JP4483645B2

JP4483645B2 - Switchgear

Info

Publication number: JP4483645B2
Application number: JP2005084190A
Authority: JP
Inventors: 雅宏家澤; 昭彦今城; 一彦福島; 満月間; 敏恵竹内; 将大遠矢
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2025-03-23
Also published as: JP2006269202A

Description

この発明は、隔離あるいは接触自在な対の電極を有し、当該電極が隔離あるいは接触をすることによって、それぞれの状態に対応して電極の開極あるいは閉極の動作が行われる開閉装置に関するものである。 The present invention relates to a switchgear having a pair of electrodes that can be isolated or contacted, and the electrodes can be opened or closed in accordance with each state when the electrodes are isolated or contacted. It is.

従来の開閉装置では、２つの開閉ユニットを直列に対向して配置（以後、直列対向配置と呼ぶ）する構造としている（例えば、特許文献１）。 A conventional switchgear has a structure in which two switchgear units are arranged so as to face each other in series (hereinafter referred to as series-fitting arrangement) (for example, Patent Document 1).

別の従来の開閉装置では、真空バルブの可動軸に対して、ばね、ダンパを同軸に設けた構造としている（例えば、特許文献２）。 Another conventional switchgear has a structure in which a spring and a damper are provided coaxially with respect to the movable shaft of the vacuum valve (for example, Patent Document 2).

特開２００２−１２４１５７号公報（第２頁、図１〜３）JP 2002-124157 A (2nd page, FIGS. 1 to 3) 特開平７−２４５０４６号公報（第２、４、５頁、図１）JP 7-245046 A (2nd, 4th, 5th pages, FIG. 1)

従来の開閉装置では、可動電極と固定電極との衝突によって生じる振動によって、接点間のチャタリングが顕著になる問題があった。特に電圧が印加された状態で複数回のチャタリングが発生すると、接点間にアークが発生し、接点表面が荒れたり消耗したり、溶着する可能性があり、チャタリングの発生はできるだけ抑制する必要がある。 In the conventional switchgear, there has been a problem that chattering between the contacts becomes noticeable due to vibration generated by the collision between the movable electrode and the fixed electrode. In particular, if chattering occurs multiple times with voltage applied, an arc may be generated between the contacts, and the contact surface may be roughened, worn out, or welded. It is necessary to suppress chattering as much as possible. .

このような課題を解決するために、従来の開閉装置では、２つの開閉ユニットを直列対向配置にすることによって、上記の衝突時に生じる振動を打ち消すことを行っている。しかしながら、スペース上、レイアウト上の制約で、開閉装置の構成によっては、２つの開閉ユニットの直列対向配置が取れない場合には、そのまま適用できない問題がある。
また、従来の開閉装置では、チャタリングを低減するため、高価なダンパを付加する必要があり、コスト高になるといった問題点がある。 In order to solve such a problem, in the conventional switchgear, the vibration generated at the time of the collision is canceled by arranging the two switchgear units in series. However, due to space and layout restrictions, depending on the configuration of the switchgear, there is a problem that cannot be applied as it is when the two switchgear units cannot be arranged in series.
Further, in the conventional switchgear, there is a problem that it is necessary to add an expensive damper to reduce chattering, and the cost is increased.

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、信頼性の高い、コンパクトな開閉装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain a highly reliable and compact switchgear.

この発明に係る開閉装置は、
固定電極と可動電極とから構成されるスイッチ部と、
前記可動電極から延出し当該可動電極の運動方向に移動可能に設置された可動軸と、
当該可動軸を前記運動方向に駆動して前記スイッチ部を開閉する操作機構と、
前記スイッチ部及び前記可動軸をその内部に設置した構造体とを有する開閉装置において、
前記構造体の内部に設置された前記スイッチ部の可動電極の運動方向であって前記可動電極が固定電極に対して配置されている側の逆側に配置されるとともに、
前記固定電極に固定され、テーパー面を有する第１のブロックと、
当該第１のブロックの前記テーパー面と接する第１の接触面と、前記運動方向と垂直な方向の接触面であって前記第１の接触面と異なる第２の接触面とを有する第２のブロックと、
当該第２のブロックを前記運動方向と垂直な方向に支持する弾性体と、
前記運動方向と垂直な方向であって前記第２のブロックと接する摺動面を有する固定板と、を有する微動機構を設けたものである。
The switchgear according to this invention is
A switch unit composed of a fixed electrode and a movable electrode;
A movable shaft which is movably installed in the direction of movement of the extending out the movable electrode from the movable electrode,
An operating mechanism for opening and closing the switch unit drives the movable shaft to the direction of movement,
In the switchgear having the switch part and the structure having the movable shaft installed therein,
The moving direction of the movable electrode of the switch unit installed inside the structure is arranged on the opposite side of the side where the movable electrode is arranged with respect to the fixed electrode,
A first block fixed to the fixed electrode and having a tapered surface;
A second contact surface having a first contact surface in contact with the tapered surface of the first block, and a second contact surface that is a contact surface in a direction perpendicular to the movement direction and different from the first contact surface. Block,
An elastic body that supports the second block in a direction perpendicular to the movement direction;
A fine movement mechanism having a fixed plate having a sliding surface in a direction perpendicular to the movement direction and in contact with the second block is provided .

この発明に係る開閉装置は、
固定電極と可動電極とから構成されるスイッチ部と、
前記可動電極から延出し当該可動電極の運動方向に移動可能に設置された可動軸と、
当該可動軸を前記運動方向に駆動して前記スイッチ部を開閉する操作機構と、
前記スイッチ部及び前記可動軸をその内部に設置した構造体とを有する開閉装置において、
前記構造体の内部に設置された前記スイッチ部の可動電極の運動方向であって前記可動電極が固定電極に対して配置されている側の逆側に配置されるとともに、
前記固定電極に固定され、テーパー面を有する第１のブロックと、
当該第１のブロックの前記テーパー面と接する第１の接触面と、前記運動方向と垂直な方向の接触面であって前記第１の接触面と異なる第２の接触面とを有する第２のブロックと、
当該第２のブロックを前記運動方向と垂直な方向に支持する弾性体と、
前記運動方向と垂直な方向であって前記第２のブロックと接する摺動面を有する固定板と、を有する微動機構を設けたことにより、可動電極と固定電極との間の開閉動作が高速になっても、高電圧の電路を容易かつ確実に遮断でき、かつ、固定電極の損傷の少ない開閉装置が得られる効果を奏する。また、高価なダンパを用いないので、安価に構成できる。 The switchgear according to this invention is
A switch unit composed of a fixed electrode and a movable electrode;
A movable shaft which is movably installed in the direction of movement of the extending out the movable electrode from the movable electrode,
An operating mechanism for opening and closing the switch unit drives the movable shaft to the direction of movement,
In the switchgear having the switch part and the structure having the movable shaft installed therein,
The moving direction of the movable electrode of the switch unit installed inside the structure is arranged on the opposite side of the side where the movable electrode is arranged with respect to the fixed electrode,
A first block fixed to the fixed electrode and having a tapered surface;
A second contact surface having a first contact surface in contact with the tapered surface of the first block and a second contact surface different from the first contact surface in a direction perpendicular to the movement direction; Block,
An elastic body that supports the second block in a direction perpendicular to the movement direction;
By providing a fine movement mechanism having a fixed plate having a sliding surface in a direction perpendicular to the movement direction and in contact with the second block, the opening / closing operation between the movable electrode and the fixed electrode can be performed at high speed. Even if it becomes, the effect that the high voltage electric circuit can be interrupted | blocked easily and reliably, and the switchgear with little damage of a fixed electrode is obtained. Moreover, since an expensive damper is not used, it can be configured at low cost.

以下この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による開閉装置を示す図である。図１において、この開閉装置は、タンク１２と、操作機構２２と、タンク１２および操作機構２２を支持する支持板９と、可動側端子１３と、固定側端子１４とから構成されている。
図２は本発明の実施の形態１による開閉装置の構造体の断面図である。図２において、本発明の開閉装置の構造体は、スイッチ部３と、可動部７と、真空バルブ８と、支持部１１と、タンク１２と、可動側端子１３と、固定側端子１４と、微動機構２１とから構成されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a switchgear according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the opening / closing device includes a tank 12, an operation mechanism 22, a support plate 9 that supports the tank 12 and the operation mechanism 22, a movable side terminal 13, and a fixed side terminal 14.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the structure of the switchgear according to Embodiment 1 of the present invention. 2, the structure of the switchgear according to the present invention includes a switch unit 3, a movable unit 7, a vacuum valve 8, a support unit 11, a tank 12, a movable side terminal 13, a fixed side terminal 14, And a fine movement mechanism 21.

図２において、スイッチ部３は、固定電極１および可動電極２を有し、当該固定電極１および可動電極２の隔離あるいは接触によって、それぞれ電路を開く動作（以後、開極動作と呼ぶ）あるいは閉じる動作（以後、閉極動作と呼ぶ）を行う。なお、上記の固定電極１および可動電極２は真空バルブ８に収納されている。 In FIG. 2, the switch unit 3 includes a fixed electrode 1 and a movable electrode 2, and opens or closes an electric circuit (hereinafter referred to as a “opening operation”) or closes by isolating or contacting the fixed electrode 1 and the movable electrode 2. An operation (hereinafter referred to as a closing operation) is performed. The fixed electrode 1 and the movable electrode 2 are housed in a vacuum valve 8.

また、可動部７は、操作機構２２からの駆動力を伝えるものであり、可動軸４と可動軸６との間に絶縁ロッド５を挿入することにより、操作機構への電流の介入を防止している。
支持部１１は、可動部７を支持板９、軸受１０で支持するものであり、可動部７が直進運動するように動作を拘束している。 The movable portion 7 transmits a driving force from the operation mechanism 22, and an insulating rod 5 is inserted between the movable shaft 4 and the movable shaft 6 to prevent current from intervening in the operation mechanism. ing.
The support part 11 supports the movable part 7 with the support plate 9 and the bearing 10, and restrains the operation so that the movable part 7 moves straight.

さらに、微動機構２１は、固定電極１に固定側端子１４とともに固定ボルト２０で固定された第１のブロックである固定電極側可動ブロック１５と、当該可動ブロック１５のテーパー面とその第１の接触面で接する第２のブロックである固定板側可動ブロック１６と、弾性体であって前記可動ブロック１６を可動部７の運動方向と垂直な方向に支持するばね１７と、当該ばね１７の抜けを防止するために設けたボルト１８と、前記固定板側可動ブロック１６の第２の接触面としての当該可動ブロック１６の下面を摺動面としてタンク１２に固定された固定板１９と、から構成されている。 Further, the fine movement mechanism 21 includes a fixed electrode side movable block 15 that is a first block fixed to the fixed electrode 1 together with the fixed side terminal 14 together with a fixed bolt 20, a tapered surface of the movable block 15, and a first contact thereof. The fixed plate side movable block 16 which is the second block in contact with the surface, the spring 17 which is an elastic body and supports the movable block 16 in a direction perpendicular to the moving direction of the movable portion 7, and the spring 17 is removed. And a fixed plate 19 fixed to the tank 12 with the lower surface of the movable block 16 as a second contact surface of the fixed plate side movable block 16 as a sliding surface. ing.

この微動機構２１において、固定電極側可動ブロック１５と固定板側可動ブロック１６との接触面、および、固定板側可動ブロック１６と固定板１９との接触面にグリスなどの潤滑剤を塗布すれば、固定電極側可動ブロック１５と固定板側可動ブロック１６との接触面、および、固定板側可動ブロック１６と固定板１９との接触面の摩擦係数が金属対金属の接触による摩擦係数よりも小さくできるので、固定電極側可動ブロック１５と固定板側可動ブロック１６との接触面、および、固定板側可動ブロック１６と固定板１９との接触面に生じる互いの固着を防止することができる。 In this fine movement mechanism 21, if a lubricant such as grease is applied to the contact surface between the fixed electrode side movable block 15 and the fixed plate side movable block 16 and the contact surface between the fixed plate side movable block 16 and the fixed plate 19. The friction coefficient of the contact surface between the fixed electrode side movable block 15 and the fixed plate side movable block 16 and the contact surface between the fixed plate side movable block 16 and the fixed plate 19 is smaller than the friction coefficient due to the metal-to-metal contact. Therefore, it is possible to prevent sticking to each other occurring on the contact surface between the fixed electrode side movable block 15 and the fixed plate side movable block 16 and the contact surface between the fixed plate side movable block 16 and the fixed plate 19.

次に、この微動機構２１の動作について、図３と図４とを用いて詳細に説明する。固定電極１と可動電極２とが離れた位置（図３）から急峻に接して電路を閉じる閉極動作をするとき、固定電極側可動ブロック１５は下向きに押される。固定板側可動ブロック１６は左右方向に伸縮するばね１７で支持されているので、固定板側可動ブロック１６は横方向に微小な振動を生じる。この微小な振動によって、固定電極側可動ブロック１５と固定板側可動ブロック１６との接触面間、および、固定板側可動ブロック１６と固定板１９との接触面間に摩擦力による仕事が生じ、摩擦力×移動量の分だけ運動エネルギーを消費させることができる。なお、摩擦力は図４の下方部に４箇所、太線で示した矢印で図示されている。 Next, the operation of the fine movement mechanism 21 will be described in detail with reference to FIGS. When the closing operation is performed to close the electric circuit by abruptly contacting the position where the fixed electrode 1 and the movable electrode 2 are separated (FIG. 3), the fixed electrode side movable block 15 is pushed downward. Since the fixed plate side movable block 16 is supported by a spring 17 that expands and contracts in the left-right direction, the fixed plate side movable block 16 generates minute vibrations in the horizontal direction. Due to this minute vibration, work due to frictional force occurs between the contact surfaces of the fixed electrode side movable block 15 and the fixed plate side movable block 16 and between the contact surfaces of the fixed plate side movable block 16 and the fixed plate 19, Kinetic energy can be consumed by the amount of friction force × movement amount. Note that the frictional force is indicated by four arrows at the lower part of FIG.

この際、固定電極側可動ブロック１５と固定板側可動ブロック１６との接触面間、および、固定板側可動ブロック１６と固定板１９との接触面間の面固着が生じない（固定電極１から固定電極側可動ブロック１５に作用する力が、固定電極側可動ブロック１５と固定板側可動ブロック１６との接触面間、および、固定板側可動ブロック１６と固定板１９との接触面間に生じる摩擦力の合力よりも大きい）範囲内で摩擦係数が大きくなるように、固定電極側可動ブロック１５と固定板側可動ブロック１６との接触面間、および固定板側可動ブロック１６と固定板１９との接触面間に、粘性の大きいグリスなどの潤滑剤を塗布するようにすれば、可動電極と固定電極との間の開閉動作時の運動エネルギーの消散効率が高まる。即ち運動エネルギーの消費量が大きくなり、微小な振動が減衰する時間が短くなるので、可動電極が跳ね返るための運動エネルギーが小さくなり、チャタリングの発生時間も減少する。 At this time, surface sticking between the contact surfaces of the fixed electrode side movable block 15 and the fixed plate side movable block 16 and between the contact surfaces of the fixed plate side movable block 16 and the fixed plate 19 does not occur (from the fixed electrode 1). The force acting on the fixed electrode side movable block 15 is generated between the contact surfaces of the fixed electrode side movable block 15 and the fixed plate side movable block 16 and between the contact surfaces of the fixed plate side movable block 16 and the fixed plate 19. The contact between the fixed electrode side movable block 15 and the fixed plate side movable block 16, and between the fixed plate side movable block 16 and the fixed plate 19, so that the friction coefficient becomes large within a range (which is larger than the resultant force of the frictional force). If a lubricant such as grease having a high viscosity is applied between the contact surfaces, the kinetic energy dissipation efficiency during the opening / closing operation between the movable electrode and the fixed electrode is increased. That is, the consumption amount of kinetic energy is increased, and the time for which minute vibrations are attenuated is shortened, so that the kinetic energy for the movable electrode to bounce is reduced, and the chattering time is also reduced.

以上のように、固定電極側可動ブロック１５と固定板側可動ブロック１６との接触面間、および、固定板側可動ブロック１６と固定板１９との接触面間の面固着が生じない（固定電極１から固定電極側可動ブロック１５に作用する力が、固定電極側可動ブロック１５と固定板側可動ブロック１６との接触面間、および、固定板側可動ブロック１６と固定板１９との接触面間に生じる摩擦力の合力よりも大きい）範囲内で摩擦係数が大きくなるように、固定電極側可動ブロック１５と固定板側可動ブロック１６との接触面、および、固定板側可動ブロック１６と固定板１９との接触面に、粘性の大きいグリスなどの潤滑剤を塗布することによって、可動電極と固定電極との間の開閉動作時の運動エネルギーの消費効率を高めることができ、チャタリングが低減できる。 As described above, surface sticking between the contact surfaces of the fixed electrode side movable block 15 and the fixed plate side movable block 16 and between the contact surfaces of the fixed plate side movable block 16 and the fixed plate 19 does not occur (fixed electrode). 1 between the contact surfaces of the fixed electrode side movable block 15 and the fixed plate side movable block 16 and between the contact surfaces of the fixed plate side movable block 16 and the fixed plate 19. The contact surface between the fixed electrode side movable block 15 and the fixed plate side movable block 16 and the fixed plate side movable block 16 and the fixed plate so that the friction coefficient is larger within the range of the resultant force. By applying a lubricant such as grease with a high viscosity to the contact surface with 19, the kinetic energy consumption efficiency during the opening / closing operation between the movable electrode and the fixed electrode can be increased. Ring can be reduced.

本発明の実施の形態１による開閉装置を示す図である。It is a figure which shows the switchgear by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１による開閉装置の構造体の断面図である。It is sectional drawing of the structure of the switchgear by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１の開閉装置における微動機構の開極動作を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the opening operation of the fine movement mechanism in the switchgear of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１の開閉装置における微動機構の閉極動作を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the closing operation | movement of the fine movement mechanism in the switchgear of Embodiment 1 of this invention.

Explanation of symbols

１固定電極、２可動電極、３スイッチ部、４可動軸、５絶縁ロッド、６可動軸、７可動部、８真空バルブ、９支持板、１０軸受、１１支持部、１２タンク、１３可動側端子、１４固定側端子、１５固定電極側可動ブロック、１６固定板側可動ブロック、１７ばね、１８ボルト、１９固定板、２０固定ボルト、２１微動機構、２２操作機構。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed electrode, 2 Movable electrode, 3 Switch part, 4 Movable shaft, 5 Insulating rod, 6 Movable shaft, 7 Movable part, 8 Vacuum valve, 9 Support plate, 10 Bearing, 11 Support part, 12 Tank, 13 Movable terminal , 14 fixed side terminal, 15 fixed electrode side movable block, 16 fixed plate side movable block, 17 spring, 18 bolt, 19 fixed plate, 20 fixed bolt, 21 fine movement mechanism, 22 operation mechanism.

Claims

A switch unit composed of a fixed electrode and a movable electrode;
A movable shaft which is movably installed in the direction of movement of the extending out the movable electrode from the movable electrode,
An operating mechanism for opening and closing the switch unit drives the movable shaft to the direction of movement,
In the switchgear having the switch part and the structure having the movable shaft installed therein,
The moving direction of the movable electrode of the switch unit installed inside the structure is arranged on the opposite side of the side where the movable electrode is arranged with respect to the fixed electrode,
A first block fixed to the fixed electrode and having a tapered surface;
A second contact surface having a first contact surface in contact with the tapered surface of the first block, and a second contact surface that is a contact surface in a direction perpendicular to the movement direction and different from the first contact surface. Block,
An elastic body that supports the second block in a direction perpendicular to the movement direction;
An opening / closing apparatus comprising a fine movement mechanism having a fixed plate having a sliding surface in a direction perpendicular to the movement direction and in contact with the second block .

Claims force acting on the first block with the tapered surface of the operation mechanism for opening and closing the switch unit, characterized in that larger than the resultant force of the frictional force generated in the tapered surface and the second contact surface Item 2. The switchgear according to item 1.