(57)【要約】【課題】３相４線式配電方式において、中性点のずれによる異常電圧の発生を防ぐために、Ｎ相接点を他の三相の接点の閉成前に閉成させ、開離後に開離させる４極操作機構を得る。【解決手段】三相線および中性線を含む回路を開閉する４極の接点を有する開閉装置のための４極操作機構に於いて、中性線の接点だけ他の極の接点よりも早く閉成させかつ遅く開離させる接圧ばね組立体を備えた。接圧ばね組立体は、主軸に連結されて接点に対して相対的に変位するワイプリンクと、一端でワイプリンクに対して軸方向に摺動可能に連結され、他端で可動ロッドに連結されたワイプリンクロッドと、ワイプリンクと可動ロッドとの間に設けられて、接点閉成時に接点間に接圧を与える接圧ばねとを備え、ワイプリンクロッドの長さが、中性線の極のものが他の極のものよりも長くされている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相線および中性線を含む回路を開閉する４極の接点を有する開閉装置のための４極操作機構であって、
駆動源と、上記駆動源に連結されて上記接点に対して共通の可動の主軸と、一端で上記主軸に連結され、他端で各々の上記接点の可動ロッドに連結されて上記接点にワイプ距離を与え、上記主軸が駆動されたとき上記接点を上記中性線の極だけ他の極よりも早く閉成させ、かつ遅く開離させる接圧ばね組立体とを備えたことを特徴とする４極操作機構。
【請求項２】
上記接圧ばね組立体の各々が、
上記主軸に連結されて上記接点に対して相対的に変位するワイプリンクと、
一端で上記ワイプリンクに対して軸方向に摺動可能に連結され、他端で上記可動ロッドに連結されたワイプリンクロッドと、
上記ワイプリンクと上記可動ロッドとの間に設けられて、接点閉成時に上記接点間に接圧を与える接圧ばねとを備え、
上記ワイプリンクロッドの長さが、上記中性線の極のものが他の極のものよりも長くされていることを特徴とする請求項１記載の４極操作機構。
【請求項３】
上記中性線の極の接点の開離距離が、上記三極の接点の開極距離よりも小さいことを特徴とする請求項１あるいは２に記載の４極操作機構。
【請求項４】
上記中性線の極の接点のワイプ距離が他の極のワイプ距離よりも大きくされ、もって接圧終荷重が他相のものと同じにされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の４極操作機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、遮断器などの開閉器の操作機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
変電所用地の新規所得難や電力需要の増加などのため、配電電圧の昇圧の必要性が高まっている。このため、既設の６．６ｋＶ配電線に中性線を１本追加して、√３倍に配電容量を増大した１１．４ｋＶ架空配電方式の導入が提案されており、具体的な機器の開発が要望されている。しかしながら、このような三相４線式配電方式に於ける４極の遮断器などの開閉器に用いる操作機構としては、これまで適当なものが無く、例えば、零相変流器の配設された極を挟んで開閉機構の配設された極の反対側に中性極を設け、中性極一次導体を零相変流器に貫通させて４極の漏電不平衡電流の検出を可能としたものが提案されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１８５７８７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の遮断器は、単なる４極の開閉器にしか過ぎない。また、漏電不平衡電流従来の３相３線式６．６ｋＶ配電線に中性線を追加し、線間電圧を√３倍の１１．４ｋＶにする３相４線式配電方式において、中性点がずれると遮断器開閉時に異常電圧が発生する。
【０００５】
このため、遮断器の閉成に当たっては、Ａ相、Ｂ相およびＣ相の三相が遮断器で接続される前に中性線であるＮ相を接続し、遮断器の開放に当たっては、Ａ相、Ｂ相およびＣ相が遮断された後に中性線Ｎ相を切断しなければならない。
【０００６】
従ってこの発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、簡単な手段によって中性線の動作タイミングを他相とずらすことができる４極操作機構を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、この発明によれば、三相線および中性線を含む回路を開閉する４極の接点を有する開閉装置のための４極操作機構は、駆動源と、上記駆動源に連結されて上記接点に対して共通の可動の主軸と、一端で上記主軸に連結され、他端で各々の上記接点の可動ロッドに連結されて上記接点にワイプ距離を与え、上記主軸が駆動されたとき上記中性線の極だけ上記接点が他の極よりも早く閉成させ、遅く開離させる接圧ばね組立体とを備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の４極操作機構は、図１および図２に示す如く構成されていて、中性線であるＮ相線１ならびに三相のＡ相線２、Ｂ相線３およびＣ相線４を含む三相４線式の配電回路を開閉する４極の接点５、６、７および８を備えた開閉装置のための操作機構である。このような接点５〜８は例えば図に示すように真空バルブ９の真空容器１０内に設けられていて、配電回路に接続されて、離接し得るものである。接点５〜８はそれぞれ、真空容器１０を貫通して固定された固定ロッド１１の内端に固着された固定接点１２と、真空容器１０を貫通して可動に延びた可動ロッド１３の内端に固着された可動接点１４とを備えている。
【０００９】
この発明の４極操作機構は、それ自体は公知のものでよい操作駆動装置である駆動源１５と、駆動源１５にレバー１６を介して連結されて、４台の真空バルブ９の４つの接点５〜８に対して回転可能な共通の一本の主軸１８とを備えている。主軸１８は開放ばね１７に連結されている。４極操作機構はまた、接点５〜８毎に対応して主軸１８から突出したレバー対１９にピン２０で枢支された断面Ｕ字型のワイプリンク２１を備えている。ワイプリンク２１のＵ字型の中央部には、軸方向に摺動可能なように緩く通された一端と、接点５〜８の可動ロッド１３にねじ係合によりしっかりと連結された他端とを持つワイプリンクロッド２２が連結されている。ワイプリンクロッド２２にはフランジ２３が設けられていて、このフランジ２３とワイプリンク２１のＵ字型中央部との間には、ワイプリンクロッド２２と同軸に圧縮ばねである接圧ばね２４が設けられている。
【００１０】
このように、ワイプリンク２１、ワイプリンクロッド２２および接圧ばね２４は、一端で主軸１８に連結され、他端で各々の接点５〜８の可動ロッド１３に連結されて接点５〜８に接圧と共にワイプ距離（ワイプ量）を与える接圧ばね組立体２５を構成している。中性線のＮ相を含む各相の構造および寸法は、ワイプリンクロッド２２の長さを除いて互いに同じであり、Ｎ相の極のワイプリンクロッド２２の長さは、他の相の極のワイプリンクロッド２２の長さよりも大きくされていて、他の相の極のワイプリンクロッド２２の長さは互いに同じである。このため、図１に示す如く、中性線のＮ相の極の接点の開離距離Ｄｎが他のＡ相、Ｂ相およびＣ相の接点の開極距離Ｄａ、ＤｂおよびＤｃよりも小さく、図５に示す如く、中性線のＮ相の接点のワイプ距離Ｗｎが他の相のワイプ距離Ｗよりも大きくされており、もって接圧終荷重が他相のものと同じにされている。
【００１１】
ワイプリンク２１は、主軸１８にレバー対１９を介して連結されており、主軸１８が回動したときそれに応じてレバー対１９上のピン２０と共に接点５〜８に対して近付いたり遠のいたりして相対的に変位し、その位置に応じて開極位置から投入位置までの動作をする。図１および図２に示す開極位置では、主軸１８上のレバー対１９に設けたピン２０は図中の主軸１８の中心２６よりも上方にあり、ワイプリンク２１がワイプリンクロッド２２を引き上げた位置にある。ピン２０およびワイプリンク２１の位置は、４つの相についていずれも同じである。
【００１２】
先に述べたように、ワイプリンクロッド２２の長さはＮ相のものが他のＡ相、Ｂ相およびＣ相のものよりも大きくされていて、可動ロッド１３の長さが同じであるので、ワイプリンク２１の位置が各相で同じであってもワイプリンクロッド２２の下端、即ち可動ロッド１３、従って可動接点１４の位置はＮ相のものだけ僅かに他の相のものよりも下方にあり、接点５の開極距離Ｄｎが他の接点６〜８の開極距離Ｄａ、ＤｂおよびＤｃよりも小さくなっている。
【００１３】
このような４極操作機構に於いて、遮断器総ストロークは開極距離寸法Ｄとワイプ寸法Ｗの総和である。開極距離寸法とは、遮断器「開」位置から接点タッチ位置までの距離である。ワイプ寸法とは、接点タッチ位置から接点に必要な接圧荷重を接圧ばね等によりかけておくための押し込み量のことである。この押し込みには一般的にワイプリンク機構が用いられ、接点タッチ後、接圧ばねがたわみ、接圧荷重を発生させるしくみになっている。
【００１４】
遮断器閉極動作時において、開極位置から投入する場合には、駆動源１５からの駆動力はレバー１６を介して主軸１８に伝達され、主軸１８は開放ばね１７の作用に抗して図２で反時計方向に回動させられる。この主軸１８の回動により、４相の全てのレバー対１９がピン２０を介してワイプリンク２１を図で下方に押し下げ、それぞれの相で接圧ばね２４によりワイプリンクロッド２２と共に可動ロッド１３およびその可動接点１４が投入位置に向かって押し下げられる。このときワイプリンク２１とワイプリンクロッド２２との間には相対移動は無い。
【００１５】
このように可動接点１４が投入位置に向かって移動して行くと、先ず、図３に示すように、接点開離距離の最も小さい（Ｄｎ）相であるＮ相の可動接点１４が固定接点１２に接触する。このときＡ相、Ｂ相およびＣ相の接点６〜８はまだ僅かに開離した状態である。
【００１６】
駆動力による主軸１８の回動が更に進むと、Ｎ相の接圧ばね２４の圧縮が始まって接圧が生じ、やがて残りの三相、即ちＡ相、Ｂ相およびＣ相に於いても接点６〜８が接触し、図４に示す如く４極全ての相に於いて接点タッチ状態となる。接点タッチ後には、真空バルブの可動ロッド１３とワイプリンクロッド２２とは移動せず、ワイプリンク２１が更に押し下げられるので、接圧ばね２４が圧縮されて接点５の接圧が増大するとともに接点６〜８に接圧荷重を発生させる。Ｎ相のワイプリンクロッド２２はＡ相、Ｂ相およびＣ相のワイプリンクロッド２２よりも長く、Ｎ相の接点間距離すなわち開極距離Ｄｎは他相のものＤａ、ＤｂおよびＤｃよりも小さい。このＮ相の開極距離Ｄｎをその遮断器に必要な距離とするとＡ相、Ｂ相およびＣ相の開極距離Ｄａ、ＤｂおよびＤｃがＮ相の開離距離Ｄｎより大きいということができる。
【００１７】
遮断器開極動作は上述の閉極動作とほぼ逆の動作であり、公知の図示しないラッチ等により操作機構が解放されて、主軸１８が図２で時計方向に回動され、各相の接圧ばね２４の撓みが開放される。まず、図４の位置でＡ相、Ｂ相およびＣ相のワイプ距離がゼロとなり、次に図３の状態となってＡ相、Ｂ相およびＣ相の接点６〜８が開離する。図４の位置ではＮ相のワイプ距離はまだゼロになっておらず、接圧ばね２４がまだ撓まされている状態である。その後、図３の位置でＮ相のワイプ距離もゼロとなり、Ａ相、Ｂ相およびＣ相の接点６〜８開離に遅れて、Ｎ相の接点５が開離して図１の遮断器開極位置となり、開放ばね８等によりこの位置に保持されて動作完了となる。
【００１８】
このストローク関係を図５に示す。まず、遮断器におけるストロークについて説明する。遮断器総ストロークは開極距離寸法とワイプ寸法の総和である。開極距離寸法とは、遮断器「開」位置から接点タッチ位置までの距離である。ワイプ寸法とは、接点タッチ位置から接点に必要な接圧荷重をばね等によりかけておくための押し込み量のことである。この押し込みには一般的にワイプリンク機構が用いられ、接点タッチ後、接圧ばねがたわみ、接圧荷重を発生させるしくみになっている。
【００１９】
このようにこの発明の４極操作装置によれば、遮断器閉極動作においてＮ相の接点タッチタイミングを他相より早く、遮断器開極動作においてはＮ相の接点開離タイミングを他相より遅くすることができ、新たな機構を必要とせず、１台の操作機構で構成でき、部品点数が少ない。
【００２０】
なお、Ｎ相開極距離をその遮断器に必要な距離とし、ワイプ距離を他相より大きくしても、ワイプリンクロッドの長さを変えることで接圧終荷重を他相と同じにすることができる。Ａ相、Ｂ相およびＣ相は遮断器の開極距離を大きくすることで、遮断器の必要操作エネルギーは増加することになるが、接点を開く側へのストローク増加だけで必要荷重の増加は無いので、遮断器総エネルギーからみるとエネルギー増加は比較的小さく、あらかじめ操作エネルギーを必要分大きく設定しておくだけでよい。
【００２１】
【発明の効果】
この発明によれば、三相線および中性線を含む回路を開閉する４極の接点を有する開閉装置のための４極操作機構は、駆動源と、上記駆動源に連結されて上記接点に対して共通の可動の主軸と、一端で上記主軸に連結され、他端で各々の上記接点の可動ロッドに連結されて上記接点にワイプ距離を与え、上記主軸が駆動されたとき上記中性線の極だけ上記接点が他の極よりも早く閉成させ、遅く開離させる接圧ばね組立体とを備えたものである。従って、遮断器閉極動作においてＮ相の接点タッチタイミングを他相より早く、遮断器開極動作においてはＮ相の接点開離タイミングを他相より遅くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の４極操作機構の開極位置を示す概略正面図である。
【図２】図１に示す４極操作機構の概略側面図である。
【図３】図１の４極操作機構のＮ相接点が接触した状態を示す概略正面図である。
【図４】図１の４極操作機構のＡ〜Ｃ相接点が接触した状態を示す概略正面図である。
【図５】図１の４極操作機構の投入位置を示す概略正面図である。
【符号の説明】
１  中性線、２、３、４  三相線、５、６、７、８  接点、１２  固定接点、１３  可動ロッド、１４  可動接点、１５  駆動源、１８  主軸、２１  ワイプリンク、２２  ワイプリンクロッド、２４  接圧ばね、２５  接圧ばね組立体、Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｎ  開離距離、Ｗｎ、Ｗ  ワイプ距離。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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