开关设备

摘要

本发明得到一种具有当接地开关在断路器的断开位置处于接通状态时，断路器不能移动至接通位置侧的联锁功能的开关设备。断路器(11)位于断开位置时，通过使ES操作主轴(22)旋转来接通接地开关(ES)的动作，与ES操作主轴(22)固接的ES联锁凸轮(37)旋转，与该旋转动作联动，驱动ES联锁杆(36)旋转，引出装置联锁框架(32)被按压并移动，其前端部与设置在引出装置的移动轴(25)上的突起部(31)卡合，阻止移动轴(25)的旋转。

权利要求

1.一种开关设备(1)，包括：在金属制的壳体(2)的内部，通过使移动轴(25)转动而在所述壳体(2)的前后方向上移动的引出装置(10)；搭载在该引出装置(10)上，在与主电路连接的接通位置和从所述主电路离开的断开位置之间移动的断路器(11)；以及从所述壳体(2)的前侧使操作主轴(22)转动，进行通断操作的接地开关(21)，以下简称为ES，所述开关设备的特征在于，所述断路器(11)位于所述断开位置时，通过使所述操作主轴(22)向所述ES(21)的接通方向旋转，使得与所述操作主轴(22)固接的ES联锁凸轮(37)向所述ES(21)的接通方向旋转，ES联锁杆(36)向所述ES(21)的接通方向旋转驱动，由于该旋转驱动，设置在所述引出装置(10)上的引出装置联锁框架(32)的一端被按压，另一端与设置在所述引出装置(10)的所述移动轴(25)上的突起部(31)卡合，阻止所述移动轴(25)的转动。

2.如权利要求1所述的开关设备，其特征在于，

为了插入所述操作主轴(22)的操作手柄(30)而在所述壳体(2)的前表面形成ES操作口(29)，在所述壳体(2)的壁面的后方设置将所述ES操作口(29)开关的闸门(38)，所述断路器(11)位于所述断开位置时，通过使所述闸门(38)向打开方向移动，通过连杆机构驱动所述ES联锁杆(36)，由于该驱动，设置在所述引出装置(10)上的引出装置联锁框架(32)的一端被按压，另一端与设置在所述引出装置(10)的所述移动轴(25)上的突起部(31)卡合，阻止所述移动轴(25)的转动。

3.如权利要求1或2所述的开关设备，其特征在于，

所述ES联锁杆(36)具有杆本体部件(36a)、按压所述引出装置联锁框架(32)的按压部(36b)以及与所述ES联锁凸轮(37)卡合的凸轮卡合部(36c)，相对于所述杆本体部件(36a)，将所述按压部(36b)以及所述凸轮卡合部(36c)分体形成，并用螺栓固定所述按压部(36b)和所述凸轮卡合部(36c)，以相对于所述杆本体部件(36a)调整所述按压部(36b)和所述凸轮卡合部(36c)的安装位置。

4.如权利要求1或2所述的开关设备，其特征在于，

所述ES联锁杆(36)和所述ES联锁凸轮(37)的卡合部形成为平面，并在卡扣状态下保持面接触。

说明书

开关设备

技术领域

[0001] 本发明涉及内置引出式的断路器的开关设备，特别是涉及断路器与接地开关的联锁结构。

背景技术

[0002] 作为以往的开关设备的联锁结构，例如披露有一种结构如下：在包括引出式断路器和接地开关的开关设备中，设置主电路设备和门的联锁机构，只在断路器室内部未充电时门才会打开。据此，只有在断路器向前方引出而位于断开位置时门才会打开，只有在该状态下，将设置在接地开关的驱动轴的前面的接地开关联锁板打开，才能插入操作手柄，接地开关可以通断。另外，在断路器位于断开位置，接地开关断开时，位于断路器移动轴的前面的断路器联锁板关闭，阻止手柄操作，使断路器不能移动至接通位置(例如参照专利文献1)。

[0003] 专利文献1：日本专利特开2002-135919号公报(第2页、图2-图16)发明内容

[0004] 专利文献1所示的以往的开关设备的联锁结构中，由于门的开关与断路器的接通位置及断开位置的联锁机构、还有断路器与接地开关的联锁机构由轴、连杆、连接板、锁定板、销等许多部件构成，所以存在结构复杂，制造及装配调整费时费事这样的问题。另外还存在的问题是：例如由于操作手柄的忘记拔出等操作者的误操作，而出现不能确保安全的情况。

[0005] 本发明为解决如上所述的问题而作，其目的在于提供一种结构简单，在断路器的断开位置具有断路器与接地开关的联锁功能，还可以防止操作手柄的忘记拔出等误操作的开关设备。

[0006] 本发明所涉及的开关设备包括：在金属制的壳体的内部，通过使移动轴转动，在壳体的前后方向上移动的引出装置；搭载在引出装置上，可以在与主电路连接的接通位置与从主电路离开的断开位置之间移动的断路器；以及从壳体的前侧使操作主轴转动，进行通断操作的接地开关(以下简称为ES)，在断路器位于断开位置时，通过使操作主轴向ES的接通方向旋转，与操作主轴固接的ES联锁凸轮旋转，与该旋转联动，驱动ES联锁杆，由于该驱动，设置在引出装置上的引出装置联锁框架的一端被按压，另一端与设置在引出装置的移动轴上的突起部卡合，阻止移动轴的转动。

[0007] 根据本发明的开关设备，由于在断路器位于断开位置时，通过使操作主轴向ES的接通方向旋转的动作，ES联锁凸轮、ES联锁杆、引出装置联锁框架联动地进行动作，引出装置联锁框架的前端与设置在引出装置的移动轴上的突起部卡合，阻止移动轴的转动，所以若断路器位于断开位置，ES被接通，则可以阻止断路器向接通位置侧移动，能以简单的结构实现断路器与接地开关的联锁功能。

附图说明

[0008] 图1是表示本发明的实施方式1所涉及的开关设备的结构图。

[0009] 图2与图1(b)对应，是表示断路器位于断开位置时的侧剖视图的主要部分的图。

[0010] 图3是表示从图1的A-A线观察的引出装置部分的俯视剖视图，是表示断路器位于接通位置的状态的图。

[0011] 图4是表示从图1的A-A线观察的引出装置部分的俯视剖视图，是表示断路器位于断开位置的状态的图。

[0012] 图5是从图4的B-B线观察的剖视图，是表示ES断开时的图。

[0013] 图6是从图4的B-B线观察的剖视图，是表示ES接通时的图。

[0014] 图7是实施方式2所涉及的开关设备主要部分俯视剖视图。

[0015] 图8是沿图7的C-C线剖切的剖视图。

[0016] 图9是沿图7的D-D线剖切的剖视图。

[0017] 图10是沿图7的E-E线剖切的剖视图，是表示闸门关闭时的图。

[0018] 图11是沿图7的E-E线剖切的剖视图，是表示闸门打开时的图。

[0019] 图12是图7的连杆板和ES联锁杆部分的立体图。

[0020] 图13是图7的ES联锁杆的细节图。

具体实施方式

[0021] 实施方式1

[0022] 图1是表示本发明的实施方式1所涉及的开关设备的结构图，(a)是主视图，(b)是侧剖视图。另外，图2与图1(b)对应，是断路器位于断开位置时的局部侧剖视图。

[0023] 首先根据图1说明开关设备的整体结构。金属封闭式的开关设备1整体被金属制的壳体2覆盖，前侧如图(a)所示，设置有可通过合页进行开关的上部门3、中部门4、下部门5。

[0024] 壳体2的内部被划分为多个隔间，上部门3的内侧是控制室6，中部门4的内侧是断路器室7，下部门5的内侧从断路器室7的下部到壳体2的背面侧是电缆室8，另外，断路器室7的背面侧的上方是主母线室9。

[0025] 在控制室6中收纳着控制设备(未图示)。

[0026] 在断路器室7中收纳着断路器的引出装置10所搭载的引出式的断路器11，可以向前侧引出。在断路器室7的后壁上，以上下隔开规定间隔的形态固定设置有在内部内置有与断路器11连接或断开的断路部的母线侧衬套12、以及同样地构成的电缆侧衬套13，可以与突出设置在断路器11背面的连接端子14连接、断开。

[0027] 被支承绝缘子16支承的三相主母线15收纳在主母线室9内，通过分岔母线17与母线侧衬套12连接。

[0028] 电缆18收纳在电缆室8内，通过连接导体19与电缆侧衬套13连接，在连接导体19的中途贯穿设置有变流器20。另外，配置有接地开关(ES)21，其一端侧与电缆侧衬套13连接。可以利用ES操作主轴22从壳体2的前侧对ES21进行通断操作。

[0029] 断路器11平时被定位在图1所示的接通位置，保持接通状态，与连向外部设备的电缆18或主母线15构成的作为高压电路的主电路连接，作为断路器进行动作。

[0030] 另一方面，例如在维护、检查等时，操作者通过将断路器11从图1所示的接通位置向前侧引出，定位在图2所示的断开位置，可以从两衬套12、13离开，且ES21可以接通。

[0031] 另外，图1所示的壳体2的内部结构只是一个例子，不限于图中的配置结构。

[0032] 接下来说明断路器11的引出结构。

[0033] 图3及图4是表示从图1的A-A线观察的引出装置10的部分的俯视图，图3是表示断路器11位于接通位置的状态，图4是表示断路器11位于断开位置的状态。

[0034] 引出装置10包括：搭载断路器11的台车23；具有台车23行驶的轨道，安装在壳体2一侧的引导框架24；以及形成有用于驱动台车23的外螺纹的移动轴25。移动轴25的一端侧被壳体2的前侧枢轴支承，另一端侧与固定在台车23一侧的内螺纹26拧合。

[0035] 若如图1(a)所示地从位于前面中央部的断路器操作口27插入断路器操作手柄28，使其如箭头所示地旋转，则台车23向前面方向移动。由于断路器11一体地搭载在台车
23上，所以可以使在断路器11的背面侧突出的连接端子14从两个衬套12、13脱离，使断路器11断路。在使断路器操作手柄28进一步旋转，使台车23完全移动至前侧时，成为图
4的状态，此处为断开位置。

[0036] 若断路器11处于保持在断开位置的状态，则可以操作ES21(由于该联锁与本发明申请没有直接关系，所以省略说明)。ES21的操作是从壳体2前面的ES操作口29如图1(a)所示地插入ES操作手柄30，使ES操作主轴22转动而进行的。ES操作主轴22的转动驱动力通过杆和连杆传递至ES21，使其叶片如图2所示地转动。图2表示接通ES21的状态。

[0037] 接下来说明本实施方式的发明的主要部分即断路器11与ES21的联锁机构。图5是从图4的B-B线观察的剖视图，表示ES断开时，图6同样是从图4的B-B线观察的剖视图，表示ES接通时。

[0038] 如图3～图6所示，在移动轴25的前端附近通过焊接等固接有突起部31。所以，突起部31随着移动轴25的旋转一起旋转。

[0039] 另一方面，在台车23一侧设置有引出装置联锁框架32。该引出装置联锁框架32如图5的局部放大图所示，在前端有U字形的切口32a，该切口32a可滑动地与设置在台车23一侧的安装板上的定位销33的槽卡合。另一端(图中右侧)可滑动地与设置在台车23的侧面框架上的细孔23a嵌合。而且，引出装置联锁框架32平时被弹簧34(参照图3)向图中右侧施力。因此，在该状态下，即便使移动轴25旋转，其前端侧的突起部31与引出装置联锁框架32的前端也不会互相干扰。

[0040] 台车23如图4所示位于断开位置时，与台车23的引出装置联锁框架32的位置对应，如图5所示，以设置在壳体2一侧的安装部上的支承轴35为支点可转动地设置有ES联锁杆36。另外，与该ES联锁杆36对应，在ES操作主轴22的对应位置固接有ES联锁凸轮37。

[0041] 在ES21为“断开”时，ES联锁凸轮37位于图5所示的方向，此时，ES联锁杆36由于自身的重量而在图中向顺时针方向转动，处于靠在上述凸轮37上的状态。若使ES操作主轴22向接通方向、即逆时针方向旋转，则ES联锁凸轮37也向逆时针方向旋转，ES联锁杆36被推高，向逆时针方向旋转驱动。由于该驱动，引出装置联锁框架32被设置在ES联锁杆36的前端部上的按压部按压，在图中向左侧移动，其前端部可以与移动轴25的突起部31卡合。接通结束则成为图6所示的状态。

[0042] 总结该联锁动作如下。

[0043] 在断路器11位于断开位置时，与ES21的接通动作联动，ES联锁凸轮37旋转，ES联锁杆36被推高，引出装置联锁框架32被按压至左侧，其前端部与移动轴25的突起部31互相干扰，阻止移动轴25的旋转。

[0044] 即，在断路器11位于断开位置时，若接通ES21，则断路器11向接通位置侧的移动动作是无法进行的。

[0045] 如上所述，根据本实施方式的发明，由于断路器位于断开位置时，通过使ES的操作主轴向ES的接通方向旋转，与操作主轴固接的ES联锁凸轮旋转，ES联锁杆与该旋转联动地被驱动，该驱动使设置在引出装置上的引出装置联锁框架的一端被按压，另一端与设置在引出装置的移动轴上的突起部卡合，阻止移动轴的转动，所以在断路器位于断开位置，若接通ES，则可以阻止断路器错误地向接通位置侧移动，确保安全，能以简单的结构、紧凑地实现断路器与接地开关的联锁功能。

[0046] 实施方式2

[0047] 图7是实施方式2所涉及的开关设备的主要部分俯视剖视图，是实施方式1的图3或者图4的前面右侧角落部的放大图，表示位于引出装置10的右下方的ES操作主轴22部分。图8是沿图7的C-C线剖切的剖视图；图9是沿图7的D-D线剖切的剖视图；图10及图11是沿图7的E-E线剖切的剖视图。由于开关设备的整体结构与实施方式1的图1相同，所以说明省略。另外，引出装置、ES操作机构以及两者的联锁也与实施方式1相同，在相同部分标注同一符号。本实施方式的发明是在实施方式1的结构的基础上进一步附加了下面说明的联锁功能。

[0048] 如实施方式1中说明的，在壳体2的前面的壁面上设置有ES操作口29，使得ES操作手柄30可以插入ES操作主轴22。因此，在本实施方式中，在紧贴着形成有ES操作口29的壳体壁面的后方设置将ES操作口29开关的闸门38，在该闸门38的开关与断路器的移动之间设置联锁。

[0049] 在闸门38的前侧设置有手动操作的抓手39，在背面侧突出设置有连接销40。另外，由于复原弹簧41，闸门38在通常的状态下被向塞住ES操作口29的方向施力。

[0050] 用于将闸门38的开关动作传递至后方的ES联锁杆36一侧的连杆棒42被壳体2枢轴支承。连杆棒42的一端的卡合部42a形成有U字形的切口，闸门38的连接销40可滑动地与该切口卡合。另外，连杆棒42的另一端的卡合部42b也是同样的形状，如图10所示，该卡合部42b与设置在连杆板43上的连接销44可滑动地卡合。连杆板43的长孔部43a可左右滑动地被壳体2一侧支承。在连杆板43的背面侧形成倾斜的倾斜部43b。

[0051] 另一方面，与实施方式1一样，在ES操作主轴22设置有ES联锁凸轮37，在与其对应的壳体侧设置有ES联锁杆36。ES联锁杆36基本上与实施方式1等同，但还设置有与上述倾斜部43b滑动卡合的卡合销45。

[0052] 图12是表示连杆板43和ES联锁杆36部分的立体图。图中表示打开闸门38的动作的中途。

[0053] 基于图7～图12说明动作。

[0054] 在闸门38“关闭”的状态下，闸门38位于图8的状态，连杆棒42及连杆板43位于图10的状态。若为了插入ES操作手柄而使闸门38在图中向左方移动，打开ES操作口29，则连接销40也会向左方移动，连杆轴42向逆时针方向旋转。如图12所示，若连杆轴42向箭头方向旋转，则连杆板43在图中向左侧移动。据此，由于连杆板43的倾斜部43b，ES联锁杆36的卡合销45被向下方按压，ES联锁杆36以支承轴35为支点向逆时针方向驱动，成为图11所示的状态。之后与实施方式1一样，引出装置联锁框架32被向左方按压，其前端部与设置在移动轴25的前端侧的突起部31卡合，阻止移动轴25的旋转。

[0055] 上述一系列的动作可以与设置在ES操作主轴22上的ES联锁凸轮37的运动无关地进行。即可以与ES21的“接通”、“断开”无关地实施。

[0056] 这样，在断路器11位于断开位置时，若打开ES操作口29的闸门38，则其动作通过连杆棒42、连杆板43、ES联锁杆36、引出装置联锁框架32传递，阻止移动轴25的旋转，不允许断路器11向接通位置移动。所以，在ES操作手柄30被插入ES操作口29的状态下，移动轴25不能旋转。

[0057] 图13是表示ES联锁杆36的细节的图，(a)是主视图，(b)是侧视图。如图所示，相对于杆本体36a，将按压部即按压调整部36b和凸轮卡合部即凸轮卡合调整部36c分体形成，用螺栓固定。

[0058] 由于ES联锁凸轮37和ES联锁杆36、引出装置联锁框架32、移动轴25等分别被分开的结构体支承，所以为了使联锁机构顺利运动，在装配时需要调整它们之间的相互关系，调整操作需要的时间较长。通过如上所述构成ES联锁杆36，在装配时可以高精度地调整ES联锁杆36的按压部及凸轮卡合部与对侧的卡合关系。

[0059] 另外，ES21位于“断开”侧时ES联锁杆36的与ES联锁凸轮37卡合的卡合部(图13(b)中的波状线所示的部分)形成为平面。同样地，ES联锁凸轮37的卡合部也形成为平面。通过这样，在卡扣状态下两者为面接触，可以保持可靠、稳定的卡扣状态。

[0060] 另外，如上所述的ES联锁杆的结构也可以应用于实施方式1的开关设备。但是在实施方式1的情况下不需要卡合销45。

[0061] 另外，虽然调整比较麻烦，但按压调整部36b和凸轮卡合调整部36c可以不是分体形成的部件，也可以一体构成。

[0062] 如上所述，根据本实施方式的发明，在为了插入ES的操作主轴的操作手柄而形成于壳体的前表面的ES操作口处设置可开关的闸门，断路器位于断开位置时，通过使闸门向打开方向移动，通过连杆机构ES驱动联锁杆和引出装置联锁框架，使其前端部与移动轴的突起部卡合，阻止移动轴的转动，所以除了实施方式1的效果以外，在断路器位于断开位置时，若打开闸门，断路器不能移动至接通位置。所以，例如在断路器的断开位置将ES从断开移至接通后，即使忘记拔出ES操作手柄，也可以阻止断路器向接通位置移动，从而可以防止由于忘记拔出手柄而在向接通位置的移动中或在接通位置对ES进行断开操作那样的误操作。

[0063] 另外，由于ES联锁杆中，将按压引出装置联锁框架的按压部以及与ES联锁凸轮卡合的凸轮卡合部用与杆本体部件分体形成的部件构成，并将按压部和凸轮卡合部利用螺栓拧紧，以可以相对于杆本体部件进行调整，所以可以高精度地调整ES联锁杆的按压部及凸轮卡合部与对侧的卡合关系，装配调整变得简单。

[0064] 另外，由于还将ES联锁杆和ES联锁凸轮的卡合部形成为平面，使其在卡扣状态下保持面接触，所以在卡扣状态下两者可以可靠、稳定地保持卡扣状态，可以提供具有可靠性较高的联锁机构的开关设备。