(57)【要約】【課題】電力用遮断器や断路器に用いる開閉器の操作装置を簡素化する。【解決手段】開閉器６０では、接点部２０４を開閉して電流の遮断と投入を切り換える。接点を閉じるエネルギを電動モータ３１が発生し、電動モータの回動により発生したエネルギが遮断ばね１６に貯えられる。電動モータで発生したエネルギは、カム３、遮断ばねリンク１５、変換レバー５等を介して接点に伝達される。遮断ばねは変換レバーの途中に配置されている。接点を開くときは電動モータを停止しかつ遮断ばねに貯えられたエネルギを解放する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接点を開閉して電流の遮断と投入を切り換える開閉器において、前記接点を閉じるエネルギを発生する電動モータと、この電動モータの回動により発生したエネルギを貯えるエネルギ蓄勢手段と、電動モータで発生したエネルギを前記接点に伝達する伝達手段とを設け、前記伝達手段の途中に前記エネルギ蓄勢手段を配置し、前記接点を開くときは前記電動モータを停止しかつ前記エネルギ蓄勢手段に貯えられたエネルギを解放することを特徴とする開閉器。
【請求項２】
前記伝達手段は、前記電動モータで発生したエネルギを前記接点に伝え、前記接点側から前記電動モータ側へはエネルギを伝えない手段を有することを特徴とする請求項１に記載の開閉器。
【請求項３】
前記伝達手段の途中に係合し前記接点の移動を規制する遮断制御部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の開閉器。
【請求項４】
前記伝達手段は、カム軸とこのカム軸の端部に設けたカムと、このカムに当接するローラと、このローラを一端部に取付けた遮断ばねリンクと、この遮断ばねリンクの他端部に取付けた変換レバーとを有し、前記エネルギ蓄勢手段を前記遮断ばねリンクに保持したことを特徴とする請求項３に記載の開閉器。
【請求項５】
前記カムに第２のローラを設け、前記遮断制御部は、第２のローラに係合する遮断レバーと、この遮断レバーに当接する遮断トリガーと、この遮断トリガーを作動させるソレノイドとを有することを特徴とする請求項３に記載の開閉器。
【請求項６】
固定接触子と可動接触子との間を開閉して、電流の遮断と投入を切り換える開閉器において、電流を遮断するときは蓄勢されたエネルギを解放し電流を投入するときは遮断に要するエネルギを蓄える蓄勢手段と、この蓄勢手段に機械的に接続され遮断エネルギを蓄勢する電動モータとを設け、電流の投入時には電動モータで発生したエネルギを前記可動接触子に伝達するようにしたことを特徴とする開閉器。
【請求項７】
前記蓄勢手段から前記電動モータへは動力が伝達されず前記電動モータから前記蓄勢手段に動力を伝達する手段および前記電動モータを制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項６に記載の開閉器。
【請求項８】
前記制御装置は、この制御装置に入力された開閉器が備える主回路の電流と、極間の電圧と、前記可動接触子の変位および速度とに基づいて、前記電動モータの動作タイミングを制御することを特徴とする請求項６に記載の開閉器。
【請求項９】
前記蓄勢手段は、少なくともカムとばねのいずれかを含むことを特徴とする請求項６に記載の開閉器。
【請求項１０】
開閉器は電力用遮断器または断路器の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項６に記載の開閉器。
【請求項１１】
固定接触子と可動接触子とを開閉して電流の遮断と投入を切り換える開閉器において、遮断用のエネルギを蓄勢するばねと、遮断するときはこのばねを解放し投入するときはばねにエネルギを伝達するカムと、投入エネルギを発生しこのカムに機械的に接続された電動モータと、前記カムの回動を規制する遮断制御部と、前記電動モータおよび遮断制御部を制御する制御手段とを設け、投入保持状態ではばねのエネルギを前記カムから遮断制御部に伝達し、遮断時には遮断制御部に指令を入力するタイミングを前記制御手段が制御し、投入動作時には制御手段が前記電動モータの駆動電流を制御することを特徴とする開閉器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変電所や開閉所に備えられる遮断器等の開閉器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の開閉器の例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の開閉器の操作装置は、遮断および投入の駆動源にコイルばねを使用している。そして、通電状態では各々のばねを圧縮して駆動エネルギを保持し、開閉指令によりばねの駆動エネルギを解放して接点を開閉させている。この接点開閉時には、カムを用いて接点を投入するとともに遮断ばねを圧縮している。
【０００３】
カムを使用しないで接点を開閉させる遮断器の操作装置の例が、特許文献２に記載されている。この公報に記載の操作装置では、開閉接点の閉路から次の開路動作開始までの時間を短縮するために、操作装置は、第１、第２の遮断レバーと投入レバーとを有している。そして、第１の遮断レバーは、開閉接点に連結され開路用のトーションバーにより反時計方向のトルクを与えられ、第２の遮断レバーは、第１の遮断レバーにリンク装置を介して連結されている。投入レバーは、閉路用のトーションバーによりレバーを介して時計方向のトルクを与えられている。
【０００４】
開閉器を、電気エネルギを利用して開閉する操作装置の例が、特許文献３に記載されている。この公報に記載の操作装置は、サーキットブレーカのような高電圧および中電圧用の電気開閉器に用いるものであり、開閉器の可動接点に接続された電動モータを有している。この電動モータは、可動接点の制動動作時に、可動接点の運動エネルギーを適切なエネルギー蓄積または供給ユニットにエネルギー変換して送電している。
【特許文献１】
特開２００１−２８３６９１号公報（第３頁、図２）
【特許文献２】
特開２００２−２１６５９５号公報（図１）
【特許文献３】
特表２００２−５３２８４２号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載の操作装置では、遮断と投入の両方動作時の駆動エネルギをー保持または解放する機構が必要であり部品点数が多くなっており、小形軽量化の点で更なる改良が望まれている。上記特許文献２に記載の操作装置では、操作時間の短縮は図れるものの、操作機構を簡素化して操作装置を小型化または信頼性を向上させることについての考慮が十分ではない。また、上記特許文献３に記載の電動モータを用いた操作装置は、遮断および投入動作に電気エネルギーを利用しているので、変電所内の電源等の異常により操作電圧が低下すると、開閉動作が不可能になる恐れがある。
【０００６】
本発明は上記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、開閉器に用いる操作装置の操作機構を簡素化することにある。これにより開閉器を小型化する。本発明の他の目的は、遮断または投入に要するエネルギーを低減してエネルギー効率を向上させることにある。そして、操作装置を含む開閉器全体を小型化するとともに、動作信頼性を向上させることにある。本発明はこれらの少なくともいずれかを達成することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の特徴は、接点を開閉して電流の遮断と投入を切り換える開閉器において、前記接点を閉じるエネルギを発生する電動モータと、この電動モータの回動により発生したエネルギを貯えるエネルギ蓄勢手段と、電動モータで発生したエネルギを前記接点に伝達する伝達手段とを設け、前記伝達手段の途中に前記エネルギ蓄勢手段を配置し、前記接点を開くときは前記電動モータを停止しかつ前記エネルギ蓄勢手段に貯えられたエネルギを解放するものである。
【０００８】
そしてこの特徴において、伝達手段は電動モータで発生したエネルギを接点に伝え、接点側から電動モータ側へはエネルギを伝えない手段を有するのがよく、伝達手段の途中に係合し接点の移動を規制する遮断制御部を設けるのが望ましい。
【０００９】
また望ましくは、伝達手段は、カム軸とこのカム軸の端部に設けたカムと、このカムに当接するローラと、このローラを一端部に取付けた遮断ばねリンクと、この遮断ばねリンクの他端部に取付けた変換レバーとを有し、前記エネルギ蓄勢手段を前記遮断ばねリンクに保持するものであり、カムに第２のローラを設け、遮断制御部は、第２のローラに係合する遮断レバーと、この遮断レバーに当接する遮断トリガーと、この遮断トリガーを作動させるソレノイドとを有するのが好ましい。
【００１０】
上記目的を達成する本発明の他の特徴は、固定接触子と可動接触子との間を開閉して、電流の遮断と投入を切り換える開閉器において、電流を遮断するときは蓄勢されたエネルギを解放し電流を投入するときは遮断に要するエネルギを蓄える蓄勢手段と、この蓄勢手段に機械的に接続され遮断エネルギを蓄勢する電動モータとを設け、電流の投入時には電動モータで発生したエネルギを可動接触子に迂回することなく伝達するようにしたものである。
【００１１】
そしてこの特徴において、蓄勢手段から電動モータへは動力が伝達されず電動モータから蓄勢手段に動力を伝達する手段および電動モータを制御する制御手段を設けるのがよく、制御装置は、この制御装置に入力された開閉器が備える主回路の電流と、極間の電圧と、可動接触子の変位および速度とに基づいて、電動モータの動作タイミングを制御するのがよい。さらに、蓄勢手段は、少なくともカムとばねのいずれかを含むのがよく、開閉器は電力用遮断器または断路器の少なくともいずれかであるのが望ましい。
【００１２】
上記目的を達成する本発明のさらに他の特徴は、固定接触子と可動接触子とを開閉して電流の遮断と投入を切り換える開閉器において、遮断用のエネルギを蓄勢するばねと、遮断するときはこのばねを解放し投入するときはばねにエネルギを伝達するカムと、投入エネルギを発生しこのカムに機械的に接続された電動モータと、カムの回動を規制する遮断制御部と、電動モータおよび遮断制御部を制御する制御手段とを設け、投入保持状態ではばねのエネルギを前記カムから遮断制御部に伝達し、遮断時には遮断制御部に指令を入力するタイミングを制御手段が制御し、投入動作時には制御手段が電動モータの駆動電流を制御するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、本発明者らによる以下の新規な知見に基づくものである。すなわち、変電所内の制御盤の異常等により遮断動作中に電気的な投入指令が開閉器に入ると、投入ばねが遮断ばねの解放を妨げるように作用し、遮断動作が遅れる、というものである。この新規な課題を解決する本発明の実施例を、以下に図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る開閉器の一実施例の模式図であり、投入状態を示す図である。開閉器６０は、遮断制御部２０１と、カム３を中心とした投入駆動部２０２と、カム３に一端部が係合する遮断ばね部２０３と、変換レバー５および電力を投入または遮断する接点２０４とを有している。遮断ばね部２０３に設けた遮断ばね１６のばね力を放勢して回路を遮断し、投入駆動部２０２の電動モータ３１を駆動して回路を投入する。投入動作時に、遮断ばね１６は電動モータ３１により駆動されるカム３の回転により蓄勢される。
【００１５】
接点２０４は、可動接触子２２と、この可動接触子２２の一端が接触する固定接触子２１とを有している。可動接触子２２は、絶縁物２４を介して変換レバー５の一端側に接続されている。変換レバー５はブーメラン状をしており、その曲がり角部近傍に位置する軸４に回転自在に支持されている。
【００１６】
遮断ばね部２０３では、変換レバー５の端部であって絶縁物２４接続端とは反対端部に、遮断ばねリンク１５の一端が取付けられている。遮断ばねリンク１５の他端には、回動自在のローラ６が取り付けられている。ローラ６は、後述するカム３の外周面と接触したときにカム３に荷重を伝達する。遮断ばねリンク１５の下部にはばね受２０が取り付けられており、このばね受２０に遮断ばね１６が保持されている。ばね受け２０は遮断ばね１６のストッパとして作用する。遮断ばね１６ばねは圧縮コイルばねであり、その中央部を遮断ばねリンク１５が貫通している。遮断ばね１６の上端面は、筐体１に保持されている。
【００１７】
投入駆動部２０２では、カム軸３４の端部にカム３が取り付けられている。カム軸３４は一方向クラッチ３３を介してモータ軸３２に接続されている。一方向クラッチ３３は、カム３側からの回転を電動モータ３１に伝えないが、電動モータ３１の回転をカム３に伝達する。電動モータ３１の端部に減速機を取り付けてもよく、電動モータ３１とカム軸３４との間に減速機を配置してもよい。カム３の外周部にピン１８が突き出して固定されており、このピン１８にはローラ７が回転自在に取付けられている。このローラ１８に、遮断制御部２０１の遮断レバー８が係合している。
【００１８】
遮断制御部２０１では、ブーメラン状をした遮断レバー８の中間部が軸８ａに回転自在に支持されている。遮断レバー８の一端部には、ローラ７から荷重を伝達する斜面部８ｂが形成されている。遮断レバー８の他端部には遮断トリガ９と係合するローラ２３が取り付けられている。遮断レバー８を常に反時計回りに回転させる力を発生する復帰ばね１２が、遮断レバー８のローラ２３側に取付けられている。遮断レバー８の反時計方向の動きを規制するストッパ１０が、遮断レバー８を挟んで復帰ばね１２と反対側に設けられている。
【００１９】
遮断トリガ９は軸９ａに回動自由に支持されている。遮断トリガ９を常に反時計回りに回転させる力を発生する復帰ばね１３が、ローラ２３との係合端とは反対端側に設けられている。この遮断トリガの動きを規制するストッパ１１が、遮断トリガ９を挟んで復帰ばね１３とは反対側に設けられている。復帰ばね１２、１３は圧縮コイルばねである。遮断トリガ９の端部には、遮断用ソレノイド１４のプランジャ１４ｂが当接するように配置されている。遮断動作が終了した時にカム３を制動するとともにカム３の回動を規定するショックアブソーバ１７が、カム３の近傍に配置されている。
【００２０】
このように構成した開閉器６０の動作を、図１ないし図６により説明する。図１は投入状態を示す図であり、図２は遮断途中の図、図３および図４は遮断状態を示す図、図５は投入途中の図、図６は投入が終了する直前の状態を示す図である。
【００２１】
図１において、遮断ばね１６は圧縮状態で保持されている。遮断ばね１６のばね力は、ばね受２０を介して遮断ばねリンク１５に取り付けられたローラ６からカム３に伝達される。ローラ６がカム３に接触しているので、カム３には時計回りに回転させようとするモーメントが作用する。しかし、カム３に取り付けたローラ７が遮断レバー８に係合しているので、カム３の回転は規制される。ローラ７との係合により生じた荷重が遮断レバー８を時計回りに回転させようとする。しかし、遮断レバー８に取り付けたローラ２３が遮断トリガ９と係合しているので、遮断レバー８の回転が規制される。ローラ２３からトリガレバー９に伝達される係合荷重は、トリガレバー９の回転中心に向いた方向に作用し、トリガレバー９の回転が規制される。
【００２２】
図１の状態において図示しない制御装置から遮断指令が入力されると、遮断ソレノイド１４が励磁される。これにより、遮断ソレノイド１４のプランジャ１４ｂが突出し、遮断トリガ９を矢印１０１のように下向きに押圧する。プランジャ１４ｂによる押圧力が復帰ばね１３のばね力に打ち勝ち、遮断トリガ９を矢印１０２のように右回転させる。プランジャ１４ｂは、フルストロークして遮断トリガ９を押圧した状態を保持する。これにより、遮断トリガ９と遮断レバー８との係合が解除される。
【００２３】
遮断トリガ９と遮断レバー８の係合が外れたので、遮断レバー８は矢印１０３のように右回転する。遮断レバー８とローラ７との係合が、解除される。遮断レバー８とローラ７との係合が外れて、カム３が矢印１０４のように右回転し始める。この状態を図２に示す。
【００２４】
カム３の右回転に伴いカム軸３４も同時に右回転する。一方向クラッチ３３が動作して電動モータ３１とカム３とは機械的に切り離されており、電動モータ３１の慣性負荷はカム３に作用しない。したがって、遮断レバー８とローラ７との係合が外れると速やかにカム３が回転する。ローラ６は遮断ばね１６力により下側に移動する。そのとき、カム３の外周は、ローラ６との当接を避けるように逃げ形状となっている。つまり、ローラ６はカム３に形成された外径ほぼ一定範囲のところまではカム３に当接しない。
【００２５】
遮断ばね１６が開放されたので、遮断ばねリンク１５が矢印１０５に示すように下向きに移動する。遮断ばねリンク１５に接続された変換レバー５が、反時計方向に回動する。それとともに、変換レバー５に接続された可動接触子２２が矢印１０６に示したように右側に移動して、接点２０４が開かれる。
【００２６】
カム３は矢印１０４に示した右回転を続ける。そして、カム３の外表面がショックアブソーバ１７に接したところで停止する。遮断ばねリンク１５は、ローラ６がカム３の外表面に接しているので、カム３が停止すると一緒に停止する。遮断動作が終了した状態を、図３に示す。
【００２７】
遮断動作が終了したので、遮断ソレノイド１４は非励磁状態になる。突出していたプランジャ１４ｂは、矢印１１１のように上方向に戻される。遮断トリガ９の回転規制が失われたので、遮断レバー８が復帰ばね１２により矢印１１２に示すように左回転し、ストッパ１０に当接する。このとき、ローラ２３に押されて遮断トリガ９が矢印１１３ｂに示すように右回転する。その後、復帰ばね１３が矢印１１３のように遮断トリガ９を左回転させる。遮断トリガ９は、ストッパ１１に当接して停止する。以上により、遮断制御部２０１の復帰動作が完了する。この状態を図４に示す。
【００２８】
図４に示す遮断状態から、図１に示す投入状態に移る投入動作を、次に説明する。図示しない制御装置から投入指令が入力されると、電動モータ３１が励磁され、モータ軸３２が矢印１０７に示すように右回転し始める。一方向クラッチ３３は電動モータの駆動力をカム軸３４に伝達し、カム３を矢印１０８で示すように右回転させる。カム３とローラ６は接しているので、カム３が約１８０°だけ右回転する間は、ローラ６は上下方向に移動しない。つまり、カム３の外径は約半周だけ同一径である。
【００２９】
このようにローラ６が上下動しない時間を確保したので、電動モータ３１の立上がりが早くなり、定常電流に達してから遮断ばね１６を圧縮することができる。カム３がさらに矢印１０８のように右回転すると、カム３はローラ６を押し上げる。これにより、ストッパ２０とともに遮断ばねリンク１５が矢印１０９のように押し上げられ、遮断ばね１６が圧縮される。
【００３０】
カム３に接触しているローラ６は、フォロアーとしてカム曲線に従って移動する。遮断ばねリンク１５が上方向に移動したのに伴い、変換レバー５が反時計回りに回転し、可動接触子２２を矢印１１０に示すように左方向に移動させる。この様子を図５に示す。
【００３１】
カム３がさらに矢印１０８で示すように右回転して、カム３の最大半径部に至ると、遮断ばねリンク１５が上死点に達する。このとき、変換レバー５の可動接触子２２との連結部は最も左側に移動する。可動接触子２２が左側に移動したので固定接触子２１に当接し、接点２０４が投入される。この状態を図６に示す。
【００３２】
接点の投入が終了したので、電動モータ３１を停止する。カム３にはローラ６を介して遮断ばね力が矢印１１４に示すように下向きに作用する。カム３は矢印１１５に示すように右回転する。このとき、カム３の最大半径部は周方向に所定角度だけ形成されているので、カム３の右回転によっても遮断ばねリンク１５は上下動せず、可動接触子２２は動かない。その後カム３がさらに右回転すると、ローラ７が遮断レバー８の斜面部８ａに係合して、図１の投入保持状態に戻る。投入保持状態に戻ったので、再遮断が可能となる。
【００３３】
本実施例によれば、カム３に遮断ばね力の保持と投入動作時の遮断ばねの圧縮の２つの動作をさせるとともに、投入駆動源に電動モータ３１を用いてカム３軸に接続しているので、従来のばね式の操作装置と比べて、機構が簡素化されるとともに部品点数を削減できる。さらに、遮断終了後、直ちに遮断制御部２０１に復帰動作をさせているので、投入動作終了時にカム３に取り付けたローラ７が遮断レバー８に接するだけであり、遮断ばね力を安定して保持できる。
【００３４】
ところで、変電所内で電源などの異常により、操作電圧が低下し電気的操作が不可能になる事態や手動で遮断する事態では、ソレノイドプランジャ１４ｂを手動で押して遮断トリガ９と遮断レバー８との係合を解除する。このような非常事態の対応においても、通常の電気操作と何ら変わることなく、開閉器を遮断させることができる。したがって、従来の電動モータを用いた操作装置と比べて操作性が向上する。手動による投入動作は、図示しない手動操作用のハンドル等を用いて、電動モータ３１を外部から駆動する。
【００３５】
本実施例の操作装置では、遮断動作を優先する。この優先動作を、以下に説明する。図示しない制御盤等の異常により、投入動作中に遮断指令が入力される場合である。図５の状態において遮断指令が入力されると、投入動作中にもかかわらず、遮断制御部２０１の遮断レバー８と遮断トリガ９の係合が解除される。このとき電動モータ３１を停止すれば、遮断ばね力によりカム３が反時計回りに回転する。そして、遮断ばねリンク１５が下方に押し下げられ、接点２０４が遮断される。電動モータ３１を停止できない場合には、カム３が回転して接点２０４を投入する動作になるが、ローラ７と遮断レバー８が係合していないので、投入後に直ちに接点を遮断できる。
【００３６】
遮断動作中に、制御盤等の異常により投入指令が入力された場合について、以下に説明する。図２の状態からカム３がローラ６と離れたときに誤って投入指令が入力されたら、電動モータ３１が励磁されカム３を右回転駆動し続ける。したがって、接点２０４の遮断動作が継続される。カム３は、ショックアブソーバ１７に衝突して停止する。
【００３７】
カム３がローラ６と離れる前に誤って投入指令が入力されたら、電動モータ３１はカム３を右回転駆動する。この場合、ローラ６からカム３が離れる時間が短くなり、可動接触子２２の動作開始が速くなるものの確実に接点２０４が遮断される。いずれの場合でも、誤作動の指令が入力されても操作装置は確実に遮断動作を実行できる。
【００３８】
本実施例では、遮断ばねに圧縮コイルばねを用いているが、他の弾性体要素、例えば皿ばねでもよい。また、簡単のために、遮断ばねリンク１５が可動接触子２２を移動させているが、変換レバー５と可動接触子２２の間に可動接触子２２のストローク長を増幅するレバーやリンクを設けてもよい。
【００３９】
また本実施例では、ラッチ及びトリガに設けた復帰ばねが常にばね力を付勢するようにし、これらの復帰ばねをコイルばねとしているが、これらは他の弾性体要素であってもよい。さらに操作装置が、複数の遮断ばねを有していてもよい。
【００４０】
本発明の変形例を、図７および図８に示す。図７は投入動作のブロック図であり、図８は遮断動作のブロック図である。本変形例と上記実施例とは、以下の点で相違する。上記実施例では変電所内リレー盤２０６から出力された開閉指令を直接開閉器に入力していたが、本変形例ではコントロールユニット２０５に開閉指令を入力している。コントロールユニット２０５には、主回路電流や極間電圧の測定値も入力される。図７の投入動作時に、変換レバー５または遮断ばね１６の変位と速度の測定値を、コントロールユニット２０５に入力する。
【００４１】
本変形例によれば、電動モータ３１を電流制御して可動接触子２２を制御するので、過電圧や突入電流が生じない電流位相で開閉器を投入することができる。特に、温度など周囲の環境条件が変化して機構部の摩擦が変動したときや開閉器を多数回動作させた結果摩耗が発生したときであっても、投入動作中に動作特性を補償できる。
【００４２】
さらに図８に示した遮断動作時に、コントロールユニット２０５から遮断制御部２０１に指令入力が入力されるタイミングを、遅延できるようにしている。遮断動作は投入動作に比べて速いので、摩擦変動や摩耗が動作特性に及ぼす影響は小さい。遮断制御部２０１に指令を入力するタイミングをコントロールユニット２０５が制御すれば、過電圧や突入電流が生じない電流位相で接点２０４を遮断することができる。したがって本変形例によれば、開閉器の接点を位相開閉制御することができ、開閉器の動作信頼性が向上する。
【００４３】
開閉器を断路器とした本発明の他の実施例を、図９ないし図１１を用いて説明する。図９は断路器の模式図であり、投入状態を示す図である。図１０は、遮断動作が終了した状態を示す図である。図１１は、開閉動作のブロック図である。断路器は遮断器よりも長い時間をかけて動作するように規定されている。したがって、図１に示した実施例よりも遮断ばね１６や電動モータ３１を小形化できる。小形軽量化するために、遮断制御部２０１はストッパ１９だけを備えている。電動モータ３１は可逆回転モータであり、モータ軸３２とカム軸３４とはカップリング３５を用いて接続されている。
【００４４】
図１１において、変電所内リレー盤２０６からコントロールユニット２０５に開閉指令が入力されると、電動モータ３１が駆動されて接点が開閉する。この詳細を、図９および図１０を用いて以下に説明する。図９において、圧縮された遮断ばね１６のばね力はローラ６を介してカム３に伝わり、カム３を時計回りに回転させようとする。カム３の回転は、ローラ７がストッパ１９に当接しているので規制される。
【００４５】
この状態で遮断指令が入力されると電動モータ３１が励磁され、矢印１１６で示したように左回転する。ただし、遮断ばね１６のばね力がカム３に作用して発生する時計回りのトルクが、電動モータ３１の駆動トルクより大きいときは動作しない。電動モータ３１の駆動トルクが遮断ばね１６のばね力によるトルクを上回ると、カム３が矢印１１７のように左回転し始める。
【００４６】
カム３が所定の角度だけ回転したら、電動モータ３１を停止させる。電動モータ３１を駆動しなくても、遮断ばね１６のばね力がローラ６を介してカム３を矢印１１７のように左回転させる。カム３が回転すると、遮断ばねリンク１５が矢印１０５に示すように下方向に駆動され、接点２０４が遮断される。カム３は、ショックアブソーバ１７に接触して停止する。ローラ６は、カム３にほぼ当接した状態で停止する。
【００４７】
図１０の状態から断路器に投入指令が入力されると、電動モータ３１が励磁される。電動モータ３１は矢印１０７に示すように右回転する。カム３も電動モータ３１とともに矢印１０８に示すように右回転し始める。カム３の外径は約１８０°だけ同一径に形成されているから、この同一径の区間だけローラ６は押し上げられない。
【００４８】
カム３の同一径区間が経過すると、カム３が回転してローラ６が押し上げられる。これに伴い、遮断ばねリンク１５が矢印１０９で示したように上方向に移動し、遮断ばね１６が圧縮される。そして、変換レバー５が左回転し、可動接触子２２が矢印１１０に示したように左側に移動し、接点２０４が投入される。図９の投入状態に戻る。
【００４９】
本実施例によれば、操作装置を簡素化したので遮断器同様に断路器を小型化できる。したがって送変電設備における機器を小型化できる。また、遮断動作の必ずしも全ての期間で電動モータ３１を駆動する必要はなく、エネルギ効率が向上する。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、遮断および投入の両動作時にカムを用いているので、操作装置の部品数が少なくなり、装置を簡素化できる。また、装置の簡素化により、信頼性が向上する。さらに、投入に要するエネルギーを低減でき、エネルギー効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る開閉器の一実施例の模式図である。
【図２】図１に示した開閉器の模式図であり、その動作を説明する図である。
【図３】図１に示した開閉器の模式図であり、その動作を説明する図である。
【図４】図１に示した開閉器の模式図であり、その動作を説明する図である。
【図５】図１に示した開閉器の模式図であり、その動作を説明する図である。
【図６】図１に示した開閉器の模式図であり、その動作を説明する図である。
【図７】図１に示した実施例の変形例のブロック図である。
【図８】図１に示した実施例の変形例のブロック図である。
【図９】本発明に係る開閉器の他の実施例の模式図である。
【図１０】図９に示した開閉器模式図であり、その動作を説明する図である。
【図１１】図９に示した開閉器の開閉動作のブロック図である。
【符号の説明】
１…筐体、３…カム、５…変換レバー、８…遮断レバー、９…遮断トリガ、１４…遮断ソレノイド、１５…遮断ばねリンク、１６…遮断ばね、１７…ショックアブソーバ、２１…固定接触子、２２…可動接触子、２４…絶縁物、３１…電動モータ、３２…モータ軸、３３…一方向クラッチ、３４…カム軸、３５…カップリング、６０…開閉器、２０１…遮断制御部、２０２…投入駆動部、２０３…遮断ばね部、２０４…接点、２０５…コントロールユニット、２０６…変電所内リレー盤。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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