Switch |
|||||||
申请号 | JP2012163215 | 申请日 | 2012-07-24 | 公开(公告)号 | JP2014022342A | 公开(公告)日 | 2014-02-03 |
申请人 | Hitachi Ltd; 株式会社日立製作所; | 发明人 | SATO TAKASHI; MORITA AYUMI; YANO MAKOTO; TSUCHIYA KENJI; NAKAZAWA AKIO; | ||||
摘要 | PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switch of which the reliability is improved by preventing an electrode surface from being roughened.SOLUTION: The switch comprises a plurality of switching parts 2, 3. Each of the switching parts 2, 3 includes a fixed electrode and a movable electrode which is disposed while facing the fixed electrode and is closed or opened with respect to the fixed electrode. The plurality of switching parts 2, 3 throw in or shut off currents flowing to the switch, the plurality of switching parts 2, 3 are electrically connected in series and further, the plurality of switching parts 2, 3 are formed in such a manner that one switching part 3 is closed and then the other switching part 2 is closed. | ||||||
权利要求 | 固定電極、及び、該固定電極と対向して配置されると共に前記固定電極に対して閉極または開極される可動電極、を各々備える複数の開閉部を備え、 該複数の開閉部は、開閉器に流れる電流の投入及び遮断を行い、 前記複数の開閉部は電気的に直列に接続されており、 更に前記複数の開閉部は、一の開閉部が閉極された後に、他の開閉部が閉極される様に形成されることを特徴とする開閉器。 請求項1に記載の開閉器であって、 更に前記複数の開閉部は、前記他の開閉部が開極動作を開始した後に、前記一の開閉部が開極動作を開始する様に形成されることを特徴とする開閉器。 請求項2に記載の開閉器であって、 前記複数の開閉部は、前記他の開閉部が開極動作を開始した後に、該開閉器に付加される交流周波数の一サイクル以上の時間経過後に前記一の開閉部が開極動作を開始する様に形成されることを特徴とする開閉器。 請求項1ないし3のいずれか一つに記載の開閉器であって、 更に前記可動電極を操作する操作部を備えており、 前記複数の開閉部は、前記操作部から生じる駆動力により、 前記一の開閉部が閉極された後に、前記他の開閉部が閉極されるか、または、 前記他の開閉部が開極動作を開始した後に、前記一の開閉部が開極動作を開始することを特徴とする開閉器。 請求項4に記載の開閉器であって、 前記操作部には前記可動電極を操作するための駆動力を生じさせる電磁石が備えてあり、 前記複数の開閉部における前記可動電極は、前記電磁石から生じる駆動力により動作され、 更に、前記電磁石が備える可動子と、 電気エネルギを充電し、該充電したエネルギを放電することで前記可動子を操作させるコンデンサとを備え、 前記電磁石は前記複数の開閉部毎に設けられ、前記電磁石と前記コンデンサの間には各々スイッチが設けられ、 前記一の開閉部における前記可動電極を操作するための駆動力を生じさせる電磁石と前記コンデンサの間に設けられる前記スイッチがONされた後に、前記他の開閉部における前記可動電極を操作するための駆動力を生じさせる電磁石と前記コンデンサの間に設けられる前記スイッチがONされることで、前記一の開閉部が閉極された後に、前記他の開閉部が閉極される、または、 前記他の開閉部における前記可動電極を操作するための駆動力を生じさせる電磁石と前記コンデンサの間に設けられる前記スイッチがONされた後に、前記一の開閉部における前記可動電極を操作するための駆動力を生じさせる電磁石と前記コンデンサの間に設けられる前記スイッチがONされることで、前記他の開閉部が開極動作を開始した後に、前記一の開閉部が開極動作を開始する様に形成されることを特徴とする開閉器。 請求項4に記載の開閉器であって、 前記操作部は一つであり、かつ前記操作部は操作力を前記可動電極側に伝達する可動部を有しており、 更に前記開閉器は、前記可動部の動作に伴い、伸縮する第1のばね及び第2のばねを備え、 該第1のばねは、前記一の開閉部における前記可動電極に前記操作部からの駆動力を伝達し、 前記第2のばねは、前記他の開閉部における前記可動電極に前記操作部からの駆動力を伝達し、 開極状態における前記一の開閉部における前記可動電極及び前記固定電極の間の距離は、開極状態における前記他の開閉部における前記可動電極及び前記固定電極の間の距離よりも小さいことを特徴とする開閉器。 請求項6に記載の開閉器であって、 前記一の開閉部、及び前記他の開閉部は高さ方向に並べて配置されていることを特徴とする開閉器。 請求項1ないし7のいずれか一つに記載の開閉器であって、 前記一の開閉部が閉極された後に、該開閉器に付加される交流周波数の半サイクル以上の時間経過後に前記他の開閉部が閉極される様に形成されることを特徴とする開閉器。 請求項1ないし8のいずれか一つに記載の開閉器であって、 前記一の開閉部は耐サージ機能を有する断路部であり、 前記他の開閉部は電流の遮断機能を有する遮断部であることを特徴とする開閉器。 請求項1ないし9のいずれか一つに記載の開閉器であって、 前記複数の開閉部は、内部が真空の真空バルブ内に前記固定電極及び前記可動電極を収納していることを特徴とする開閉器。 |
||||||
说明书全文 | 本発明は、開閉器に関するものであり、特に複数の開閉部を直列に配置するものに関する。 新幹線などの高速鉄道では大電力を得るために交流電化方式を採用している。 各変電所から電力を供給するため、異電源を区分するためのセクションが存在する。 具体的な構成を図11に示す。 2つの電源G1、G2を区分するために中セクション100が随所に配置される。 中セクション100の長さは約1kmに設定されている。 列車101が中セクション100を通過する場合、先ず、区分開閉器VS1をONして中セクション100を充電しておく。 列車101が中セクション100を通過中に、区分開閉器VS1をOFF、区分開閉器VS2をONして中セクション100の充電電源をG1からG2に切り替える。 この間の無電時間は0.05〜0.3秒程度に抑制され、列車101は惰行することなく、高速状態を維持したまま中セクション100を通過できる。 なお、列車101が中セクション100を通過した後、区分開閉器VS2をOFFする。 区分開閉器VS1、VS2に対し、上述の使用方法を行う場合、下記の問題がある。 区分開閉器VS2は列車101が通過中にONして負荷電流を投入する。 一方、OFFする際には列車101は既に中セクション100を通過しており、無負荷状態にてOFFする。 負荷電流の投入を繰り返すと先行放電によって開閉器内の電極表面が荒れた状態になる。 負荷電流を遮断すれば、遮断時のアークによって電極表面が平滑化されるが、VS2の場合には負荷投入-無負荷遮断を繰り返すため、電極表面の荒れは徐々に進展し、耐電圧が低下する恐れがある。 区分開閉器VS2の極間が閃絡すると、電源G1と電源G2が短絡し、重大事故となって列車の運行を妨げる。 上記の課題を解決するために、本発明に係る開閉器では、固定電極、及び、該固定電極と対向して配置されると共に前記固定電極に対して閉極または開極される可動電極、を各々備える複数の開閉部を備え、該複数の開閉部は、開閉器に流れる電流の投入及び遮断を行い、前記複数の開閉部は電気的に直列に接続されており、更に前記複数の開閉部は、一の開閉部が閉極された後に、他の開閉部が閉極される様に形成されることを特徴とする。 本発明によれば、電極表面の荒れを防止し、信頼性が高い開閉器を提供することが可能になる。 以下、本発明を実施する上で好適となる実施例について図面を用いて説明する。 尚、下記はあくまでも実施の例に過ぎず、発明の内容が下記具体的態様に限定されるものではない。 本発明は、下記態様を含めて種々の態様に変形することが無論可能である。 実施例1に係る開閉器について図1ないし図6を用いて説明する。 図1及び図2に示す様に、開閉器1は内部が真空の真空バルブ2、3と電磁石を有する操作器部を備えている(実施例中では、真空バルブ2と遮断用真空バルブ2、真空バルブ3と断路用真空バルブ3をそれぞれ等価なものとして呼ぶ)。 実施例2について図7ないし図9を用いて説明する。 本実施例においては、遮断用真空バルブ2と断路用真空バルブ3を、共通のシャフト60と共通の電磁石61を用いて駆動している。 尚、電磁石61が一つになったに伴い、コンデンサ70も一種類としている。 図示していないが、コンデンサ70が一種類となったに伴い、制御基板52における回路構成も二重回路からダイオードや主スイッチを一種類に減らし、一重の回路と出来る。 また電磁石は一種類となったため、シャフト60が傾かない様に筺体17の中央に配置している。 それ以外の構成については、実施例1と同様であり、ここでの重複説明は省略する。 実施例3について、図10を用いて説明する。 本実施例では実施例2で説明したものについて遮断用真空バルブ2と断路用真空バルブ3を高さ方向に配置したもので、設置面積の縮小化を狙ったものである。 図10は一見すると実施例1における図2と同様に見えるが、正面方向または背面方向から見ると、電磁石70が一つで済み、かつ遮断用真空バルブ2及び断路用真空バルブ3の水平方向における占有面積は、一つ分であるため(高さ方向に両真空バルブを積み上げているため)、実際には約半分の占有面積となる。 1 開閉器2 遮断用真空バルブ3 断路用真空バルブ21、22 電磁石41 シャフト42、43 接圧ばね44、45 遮断ばね50、51 コンデンサ52 制御基板64、65 主スイッチSMAG 電磁石ストロークS1、S2 真空バルブの極間距離W1、W2 接圧ばねの圧縮量 |