带有接地开闭器的断路器制造技术

带有接地开闭器的断路器的开闭部采用简单的结构，实现装置可靠性的提高和装置整体尺寸的减小。在密闭容器(1)的内部，设置两个主电路导体(2，3)，在主电路导体(2)侧，设置断路器，主电路导体(3)与密闭容器(1)之间，设有接地开闭器，驱动轴(4)伴随旋转，而使断路器侧和接地开闭器侧活动接触子(7a，7b)直线移动，驱动轴(4)位于上述断路器侧和接地开闭器侧导体(3a，3b)的轴线之间形成的直角程度的打开角度的二等分线上，进行圆弧运动的双孔杆(5)安装于驱动轴(4)上，设置两个弯曲连杆(6a，6b)，其一端分别连接于该双孔杆(5)上，并且将断路器活动接触子或接地开闭器侧活动接触子连接于其另一端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及作为带有接地开闭器的断路器的具有三位置开闭部的断路器·接地开闭器(在下面称为三位置开闭器)，本专利技术特别是涉及可通过简单的结构，减小装置整体的尺寸的三位置开闭器。
技术介绍
气体绝缘开闭装置(在下面称为GIS)包括断路开关，断路器，接地开闭器等装置。 GIS多采用在密闭容器内成一体形成有接地开闭器和断路器的三位置开闭器。图5表示过去一般使用的三位置开闭器的外观结构。在该三位置开闭器中，在长度Ll的密封容器101的内部，设置沿纸面方向延伸的三相的主电路导体102，与按照其延长线与该主电路导体102相交叉的方式设置的主电路导体103。另外，包括断路器，其由设置于一个主电路导体102侧的断路器侧固定接触子110a，和在断路器侧导体103a的内部直线移动而往复的断路器侧活动接触子107a构成。另外，在另一主电路导体103和密闭容器 101侧，包括接地开闭器，其由接地开闭器侧固定接触子110b，与在接地开闭器侧导体10 的内部直线移动而往复的接地开闭器侧活动接触子107b构成。另外，在断路器和接地开闭器之间，以可旋转的方式设置驱动轴104。在安装于该驱动轴104上而进行由点划线表示的圆弧动作单孔杆105上，连接直线连杆106a，106b的一端，在直线连杆106a的另一端上连接断路器侧活动接触子107a，另外在直线连杆106b的另一端，连接接地开闭器侧活动接触子107b。由此，按照伴随驱动轴104的旋转，断路器侧活动接触子107a和接地开闭侧活动接触子107b直线移动而往复动作的方式构成。该图5所示的三位置开闭器具有下述的问题，即，断路器侧导体103a和接地侧导体10 的中心轴线交叉而形成的角度(在下面称为打开角度)为大大超过90度的钝角， 由此，密闭容器101的外壳长度Ll较长，GIS整体的尺寸大。于是，象图6所示的那样，断路器侧导体203a和接地侧导体20 的打开角度按照为直角的方式构成，由此，考虑使密闭容器201的箱长度L2缩短为图5的长度的80%。但是，在该结构中，在断路器侧活动接触子207a和接地开闭器侧活动接触子207b的初始动作时，断路器侧活动接触子207a和断路器侧导体203a的圆筒滑动面，以及接地开闭器侧活动接触子207b和接地侧导体20 的圆筒滑动面的摩擦力非常大。由此，具有必须要求使驱动轴204运动的驱动输出大的操作器，GIS整体变大的问题。另外，具有因各活动接触子 207a, 207b和各导体203a，203b的圆筒滑动面的摩擦，容易产生对绝缘特性造成不利影响的异物的问题。另外，对于图6中的与图5相同部位的其它的部件，由于采用以200为基准的标号，故省略对其的说明。作为断路器侧导体和接地侧导体的打开角度为直角的结构，列举有比如，JP特公昭M-29701号(专利文献1)中记载的三位置开闭器。在专利文献1中公开有下述的三位置开闭器，该三位置开闭器由设置于中心导体之间的，具有基本呈V形的凸轮槽的凸轮；通过滚轮而在该凸轮槽中移动的断路器侧的活动接触子和接地开闭器侧的活动接触子。在该结构中，可通过形成断路器侧导体和接地侧导体的打开角度基本为直角的结构，缩短外壳长度。但是，具有因滚轮在凸轮槽中滑动，产生滑动粉的问题。另外，具有结构复杂，制造麻烦的问题。下面通过图7 图9的开闭部的放大图和矢量图，表示伴随图6所示的三位置开闭器的驱动而产生的负荷力。图7B为从图7A的接地开闭器活动接触子207b投入接地开闭器侧固定接触子210b的接地状态，将初始动作转矩沿逆时针方向提供给驱动轴204时的矢量图。在这里，对断路开闭部209a侧的分力和反力进行探讨。在图7B中，如果提供初始驱动转矩，则在单孔杆205的旋转销211c的位置，产生驱动力F0。接着，产生驱动力FO的分力F11，另外，产生由FllCos θ 2表示的分力F12，与由FllSin θ 2表示的分力F13。此外， θ 2指断路器侧活动接触子207a的中心线，与将旋转销211a和211c之间连接的线所形成的夹角。由于分力F12为活动接触子207a的活动子轴向的有效推进力，故最好其较大。但是，问题在于沿活动接触子207a的轴直角方向产生的分力F13。通过分力F13，活动接触子 207a从断路器侧导体203a的滑动面而承受反力F14和反力F15。另一方面，由于在接地开闭部209b侧，接地开闭器侧活动接触子207b的动作与断路开闭部209a刚好相反，故从驱动力F0，产生分力F21，接着，产生由F21Cos θ 1表示的分力F22，与由F21Sin θ 1表示的分力F23。另外，θ 1为接地开闭器侧活动接触子207b的中心线，与将旋转销211b，211c之间连接的线所形成的夹角。由于分力F22为接地开闭器侧活动接触子207b的活动轴方向的有效的推进力，故最好其较大。但是，问题在于与前述相同，接地开闭器侧活动接触子207b的轴直角方向的分力F23。通过该分力F23，接地开闭器侧活动接触子207b从接地开闭器侧导体20 的滑动面而承受反力F24，反力F25。下面对由图8A，图8B表示的断路状态进行说明。如果将该状态的角度θ 1与θ 2 与图7Β所示的角度Θ1与θ 2进行比较，则图8Β所示的角度小。该角度Θ1与θ 2变小这一点意味着滑动摩擦力减小。其原因在于滑动摩擦力为角度Θ1与θ 2的函数。下面对图9Α，9Β所示的闭路状态进行说明。如果将该状态的图9Β所示的角度θ 1 与Θ2与图7Β所示的角度θ 1与θ 2进行比较，则图9Β所示的角度θ 1与图7Β的角度Θ2 相同，另外，图9Β的角度θ 2与图7Β的角度θ 1相同。其原因在于本连杆机构相对断路器侧导体203a和接地侧导体20 所形成的夹角的二等分线，保持对称的状态的结构。于是， 从断路器侧导体203a的滑动面而承受断路器侧活动接触子207a的反力与图7B所示的力相同。滑动摩擦力为各活动接触子207a，207b承受的反力F14，F15，F24，F25，与断路器侧导体203a与接地开闭器侧导体20 的圆筒内面的接触摩擦系数的乘积。由于图7 图 9所示的角度θ 1，θ 2伴随单孔杆205的旋转位置而变化，故反力F14，F15，F24，F25均对应于单孔杆205的旋转位置而变化。根据上述探讨，角度Θ1，θ 2的值在活动接触子的初始动作时和动作完成时为最大，由此，滑动摩擦力也在活动接触子的初始动作时和动作完成时为最大。下面根据图10Α，图10Β，图10C，对各活动接触子207a，207b的动作与负荷转矩的关系进行说明。图10为表示在从操作器提供一定的驱动转矩Ta时，伴随滑动摩擦力，负荷转矩Tb怎样地变化的图。各活动接触子207a，207b与断路器侧导体203a的圆筒滑动面和接地开闭器侧导体20 的圆筒滑动面的摩擦系数分别为1. 2。该负荷转矩Tb曲线为表示三位置开闭器从接地状态，开始动作时的负荷转矩的变化的曲线。图IOA的负荷转矩Tb表示仅仅断路开闭器209a侧的负荷转矩。在操作器的驱动转矩Ta为100%时，初始动作时的负荷转矩Tb为93. 5%。伴随断路器侧活动接触子 207a朝向闭路方向，即断路器侧固定接触子210a方向的进行，负荷转矩Tb急剧地减少，图 3 图5所示的角度θ 2为零，此时，分力本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种带有接地开闭器的断路器，其按照在密闭容器内，二个主电路导体以其延长线交叉的方式设置，在上述一个主电路导体侧，具有断路器，该断路器由断路器侧固定接触子和在中空的断路器侧导体内进行直线移动而往复的断路器侧活动接触子构成，另外，在上述另一主电路导体与密闭容器侧之间，具有接地开闭器，该接地开闭器由接地开闭器侧固定接触子和在中空的接地开闭器侧导体内直线移动而往复的接地开闭器侧活动接触子构成，设置驱动轴，该驱动轴伴随旋转，而使上述断路器侧和接地开闭器侧活动接触子直线移动，上述驱动轴位于上述断路器侧和接地开闭器侧导体的轴线之间形成的直角程度的打开角度的二等分线上，其特征在于：包括双孔杆，其安装于上述驱动轴上，进行圆弧运动；二个弯曲连杆，其一端分别连接于上述双孔杆上，并且将断路器活动接触子或接地开闭器侧活动接触子连接于其另一端上；在上述断路器侧活动接触子和上述双孔杆分别与上述断路器侧的弯曲连杆连接的二个连接点，以及上述接地开闭器侧活动接触子和上述双孔杆分别与上述接地开闭器侧弯曲连杆连接的二个连接点相对上述二等分线而保持对称时，上述断路器和上述接地开闭器均处于开路状态，在上述双孔杆从上述开路状态，按照规定角度摆动到上述断路器侧时，上述断路器处于闭路状态，在上述双孔杆从上述开路状态，按照规定角度摆动到上述接地开闭器侧时，上述接地开闭器处于闭路状态。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：申台容，八木沼久治，
申请(专利权)人：日本AE帕瓦株式会社，
类型：发明
国别省市：JP