断路器及断路器的操作方法转让专利

申请号 : CN201380017871.8

文献号 : CN104221114B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 浦井一青山康明桥本裕明白石胜彦加藤达朗森田步六户敏昭大下阳一

申请人 : 株式会社日立制作所

摘要 :

本发明的目的在于提供能够高效率地进行断路动作的断路器或者断路器的操作方法。断路器特征为具备:固定触点;相对于该固定触点接触或者离开的可动触点;与上述固定触点及上述可动触点电连接的主回路导体;操作器,其具有可动件与磁极,该可动件在上述可动触点的动作轴方向上将N极及S极相互反转地结合永久磁铁或者磁性体而构成,该磁极与该可动件的N极及S极对置地配置,并且具有线圈;检测流经上述主回路导体的电流的电流检测器;以及根据由该电流检测器检测的电流值使向上述磁极的线圈供给的电流量变化的控制机构。

权利要求 :

1.一种断路器,其特征在于,

具备:

封入绝缘性气体的密闭箱;

配置于该密闭箱内的固定触点;

相对于该固定触点接触及离开的可动触点;

与上述固定触点及上述可动触点电连接的主回路导体;

操作器,其具有可动件与磁极,该可动件在上述可动触点的动作轴方向上将N极及S极相互反转地结合永久磁铁或者磁性体而构成,该磁极与该可动件的N极及S极对置地配置,并且具有线圈;

检测流经上述主回路导体的电流的电流检测器;以及根据由该电流检测器检测的电流值使向上述磁极的线圈供给的电流量变化的控制机构。

2.根据权利要求1所述的断路器,其特征在于,上述操作器在上述可动触点的动作方向上排列多个而配置,根据上述检测的电流值,不同大小以及不同相位的电流从上述控制机构分别注入到各操作器中的上述线圈,或者,根据上述检测的电流值,不同大小或者不同相位的电流从上述控制机构分别注入到各操作器中的上述线圈。

3.根据权利要求2所述的断路器,其特征在于,上述操作器在上述可动触点的动作方向上排列三的倍数个而配置,向各操作器中的上述线圈中注入U、V、W中的任一相的电流。

4.根据权利要求3所述的断路器,其特征在于,具备三的倍数个以封入绝缘性气体的状态设置在上述密闭箱的表面的密封端子,上述以三的倍数个排列配置的操作器的上述各线圈分别连接于不同的上述密封端子,该各密封端子分别连接于上述控制机构。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的断路器,其特征在于,上述控制机构具备输入来自上述电流检测器的电流值的控制单元、对上述线圈注入电流的电源单元,上述控制单元对上述电源单元,发出向上述线圈注入的电流图案指令。

6.根据权利要求5所述的断路器,其特征在于,上述电源单元还与蓄电单元连接。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的断路器,其特征在于,上述控制机构还具有检测流经上述主回路导体的电流的相位的功能。

8.一种断路器的操作方法,该断路器具备:封入绝缘性气体的密封箱;

配置于该密封箱内的固定触点;

相对于该固定触点接触及离开的可动触点;

与上述固定触点及上述可动触点电连接的主回路导体;

具有电流经过的线圈,通过由该线圈产生的磁力而产生操作力,并向上述可动触点施加操作力的操作器;以及检测流经上述主回路导体的电流的电流检测器,该断路器的操作方法的特征在于,在上述电流检测器检测的电流值比临界值大的情况下,增大断路动作中的、中间阶段以后的操作力。

9.根据权利要求8所述的断路器的操作方法,其特征在于,在上述电流检测器检测的电流值比临界值小的情况下,增大断路动作中的、中间阶段以前的操作力。

10.一种断路器的操作方法,该断路器具备:封入绝缘性气体的密封箱;

配置于该密封箱内的固定触点;

相对于该固定触点接触及离开的可动触点;

与上述固定触点及上述可动触点电连接的主回路导体;

具有电流流过的线圈,通过由该线圈产生的磁力产生操作力,并向上述可动触点施加操作力的操作器;以及检测流经上述主回路导体的电流的电流检测器,该断路器的操作方法的特征在于,在上述电流检测器检测的电流值比临界值小的情况下,增大断路动作中的、中间阶段以前的操作力。

11.一种断路器的操作方法,该断路器具备:封入绝缘性气体的密封箱;

配置于该密封箱内的固定触点;

相对于该固定触点接触及离开的可动触点;

与上述固定触点及上述可动触点电连接的主回路导体;

具有电流流过的线圈,通过由该线圈产生的磁力产生操作力,并向上述可动触点施加操作力的操作器;以及检测流经上述主回路导体的电流的电流检测器,该断路器的操作方法的特征在于,在上述电流检测器检测的电流值比临界值小的情况下,使断路动作中的、上述可动触点断开时刻比能最初迎来的零点时刻晚。

说明书 :

断路器及断路器的操作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及断路器及断路器的操作方法,尤其涉及通过基于磁力的操作力来进行电流断路。

背景技术

[0002] 作为操作气体断路器的操作器,例如有以通过解放储存于操作弹簧内的弹簧力而获得操作力的方式运行的弹簧操作器、以利用气压及油压而得到操作力的方式而运行的空气操作器及油压操作器。可是,在由弹簧力进行的操作中,弹簧的弹性力未必是定值、弹簧的位置精度低、尤其是由既复杂又多的部件构成,在提高相对于动作的可靠性方面难点多。
[0003] 另外,关于利用油压及气压的操作方式,由于周围温度的变化恐怕会有作动液体泄漏,尤其是恐怕会发生即使部件中的一个状态不良或者故障就会导致全体不进行动作。而且,在上述各操作器中通过预先弹簧中的储存力、油压等而决定操作能量,每次断路动作,或者在动作中,不能变更动作特性。
[0004] 近年来,改变上述现有一直使用的操作方式,开发出了通过电力或者磁力的力而产生操作力的技术,例如,记载于专利文献1及专利文献2中的技术。
[0005] 在专利文献1中记载着:供给用于进行开闭动作的能量的动作机构以相对于可动触点可作动地连结的位置控制电机和可动触点完成规定的运动规则的方式实现驱动电动电机的电力信号的方式,相对于电机传递驱动电机的电力信号。
[0006] 在专利文献2中记载着:提供一种驱动器,其包括沿轴向移动自如地设在内侧永久磁铁和外侧永久磁铁之间的线圈、上述线圈设置在其一端部且当向上述线圈供给电流时通过由上述内侧及外侧永久磁铁而产生的磁场和由上述线圈的电流密度而产生的电磁反作用力在上述内侧永久磁铁和外侧永久磁铁之间沿轴向方向做直线运动的非磁性体的可动件,并记载了包括连接于上述可动件的其他端部,通过上述可动件做直线运动而进行闭合动作和断开动作的绝缘操作杆的断路器。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特表2002-516455号公报
[0010] 专利文献2:日本特表2007-523475号公报

发明内容

[0011] 发明所要解决的课题
[0012] 包含记载于专利文献中的内容,在现有的断路器中,需要满足各种电流断路的功能,即使在小电流的情况下和大电流的情况下都为相同的断路动作,需要用相同的动作实现所有的断路功能。
[0013] 因此,必须为即使用断路器最大的操作力进行规定次数的动作也不会损坏的那样的超过必要的牢固的机械强度而带来的过剩的设计,或以能够满足所有的功能那样的高速动作曲线来设计,需要具备必要以上的过剩的操作力。在具备必要以上过剩的操作力的情况下,会增加来自断路器内部的滑动部的异物,由于其产生异物的原因存在使绝缘可靠性降低的可能性等,也会产生附带的问题。
[0014] 因此,本发明的目的在于提供能够高效地进行断路动作的断路器或者断路器的操作方法。
[0015] 用于解决课题的方法
[0016] 涉及本发明的断路器,为了解决上述课题,其特征为具备:封入绝缘性气体的密封箱;配置于该密封箱内的固定触点;相对于该固定触点接触及离开的可动触点;操作器,其具有在上述可动触点的动作轴向上将N极及S极相互反转地结合永久磁铁或者磁性体而构成的可动件、相对于该可动件的N极及S极配置并且具有线圈的磁极;检测流经上述主回路导体的电流的电流检测器;根据用该电流检测器检测的电流值使向上述磁极的线圈供给的电流量变化的控制机构。
[0017] 另外,涉及本发明的断路器的操作方法特征为:断路器具备固定触点、相对于该固定触点接触或离开的可动触点、与上述固定触点或者上述可动触点电连接的主回路导体、具有电流流经的线圈且通过磁力而产生操作力,并向上述可动触点施加操作力的操作器、检测流经上述主回路导体的电流的电流检测器,在上述电流检测器检测的电流值比临界值大的情况下,在断路动作中增大中间阶段以后的操作力。
[0018] 发明效果
[0019] 根据本发明,可提供能够高效地进行断路动作的断路器或者断路器的操作方法。

附图说明

[0020] 图1是涉及实施例1的断路器的剖视图。
[0021] 图2是表示涉及实施例1的操作部内的一个单元的图。
[0022] 图3是用于说明涉及实施例1的驱动器的一个单元的立体图。
[0023] 图4是图3的主视图。
[0024] 图5是从图4中卸下线圈而进行图示的图。
[0025] 图6是说明涉及实施例1的驱动器的图。
[0026] 图7是用于说明涉及实施例1的驱动器的立体图。
[0027] 图8是说明在小电流模式或普通模式的情况下的断路特性的曲线图。
[0028] 图9是表示在大电流模式的情况下的断路特性的曲线图。
[0029] 图10是涉及实施例2的断路器的剖视图。

具体实施方式

[0030] 以下,对在实施本发明的方面适宜的实施例,使用附图进行说明。而且,下述只不过是个实施例,不是实现将发明的形态局限于下述具体的形态的宗旨。发明只要具备记载于权利要求上的内容,可变形为多种形态。
[0031] 实施例1
[0032] 关于实施例1使用图1至图6进行说明。图1是表示断开状态(a)及闭合状态(b)的断路器的构成例。如该图所示,涉及本发明的断路器大致区分为用于切断事故电流的断路部、用于操作该断路部的操作部。
[0033] 断路器在向内部填充了SF6的密闭金属容器1内具备:固定于设置在密闭金属容器1端部的绝缘支撑衬垫2上的固定侧电极(固定侧触头)3;可动侧电极4及可动电极(可动侧触头)6;在该可动电极6的前端设置于两电极间的喷嘴5;与操作部侧连接并且与可动侧电极4连接的绝缘支撑筒7;与可动侧电极4连接且作为构成主回路的一部分的主回路导体的高电压导体8,通过由操作部发出的操作力使可动电极6移动,通过电力化地开关,可实现电流的送入及切断。
[0034] 在高电压导体8的周围设置作为用于检测流经高电压导体8的电流的电流检测器起作用的变流器51。在绝缘支撑筒7内配置与操作部侧连接的绝缘杆81。
[0035] 操作部在与密闭金属容器1邻接地设置的操作器外壳61内设置驱动器(操作器)100,在驱动器100内部配置做直线动作的可动件23。可动件23通过以保持密闭金属容器1的密封性驱动的方式设置的直线密封部62,连结于绝缘杆81。并且,绝缘杆81连结于可动电极
6上。即,通过可动件23的动作可使位于断路部上的可动电极6动作。
[0036] 驱动器100通过以密封绝缘性气体的状态设置在密闭金属容器1的表面的密封端子10,与电源单元71电连接。并且,该电源单元71还与控制单元72连接,以能够接受来自控制单元72的指令的方式形成。向控制单元72输入由变流器51检测后的电流值。电源单元71及控制单元72作为根据用变流器51检测出的电流值调整向下述的驱动器100的线圈41供给的电流量及相位的控制机构起作用。
[0037] 使用图2至图5关于断路部的构造进行说明。驱动器100以下述方式构成:在组合两个第一磁极11、与该第一磁极11对置地配置的第二磁极12、连接第一磁极11和第二磁极12的磁性体13、设置于第一磁极11及第二磁极12外周上的线圈41而构成的定子14的内部,在隔着间隙与第一磁极11及第二磁极12对置的位置,配置由永久磁铁21及夹持该永久磁铁21而支撑的磁铁固定部件22构成的可动件23。永久磁铁21的磁化方向在Y轴方向(图2中,上下方向)磁化,相邻的每个磁铁交替地磁化。
[0038] 磁铁固定部件22为非磁性材料,例如,优选非磁性的不锈钢合金、铝合金、树脂材料等,不局限于此。驱动器100为了保持永久磁铁21与第一磁极11及第二磁极12之间间隔,安装机械性部件。例如,优选直线导轨、碾轴承、凸轮随动器、推力轴承等,如果能够保持永久磁铁21、第一磁极11及第二磁极12之间的间隔,不限定于此。
[0039] 一般来说,在永久磁铁21与第一磁极11及第二磁极12之间产生吸引力(Y轴方向的力)。可是,在本结构中,永久磁铁21与第一磁极11所产生的吸引力、永久磁铁21与第二磁极12所产生的吸引力相互方向,力相互抵消,因此吸引力变小。因此,用于保持可动件23的机构能够精简化,能够降低包含可动件23在内的可动体的质量。由于能够降低可动体的质量,可实现高加速度驱动及高应答驱动。定子14与永久磁铁21在Z轴方向上(图2中,左右方向)相对地进行驱动,所以,通过固定定子14,包含永久磁铁21的可动件23在Z轴方向移动。相反,固定可动件23,也可使定子14在Z轴方向上移动。在这种情况下,可动件与定子反转。最终产生的力为在两者之间产生的相对的力。
[0040] 驱动时,通过在线圈41中流过电流,而产生磁场,可产生对应于定子14与永久磁铁21相对位置的推力。另外,通过控制定子14与永久磁铁21的位置关系、注入电流的相位、大小,可以实现推力的大小及方向的调整。可动件23的动作控制以下述方式进行:根据断开指令及闭合指令输入至控制单元72的情况,从电源单元71对驱动器100的电流进行通电,将电信号转换为驱动器100中的可动件23的驱动力。
[0041] 图3表示上述驱动器100的一个单元的结构的立体图。如图3~图5所示,构成为,相对于由第一磁极11、第二磁极12、连接第一磁极11与第二磁极12的磁性体13、线圈41构成的定子14,具有永久磁铁21的可动件在Z轴方向上相对运动。如图2所示,可动件23在将N极及S极相互反转的状态下,通过磁铁固定部件等在可动侧触点的动作轴方向上将多个永久磁铁21机械式连结。与可动件的这些N极和S极对置地配置定子14的第一磁极11及第二磁极12。
通过在线圈41中流过交流电流而能够得到连续性的Z轴方向上的推力,可与可动件23的长度对应地增长驱动距离。
[0042] 在本实施例中,将连接第一磁极和第二磁极的磁性体13在Y轴方向上分割。由此,能够提高线圈41的作业性。而且,也可在Z轴方向上偏离地调整第一磁极和第二磁极。在偏离地配置第一磁极和第二磁极的情况下,通过改变永久磁铁的着磁方向可增加推力。
[0043] 另外,即使不使用上侧的磁极也可在Z轴方向上移动,可具体地考虑进行所述的变形。但是,如同本实施例,通过以利用第一和第二磁极夹入可动件的方式构成,永久磁铁与磁极间的吸引力小,即使直线驱动,驱动方向(Z轴方向)与垂直方向(X轴方向及Y轴方向)的偏移也是极其微小的。即,在适用于断路器方面上,传递操作力的可动件即使通过直线密封部62,由于直线密封部62的变形小,所以,在密封部的机械化的负载变小。
[0044] 这不仅能防止伴随驱动而产生的直线密封部62的滑动动作不良,也牵涉防止可动电极6的触点的倾斜,所以,为难以产生接触滑动部的磨损和从电极中产生的微小金属异物的构造。磨损有与断开和投入的动作不良联系在一起的可能性,金属异物存在发生由于绝缘性能低下而导致的绝缘事故的可能性。另外,能够降低伴随密封变形的气体断路器内部的SF6气体向外部泄漏的量。从这样多种观点观察,可使作为断路器的可靠性提高。
[0045] 图4是图3的主视图。图5是以容易理解在图4中第一磁极11、第二磁极12及连接它们的磁性体13的关系的方式,从图4中去除线圈的图。以从两图理解的方式,线圈41在第一磁极11和第二磁极12上各自缠绕,以夹入永久磁铁21的方式配置。线圈41与永久磁铁21相对配置,所以,在线圈41上产生的磁通量高效率地对永久磁铁21起作用。因此,能够使驱动器小型轻量化。
[0046] 而且,通过第一磁极11、第二磁极12、连接第一磁极和第二磁极的磁性体13,磁力回路关闭,可使磁力回路的路径变短。由此,可产生大的推力。另外,永久磁铁21的周围用磁性体覆盖,所以能够降低向外部泄漏的磁通量,能够降低对周围机器的影响。
[0047] 图6表示将三单元的驱动器100a、100b、100c在Z轴方向上(可动电极6的动作方向)向排列配置的结构。
[0048] 关于一单元,如同上述。三单元的驱动器相对于永久磁铁21,在相位偏移的位置上电力化配置。如果将一单元作为一个定子,则三单元的驱动器由三个定子构成,同样,如果使一单元为N个定子,则三单元的驱动器由3×N个(3的倍数构成)定子构成。
[0049] 在本实施例中,具体地相对于驱动器100a,驱动器100b电力化相位偏离120°(或者60°),驱动器100c电力化相位偏离240°(或者120°)。在该驱动器配置中,当在各驱动器的线圈41上流过三相交流时,能够与三相直线电动机实现同样的动作。
[0050] 由于使用三单元驱动器,可将各驱动器作为三个独立的驱动器,各自控制电流,调整推力。在位于各驱动器中的线圈中,能够从控制机构注入各种不同大小或者不同相位的电流。
[0051] 作为一种做法,考虑将从一个交流电源供给的U、V、W的三相电流分开供给这种想法。这种情况下,不需要具备多个电源,简便。另外,在这种情况下,存在上述密封端子是否也为3×N个、相对于流过同一电流的驱动器是否共有化密封端子这两种选择项。
[0052] 在本结构中,不依永久磁铁21与使用多个驱动器的结构200的位置关系,都能产生一定的推力。而且,通过控制,时而产生制动力(衰减力),时而再生通过制动而产生的电力,可使电力能源高效率地使用。
[0053] 关于以上述方式构成的断路器的断开时的动作进行说明。当在电力系统中发生异常而使事故电流流过时,检测到事故电流,使断路器进行打开动作。其结果,有必要从图1(a)所示的闭合状态向图1(b)所示的断开状态移动。那时,通过对在断路部中尤其是电极间产生的电弧,喷上具有消弧性能的SF6气体,消除电弧等离子区,切断事故电流。
[0054] 在图8中按时间序列表示断路时的可动电极6的移动速度、断路电流、极间电压及极间耐电压。
[0055] 在本实施例中,具备如同上述的多个独立的驱动器,可包含驱动中途以多种样式控制开闭动作的加减速图案。这种情况下,可读取电流波形,并对应其控制动作。
[0056] 而且,电流波形如图8所示,可通过电流检测用的变流器51检测,可通过将检测出的电流波形输入至控制单元72,对应断路电流地实现最恰当的动作。以下说明依存于断路电流控制动作情况下的例子。
[0057] 以下,对根据流经高电压导体8的电流的大小而不同的断路方法进行说明。流经高电压导体8的电流用配置于高电压导体8周围的变流器51测量。测量的电流值输送至操作器的控制单元72中。在控制单元72内部,具有二个临界值。一个为用于超过该临界值的情况下判定为大电流模式的上侧临界值(例如,4000A),另一个为用于低于该临界值的情况下判定为小电流模式的下侧临界值(例如,200A)。
[0058] 在控制单元72内部,将用变流器51测量的电流值与上述两个临界值进行比较。比较的结果,电流值如果大于上侧临界值则判定为大电流模式,如果小于下侧临界值则判定为小电流模式,如果在两临界值之间则判定为普通模式。根据判断结果,从控制单元72输送至电源单元71的指令以以下的方式变化。
[0059] 在判定为大电流模式的情况下,以克服作用于操作器的过大的操作反作用力的方式,并以在断路动作中期或者断路动作终期(在断路动作中中间阶段以后)产生驱动力的方式将电流指令输送至驱动器100a、100b、100c。
[0060] 在判定为小电流模式的情况下,以尽早提高极间耐电压的方式,并以产生断路动作初期(断路动作中的中间阶段以前)的驱动力的方式将电流指令从控制单元72输送至电源单元71。判定为普通模式的情况下,由于考虑不是上述任一样式的特殊情况下的断路,所以,以将实现通常断路的电流指令注入至驱动器100a、100b、100c的方式,将电流图案指令从控制单元72输送至电源单元71中。
[0061] 接收来自控制单元72的指令,电源单元71相对于各驱动器100a、100b、100c,注入基于指令的电流。
[0062] 以下,说明进行上述操作的理由。
[0063] 首先,关于通常断路动作(普通模式)进行说明。图中符号S表示断路部的动作,在普通模式中,按照粗线S1从投入位置“C”移动至断路位置“O”。当断路部的可动电极6移动至预先设定好的滑动距离W1时,在时刻t1,电极到达断开位置。
[0064] I是通过变流器51检测出的断路电流波形,通过在断开后时刻t2遇到零点,电流断路。V是极间的电压波形,在电流被断开的时刻t2以后在极间出现。在普通模式中,即使在断路后极间耐电压V2也不会低于极间电压V1。即,这种情况下的动作为基准。
[0065] 其次,关于切断小电流的情况(小电流模式)的动作进行说明。这种情况下,在相对端开放的供电线等的进相负载断路为对象,电流值为数十~数百安培以下的小电流。由于电流小,因此断路容易,在断开时刻t1以后最初出现的时刻t2的零点电流断路。
[0066] 在此,断开进相负载的情况下,由于在负载侧有电源电压波高值相当的电压残留,因此在极间施加电源电压两倍的高电压。另一方面,断路部极间的耐电压V2也随时间而增大。即,在此时,成为极间电压V1与极间的耐电压V2的竞争,极间电压V1超过极间耐电压V2时,在极间就会发生绝缘破坏。
[0067] 在绝缘破坏中由于会伴随过大的波动性的过电压,所以必须避免极间耐电压V2低于极间电压V1。因此,在判定为小电流模式的情况下,以如同上述的高速断路动作的方式进行。具体地说,通过向多个驱动器100a、100b、100c中在动作初期产生驱动力(即,相对于可动电极6的可动方向靠近固定侧电极侧的驱动器)的驱动器100a高速注入大电流,在图9表示的动作特性中,可用比在普通模式中的通常的动作特性S1更快的高速断路动作S2进行驱动。
[0068] 即,相比较于V2能够更快地提高极间耐电压(V3)。如此,在小电流模式的情况下,由于考虑为进相负载断路,因此,极间耐电压以沿着V3变化的方式提高动作初期的驱动力,以总是超过极间电压V1的方式避免极间绝缘破坏。在本实施例中,操作能量的增加只限定于初期,因此必要的能量的增大可抑制在最小限度内。
[0069] 接着,关于断开大电流的情况(大电流模式)的动作进行说明。在图9中按时间顺序表示切断短路电流等的大电流的情况下的断路现象。用S表示断路部的动作特性、用I表示断路电流。在本实施例中的断路部,省略图示,具备由用于对断路电弧喷出消弧性气体的缓冲式缸体和固定活塞构成的气体压缩机构。在此,用P表示气体压缩机构的压力。
[0070] 动作特性S1、喷出压力P1表示在普通模式或者小电流模式中的特性。在这些模式中,压力上升P1比较低,对动作特性所施加的影响小。这时,变为在图9、图10中S1及S2(有意图地高速断路的情况下)的方式。
[0071] 另一方面,当即使在大电流断路时也想进行同样的操作时,由于断路电流为I4,为大值,因此为断路动作特性用S4、喷出压力用P4表示的波形。原因是在大电流断路时,压力上升比电弧能量更大,在压缩机构内产生的压力作为施加于操作器的过大的操作反作用力而作用。该结果,操作反作用力变大,动作特性如S4所示那样,在可动侧电极4的动作上产生停滞,根据情况,引起动作特性S的逆行。由此,从确保稳定的断路性能方面看不是优选的特性。
[0072] 为了避免上述的事态,在即使在大电流断路时也与上述的小电流断路时同样通过电流变流器51监视断路器内的通过电流,在操作特性上产生停滞那样的大电流的情况下,以将大电流注入至产生断路动作中期或者断路动作终期的驱动力的驱动器100b、100c的一方或者两方的方式控制,以缓和动作特性停滞的方式,操作能量在断路部动作的中期以后追加注入。
[0073] 通过这样的操作,断路动作不是S4,而是以S5所示的方式缓和停滞,其结果,可将喷出压力以P5的方式进一步增加。在本实施例中,操作能量的增加只限定于中期或终期,因此必要的能量的增加可抑制在最小限度内。
[0074] 而且,作为小电流模式情况下的控制除上述以外,也能相反地,以在初期驱动力变小的方式抑制向驱动器100a注入的操作能量,使驱动特性变慢为S3。
[0075] 具体地说,断开时刻t3晚于零点时刻t2。由于断开时刻t3晚于能最初出现的零点时刻t2,所以,电流不能在零点t2断路,断路零点变慢为之后的零点t4。
[0076] 作为控制,只要将相对于可动方向靠近固定侧电极侧的驱动器100a的操作力以满足断开时刻t3晚于能最初出现的零点时刻t2的关系的方式减小即可。其结果,极间耐电压伴随断路速度的下降降低为耐电压V5,所产生的电压波形也转换为V4,所以,最终,能够避免耐电压V5低于极间电压V4.
[0077] 这样,为了进行断开时刻与零点时刻的比较,控制单元72除监视断路电流I的大小以外,还计算电流零点时刻,因此,具备检测电流相位的功能。
[0078] 另外,为了提高预想电流零点的时刻的精度,同时监视用未图示的电压变压器测量的电压波形也更加有效。进行代替方案的这种控制的情况下,由于能够只通过使断路动作迟缓来实现目的,因此没有必要通过必要以上的电流,有不增加必要的电力的优点。
[0079] 根据本实施例,以根据用变流器检测出的电流值使供给至驱动器的线圈的电流量变更的方式,形成控制机构,可有效地操作,能够减轻总的操作能量。即,能够任意决定开闭动作及加减速模式,所以,能够用对应于电流的最小的能量实现各种断路。
[0080] 除此之外,在驱动器上也可产生用于减速的制动力,也能够不需要使用现有的油压操作器及弹簧操作器的阻尼延迟器等的制动装置,能够实现断路器的小型化。
[0081] 而且,用通过部件数量少的磁力而产生操作力的机构实现这样的效果,可提高可靠性及维护性。
[0082] 作为高效率的操作,相对于需要高速操作的高电压断路功能,用一例介绍动作初期,集中于在需要大操作力的大电流断路时喷出压力上升的断路终期地注入操作能量,这些可以共同使用的同时,即使只实现其中任意一方的情况下,也能够得到高效率的断路动作,这自不必说。
[0083] 实施例2
[0084] 关于实施例2用图10进行说明。在本实施例中,为了即使断绝操作用电源的供给也可进行断路操作,具备具有电容器、充电器这类的储电装置的蓄电单元73。
[0085] 像在本说明书中所记载的内容的那样,在使用电力能量进行电动操作的情况下,只要进行来自电源或充电器的电力供给,就能进行操作,可保持操作机构的位置,所以,通过以本实施例的方式构成,即使由万一停电等造成的电磁操作机构丧失位置保持能力时,也能够继续保持断路部的投入位置或者断路位置。
[0086] 在上述各实施例中,关于使用永久磁铁的情况进行说明,但也可替代永久磁铁,在可动件上配置磁性体而构成。所谓磁性体是指从磁铁受到吸引力的部件,作为代表性的部件举出铁及硅钢板等。
[0087] 在上述各实施例中呈直线状排列多个上述驱动器,以作为各自的驱动器各自控制电流的方式运行。即,取得关于即将进行断路动作之前或者断路动作中的断路器通过电流的信息,判定断路条件,通过以成为符合断路条件的动作特性的方式驱动操作器,在小电流断路时极间耐电压高于极间电压,大电流断路时,能够实现不用在动作特性上产生停滞地得到最大喷出压力的最适当的动作特性控制。
[0088] 在上述各实施例中,是分开断路部与操作部的气体划区,操作器的驱动通过直线密封部62进行的例子,但也可以是使断路部与操作部为同一气体划区,操作部也用与断路部相同的高气压SF6气体填充的状态。
[0089] 如图1所示,在断路部与操作部的气体划区分别划区的情况下,设想得到:断路部用高气压SF6填充,操作部的操作器外壳61与外部(大气)密闭的情况与非密闭的情况。
[0090] 在密闭的情况下,操作器外壳61内部填充大气压的干燥空气及氮、SF6气体等的绝缘性气体。当操作部密闭时,就难以受到外部环境的影响,由于能够排除由于湿度、雨水及昆虫等的混入而使性能低下的因素,所以,能够提供可靠性高的操作部。
[0091] 可是在密闭的情况下检查内部困难。万一在操作部产生不良的情况下的内部异常要素的检测、简单的内部保养检查的实施困难。如果优先考虑如此的内部检查的容易度,没必要使操作器外壳1密闭,由于来自外部的影响可能会出现可靠性低下。
[0092] 并且,在上述各实施例中,表示用二个定子14构成驱动器100,这些设想注入相同的电流波形(大小、相位、频率相同),注入相同电流波形的定子的数量并不是限定于二个。定子的个数即使为一个也可作为断路器的操作器进行驱动,或者也可通过使个数增加至三个以上,与个数成比例地施加推进力。
[0093] 符号说明
[0094] 1—密闭金属容器,2—绝缘支撑衬垫,3—固定侧电极,4—可动侧电极,5—喷嘴,6—可动电极,7—绝缘支撑筒,8—高电压导体,11—第一磁极,12—第二磁极,13—磁性体,
14—定子,21—永久磁铁,22—磁铁固定部件,23—可动件,24—可动件连结部件,30—固定板,31—衬垫,41—线圈,51—变流器,61—操作器外壳,62—直线密封部,71—电源单元,
72—控制单元,73—蓄电单元,81—绝缘杆,100—驱动器。