(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内に接離可能に設けられた可動接触子と固定接触子とを有する真空バルブが３列に並設されている電力用開閉装置の操作装置であって、
上記可動接触子のそれぞれに固定された３つの絶縁ロッドと、
上記絶縁ロッドのそれぞれに相対的に接続され、軸方向の両端面を電磁力発生面とする磁性体からなる３つの可動鉄心と、
上記３つの可動鉄心が、該可動鉄心の軸方向を平行にして、該可動鉄心の軸方向に移動可能に、かつ、該可動鉄心の軸方向と直交する方向に１列に並んで収納された磁性体からなる１つの固定鉄心と、
上記絶縁ロッドと上記可動鉄心との間にそれぞれ介装されて上記可動接触子を上記固定接触子に押し付ける方向に付勢する３つの弾性部材と、
上記可動鉄心のそれぞれを挟んで対向して上記固定鉄心に配設され、上記可動接触子が上記固定接触子に当接した上記真空バルブの投入状態では、上記固定鉄心に対して該可動鉄心を該可動接触子を該固定接触子に押し付ける方向に磁気吸引する投入側磁気回路を構成し、上記可動接触子が上記固定接触子から切り離された上記真空バルブの開放状態では、上記固定鉄心に対して該可動鉄心を該可動接触子を該固定接触子から切り離す方向に磁気吸引する開放側磁気回路を構成する３対の永久磁石と、
上記可動鉄心のそれぞれの上記可動接触子を上記固定接触子に押し付ける側に巻装され、通電時に該可動鉄心を該可動接触子を該固定接触子に押し付ける方向に磁気吸引する３つの投入用コイルと、
上記可動鉄心のそれぞれの上記可動接触子を上記固定接触子から切り離す側に巻装され、通電時に該可動鉄心を該可動接触子を該固定接触子から切り離す方向に磁気吸引する３つの開放用コイルとを備え、
上記投入用コイルおよび開放用コイルの通電時に発生する磁束が上記永久磁石を上記永久磁石の磁化方向に流れるように構成されていることを特徴とする電力用開閉装置の操作装置。
【請求項２】
上記可動鉄心の配列方向が上記真空バルブの配列方向に一致し、該真空バルブのそれぞれに対して、上記可動鉄心、上記弾性部材および上記絶縁ロッドが直線的に配置されていることを特徴とする請求項１記載の電力用開閉装置の操作装置。
【請求項３】
上記可動鉄心は、上記両電磁力発生面が軸心に直交する平坦面に形成されたＩ型鉄心であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電力用開閉装置の操作装置。
【請求項４】
上記固定鉄心の上記両電磁力発生面に対向する部位が凸形状に形成されていることを特徴とする請求項３記載の電力用開閉装置の操作装置。
【請求項５】
上記可動鉄心は、投入側の上記電磁力発生面が軸心に直交する平坦面に形成され、かつ、開放側の上記電磁発生面が軸心に直交する平坦面と該平坦面の縁部に形成された軸心に対して所定角度を有するテーパ面とを有する凸状の面形状に形成されたＩ型鉄心であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電力用開閉装置の操作装置。
【請求項６】
上記固定鉄心の上記両電磁力発生面に対向する部位が凸形状に形成され、かつ、上記固定鉄心の開放側の上記電磁発生面に対向する面が開放側の上記電磁発生面の外形形状に略一致する内形形状の凹状の面形状に形成されていることを特徴とする請求項５記載の電力用開閉装置の操作装置。
【請求項７】
上記永久磁石の各対が、上記可動鉄心の軸心と直交する方向で該可動鉄心を挟んで配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電力用開閉装置の操作装置。
【請求項８】
上記永久磁石の各対が、上記可動鉄心の軸心方向で該可動鉄心を挟んで配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電力用開閉装置の操作装置。
【請求項９】
上記可動鉄心は上記両電磁力発生面が軸心に直交する平坦面に形成され平板状の鉄心であり、上記固定鉄心の上記両電磁力発生面に対向する部位が凸形状に形成され、上記固定鉄心の上記可動鉄心の側面に対向する部位が平坦面に形成され、かつ、上記永久磁石の各対が該可動鉄心の軸心と直交する方向で該可動鉄心を挟んで上記固定鉄心の平坦面に貼り付け固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力用開閉装置の操作装置。
【請求項１０】
３組の上記投入用および開放用コイルの個別駆動および同時駆動を任意に組み合わせることができる制御回路電源を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の電力用開閉装置の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力用開閉装置の操作装置に関し、特にその遮断器もしくは断路器を構成する真空バルブの操作装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は例えば特開２０００−２６８６８３号公報に記載された従来の電力用開閉装置の操作装置を示す模式断面図であり、図１２の（ａ）は真空バルブの投入状態を示し、図１２の（ｂ）は真空バルブの開放状態を示している。図１３は図１２に示される従来の電力用開閉装置の操作装置の開放動作説明図、図１４は図１２に示される従来の電力用開閉装置の操作装置の投入動作説明図である。
【０００３】
図１２において、操作装置１は、可動接触子２ａと固定接触子２ｂとが真空容器２ｃ内に接離可能に配設されて構成された真空バルブ２、例えば真空遮断器を操作するものであり、操作ロッド３が可動接触子２ａに固着され、可動接触子２ａを固定接触子２ｂに対して接離させる方向（図中の上下方向）に移動可能に保持されている。
【０００４】
可動部材４は、断面ハット型に形成され、操作ロッド３に相対移動可能に接続され、かつ、断面カップ型の固定部材５に図中上下方向に移動可能に保持されている。第１の弾性部材６は操作ロッド３と可動部材４との間に介装され、可動部材４に対して稼動接触子２ａを固定接触子２ｂに押し付ける方向に、操作ロッド３を付勢している。可動部材４を固定部材５に対して吸引駆動するための円盤状の永久磁石７が固定されている。この永久磁石７は、軸方向の対向する端面にそいれぞれＮ極、Ｓ極が着磁されたものである。
【０００５】
ここで、可動接触子２ａが固定接触子２ｂに当接して真空バルブ２が投入している状態では、図１２の（ａ）に示されるように、固定部材５に対して、可動接触子２ａを固定接触子２ｂに押し付ける方向に永久磁石７のＮＳ二極の磁路の往来８ａ、８ｂで吸引する投入側磁気回路８が形成されている。一方、可動接触子２ａが固定接触子２ｂから離れて真空バルブ２が開放している状態では、図１２の（ｂ）に示されるように、固定部材５に対して、可動接触子２ａを固定接触子２ｂから離す方向に永久磁石７のＮＳ二極のうちいずれか一極側９ａで吸引する開放側磁気回路９が形成されている。
【０００６】
また、操作電磁石巻線１０が可動部材４に固定され、可動部材４と操作電磁石巻線１０とにより構成される操作電磁石が、投入側磁気回路８および開放側磁気回路９の磁束を増減するようになっている。さらに、可動部材４を固定部材５に対して可動接触子２ａを固定接触子２ｂから離す方向に付勢するために、第２の弾性部材１１が配設されている。
【０００７】
つぎに、このように構成された従来の操作装置１による真空バルブ２の開放動作について図１３を参照しつつ説明する。
真空バルブ２が投入状態にあるときに、操作電磁石巻線１０に電流を流し、図１３の（ａ）に点線で示されるように、投入側磁気回路８を流れる永久磁石７の磁束に反発させる磁束を発生させる。これにより、投入側磁気回路８を流れる永久磁石７の磁束が操作電磁石巻線１０により発生された磁束により相殺され、永久磁石７の磁力が減少する。そこで、第１および第２の弾性部材６、１１が可動部材４を固定部材５に対して可動接触子２ａを固定接触子２ｂから切り離す方向に付勢し、可動部材４が図１３の(a)中下方向に移動する。この可動部材４が固定部材５の下部側に到達すると、図１３の（ｂ）に示されるように、開放側磁気回路９が形成され、開放側磁気回路９を流れる永久磁石７の磁束に操作電磁石巻線１０により発生された磁束が加わる。これにより、可動部材４を磁気吸引した状態となり、可動接触子２ａが固定接触子２ｂから切り離された開放状態となる。
【０００８】
ついで、この従来の操作装置１による真空バルブ２の投入動作について図１４を参照しつつ説明する。
真空バルブ２が開放状態にあるときに、操作電磁石巻線１０に電流を流し、図１４の（ａ）に点線で示されるように、開放側磁気回路９を流れる永久磁石７の磁束に反発させる磁束を発生させる。この時の電磁反発力により、可動部材４を固定部材５に対して可動接触子２ａを固定接触子２ｂに押し付ける方向に付勢し、可動部材４が図１４の（ｂ）に示される位置に到達すると、投入側磁気回路８が形成され、投入側磁気回路８を流れる永久磁石７の磁束に操作電磁石巻線１０により発生された磁束が加わる。これにより、第１および第２の弾性部材６、１１の力に抗して可動部材４を磁気吸引した状態となり、可動接触子２ａが固定接触子２ｂに当接された投入状態となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の操作装置は、以上のように構成されているので、投入・遮断操作の際に、操作電磁石巻線１０により発生される磁界が永久磁石７にとって反磁界となる状態が生じてしまい、永久磁石７の減磁をもたらし、開閉動作の信頼性が低下してしまうという課題があった。
また、従来の操作装置は、１つの真空バルブ２の投入・遮断操作に適用されるように構成されているので、三相の電力用開閉装置を構成する場合には、図１２に示される構成を３列に配列させる必要があり、部品点数が増大してしまうという課題もあった。
【００１０】
この発明は、上記の課題を解消するためになされたもので、３本の可動鉄心を１つの固定鉄心に組み込み、さらに各可動鉄心対して開閉用のコイル巻線および永久磁石を２個づつ配置して、永久磁石の減磁をなくすとともに、三相分の真空バルブに対応できるようにし、開閉動作の信頼性を高めるとともに、部品点数を削減できる電力用開閉装置の操作装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電力用開閉装置の操作装置は、真空容器内に接離可能に設けられた可動接触子と固定接触子とを有する真空バルブが３列に並設されている電力用開閉装置の操作装置であって、
上記可動接触子のそれぞれに固定された３つの絶縁ロッドと、
上記絶縁ロッドのそれぞれに相対的に接続され、軸方向の両端面を電磁力発生面とする磁性体からなる３つの可動鉄心と、
上記３つの可動鉄心が、該可動鉄心の軸方向を平行にして、該可動鉄心の軸方向に移動可能に、かつ、該可動鉄心の軸方向と直交する方向に１列に並んで収納された磁性体からなる１つの固定鉄心と、
上記絶縁ロッドと上記可動鉄心との間にそれぞれ介装されて上記可動接触子を上記固定接触子に押し付ける方向に付勢する３つの弾性部材と、
上記可動鉄心のそれぞれを挟んで対向して上記固定鉄心に配設され、上記可動接触子が上記固定接触子に当接した上記真空バルブの投入状態では、上記固定鉄心に対して該可動鉄心を該可動接触子を該固定接触子に押し付ける方向に磁気吸引する投入側磁気回路を構成し、上記可動接触子が上記固定接触子から切り離された上記真空バルブの開放状態では、上記固定鉄心に対して該可動鉄心を該可動接触子を該固定接触子から切り離す方向に磁気吸引する開放側磁気回路を構成する３対の永久磁石と、
上記可動鉄心のそれぞれの上記可動接触子を上記固定接触子に押し付ける側に巻装され、通電時に該可動鉄心を該可動接触子を該固定接触子に押し付ける方向に磁気吸引する３つの投入用コイルと、
上記可動鉄心のそれぞれの上記可動接触子を上記固定接触子から切り離す側に巻装され、通電時に該可動鉄心を該可動接触子を該固定接触子から切り離す方向に磁気吸引する３つの開放用コイルとを備え、
上記投入用コイルおよび開放用コイルの通電時に発生する磁束が上記永久磁石を上記永久磁石の磁化方向に流れるように構成されているものである。
【００１２】
また、上記可動鉄心の配列方向が上記真空バルブの配列方向に一致し、該真空バルブのそれぞれに対して、上記可動鉄心、上記弾性部材および上記絶縁ロッドが直線的に配置されているものである。
【００１３】
また、上記可動鉄心は、上記両電磁力発生面が軸心に直交する平坦面に形成されたＩ型鉄心である。
【００１４】
また、上記固定鉄心の上記両電磁力発生面に対向する部位が凸形状に形成されているものである。
【００１５】
また、上記可動鉄心は、投入側の上記電磁力発生面が軸心に直交する平坦面に形成され、かつ、開放側の上記電磁発生面が軸心に直交する平坦面と該平坦面の縁部に形成された軸心に対して所定角度を有するテーパ面とを有する凸状の面形状に形成されたＩ型鉄心である。
【００１６】
まや、上記固定鉄心の上記両電磁力発生面に対向する部位が凸形状に形成され、かつ、上記固定鉄心の開放側の上記電磁発生面に対向する面が開放側の上記電磁発生面の外形形状に略一致する内形形状の凹状の面形状に形成されているものである。
【００１７】
また、上記永久磁石の各対が、上記可動鉄心の軸心と直交する方向で該可動鉄心を挟んで配置されているものである。
【００１８】
また、上記永久磁石の各対が、上記可動鉄心の軸心方向で該可動鉄心を挟んで配置されているものである。
【００１９】
また、上記可動鉄心は上記両電磁力発生面が軸心に直交する平坦面に形成され平板状の鉄心であり、上記固定鉄心の上記両電磁力発生面に対向する部位が凸形状に形成され、上記固定鉄心の上記可動鉄心の側面に対向する部位が平坦面に形成され、かつ、上記永久磁石の各対が該可動鉄心の軸心と直交する方向で該可動鉄心を挟んで上記固定鉄心の平坦面に貼り付け固定されているものである。
【００２０】
また、３組の上記投入用および開放用コイルの個別駆動および同時駆動を任意に組み合わせることができる制御回路電源を備えているものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る電力用開閉装置の操作装置の全体構成を示す断面図であり、図において、図１２に示される従来の操作装置と同一または相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２２】
図１において、真空バルブ２は、真空容器２ｃ内に可動接触子２ａと固定接触子２ｂとを接離可能に配設して構成され、例えば真空遮断器として機能する。そして、３つの真空バルブ２が、可動接触子２ａと固定接触子２ｂとの接離方向を平行として並列に配設されている。
【００２３】
操作装置１００の電磁操作部２０は、矩形平板状の薄板を多数枚積層して直方体に作製され、３つの可動鉄心収納空間２１ａが所定ピッチで１列に並んで形成され、可動軸貫通穴２１ｂが穴中心軸を可動鉄心収納空間２１ａの配列方向に直交させて各可動鉄心収納空間２１ａと外部とを連通するように形成されている固定鉄心２１と、軸方向の両端面（電磁力発生面）を軸方向と直交する平坦面とするＩ状（棒状）に成形され、各可動子収納空間２１ａ内に軸方向に移動可能に収納された可動鉄心２２と、各可動軸貫通穴２１ｂに挿通され、可動鉄心２２の一端面に固着された可動軸２３と、導線を環状に所定回巻回して構成され、可動鉄心２２の一端側を囲繞するように各可動鉄心収納空間２１ａ内に配設された投入用コイル２４と、導線を環状に所定回巻回して構成され、可動鉄心２２の他端側を囲繞するように各可動鉄心収納空間２１ａ内に配設された開放用コイル２５と、投入用コイル２４と開放用コイル２５との間の位置で可動鉄心２２を挟んで対向するように各可動鉄心収納空間２１ａ内に配設された３対の永久磁石２６とから構成されている。
【００２４】
ここで、固定鉄心２１、可動鉄心２２および可動軸２３は強磁性材料で作製されている。そして、可動鉄心２２と可動軸２３とは同軸に直線的に連結されている。
また、永久磁石２６は、可動鉄心収納空間２１ａの側壁面に突設された凸部２１ｃの先端面に貼り付け固定され、磁気回路を構成できるように可動鉄心２２の側面との間に所定の隙間をもつように配設されている。さらに、永久磁石２６は、図１中矢印Ａで示す方向に着磁されており、各対の永久磁石２６は、磁化方向Ａが互いに逆向きとなるように配置されている。
【００２５】
このように構成された電磁操作部２０は、各可動軸２３の可動軸貫通穴２１ｂからの延出端が弾性部材としてのワイプバネ２８を介して絶縁ロッド２７に連結されている。そして、可動鉄心２２、可動軸２３、絶縁ロッド２７および可動接触子２ａとが直線的に連結されている。この絶縁ロッド２７は、セラミックなどの電気絶縁材料で作製され、真空バルブ２と電磁操作部２０との間を電気的に絶縁するとともに、電磁操作部２０の駆動力を真空バルブ２に伝達する機能を有している。
【００２６】
ここで、可動接触子２ａが固定接触子２ｂに当接して真空バルブ２が投入している状態（図１の左右の真空バルブ２）では、可動鉄心２２が可動鉄心収納空間２１ａ内で図１中上方（投入位置）に位置している。そして、可動鉄心２２の軸方向の一端面（真空バルブ２側）と可動鉄心収納空間２１ａの上壁面（真空バルブ側の内壁面）との空隙が狭く、可動鉄心２２の軸方向の他端面と可動鉄心収納空間２１ａの下壁面（反真空バルブ側の内壁面）との空隙が大きくなっているので、投入用コイル２４を１周する永久磁石２６による投入側磁気回路３０が形成されている。そして、磁束が図１に矢印で示されるように投入側磁気回路３０に流れ、可動鉄心２２が固定鉄心２１に磁気吸引されて投入位置に保持される、そこで、ワイプバネ２８の蓄勢力が絶縁ロッド２７を介して可動接触子２ａに加わり、可動接触子２ａと固定接触子２ｂとの接触圧が確保される。
【００２７】
一方、可動接触子２ａが固定接触子２ｂから離れて真空バルブ２が開放している状態（図１の中央の真空バルブ２）では、可動鉄心２２が可動鉄心収納空間２１ａ内で図１中下方（開放位置）に位置している。そして、可動鉄心２２の軸方向の他端面と可動鉄心収納空間２１ａの下壁面との空隙が狭く、可動鉄心２２の軸方向の一端面と可動鉄心収納空間２１ａの上壁面との空隙が大きくなっているので、開放用コイル２５を１周する永久磁石２６による開放側磁気回路３１が形成されている。そして、磁束が図１に矢印で示されるように開放側磁気回路３１に流れ、可動鉄心２２が固定鉄心２１に磁気吸引されて開放位置に保持され、可動接触子２ａが固定接触子２ｂから離反した状態が確保される。
【００２８】
つぎに、このように構成された操作装置１００による真空バルブ２の開放動作について図２を参照しつつ説明する。
真空バルブ２が投入状態にあるときに、開放用コイル２５に通電し、図２の（ａ）に一点鎖線で示されるように、開放用コイル２５を１周する磁気回路３２を形成する。この時、磁気回路３２を流れる磁束の向きが、図１中矢印で示されるように、永久磁石２６の着磁方向Ａに一致している。これにより、可動鉄心２２の他端面と可動鉄心収納空間２１ａの下壁面との間に磁気吸引力が発生し、この磁気吸引力とワイプバネ２８の蓄勢力とが、投入側磁気回路３０による可動鉄心２２の保持力に打ち勝ち、可動鉄心２２が図２の（ａ）中下方に移動する。そして、ワイプバネ２８の蓄勢力が放勢されると、可動鉄心２２の移動に連動して可動接触子２ａが固定接触子２ｂからの離反を開始する。この可動鉄心２２が開放位置に到達すると、図２の（ｂ）に示されるように、開放側磁気回路３１が形成される。そこで、開放用コイル２５への通電が停止され、可動鉄心２２が開放側磁気回路３１により開放位置に保持され、可動接触子２ａが固定接触子２ｂから切り離された開放状態となる。
【００２９】
ついで、この操作装置１００による真空バルブ２の投入動作について図３を参照しつつ説明する。
真空バルブ２が開放状態にあるときに、投入用コイル２４に通電し、図３の（ａ）に一点鎖線で示されるように、投入用コイル２４を１周する磁気回路３３を形成する。この時、磁気回路３３を流れる磁束の向きが、図１中矢印で示されるように、永久磁石２６の着磁方向Ａに一致している。これにより、可動鉄心２２の一端面と可動鉄心収納空間２１ａの上壁面との間に磁気吸引力が発生し、この磁気吸引力が、開放側磁気回路３１による可動鉄心２２の保持力に打ち勝ち、可動鉄心２２が図３の（ａ）中上方に移動する。そして、可動鉄心２２の移動に連動して可動接触子２ａが固定接触子２ｂへの接近を開始する。ワイプバネ２８は、可動接触子２ａが固定接触子２ｂに接した後、蓄勢される。この可動鉄心２２が投入位置に到達すると、図３の（ｂ）に示されるように、投入側磁気回路３０が形成される。そこで、投入用コイル２４への通電が停止され、可動鉄心２２が投入側磁気回路３０により投入位置に保持され、可動接触子２ａが固定接触子２ｂに当接した投入状態となる。また、可動接触子２ａと固定接触子２ｂとの接触圧がワイプバネ２８の蓄勢力により確保される。
【００３０】
このように、この実施の形態１によれば、投入・遮断操作の際に、開放用コイル２５および投入用コイル２４により発生される磁界が永久磁石２６にとって反磁界とならないので、永久磁石２６の減磁がなく、開閉動作の信頼性が向上される。
また、３つの可動鉄心２２を１つの固定鉄心２１に収納して電磁操作部２０を構成しているので、部品点数が削減され、３相電力の電力用開閉装置に適用できる低コスト化の操作装置が得られる。
また、可動鉄心２２、可動軸２３、絶縁ロッド２７および可動接触子２ａとが直線的に連結されているので、操作装置の駆動力がリンク機構を用いることなく真空バルブ２に直接伝達され、開閉動作の信頼性および耐久性が向上されるとともに、部品点数の削減による低コスト化が図られる。
また、可動鉄心２２が軸方向の両端面を平坦面とするＩ型鉄心で構成されているので、可動鉄心２２が単純な形状となり、３つの可動鉄心２２間の動作ばらつきが抑制され、開閉動作の信頼性が向上される。
【００３１】
ここで、この操作装置１００の制御回路電源について図４を参照しつつ説明する。なお、図４では説明の便宜上１相分の制御回路電源を示している。
この制御回路電源５０は、ＤＣ電源５１と、開放用電力貯蔵器としてのコンデンサ５２ａと、投入用電力貯蔵器としてのコンデンサ５２ｂと、開放用放電スイッチ５３ａと、投入用放電スイッチ５３ｂと、開放用および投入用放電スイッチを開閉制御する制御装置３４等を備えている。
そして、制御装置３４により開放用放電スイッチ５３ａを閉成することで、開放用コイル２５に通電され、開放動作が行われる。また、制御装置３４により投入用放電スイッチ５３ｂを閉成することで、投入用コイル２４に通電され、投入動作が行われる。
このように構成された制御回路電源５０は、開放用コイル２５と投入用コイル２４との対毎に装備し、制御装置３４により開放用および投入用放電スイッチ５３ａ、５３ｂの各対を個別に開閉制御することで、三相個別駆動が行われる。
また、開放用コイル２５と投入用コイル２４との３対がこのように構成された制御回路電源５０に並列に接続され、制御装置３４により開放用および投入用放電スイッチ５３ａ、５３ｂの３対を同時に開閉制御することで、三相同時駆動が行われる。
【００３２】
なお、上記実施の形態１では、開放用および投入用電力貯蔵器としてのコンデンサ５２ａ、５２ｂを備えた制御回路電源５０を用いているが、ＤＣ電源５１のみを用いることもできる。この場合、図５に示されるように極めて簡単な回路構成となる。
また、上記実施の形態１では、各対の永久磁石２６は磁化方向Ａが互いに向き合うように相対して配置されているものとしているが、各対の永久磁石２６は磁化方向Ａが離反するように相対して配置されていてもよい。この場合、投入用および開放用コイル２４、２５への通電電流の向きを上記実施の形態１と逆にすればよい。
【００３３】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係る電力用開閉装置の操作装置を示す要部断面図、図７はこの発明の実施の形態２に係る電力用開閉装置の操作装置における効果を説明する図である。
【００３４】
図６において、可動鉄心２２Ａは、軸方向の一端面が軸方向と直交する平坦面に形成され、他端面が軸方向と直交する平坦面と平坦面の外周部を面取して形成されたテーパ面３５ａとを有する凸面形状に形成されたＩ型鉄心であり、可動鉄心２２Ａの他端面の外形形状に略等しい内形形状の凹部３６ａが可動鉄心２２Ａの他端面に相対する可動鉄心収納空間２１ａの下壁面に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３５】
ここで、上記実施の形態１では、可動鉄心２２の他端面が平坦面に形成され、かつ、可動鉄心２２の他端面に相対する可動鉄心収納空間２１ａの下壁面が平坦面に形成されているので、開放用コイル２５に通電時に、磁束が、図５の（ｂ）に示されるように、可動鉄心２２の他端面と可動鉄心収納空間２１ａの下壁面との間に発生する。そして、可動鉄心２２の他端外周部と可動鉄心収納空間２１ａの下壁面との間に発生する磁束が、外側に広がってしまい、この磁束の漏れ成分が発生する電磁力を減少させる要因となっている。
【００３６】
この実施の形態２によれば、可動鉄心２２Ａの他端の外周部が面取りされたテーパ面３５ａに形成され、かつ、可動鉄心２２Ａの他端面の外形形状と同等の内形形状の凹部３６ａが可動鉄心収納空間２１ａの下壁面に、可動鉄心２２Ａの他端面に相対するように形成されているので、開放用コイル２５に通電時に、磁束は、図５の（ａ）に示されるように、可動鉄心２２Ａの他端面と可動鉄心収納空間２１ａの凹部３６ａとの間に発生し、磁束の漏れ成分が低減されている。さらに、可動鉄心２２Ａと可動鉄心収納空間２１ａとの対向する面積が広くなっている。
そこで、開放用コイル２５に通電時に、可動鉄心２２Ａの他端面と固定鉄心２１との間に発生する電磁力が、上記実施の形態１に比べて大きくなり、開放速度を速めることができる。
【００３７】
なお、上記実施の形態２では、可動鉄心２２Ａの他端面の外形形状と同等の内形形状の凹部３６ａが可動鉄心収納空間２１ａの下壁面に形成されているものとしているが、凹部３６ａを省略し、可動鉄心収納空間２１ａの下壁面を平坦面としてもよい。この場合、開放用コイル２５に通電時に、可動鉄心２２Ａの他端面と可動鉄心収納空間２１ａの下壁面との間に発生する磁束の漏れ成分を上記実施の形態１に比べて低減できるので、上記実施の形態１に比べて開放速度を速めることができる。
【００３８】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３に係る電力用開閉装置の操作装置を示す要部断面図である。
図８において、可動鉄心２２Ｂは、軸方向の両端面を軸方向に直交する平坦面とするＩ型鉄心に形成され、可動鉄心２２Ｂの両端面に相対する可動鉄心収納空間２１ａの上下壁面を突出させて先端面を平坦面とする凸部３７、３８が形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３９】
この実施の形態３では、凸部３７、３８が可動鉄心２２Ｂの両端面に相対する可動鉄心収納空間２１ａの上下壁面を突出させて形成されているので、可動鉄心収納空間２１ａの可動鉄心２２Ｂの軸方向空隙が短くなる。その結果、可動鉄心２２Ｂの軸方向長さがその分短くなり、可動鉄心２２Ｂの軽量化が図られる。
ここで、可動鉄心の動作速度は、Ｆ＝ｍａ（ｍ：可動部の質量、ａ：加速度、Ｆ：電磁吸引力）によって決まる。
従って、この実施の形態３によれば、磁気回路中の大きな抵抗となる空隙距離を変えることなく可動鉄心２２Ｂの軽量化が図られるので、開閉動作の高速化が実現される。
【００４０】
実施の形態４．
この実施の形態４では、図９に示されるように、可動鉄心２２Ｃは、軸方向の一端面が軸方向と直交する平坦面に形成され、他端面が軸方向と直交する平坦面と平坦面の外周部を面取して形成されたテーパ面３５ｂとを有する凸面形状に形成されたＩ型鉄心であり、可動鉄心２２Ｃの他端面の外形形状に略等しい内形形状の凹部３６ｂが凸部３８ａの先端面に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態３と同様に構成されている。
【００４１】
従って、この実施の形態４によれば、上記実施の形態３の効果に加えて、可動鉄心２２Ｃの他端面にテーパ面３５ｂを形成し、かつ、可動鉄心２２ｃの他端面に相対する凸部３８ａの先端面に凹部３６ｂを形成しているので、大きな電磁力を発生することができ、開放速度をさらに速めることができる。
【００４２】
実施の形態５．
この実施の形態５では、図１０に示されるように、永久磁石２６が凸部３７、３８にそれぞれ配設されている。即ち、一対の永久磁石２６が可動鉄心２２Ｂを挟んで可動鉄心２２Ｂの軸方向で対向して配置されている。また、磁気回路が構成されるように可動鉄心収納空間２１ａの側壁面の凸部２１ｃを可動鉄心２２Ｂの側面近傍まで延出させている。
なお、他の構成は上記実施の形態３と同様に構成されている。
【００４３】
この実施の形態５では、各永久磁石２６が図１０に矢印で示されるように着磁されているので、可動鉄心２２Ｂが投入位置にあるときには、凸部３７に配設された永久磁石２６により上記実施の形態１と同様に投入用コイル２４を１周する投入側磁気回路が形成され、可動鉄心２２Ｂが開放位置にあるときには、凸部３８に配設された永久磁石２６により上記実施の形態１と同様に開放用コイル２５を１周する開放側磁気回路が形成される。そこで、上記実施の形態１と同様に開放用コイル２５および投入用コイル２４に通電することにより、真空バルブ２の開閉を行わせることができる。
従って、この実施の形態５においても、上記実施の形態３と同様の効果が得られる。
【００４４】
なお、上記実施の形態５では、上記実施の形態３において、一対の永久磁石２６が可動鉄心２２Ｂを挟んで可動鉄心２２Ｂの軸方向で対向して配置するものとしているが、上記実施の形態４において、一対の永久磁石２６を可動鉄心２２Ｃを挟んで可動鉄心２２Ｃの軸方向で対向して配置するようにしてもよい。
【００４５】
実施の形態６．
この実施の形態６では、図１１に示されるように、可動鉄心収納空間２１ａの側壁面を平坦面とし、永久磁石２６を可動鉄心収納空間２１ａの側壁面に貼り付け固定して相対するように配置し、平板状に作製された可動鉄心２２Ｄが、永久磁石２６に所定の間隙をもつように配設され、凸部３７ｂ、３８ｂが可動鉄心２２Ｄの軸方向両端面に所定の間隙をもつように可動鉄心収納空間２１ａの上下壁面に突設されている。
なお、他の構成は、上記実施の形態３と同様に構成されている。
【００４６】
この実施の形態６においても、可動鉄心２２Ｄの軽量化が図られるので、上記実施の形態３と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態６によれば、永久磁石２６の取付面が平坦面であるので、永久磁石２６の取付が容易となる。
【００４７】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されているような効果を奏する。
【００４８】
この発明によれば、真空容器内に接離可能に設けられた可動接触子と固定接触子とを有する真空バルブが３列に並設されている電力用開閉装置の操作装置であって、
上記可動接触子のそれぞれに固定された３つの絶縁ロッドと、
上記絶縁ロッドのそれぞれに相対的に接続され、軸方向の両端面を電磁力発生面とする磁性体からなる３つの可動鉄心と、
上記３つの可動鉄心が、該可動鉄心の軸方向を平行にして、該可動鉄心の軸方向に移動可能に、かつ、該可動鉄心の軸方向と直交する方向に１列に並んで収納された磁性体からなる１つの固定鉄心と、
上記絶縁ロッドと上記可動鉄心との間にそれぞれ介装されて上記可動接触子を上記固定接触子に押し付ける方向に付勢する３つの弾性部材と、
上記可動鉄心のそれぞれを挟んで対向して上記固定鉄心に配設され、上記可動接触子が上記固定接触子に当接した上記真空バルブの投入状態では、上記固定鉄心に対して該可動鉄心を該可動接触子を該固定接触子に押し付ける方向に磁気吸引する投入側磁気回路を構成し、上記可動接触子が上記固定接触子から切り離された上記真空バルブの開放状態では、上記固定鉄心に対して該可動鉄心を該可動接触子を該固定接触子から切り離す方向に磁気吸引する開放側磁気回路を構成する３対の永久磁石と、
上記可動鉄心のそれぞれの上記可動接触子を上記固定接触子に押し付ける側に巻装され、通電時に該可動鉄心を該可動接触子を該固定接触子に押し付ける方向に磁気吸引する３つの投入用コイルと、
上記可動鉄心のそれぞれの上記可動接触子を上記固定接触子から切り離す側に巻装され、通電時に該可動鉄心を該可動接触子を該固定接触子から切り離す方向に磁気吸引する３つの開放用コイルとを備え、
上記投入用コイルおよび開放用コイルの通電時に発生する磁束が上記永久磁石を上記永久磁石の磁化方向に流れるように構成されているので、開放および投入用コイルの通電時における永久磁石の減磁がなく、かつ、１つの固定鉄心に組み込まれた３本の可動鉄心により三相分の真空バルブの開閉ができ、開閉動作の信頼性が高められるとともに、部品点数を削減できる電力用開閉装置の操作装置が得られる。
【００４９】
また、上記可動鉄心の配列方向が上記真空バルブの配列方向に一致し、該真空バルブのそれぞれに対して、上記可動鉄心、上記弾性部材および上記絶縁ロッドが直線的に配置されているので、リンク機構が不要となり、部品点数の削減による信頼性・耐久性の向上および低コスト化が図られる。
【００５０】
また、上記可動鉄心は、上記両電磁力発生面が軸心に直交する平坦面に形成されたＩ型鉄心であるので、可動鉄心の形状が単純となり、組み合わせ毎の動作のばらつきが抑えられ、信頼性が向上する。
【００５１】
また、上記固定鉄心の上記両電磁力発生面に対向する部位が凸形状に形成されているので、可動鉄心の軽量化が図られ、開放・投入動作速度が速められる。
【００５２】
また、上記可動鉄心は、投入側の上記電磁力発生面が軸心に直交する平坦面に形成され、かつ、開放側の上記電磁発生面が軸心に直交する平坦面と該平坦面の縁部に形成された軸心に対して所定角度を有するテーパ面とを有する凸状の面形状に形成されたＩ型鉄心であるので、開放用コイルに通電時に、大きな電磁力が発生でき、開放動作速度が速められる。
【００５３】
まや、上記固定鉄心の上記両電磁力発生面に対向する部位が凸形状に形成され、かつ、上記固定鉄心の開放側の上記電磁発生面に対向する面が開放側の上記電磁発生面の外形形状に略一致する内形形状の凹状の面形状に形成されているので、可動鉄心の軽量化が図られ、開放・投入動作速度が速められるとともに、開放用コイルに通電時に大きな電磁力が発生でき、開放動作速度がさらに速められる。
【００５４】
また、上記永久磁石の各対が、上記可動鉄心の軸心と直交する方向で該可動鉄心を挟んで配置されているので、開放側および投入側磁気回路を簡易に構成することができる。
【００５５】
また、上記永久磁石の各対が、上記可動鉄心の軸心方向で該可動鉄心を挟んで配置されているので、開放側および投入側磁気回路を簡易に構成することができる。
【００５６】
また、上記可動鉄心は上記両電磁力発生面が軸心に直交する平坦面に形成され平板状の鉄心であり、上記固定鉄心の上記両電磁力発生面に対向する部位が凸形状に形成され、上記固定鉄心の上記可動鉄心の側面に対向する部位が平坦面に形成され、かつ、上記永久磁石の各対が該可動鉄心の軸心と直交する方向で該可動鉄心を挟んで上記固定鉄心の平坦面に貼り付け固定されているので、可動鉄心の軽量化が図られ、開放・投入動作速度が速められるとともに、永久磁石の配置が簡易となる。
【００５７】
また、３組の上記投入用および開放用コイルの個別駆動および同時駆動を任意に組み合わせることができる制御回路電源を備えているので、必要な駆動特性に応じた運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係る電力用開閉装置の操作装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】  この発明の実施の形態１に係る電力用開閉装置の操作装置による真空バルブの開放動作を説明する図である。
【図３】  この発明の実施の形態１に係る電力用開閉装置の操作装置による真空バルブの投入動作を説明する図である。
【図４】  この発明の実施の形態１に係る電力用開閉装置の操作装置の制御回路電源を示す回路図である。
【図５】  この発明の実施の形態１に係る電力用開閉装置の操作装置の制御回路電源の実施態様を示す回路図である。
【図６】  この発明の実施の形態２に係る電力用開閉装置の操作装置を示す要部断面図である。
【図７】  この発明の実施の形態２に係る電力用開閉装置の操作装置における効果を説明する図である。
【図８】  この発明の実施の形態３に係る電力用開閉装置の操作装置を示す要部断面図である。
【図９】  この発明の実施の形態４に係る電力用開閉装置の操作装置を示す要部断面図である。
【図１０】  この発明の実施の形態５に係る電力用開閉装置の操作装置を示す要部断面図である。
【図１１】  この発明の実施の形態６に係る電力用開閉装置の操作装置を示す要部断面図である。
【図１２】  従来の電力用開閉装置の操作装置を示す模式断面図である。
【図１３】  従来の電力用開閉装置の操作装置の開放動作説明図である。
【図１４】  従来の電力用開閉装置の操作装置の投入動作説明図である。
【符号の説明】
２  真空バルブ、２ａ  可動接触子、２ｂ  固定接触子、２ｃ  真空容器、２０  電磁操作部、２１  固定鉄心、２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ  可動鉄心、２４  投入側コイル、２５  開放側コイル、２６  永久磁石、２７  絶縁ロッド、２８  ワイプバネ（弾性部材）、３０  投入側磁気回路、３１  開放側磁気回路、３５ａ、３５ｂ  テーパ面、３６ａ、３６ｂ  凹部、３７、３７ｂ、３８、３８ａ、３８ｂ  凸部、５０  制御回路電源、１００  開閉装置、Ａ  磁化方向。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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