專利名稱：開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使可動(dòng)觸點(diǎn)移動(dòng)到閉合位置、斷開位置及斷路位置的三個(gè)位置上的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
在配電設(shè)備中，設(shè)有收放用于斷開負(fù)荷電流或者事故電流的真空開關(guān)；在進(jìn)行負(fù)荷的保養(yǎng)和檢修時(shí)，用于確保作業(yè)者的安全的斷路器和接地開關(guān)，系統(tǒng)電壓/電流的檢測裝置，以及保護(hù)繼電器等的封閉式配電盤(也稱為開關(guān)設(shè)備)。
這種開關(guān)設(shè)備的絕緣方式是多種多樣的，除了以往的空氣絕緣盤、使用SF6氣體的箱形GIS之外，近來，出現(xiàn)了從環(huán)保的觀點(diǎn)出發(fā)的固體絕緣、壓縮空氣絕緣、完全真空絕緣等絕緣方式，并且正在加速進(jìn)行通過各種絕緣方式使得切斷開關(guān)、斷路器、接地開關(guān)等各種組件的小型化，提出了在單獨(dú)一個(gè)容器里把斷開、斷路、接地等功能集中在一起的真空外殼的方案還有，在這種真空外殼中，利用開關(guān)裝置在三個(gè)位置或四個(gè)位置上對切斷開關(guān)、斷路器及接地開關(guān)三種功能進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作(例如，參照專利文獻(xiàn)1日本特開平10-308145號公報(bào))。
這種開關(guān)裝置，一般用多個(gè)曲柄、曲柄臂、連桿等的連桿機(jī)構(gòu)連接可動(dòng)導(dǎo)體和操作驅(qū)動(dòng)源。因此，該連桿機(jī)構(gòu)具有多個(gè)由銷等構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部。
在該轉(zhuǎn)動(dòng)連接部上雖涂敷有潤滑脂等的潤滑油，但經(jīng)過長時(shí)間以后，該潤滑油固化，其結(jié)果，轉(zhuǎn)動(dòng)連接部上的阻力增加，需要很大的操作力。該操作力的增加，成為使開關(guān)裝置小型化的一個(gè)障礙。
還有，由于上述的現(xiàn)有的開關(guān)裝置使用由多個(gè)連桿、銷等構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部，因此，由于這些部件的撓曲、松動(dòng)等，發(fā)生操作力的損耗，存在操作效率不良的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是基于上述事實(shí)而提出的，其目的在于提供一種減少連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部的數(shù)量，且能夠提高開關(guān)操作效率的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置。
為了達(dá)到上述目的，第一發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，可使可動(dòng)觸點(diǎn)相對固定觸點(diǎn)在第一位置、第二位置及第三位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其特征是，具備與上述可動(dòng)觸點(diǎn)連接的操作桿；固定了上述操作桿的基部的軸；連接于上述軸上，使上述可動(dòng)觸點(diǎn)在第一位置、第二位置、第三位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作的第一操作機(jī)構(gòu)；以及選擇性地轉(zhuǎn)換上述第一操作機(jī)構(gòu)的上述可動(dòng)觸點(diǎn)，使其從第二位置移動(dòng)到第三位置或者阻止其從第二位置移動(dòng)到第三位置的第二操作機(jī)構(gòu)。
另外，第二發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，可使可動(dòng)觸點(diǎn)相對固定觸點(diǎn)在第一位置、第二位置及第三位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其特征是，具備與上述可動(dòng)觸點(diǎn)連接的第一操作桿；固定了上述操作桿的基部的軸；連接于上述軸上的第二操作桿；連接于上述第二操作桿上，使上述可動(dòng)觸點(diǎn)在第一位置、第二位置、第三位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作的第一操作機(jī)構(gòu)；以及選擇性地轉(zhuǎn)換上述第一操作機(jī)構(gòu)的上述可動(dòng)觸點(diǎn)，使其從第二位置移動(dòng)到第三位置或者阻止其從第二位置移動(dòng)到第三位置的第二操作機(jī)構(gòu)。
還有，第三發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，可使可動(dòng)觸點(diǎn)相對固定觸點(diǎn)在閉合位置、斷開位置及斷路位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其特征是，具備與上述可動(dòng)觸點(diǎn)連接的第一操作桿；固定了上述操作桿的基部的軸；連接于上述軸上的第二操作桿；連接于上述第二操作桿上，使上述可動(dòng)觸點(diǎn)在閉合位置、斷開位置及斷路位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作的第一操作機(jī)構(gòu)；以及選擇性地轉(zhuǎn)換上述第一操作機(jī)構(gòu)的上述可動(dòng)觸點(diǎn)，使其從斷開位置移動(dòng)到斷路位置或者阻止其從斷開位置移動(dòng)到斷路位置的第二操作機(jī)構(gòu)。
再有，第四發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，可使可動(dòng)觸點(diǎn)相對固定觸點(diǎn)在閉合位置、斷開位置及斷路位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其特征是，具備與上述可動(dòng)觸點(diǎn)連接的第一操作桿；固定了上述操作桿的基部的軸；連接于上述軸上的第二操作桿；具有連接于上述第二操作桿上、將上述可動(dòng)觸點(diǎn)向閉合位置方向驅(qū)動(dòng)的電磁鐵，和隨著利用上述電磁鐵使上述可動(dòng)觸點(diǎn)向閉合位置方向移動(dòng)而蓄能的彈簧的第一操作機(jī)構(gòu)；以及選擇性地轉(zhuǎn)換利用上述第一操作機(jī)構(gòu)的上述彈簧的彈力使上述可動(dòng)觸點(diǎn)從斷開位置移動(dòng)到斷路位置或者阻止其從斷開位置移動(dòng)到斷路位置的第二操作機(jī)構(gòu)。
再有，第五發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，是在第四發(fā)明中，其特征是，上述第一操作機(jī)構(gòu)的電磁鐵的結(jié)構(gòu)為，當(dāng)上述可動(dòng)觸點(diǎn)位于斷路位置時(shí)，其插棒式鐵心位于其固定鐵心的外部。
還有，第六發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，是在第五發(fā)明中，其特征是，上述第二操作機(jī)構(gòu)，具備與上述第二操作桿的前端一側(cè)抵接的解扣部件；以及移動(dòng)操作上述解扣部件的電磁鐵。
再有，第七發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，是在第流發(fā)明中，其特征是，上述解扣部件為可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于由上述電磁鐵操作的桿上的圓盤。
還有，第八發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，其特征是，上述解扣部件為設(shè)置于由上述電磁鐵操作的桿上的凸輪。
還有，第九發(fā)明的的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，是在第一至第八發(fā)明的任意一項(xiàng)中，其特征是，具備接地開關(guān)；操作其可動(dòng)觸點(diǎn)的第三操作機(jī)構(gòu)；以及與上述第二操作機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，當(dāng)處于上述斷開位置Y2時(shí)，接地開關(guān)的可動(dòng)觸點(diǎn)不能合閘；當(dāng)接地開關(guān)合閘時(shí)，上述第二操作機(jī)構(gòu)不能工作。
根據(jù)本發(fā)明，由于至少用一根桿連接構(gòu)成可動(dòng)觸點(diǎn)及其操作機(jī)構(gòu)，因此，能夠削減桿及其轉(zhuǎn)動(dòng)連接部，且提高操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力的傳遞效率。還有，由于能夠容易地實(shí)現(xiàn)切斷開關(guān)和斷路器之間的機(jī)械聯(lián)鎖，因此，提高了其操作的可靠性。


圖1是以局部剖表示本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖。
圖2是圖1所示的本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的俯視圖。
圖3是用于說明構(gòu)成本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的第一操作機(jī)構(gòu)的電磁鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖4是用于說明構(gòu)成本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的第二操作機(jī)構(gòu)的電磁鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖5是以局部剖表示構(gòu)成本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的第三操作機(jī)構(gòu)的側(cè)剖視圖。
圖6是表示本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的斷開狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
圖7是用于說明本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的合閘操作的側(cè)剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的閉合狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
圖9是用于說明圖3所示的電磁鐵的閉合狀態(tài)的維持的動(dòng)作說明圖。
圖10是用于說明圖3所示的電磁鐵的磁閂的解扣動(dòng)作的操作說明圖。
圖11是用于說明本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的斷路操作的側(cè)剖視圖。
圖12是表示本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的斷路狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
圖13是表示本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的其它實(shí)施方式的側(cè)視圖。
圖14是說明構(gòu)成本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的第三操作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作的側(cè)剖視圖。
圖中5—真空外殼、5—可動(dòng)觸點(diǎn)、13—壓接彈簧、30—三位置操作機(jī)構(gòu)、31—第一軸、40—第一操作機(jī)構(gòu)、41—第一操作機(jī)構(gòu)的電磁鐵、42—跳閘彈簧、70—第二操作機(jī)構(gòu)、71—第二操作機(jī)構(gòu)的電磁鐵、72—滾子、81—制動(dòng)銷、100—接地開關(guān)、102—接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)、108—聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)、Y1—閉合位置、Y2—斷開位置、Y3—斷路位置具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合

本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖，圖2是圖1的俯視圖。圖1表示開關(guān)設(shè)備處于斷開狀態(tài)時(shí)的情況。
真空外殼1通過固定側(cè)饋線2A、可動(dòng)側(cè)饋線2B與電源或負(fù)荷(未圖示)連接。真空外殼內(nèi)的與固定觸點(diǎn)3相對的可動(dòng)觸點(diǎn)5停止在以下三個(gè)位置用于通電的閉合位置Y1、用于切斷電流的斷開位置Y2及用于針對雷電等沖擊電壓確保檢修作業(yè)人員的安全的斷路位置Y3。
真空容器4由陶瓷筒6、上下端板7、8及波紋管9構(gòu)成，通過波紋管9可在維持真空氣密的同時(shí)，使可動(dòng)觸點(diǎn)5動(dòng)作。在可動(dòng)導(dǎo)體10與可動(dòng)側(cè)饋線2B之間，用柔性導(dǎo)體11連接，并確保動(dòng)作時(shí)的通電性能。
連接真空外殼1和三位置操作機(jī)構(gòu)30時(shí)，為了將主電路和機(jī)構(gòu)部在電學(xué)上切斷而插入了絕緣桿12。在該實(shí)施方式中，做成將用于對觸點(diǎn)施加接觸載荷的壓接彈簧13收放在絕緣桿12內(nèi)的結(jié)構(gòu)。絕緣桿12通過銷32連接于固定在第一軸31的觸點(diǎn)用桿33上，且通過第一軸31的轉(zhuǎn)動(dòng)操作使可動(dòng)觸點(diǎn)5動(dòng)作。
再有，如圖2所示，在該實(shí)施方式中，雖然以三相開關(guān)設(shè)備為例進(jìn)行了說明，當(dāng)然，本發(fā)明也可適用于單相開關(guān)裝置。
下面結(jié)合圖1及圖2更詳細(xì)地說明上述的三位置操作機(jī)構(gòu)30的結(jié)構(gòu)。
三位置操作機(jī)構(gòu)30，由第一軸31，用于進(jìn)行閉合位置Y1和斷開位置Y2的轉(zhuǎn)換操作的第一操作機(jī)構(gòu)40及用于進(jìn)行斷開位置Y2和斷路位置Y3的轉(zhuǎn)換操作的第二操作機(jī)構(gòu)70構(gòu)成。第一操作機(jī)構(gòu)40具備電磁鐵41和跳閘彈簧42。在電磁鐵41和操作桿44的連接部上設(shè)有用于容許由第一軸31的轉(zhuǎn)動(dòng)引起的操作桿44的圓弧運(yùn)動(dòng)和電磁鐵41的直線運(yùn)動(dòng)的連接部件43。
另一方面，第二操作機(jī)構(gòu)70，由滾子操作機(jī)構(gòu)73及作為其驅(qū)動(dòng)源的電磁鐵71構(gòu)成。桿75，在以軸76為中心可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的桿75的一端上設(shè)有通過銷78可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滾子72。該滾子72與設(shè)置于斷路用桿80的前端一側(cè)的制動(dòng)銷81抵接。斷路用桿80的基端固定于第一軸31上。
上述桿75的另一端，連接于電磁鐵71上。為了與電磁鐵71的直線運(yùn)動(dòng)和桿75的圓弧運(yùn)動(dòng)相對應(yīng)，電磁鐵71與桿75通過連接部件74而連接。軸76的軸承77固定于電磁鐵71的上部。
其次，結(jié)合圖3及圖4說明上述電磁鐵41及電磁鐵71的結(jié)構(gòu)。
首先，結(jié)合圖3說明電磁鐵41的結(jié)構(gòu)?？蓜?dòng)鐵心由插棒式鐵心50和可動(dòng)平板51構(gòu)成，且其截面呈T字形。不銹鋼制的桿52貫通該插棒式鐵心50和可動(dòng)平板51，并用螺母53固定于插棒式鐵心50和可動(dòng)平板51上。
固定鐵心由上部鐵心54、旁軛鋼管55、中央軛56、永久磁鐵座57構(gòu)成。固定鐵心內(nèi)部配置有線圈65。插棒式鐵心50貫通線圈65的中心。在永久磁鐵座57上，與可動(dòng)平板51面對地安裝有圓環(huán)狀的永久磁鐵58。在永久磁鐵58的周圍，配置有用于降低向電磁鐵外部的漏磁通的鋼管59。上部鐵心54、旁軛鋼管55、永久磁鐵座57、鋼管59及下部鋼板60用螺釘61及螺母62夾持組裝在一起，構(gòu)成電磁鐵41。
還有，跳閘彈簧42由設(shè)置于不銹鋼制的桿52的端部(圖3的下端)的部件63和下部鋼板60所夾持。部件63通過螺母64固定于不銹鋼制的桿52上。
其次，結(jié)合圖4說明上述的電磁鐵71的結(jié)構(gòu)。固定鐵心由3塊鋼板85、86、87及2段鋼管88、89構(gòu)成。在其內(nèi)部配置有兩個(gè)線圈90、91。通過對各個(gè)線圈進(jìn)行勵(lì)磁，插棒式鐵心92沿上下方向運(yùn)動(dòng)。插棒式鐵心92固定于操作軸93上。該操作軸93的上端，如圖1所示，連接于桿75的另一端。還有，在鋼板85和插棒式鐵心92之間，配置有復(fù)位彈簧94。
在圖1及圖2所示的各個(gè)真空外殼1的固定側(cè)饋線2A上，如圖5所示，設(shè)置有接地開關(guān)100。相對該接地開關(guān)100的固定觸點(diǎn)的可動(dòng)觸點(diǎn)101通過接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)102而進(jìn)行可動(dòng)操作。
該接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)102由以下部件構(gòu)成與第一軸31平行地設(shè)置的第二軸103，設(shè)置于該第二軸103上的觸點(diǎn)用桿104，設(shè)置于第二軸103上的接地用桿105，連接觸點(diǎn)用桿104和可動(dòng)觸點(diǎn)101的連接桿106及與接地用桿105連接的電磁鐵107。
該接地開關(guān)操作裝置102的電磁鐵107通過上述的第二操作機(jī)構(gòu)70的電磁鐵71的操作軸93和聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)108連接。該聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)108具有以下相關(guān)關(guān)系當(dāng)真空外殼內(nèi)的可動(dòng)觸點(diǎn)5處于為確保檢修作業(yè)人員對雷電等的沖擊電壓的安全的斷路位置Y3的第三位置時(shí)，其可以通過電磁鐵107將可動(dòng)觸點(diǎn)101合閘到接地開關(guān)100的固定觸點(diǎn)上；另外，當(dāng)真空外殼內(nèi)的可動(dòng)觸點(diǎn)5處于為切斷電流的斷開位置Y2的第二位置時(shí)，其不能通過電磁鐵107將可動(dòng)觸點(diǎn)101合閘到接地開關(guān)100的固定觸點(diǎn)上；再有，當(dāng)將其可動(dòng)觸點(diǎn)101與接地開關(guān)100的固定觸點(diǎn)接通時(shí)，則不能使第二操作機(jī)構(gòu)70的電磁鐵71工作。
即，該聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)108由以下部件構(gòu)成設(shè)置于電磁鐵107上的的操作軸109的下方端部上的銷110，在電磁鐵107的下側(cè)與第二軸103平行地設(shè)置的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)用軸111，設(shè)置于該軸111上并連接于第二操作機(jī)構(gòu)的電磁鐵71的操作軸93的下端的桿112及設(shè)置于軸111上并與上述銷110配合的2根桿113、114。
下面，結(jié)合圖6至圖11說明上述的本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的動(dòng)作。
圖6表示的是真空外殼1內(nèi)的可動(dòng)觸點(diǎn)5設(shè)定在為切斷電流的斷開位置Y2時(shí)的狀態(tài)，在該圖6中，第一操作機(jī)構(gòu)40，借助于設(shè)置于其上的跳閘彈簧42并通過連接部件43時(shí)常向設(shè)置于第一軸31上的斷路用桿80施加順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力。
由此，設(shè)置于斷路用桿80上的制動(dòng)銷81與滾子72抵接，并能夠抑制由跳閘彈簧42引起的沿順時(shí)針方向的進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)。即，阻止從為切斷電流的斷開位置Y2向?yàn)榇_保檢修作業(yè)人員對由雷電等引起的沖擊電壓的安全的斷路位置Y3移動(dòng)。
這里，制動(dòng)銷81和滾子72之間抵接的干涉點(diǎn)P，設(shè)定成相對于連接滾子72的轉(zhuǎn)動(dòng)軸78和桿75的軸76的直線，與電磁鐵71相反一側(cè)。因此，桿75相對其軸76承受反時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力。但是，由于連接于桿75上的電磁鐵71的插棒式鐵心92的移動(dòng)受到鋼板87的限制，由此，干涉點(diǎn)P的位置、即斷開位置Y2被固定。還有，斷開位置Y2做成能通過設(shè)置于軸76的軸承固定部的薄板95的個(gè)數(shù)來調(diào)節(jié)。
下面，結(jié)合圖7說明利用第一操作機(jī)構(gòu)40從斷開位置Y2到閉合位置Y1的操作(合閘操作)。
如圖7所示，當(dāng)對電磁鐵41的線圈65通電時(shí)，則對該插棒式鐵心50作用吸引力F1，插棒式鐵心50、可動(dòng)平板51及不銹鋼桿52便向圖7中的上方向移動(dòng)。該驅(qū)動(dòng)力通過連接部件43傳遞到第一軸31上，使第一軸31反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，觸點(diǎn)用桿33反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使可動(dòng)觸點(diǎn)5向閉合位置Y1方向移動(dòng)。在該狀態(tài)下，跳閘彈簧42和壓接彈簧13均處于蓄能狀態(tài)，以備進(jìn)行斷開動(dòng)作。
再有，如圖8所示，通過合閘操作，制動(dòng)銷81和滾子72之間的抵接狀態(tài)被解除，但由于其插棒式鐵心92受到電磁鐵71的復(fù)位彈簧94作用的向下的作用力，因而滾子72的位置不變。
如圖8所示，在保持于閉合位置Y1的狀態(tài)下，第一操作機(jī)構(gòu)40需要對抗跳閘彈簧42和壓接彈簧13的彈力的保持力。為了獲得該保持力，本實(shí)施方式應(yīng)用第一操作機(jī)構(gòu)40的永久磁鐵58的吸引力，即所謂的磁閂方式。如圖9所示，由電磁鐵41的永久磁鐵58產(chǎn)生的磁通Φ，在插棒式鐵心50與可動(dòng)平板51上分別作用吸引力Fp、Fp1，但通過設(shè)定其總和Fp+Fp1使其達(dá)到上述彈簧的彈力以上，使之維持閉合位置Y1的狀態(tài)。
開關(guān)設(shè)備處于閉合狀態(tài)時(shí)，應(yīng)當(dāng)不能進(jìn)行斷路操作，為此，通常設(shè)置電的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)使第二操作機(jī)構(gòu)70不會(huì)動(dòng)作。最近，強(qiáng)化安全性的要求日益提高，通常的做法是，考慮到電的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)的故障，同時(shí)設(shè)置機(jī)械的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)。如圖8所示，本發(fā)明所采用的三位置操作機(jī)構(gòu)30所采取的措施是，在閉合狀態(tài)下，由制動(dòng)銷81和滾子72抵接所發(fā)生的干涉被解除，即使萬一第二的操作機(jī)構(gòu)70工作，也不會(huì)對第一軸31和可動(dòng)觸點(diǎn)5帶來影響。即，自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)作為切斷開關(guān)、斷路器之間的機(jī)械聯(lián)鎖之一的“在可動(dòng)觸點(diǎn)處于閉合位置的情況下，不能進(jìn)行斷路操作”。
下面，說明利用第一操作機(jī)構(gòu)40從閉合位置Y1到斷開位置Y2的操作(斷開操作)。
斷開操作利用跳閘彈簧42和壓接彈簧13的彈力。結(jié)合圖10說明磁閂的解扣操作。通過對電磁鐵41的線圈65進(jìn)行與合閘操作時(shí)反方向的勵(lì)磁，消除永久磁鐵58的磁通Φ，并減少作用于插棒式鐵心50和中央軛56之間的吸引力。作用于可動(dòng)平板51上的吸引力Fp1雖然不依賴于線圈45的勵(lì)磁而大致保持一定，但如果吸引力的總和Fp+Fp1低于彈簧42的彈力，則插棒式鐵心50開始向圖中的下方移動(dòng)，恢復(fù)到圖6所示的斷開狀態(tài)。
接著，結(jié)合圖11說明利用第二操作機(jī)構(gòu)70從斷開位置Y2向斷路位置Y3的操作(斷路操作)。
在圖11所示的斷開狀態(tài)中，當(dāng)對電磁鐵71的線圈90進(jìn)行勵(lì)磁時(shí)，則在插棒式鐵心92上作用沿圖中上方向的吸引力F2。通過該驅(qū)動(dòng)力，使桿75及與其連接的滾子72，以軸76為中心順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，滾子72移動(dòng)以雙點(diǎn)劃線表示的位置。其移動(dòng)后的狀態(tài)，即斷路狀態(tài)示于圖12。
如上所述，通過第一操作機(jī)構(gòu)40的跳閘彈簧42時(shí)常對第一軸31作用順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力。因此，制動(dòng)銷81和滾子72在斷路操作過程中也總是維持抵接狀態(tài)，由于滾子72的移動(dòng)，其抵接點(diǎn)即干涉點(diǎn)P向圖中的下方向偏離。
其結(jié)果，第一軸31順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，可動(dòng)觸點(diǎn)5通過觸點(diǎn)用桿33移動(dòng)到斷路位置Y3。斷路位置Y3由電磁鐵71的插棒式鐵心92和鋼板85沖突的位置決定。也就是說，如果在第二操作機(jī)構(gòu)70的兩個(gè)方向上應(yīng)用可操作的電磁鐵，由于在同一個(gè)電磁鐵的動(dòng)作范圍內(nèi)，斷開位置Y2和斷路位置Y3的間隔可自動(dòng)地確定，因而不需要調(diào)整機(jī)構(gòu)。并且，之所以采用制動(dòng)銷81和滾子72的抵接結(jié)構(gòu)，是為了通過降低其移動(dòng)時(shí)的摩擦而順利地進(jìn)行斷路操作。
在圖12所示的斷路狀態(tài)中，第一操作機(jī)構(gòu)40的電磁鐵41的插棒式鐵心50處于永久磁鐵座57的下方，即位于固定鐵心的外部。由此，即使萬一在斷路狀態(tài)下對線圈65進(jìn)行勵(lì)磁，也幾乎沒有通過插棒式鐵心50的磁通，因而不發(fā)生吸引力。也就是說，實(shí)現(xiàn)了切斷開關(guān)和斷路器之間的機(jī)械聯(lián)鎖，即“在可動(dòng)觸點(diǎn)處于斷路位置的情況下，不能進(jìn)行合閘操作”。
下面，結(jié)合圖12說明利用第二操作機(jī)構(gòu)70從斷路位置Y3到斷開位置Y2的操作。
如圖12所示，當(dāng)在斷路狀態(tài)下對第二操作機(jī)構(gòu)70的電磁鐵71的線圈91進(jìn)行勵(lì)磁時(shí)，則對插棒式鐵心92作用向下的吸引力F3。通過該驅(qū)動(dòng)力F3，使桿75及滾子72以軸76為中心逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)。由此，由于滾子72將與之抵接的制動(dòng)銷81向上方推壓，因此，可動(dòng)觸點(diǎn)5便移動(dòng)到斷開位置Y2。
接著，結(jié)合圖5說明第二操作機(jī)構(gòu)70的斷路位置Y3和接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)102的相關(guān)關(guān)系。當(dāng)真空外殼內(nèi)的可動(dòng)觸點(diǎn)5處于為切斷電流的斷開位置Y2的第二位置時(shí)，由于聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)108的桿113與設(shè)置在電磁鐵107的操作軸109的下方端部的銷110配合，因而，使接地開關(guān)100的可動(dòng)觸點(diǎn)101不能利用電磁鐵107合閘到其固定觸點(diǎn)上。
另外，當(dāng)把該接地開關(guān)100的可動(dòng)觸點(diǎn)101合閘到其固定觸點(diǎn)上時(shí)，即在接地狀態(tài)下，由于聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)108的桿114與設(shè)置于電磁鐵107的操作軸109的下方端部的銷110干涉，使得第二操作機(jī)構(gòu)70的電磁鐵71不能工作。另一方面，如圖14所示，當(dāng)真空外殼1的可動(dòng)觸點(diǎn)5處于閉合位置Y1或斷開位置Y2時(shí)，由于銷110和桿113互相干涉，使得接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)102不能工作。即，利用聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)108，不容許在閉合狀態(tài)及斷開狀態(tài)下的接地開關(guān)100的合閘操作，更不容許接地狀態(tài)下的斷路操作。
再有，在上述實(shí)施方式中，在第二操作機(jī)構(gòu)70的滾子操作機(jī)構(gòu)73上使用了可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滾子72，但也可將該滾子72做成部分圓弧狀的凸輪。
另外，雖將第一操作機(jī)構(gòu)40的電磁鐵41及第二操作機(jī)構(gòu)70的電磁鐵71配置在斷路用桿80的下側(cè)，但如圖13所示，也可以將這些電磁鐵41、71配置在斷路用桿80的上側(cè)。此時(shí)，操作桿連接于斷路用桿80的中間部分。
再有，也可以將第二操作機(jī)構(gòu)70的電磁鐵71配置于與第一操作機(jī)構(gòu)40的電磁鐵41的動(dòng)作方向正交的方向上。再有，雖然第一操作機(jī)構(gòu)40采用電磁操作方式，但也可以采用電動(dòng)彈簧方式等其它操作方式。
根據(jù)上述的本發(fā)明的實(shí)施方式，盡管做成將斷路操作用的第二操作機(jī)構(gòu)70設(shè)置在第一操作機(jī)構(gòu)40上的結(jié)構(gòu)，但其第一操作機(jī)構(gòu)40的動(dòng)作特性與二位置操作機(jī)構(gòu)的情形仍沒有變化，且解決了操作力的傳遞效率低這種現(xiàn)有裝置存在的問題。
另外，由于已考慮在閉合狀態(tài)下，使制動(dòng)銷81與滾子72互不干涉的措施，因此，即使電聯(lián)鎖發(fā)生故障，使得第二操作機(jī)構(gòu)70萬一動(dòng)作的情況下，也只改變滾子72的位置，而不會(huì)對可動(dòng)觸點(diǎn)5帶來任何影響。也就是說，能夠自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)切斷開關(guān)、斷路器之間的機(jī)械聯(lián)鎖的一個(gè)方面“在可動(dòng)觸點(diǎn)處于閉合位置的情況下，不能進(jìn)行斷路操作”。
再有，在斷路狀態(tài)下，由于第一操作機(jī)構(gòu)40的電磁鐵41的插棒式鐵心50位于固定鐵心外部，因此，即使萬一對電磁鐵41進(jìn)行勵(lì)磁，也不作用吸引力，不能進(jìn)行合閘操作。即，也能實(shí)現(xiàn)機(jī)械聯(lián)鎖的另一個(gè)方面“在可動(dòng)觸點(diǎn)處于斷路位置的情況下，不能進(jìn)行合閘操作”。即，根據(jù)本發(fā)明的三位置操作機(jī)構(gòu)30，由于提高了要求以大電流實(shí)現(xiàn)接通及切斷任務(wù)的第一操作機(jī)構(gòu)的效率，而且不需要切斷開關(guān)、斷路器之間的機(jī)械聯(lián)鎖用的連桿部件，因此，實(shí)現(xiàn)了小型化，且進(jìn)一步提高可靠性。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，可使可動(dòng)觸點(diǎn)相對固定觸點(diǎn)在第一位置、第二位置及第三位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其特征在于，具備與上述可動(dòng)觸點(diǎn)連接的操作桿；固定了上述操作桿的基部的軸；連接于上述軸上，使上述可動(dòng)觸點(diǎn)在第一位置、第二位置、第三位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作的第一操作機(jī)構(gòu)；以及選擇性地轉(zhuǎn)換上述第一操作機(jī)構(gòu)的上述可動(dòng)觸點(diǎn)，使其從第二位置移動(dòng)到第三位置或者阻止其從第二位置移動(dòng)到第三位置的第二操作機(jī)構(gòu)。
2.一種開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，可使可動(dòng)觸點(diǎn)相對固定觸點(diǎn)在第一位置、第二位置及第三位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其特征在于，具備與上述可動(dòng)觸點(diǎn)連接的第一操作桿；固定了上述操作桿的基部的軸；連接于上述軸上的第二操作桿；連接于上述第二操作桿上，使上述可動(dòng)觸點(diǎn)在第一位置、第二位置、第三位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作的第一操作機(jī)構(gòu)；以及選擇性地轉(zhuǎn)換上述第一操作機(jī)構(gòu)的上述可動(dòng)觸點(diǎn)，使其從第二位置移動(dòng)到第三位置或者阻止其從第二位置移動(dòng)到第三位置的第二操作機(jī)構(gòu)。
3.一種開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，可使可動(dòng)觸點(diǎn)相對固定觸點(diǎn)在閉合位置、斷開位置及斷路位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其特征在于，具備與上述可動(dòng)觸點(diǎn)連接的第一操作桿；固定了上述操作桿的基部的軸；連接于上述軸上的第二操作桿；連接于上述第二操作桿上，使上述可動(dòng)觸點(diǎn)在閉合位置、斷開位置及斷路位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作的第一操作機(jī)構(gòu)；以及選擇性地轉(zhuǎn)換上述第一操作機(jī)構(gòu)的上述可動(dòng)觸點(diǎn)，使其從斷開位置移動(dòng)到斷路位置或者阻止其從斷開位置移動(dòng)到斷路位置的第二操作機(jī)構(gòu)。
4.一種開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，可使可動(dòng)觸點(diǎn)相對固定觸點(diǎn)在閉合位置、斷開位置及斷路位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其特征在于，具備與上述可動(dòng)觸點(diǎn)連接的第一操作桿；固定了上述操作桿的基部的軸；連接于上述軸上的第二操作桿；具有連接于上述第二操作桿上、將上述可動(dòng)觸點(diǎn)向閉合位置方向驅(qū)動(dòng)的電磁鐵，和隨著利用上述電磁鐵使上述可動(dòng)觸點(diǎn)向閉合位置方向移動(dòng)而蓄能的彈簧的第一操作機(jī)構(gòu)；以及選擇性地轉(zhuǎn)換利用上述第一操作機(jī)構(gòu)的上述彈簧的彈力使上述可動(dòng)觸點(diǎn)從斷開位置移動(dòng)到斷路位置或者阻止其從斷開位置移動(dòng)到斷路位置的第二操作機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4記載的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，其特征在于，上述第一操作機(jī)構(gòu)的電磁鐵的結(jié)構(gòu)為，當(dāng)上述可動(dòng)觸點(diǎn)位于斷路位置時(shí)，其插棒式鐵心位于其固定鐵心的外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5記載的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，其特征在于，上述第二操作機(jī)構(gòu)，具備與上述第二操作桿的前端一側(cè)抵接的解扣部件；以及移動(dòng)操作上述解扣部件的電磁鐵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6記載的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，其特征在于，上述解扣部件為可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于由上述電磁鐵操作的桿上的圓盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求6記載的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，其特征在于，上述解扣部件為設(shè)置于由上述電磁鐵操作的桿上的凸輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)記載的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，其特征在于，具備接地開關(guān)；操作其可動(dòng)觸點(diǎn)的第三操作機(jī)構(gòu)；以及與上述第二操作機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，當(dāng)處于上述斷開位置Y2時(shí)，接地開關(guān)的可動(dòng)觸點(diǎn)不能合閘；當(dāng)接地開關(guān)合閘時(shí)，上述第二操作機(jī)構(gòu)不能工作。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，它可以減少連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部的數(shù)量，且能提高開關(guān)操作效率。本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備的開關(guān)裝置，可使可動(dòng)觸點(diǎn)(5)相對固定觸點(diǎn)在第一位置(Y1)、第二位置(Y2)及第三位置(Y3)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其特征在于，具備與上述可動(dòng)觸點(diǎn)(5)連接的操作桿(80)；固定了上述操作桿(80)的基部的軸(31)；連接于上述軸(31)上，使上述可動(dòng)觸點(diǎn)(5)在第一位置、第二位置、第三位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作的第一操作機(jī)構(gòu)(40)；以及選擇性地轉(zhuǎn)換上述第一操作機(jī)構(gòu)(40)的上述可動(dòng)觸點(diǎn)(5)，使其從第二位置移動(dòng)到第三位置或者阻止其從第二位置移動(dòng)到第三位置的第二操作機(jī)構(gòu)(70)。
文檔編號H01H33/42GK1892955SQ20061009429
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者森田步, 土屋賢治, 小林將人 申請人:株式會(huì)社日立制作所