得明确，能够防止作业者的误操作。此外，通过选择机构7的操作栓12，机械地实现了对开关机构要求的各种联锁，提高了安全性和可靠性。 [0078] 根据本发明，由于通过正面面板的操作栓机械地实现各种联锁，从而可提供廉价且提高了可靠性的开关机构。 |
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