(57)【要約】  本発明の制御装置は、中電圧及び高電圧電気回路網にて用いられる回路遮断器の開放を非常に迅速に作動させることを可能にする。  この制御装置にて用いられるばねは複合タイプのばねであり、湾曲状のＣ字状又はΩ字状である。このばね（１）は、不動の第１の端部（２）と、レバー装置（７）の遠位端に枢動可能に連結された移動可能な第２の端部（３）とを有し、前記レバー装置自体が前記制御装置の駆動シャフト（６）と共に回転させられるようになっている。  この制御装置は中電圧及び高電圧回路遮断器に用いられる。【選択図】図１
2015535644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧又は中電圧の電気回路網における回路遮断器のためのばね制御装置であって、前記回路遮断器の少なくとも１つの移動可能な接触部の非常に高速の作動を可能にするための駆動シャフト（６）を含む制御装置において、
前記ばね（１）が、Ｃ字状又はΩ字状タイプの「湾曲状の」複合ばねであり、且つ、
・フック形状で且つ前記制御装置のハウジング（１０Ａ，１０Ｂ）に取り付けられた第１の端部（２）と、
・移動可能であり且つレバーシステム（７）の遠位端に枢動可能に取り付けられたフック形状の第２の端部（３）とを有し、前記レバーシステムの前記遠位端が、レバーシステムの他端を介して前記駆動シャフト（６）と共に回転させられるようになっていることを特徴とする、前記制御装置。
【請求項２】
前記ハウジングが２つの平行なプレート（１０Ａ，１０Ｂ）により構成され、当該２つのプレートの間に、前記ばね（１）の前記第１端部（２）に取り付けられた固定ロッド（５）が取り付けられ、且つ、前記ばね（１）の前記第２端部（３）が前記２つのプレート（１０Ａ，１０Ｂ）の間で移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中電圧及び高電圧の配電ネットワークの分野に関し、特には、回路遮断器のためのばね制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、変電所において使用される回路遮断器は、制御装置に接続されている。前記制御装置は、回路遮断器の移動可能な接触部を開閉するためのエネルギーを、トルクを介して獲得する。これらの制御装置は、油圧式、空気圧式、又は、ばね制御タイプであり得る。
【０００３】
ばねタイプの制御システムを開発するとき、幾つかの態様又は基準が考慮されるべきであり、これらは、動作、性能、コスト削減の可能性、確実性、安全性、及び、アクセス可能性である。
【０００４】
具体的には、２周期遮断期間を有する回路遮断器に利用可能なばね制御装置が必要であると考えられる。６０ヘルツで動作する電気回路網で用いられる高電圧回路遮断器は、３３．３ミリ秒に制限された短時間内に反応しなければならない。６０ヘルツの周波数での故障を防止するために、回路遮断器の接触部の移動速度を最適化する必要がある。従って、最近開発されているばね制御装置は、回路遮断器内部の可動接触部の移動速度の増大を、はるかに大きいエネルギーを要求するタイプのばねの使用の必要なく提供すべきである。さらに、開発が望まれるばね制御装置は、４０年ほどの寿命、又は、約１０，０００回の開／閉動作回数を可能にすべきである。
【０００５】
非特許文献１は、様々なタイプの複合ばね、例えば、螺旋ばね、及び、Ｃ字状又はΩ字状の湾曲状ばねの使用を記載している。このようなＣ字状又はΩ字状のばねは耐久性テストで試験されている。
【０００６】
このタイプのばねの利点が、
・最小限のクリープ、
・高共振周波数、
・多少腐食性の又は汚染された媒体中での使用可能性
を含むことに留意されたい。
【０００７】
さらに、特許文献１及び特許文献２は、中電圧又は高電圧回路遮断器のための機械的なばね制御装置を開示している。このタイプの機構において、ばねは駆動シャフトに、テンショナ装置、例えばチェーンを用いて連結されている。このようなチェーンは駆動シャフトに、レバーシステムを用いて取り付けられている。各チェーンがトルクを駆動シャフトに加えるために、プーリを使用してチェーンの方向を変更する。ばねの端部の一方が装置のケーシングに取り付けられている。従って、ばねの他端はチェーンにより圧縮され得る。第１の角度位置から第２の角度位置に向かってばねにより回転駆動される歯付きホイールと、この歯付きホイールと協働するギヤホイールとが使用される。このような機構において使用されるばねのタイプは、らせんタイプのばねである。しかし、このタイプのばねは、比較的重量が重く、高価である。
【０００８】
最後に、特許文献３が、圧縮ばねを含むばねワイヤを作製する方法を提示している。これは、ばね制御装置にて用いられるタイプのばねである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許第０６５８９０９号明細書
【特許文献２】仏国特許第２８４０７２６号明細書
【特許文献３】米国特許７３１１１２４号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「軽量、低コストの複合コイルスプリングの実現」（“Light weight, low cost, composite coil springs are a reality”）（ＳＡＥ ２００５年）と題された、マックス  サルドゥ（Max Sardou）による文献
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、このタイプのばね以外のばねが取り付けられる、中電圧及び高電圧回路遮断器のためのばね制御装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的のために、本発明は、主に、高電圧又は中電圧ネットワーク（電気回路網）にて動作する回路遮断器のためのばね制御装置を提供し、この装置は、前記回路遮断器の少なくとも１つの移動可能な接触部の非常に迅速な作動を可能にするための駆動シャフトを含む。
【００１３】
本発明によれば、前記ばねは、Ｃ字状又はΩ字状の湾曲状の複合ばねである。
【００１４】
本発明の主要な実施形態において、ばねは、
・フック形状であり且つ前記制御装置のハウジングに取り付けられた第１の端部と、
・移動可能であり且つレバーシステムの遠位端に枢動可能に取り付けられたフック形状の第２の端部と、を有し、前記レバーシステム自体が、前記レバーシステムの他端を介して前記駆動シャフトと共に回転させられるようになっている。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態において、前記制御装置は、２つの平行なプレートにより構成されたハウジングを有し、これらの２つのプレートの間に、前記ばねの前記第１端部に取り付けられた固定ロッドが取り付けられ、前記ばねの前記第２端部は、常に、前記装置の前記ハウジングを構成している前記２つのプレートの間に配置されている。
【００１６】
本発明及びその様々な技術的特徴は、以下の説明を２つの図面を参照しつつ読むことにより、より良好に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の制御装置にて用いられるばねの等角図である。
【図２】本発明の制御装置の一実施形態の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、Ｃ字状又はギリシャ文字オメガ（Ω）の形状のばね１を示す。本発明によれば、前記ばねは、複合タイプのばねである。ばねの構成に利用可能な複合材料は、ガラスファイバ及びエポキシ樹脂母材を含む材料である。ばねの端部２及び端部３の各々がフック形状である。ばね１は、湾曲したブレードの形態である。
【００１９】
第１の端部２は、制御装置のハウジングに対して固定的（不動）である固定（不動）ロッド５に取り付けられている。第２のフック形状の端部３は、その位置が固定ロッド５に対して変化し得るという意味で移動可能である。こうして、ばね１の第１端部２は固定（不動）位置に維持される。
【００２０】
ばね１の、これもまたフック形状である第２の端部３は、位置が移動可能な移動可能ロッド４の周囲に取り付けられている。この移動可能ロッド４は、レバーシステム７の端部に配置され、すなわち、平行な２つのレバー７Ａ及びレバー７Ｂの２つの遠位端の間に配置されている。これらの２つのレバー７Ａ及びレバー７Ｂの他端は、刻み目付き又は縦溝付きの駆動シャフト６に、前記駆動シャフトと共に回転させられることができるように取り付けられている。
【００２１】
ばね１には圧縮荷重が加えられる。この段階で、ばね１の第２端部３は、ばね１の第１端部２に対して決定される第１の位置を有する。ばね１が突然荷重から解放された場合、すなわち、ばね１が弛緩したとき、第２端部３は、ばね１の第１端部２からわずかに遠ざかるように移動する。すなわち、ばね１の曲率半径がわずかに増大する。この変形をより分かり易く定義すると、ばね１の中央部８が、２つのロッド、すなわち、固定ロッド５及び移動可能なロッド４の軸により画成された面に向かって移動すると言えよう。
【００２２】
この弛緩の結果、移動可能なロッド４は位置を変えてレバーシステム７をわずかに回転させ、これにより、駆動シャフト６を回転させる。２つの矢印が、ばね１の中央部８の下方移動と、駆動シャフト６の回転とを示している。駆動シャフト６はレバーシステム７に、刻み目付きシステム及び／又は縦溝により固定されている。
【００２３】
図２を参照すると、ばね１が、高圧回路遮断器を動作させるために用いられるばね駆動装置に挿入されている。このような制御装置を開示している欧州特許第０６５８９０９号明細書も参照されたい。この例において、ばね１は、装置のハウジングの平行に配置された２つのプレート１０Ａとプレート１０Ｂとの間に組み付けられる。従って、ばね１は、その一部が制御装置内部に組み込まれている。
【００２４】
図２は、ばね１の第１端部２に取り付けられた固定ロッド５が、制御装置のハウジングの２つのプレート１０Ａ及びプレート１０Ｂに対して不動である（固定されている）ように配置されている様子を示す。従って、固定ロッド５は、ばね１の動作中に固定状態を維持する。
【００２５】
レバーシステム７は、ばね１の第２端部３に取り付けられた移動可能ロッド４と同様に、２つのプレート１０Ａ及びプレート１０Ｂから突出している。従って、レバー装置７の位置は、ばね１に荷重が加えられているかどうかに依存する。
【００２６】
プレート１０Ａ及び１０Ｂの高さを増すことを考えていなかったため、ばね及びレバー装置は制御装置のハウジングから上方に突出している。２つのプレート１０Ａ及びプレート１０Ｂの高さを、これらのプレートがばね１及びレバー装置７の全体を取り囲むように増すことも考えられよう。
【００２７】
従って、ばね１は、回路遮断器の開放動作のために用いられ、この動作は、非常に高速の介入を必要とする。
【００２８】
回路遮断器の閉鎖動作に関しては、慣用のばねが既知の方法で用いられ、ばねはボックス１１内部に配置され、ハウジングに、前記ハウジングの側方にて取り付けられる。閉鎖ばねは、一般に、慣用の螺旋ばねである。
【００２９】
発明の利点
湾曲状のＣ字状又はΩ字状の複合ばねから成る本発明は、組立体の質量を１０％低減することを可能にする。
【００３０】
質量がこのように低減することにより、ばねの共振周波数が増大する。以下の式を参照されたい。
【数１】
2015535644.tif 000003
式中、ｆは、ばねの共振周波数であり、ｍは、ばねの質量である。これは、ばね制御装置を設計するときの非常に重要な事項であり得る。
【００３１】
「複合」（“composite”）タイプのばねを用いることにより、制御装置の寿命を長くすることが可能になる。Ｃ字状又はΩ字状タイプの「湾曲状」（“curved”）で且つ「複合」（“composite”）タイプのばねが６，０００，０００サイクルの荷重試験に耐えられうる。
【００３２】
このタイプのばねは、経時的に発生するクリープに対する優れた耐性を有する。
【００３３】
欧州特許第０６５８９０９号明細書に提示されている解決方法と比較して、本発明の制御装置には、ばねを駆動シャフトに連結するためのチェーンが全く使用されない。これは、組立体の故障可能性を最小限にする。
【００３４】
このタイプの制御装置を、ガス絶縁開閉器（ＧＩＳ）タイプの回路遮断器に取り付けるために設計したが、この制御装置を、空気絶縁回路遮断器、オイル絶縁回路遮断器、又は、低オイル（low-oil）回路遮断器にも取り付けることが可能である。
【００３５】
これらの実施態様の全てに関する用途は、それらが屋外設置及び屋内設置の両方に関連するため、比較的多様である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ばね
２  第１端部
３  第２端部
４  移動可能ロッド
５  固定ロッド
６  駆動シャフト
７  レバー
８  ばね１の中央部
１０ａ  ハウジングのプレート
１０ｂ  ハウジングのプレート
１１  ボックス
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2015535644.tif 000007
2015535644.tif 000008
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