(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮断ばねを蓄勢しながら回転駆動される開閉軸に固定されたラッチレバーと、回路遮断器の閉路位置で前記ラッチレバーを前記遮断ばねに抗して係止するラッチとを有するラッチユニットを備えた回路遮断器の操作機構において、
第１及び第２の２組の前記ラッチユニットを設け、第１の前記ラッチユニットの係止状態で、第２の前記ラッチユニットの前記ラッチレバーと前記ラッチとの間に隙間を生じさせるようにしたことを特徴とする回路遮断器の操作機構。
【請求項２】
２組のラッチユニットの動作を互いに独立させたことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器の操作機構。
【請求項３】
ラッチに釈放力を与えるトリップコイルをラッチユニット別に設け、これらのトリップコイルに同時にトリップ指令を与えるようにしたことを特徴とする請求項２記載の回路遮断器の操作機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主として真空遮断器に用いられる操作機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記操作機構として、可動電極に連結された開閉軸を遮断ばねを蓄勢する方向に回転駆動して回路遮断器を閉路するとともに、この回路遮断器を開閉軸に固定されたラッチレバーをラッチで係止して閉路状態に保持しておき、回路遮断器の開路時にはトリップコイルユニットに通電してラッチの係止を解き、遮断ばねの蓄勢力で開閉軸を反対方向に回転駆動するようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
その場合、回路遮断器の閉路動作時にラッチがラッチレバーに係らず、開閉軸が遮断ばねの蓄勢力で開路方向に戻ってしまう現象、いわゆるフリートリップを起こすことがあった。
この発明の課題は、このようなフリートリップを防止し、回路遮断器を確実に閉路できるようにすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、遮断ばねを蓄勢しながら回転駆動される開閉軸に固定されたラッチレバーと、回路遮断器の閉路位置で前記ラッチレバーを前記遮断ばねに抗して係止するラッチとを有するラッチユニットを備えた回路遮断器の操作機構において、第１及び第２の２組の前記ラッチユニットを設け、第１の前記ラッチユニットの係止状態で、第２の前記ラッチユニットの前記ラッチレバーと前記ラッチとの間に隙間が生じさせるようにするものである。第１のラッチユニットが係止を完了した場合には第２のラッチユニットはラッチレバーとラッチとの間に隙間を残したまま遊んだ状態となるが、第１のラッチユニットが係止に失敗した場合には、第２のラッチユニットが前記隙間を詰めて係止の役割を担う。
【０００５】
上記操作機構において、２組のラッチユニットの動作は互いに独立させるのがよい。これにより、一方のラッチユニットの異常動作の他方のラッチユニットへの波及を防止することができる。また、その場合、各ラッチユニットのラッチに釈放力を与えるトリップコイルはラッチユニット別に設け、これらのトリップコイルに同時にトリップ指令を与えるようにするのがよい。これにより、共通のトリップコイルユニットにより２組のラッチユニットを釈放させる場合に比べてトリップコイルユニットを小型化でき、また２組のラッチユニットを連動させるための機構が不要となって動作信頼性が高くなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図８に基づいて、２極真空遮断器におけるこの発明の実施の形態を説明する。まず、図４は回路遮断器（引出し形真空遮断器）の概略全体構成を示す側面図である。操作機構１は台車２に納められ、絶縁フレーム３を介して台車２に支持された真空バルブ４を開閉操作する。操作機構１内には開閉軸５が左右に渡って回動可能に支持され、この開閉軸５に開閉レバー６が固着されている。一方、絶縁フレーム３の上部には、変換レバー５が支点ピン８により回動可能に支持され、その一端は接触スプリング９を介して開閉レバー６に連結され、他端は絶縁ロッド１０を介して、真空バルブ４に連結されている。
【０００７】
真空バルブ４は開閉軸５の図４の時計方向の回動により閉路され、反時計方向の回動により開路される。閉路時の開閉軸５の時計方向の回転駆動は図示しないモータによりカムを介して行われ、その際、開閉軸５に固着された後述するラッチレバーと操作機構１のフレームとの間に掛け渡された引張コイルスプリングからなる遮断ばね１１が引き伸ばされて蓄勢する。閉路状態で開閉軸５は蓄勢した遮断ばね１１により、開路方向（反時計方向）に回転力を受けるが、この回転力は後述するラッチユニットの係止により受け止められ、遮断ばね１１は蓄勢状態に保持される。そして、トリップ指令により図示しないトリップコイルユニットが作動してラッチユニットの係止が外されると、遮断ばね１１の張力により開閉軸５が反時計方向に回転駆動され、真空バルブ４の開路が行われる。
【０００８】
図５〜図８は操作機構１の要部を示す詳細図で、図５は回路遮断器の閉路状態における図４の左側から見た正面図、図６は図５の上面図、図７は図６の VII−VII 線から見た側面図、図８は同じく開路状態の側面図である。これらの図において、台車２の背面壁２ａ（図６）には一対のフレーム１２及び１３が左右に間隔を置いて図示しないねじで互いに平行に取り付けられ、左右のフレーム１２，１３に渡って、開閉軸５が回動可能に支持されている。開閉軸５の左右両端には、開閉レバー６がそれぞれ固着され、各開閉レバー６にはすでに述べた接触スプリング９（図４）の一端が連結されている。
【０００９】
左右のフレーム１２，１３間には、第１のラッチユニット１４及び第２のラッチユニット１５が互いに隣接して設けられている。第１のラッチユニット１４は従来から設けられているもので、ラッチレバー１６とラッチ１７とを有している。間隔を置いて平行配置された左右一対の板体からなるラッチレバー１６は開閉軸５に固着され、先端部にラッチローラ１８がピン１９により回転自在に取り付けられている。ラッチ１７はくちばし状でその先端面でラッチローラ１８を介してラッチレバー１６を係止できるように、支持枠２０に支軸２１により回動可能に支持されている。支持枠２０は平板な取付ベース２０ａとこれに溶接された断面コ字状の支持板２０ｂとからなり、取付ベース２０ａがフレーム１３の内側面にねじ止めされることにより固定されている。
【００１０】
ラッチ１７の外側には、二股状に形成されたトリップレバー２２が左右の側壁でラッチ１７を挟むように装着され、ラッチ１７を支持する支軸２１はトリップレバー２２の左右側壁を貫通している。トリップレバー２２の左右側壁を互いに連結するＵ曲げ部２２ａは、ラッチ１７の上部につの状に突出する突片１７ｂに当接し、Ｕ曲げ部２２ａには上方に延び出すようにトリップ操作部２２ｂが一体形成されている。また、トリップレバー２２の側壁の一方下部には、手動操作部２２ｃ（図６）が直角に折り曲げ形成されている。ラッチ１７は図示しない復帰スプリングにより図７の反時計方向に常時付勢され、支持枠２０に取り付けられたストッパピン２３に当たって図示姿勢に保持されている。取付ベース２０ａの側面には、トリップコイルユニット２４がねじにより固定され、そのプランジャ２４ａの先端はわずかな隙間を介してトリップレバー２２のトリップ操作部２２ｂに対向している。
【００１１】
第２のラッチユニット１５はこの発明により設けられたもので、その構成自体は第１のラッチユニット１４とほとんど同じであり、先端部にラッチローラ２５がピン２６により取り付けられた左右一対のラッチレバー２７が開閉軸５に固着され、ラッチレバー２７をラッチローラ２５を介して係止するラッチ２８が支持枠２９に支軸３０により回動可能に支持されている。ラッチ２８の外側に装着されたトリップレバー２２はラッチユニット１４のものと同一形状である。
【００１２】
ただし、以下の点でラッチユニット１５はラッチユニット１４と相違している。まず、ラッチレバー２７の開閉軸５に対する取付角度位置がラッチレバー１６とわずかに相違し、いまの場合、図７において、ラッチレバー２７はラッチレバー１６に対して反時計方向に約２度ずれている。また、支持枠２９は取付ベース２９ａのＬ曲げ部を介して台車２の背面壁２ａに直接ねじ止めされ、その取付強度を補うためにストッパピン３１の一端が大径とされて延長され、フレーム１２にねじで固定されている。更に、ラッチレバー２７が三角形状に形成され、その頂点にピン３２（図５）を介して遮断ばね１１の一端が掛けられている。
【００１３】
図１〜図３は第１及び第２のラッチユニット１４，１５のラッチレバー１６、２７とラッチ１７，２８とを示した側面図で、図１は第１のラッチユニット１４の係止状態、図２は第２のラッチユニット１５の係止状態、図３は回路遮断器の開路状態を示している。回路遮断器の閉路動作時には、すでに述べたように開閉軸５はモータにより、遮断ばね１１を蓄勢しながら図３の状態から反時計方向（閉路方向）に回転駆動される。その間、ラッチ１７及び２８は復帰スプリングに抗して、それぞれラッチレバー１６及び２７によりラッチローラ１８及び２５を介して時計方向に回転駆動される。やがて、開閉軸５が定められた角度、いまの場合は約２６度回動すると、図示しない検知スイッチが作動してモータが停止され、その瞬間に開閉軸５は遮断ばね１１からの張力により逆方向（時計方向）に回動を開始する。
【００１４】
一方、ラッチ１７は、開閉軸５が閉路方向への回動を停止する直前に、復帰スプリングの作用によりラッチローラ１８から滑り落ち、反時計方向に回動してストッパピン２３に当たって停止する。その次の瞬間に上に述べたモータ停止により開閉軸５は時計方向（開路方向）に回動を開始するが、ラッチローラ１８がラッチ１７の先端面に当たるとその場で係止され、回路遮断器は閉路状態に保持される。これが正常な閉路動作であり、図１の（Ａ）はそのようなラッチユニット１４の係止状態を示している。この状態で、ラッチレバー２７の取付角度位置がラッチレバー１６に対して図１の反時計方向にずらされたラッチユニット１５は、ラッチローラ２５とラッチ２８の先端面との間に隙間Ｇがあいている。
【００１５】
上記閉路動作において、開閉軸５が閉路動作の終端位置から逆転を開始した時点で、ラッチローラ１８から滑り落ちてストッパピン２３で停止したラッチ１７とラッチローラ１８との間の隙間が大きいと、係止の瞬間にラッチローラ１８からラッチ１７に働く衝撃力が大きくなり、この部分の寿命が短くなる。そのため、一般に上記隙間をできるだけ小さくして、ラッチローラ１８がラッチ１７に穏やかに当たるように設定している。ところが、検知スイッチの動作によるモータ停止のタイミングには閉路動作ごとに微妙な狂いがあり、従来はラッチ１７が戻り切る前に開閉軸５が逆転を開始し、ラッチ１７にがラッチローラ１８に乗り上げてラッチレバー１６の係止に失敗し、回路遮断器が再び開路してしまう現象（フリートリップ）が生じることがあった。
【００１６】
そこで、この発明では、図１（Ａ）に示したように第１のラッチユニット１４の係止状態で、図１（Ｂ）に示すようにラッチ２８とラッチレバー２７（ラッチローラ２５）との間になお隙間Ｇが残るような第２のラッチユニット１５を設けている。この第２のラッチユニット１５は、図２（Ａ）に示すように第１のラッチユニット１４が係止に失敗した場合は、第２図（Ｂ）に示すようにラッチ２８でラッチレバー２７を係止し、閉路動作をバックアップする。これにより、フリートリップの発生の確率を大幅に減少させることができる。
【００１７】
ここで、閉路動作の終端で開閉軸５が逆転を開始した時点での第２のラッチユニット１５のラッチローラ２５とラッチ２８との間の隙間は、第１のラッチユニット１４のものより当然大きく、従って係止の瞬間の衝撃力はそれだけ大きくなる。しかし、第２のラッチユニット１５が働くのは第１のラッチユニット１４が係止に失敗したときだけであり、稼働回数が少ないので係止部の寿命に問題が生じる心配はない。また、第２のラッチユニット１５においては開閉軸５の戻り角は第１のラッチユニット１４より例えば２度ほど大きくなり、その分、接触スプリング９で真空バルブ４に生じさせる可動・固定電極間の接触圧力が小さくなるが、この点については実質的に問題がないように、ラッチレバー２７の取付角のずれ（いまの場合は上述の約２度）を設定しておくことは当然であり、そのような設計上の配慮はなんら問題なく可能である。
【００１８】
回路遮断器に過電流が流れると、図示しない過電流検出装置の作動により、図７においてトリップコイルユニット２４にトリップ指令が与えられ、突出したプランジャ２４ａによりラッチ１７，２８は時計方向に回転駆動される。これにより、ラッチ１７又２８によるラッチレバー１６又は２７の係止が解かれ、開閉軸５は遮断ばね１１の蓄勢エネルギにより時計方向に回転駆動されて、すでに述べたように回路遮断器が開路される。第１及び第２のラッチユニット１４及び１５は図示の通り、互いに独立して動作するように構成されており、トリップコイルユニット２４も各別に設けられるとともに、２組のトリップコイルユニット２４にはトリップ指令が同時に与えられるようになっている。トリップレバー２２の手動操作部２２ｃは図示しないトリップ押ボタンで押圧し、回路遮断器を手動トリップさせるためのものである。
【００２０】
なお、図示実施の形態において、ラッチレバー１６，２７にはラッチローラ１８，２５を設けたが、これはこの発明上は必須のものではなく、ラッチ１７，２８によりラッチレバー１６，２７を直接に、あるいはピンを介して係止することも可能である。また、この発明は、真空遮断器に限らず気中開閉器など、閉路位置でラッチレバーを遮断ばねに抗してラッチで係止する回路遮断器一般に適用可能であり、開閉軸の回転駆動も電動カム操作に限らず、電動スプリング操作や電磁石操作でもよい。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は、従来の第１のラッチユニットの他に、補助的に第２のラッチユニットを設け、第１のラッチユニットの係止状態で第２のラッチユニットのラッチレバーとラッチとの間に適宜の隙間を残すようにしたもので、第１のラッチユニットが係止に失敗したときは第２のラッチユニットでバックアップして回路遮断器を確実に閉路させられるとともに、第１のラッチユニットのラッチレバーとラッチとの間の隙間は最小限に抑えられるので、係止部分の寿命信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すラッチユニットの要部側面図で、（Ａ）は係止状態の第１のラッチユニット、（Ｂ）は係止待機状態の第２のラッチユニットである。
【図２】図１のラッチユニットの異なる状態を示し、（Ａ）は係止に失敗した状態の第１のラッチユニット、（Ｂ）は係止状態の第２のラッチユニットである。
【図３】図１のラッチユニットの更に異なる状態を示し、（Ａ）は開路状態の第１のラッチユニット、（Ｂ）は同じく第２のラッチユニットである。
【図４】この発明を適用する回路遮断器の側面図である。
【図５】図４の回路遮断器の開閉機構部の要部正面図である。
【図６】図５の上面図である。
【図７】図６の VII−VII 線から見た回路遮断器が閉路状態の側面図である。
【図８】図６の VII−VII 線から見た回路遮断器が開路状態の側面図である。
【符号の説明】
１    操作機構
４    真空バルブ
９    接触スプリング
１１    遮断ばね
１４    第１のラッチユニット
１５    第２のラッチユニット
１６    ラッチレバー
１７    ラッチ
１８    ラッチローラ
２２    トリップレバー
２３    ストッパピン
２４    トリップコイルユニット
２５    ラッチローラ
２７    ラッチレバー
２８    ラッチ
３１    トリップレバー
３２    ストッパピン
Ｇ    隙間
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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