开关装置及开关装置操作机构制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种开关装置，其在开关装置的断开时，将直到释放断开弹簧力为止的时间缩短。开关装置具有：接通轴（８１）、可旋转地固定于接通轴（８１）且与可动触点连动的主杆（１１）、断开弹簧（１２）、副轴（７０）、固定于副轴（７０）的副杆（７１）及插销杆（７２）、安装于插销杆（７２）的前端的辊（７２ａ）、可旋转的插销（９１）及反冲杆（５１）、相对于插销（９１）可旋转的锁定杆（５２）、对插销（９１）施力的插销恢复弹簧（９１ａ）、对反冲杆（５１）和锁定杆（５２）施力的锁定恢复弹簧（５２ｃ）、限制锁定杆（５２）和插销（９１）的旋转的止动件（９０ａ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及开关电路的开关装置和其操作机构，特别涉及适合在短时间内断开高电压电流的开关装置及其操作机构。
技术介绍
通常，开关装置的操作机构利用得到较大输出的液压操作力或者利用中、低输出的弹簧操作力。前者称为液压操作机构，后者称为弹簧操作机构。特别是近年来，作为开关装置的一种的气体断路器的消弧室小型化进展，以较小的操作力就能够将事故电流等断开，弹簧操作机构的应用变多起来。但是，在超高电压级的气体断路器中，要求具有双循环断开(在交流的两个循环量的时间以内断开)这种高速动作性能。在现有弹簧操作机构中，通常具有三个循环断开程度的动作性能，由于存在弹簧力保持机构或保持控制机构的响应性的问题，因此不容易实现双循环断开。 作为这种开关装置的操作机构的第一现有例，具有专利文献1和专利文献2。在专利文献1和专利文献2中，断开弹簧的力经由输出杆，通过由插销和0型支柱(O-支柱(开启卡止杆))及卡扣构成的保持机构来保持。这种构成的弹簧操作机构的断开动作通过如下方式进行当解扣电流在保持控制机构即螺线管中流通时，螺线管的柱塞使卡扣动作，卡扣和支柱的卡合脱开，另外，输出杆和插销的卡合脱开，输出杆旋转，释放断开弹簧力。 作为开关装置的操作机构的第二现有例，具有专利文献3记述的弹簧操作机构。在专利文献3的弹簧操作机构中，采用的是如下结构为了保持断开弹簧力，配置有脱扣杆和保持杆，保持杆在断开动作时不是通过断开弹簧的力而是通过加速弹簧的力来动作，将断开弹簧力释放。 专利文献1 :(日本)特开平11-213824号公报(图1和图7) 专利文献2 :(日本)特开2000-40445号公报(图1和图3) 专利文献3 :(日本)特许第3497866号公报(图1 图4) 在上述的开关装置的操作机构的第一现有例中，断开弹簧力的释放(断开动作)由螺线管的励磁实现的卡扣的动作、和o型支柱的动作、和包含断开弹簧的电接触元件的动作等三个动作构成。图16表示它们的动作关系。横轴表示时间，纵轴表示各部分的行程。在图16中，最下部的曲线为解扣电流的波形，在该波形的上方表示有卡扣的动作曲线(行程)。在卡扣的动作曲线的上方表示有O型支柱和断开弹簧的行程。在最上部表示有气体断路器的消弧室内部的接触元件的通电信号。 以附加有解扣电流的时间为基点，设直到卡扣动作且O型支柱开始动作为止的时间为T1。另外，设从0型支柱的动作开始到断开弹簧的动作开始的时间为T2。 T3表示从断开弹簧动作开始到开电极点的时间。当设开电极时间为TO时， TO = Tl+T2+T3(1) 的关系成。 为了实现双循环断开，需要使开电极时间TO成为某值以下。这样，在通常的弹簧操作机构中，附加解扣电流后，不是从卡扣到断开弹簧全体同时开始动作，而是在卡扣进行某程度动作之后，与0型支柱的卡合脱开，由此0型支柱的动作开始，0型支柱进行某程度动作之后，断开弹簧动作。即，由于保持着断开弹簧力的机构阶段性地动作，因此为了縮短T0，需要縮短Tl、 T2、 T3各自的时间。 但是，由于T3由消弧室的可动部重量和开电极速度、驱动能量等来决定断开弹簧力，因此在时间縮短上受限制。作为使T2縮短的方法，通过0型支柱的轻量化和增大保持断开弹簧力的力(保持力)，能够高速地动作。但是，当利用该方法且增大保持力时，为了提高强度，需要将0型支柱大型化，在轻量化上受限制。因而在保持力增大实现的高速化上受限制。另外，通过增大保持力，在0型支柱和卡扣的卡合部也会作用有大的力，卡扣大型化，另外，由于使卡扣动作，因此需要具有大的电磁力的螺线管。 目前，为了螺线管的高输出化，采取利用大型电容器的励磁方法，但在流通于螺线管的电流值上存在额定的上限值，因此在高输出化上受限制。这样，在现有弹簧操作机构中，较容易地縮短开电极时间是困难的。 另外，在第二现有例中，断开弹簧力的释放过程包括三个动作通过电磁铁而使脱扣钩动作、复位杆和加速弹簧和保持杆大致同时动作、脱扣杆和断开弹簧同时动作。在该现有例中，以断开弹簧的保持力(加压力)的方向为保持杆的大致旋转中心，由此使保持杆的动作所需的力降低。 另外，将第二个动作中包含的保持杆的动作通过加速弹簧来高速化，实现动作时间縮短。但是，使该第二个动作时间成为零秒在物理上较困难，也包括第一现有例所述的理由，大幅度地縮短整体开电极时间较困难。 另外，由于以施向脱扣杆和保持杆卡合的部分的加压力的方向为保持杆的大致旋转中心方向，因此通过由外部振动引起的向保持杆的强制励振，脱扣杆向断开动作方向旋转，即使在无断开指令的状态下，也可能会动作。 另外，通过配置于脱扣杆的辊和保持杆的卡合面变形等，加压力的方向朝向保持杆的旋转中心的哪边不会稳定，在加压力作用于保持杆进行断开动作的方向时，即使未输入断开指令，也可能会导致脱扣杆脱开。 另外，专利文献3中虽无记载，但有充分理由认为，在接通动作中，通过辊推开保持杆再次卡合时的冲击力，保持杆向断开方向动作，在没有断开指令下进行断开动作。这样，在第二现有例中，不能大幅度地縮短开电极时间，断开弹簧力保持的稳定性可能会不足。
技术实现思路
本专利技术是为解决上述课题而开发的，其目的在于，提供一种开关装置及其操作机构，其在进行电路开关的开关装置和其操作机构中，利用插销和其锁定机构的组合来进行断开弹簧力的保持和释放，将直到释放断开弹簧力为止的时间縮短，使开电极时间整体大幅度地縮短，并且使断开弹簧力保持的稳定性、可靠性得以提高。 为了实现上述目的，本专利技术开关装置操作机构的一个形式为，将开关装置的可动触点往复驱动，使该开关装置在断开状态和接通状态之间相互过渡，其特征为，该开关装置操作机构具有支承结构体；接通轴，其相对于所述支承结构体可旋转地配设；主杆，其可旋转地固定于所述接通轴，可与所述可动触点连动摆动；断开弹簧，其被配设为，根据所述接通轴的旋转，从所述断开状态过渡到接通状态时储蓄能量，从所述接通状态过渡到断开状态时释放能量；副轴，其相对于所述支承结构体、绕与所述接通轴的旋转轴大致平行的旋转轴可旋转地配设；副杆，其固定于所述副轴进行摆动；主副连结联杆，其将所述副杆的前端及所述主杆相互旋转自如地连结；凸轮机构，其根据所述接通轴的旋转使所述副轴摆动；插销杆，其固定于所述副轴且可摆动；辊，其安装于所述插销杆的前端且可旋转；插销，其相对于所述支承结构体、绕与所述接通轴的旋转轴大致平行的旋转轴可旋转地配设；反冲杆，其相对于所述插销、绕与所述插销的旋转轴大致平行的旋转轴可旋转地配设，并具备贯通孔；锁定杆，其相对于所述插销、绕与所述插销的旋转轴大致平行的不同的旋转轴可旋转地配设；插销恢复弹簧，其对所述插销施力，以使所述插销向规定方向旋转；锁定恢复弹簧，其对所述锁定杆和所述反冲杆施力，以使所述锁定杆和所述反冲杆向规定方向旋转；止动件，其固定于所述支承结构体，以限制所述锁定杆和所述插销的施力方向的旋转；连结销，其安装于所述锁定杆，在所述反冲杆的贯通孔中，可相对于该贯通孔相对地移动及旋转，在接通状态下，所述辊向所述插销恢复弹簧的施力方向的反方向推动所述插销的前端，所述锁定杆的前端与所述止动件卡合，将所述插销的动作卡止，从接通状态向断开状态过渡时，按照所述锁定杆向所述锁定恢复弹簧的施力方向的反方向旋转的方式，所述锁定杆被拉动，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关装置操作机构，其将开关装置的可动触点往复驱动，使该开关装置在断开状态和接通状态之间相互过渡，其特征在于，该开关装置操作机构具有：支承结构体；接通轴，其相对于所述支承结构体可旋转地配设；主杆，其可旋转地固定于所述接通轴，可与所述可动触点连动摆动；断开弹簧，其被配设为，根据所述接通轴的旋转，从所述断开状态过渡到接通状态时储蓄能量，从所述接通状态过渡到断开状态时释放能量；副轴，其相对于所述支承结构体、绕与所述接通轴的旋转轴大致平行的旋转轴可旋转地配设；副杆，其固定于所述副轴进行摆动；主副连结联杆，其将所述副杆的前端及所述主杆相互旋转自如地连结；凸轮机构，其根据所述接通轴的旋转使所述副轴摆动；插销杆，其固定于所述副轴且可摆动；辊，其安装于所述插销杆的前端且可旋转；插销，其相对于所述支承结构体、绕与所述接通轴的旋转轴大致平行的旋转轴可旋转地配设；反冲杆，其相对于所述插销、绕与所述插销的旋转轴大致平行的旋转轴可旋转地配设，并具备贯通孔；锁定杆，其相对于所述插销、绕与所述插销的旋转轴大致平行的不同的旋转轴可旋转地配设；插销恢复弹簧，其对所述插销施力，以使所述插销向规定方向旋转；锁定恢复弹簧，其对所述锁定杆和所述反冲杆施力，以使所述锁定杆和所述反冲杆向规定方向旋转；止动件，其固定于所述支承结构体，以限制所述锁定杆和所述插销的施力方向的旋转；连结销，其安装于所述锁定杆，在所述反冲杆的贯通孔中，可相对于该贯通孔相对地移动及旋转，在接通状态下，所述辊向所述插销恢复弹簧的施力方向的反方向推动所述插销的前端，所述锁定杆的前端与所述止动件卡合，将所述插销的动作卡止，从接通状态向断开状态过渡时，按照所述锁定杆向所述锁定恢复弹簧的施力方向的反方向旋转的方式，所述锁定杆被拉动，并且所述插销向所述插销恢复弹簧的施力方向的反方向被拉动，所述辊和所述插销前端的卡合脱开，由此，通过所述断开弹簧的释放能量，所述副轴及所述主杆进行旋转。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：纲田芳明，清水正治，丸岛敬，高木弘和，小林义贤，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]