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JP2018010719A - Switchgear - Google Patents

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JP2018010719A JP2016136662A JP2016136662A JP2018010719A JP 2018010719 A JP2018010719 A JP 2018010719A JP 2016136662 A JP2016136662 A JP 2016136662A JP 2016136662 A JP2016136662 A JP 2016136662A JP 2018010719 A JP2018010719 A JP 2018010719A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching device capable of braking a movable coil by a simple structure.SOLUTION: A switching device comprises two coil pairs in an operation mechanism. Each of the coil pairs is made up of a fixed coil and a movable coil which open and close a switch part by moving a movable shaft by electromagnetic repulsive force when energized by power sources. The two coil pairs are separated into: a fixed coil discharge circuit in which the fixed coils are connected in series; and a movable coil discharge circuit in which the movable coils are connected in series. The power sources are respectively provided in the fixed coil discharge circuit and the movable coil discharge circuit.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、接離自在な電極を有し、この電極が接触・隔離をすることによって、一対の電極の開極・閉極の動作が行われる開閉装置に関する。   The present invention relates to a switchgear having an electrode that can be contacted and separated, and the electrode is brought into contact / isolation so that a pair of electrodes can be opened and closed.

従来から、可動電極を含んで開閉可能なスイッチ部と、可動電極から延出する可動軸と、電源により付勢されて電磁反発力により可動軸を移動させてスイッチ部を開閉させる固定コイルおよび可動コイルからなるコイル対を有する操作機構と、固定コイルおよび可動コイルに流れる電流を制御してスイッチ部の開閉を制御する制御手段とを備え、操作機構のコイル対は二対あって、それぞれ2つずつある固定コイルおよび可動コイルのうちの一方のコイルが、2つとも他方のコイルの間に設けられた開閉装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a switch unit that can be opened and closed including a movable electrode, a movable shaft that extends from the movable electrode, a fixed coil that is energized by a power source and moves the movable shaft by an electromagnetic repulsive force, and opens and closes the switch unit and a movable An operation mechanism having a coil pair composed of coils, and a control means for controlling the opening and closing of the switch unit by controlling the current flowing through the fixed coil and the movable coil. A switchgear in which one of a fixed coil and a movable coil is provided between the other coils is known (for example, see Patent Document 1).

特開2002−124158号公報JP 2002-124158 A

しかしながら、特許文献1に記載された開閉装置では、高速で移動する可動コイルにブレーキをかけるために、閉極用固定コイルおよび閉極用可動コイル、または開極用固定コイルおよび開極用可動コイルを励磁するタイミングをアクティブに調整するためのセンサを設ける必要があり、構成が複雑になるという問題がある。   However, in the switchgear described in Patent Document 1, in order to brake the moving coil that moves at high speed, the closing fixed coil and the closing moving coil, or the opening fixing coil and the opening moving coil It is necessary to provide a sensor for actively adjusting the timing of exciting the signal, which causes a problem that the configuration becomes complicated.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡素な構成で、可動コイルにブレーキをかけることができる開閉装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an opening / closing device that can brake a movable coil with a simple configuration.

この発明に係る開閉装置は、可動電極を含んで開閉可能なスイッチ部と、可動電極から延出する可動軸と、電力源により付勢されて電磁反発力により可動軸を移動させてスイッチ部を開閉させる固定コイルおよび可動コイルからなるコイル対を有する操作機構と、固定コイルおよび可動コイルに流れる電流を制御してスイッチ部の開閉を制御する駆動回路と、を備え、操作機構のコイル対は二対あって、二対のコイル対は、可動コイル同士が支持板を介して背中合わせに連結されて支持板とともに可動軸に固定されており、可動コイルが固定コイルによって挟まれるように構成され、二対のコイル対は、固定コイル同士が直列接続された固定コイル放電回路と、可動コイル同士が直列接続された可動コイル放電回路とに分離され、固定コイル放電回路および可動コイル放電回路のそれぞれに電力源が設けられているものである。   The switchgear according to the present invention includes a switch unit that can be opened and closed including a movable electrode, a movable shaft that extends from the movable electrode, and a switch unit that is energized by an electric power source and moves the movable shaft by electromagnetic repulsion. An operation mechanism having a coil pair composed of a fixed coil and a movable coil to be opened and closed, and a drive circuit for controlling the opening and closing of the switch unit by controlling a current flowing in the fixed coil and the movable coil. The two coil pairs are configured such that the movable coils are connected back to back via a support plate and fixed to the movable shaft together with the support plate, and the movable coil is sandwiched between the fixed coils. The pair of coil pairs is divided into a fixed coil discharge circuit in which fixed coils are connected in series and a movable coil discharge circuit in which movable coils are connected in series. In which the power source is provided for each of the conductive circuit and a moving coil discharge circuit.

この発明に係る開閉装置によれば、電力源により付勢されて電磁反発力により可動軸を移動させてスイッチ部を開閉させる固定コイルおよび可動コイルからなるコイル対を有する操作機構のコイル対は二対あって、二対のコイル対は、固定コイル同士が直列接続された固定コイル放電回路と、可動コイル同士が直列接続された可動コイル放電回路とに分離され、固定コイル放電回路および可動コイル放電回路のそれぞれに電力源が設けられている。
そのため、簡素な構成で、可動コイルにブレーキをかけることができる。
According to the switchgear according to the present invention, there are two coil pairs of the operating mechanism having the fixed coil and the coil pair composed of the movable coil that are energized by the power source and move the movable shaft by the electromagnetic repulsive force to open and close the switch unit. The two coil pairs are separated into a fixed coil discharge circuit in which the fixed coils are connected in series and a movable coil discharge circuit in which the movable coils are connected in series. Each circuit is provided with a power source.
Therefore, the movable coil can be braked with a simple configuration.

この発明の実施の形態1に係る開閉装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the switchgear which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る開閉装置のアクチュエータ駆動回路を示す結線図である。It is a connection diagram which shows the actuator drive circuit of the switchgear which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る開閉装置の閉極状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the closing state of the switchgear which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る開閉装置におけるパルス電流の時間変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the time change of the pulse current in the switchgear which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る開閉装置のアクチュエータ駆動回路における磁界・電流方向を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the magnetic field and electric current direction in the actuator drive circuit of the switchgear which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る開閉装置のアクチュエータ駆動回路における磁界・電流方向を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the magnetic field and electric current direction in the actuator drive circuit of the switchgear which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る開閉装置の閉極状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the closing state of the switchgear which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る開閉装置のアクチュエータ駆動回路を示す結線図である。It is a connection diagram which shows the actuator drive circuit of the switchgear which concerns on Embodiment 3 of this invention.

以下、この発明に係る開閉装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a switchgear according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る開閉装置を示す概略構成図である。図1において、開閉装置の外板である固定板16に固定された固定電極1は、この固定電極1に対向する可動電極2と開極または閉極できるようになっており、スイッチ部3を構成している。なお、スイッチ部3は、開極または閉極の消弧性をよくするために、真空バルブ4に収納されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a schematic configuration diagram showing a switchgear according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a fixed electrode 1 fixed to a fixed plate 16 that is an outer plate of the switchgear can be opened or closed with a movable electrode 2 facing the fixed electrode 1. It is composed. Note that the switch unit 3 is housed in the vacuum valve 4 in order to improve the arc extinguishing performance of opening or closing.

固定電極1および可動電極2には、それぞれ固定側端子14および可動側端子15が設けられ、電路とスイッチ部3との接続を可能としている。また、可動電極2には、可動軸5が取り付けられており、可動軸5は、外部との絶縁を保つため間に絶縁ロッド8が挿入され、可動軸5のスイッチ部3側が充電部6、その反対側が無充電部7となっている。   The fixed electrode 1 and the movable electrode 2 are respectively provided with a fixed side terminal 14 and a movable side terminal 15 to enable connection between the electric circuit and the switch unit 3. In addition, a movable shaft 5 is attached to the movable electrode 2, and an insulating rod 8 is inserted between the movable shaft 5 to maintain insulation from the outside, and the charging portion 6 is connected to the switch portion 3 side of the movable shaft 5. The opposite side is a no-charge part 7.

可動軸5の無充電部7には、軸方向に垂直に介挿板20が固定され、その両面に開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bが固定されている。なお、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bは、剛性を上げるために、可動軸5にも固定されている。   An insertion plate 20 is fixed to the non-charging portion 7 of the movable shaft 5 perpendicular to the axial direction, and the opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b are fixed to both surfaces thereof. The opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b are also fixed to the movable shaft 5 in order to increase rigidity.

また、開極用可動コイル10aに対向して、開極用固定コイル11が開極コイル固定板17に固定されており、この開極用固定コイル11と開極用可動コイル10aとから、磁界が発生して相互に作用する。   Further, the opening fixed coil 11 is fixed to the opening coil fixing plate 17 so as to face the opening moving coil 10a, and a magnetic field is generated from the opening fixing coil 11 and the opening moving coil 10a. Occurs and interacts.

また、閉極用可動コイル10bに対向して、閉極用固定コイル12が閉極コイル固定板18に固定されており、同様に、この閉極用固定コイル12と閉極用可動コイル10bとから、磁界が発生して相互に作用する。   In addition, the closing fixed coil 12 is fixed to the closing coil fixing plate 18 so as to face the closing moving coil 10b. Similarly, the closing fixed coil 12 and the closing moving coil 10b Magnetic fields are generated and interact with each other.

また、可動軸5は、開閉装置の閉極または開極を保持する接圧投入開放ばね13にも接続されており、接圧投入開放ばね13は、ばね固定板19に固定されることにより、開極状態または閉極状態を保持する。   Further, the movable shaft 5 is also connected to a contact pressure closing release spring 13 that holds the closing or opening of the switchgear, and the contact pressure closing release spring 13 is fixed to a spring fixing plate 19, Hold the open or closed state.

図2は、この発明の実施の形態1に係る開閉装置のアクチュエータ駆動回路を示す結線図である。図2では、図1に示した開極用可動コイル10a、閉極用可動コイル10b、開極用固定コイル11、閉極用固定コイル12およびこれらにパルス電流を供給する電源の結線を示している。   FIG. 2 is a connection diagram showing an actuator drive circuit of the switchgear according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 2, the opening movable coil 10a, the closing movable coil 10b, the opening fixed coil 11, the closing fixed coil 12 and the connection of the power source for supplying a pulse current thereto are shown in FIG. Yes.

図2において、可動軸5に駆動力を与えてスイッチ部3を開閉させる操作機構を制御するアクチュエータ駆動回路40は、開極のための電力源である開極電力貯蔵器41a、閉極のための電力源である閉極電力貯蔵器41b、半導体素子からなる開極するための開極スイッチ42a、および半導体素子からなる閉極するための閉極スイッチ42bを備えている。   In FIG. 2, an actuator drive circuit 40 that controls an operation mechanism that applies a driving force to the movable shaft 5 to open and close the switch unit 3 includes an opening power storage 41a that is a power source for opening, and for closing. A closed power storage 41b, which is a power source of the semiconductor device, an opening switch 42a for opening the electrode made of a semiconductor element, and a closing switch 42b for closing the electrode made of a semiconductor element.

さらに、アクチュエータ駆動回路40は、開極用固定コイル11および閉極用固定コイル12に並列に接続され、それぞれのコイルに蓄積された電磁エネルギーを放出するダイオード43a、および開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bに並列に接続され、それぞれのコイルに蓄積された電磁エネルギーを放出するダイオード43bを備えている。   Further, the actuator drive circuit 40 is connected in parallel to the opening fixed coil 11 and the closing fixed coil 12, and the diode 43a that releases electromagnetic energy accumulated in each coil, and the opening movable coil 10a and A diode 43b is connected in parallel to the closing movable coil 10b and emits electromagnetic energy accumulated in each coil.

ここで、開極用固定コイル11および閉極用固定コイル12の直列接続を含む直列回路を固定コイル放電回路80aと称し、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bの直列接続を含む直列回路を可動コイル放電回路80bと称する。   Here, a series circuit including a series connection of the opening fixed coil 11 and the closing fixed coil 12 is referred to as a fixed coil discharge circuit 80a, and includes a series connection of the opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b. The series circuit is referred to as a moving coil discharge circuit 80b.

なお、実際に開閉装置を使用する場合には、開極電力貯蔵器41aおよび閉極電力貯蔵器41bに開極または閉極のための電力を供給するために、図2に示されるように、DC電源34が接続される。   When actually using a switchgear, as shown in FIG. 2, in order to supply power for opening or closing to the opening power storage 41a and the closing power storage 41b, A DC power supply 34 is connected.

このように、この発明の実施の形態1に係る開閉装置は、可動電極2を含んで開閉可能なスイッチ部3と、可動電極2から延出した可動軸5と、DC電源34により付勢され、電磁反発力により可動軸5を移動させてスイッチ部3を開閉させる操作機構と、操作機構を制御するアクチュエータ駆動回路40とを備えている。   Thus, the switchgear according to Embodiment 1 of the present invention is energized by the switch unit 3 that can be opened and closed including the movable electrode 2, the movable shaft 5 extending from the movable electrode 2, and the DC power source 34. An operating mechanism that opens and closes the switch unit 3 by moving the movable shaft 5 by an electromagnetic repulsive force, and an actuator drive circuit 40 that controls the operating mechanism are provided.

図3は、この発明の実施の形態1に係る開閉装置の閉極状態を示す説明図である。図3において、スイッチ部3を開閉させる操作機構は、開極用固定コイル11および開極用可動コイル10aで構成された第1コイル対45aと、閉極用固定コイル12および閉極用可動コイル10bで構成された第2コイル対45bとを含んでいる。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing a closed state of the switchgear according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 3, the operating mechanism for opening and closing the switch unit 3 includes a first coil pair 45a composed of a fixed coil for opening 11 and a movable coil for opening 10a, a fixed coil for closing 12, and a movable coil for closing. And a second coil pair 45b composed of 10b.

また、アクチュエータ駆動回路40は、開極用固定コイル11および開極用可動コイル10a、ならびに閉極用固定コイル12および閉極用可動コイル10bからなる二対のコイルに電流を流して、電磁反発力によりスイッチ部3の開閉を制御する。   In addition, the actuator drive circuit 40 causes current to flow through two pairs of coils including the opening fixed coil 11 and the opening movable coil 10a, and the closing fixed coil 12 and the closing movable coil 10b. The opening and closing of the switch unit 3 is controlled by force.

また、第1コイル対45aおよび第2コイル対45bについて、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bは、開極用固定コイル11および閉極用固定コイル12の間に設けられている。   Further, for the first coil pair 45a and the second coil pair 45b, the opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b are provided between the opening fixed coil 11 and the closing fixed coil 12. .

また、第1コイル対45aおよび第2コイル対45bについて、開極用可動コイル10aと閉極用可動コイル10bとは、支持板すなわち介挿板20を介して互いに背中合わせに連結されて介挿板20とともに可動軸5に固定されており、開極用固定コイル11および閉極用固定コイル12によって挟まれるように構成されている。   In addition, with respect to the first coil pair 45a and the second coil pair 45b, the opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b are connected back to back via a support plate, that is, the insertion plate 20, and are inserted. 20 is fixed to the movable shaft 5, and is configured to be sandwiched between the opening fixed coil 11 and the closing fixed coil 12.

次に、図4〜6を参照しながら、この発明の実施の形態1に係る開閉装置の開極動作について説明する。図4は、この発明の実施の形態1に係る開閉装置におけるパルス電流の時間変化を示す説明図であり、横軸が時間を示し、縦軸が電流を示している。また、図5、6は、この発明の実施の形態1に係る開閉装置のアクチュエータ駆動回路における磁界・電流方向を示す説明図である。   Next, the opening operation of the switchgear according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the change over time of the pulse current in the switchgear according to Embodiment 1 of the present invention, where the horizontal axis shows time and the vertical axis shows current. 5 and 6 are explanatory diagrams showing magnetic field / current directions in the actuator drive circuit of the switchgear according to Embodiment 1 of the present invention.

図3に示した閉極状態において、開極スイッチ42aおよび閉極スイッチ42bを同時にオンすると、図4に示されるように、開極電力貯蔵器41aおよび閉極電力貯蔵器41bから、開極スイッチ42aおよび閉極スイッチ42bを通って各コイルにパルス電流が流れ、磁界が発生する。   When the open switch 42a and the close switch 42b are simultaneously turned on in the closed state shown in FIG. 3, as shown in FIG. 4, from the open power storage 41a and the closed power storage 41b, the open switch A pulse current flows to each coil through 42a and the closing switch 42b, and a magnetic field is generated.

ここで、図5において、図4における時刻t=0〜τsecの電流の方向を実線矢印で示し、磁界の方向を中抜き矢印で示す。また、図6において、図4における時刻t=τsec以降の電流の方向を実線矢印で示し、磁界の方向を中抜き矢印で示す。   Here, in FIG. 5, the direction of current at time t = 0 to τsec in FIG. 4 is indicated by a solid arrow, and the direction of the magnetic field is indicated by a hollow arrow. In FIG. 6, the direction of current after time t = τsec in FIG. 4 is indicated by a solid arrow, and the direction of the magnetic field is indicated by a hollow arrow.

図5より、図4における時刻t=0〜τsecにおいて、開極用固定コイル11および開極用可動コイル10a、ならびに閉極用可動コイル10bおよび閉極用固定コイル12それぞれのコイル対に、コイルが発生した磁界の相互作用によって、それぞれ反発力および吸引力が発生し、開極用可動コイル10aは、紙面下向きの方向に引き下げられることが分かる。   5, at time t = 0 to τsec in FIG. 4, the coil pairs of the opening fixed coil 11 and the opening movable coil 10 a, and the closing movable coil 10 b and the closing fixed coil 12 are respectively It can be seen that the repulsive force and the attractive force are generated by the interaction of the generated magnetic fields, respectively, and the opening movable coil 10a is pulled down in the downward direction in the drawing.

また、図6より、図4における時刻t=τsec以降、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bに流れるパルス電流は、通電方向が負方向に切り替わっており、これに伴って、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bが発生する磁界も、時刻t=0〜τsecに対して逆方向となることが分かる。   Further, from FIG. 6, after the time t = τsec in FIG. 4, the energizing direction of the pulse current flowing through the opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b is switched to the negative direction. It can be seen that the magnetic fields generated by the pole moving coil 10a and the closing movable coil 10b are also opposite to the time t = 0 to τsec.

そのため、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bに作用する反発力および吸引力も逆方向となり、可動軸5に作用する力は、スイッチ部3を投入する方向、すなわちブレーキ力として作用することとなる。   For this reason, the repulsive force and the attractive force acting on the opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b are also reversed, and the force acting on the movable shaft 5 acts as a direction in which the switch unit 3 is turned on, that is, as a braking force. It will be.

なお、パルス電流の供給がなくなると、開極用固定コイル11、開極用可動コイル10a、閉極用可動コイル10b、および閉極用固定コイル12に蓄積された電磁エネルギーは、それぞれダイオード43a、43bを通してそれぞれのコイルを循環し、徐々に減衰する。   When the pulse current is not supplied, the electromagnetic energy accumulated in the opening fixed coil 11, the opening movable coil 10a, the closing movable coil 10b, and the closing fixed coil 12 is changed to the diode 43a, Each coil circulates through 43b and gradually attenuates.

このように、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bに作用する開極方向の駆動力を、時刻t=τsec以降、投入方向の駆動力、すなわちブレーキ力に切り替える。これにより、スイッチ部3の開極端において、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bを含む可動軸5の変位速度を低下させ、スイッチ部3が開極した際に生じる衝撃力を緩和することができる。   In this way, the driving force in the opening direction acting on the opening moving coil 10a and the closing moving coil 10b is switched to the driving force in the closing direction, that is, the braking force after time t = τsec. This reduces the displacement speed of the movable shaft 5 including the opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b at the opening extreme of the switch unit 3, and alleviates the impact force generated when the switch unit 3 is opened. can do.

なお、スイッチ部3の開極端において、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bを含む可動軸5の運動量をゼロにすることが好ましい。そこで、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bに作用する開極方向の駆動力と、投入方向の駆動力、すなわちブレーキ力との比を調整することが考えられる。   Note that it is preferable that the momentum of the movable shaft 5 including the opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b be zero at the open extreme of the switch unit 3. Therefore, it is conceivable to adjust the ratio between the driving force in the opening direction acting on the opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b and the driving force in the closing direction, that is, the braking force.

具体的には、開極用固定コイル11や閉極用固定コイル12、開極用可動コイル10a、閉極用可動コイル10bの巻数、巻線径、内径や外径等のコイルパラメータ調整することが挙げられる。   Specifically, the coil parameters such as the number of turns, the winding diameter, the inner diameter, and the outer diameter of the opening fixed coil 11, the closing fixed coil 12, the opening movable coil 10a, and the closing movable coil 10b are adjusted. Is mentioned.

これにより、開極用固定コイル11や閉極用固定コイル12、開極用可動コイル10a、閉極用可動コイル10bを流れる電流の時間幅や振幅、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bを流れる電流の方向が反転するタイミングを変更したり、開極用可動コイル10aや、閉極用可動コイル10b、可動軸5の可動領域を変更したりすることができる。   Thus, the time width and amplitude of the current flowing through the opening fixed coil 11, the closing fixed coil 12, the opening movable coil 10a, and the closing movable coil 10b, the opening movable coil 10a, and the closing movable The timing at which the direction of the current flowing through the coil 10b is reversed can be changed, or the movable region of the opening movable coil 10a, the closing movable coil 10b, and the movable shaft 5 can be changed.

また、開極用固定コイル11および閉極用固定コイル12を含む固定コイル放電回路80aの全インダクタンスL1と、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bを含む可動コイル放電回路80bの全インダクタンスL2との比を約1:2とし、かつ時刻t=τsec、すなわち可動軸5に作用する電磁力が、開極方向の駆動力からブレーキ力に切り替わる時刻において、可動軸5が全ストロークの中点にくるようにしてもよい。   Further, the total inductance L1 of the fixed coil discharge circuit 80a including the opening fixed coil 11 and the closing fixed coil 12 and the entire movable coil discharge circuit 80b including the opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b are all included. The ratio with the inductance L2 is about 1: 2, and at time t = τsec, that is, when the electromagnetic force acting on the movable shaft 5 is switched from the driving force in the opening direction to the braking force, the movable shaft 5 has a full stroke. You may make it come to a midpoint.

この構成によれば、可動軸5には、全ストロークのうち前半は開極方向の駆動力、後半は投入方向の駆動力、すなわちブレーキ力が等しく作用し、スイッチ部3の開極端において、可動軸5の運動量をゼロにすることができる。   According to this configuration, the driving force in the opening direction in the first half and the driving force in the closing direction in the second half, that is, the braking force, are equally applied to the movable shaft 5. The momentum of the shaft 5 can be made zero.

また、開極用固定コイル11および閉極用固定コイル12を含む固定コイル放電回路80aの全インダクタンスL1と、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bを含む可動コイル放電回路80bの全インダクタンスL2との比を約1:1.8とし、上記と同様に、時刻t=τsecにおいて、可動軸5が全ストロークの中点にくるようにしてもよい。   Further, the total inductance L1 of the fixed coil discharge circuit 80a including the opening fixed coil 11 and the closing fixed coil 12 and the entire movable coil discharge circuit 80b including the opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b are all included. The ratio with the inductance L2 may be about 1: 1.8, and the movable shaft 5 may be at the midpoint of the entire stroke at time t = τsec as described above.

この構成によれば、開極方向の駆動力を、投入方向の駆動力、すなわちブレーキ力に対し大きくし、スイッチ部3の開極速度を大きくすることができる。このとき、開極端における可動軸5の運動量をゼロにすることはできない。   According to this configuration, the driving force in the opening direction can be increased relative to the driving force in the closing direction, that is, the braking force, and the opening speed of the switch unit 3 can be increased. At this time, the momentum of the movable shaft 5 at the open extreme cannot be made zero.

しかしながら、例えばオイル式のショックアブソーバ等と組み合わせることにより、衝撃を緩和して可動軸5を静止させることができる。また、電磁力によるブレーキ力によって、可動軸5の速度が十分に低減しているため、ショックアブソーバを速度定格の小さなものにできる。   However, for example, by combining with an oil-type shock absorber or the like, the movable shaft 5 can be made stationary by reducing the impact. In addition, since the speed of the movable shaft 5 is sufficiently reduced by the braking force generated by the electromagnetic force, the shock absorber can have a small speed rating.

また、可動軸5に作用させる電磁力を反転させることを目的として、パルス電流の通電方向が反転するのは、開極用可動コイル10aおよび閉極用可動コイル10bを通るものに限定されず、開極用固定コイル11および閉極用固定コイル12を通るものでもあってもよい。   In addition, for the purpose of reversing the electromagnetic force acting on the movable shaft 5, the direction in which the pulse current is applied is not limited to passing through the opening movable coil 10a and the closing movable coil 10b. It may pass through the fixed coil 11 for opening and the fixed coil 12 for closing.

以上のように、実施の形態1によれば、電力源により付勢されて電磁反発力により可動軸を移動させてスイッチ部を開閉させる固定コイルおよび可動コイルからなるコイル対を有する操作機構のコイル対は二対あって、二対のコイル対は、固定コイル同士が直列接続された固定コイル放電回路と、可動コイル同士が直列接続された可動コイル放電回路とに分離され、固定コイル放電回路および可動コイル放電回路のそれぞれに電力源が設けられている。
そのため、簡素な構成で、可動コイルにブレーキをかけることができる。
As described above, according to the first embodiment, the coil of the operating mechanism having the coil pair including the fixed coil and the movable coil that are energized by the power source and move the movable shaft by the electromagnetic repulsive force to open and close the switch unit. There are two pairs, and the two pairs of coils are separated into a fixed coil discharge circuit in which fixed coils are connected in series and a movable coil discharge circuit in which movable coils are connected in series. A power source is provided in each of the moving coil discharge circuits.
Therefore, the movable coil can be braked with a simple configuration.

実施の形態2.
図7は、この発明の実施の形態2に係る開閉装置の閉極状態を示す説明図である。図7において、開極用可動コイル10a、閉極用可動コイル10b、開極用固定コイル11および閉極用固定コイル12の少なくとも1つに、磁束集中用の磁性体60が組み込まれている。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is an explanatory view showing a closed state of the switchgear according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 7, a magnetic body 60 for concentrating magnetic flux is incorporated in at least one of the opening movable coil 10a, the closing movable coil 10b, the opening fixed coil 11, and the closing fixed coil 12.

この構成によれば、回路のインダクタンスを微調整することができる。具体的には、可動軸5に作用する開極方向の駆動力と、投入方向の駆動力、すなわちブレーキ力との比を容易に調整することができる。なお、この構成は、実施の形態1の構成と組み合わせて適用される。   According to this configuration, the circuit inductance can be finely adjusted. Specifically, the ratio between the driving force in the opening direction acting on the movable shaft 5 and the driving force in the closing direction, that is, the braking force can be easily adjusted. This configuration is applied in combination with the configuration of the first embodiment.

実施の形態3.
図8は、この発明の実施の形態3に係る開閉装置のアクチュエータ駆動回路を示す結線図である。図8において、固定コイル放電回路80aおよび可動コイル放電回路80bには、抵抗素子、誘導性素子および容量性素子の少なくとも1つを含むインピーダンス調整機構70a、70bが直列に接続されている。なお、インピーダンス調整機構は、固定コイル放電回路80aおよび可動コイル放電回路80bの一方のみに接続されてもよい。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a connection diagram showing an actuator drive circuit of the switchgear according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 8, impedance adjustment mechanisms 70a and 70b including at least one of a resistance element, an inductive element, and a capacitive element are connected in series to the fixed coil discharge circuit 80a and the movable coil discharge circuit 80b. The impedance adjustment mechanism may be connected to only one of the fixed coil discharge circuit 80a and the movable coil discharge circuit 80b.

この構成によれば、回路の全インピーダンスを微調整することができる。具体的には、可動軸5に作用する開極方向の駆動力と、投入方向の駆動力、すなわちブレーキ力との比を容易に調整することができる。なお、この構成は、実施の形態1の構成と組み合わせて適用されるが、実施の形態2の構成と組み合わせて適用されてもよい。   According to this configuration, the total impedance of the circuit can be finely adjusted. Specifically, the ratio between the driving force in the opening direction acting on the movable shaft 5 and the driving force in the closing direction, that is, the braking force can be easily adjusted. This configuration is applied in combination with the configuration of the first embodiment, but may be applied in combination with the configuration of the second embodiment.

1 固定電極、2 可動電極、3 スイッチ部、4 真空バルブ、5 可動軸、6 充電部、7 無充電部、8 絶縁ロッド、10a 開極用可動コイル、10b 閉極用可動コイル、11 開極用固定コイル、12 閉極用固定コイル、14 固定側端子、15 可動側端子、16 固定板、17 開極コイル固定板、18 閉極コイル固定板、19 固定板、20 介挿板、34 DC電源、40 アクチュエータ駆動回路、41a 開極電力貯蔵器、41b 閉極電力貯蔵器、42a 開極スイッチ、42b 閉極スイッチ、43a、43b ダイオード、45a 第1コイル対、45b 第2コイル対、60 磁性体、70a インピーダンス調整機構、80b 可動コイル放電回路、80a 固定コイル放電回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed electrode, 2 Movable electrode, 3 Switch part, 4 Vacuum valve, 5 Movable shaft, 6 Charging part, 7 Uncharged part, 8 Insulating rod, 10a Opening movable coil, 10b Closing movable coil, 11 Opening Fixed coil, 12 Closed fixed coil, 14 Fixed terminal, 15 Movable terminal, 16 Fixed plate, 17 Opened coil fixed plate, 18 Closed coil fixed plate, 19 Fixed plate, 20 Interposal plate, 34 DC Power supply, 40 Actuator drive circuit, 41a Open power storage, 41b Closed power storage, 42a Open switch, 42b Close switch, 43a, 43b Diode, 45a First coil pair, 45b Second coil pair, 60 Magnetic Body, 70a impedance adjustment mechanism, 80b movable coil discharge circuit, 80a fixed coil discharge circuit.

Claims (6)

可動電極を含んで開閉可能なスイッチ部と、
前記可動電極から延出する可動軸と、
電力源により付勢されて電磁反発力により前記可動軸を移動させて前記スイッチ部を開閉させる固定コイルおよび可動コイルからなるコイル対を有する操作機構と、
前記固定コイルおよび前記可動コイルに流れる電流を制御して前記スイッチ部の開閉を制御する駆動回路と、を備え、
前記操作機構の前記コイル対は二対あって、
前記二対のコイル対は、前記可動コイル同士が支持板を介して背中合わせに連結されて前記支持板とともに前記可動軸に固定されており、前記可動コイルが前記固定コイルによって挟まれるように構成され、
前記二対のコイル対は、前記固定コイル同士が直列接続された固定コイル放電回路と、前記可動コイル同士が直列接続された可動コイル放電回路とに分離され、前記固定コイル放電回路および前記可動コイル放電回路のそれぞれに前記電力源が設けられている
開閉装置。
A switch part that can be opened and closed including a movable electrode;
A movable shaft extending from the movable electrode;
An operating mechanism having a coil pair consisting of a stationary coil and a movable coil that is energized by a power source and moves the movable shaft by electromagnetic repulsive force to open and close the switch unit;
A drive circuit that controls the opening and closing of the switch unit by controlling the current flowing through the fixed coil and the movable coil,
There are two pairs of coils of the operating mechanism,
The two coil pairs are configured such that the movable coils are connected back to back via a support plate and fixed to the movable shaft together with the support plate, and the movable coil is sandwiched between the fixed coils. ,
The two pairs of coils are separated into a fixed coil discharge circuit in which the fixed coils are connected in series and a movable coil discharge circuit in which the movable coils are connected in series, and the fixed coil discharge circuit and the movable coil A switchgear in which the power source is provided in each of the discharge circuits.
前記固定コイル放電回路の全インピーダンス、および前記可動コイル放電回路の全インピーダンスは、前記固定コイルおよび前記可動コイルに電流が流れた際に、前記スイッチ部の前記可動電極に加えられる接点移動方向の運動量と、その逆方向の運動量との絶対値が、互いに等しくなるように調整されている
請求項1に記載の開閉装置。
The total impedance of the fixed coil discharge circuit and the total impedance of the movable coil discharge circuit are the momentum in the contact moving direction applied to the movable electrode of the switch unit when a current flows through the fixed coil and the movable coil. The opening / closing device according to claim 1, wherein absolute values of the momentum and the momentum in the opposite direction are adjusted to be equal to each other.
前記固定コイル放電回路の全インダクタンスと、前記可動コイル放電回路の全インダクタンスとの比が、1:1.8である
請求項1または請求項2に記載の開閉装置。
The switchgear according to claim 1 or 2, wherein a ratio between a total inductance of the fixed coil discharge circuit and a total inductance of the movable coil discharge circuit is 1: 1.8.
前記固定コイル放電回路の全インダクタンスと、前記可動コイル放電回路の全インダクタンスとの比が、1:2である
請求項1または請求項2に記載の開閉装置。
The switchgear according to claim 1 or 2, wherein a ratio of a total inductance of the fixed coil discharge circuit to a total inductance of the movable coil discharge circuit is 1: 2.
前記二対のコイル対の少なくとも1つに、インダクタンス調整用の磁性体を設けた
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の開閉装置。
The switchgear according to any one of claims 1 to 4, wherein an inductance adjusting magnetic body is provided in at least one of the two pairs of coils.
前記固定コイル放電回路および前記可動コイル放電回路の少なくとも一方に、抵抗素子、誘導性素子および容量性素子の少なくとも1つを含むインピーダンス調整機構を直列接続した
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の開閉装置。
The impedance adjustment mechanism including at least one of a resistance element, an inductive element, and a capacitive element is connected in series to at least one of the fixed coil discharge circuit and the movable coil discharge circuit. The switchgear according to item 1.
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