JP2001237118A

JP2001237118A - 電磁石及びそれを用いた開閉器の操作機構

Info

Publication number: JP2001237118A
Application number: JP2000052097A
Authority: JP
Inventors: Ayumi Morita; 歩森田; Toru Tanimizu; 徹谷水; Masahito Yabu; 雅人藪
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2001-08-31
Also published as: US20010017288A1; EP1128409A3; CN1310459A; EP1128409A2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のプランジァ型電磁石では、プランジァを
磁性体棒で構成するため、プランジァに渦電流が発生し
効率が悪く、吸引力が不足していた。【解決手段】鋼板の複数個を積層した中央脚２ａの両側
に設けた側脚２ｂと、中央脚と側脚との間を連絡するヨ
ーク２ｃとを一体に形成された固定鉄心１と、中央脚及
び励磁コイルに対応し、且つ側脚間にそって移動する可
動鉄心３Ｘと、中央脚２ａに巻回した励磁コイル４とを
備え、側脚２ｂの長さを中央脚の長さより長くすると共
に、中央脚２ａと対応する可動鉄心３Ｘに中央脚側に伸
びる突起部３ａを設け、渦電流の発生を低減し、吸引力
を増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁石及びそれを
用いた開閉器の操作機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の開閉器の操作機構には、電動バネ
操作機構、油圧式および空気圧式操作機構などがある。
通常、これらの操作機構は、部品数が多く、リンク機構
が複雑になるために比較的高い製造コストが伴う。リン
ク機構を簡素化する手法の一つに電磁石を利用した操作
機構があり、例えば特開平５−２３４４７５号公報に記
載された真空接触器では電磁石を投入動作に使用し、投
入と同時に畜勢された遮断バネを解放して接点を開離す
る。また、特表平１０−５０５９４０号公報に記載され
た操作機構では、投入および遮断用の２個のコイルに貫
通するプランジャを設けて、投入、遮断の両方の動作を
電磁石で行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】開閉器の操作機構に用
いられる電磁石には、長ストロークにおける吸引力を確
保するためにプランジャ型の電磁石が用いられるのが一
般的である。しかし、従来のプランジャ型電磁石ではプ
ランジャを磁性体棒で構成するため、プランジャにおけ
る渦電流の影響が問題となる。開閉器の操作機構におけ
る電磁石では、通常、外部の直流電源によりコイルに通
電する。この場合、コイルのインダクタンスＬとコイル
及び配線の抵抗Ｒで決まる時定数Ｌ／Ｒで電流の時間変
化、即ち動作時間が決定される。

【０００４】しかし、プランジャに渦電流が発生すると
プランジャ内への磁界の浸み込みに時間を要するため、
動作時間が遅れる。従って、必要動作時間を確保するた
めには、磁束を増加するか（コイル巻数、電流の増
加）、或いはプランジャ径を増加するほかなく、結果的
に電磁石が大型になってしまう。

【０００５】また、近年では、特表平１０−５０５９４
０号公報に記載された操作機構のように、コンデンサを
開閉器に備え、コンデンサに充電した電荷を放電して通
電する方式が考えられている。この場合、電流波形はコ
ンデンサのキャパシタンスＣとコイルのインダクタンス
Ｌで決まる周期（１／２√ＬＣ）の共振振動となるた
め、プランジャ内への磁界の浸み込みは時間が遅れるだ
けでなく、表皮効果で決まる厚み分しか有効に働かなく
なってしまう。

【０００６】本発明の目的は、電磁石のサイズと開閉器
を小型化した電磁石及びこの電磁石を用いた開閉器の操
作機構を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁石は、複数
枚の鋼板を積層した中央脚と、その両側に設けた側脚
と、上記中央脚と側脚との間を連絡するヨークとを一体
に形成した固定鉄心と、中央脚に巻回した励磁コイル
と、上記側脚間に配置され、中央脚に吸引され側脚に沿
って移動する可動鉄心とを備え、側脚の長さを中央脚の
長さより長くすことを特徴とする。

【０００８】更に本発明の開閉器の操作機構は、一方側
の電極を他方側の電極に投入及び遮断を操作させる開閉
器の操作機構のうち、投入を投入電磁石で行い、この投
入電磁石は固定鉄心と可動鉄心とは複数の鋼板を積層し
た積層部と、積層部の直角方向に各脚及び可動鉄心を配
置した積層部より長さの長い幅部とを有し、投入電磁石
の固定鉄心の中央脚及び側脚と励磁コイルをレバーと対
応配置し、この中央脚及び側脚と励磁コイルとレバーと
の間に可動鉄心を配置し、固定鉄心及び可動鉄心の積層
部を複数相の開閉器の配置方向と直角方向に配置すると
共に、固定鉄心及び可動鉄心の幅部を複数相の開閉器の
一方側であって複数相の開閉器の配置方向と同方向に配
置することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施例に関し、図１ない
し図１２を用いて説明する。

【００１０】（実施例１）本発明の第１の実施例につい
て図１および図２を用いて説明する。図１は本発明の実
施例である電磁石１の斜視図である。固定鉄心２と可動
鉄心３で電磁石１の鉄心を構成し、固定鉄心２の中央脚
２ａの周囲に励磁コイル４を設ける。励磁コイル４は絶
縁物或いは非磁性体金属（アルミ、銅など）で製作され
たボビン４ａと巻線４ｂで構成し、励磁コイル４に接続
している引き出し線７は外部の電源回路に接続する。固
定鉄心２と可動鉄心３は、珪素鋼板、或いは表面を塗
装、皮膜などの絶縁皮膜を施した薄板鋼板２Ｘを積層し
て形成している。

【００１１】固定鉄心３を構成する薄板鋼板２Ｘは、中
央脚２ａと側脚２ｂとの間をヨーク２ｃにより連絡し、
それらを一体に形成したものである。電磁石１の磁気抵
抗は鉄心の断面積で決まるため、固定鉄心２の幅を幅部
Ｗとし、薄板鋼板２Ｘを積層した厚みを積層部Ｔとし、
幅部Ｗを積層部Ｔに比べて十分大きくするように設計す
れば、積層枚数が減って低コストになる。

【００１２】側脚２ｂは中央脚２ａよりも長くなってお
り、可動鉄心３が移動しても常に側脚２ｂと対向するよ
うになっている。薄板鋼板２Ｘの固定は、ボルト、ピン
などの締付金具６で行う。固定鉄心２では、締付金具６
を中央脚２ａに設けずに、側脚２ｂ或いはヨーク２ｃに
取り付ける。

【００１３】締付金具６の表面は、薄板鋼板同士が互い
に電気的に接続されるのを回避するために、塗装、被膜
などの絶縁処理を施したほうがよい。固定鉄心２の可動
鉄心３との対向面には薄板の非磁性体板８を設けてあ
る。これは、残留磁束による引き外しの妨げを防ぐため
である。また、可動鉄心３には駆動対象と連結するため
のヒンジ５を設けている。

【００１４】次に本発明の電磁石１の動作について図２
を用いて説明する。図２は、図１の電磁石を上方向から
見た図であり、励磁コイル４だけ断面して表示したもの
である。外部の電源回路によって励磁コイル４に通電す
ると、鉄心内に磁束Φが発生し、中央脚２ａと可動鉄心
３との間に吸引力Ｆが働く。図中の鎖線は磁束の流れ
（磁力線）を表している。この吸引力Ｆにより、ヒンジ
５に接続された駆動対象を動作させることができる。

【００１５】この実施例の電磁石１では、図２に示すよ
うに、中央脚２ａと可動鉄心３のギャップＧ１は変化す
るが、側脚２ｂを中央脚２ａより長くして、可動鉄心３
は側脚２ｂと常に対向した長い磁路で移動することで、
一定のギャップＧ２を維持し、一定の吸引力を確保でき
る。

【００１６】また、この実施例では、固定鉄心２及び可
動鉄心３は珪素鋼板或いは互いに絶縁された薄板鋼板で
製作するため、鉄心内に発生する渦電流が減少する。そ
れゆえ、励磁コイル４の電流変化に対して鉄心内の磁束
が遅れたりすることなく、かつ可動鉄心３の断面全体に
磁束が通過することになり、大きな吸引力を発生し、小
形の電磁石でも駆動対象を高速で動作させることが可能
である。

【００１７】更に、本発明の電磁石１では、側脚２ｂ及
びヨーク２ｃを締付金具６で固定し、中央脚２ａには締
付金具６を備えていないため、中央脚２ａは必要な磁束
を得るための最小の断面積があればよいから、その結果
として、励磁コイル４も小さくできる。

【００１８】更に、本発明の電磁石１では、固定鉄心２
は複数の鋼板を積層した積層部Ｔと、積層部Ｔの直角方
向に中央脚２ａ，側脚２ｂ及び可動鉄心３を配置した積
層部より長さの長い幅部Ｗとから構成した平型形状なの
で、開閉器の操作機構に使用すれば、開閉器の操作機構
を小型化できる。この点に関しては図５，図６にて後述
する。

【００１９】（実施例２）図３は、本発明の他の実施例
を示した電磁石１である。実施例１における電磁石の可
動鉄心３Ｘに突起部３ａを設けたものである。励磁コイ
ル４の構造、締付金具６の止めかたなどは実施例１と同
様である。可動鉄心３Ｘの中央に突起部３ａを固定鉄心
２の中央脚２ａに対向して配置し、それらのギャップＧ
３に働く吸引力Ｆを利用する。可動鉄心３Ｘに突起部３
ａを設けたぶんだけ、中央脚２ａを励磁コイル４の高さ
より低く形成している。突起部３ａと対応する中央脚２
ａの対応面には実施例１と同様に薄板の非磁性体板８を
設けてあり、残留磁束による引き外しの妨げを防いでい
る。

【００２０】この本実施例の効果について説明する。可
動鉄心３Ｘが移動する場合、中央脚２ａと可動鉄心３Ｘ
のギャップＧ３は変化するが、可動鉄心３Ｘは側脚２ｂ
と常に対向したまま長い磁路で一定のギャップ状態を維
持しながら移動し、一定の吸引力を持続できる。更に、
本実施例においても、可動鉄心３を含むすべての鉄心を
珪素鋼板或いは互いに絶縁された薄板鋼板で製作するた
め、渦電流の影響を低減できる。

【００２１】また、図２及び図３の鎖線で示した磁力線
を見るとわかるように、Ｉ形の可動鉄心３を用いた場合
には固定鉄心２の中央脚２ａの側面から磁束が漏れるの
に対して、可動鉄心３Ｘを用いるとこの漏れ磁束は減少
する。吸引力Ｆはギャップの磁束Φの２乗に比例するた
め、可動鉄心３Ｘを用いた電磁石の吸引力Ｆは、突起部
３ａを用いたぶんだけ増加する。漏れ磁束の量は鉄心の
構造で決定され、可動鉄心３Ｘの突起部３ａの長さをＬ
２とし、このＬ２と突起部３ａと側脚２ｂとが対応する
距離Ｌ１との比で決まる。

【００２２】図４は長さの比Ｌ２／Ｌ１と吸引力Ｆの関
係を示したものであり、Ｌ２／Ｌ１＝０が図２のＩ型の
可動鉄心３を用いた場合に相当する。Ｌ１を例えば１の
距離にすれば、突起部３ａの長さＬ２を０・５から１の
距離にすると、電磁石の吸引力Ｆは８０％から１００％
になり、実用上問題なく例えば開閉器の操作機構に使用
できる。

【００２３】Ｌ２を０・５以下の距離にすると、電磁石
の吸引力Ｆが弱くなり、電磁石を大きくする必要があ
り、経済的ではない。Ｌ２を１以上にしても吸引力Ｆは
増加せず可動鉄心３Ｘの重量が増し、開閉器を投入及び
遮断の動作速度が遅くなり、操作機構として使用できな
い。従って、Ｌ２／Ｌ１＜０・５のとき漏れ磁束が増え
吸引力Ｆが減少する。０・５≦Ｌ２／Ｌ１≦１のときは
実用上問題なく例えば開閉器の操作機構に使用できる。
Ｌ２／Ｌ１＞１のとき、吸引力Ｆは減少しないが、可動
鉄心３Ｘが大きくなるため、操作スピードが遅くなり、
電磁石が大型化すると云う問題がある。

【００２４】また、同図から明らかなように、電磁石１
を効率よくするためにはＬ２／Ｌ１の比を０・５から１
の距離を満たすように鉄心を構成すればよいことがわか
る。更にＴ形の可動鉄心３Ｘを用いた電磁石の吸引力Ｆ
は、突起部３ａを使うことによって、吸引力Ｆを増加さ
せることができ、その結果、電磁石１を更に小型化する
ことができるのである。

【００２５】更に図３の固定鉄心２の中央脚２ａの長さ
も、漏れ磁束を観点に決定するのがよい。中央脚２ａの
長さをＬ３、中央脚２ａと側脚２ｂとが対応する距離を
Ｌ４とし、Ｌ３／Ｌ４の比は図４と同様な特性となる。
Ｌ３／Ｌ４の比を０・５から１にするのがよい。Ｌ３／
Ｌ４の比が０・５以下になると、可動鉄心３Ｘの突起部
３ａから固定鉄心２のヨーク２ｃに流れる磁束Φ２が生
じるため、ギャップＧ３の磁束が減少し、電磁石の吸引
力Ｆが低下する。またＬ３／Ｌ４の比を１以上にして
も、電磁石の吸引力Ｆは増加しないので、効果がない。

【００２６】（実施例３）次に、本発明の他の実施例に
ついて図５ないし図１２を用いて説明する。本実施例
は、実施例１或いは実施例２の電磁石１を開閉器の投入
電磁石１Ｘに適用したものである。

【００２７】図５は、本発明の投入用電磁石１Ｘを適用
した開閉器の操作機構３０の基本構成を示したものであ
る。ここでは真空遮断器を対象に説明するが、動作対象
がガス遮断器であってもよいし、或いは断路器、接地開
閉器などの開閉器一般に適用できる。

【００２８】図５は、真空遮断器が投入状態の場合を示
している。真空バルブ１０は、ガラス或いはセラミック
製の絶縁筒１２の上下端を端板１１ａ，１１ｂで塞ぎ、
内部を真空に密閉している。真空バルブ１０の内部に
は、固定接点１３と可動接点１４を配置し、それぞれ固
定ロッド１５、可動ロッド１６に接続される。可動ロッ
ド１６と可動側の端板１１ｂとの間にはベローズ２０を
設けて、真空を保持したまま、可動ロッド１６を駆動で
きるようになっている。接点の周囲に設けたシールド２
１は、遮断時に飛散した金属粒子が絶縁筒表面に付着し
て沿面絶縁耐力が低下するのを防止するためのものであ
る。

【００２９】固定ロッド１５は固定側フィーダ１７と、
可動ロッド１６はフレキシブル導体１９を介して可動側
フィーダ１８と電気的に接続されており、電気回路を成
立させている。符号２２は絶縁支持物を示し、真空バル
ブ１０を保持するためのものである。操作機構３０と可
動ロッド１６の絶縁は絶縁ロッド２３によって確保す
る。なお、絶縁ロッド２３内部にはワイプバネ２４が収
納されており、ワイプバネ２４により通電時の接点間に
接触力を発生さるようにしている。

【００３０】次に、操作機構３０の構成を説明する。図
５は投入状態、図６は遮断状態における遮断器の構成を
示す。図７は操作機構３０の投入電磁石近傍の斜視図で
ある。投入用電磁石１Ｘの構成は実施例１に記載したも
のと同一である。なお、投入用電磁石１Ｘには実施例２
で述べたものを用いてもよい。符号９は投入用電磁石１
Ｘの固定冶具であり、固定鉄心２の側脚２ｂに設けた締
付金具６によって固定冶具９と投入用電磁石１Ｘとを固
定する。また、固定冶具９は操作機構３０の架台に固定
する。

【００３１】図８は、レバー３１ａ，３１ｂ，３１ｃの
一端をシャフト３２に連結し、他端をヒンジ５ｖａ，５
ｖｂ，５ｖｃに連結した斜視図を示す。シャフト３２に
は３相の真空バルブ１０に対応してレバー３１ａ，３１
ｂ，３１ｃが固定されている。投入用電磁石１Ｘの可動
鉄心３に接続されたヒンジ５は中間のレバー３１ｂと接
続する。ヒンジ５の取付位置は、投入用電磁石１Ｘの配
置によってレバー３１ａ或いはレバー３１ｃであっても
よいが、シャフト３２に働く応力を考えるとレバー３１
ｂに取り付けるのが良い。また、レバー３１ａ，３１
ｂ，３１ｃはヒンジ５ｖａ，５ｖｂ，５ｖｃにより、絶
縁ロッド２３を介して真空バルブ１０の可動接点１４と
連結されている。

【００３２】図５に示すように、投入指令用の投入用押
しボタン３６ａ及び遮断用押しボタン３５ａは操作箱８
０ａの正面パネル８０から操作できるようにし、手動投
入、手動遮断を可能にする。投入時には、投入用押しボ
タン３６ａを押すことにより、投入用リレー３６がＯＮ
になり、励磁コイル４に電流が流れる。また、遮断用押
しボタン３５ａを押すと、遮断用電磁石３５が励磁され
て、プランジャ３５ｂが移動し、プランジャ３５ｂとラ
ッチ３４が外れて遮断する。

【００３３】次に図５，図６，図１０を使用して操作機
構３０の動作を説明する。

【００３４】図６の遮断状態では、ラッチ３４がリミッ
トスイッチ３７をオンしている状態となり、直流電源３
９からの電流をコンデンサ３８に充電している。投入用
押しボタン３６ａを押し、投入用リレー３６を動作さ
せ、プランジャ３５ｂを移動して図５の位置に戻すと、
またこのとき固定鉄心２に可動鉄心３が吸引されて、可
動鉄心３のヒンジ５が上方向に駆動され、シャフト３２
を支点としてレバー３１ａ，３１ｂ，レバー３１ｃが上
方向つまり投入方向に移動し、同時にヒンジ５ｖａ，５
ｖｂ，５ｖｃ及び可動ロッド１６も移動し、可動接点１
４を固定接点１３に投入し、真空バルブ１０が投入され
る。符号３９は、ヒンジ５の軸受を示しており、固定鉄
心２と可動鉄心３の対向面がずれるのを回避するための
ものである。軸受３９はベアリングで構成してもよい
し、図のように運動用Ｏリング４０を使ってもよい。投
入用押しボタン３６ａは可動接点１４が固定接点１３に
接触した時間を経過すると、投入用リレー３６がオフさ
れコンデンサ３８からの放電電流を切る。

【００３５】また、レバー３１ｂには遮断バネ３３との
連結ヒンジ５ｓが接続されており、投入動作と共に遮断
バネ３３が圧縮されて圧縮エネルギーを畜勢する。投入
が完了すると同時に、ラッチ３４がピン８５に係合し、
図５の投入状態が保持される。

【００３６】遮断時には、遮断用押しボタン３５ａを押
すか、或いは遮断用電磁石３５を励磁してプランジャ３
５ｂを図５から図６の位置に移動し、ラッチ３４とピン
８５との係合を外す。このとき、畜勢されていた遮断バ
ネ３３の圧縮エネルギーが釈放されて、可動鉄心３のヒ
ンジ５が下方向に駆動され、シャフト３２を支点として
レバー３１ａ，３１ｂ，レバー３１ｃが下方向つまり遮
断方向に移動し、同時にヒンジ５ｖａ，５ｖｂ，５ｖｃ
及び可動ロッド１６も移動し、可動接点１４が固定接点
１３から離れて遮断し、真空バルブ１０が遮断される。
遮断動作が行われると遮断バネ３３のバネ力によって遮
断状態が保持される。ラッチ３４がリミットスイッチ３
７をオンし、直流電源３９からの電流をコンデンサ３８
に充電する。

【００３７】図９は３相の真空バルブ１０Ｘ，１０Ｙ，
１０Ｚを上方向から見た図である。実施例１で述べたよ
うに、固定鉄心２及び可動鉄心３の幅部Ｗを厚部Ｔに比
べて十分大きくしたため、投入用電磁石１Ｘは平型な構
造である。平型の投入用電磁石１Ｘの幅方向を３相の真
空バルブ１０の配置方向と平行になるように配置する。

【００３８】即ち、投入用電磁石１Ｘは図１で説明した
ように固定鉄心２及び可動鉄心３の幅部Ｗを薄板鋼板２
Ｘを積層した積層部Ｔより長さを長く形成している。こ
の投入電磁石の固定鉄心２の中央脚２ａ及び側脚２ｂと
励磁コイル４をレバー５と対応配置し、この中央脚２ａ
及び励磁コイル４と側脚２ｂとレバー５との間に可動鉄
心３を配置し、可動鉄心３に設けたヒンジ５をレバー３
１ｂに連結する。固定鉄心２及び可動鉄心３の積層部Ｔ
を３相の真空バルブ１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚの配置方向
と直角方向に配置すると共に、固定鉄心２及び可動鉄心
３の幅部Ｗを３相の真空バルブ１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚ
の固定側フィーダ１７及び可動側フィーダ１８の突出方
向と反対側であって、３相の真空バルブ１０Ｘ，１０
Ｙ，１０Ｚの配置方向と同方向に配置する。

【００３９】この結果、投入用電磁石１Ｘの固定鉄心２
及び可動鉄心３の積層部Ｔ及び幅部Ｗを図中の鎖線のよ
うに配置した場合に比べて、本発明では固定鉄心２及び
可動鉄心３の幅部Ｗを３相の真空バルブ１０Ｘ，１０
Ｙ，１０Ｚの配置方向と同方向に配置したので、真空遮
断器１０Ａの奥行寸法Ｗ２を縮小できる。このことは本
発明の真空遮断器１０Ａを配電盤に使用すると、真空遮
断器が配電盤に出入りする出入方向つまり配電盤の奥行
寸法を縮小できる。

【００４０】また中間のレバー３１ｂに投入用電磁石１
Ｘを使用した操作機構３０を配置したので、左右のレバ
ー３１ａ，３１ｃのいずれかに操作機構を配置した場合
に比べて、投入用電磁石１Ｘが左右相の真空バルブ１０
Ｘ，１０Ｚからはみ出すことがなく、３相の真空バルブ
１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚの幅部Ｗの長さを長くすること
なく、縮小することができる。

【００４１】図１０、図１１及び図１２は、励磁コイル
４の電源回路を示したものである。図１０では、外部の
直流電源３９（交流を整流したものでもよい）がリミッ
トスイッチ３７及び充電抵抗４０を介してコンデンサ３
８に接続されている。コンデンサ３８は、図５および図
６のように操作機構３０内に収納してある。リミットス
イッチ３７は、図５及び図６に示すようにラッチ３４に
よって作動するようにしておく。図６の遮断動作が完了
するとラッチ３４がリミットスイッチ３７を押しＯＮに
なり、充電を開始する。充電抵抗４０は必要な充電時間
に応じて抵抗値を定めておく。尚、リミットスイッチ３
７の代わりに補助スイッチ（ｂコンスイッチ）を利用し
てもよい。

【００４２】リミットスイッチ３７と直列に接続してあ
るリレーはタイマーリレー４２であり、リミットスイッ
チ３７と同期してＯＮされ、予め設定しておいた充電時
間が過ぎるとＯＦＦするようにしている。これにより、
電源側が停電になった場合でも、コンデンサ３８に充電
された電荷は放電されず、真空遮断器は投入動作ができ
るようになる。投入は、投入指令を投入用リレー３６に
与えて、励磁コイル４に通電することにより実現され
る。抵抗４１は保護抵抗であり、投入用リレー３６が切
れたときに発生する起電力Ｌｄｉ／ｄｔにより、励磁コ
イルが絶縁破壊するのを防止するためのものである。投
入動作では、ラッチ３４によって機械的な状態が保持さ
れるため、コンデンサ３８はエネルギーがなくなるまで
放電させてもよい。

【００４３】また、図１１のタイマーリレー４３は投入
が完了したら励磁コイル４に流れる電流を遮断する。こ
の場合、コンデンサ３８には余剰エネルギーが蓄積され
たままであるから、遮断した後の直流電源３９からコン
デンサ３８への充電電流を流す充電時間が短くなり、充
電効率が良くなる。

【００４４】図１２は直流電源３９によって直接励磁コ
イル４を励磁するものである。遮断状態（リミットスイ
ッチ３７はＯＮ）で投入用リレー３６をＯＮすると、励
磁コイル４が通電されて投入する。投入動作が完了する
とリミットスイッチ３７がＯＦＦになり、電流が遮断さ
れる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電磁石と
この電磁石を用いた開閉器の操作機構を小型化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である電磁石の斜視図。

【図２】図１の電磁石の正面図。

【図３】本発明の他の実施例である電磁石の正面図。

【図４】図３の吸引力ＦとＬ２／Ｌ１の距離比との関係
を示すグラフ。

【図５】本発明の実施例である真空遮断器の投入状態に
おける断面図。

【図６】図５の真空遮断器の遮断状態における断面図。

【図７】図５，図６の真空遮断器の投入電磁石周辺の構
造を示す斜視図。

【図８】図５，図６の真空遮断器の操作機構の一部に適
用したシャフト及びレバーの周辺を示す斜視図。

【図９】図５，図６の３相の真空バルブを上方からみた
断面図。

【図１０】図５，図６の操作機構に使用した投入電磁石
の励磁コイルの電源回路を示す電源回路図。

【図１１】本発明の他の実施例である投入電磁石の励磁
コイルの電源回路を示す電源回路図。

【図１２】本発明の他の実施例である投入電磁石の励磁
コイルの電源回路を示す電源回路図。

【符号の説明】

１…電磁石、１Ｘ…投入用電磁石、２…固定鉄心、２ａ
…中央脚、２ｂ…側脚２ｃ…ヨーク、２Ｘ…薄板鋼板、
３…可動鉄心、３ａ…突起部、３Ｘ…可動鉄心、４…励
磁コイル、５ｖａ，５ｖｂ，５ｖｃ…ヒンジ、Ｔ…積層
部、Ｗ…幅部、１０…真空バルブ、１３…固定接点、１
４…可動接点、１５…固定ロッド、１６…可動ロッド、
３０…操作機構、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…レバー、３
３…遮断バネ、３４…ラッチ、３７…リミットスイッ
チ、８５…ピン。

フロントページの続き (72)発明者藪雅人茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分事業所内Ｆターム(参考） 5E048 AB04 AC01 AD07 CA01 CA09 5G028 AA08 DB06 EB12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚の鋼板を積層した中央脚と、その
両側に設けた側脚と、上記中央脚と側脚との間を連絡す
るヨークとを一体に形成した固定鉄心と、中央脚に巻回
した励磁コイルと、上記側脚間に配置され、中央脚に吸
引され側脚に沿って移動する可動鉄心とを備え、上記側
脚を中央脚の長さより長くすることを特徴とする電磁
石。
【請求項２】複数枚の鋼板を積層した中央脚と、その
両側に設けた側脚と、前記中央脚と側脚との間を連絡す
るヨークとを一体に形成した固定鉄心と、中央脚に巻回
した励磁コイルと、上記側脚間に配置され、中央脚に吸
引され側脚に沿って移動する可動鉄心とを備え、上記側
脚を中央脚の長さより長くすると共に、前記中央脚と対
向する上記可動鉄心部分に中央脚側に伸びる突起部を設
けることを特徴とする電磁石。
【請求項３】複数枚の鋼板を積層した中央脚と、その
両側に設けた側脚と、前記中央脚と側脚との間を連絡す
るヨークとを一体に形成した固定鉄心と、中央脚に巻回
した励磁コイルと、上記側脚間に配置され、中央脚に吸
引され側脚に沿って移動する可動鉄心とを備え、上記側
脚を中央脚の長さより長くすると共に、前記中央脚と対
向する上記可動鉄心部分に中央脚側に伸びる突起部を設
け、前記側脚と上記突起部との対応面の距離をＬ１と
し、前記突起部の中央脚側に伸びる距離をＬ２としたと
き、Ｌ２／Ｌ１の比を０・５から１にすることを特徴と
する電磁石。
【請求項４】上記固定鉄心と上記可動鉄心とは複数の
鋼板を積層した積層部と、前記積層部の直角方向に各脚
及び可動鉄心を配置した積層部より長さの長い幅部とか
ら成る平型形状の電磁石である請求項１ないし３のいず
れか１項に記載の電磁石。
【請求項５】容器内に配置した少なくとも一対の電極
と、前記電極に取り付けた容器外に伸びるロッドと、こ
のロッドの一方側の可動側ロッドと連結したヒンジとを
有する開閉器を３相に配置した３相の開閉器と、前記３
相の開閉器の各々に取り付けたヒンジの直角方向に伸び
るレバーと、前記レバーの一端を挿入したシャフトと、
前記レバーをシャフトと反対側に長く伸ばしたレバーの
端部と、このレバーの端部に配置した操作機構とを備
え、操作機構を投入側及び遮断側に移動させ、各レバー
がシャフトを支点として可動側ロッドを一方側の電極と
他方側の電極に投入及び遮断をさせる操作をし、この操
作機構の投入側の移動を投入電磁石で行う開閉器の操作
機構において、この投入電磁石を、複数枚の鋼板を積層
した中央脚と、その両側に設けた中央脚より長さの長い
側脚と、前記中央脚と側脚との間を連絡するヨークとを
一体に形成した固定鉄心と、中央脚に巻回した励磁コイ
ルと、上記側脚間に配置され、中央脚に吸引され側脚に
沿って移動する可動鉄心と、前記中央脚に巻回した励磁
コイルと、前記固定鉄心と可動鉄心とは複数の鋼板を積
層した積層部と、この積層部の直角方向に各脚及び可動
鉄心を配置した積層部より長さの長い幅部とを備え、こ
の投入電磁石の固定鉄心の中央脚及び側脚と励磁コイル
をレバーに対応配置し、この中央脚及び側脚と励磁コイ
ルとレバーとの間に可動鉄心を配置し、前記可動鉄心に
設けたヒンジをレバーに連結し、固定鉄心及び可動鉄心
の積層部を複数相の開閉器の配置方向と直角方向に配置
すると共に、固定鉄心及び可動鉄心の幅部を複数相の開
閉器の一方側であって複数相の開閉器の配置方向と同方
向に配置することを特徴とする電磁石を用いた開閉器の
操作機構。
【請求項６】上記固定鉄心及び上記可動鉄心を構成す
る鋼板に絶縁被覆を設けることを特徴とする請求項１な
いし３、５のいずれか１項に記載の電磁石及び電磁石を
用いた開閉器の電磁操作器。