(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定電極と、該固定電極と対向して閉位置または開位置に動作する可動電極と、リレーと、可動電極を閉位置に移動するための投入回路と、可動電極を開位置に移動するためのトリップ回路とを備える開閉器の操作方法であって、
閉路時には投入指令の入力により前記リレーが励磁され、
該リレーの励磁後に前記投入回路が励磁されることで前記可動電極が閉位置に動作し、
前記可動電極が閉位置である場合には、前記リレーは常時励磁され、
開路時には前記投入指令の解除により前記リレーの励磁が解除され、
該リレーの励磁解除後に前記トリップ回路が励磁されることで前記可動電極が開位置に動作し、
前記開閉器は更に、電源と前記投入回路の間に配置されるａ接点と、電源と前記トリップ回路の間に配置されるｂ接点とを備えており、
前記リレーが励磁されると、同じタイミングで前記ａ接点がＯＮかつ前記ｂ接点がＯＦＦし、
該ａ接点がＯＮされることで前記投入回路が励磁され、
前記ｂ接点がＯＮされることで前記トリップ回路が励磁されることを特徴とする開閉器の操作方法。
【請求項２】
請求項１に記載の開閉器の操作方法であって、
前記開閉器は更に、電源と前記投入回路の間に配置される補助スイッチｂ接点と、前記可動電極を動作させる操作力を発生する操作装置を備えており、
前記ａ接点がＯＮされることで前記投入回路が励磁されて前記可動電極が閉位置に動作した後、前記補助スイッチｂ接点をＯＦＦすることで前記投入回路の励磁を解除すると共に、前記可動電極は前記操作装置の保持力で閉状態を維持することを特徴とする開閉器の操作方法。
【請求項３】
固定電極と、該固定電極と対向して閉位置または開位置に動作する可動電極と、電源と、ＯＮ／ＯＦＦ切り替え可能な投入指令と、リレーと、可動電極を閉位置に移動するための投入回路と、可動電極を開位置に移動するためのトリップ回路と、
前記電源と前記投入回路の間に配置され、前記リレーが励磁されるとＯＮし、励磁が解除されるとＯＦＦするａ接点と、
前記電源と前記トリップ回路の間に配置され、前記リレーが励磁されるとＯＦＦし、励磁が解除されるとＯＮするｂ接点とを備える開閉器であって、
前記リレーは前記投入指令がＯＮ時には前記電源の電力により励磁され、前記リレーが励磁されると、同じタイミングで前記ａ接点がＯＮかつ前記ｂ接点がＯＦＦすることを特徴とする開閉器。
【請求項４】
固定電極と、該固定電極と対向して閉位置または開位置に動作する可動電極と、第１の電源と、第２の電源と、ＯＮ／ＯＦＦ切り替え可能な投入指令と、リレーと、可動電極を閉位置に移動するための投入回路と、可動電極を開位置に移動するためのトリップ回路と、
前記第１の電源と前記投入回路の間に配置され、前記リレーが励磁されるとＯＮし、励磁が解除されるとＯＦＦするａ接点と、
前記第２の電源と前記トリップ回路の間に配置され、前記リレーが励磁されるとＯＦＦし、励磁が解除されるとＯＮするｂ接点とを備える開閉器であって、
前記リレーは前記投入指令がＯＮ時には前記電源の電力により励磁され、前記リレーが励磁されると、同じタイミングで前記ａ接点がＯＮかつ前記ｂ接点がＯＦＦすることを特徴とする開閉器。
【請求項５】
請求項４に記載の開閉器であって、前記第２の電源は蓄電源であることを特徴とする開閉器。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれか一つに記載の開閉器であって、該開閉器は、前記可動電極及び前記固定電極を真空バルブ内に収納すると共に、電流の遮断性能を備える真空遮断器であることを特徴とする開閉器。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれか一つに記載の開閉器であって、
更に電磁石と、前記可動電極の開位置を維持する永久磁石と、コンデンサを有する電磁操作装置と、
該電磁操作装置と前記可動電極とを接続するリンク機構とを備えることを特徴とする開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉器または開閉器の操作方法に関するものであり、特に投入時には投入指令を出し続けるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型外航船の電源設備は、荷役設備容量の増大、冷凍貨物の増加などによって、ＬＮＧ船・コンテナ船ともに船内需要電力が増大し、高電圧化が急速に進んでおり、電源設備に設置される開閉器は高圧化している。
【０００３】
ここで、開閉器の操作機構として例えば特許文献１に記載されたものがある。該特許文献１では、その遮断部を開閉操作するために、電磁石から発生した電磁力に伴う駆動力を、リンク機構を介して遮断部に伝達する電磁操作装置を用いている。そして、上記電磁石を駆動するに際して、電磁石のコイルを励磁するための電力を蓄積するコンデンサと、開閉器に対する投入指令または開極指令に応答してコンデンサから電磁石コイルに供給する電流の通電方向を制御する制御基板とを設け、電磁石を安定に動作させることが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１７０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した開閉器の操作を含め、一般的に、投入時には投入指令、開極時には開極指令を受け各々操作がされる。即ち、投入しようとする際に投入指令を出し、投入完了後から開極しようとするまでの間は、特段投入指令も開極指令も出されない。そして、開極しようとする際には開極指令が別途出される。
【０００６】
また、投入及び開極状態は電源がなくても保持され、例えば上述した電磁操作装置では投入状態を永久磁石で保持し、開極状態をばねで保持しているものである。
【０００７】
しかし、上記の手法によれば、開極指令を出さなければ開極動作が行われず、何らかの原因により開極指令に異常が生じた場合、開極動作が適切に行われない恐れがある。
【０００８】
そこで本発明では、より確実に開極動作を行える開閉器の操作方法を提供することを第１の目的とする。また、より確実に開極動作を行える開閉器を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係る開閉器の操作方法は、固定電極と、該固定電極と対向して閉位置または開位置に動作する可動電極と、リレーと、可動電極を閉位置に移動するための投入回路と、可動電極を開位置に移動するためのトリップ回路とを備える開閉器の操作方法であって、閉路時には投入指令の入力により前記リレーが励磁され、該リレーの励磁後に前記投入回路が励磁されることで前記可動電極が閉位置に動作し、前記可動電極が閉位置である場合には、前記リレーは常時励磁され、開路時には前記投入指令の解除により前記リレーの励磁が解除され、該リレーの励磁解除後に前記トリップ回路が励磁されることで前記可動電極が開位置に動作し、前記開閉器は更に、電源と前記投入回路の間に配置されるａ接点と、電源と前記トリップ回路の間に配置されるｂ接点とを備えており、前記リレーが励磁されると、同じタイミングで前記ａ接点がＯＮかつ前記ｂ接点がＯＦＦし、該ａ接点がＯＮされることで前記投入回路が励磁され、前記ｂ接点がＯＮされることで前記トリップ回路が励磁されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る開閉器は、固定電極と、該固定電極と対向して閉位置または開位置に動作する可動電極と、電源と、ＯＮ／ＯＦＦ切り替え可能な投入指令と、リレーと、可動電極を閉位置に移動するための投入回路と、可動電極を開位置に移動するためのトリップ回路と、前記電源と前記投入回路の間に配置され、前記リレーが励磁されるとＯＮし、励磁が解除されるとＯＦＦするａ接点と、  前記電源と前記トリップ回路の間に配置され、前記リレーが励磁されるとＯＦＦし、励磁が解除されるとＯＮするｂ接点とを備える開閉器であって、前記リレーは前記投入指令がＯＮ時には前記電源の電力により励磁され、前記リレーが励磁されると、同じタイミングで前記ａ接点がＯＮかつ前記ｂ接点がＯＦＦすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、より確実に開極動作を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係る遮断器の側面図である。
【図２】実施例１に係る投入・トリップ回路図（Ｔ６）である。
【図３】実施例１に係る投入・トリップ回路のタイムチャートである。
【図４】実施例１に係る投入・トリップ回路図（Ｔ３）である。
【図５】実施例２に係る投入・トリップ回路図である。
【図６】実施例３に係る電磁操作装置を用いた真空遮断器の側面図である。
【図７】実施例３に係る電磁操作装置の一部断面で示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。尚、以下詳述する具体的な実施態様は、発明の内容を当該具体的内容に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明を満たす限りにおいて種々の態様に変形が可能であることは言うまでもない。
【実施例１】
【００１４】
実施例１について図１ないし図４を用いて説明する。
【００１５】
図１に示す様に、本実施例に係る遮断器１は、筺体１０と、筺体１０内に収納される操作装置２と、図示を省略するが、固定電極と、該固定電極に対向して配され、固定電極に対して開位置と閉位置を切り替える可動電極とを備える遮断部４と、操作装置２と遮断部４とを接続するリンク機構３とから構成される。
【００１６】
遮断部４内の可動電極の開閉動作は、リンク機構３を介し、操作装置２にて操作する。操作装置２は、開閉を制御するための制御装置を備え、また、遮断器１の投入及び開極状態を保持するための機構を備えている。
【００１７】
図２に示す様に、本実施例に係るＯＦＦトリップ回路は、制御電源ＰＮと、遮断器１の補助スイッチａ接点２２ａ及びｂ接点２２ｂと、可動電極を開から閉位置に移動するための指令を出力する投入回路５１と、可動電極を閉から開位置に移動するための指令を出力するトリップ回路５２と、ＯＮ／ＯＦＦ切り替え可能な投入指令５３と、リレー５５と、リレーに追従して動作するリレーａ接点５５ａ及びリレーｂ接点５５ｂから構成される。補助スイッチａ接点２２ａは、制御電源ＰＮとトリップ回路５２の間に配置され、リレーｂ接点５５ｂと直列で、かつ制御電源ＰＮ側に配置される。補助スイッチｂ接点２２ｂは、制御電源ＰＮと投入回路５１の間に配置され、リレーａ接点５５ａと直列で、かつ制御電源ＰＮ側に配置される。後述する様に、補助スイッチａ接点２２ａ及び補助スイッチｂ接点２２ｂは、遮断部４の可動電極の移動に追従して動作する。
【００１８】
図３を用いて、図２に示す開路内部材の動作について時間毎（Ｔ１〜Ｔ６）に以下説明する。Ｔ１〜Ｔ３は投入動作に対応し、Ｔ３の状態で投入状態が維持される。Ｔ４〜Ｔ６は開極動作に対応し、Ｔ６の状態で開状態が維持される。図２に示す状態はＴ６の状態である。Ｔ６の状態では、投入指令５３、リレーａ接点５５ａ及び補助スイッチａ接点２２ａはＯＦＦ、リレーｂ接点５５ｂ及び補助スイッチｂ接点２２ｂはＯＮ状態にある。
【００１９】
＜投入動作＞
［Ｔ１］初めにＴ６の状態から、投入指令５３がＯＮされる。これにより、電源ＰＮからの電力がリレー５５に加わり、励磁される。
［Ｔ２］リレー５５が励磁された後、所定の時間（Ｔ２−Ｔ１）後に、リレー５５の励磁状態に追従して動作するリレーａ接点５５ａがＯＮし、リレーｂ接点５５ｂがＯＦＦする。リレーａ接点５５ａがＯＮすることで、投入回路５１に電源ＰＮからの電力が加わってＯＮとなり、操作装置２が投入動作を開始する。
［Ｔ３］投入動作が完了し、遮断器１が投入状態となると、遮断部４の可動電極の移動に追従して動作する補助スイッチａ接点２２ａがＯＮ、補助スイッチｂ接点２２ｂがＯＦＦとなる。補助スイッチｂ接点２２ｂがＯＦＦとなることで、投入回路５１がＯＦＦとなる。遮断器１は操作装置２の保持機構にて投入状態を保持する。Ｔ３の状態における回路図を図４に示す。
【００２０】
＜開極動作＞
続いて開極動作について説明する。
［Ｔ４］Ｔ３の状態から投入指令５３がＯＦＦすると、リレー５５は励磁されなくなる。
［Ｔ５］リレー５５が励磁されなくなった後、所定の時間（Ｔ５−Ｔ４）後に、リレー５５の励磁状態に追従して動作するリレーａ接点５５ａはＯＦＦ、リレーｂ接点５５ｂがＯＮとなる。リレーｂ接点５５ｂがＯＮすることで、トリップ回路５２がＯＮとなり、操作装置２が開極動作を開始する。
［Ｔ６］遮断器１が開極状態となると、遮断部４の可動電極の移動に追従して動作する補助スイッチａ接点２２ａはＯＦＦ、補助スイッチｂ接点２２ｂがＯＮとなり、トリップ回路５２がＯＦＦとなる。
【００２１】
本実施例によれば、開極指令を出さずとも投入時に常時ＯＮ状態にあった投入指令がＯＦＦになることで開極動作を行えるので、より確実に開極動作を行うことが可能になる。よって、安全性及び信頼性を向上させることができる。
【００２２】
本実施例によれば、投入指令５３をＯＮすることにより励磁されるリレー５５を設けることでより確実に開極動作を行える様になり、簡素な構造で、安全性及び信頼性を向上させることができる。
【００２３】
また、投入指令５３をＯＮすることにより励磁されるリレー５５に追従して動作するリレーｂ接点５５ｂがＯＦＦした後に、遮断器１が投入する様にすることで（Ｔ２＜Ｔ３）、制御回路の安全性及び信頼性を向上させることが可能になる。
【実施例２】
【００２４】
実施例２について図５を用いて説明する。尚、上記実施例１と重複する箇所についてはその説明を省略する。
【００２５】
本実施例では、投入回路５１ａとトリップ回路５２ｂとを異なる電源によって動作させる様にしている。即ち、投入回路５１ａについては実施例１同様、制御電源を用いるが、トリップ回路５２ｂについては別のトリップ用電源６１を設けている。
【００２６】
本実施例に示す様に、トリップさせるためのトリップ用電源６１を制御電源ＰＮと別けて設置することも可能であり、トリップ用電源６１を制御電源ＰＮと別けて設置することで、制御電源ＰＮがダウンしても開極動作を行えるようになり、回路の信頼性が向上する。
【００２７】
更にトリップ用電源６１としてコンデンサや蓄電池と言った蓄電源を用いれば、系統の制御電源が停電した時でも開極動作を行うことができ、更に信頼性が向上する。
【００２８】
また、トリップ指令５４によるトリップ回路５２をＯＮする従来の回路を並列して設けることは可能であることは言うまでもない。
【００２９】
また、上記各実施例では、操作装置２によって遮断器１の投入状態を保持しているが、遮断器１が投入状態保持機構を有しておらず、投入指令５３が投入回路５１に流れ続けることで電気的に遮断器１の投入状態保持を行うことも可能である。この場合、投入指令５３と投入回路５１の間の遮断器の補助スイッチｂ接点２２ｂを取り除くことが可能となり、装置の構造の簡素化を図ることができる。
【実施例３】
【００３０】
実施例３について図６及び図７を用いて説明する。尚、上記各実施例と重複する箇所についてはその説明を省略する。
【００３１】
真空遮断器１は、操作装置に電磁操作装置２０を用い、遮断部に真空バルブ４１から構成される。真空バルブ４１は固定電極４１ａと可動電極４１ｂを備え、リンク機構３を介し、電磁操作装置２０で発生する操作力にて可動電極４１ｂを操作する。電磁操作装置２０は、電磁石２１と、補助スイッチ２２と、制御コネクタ２３と、コンデンサ２４と、制御基板２５と、トリップばね２６より構成され、更に電磁石２１は、永久磁石２１１と、コイル２１２と、可動ロッド２１３と、可動側プランジャ２１４と、固定側プランジャ２１５とを備えている。
【００３２】
電磁操作装置２０の動作について説明する。電磁操作装置２０は、制御コネクタ２３より制御電源ＰＮを入力し、制御基板２５を介しコンデンサ２４を充電する。投入動作は、投入指令５３が入力されると、コンデンサ２４よりコイル２１２を永久磁石２１１の磁束と同一方向に励磁するように電流が流れ、可動側プランジャ２１４を固定側プランジャ２１５まで動作させ投入する。この時、トリップばね２６を畜勢する。投入状態は、永久磁石２１１の吸引力により保持される。無論、本実施例においても遮断器１が投入状態保持機構を有しておらず、投入指令５３が投入回路５１に流れ続けることで電気的に遮断器１の投入状態保持を行うことも可能である。
【００３３】
トリップ指令が入力されると、コンデンサ２４よりコイル２１２を永久磁石２１１の磁束と逆方向に励磁するように電流が流れ、畜勢してたトリップばね２６にて可動側プランジャ２１４を固定側プランジャ２１５から引き離すことで開極する。開極状態は、トリップばね２６により保持される。
【００３４】
電磁操作装置２０は、コンデンサ２４に蓄えたエネルギーで動作するため、消費電力を抑えられる。この電磁操作装置を用いた真空遮断器においても、前述した回路にてＯＦＦトリップ遮断器を実現でき、また、コンデンサ２４を電源としているため、ＯＦＦトリップ用に別途電源を設置しなくても系統の制御電源が停電した時でもＯＦＦトリップすることができ、信頼性が向上する。
【００３５】
尚、上記各実施例ではいずれも真空絶縁する場合について説明したが、本発明自体は、開閉器の気中絶縁・真空絶縁・ガス絶縁等特定の絶縁方式ではならないという制約がないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３６】
１  遮断器
２  操作装置
３  リンク機構
４  遮断部
１０  筺体
２０  電磁操作装置
２１  電磁石
２２  補助スイッチ
２２ａ  補助スイッチａ接点
２２ｂ  補助スイッチｂ接点
２３  コネクタ
２４  コンデンサ
２５  制御基板
４１  真空バルブ
４１ａ  固定電極
４１ｂ  可動電極
５１  投入回路
５２  トリップ回路
５３  投入指令
５４  トリップ指令
５５  リレー
５５ａ  リレーａ接点
５５ｂ  リレーｂ接点
６１  トリップ用電源
２１１  永久磁石
２１２  コイル
２１３  可動ロッド
２１４  可動側プランジャ
２１５  固定側プランジャ
【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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