(57)【要約】【課題】断路器と接地開閉器で動作角度または動作量が異なる場合でも、三位置の制御が容易な開閉器用操作装置を提供する。【解決手段】開閉器用操作装置は、正回転および負回転が可能なモータ５と、モータ５によって駆動される駆動軸６と、駆動軸６によって駆動される駆動側間欠歯車８と、駆動側間欠歯車８によって駆動される従動側間欠歯車１０と、従動側間欠歯車１０に固定されて開閉器の接点を駆動する主軸１１と、主軸１１に固定されて回転する断路器用ロックカム１９ａおよび接地開閉器用ロックカム１９ｂと、断路器用ロックカム１９ａおよび接地開閉器用ロックカム１９ｂに対して係合・離脱可能で、係合するときに主軸１１の所定範囲の回転を阻止可能な断路器用ロックピン５２ａおよび接地開閉器用ロックピン５２ｂと、を有する。【選択図】図１
2011146199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断路器と接地開閉器で異なる動作角またはストロークの三位置構造を有する開閉器の接点を動作させる開閉器用操作装置において、
供給電源の切り替えによって正回転および負回転が可能なモータと、
前記モータによって回転駆動される駆動軸と、
前記駆動軸によって回転駆動される駆動側間欠歯車と、
前記駆動側間欠歯車と噛み合うことによって回転駆動される従動側間欠歯車と、
前記従動側間欠歯車に固定されて前記従動側間欠歯車とともに回転して前記開閉器の接点を駆動する主軸と、
前記主軸に固定されて該主軸とともに回転する断路器用ロックカムと、
前記主軸に固定されて該主軸とともに回転する接地開閉器用ロックカムと、
前記断路器用ロックカムに対して係合・離脱可能で、係合するときに前記主軸の所定範囲の回転を阻止可能な断路器用ロックピンと、
前記接地開閉器用ロックカムに対して係合・離脱可能で、係合するときに前記主軸の所定範囲の回転を阻止できる接地開閉器用ロックピンと、
を有することを特徴とする開閉器用操作装置。
【請求項２】
前記駆動側間欠歯車は駆動側間欠歯車軸に固定されて駆動側間欠歯車軸とともに回転可能であって、
前記駆動側間欠歯車軸にモータリミットスイッチカムが固定され、
前記モータリミットスイッチカムに係合して、前記駆動側間欠歯車軸の回転角度に応じて前記モータの回転を止める信号を出す複数個のモータリミットスイッチが配置されていること、
を特徴とする請求項１に記載の開閉器用操作装置。
【請求項３】
前記モータリミットスイッチは、断路器および接地開閉器の「切」状態に対応して信号を出す第１のモータリミットスイッチと、断路器の「入」状態に対応して信号を出す第２のモータリミットスイッチと、前記接地開閉器の「接地」状態に対応して信号を出す第３のモータリミットスイッチとを備えていること、を特徴とする請求項２に記載の開閉器用操作装置。
【請求項４】
前記第１、第２および第３のモータリミットスイッチは、前記駆動側間欠歯車軸の方向に並んで互いに固定されて配置されていること、を特徴とする請求項３に記載の開閉器用操作装置。
【請求項５】
前記駆動軸の回転を減速して前記駆動側間欠歯車軸を回転駆動する遊星歯車をさらに有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の開閉器用操作装置。
【請求項６】
前記電動機の停止時に前記駆動軸を手動で回転させることができる手動操作軸と、
前記手動操作軸に着脱可能であって、前記手動操作軸を手動で回転させることができる手動ハンドルと、
前記手動操作軸と手動ハンドルとが係合しているときのその係合を維持する手動操作ハンドル抜け防止機構と、
をさらに有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の開閉器用操作装置。
【請求項７】
前記電動機の停止時に前記駆動軸を手動で回転させることができる手動操作軸と、
前記手動操作軸に着脱可能であって、前記手動操作軸を手動で回転させることができる手動ハンドルと、
を有し、
前記モータはモータ軸を備え、前記駆動軸は、歯車を介して、前記手動操作軸または前記モータ軸によって回転駆動されるように構成されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の開閉器用操作装置。
【請求項８】
前記モータを切り替える切り替えスイッチと、
前記手動操作軸と手動ハンドルとが離れているときに、所定の条件の下で前記手動操作軸と手動ハンドルとの係合を阻止するように閉じ、開いているときには前記切り替えスイッチの切り替えを阻止するシャッターと、
をさらに有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の開閉器用操作装置。
【請求項９】
前記駆動側間欠歯車軸の回転角度に応じて前記モータの回転を止める信号を出す少なくとも１個のモータリミットスイッチが配置されていて、
前記供給電源に対して並列に接続された制動抵抗を備え、前記モータリミットスイッチが動作したときに前記モータを発電機として前記制動抵抗に電流を流してモータに制動トルクを発生させるように構成した回路をさらに有すること、
を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の開閉器用操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、断路器と接地開閉器で異なる動作角またはストロークの三位置構造を有する開閉器の接点を動作させる開閉器用操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変電設備に使用するガス絶縁開閉装置では、断路器の主接点と作業用接地開閉器の主接点を共有化し、機器を縮小化した開閉装置が多く使用されている。そのガス絶縁開閉装置は、断路器、接地開閉器などの二つの開閉器を一つの操作装置で開閉操作し、「入」、「切」、「接地」の三つの主接点位置を制御できるよう、三位置開閉器用操作装置が用いられている。
【０００３】
一方、社団法人電気学会電気規格調査会のＪＥＣ２３１０−２００３等の規格上、断路器の極間は接地開閉器の極間に比べ、１１５％の絶縁性能を有することが求められている。そこで、断路器、接地開閉器の動作角度または動作量を変えた操作装置が求められている。
【０００４】
図８は従来用いられている三位置の制御が可能な開閉器用操作装置の構造を示す。断路器および接地開閉器の「入」操作時は、「切」位置を保持するキャッチ４０ａ、４０ｂをキャッチコイル４１ａまたは４１ｂが励磁することで開放し、ローラフォロア３８がキャッチ４０ａまたは４０ｂから動作可能となる。
【０００５】
電動操作の場合、モータ５の駆動力が操作軸１ｂに入力され、歯車４からチェーン４３を介して歯車３に伝わり、駆動軸６を回転させ、キーなどで結合した駆動側ウォーム歯車３５を回転させる。駆動側ウォーム歯車３５の駆動力は、従動側ホイール歯車３６を介して減速し、キーなどで結合した主軸１１を駆動し、指令のあった回転方向にガス中の主接点を回転させる。これにより、可動側接触子を断路器用固定接触部や接地開閉器用固定接触部に挿入し、通電が可能となる。
【０００６】
従動側ホイール歯車３６とキーで結合している主軸１１は、同軸上にキー結合しているイタ３７を回転させ、イタ３７上に固定しているローラフォロア３８がストッパー３９に当たり適正角度以上に動作しないようになっている。また、リミットカム４２がそれぞれ個別に固定しているリミットスイッチ１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂに当たり、モータ５の電源を切ることで、動作が完了するよう構成されている。
【０００７】
「切」操作時も、「入」操作時と同様にして駆動力を伝達し動作する。ただし、「切」操作時には、「切」位置における機構ロックとして、ローラフォロア３８がキャッチ４０ａ、４０ｂに当たってロックされ、適正角度以上に動作しないようになっている。
【０００８】
手動の場合は、シャッター２１ａまたは２１ｂを開き、手動ハンドル２９を用いて、操作軸１ａまたは１ｂに嵌合させ回転する。駆動軸６より先の駆動力の伝達は電動操作と同様に動作する。また、断路器用手動操作軸１ａと接地開閉器用手動操作軸１ｂの二つの手動操作軸を個別に設けてあり、手動ハンドル２９を一旦引き抜かないと、次の動作ができない構成になっている。たとえば、開いていたシャッター２１ａまたは２１ｂが閉じてインターロックが構成されると、インターロックコイル２３ａ、２３ｂによりシャッター２１ａ、２１ｂがロックされ、断路器切動作後、続けて接地入動作等ができない構成となっている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００９】
さらに、従来から断路器、接地開閉器の動作角または動作量をほぼ同じにした三位置の制御機構として、溝カム軸（たとえば、特許文献２参照）や、凹部を有したカム板（たとえば、特許文献３参照）、間欠歯車（たとえば、特許文献４参照）、ゼネバ機構（たとえば、特許文献５参照）等が用いられている例もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−２０８８３７号公報
【特許文献２】特開２００５−５０６１３号公報
【特許文献３】特開２００３−２２７３５号公報
【特許文献４】特開２００２−１５０８９７号公報
【特許文献５】特開平５−５４７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述のような従来の開閉器用操作装置には以下に述べるような課題がある。すなわち、従来の三位置の制御可能な断路器と接地開閉器で動作角度または動作量が異なる開閉器用操作装置は、伝達効率が悪いので、その分モータの出力や外形が大きくなったり、「切」位置保持解除できるようキャッチおよびキャッチコイルで構成していたが、その構成が複雑になったりしていた。また、モータリミットスイッチは断路器、接地開閉器の「入」状態用、「切」状態用に個別に設けられていたので、カムに対してリミットスイッチの位置を出す組立調整が困難で時間がかかっていた。
【００１２】
そこで、本発明は、断路器と接地開閉器で動作角度または動作量が異なる場合でも、三位置の制御が容易な開閉器用操作装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る開閉器用操作装置は、断路器と接地開閉器で異なる動作角またはストロークの三位置構造を有する開閉器の接点を動作させる開閉器用操作装置において、供給電源の切り替えによって正回転および負回転が可能なモータと、前記モータによって回転駆動される駆動軸と、前記駆動軸によって回転駆動される駆動側間欠歯車と、前記駆動側間欠歯車と噛み合うことによって回転駆動される従動側間欠歯車と、前記従動側間欠歯車に固定されて前記従動側間欠歯車とともに回転して前記開閉器の接点を駆動する主軸と、前記主軸に固定されて該主軸とともに回転する断路器用ロックカムと、前記主軸に固定されて該主軸とともに回転する接地開閉器用ロックカムと、前記断路器用ロックカムに対して係合・離脱可能で、係合するときに前記主軸の所定範囲の回転を阻止可能な断路器用ロックピンと、前記接地開閉器用ロックカムに対して係合・離脱可能で、係合するときに前記主軸の所定範囲の回転を阻止できる接地開閉器用ロックピンと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、断路器と接地開閉器で動作角度または動作量が異なる開閉器でも、三位置の制御が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る開閉器用操作装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の開閉器用操作装置の「切」状態における駆動側間欠歯車と従動側間欠歯車をそれら歯車の軸方向から見た図である。
【図３】図２の開閉器用操作装置の「接地」状態における駆動側間欠歯車と従動側間欠歯車をそれら歯車の軸方向から見た図である。
【図４】図２の開閉器用操作装置の「入」状態における駆動側間欠歯車と従動側間欠歯車をそれら歯車の軸方向から見た図である。
【図５】図１の開閉器用操作装置の断路器接地開閉器用シャッターが閉じている状態におけるシャッターおよび切り替えスイッチなどの状態を示す正面図である。
【図６】図５の開閉器用操作装置の断路器接地開閉器用シャッターが開いている状態におけるシャッターおよび切り替えスイッチなどの状態を示す正面図である。
【図７】図１の開閉器用操作装置のモータの制御回路のシーケンスを示す図である。
【図８】従来の開閉器用操作装置の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明に係る開閉器用操作装置の一実施形態について説明する。ここで、図８に示した従来技術と同じまたは類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１７】
図１は本発明に係る開閉器用操作装置の一実施形態を示す斜視図である。
【００１８】
モータ５は、モータ出力軸５０を有し、図７を参照して後述するように、電気接点の切り替えによって正回転および負回転が可能である。モータ出力軸５０には傘歯車４が固定され、傘歯車４は駆動軸６に固定された傘歯車３と噛み合う。
【００１９】
手動操作軸１の回転軸はモータ出力軸５０と同一直線上に配置されているが別個の軸であり、手動操作軸１には傘歯車２が固定され、駆動軸６に固定された傘歯車３と噛み合う。駆動軸６の方向は、モータ出力軸５０および手動操作軸１の方向に直交している。
【００２０】
駆動軸６には、溝を有するカム２５が取り付けられ、カム２５の溝が、リンク２６およびバネ２７を介して手動ハンドル抜け防止板２８に連結されている。
【００２１】
駆動軸６の回転軸は駆動側間欠歯車軸５１の回転軸と同一直線上にあって、駆動軸６の回転は、遊星歯車７によって減速されて、トルクは増大して、駆動側間欠歯車軸５１に伝達されるように構成されている。
【００２２】
駆動側間欠歯車軸５１には、駆動側間欠歯車８と、断路器入用リミットスイッチカム１２ａと、接地開閉器入用リミットスイッチカム１２ｂと、断路器接地開閉器切用リミットスイッチカム１３とが固定されている。駆動側間欠歯車軸５１の一部の横断面は正六角形状であって、駆動側間欠歯車８の回転中心部および、前記３個のリミットスイッチカム１２ａ、１２ｂ、１３の回転中心部に形成された正六角形の貫通穴に駆動側間欠歯車軸５１の横断面正六角形の部分を貫通させることにより、駆動側間欠歯車８と、３個のリミットスイッチカム１２ａ、１２ｂ、１３とが、駆動側間欠歯車軸５１とともに回転するように構成されている。また、これらの一部の横断面は円形にキー溝を有した形状で、キー結合により、ともに回転するように構成することもできる。
【００２３】
３個のリミットスイッチカム１２ａ、１２ｂ、１３それぞれの当たり面に対向する位置に、断路器入用リミットスイッチ１４ａと、接地開閉器入用リミットスイッチ１４ｂと、断路器接地開閉器切用リミットスイッチ１５とが配置されている。これら３個のリミットスイッチ１４ａ、１４ｂ、１５は、駆動側間欠歯車軸５１の方向に沿って、互いに所定の間隙を保ちながら隣接して並ぶように、リミットスイッチ取り付け板１６に取り付けられている。
【００２４】
駆動側間欠歯車軸５１と平行に主軸１１が配置され、主軸１１に従動側間欠歯車１０が固定されて、駆動側間欠歯車８と従動側間欠歯車１０とが係合する。主軸１１は横断面が正六角形状であって、従動側間欠歯車１０に設けられた正六角形状の貫通穴を貫通することにより、主軸１１と従動側間欠歯車１０とは一緒に回転するように構成されている。
【００２５】
主軸１１にはさらに断路器用ロックカム２０ａと接地開閉器用ロックカム２０ｂが固定されている。断路器用ロックカム２０ａおよび接地開閉器用ロックカム２０ｂそれぞれの外周部に対向する位置に、断路器用ロックピン５２ａ、接地開閉器用ロックピン５２ｂが配置されている。ロックピン５２ａ、５２ｂはそれぞれ、断路器用ロックコイル１９ａ、接地開閉器用ロックコイル１９ｂによって直線的に往復駆動される。
【００２６】
ロックコイル１９ａ、１９ｂが励起されてそれぞれのロックピン５２ａ、５２ｂが対応するロックカム２０ａ、２０ｂに向かって移動すると、対応するロックピン５２ａ、５２ｂとロックカム２０ａ、２０ｂとが係合して、主軸１１の回転が所定の位置で阻止されるようになっている。
【００２７】
ロックコイル１９ａ、１９ｂは切り替えスイッチ１８に接続され、手動操作時の機器操作を切り替えることができる。
【００２８】
手動ハンドル２９は、シャッター２１が開いているときに、手動操作軸１に着脱可能である。手動ハンドル２９が外れているときにシャッター２１が閉じると、手動ハンドル２９を手動操作軸１に係合させることができない。また、手動ハンドル２９と手動操作軸１とが係合しているときに手動ハンドル抜け防止板２８が動作して、手動ハンドル２９の抜けを防止することができる。
【００２９】
駆動側間欠歯車８と従動側間欠歯車１０の係合の仕方を、図２ないし図４を参照して説明する。図２ないし図４は、図１の開閉器用操作装置の駆動側間欠歯車８と従動側間欠歯車１０をそれら歯車の軸方向から見た図であって、図２は「切」状態、図３は「接地」状態、図４は「入」状態を示している。駆動側間欠歯車８には、互いにほぼ対角位置に第１の歯部５５と第２の歯部５６とが形成され、それらの間を連絡する第１の円弧部５７と第２の円弧部５８が形成されている。第１の円弧部５７の中央に突起部であるストッパー９が形成されている。第１の歯部５５と第２の歯部５６の歯数は同じである必要はなく、たとえば、第１の歯部５５の歯数の方が第２の歯部５６の歯数よりも少ない。
【００３０】
従動側間欠歯車１０はその周囲に円弧部６０を有し、円弧部６０の対角位置に第１の凹面部６１を有する。凹面部６１の長さは第２の円弧部５８よりも短い。この凹面部６１をはさんで、駆動側間欠歯車８の第１の歯部５５および第２の歯部５６にそれぞれ噛み合う第３の歯部６２および第４の歯部６３が、従動側間欠歯車１０に形成されている。さらに、従動側間欠歯車１０の第３の歯部６２と円弧部６０との間に第２の凹面部６４が形成され、第４の歯部６３と円弧部６０との間に第３の凹面部６５が形成されている。
【００３１】
図２に示す「切」状態では、駆動側間欠歯車８の第２の円弧部５８と従動側間欠歯車１０の凹面部６１とが対向している。このとき、駆動側間欠歯車８がどちらの向きに回転しても、第２の円弧部５８が従動側間欠歯車１０に対向している間は従動側間欠歯車１０と係合せず、従動側間欠歯車１０は回らない。
【００３２】
図２の状態から駆動側間欠歯車８が時計方向に回転して、駆動側間欠歯車８の第１の歯部５５が従動側間欠歯車１０に対向するようになると、駆動側間欠歯車８の第１の歯部５５と従動側間欠歯車１０の第３の歯部６２とが噛み合って、従動側間欠歯車１０は反時計方向に回される。その後さらに駆動側間欠歯車８が時計方向に回転すると、第１の円弧部５７が従動側間欠歯車１０の円弧部６０に対向するので従動側間欠歯車１０は駆動されなくなり、さらに駆動側間欠歯車８が時計方向に回転すると、ストッパー９が従動側間欠歯車１０の円弧部６０に係合して、駆動側間欠歯車８のさらなる時計方向回転が阻止される。この状態が、図３に示す「接地」状態である。
【００３３】
図３の状態から駆動側間欠歯車８が反時計方向に回転すると、上記とほぼ逆の動作で、従動側間欠歯車１０が時計方向に回転して、図２の「切」状態に戻る。
【００３４】
図２の状態から駆動側間欠歯車８がさらに反時計方向に回転して、駆動側間欠歯車８の第２の歯部５６が従動側間欠歯車１０に対向するようになると、駆動側間欠歯車８の第２の歯部５６と従動側間欠歯車１０の第４の歯部６３とが噛み合って、従動側間欠歯車１０は時計方向に回される。その後さらに駆動側間欠歯車８が反時計方向に回転すると、第１の円弧部５７が従動側間欠歯車１０の円弧部６０とが対向するので従動側間欠歯車１０は駆動されなくなり、さらに駆動側間欠歯車８が反時計方向に回転すると、ストッパー９が従動側間欠歯車１０の円弧部６０に係合して、駆動側間欠歯車８のさらなる回転が阻止される。この状態が図４に示す「入」状態である。
【００３５】
つぎに、図１に示す操作装置の動作について説明する。操作装置内において、モータ５の駆動力が傘歯車４、３を介して駆動軸６に入力され、遊星歯車７にて減速されトルクを増幅し、駆動側間欠歯車８を回転させる。間欠領域では従動側間欠歯車１０へ駆動力は伝わらない。間欠領域を通過し、歯車が噛み合うと従動側間欠歯車１０に駆動力が伝わり、主軸１１を駆動する。これにより、主軸１１に契合しているリミットスイッチカム１２ａ、１２ｂ、１３を回転させ、リミットスイッチ１４ａ、１４ｂ、１５を入り切りし、モータ５の電源を遮断して、動作が完了するよう構成している。
【００３６】
この第１の実施形態の構成上の特徴の一つは、図１に示すように、モータのリミットスイッチ１４ａ、１４ｂ、１５が駆動軸側に配置されていることである。
【００３７】
断路器、接地開閉器共に「切」位置において、連続動作によるオーバーランを防止するため、機構ロックを設けており、他の機器との電気的インターロックが成立していないと、機構ロックコイル１９ａ、１９ｂが励磁して引き込まない。そのため、ロックカム２０ａ、２０ｂに当たり、次の機器の動作ができない構成となっている。さらに、機器との電気的インターロックが成立している場合は、連続して動作ができるようになっている。
【００３８】
また、通常は間欠部を通過して対向側の歯車部までオーバーランし、歯車噛み合い部がストッパーとなるが、「入」操作完了後のオーバーランを防止するため、駆動側間欠歯車８の間欠領域に突起形状を設けストッパー９としている。このストッパー機能により、部品を取り付ける必要がなく、駆動側および従動側共に間欠歯車の歯先以外の箇所で当たる構造となっている。
【００３９】
手動操作時は、シャッター２１を開き、手動ハンドル２９を手動操作軸１に嵌合させ回転操作すると駆動軸６に契合しているカム２５が回転し、カム２５が有している溝に沿って、リンク２６が引き込まれてバネ２７を引き、手動ハンドル抜け防止板２８を押し下げ、手動ハンドル抜け防止板２８が手動ハンドル２９の溝に引っ掛かる。この操作が完了すると、手動ハンドルが抜き差しできるように、カム２５の溝の形状が決められている。
【００４０】
つぎに本実施形態の開閉器用操作装置の切替えスイッチ誤操作防止機構について図５および図６を参照して説明する。ここで、図５は、図１の開閉器用操作装置の断路器接地開閉器用シャッターが閉じている状態におけるシャッターおよび切り替えスイッチなどの状態を示す正面図である。図６は、図５の開閉器用操作装置の断路器接地開閉器用シャッターが開いている状態におけるシャッターおよび切り替えスイッチなどの状態を示す正面図である。
【００４１】
ここに示す構成は、三位置機能を持つ操作装置で手動操作軸が一つの構成である。この構成の操作装置では遠方操作ができるように切替えスイッチを設けている。
【００４２】
図１において、手動操作軸１の手前には、インターロック条件がそろった時に手動操作ハンドル２９が挿入できる位置まで動かせるシャッター２１を備えている。また、インターロック条件がそろった時に限り励磁するインターロックコイル２３を備えている。通常、手動操作軸１が見えないよう目隠し板２４で隠されており、手動ハンドル２９が挿入可能な位置までシャッター２１が開いた時に切替えスイッチ１８を操作できないように、切替えスイッチのつまみ部分をロックする誤操作防止板２２がシャッター２１に取り付けられている。
【００４３】
図５において、インターロック条件が揃うと、インターロックコイル２３が励磁し、インターロックコイル２３のピンがシャッター２１との契合から外れてシャッター２１の開閉軌道から逃げ、シャッター２１が動作可能となり、シャッター２１が開いて、手動ハンドル２９が挿入可能となる。目隠し板２４はピンの動作が正面から見えないように、また、作業者の手で触れられないように隠している。
【００４４】
さらにシャッター２１に取り付けられた誤操作防止板２２により、「入」、「切」、「接地」の三位置のどの位置にあっても、手動ハンドル２９を挿入すれば切替えスイッチ１８は切替え操作不能となる。
【００４５】
つぎに、図１の開閉器用操作装置のモータ５の制御回路について、図７を参照して説明する。図７は、図１の開閉器用操作装置のモータの制御回路のシーケンスを示す図である。
【００４６】
この開閉器用操作装置は三位置開閉器用操作装置であり、「入」操作と「切」操作でモータの回転方向が逆転するように構成されたモータ制御回路を有している。
【００４７】
図７に示すように、モータ５の正極側には、正回転用リレー接点３２１を介して正極側電源（ＰＭ）３０が接続されている。これと並列に、モータ５の正極側には、負回転用リレー接点３３１を介して負極側電源（ＮＭ）３１が接続されている。一方、モータ５の負極側には、正回転用リレー接点３２２を介して負極側電源（ＮＭ）３１が接続されている。これと並列に、モータ５の負極側には、負回転用リレー接点３３２を介して正極側電源（ＰＭ）３０が接続されている。さらに、モータ５の正極側と負極側は、互いに直列に接続された正回転用リレー接点３２ｂ、負回転用リレー接点３３ｂおよび制動抵抗３４を介して、互いに接続されている。
【００４８】
ここで、正回転用リレー接点３２１、３２２、および負回転用リレー接点３３１、３３２はいずれも、動作時に閉となるａ接点である。また、正回転用リレー接点３２ｂおよび負回転用リレー接点３３ｂは、動作時に開となるｂ接点である。
【００４９】
このような回路構成を有するモータ制御回路は以下のように動作する。まず断路器の「入」操作時には、外部からの「入」操作開始信号が入ると、正極側電源３０の端子が「入」操作電圧を印加し、正極側電源３０とモータ５の間に接続された「入」用リレー３２１のａ接点が閉成される。また、制動抵抗３４から負極側電源３１の間に接続されている「入」用リレー３２ｂのｂ接点は開成し、モータ５から負極側電源３１の間に接続されている「入」用リレー３２２のａ接点は閉成し、「入」操作する回路が構成され、モータ正回転方向の「入」操作が行なわれる。
【００５０】
「入」操作が完了すると、「入」終了リミットスイッチ１４ａが主軸１１に取り付けられたリミットスイッチ用カム１２ａの動作と連動して電流を遮断し、「入」用リレー３２１、３２２、３２ｂの接点はすべて元の状態に戻る。
【００５１】
つぎに、断路器の「切」操作時について説明する。すなわち、外部からの「切」操作開始信号が入ると、正極側電源３０の端子が「切」操作電圧を印加し、正極側電源３０とモータ５の間に接続された「切」用リレー３３２のａ接点が閉成される。また、制動抵抗３４から負極側電源３１の間に接続されている「切」用リレー３３ｂのｂ接点は開成し、モータ５から負極側電源３１の間に接続されている「切」用リレー３３１のａ接点は閉成し、「切」操作する回路が構成され、モータ負回転方向の「切」操作が行なわれる。
【００５２】
「切」操作が完了すると、「切」終了リミットスイッチ１５が主軸１１に取り付けられたリミットスイッチ用カム１３の動作と連動して電流を遮断し、「切」用リレー３３１、３３２、３３ｂの接点はすべて元の状態に戻る。
【００５３】
なお、上記は断路器の「入」、「切」操作に対する制御動作を説明したが、接地開閉器の「入」、「切」操作も同様であるので、説明を省略する。
【００５４】
以上説明したように、この実施形態によれば、断路器と接地開閉器で動作角が異なる場合、図１のように間欠歯車や溝カム軸などを用いて、断路器と接地開閉器の動作角比に合わせた歯数や溝カム数を設けることで、二つの異なるストロークの三位置機能の制御に対処することができる。
【００５５】
また、ソレノイドコイルを備えたロックピン５２ａ、５２ｂで、主軸１１に取り付けたカム２０ａ、２０ｂをロックまたは解除することにより、「切」位置におけるロック機能の信頼性を向上させることができる。また、遠方操作可能となるため、保守性が向上する。
【００５６】
また、この実施形態によれば、複数のモータリミットスイッチ１４ａ、１４ｂ、１５を重ねてリミットスイッチ取付け板１６に固定し、リミットスイッチ取付け板１６を軸受１７の側面に沿わせ配置する。これにより、従来、個別に取付け板を設けスイッチの入り切りの調整をしていたのに対し、リミットスイッチ取付け板１６がガイド機能の役割をし、組立調整が不要な構造となり、スイッチの押し引き方向の調整が不要となる。そのため、リミットスイッチ入り切りの調整が簡素化し、組立性が向上する。
【００５７】
従来技術では、従動側にモータリミットスイッチを配置する場合があり、その場合は、部品の加工公差や組立公差によるガタにより、従動軸に回転角ガタが生じ、そのロス分の動作が緩慢になる。そのため、高い精度で従動側軸の回転を停止することが困難で、所望の位置で従動軸を停止させるため、タイマーリレー等を備えなければならなかった。しかし、この実施形態によれば、モータリミットスイッチ１４ａ、１４ｂ、１５を駆動軸側に配置することにより、停止位置を制御が容易となり、タイマーリレーを削除することが可能となる。
【００５８】
さらに、この実施形態によれば、ハンドル抜け防止機構を駆動軸側に設けることにより、誤操作を防止し、信頼性が向上する。
【００５９】
さらに、この実施形態によれば、モータ出力軸５０と手動操作軸１を別に設けることにより、モータ５の着脱を容易にし、取り外し時でも手動操作が可能な構造となる。
【００６０】
さらに、この実施形態によれば、減速機構に遊星歯車７を使用することにより、駆動力の伝達効率が向上し、操作装置をよりコンパクトに設計することが可能となる。
【００６１】
さらに、この実施形態によれば、切替えスイッチ１８で一つの手動操作軸を断路器と接地開閉器に切り替える構成とすることにより、部品点数を削減し、従来に比べて三位置開閉器用操作装置をコンパクトにすることが可能となる。
【００６２】
また、図８のような従来技術の場合は、手動操作軸を断路器用、接地開閉器用と二つ有しており、手動ハンドルを挿入している機器とは別の機器を操作したい時は手動ハンドルを抜く必要があった。つまり、この時シャッターのインターロック条件が作用するので誤操作は防止されていた。
【００６３】
この実施形態のように手動操作軸を一つにすると、任意の作業完了後、手動ハンドルを挿入したまま次の操作に連続して操作することが可能となり、シャッターのインターロックが作用しないことになる。「入」、「接地」または「切」位置で手動ハンドルを挿入した後、一旦機構ロックカムをかわした中間位置まで手動ハンドルを回し、切替えスイッチを操作内容と異なる選択をして手動ハンドルを操作し続けると、手動作業者の意図とは異なる機器状態に操作する危険がある。
【００６４】
たとえば、接地開閉器の入完了位置で切替えスイッチを断路器側に入れて接地開閉器の切操作を行なうと、「切」位置でロック機構が働かないため、手動ハンドルを回し続ければ断路器の「入」完了位置まで操作可能となり、地絡等の大事故を起こす危険があった。また、断路器と接地開閉器を逆に置き換えた操作も同様である。
【００６５】
この実施形態では、「切」位置で必ず機構ロックが機能し、誤操作を防止することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…断路器接地開閉器用手動操作軸
１ａ…断路器用手動操作軸
１ｂ…接地開閉器用手動操作軸
２…傘歯車
３…傘歯車
４…傘歯車
５…モータ
６…駆動軸
７…遊星歯車
８…駆動側間欠歯車
９…間欠歯車ストッパー
１０…従動側間欠歯車
１１…主軸
１２ａ…断路器入用リミットスイッチカム
１２ｂ…接地開閉器入用リミットスイッチカム
１３…断路器接地開閉器切用リミットスイッチカム
１４ａ…断路器入用リミットスイッチ
１４ｂ…接地開閉器入用リミットスイッチ
１５…断路器接地開閉器切用リミットスイッチ
１５ａ…断路器接地開閉器切用リミットスイッチ
１５ｂ…断路器接地開閉器切用リミットスイッチ
１６…リミットスイッチ取付け板
１７…軸受
１８…切替えスイッチ
１９ａ…断路器用ロックコイル
１９ｂ…接地開閉器用ロックコイル
２０ａ…断路器用ロックカム
２０ｂ…接地開閉器用ロックカム
２１…断路器接地開閉器用シャッター
２１ａ…断路器用シャッター
２１ｂ…接地開閉器用シャッター
２２…切替えスイッチ誤操作防止板
２３…インターロックコイル
２３ａ…断路器用インターロックコイル
２３ｂ…接地開閉器用インターロックコイル
２４…インターロックコイル目隠し板
２４ａ…断路器用インターロックコイル目隠し板
２４ｂ…接地開閉器用インターロックコイル目隠し板
２５…カム
２６…リンク
２７…バネ
２８…ハンドル抜け防止板
２９…手動ハンドル
３０…正極側電源
３１…負極側電源
３２ｂ正回転用リレー接点
３３ｂ負回転用リレー接点
３４…制動抵抗
３５…ウォーム歯車
３６…ホイール歯車
３７…イタ
３８…ローラフォロア
４９…ストッパー
４０ａ…断路器用キャッチ
４０ｂ…接地開閉器用キャッチ
４１ａ…断路器用コイル
４１ｂ…接地開閉器用コイル
４２…断路器接地開閉器入切用リミットスイッチカム
４３…チェーン
５０…モータ出力軸
５１…駆動側間欠歯車軸
５２ａ…断路器用ロックピン
５２ｂ…接地開閉器用ロックピン
５５、５６…歯部
５７、５８…円弧部
６０…円弧部
６１…凹面部
６２、６３…歯部
６４、６５…凹面部
３２１、３２２…正回転用リレー接点
３３１、３３２…負回転用リレー接点
【図１】
2011146199.tif 000003
【図２】
2011146199.tif 000004
【図３】
2011146199.tif 000005
【図４】
2011146199.tif 000006
【図５】
2011146199.tif 000007
【図６】
2011146199.tif 000008
【図７】
2011146199.tif 000009
【図８】
2011146199.tif 000010