三相一并操作式断路器的制造方法
三相一并操作式断路器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够实现气体绝缘开闭装置的小型化的三相一并操作式断路器。三相一并操作式断路器包括：在内部具有断路器并封入绝缘气体的三个断路部罐(2、3、4)；接通断开上述断路部的操作器；向上述断路部传递上述操作器的驱动力的驱动机构部(5)。上述操作器包括驱动电动机部(8)和对驱动电动机部(8)输出开闭指令的控制／电源部(9)。驱动电动机部(8)设置在驱动机构部(5)附近，控制／电源部(9)配置在与驱动电动机部(8)不同的场所，将驱动电动机部(8)与控制／电源部(9)电连接。
【专利说明】三相一并操作式断路器
【技术领域】
[0001]本发明涉及三相一并操作式断路器(三相一括式遮断器、three phasecommon-operated circuit breaker),尤其涉及具有能使气体绝缘开闭装置小型化的操作器结构的三相一并操作式断路器。
【背景技术】
[0002]近年的电力开闭装置由于电力需求的增加和电力设备的小型/高可靠化的需要，在封入有绝缘/断路性能高的六氟化硫(SF6)气体的罐(tank)内，通过容纳通电导体和断路部等电气装置从而使开闭装置整体大幅缩小的气体绝缘开闭装置(以下，GIS)成为主流的倾向较为显著。
[0003]该GIS的最重要的构成要素是断路器(以下，GCB)，该GCB为在封入了 SF6气体的断路部罐内经由绝缘间隔物来支撑断路部的构造。
[0004]该断路部不仅仅断路通常的负载电流，也迅速断路事故发生时的短路大电流，所以被高速驱动。该驱动能量较大，以往以来，在断路部罐的外侧安装大型的操作器，由油压或弹簧力来驱动。
[0005]该油压或弹簧力的产生在泵和电动机以外全部在机械系统/高压流体系统的控制/放大作用下进行，所以操作装置大型化，在GCB的构成要素之中，操作器占有相当的部分(全长、全高、全宽，由此为占据面积、体积)。
[0006]特别，由于该目的，操作器安装在断路部罐的端部和下部，作为结果，增大GCB的全长和全高成为主要原因。为了进行GCB的断路部拆卸检查，需要在GIS的前面安装操作器，所以GCB的尺寸必然成为决定GIS的大小的主要原因。
[0007]在专利文献I中，公开了电动弹簧操作气体断路器，其特征在于，将与断路部罐内的断路器连结的输出轴从操作器箱的背板侧导入上述操作器箱内，将上述输出轴分别连结断路弹簧和投入弹簧的一端而形成，在与上述输出轴的动作方向大致平行且相对于上述背板为垂直方向的动作轴上配置上述断路弹簧和上述投入弹簧，将上述断路弹簧以及上述投入弹簧的固定端侧分别向上述背板固定。
[0008]在这样的构成中，为了与较大的操作力和较长的动作行程相对应，由于操作器大型和特长化，所以不得不按照从操作箱延伸至断路部罐的下部的方式来配置容纳投入弹簧的弹簧外壳，需要提高GCB全高，GIS的小型化/低层化较为困难。此外，存在重心也变高从而耐震性也降低等问题。
[0009]在专利文献2中，公开了以下电力用气体断路器，该电力用气体断路器具备:封入了绝缘气体的金属罐、收容于该金属罐中的断路装置、设置在上述金属罐的外部的蓄压器、与该蓄压器隔离配置并由蓄积在上述蓄压器中的高压油驱动的上述断路装置的驱动装置、以及包围上述蓄压器而从外界气体隔开的盖构件。
[0010]在该构成中，作为油压维持源的蓄压器作为较长物而存在，由于需要将其设置在操作器主体的附近，所以存在设计自由度上受制约这样的问题。[0011]此外，油压操作器的操作缸主体为小型，但是为了耐受数百气压的高压油，而对各部件使用大型重量部件。由此，存在GCB大型化这样的问题。
[0012]在先技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献I JP特开昭64-6340
[0015]专利文献2 JP特开昭62-249325
[0016]为了 GIS的小型化、低层化，必需进行GCB的全长、全高、全宽的缩小降低，但是断路部iiS的大小由作为GCB的最大使命的事故大电流的闻速断路功能所决定，所以在小型化中存在限制。由此，虽然希望操作器部分小型化，但是现状中存在限制。
[0017]该理由是由于，要求高速、大输出的操作器几乎由机械系统、或流体系统构成，由于进一步重视机械力、油压力的传递效率、传递速度，从而不得不以操作输出轴为中心，将所有的要素集中在一个部位。
[0018]S卩，将上述驱动弹簧、蓄积器(accumulator)与操作器主体分离，例如，如果将断路器罐的上部等配置在GIS部分，则能够使操作器主体小型化，但是操作力的传递效率存在较多的问题，实现较为困难。
【发明内容】
[0019]鉴于上述一点，本发明的目的在于，提供一种具有适于GIS的小型化/低层化的配置自由度较大的操作器的断路器。
[0020]本发明的三相一并操作式断路器包括:在内部具有断路部并封入绝缘气体的三个断路部罐；对上述断路部进行接通断开的操作器；以及将上述操作器的驱动力传递至上述断路部的驱动机构部。上述操作器包括驱动电动机部和上述驱动电动机部输出接通断开指令的控制/电源部。上述驱动电动机部设置在驱动机构部附近，上述控制/电源部配置在与上述驱动电动机部不同的场所，将上述驱动电动机部和上述控制/电源部电连接。
[0021](发明效果)
[0022]如果使用本发明的电动线性电动机操作器，则驱动电动机部的配置变得自由，并且能够将现有一体构成所需的控制/能量源维持部与驱动部分离而配置在任意的位置，所以能够进行GCB的全长、全高、地面占有面积的缩小。由此，GIS的小型/低层化成为可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明涉及的三相一并操作式断路器的立体图。
[0024]图2是本发明涉及的三相一并操作式断路器的侧面图。针对操作机构部5对其内部构成可视化。
[0025]图3是本发明涉及的三相一并操作式断路器的俯视图。针对操作机构部5对其内部构成可视化。
[0026]图4是从操作机构部侧观察本发明涉及的三相一并操作式断路器的图。针对操作机构部5对其内部构成可视化。
[0027]图5是表示旋转杆的一例的放大图。
[0028]图6是表示本发明涉及的三相一并操作式断路器的内部构成的剖面图。示出接通极状态。
[0029]图7是表示本发明涉及的三相一并操作式断路器的内部构成的剖面图。示出断开极状态。
[0030]图8是本发明涉及的三相一并操作式断路器的可动部的示意构成图。
[0031]图9是表示本发明的电动制动器(actuator)的一例的示意图。示出剖面构成。
[0032]图10是表示图9的电动制动器的从Z方向的剖面构成的图。
[0033]图11是表示本发明的电动制动器的另外的构成例的立体图。
[0034]图12是表示图11的剖面构成的图。
【具体实施方式】
[0035]以下，基于作为实施例而示出的【专利附图】
【附图说明】本发明的三相一并操作式断路器。
[0036](实施例1)
[0037]在图1的立体图所示的封入了 SF6气体的断路部罐2、3、4内配置各个断路部(图
6、7)。
[0038]在罐2、3、4的端部配置操作机构部5。在操作机构部5中按照气体密封的方式安装旋转杆6 (图5)，该旋转杆6由轴承10保持(图2、3、4)。通过由该轴承10保持，旋转杆6在基点围绕轴承10旋转运动。此外，在轴承10内设置气体密封部，来维持操作机构部5内的气体密封。
[0039]图5中示出一例,旋转杆6包括大气中旋转杆(気中回転>'—)6a和气体中旋转杆6b (力' 7中回転 > 〃'一)。该气体中旋转杆6b成为在操作机构部5内通过销(pin)来接合(締结)绝缘操作棒Ie的结构(图3)。绝缘操作棒Ie将从操作机构部5侧传递的驱动力传递至断路部侧。
[0040]大气中旋转杆6a在操作机构部5的上面，通过销将三相与连结棒7连接(图3)。由于连结棒7在直线上进行动作，所以大气中旋转杆6a按照斯科特-拉塞尔(Scott-Russell)方式驱动,成为长孔。
[0041]本发明的电动线性电动机操作器的驱动电动机部8按照夹住该连结棒7的方式构成。在本实施例中，驱动电动机部8固定在操作机构部5的上面。
[0042]在图3中，虽然作为配置在各相间的2个驱动电动机部8，但是由于必要的操作力，存在任一个驱动电动机部8即可。
[0043]对驱动电动机部8输出接通断开指令的控制/电源部9能够通过电缆9a与驱动电动机部8连结，所以作为整体构成，能够不要求场所而配置在合适的场所。图4中示出配置在操作机构部5的下部的例子，但是并不限定于此。
[0044]如果图6所示的三相一并操作式断路器为接通状态，则通过向图的上方向击打连结棒7，从而与连结棒7相接合的旋转杆6经由轴承而按照逆时针旋转。由此，与旋转杆6连结的绝缘操作棒Ie向纸面右方向移动，断路部I成为断开状态。
[0045]反之，如图7所示，在断路器为断开状态中，通过向图的下方向击打连结棒7，从而断路部I向接通状态转移。
[0046]图6和图7所示的断路部I的可动侧至少如图8所示，分别将绝缘喷嘴la、用于断路电流的接点部即可动侧燃弧接触器lb、缓冲轴、? ? ' I卜，buffer shaft) lc、缓冲气缸(;i 'y y r 'y IJ >夕',buffer cylinder) Id、以及绝缘操作棒Ie配置在相同轴上而构成。
[0047]驱动电动机部8固定在操作机构部5的上面，与固定在操作机构部5的下部的控制/电源部9电连接(图4)。
[0048]向控制/电源部9输入由用于测量与断路部的固定侧以及可动侧连接的主电路导体的电流的电流检测用变流器(未图示)检测到的电流值。控制/电源部9具有按照由变流器检测到的电流值，使提供给驱动电动机部8的电流量和相位变化的功能。
[0049]以下，使用图9以及图10来说明驱动电动机部8的详细构造。图9是构成驱动电动机部8的电动制动器32和定子31的一例，图10是从Z方向示出图9所示的定子105的剖面形状的图。
[0050]在本实施例中，电动制动器32将2个定子105作为一个单位来构成。定子105，如图10所示，包括:磁性体103、磁性体103所具有的第一磁极101、与该第一磁极101相对置配置的第二磁极102、以及设置在第一磁极101以及第二磁极102的外周的线圈104。
[0051]在定子105的第一磁极101以及第二磁极102之间隔着空隙配置由永磁体106以及通过夹入该永磁体106来进行支撑的磁体固定构件107构成的可动元件31。
[0052]永磁体106的磁化(着磁)方向为Y方向(图9中为上下方向)，按照相邻的每个磁体而交替磁化。此外，磁体固定构件107的材质为非磁性的材料。
[0053]可动元件31为了保持永磁体106和第一磁极101以及第二磁极102之间的间隔，而由约束相对于Z方向以外的方向的运动的机械部件支撑。
[0054]在驱动时,通过在线圈104中流过电流而产生磁场,能够产生与定子105和永磁体106的相对位置相应的推力。此外，通过对定子105和永磁体106之间的位置关系、流过线圈104的电流的相位和大小进行控制，能够进行推力的大小以及方向的调整。
[0055]由具有上述电动制动器32的驱动电动机部8以及控制/电源部9构成的电动线性电动机操作器，通过导通电流而产生操作力，由此实现了以下事项，即，没有必要设置复杂的机械机构，除了冲程(stroke)的前进端位置、后退端位置以外，在冲程中间位置的共计3个部位以上的位置使可动电极停止。
[0056]另外，上述说明只是一例，只要是能够将电信号变换为驱动力，控制驱动力的大小和方向，并且在冲程的前进端位置、后退端位置、冲程中间的共计3个部位以上的位置停止以及再次驱动可动元件的构造，也可以使用具有其他构成的电动制动器。
[0057]使用图11、12说明适用于本实施例的驱动电动机部8。在本实施例中，在Z方向上(可动电极的动作轴方向)并列配置三个单位的电动制动器32a、32b、32c。
[0058]另外，在本实施例中，如上所述，一个单位由2个定子构成，三个单位的电动制动器由共计六个定子构成，但是可以是一个单位由一个以上的定子构成，三个单位的电动制动器由其3倍数个定子构成。
[0059]相对于电动制动器32a，电动制动器32b按照电气相位错开120°的方式来配置，针对电动制动器32c按照电气相位错开240°的方式来配置。
[0060]在该电动制动器配置中，如果在各电动制动器的线圈104中流过三相交流，则能够实现与三相的线性电动机相同的动作。通过使用三个单位的电动制动器，能够将各电动制动器作为三个独立的电动制动器来个别地控制电流，调整推力。[0061]在各电动制动器的线圈中，能够从控制/电源部注入各个不同大小或不同相位的电流。作为一例，考虑分开从一个交流电源供给的u、v、w的三相电流来提供。在该情况下，不需要具备多个电源，所以简便。
[0062]如以上，如果使用本发明的电动线性电动机操作器，则驱动电动机部的配置变自由，并且能够将现有一体构成所需的控制/电源部与驱动电动机部分离而配置在任意的位置，所以能够进行GCB的全长、全高、地面占有面积的缩小。由此，GIS的小型/低层化成为可能。
[0063]符号说明:
[0064]I断路部
[0065]Ia绝缘喷嘴
[0066]Ib可动侧燃弧接触器
[0067]Ic缓冲轴
[0068]Id缓冲气缸
[0069]Ie绝缘操作棒
[0070]2断路部罐
[0071]3断路部罐
[0072]4断路部罐
[0073]5操作机构部
[0074]6旋转杆
[0075]6a大气中旋转杆
[0076]6b气体中旋转杆
[0077]7连结棒
[0078]8驱动电动机部
[0079]9控制/电源部
[0080]10 轴承
[0081]31可动元件
[0082]32电动制动器。
【权利要求】
1.一种三相一并操作式断路器，包括: 在内部具有断路部并封入绝缘气体的三个断路部罐； 对上述断路部进行接通断开的操作器；以及 将上述操作器的驱动力传递至上述断路部的驱动机构部， 上述操作器包括驱动电动机部和对上述驱动电动机部输出接通断开指令的控制/电源部， 上述驱动电动机部设置在上述驱动机构部附近， 上述控制/电源部配置在与上述驱动电动机部不同的场所， 将上述驱动电动机部和上述控制/电源部电连接。
2.根据权利要求1所述的三相一并操作式断路器，其特征在于， 上述驱动机构部具有作为斯科特-拉塞尔机构的旋转杆， 上述旋转杆的一端与传递来自上述驱动电动机部的驱动力的连结棒连结， 上述旋转杆的另一端与向上述断路部传递来自上述驱动电动机部的驱动力的绝缘操作棒连结。
3.根据权利要求2所述的三相一并操作式断路器，其特征在于， 上述驱动电动机部配置在上述驱动机构部的上面， 上述控制/电源部配置在上述驱动机构部的下面。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的三相一并操作式断路器，其特征在于， 上述驱动电动机部包括: 按照使磁化方向交替反转的方式将多个永磁体或磁性材料并列一体形成的可动元件； 从上下方向上夹着上述可动元件而配置的第一磁极以及第二磁极； 连接上述第一磁极和上述第二磁极而形成磁通的路径的磁性体；以及 包括分别卷绕上述第一磁极和上述第二磁极的线圈在内的定子， 上述控制/电源部按照由电流检测器检测到的流过主电路导体的电流值使提供给上述线圈的电流量发生变化。
5.根据权利要求4所述的三相一并操作式断路器，其特征在于， 在上述可动元件的动作方向上配置3的整数倍个上述定子的一个单位， 上述线圈配置为按照上述相邻的定子的每一个单位电气相位错开120°，通过在上述定子的各个线圈中流过三相交流，能够实现作为三相线性电动机的动作。
【文档编号】H01H33/36GK103854915SQ201310625069
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2012年11月29日
【发明者】内山英昭, 筑紫正范, 小山聪子 申请人:株式会社日立制作所
【专利摘要】本发明提供一种能够实现气体绝缘开闭装置的小型化的三相一并操作式断路器。三相一并操作式断路器包括：在内部具有断路器并封入绝缘气体的三个断路部罐(2、3、4)；接通断开上述断路部的操作器；向上述断路部传递上述操作器的驱动力的驱动机构部(5)。上述操作器包括驱动电动机部(8)和对驱动电动机部(8)输出开闭指令的控制／电源部(9)。驱动电动机部(8)设置在驱动机构部(5)附近，控制／电源部(9)配置在与驱动电动机部(8)不同的场所，将驱动电动机部(8)与控制／电源部(9)电连接。
【专利说明】三相一并操作式断路器
【技术领域】
[0001]本发明涉及三相一并操作式断路器(三相一括式遮断器、three phasecommon-operated circuit breaker),尤其涉及具有能使气体绝缘开闭装置小型化的操作器结构的三相一并操作式断路器。
【背景技术】
[0002]近年的电力开闭装置由于电力需求的增加和电力设备的小型/高可靠化的需要，在封入有绝缘/断路性能高的六氟化硫(SF6)气体的罐(tank)内，通过容纳通电导体和断路部等电气装置从而使开闭装置整体大幅缩小的气体绝缘开闭装置(以下，GIS)成为主流的倾向较为显著。
[0003]该GIS的最重要的构成要素是断路器(以下，GCB)，该GCB为在封入了 SF6气体的断路部罐内经由绝缘间隔物来支撑断路部的构造。
[0004]该断路部不仅仅断路通常的负载电流，也迅速断路事故发生时的短路大电流，所以被高速驱动。该驱动能量较大，以往以来，在断路部罐的外侧安装大型的操作器，由油压或弹簧力来驱动。
[0005]该油压或弹簧力的产生在泵和电动机以外全部在机械系统/高压流体系统的控制/放大作用下进行，所以操作装置大型化，在GCB的构成要素之中，操作器占有相当的部分(全长、全高、全宽，由此为占据面积、体积)。
[0006]特别，由于该目的，操作器安装在断路部罐的端部和下部，作为结果，增大GCB的全长和全高成为主要原因。为了进行GCB的断路部拆卸检查，需要在GIS的前面安装操作器，所以GCB的尺寸必然成为决定GIS的大小的主要原因。
[0007]在专利文献I中，公开了电动弹簧操作气体断路器，其特征在于，将与断路部罐内的断路器连结的输出轴从操作器箱的背板侧导入上述操作器箱内，将上述输出轴分别连结断路弹簧和投入弹簧的一端而形成，在与上述输出轴的动作方向大致平行且相对于上述背板为垂直方向的动作轴上配置上述断路弹簧和上述投入弹簧，将上述断路弹簧以及上述投入弹簧的固定端侧分别向上述背板固定。
[0008]在这样的构成中，为了与较大的操作力和较长的动作行程相对应，由于操作器大型和特长化，所以不得不按照从操作箱延伸至断路部罐的下部的方式来配置容纳投入弹簧的弹簧外壳，需要提高GCB全高，GIS的小型化/低层化较为困难。此外，存在重心也变高从而耐震性也降低等问题。
[0009]在专利文献2中，公开了以下电力用气体断路器，该电力用气体断路器具备:封入了绝缘气体的金属罐、收容于该金属罐中的断路装置、设置在上述金属罐的外部的蓄压器、与该蓄压器隔离配置并由蓄积在上述蓄压器中的高压油驱动的上述断路装置的驱动装置、以及包围上述蓄压器而从外界气体隔开的盖构件。
[0010]在该构成中，作为油压维持源的蓄压器作为较长物而存在，由于需要将其设置在操作器主体的附近，所以存在设计自由度上受制约这样的问题。[0011]此外，油压操作器的操作缸主体为小型，但是为了耐受数百气压的高压油，而对各部件使用大型重量部件。由此，存在GCB大型化这样的问题。
[0012]在先技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献I JP特开昭64-6340
[0015]专利文献2 JP特开昭62-249325
[0016]为了 GIS的小型化、低层化，必需进行GCB的全长、全高、全宽的缩小降低，但是断路部iiS的大小由作为GCB的最大使命的事故大电流的闻速断路功能所决定，所以在小型化中存在限制。由此，虽然希望操作器部分小型化，但是现状中存在限制。
[0017]该理由是由于，要求高速、大输出的操作器几乎由机械系统、或流体系统构成，由于进一步重视机械力、油压力的传递效率、传递速度，从而不得不以操作输出轴为中心，将所有的要素集中在一个部位。
[0018]S卩，将上述驱动弹簧、蓄积器(accumulator)与操作器主体分离，例如，如果将断路器罐的上部等配置在GIS部分，则能够使操作器主体小型化，但是操作力的传递效率存在较多的问题，实现较为困难。
【发明内容】
[0019]鉴于上述一点，本发明的目的在于，提供一种具有适于GIS的小型化/低层化的配置自由度较大的操作器的断路器。
[0020]本发明的三相一并操作式断路器包括:在内部具有断路部并封入绝缘气体的三个断路部罐；对上述断路部进行接通断开的操作器；以及将上述操作器的驱动力传递至上述断路部的驱动机构部。上述操作器包括驱动电动机部和上述驱动电动机部输出接通断开指令的控制/电源部。上述驱动电动机部设置在驱动机构部附近，上述控制/电源部配置在与上述驱动电动机部不同的场所，将上述驱动电动机部和上述控制/电源部电连接。
[0021](发明效果)
[0022]如果使用本发明的电动线性电动机操作器，则驱动电动机部的配置变得自由，并且能够将现有一体构成所需的控制/能量源维持部与驱动部分离而配置在任意的位置，所以能够进行GCB的全长、全高、地面占有面积的缩小。由此，GIS的小型/低层化成为可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明涉及的三相一并操作式断路器的立体图。
[0024]图2是本发明涉及的三相一并操作式断路器的侧面图。针对操作机构部5对其内部构成可视化。
[0025]图3是本发明涉及的三相一并操作式断路器的俯视图。针对操作机构部5对其内部构成可视化。
[0026]图4是从操作机构部侧观察本发明涉及的三相一并操作式断路器的图。针对操作机构部5对其内部构成可视化。
[0027]图5是表示旋转杆的一例的放大图。
[0028]图6是表示本发明涉及的三相一并操作式断路器的内部构成的剖面图。示出接通极状态。
[0029]图7是表示本发明涉及的三相一并操作式断路器的内部构成的剖面图。示出断开极状态。
[0030]图8是本发明涉及的三相一并操作式断路器的可动部的示意构成图。
[0031]图9是表示本发明的电动制动器(actuator)的一例的示意图。示出剖面构成。
[0032]图10是表示图9的电动制动器的从Z方向的剖面构成的图。
[0033]图11是表示本发明的电动制动器的另外的构成例的立体图。
[0034]图12是表示图11的剖面构成的图。
【具体实施方式】
[0035]以下，基于作为实施例而示出的【专利附图】
【附图说明】本发明的三相一并操作式断路器。
[0036](实施例1)
[0037]在图1的立体图所示的封入了 SF6气体的断路部罐2、3、4内配置各个断路部(图
6、7)。
[0038]在罐2、3、4的端部配置操作机构部5。在操作机构部5中按照气体密封的方式安装旋转杆6 (图5)，该旋转杆6由轴承10保持(图2、3、4)。通过由该轴承10保持，旋转杆6在基点围绕轴承10旋转运动。此外，在轴承10内设置气体密封部，来维持操作机构部5内的气体密封。
[0039]图5中示出一例,旋转杆6包括大气中旋转杆(気中回転>'—)6a和气体中旋转杆6b (力' 7中回転 > 〃'一)。该气体中旋转杆6b成为在操作机构部5内通过销(pin)来接合(締结)绝缘操作棒Ie的结构(图3)。绝缘操作棒Ie将从操作机构部5侧传递的驱动力传递至断路部侧。
[0040]大气中旋转杆6a在操作机构部5的上面，通过销将三相与连结棒7连接(图3)。由于连结棒7在直线上进行动作，所以大气中旋转杆6a按照斯科特-拉塞尔(Scott-Russell)方式驱动,成为长孔。
[0041]本发明的电动线性电动机操作器的驱动电动机部8按照夹住该连结棒7的方式构成。在本实施例中，驱动电动机部8固定在操作机构部5的上面。
[0042]在图3中，虽然作为配置在各相间的2个驱动电动机部8，但是由于必要的操作力，存在任一个驱动电动机部8即可。
[0043]对驱动电动机部8输出接通断开指令的控制/电源部9能够通过电缆9a与驱动电动机部8连结，所以作为整体构成，能够不要求场所而配置在合适的场所。图4中示出配置在操作机构部5的下部的例子，但是并不限定于此。
[0044]如果图6所示的三相一并操作式断路器为接通状态，则通过向图的上方向击打连结棒7，从而与连结棒7相接合的旋转杆6经由轴承而按照逆时针旋转。由此，与旋转杆6连结的绝缘操作棒Ie向纸面右方向移动，断路部I成为断开状态。
[0045]反之，如图7所示，在断路器为断开状态中，通过向图的下方向击打连结棒7，从而断路部I向接通状态转移。
[0046]图6和图7所示的断路部I的可动侧至少如图8所示，分别将绝缘喷嘴la、用于断路电流的接点部即可动侧燃弧接触器lb、缓冲轴、? ? ' I卜，buffer shaft) lc、缓冲气缸(;i 'y y r 'y IJ >夕',buffer cylinder) Id、以及绝缘操作棒Ie配置在相同轴上而构成。
[0047]驱动电动机部8固定在操作机构部5的上面，与固定在操作机构部5的下部的控制/电源部9电连接(图4)。
[0048]向控制/电源部9输入由用于测量与断路部的固定侧以及可动侧连接的主电路导体的电流的电流检测用变流器(未图示)检测到的电流值。控制/电源部9具有按照由变流器检测到的电流值，使提供给驱动电动机部8的电流量和相位变化的功能。
[0049]以下，使用图9以及图10来说明驱动电动机部8的详细构造。图9是构成驱动电动机部8的电动制动器32和定子31的一例，图10是从Z方向示出图9所示的定子105的剖面形状的图。
[0050]在本实施例中，电动制动器32将2个定子105作为一个单位来构成。定子105，如图10所示，包括:磁性体103、磁性体103所具有的第一磁极101、与该第一磁极101相对置配置的第二磁极102、以及设置在第一磁极101以及第二磁极102的外周的线圈104。
[0051]在定子105的第一磁极101以及第二磁极102之间隔着空隙配置由永磁体106以及通过夹入该永磁体106来进行支撑的磁体固定构件107构成的可动元件31。
[0052]永磁体106的磁化(着磁)方向为Y方向(图9中为上下方向)，按照相邻的每个磁体而交替磁化。此外，磁体固定构件107的材质为非磁性的材料。
[0053]可动元件31为了保持永磁体106和第一磁极101以及第二磁极102之间的间隔，而由约束相对于Z方向以外的方向的运动的机械部件支撑。
[0054]在驱动时,通过在线圈104中流过电流而产生磁场,能够产生与定子105和永磁体106的相对位置相应的推力。此外，通过对定子105和永磁体106之间的位置关系、流过线圈104的电流的相位和大小进行控制，能够进行推力的大小以及方向的调整。
[0055]由具有上述电动制动器32的驱动电动机部8以及控制/电源部9构成的电动线性电动机操作器，通过导通电流而产生操作力，由此实现了以下事项，即，没有必要设置复杂的机械机构，除了冲程(stroke)的前进端位置、后退端位置以外，在冲程中间位置的共计3个部位以上的位置使可动电极停止。
[0056]另外，上述说明只是一例，只要是能够将电信号变换为驱动力，控制驱动力的大小和方向，并且在冲程的前进端位置、后退端位置、冲程中间的共计3个部位以上的位置停止以及再次驱动可动元件的构造，也可以使用具有其他构成的电动制动器。
[0057]使用图11、12说明适用于本实施例的驱动电动机部8。在本实施例中，在Z方向上(可动电极的动作轴方向)并列配置三个单位的电动制动器32a、32b、32c。
[0058]另外，在本实施例中，如上所述，一个单位由2个定子构成，三个单位的电动制动器由共计六个定子构成，但是可以是一个单位由一个以上的定子构成，三个单位的电动制动器由其3倍数个定子构成。
[0059]相对于电动制动器32a，电动制动器32b按照电气相位错开120°的方式来配置，针对电动制动器32c按照电气相位错开240°的方式来配置。
[0060]在该电动制动器配置中，如果在各电动制动器的线圈104中流过三相交流，则能够实现与三相的线性电动机相同的动作。通过使用三个单位的电动制动器，能够将各电动制动器作为三个独立的电动制动器来个别地控制电流，调整推力。[0061]在各电动制动器的线圈中，能够从控制/电源部注入各个不同大小或不同相位的电流。作为一例，考虑分开从一个交流电源供给的u、v、w的三相电流来提供。在该情况下，不需要具备多个电源，所以简便。
[0062]如以上，如果使用本发明的电动线性电动机操作器，则驱动电动机部的配置变自由，并且能够将现有一体构成所需的控制/电源部与驱动电动机部分离而配置在任意的位置，所以能够进行GCB的全长、全高、地面占有面积的缩小。由此，GIS的小型/低层化成为可能。
[0063]符号说明:
[0064]I断路部
[0065]Ia绝缘喷嘴
[0066]Ib可动侧燃弧接触器
[0067]Ic缓冲轴
[0068]Id缓冲气缸
[0069]Ie绝缘操作棒
[0070]2断路部罐
[0071]3断路部罐
[0072]4断路部罐
[0073]5操作机构部
[0074]6旋转杆
[0075]6a大气中旋转杆
[0076]6b气体中旋转杆
[0077]7连结棒
[0078]8驱动电动机部
[0079]9控制/电源部
[0080]10 轴承
[0081]31可动元件
[0082]32电动制动器。
【权利要求】
1.一种三相一并操作式断路器，包括: 在内部具有断路部并封入绝缘气体的三个断路部罐； 对上述断路部进行接通断开的操作器；以及 将上述操作器的驱动力传递至上述断路部的驱动机构部， 上述操作器包括驱动电动机部和对上述驱动电动机部输出接通断开指令的控制/电源部， 上述驱动电动机部设置在上述驱动机构部附近， 上述控制/电源部配置在与上述驱动电动机部不同的场所， 将上述驱动电动机部和上述控制/电源部电连接。
2.根据权利要求1所述的三相一并操作式断路器，其特征在于， 上述驱动机构部具有作为斯科特-拉塞尔机构的旋转杆， 上述旋转杆的一端与传递来自上述驱动电动机部的驱动力的连结棒连结， 上述旋转杆的另一端与向上述断路部传递来自上述驱动电动机部的驱动力的绝缘操作棒连结。
3.根据权利要求2所述的三相一并操作式断路器，其特征在于， 上述驱动电动机部配置在上述驱动机构部的上面， 上述控制/电源部配置在上述驱动机构部的下面。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的三相一并操作式断路器，其特征在于， 上述驱动电动机部包括: 按照使磁化方向交替反转的方式将多个永磁体或磁性材料并列一体形成的可动元件； 从上下方向上夹着上述可动元件而配置的第一磁极以及第二磁极； 连接上述第一磁极和上述第二磁极而形成磁通的路径的磁性体；以及 包括分别卷绕上述第一磁极和上述第二磁极的线圈在内的定子， 上述控制/电源部按照由电流检测器检测到的流过主电路导体的电流值使提供给上述线圈的电流量发生变化。
5.根据权利要求4所述的三相一并操作式断路器，其特征在于， 在上述可动元件的动作方向上配置3的整数倍个上述定子的一个单位， 上述线圈配置为按照上述相邻的定子的每一个单位电气相位错开120°，通过在上述定子的各个线圈中流过三相交流，能够实现作为三相线性电动机的动作。
【文档编号】H01H33/36GK103854915SQ201310625069
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2012年11月29日
【发明者】内山英昭, 筑紫正范, 小山聪子 申请人:株式会社日立制作所
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