(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触位置と分離位置との間を移動できる少なくとも１つの可動接点手段（３８）を含む一対の分離可能な接点手段と、
負荷位置から中間投入死点位置を経由して投入位置へ、投入方向に移動可能であって、負荷位置にあるとき前記可動接点手段（３８）が分離位置にある主要部材（１８）、及び、前記主要部材（１８）が負荷位置から投入死点位置を通過するときに荷重を加え、主要部材（１８）が投入死点位置を越えて投入方向へ通過するときに荷重が取り去られて可動接点（３８）を接触位置へ駆動するように装着されたエネルギー蓄積バネ（７０）を含む開放、投入機構（１６）と、
制御手段（９４）によって制御される電動機（８２）と、
前記電動機（８２）と前記主要部材（１８）との間にあり、前記電動機（８２）は前記主要部材（１８）を駆動することができるが、前記主要部材（１８）は前記電動機（８２）を駆動することができないシステムであって、投入方向へ走行している前記電動機（８２）が前記主要部材（１８）を投入方向へ駆動する不可逆伝動システムと
を備え、
前記制御手段（９４）が、負荷位置と投入死点位置との間の割り出し中間停止位置を経由する前記主要部材の通過を検出し、前記電動機（８２）が前記主要部材（１８）を投入方向へ駆動して前記主要部材（１８）が割り出し中間停止位置に達したとき前記電動機を停止させる手段（８４、１８４、２８４、２９９）を含む
ことを特徴とする電気開閉装置。
【請求項２】
割り出し中間停止位置が、負荷位置よりも投入死点位置に近いことを特徴とする請求項１に記載の電気開閉装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記主要部材（１８）が割り出し中間停止位置を経由して通過するときに状態を変える補助スイッチ（８４）を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気開閉装置。
【請求項４】
前記制御手段が、前記主要部材は投入位置にあるが前記電動機は投入方向へ走行するように制御されていることを検出し、その場合に前記電動機を停止する手段を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気開閉装置。
【請求項５】
前記電動機がＤＣモータであり、前記ＤＣモータは前記制御手段によって制御される供給電流を供給され、
前記制御手段が、供給電流の強度がプリセット時間の間にプリセット閾値よりも高いまま電動機が投入位置へ走行するように給電されていることを検出し、その場合に電動機の電力供給を中断する手段を含む、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気開閉装置。
【請求項６】
前記主要部材（１８）は、投入方向とは逆の開放方向で投入位置から中間開放死点位置を経由してセット位置へ移動可能であり前記エネルギー蓄積バネ（７０）は、前記可動接点が接触位置にあるとき、投入位置から開放死点位置へ通過するとき荷重が加えられ、主要部材が開放死点位置を越えて開放方向へ移動を継続するとき、前記エネルギー蓄積バネは荷重が取り去られて前記可動接点を分離位置へ駆動し、
前記電動機は、前記主要部材を開放方向へ駆動するため、投入方向の逆である開放方向へ移動可能であり、
前記制御手段は、前記電動機（８２）によって開放方向へ駆動される前記主要部材（１８）が割り出し転回位置を経由して通過していることを検出し、その場合にモータの回転方向を逆にする手段（１９８）を含む、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電気開閉装置。
【請求項７】
割り出し転回位置が負荷位置であることを特徴とする、請求項６に記載の電気開閉装置。
【請求項８】
前記電動機がＤＣモータであり、前記ＤＣモータは前記制御手段によって制御される供給電流を供給され、
前記制御手段は、前記電動機の供給電流の強度がプリセット時間の間にプリセット閾値よりも高いまま前記電動機が投入方向の逆である開放方向へ走行するように給電されていることを検出し、その場合にモータの回転方向を変える手段を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の電気開閉装置。
【請求項９】
割り出し転回位置が開放死点位置と負荷位置との間の中間位置であり、前記中間位置は負荷位置よりも開放死点位置に近いことを特徴とする請求項６に記載の電気開閉装置。
【請求項１０】
接触位置と分離位置との間を移動できる少なくとも１つの可動接点手段（３８）を含む一対の分離可能な接点手段と、
負荷位置から中間投入死点位置を経由して投入位置へ、投入方向に移動可能であって、負荷位置にあるとき前記可動接点手段（３８）が分離位置にある主要部材（１８）、及び、前記主要部材（１８）が負荷位置から投入死点位置へ通過するときに荷重を加え、前記主要部材（１８）が投入死点位置を越えて投入方向へ通過するときに荷重が取り去られて可動接点を接触位置へ駆動するように装着されたエネルギー蓄積バネ（７０）を含む開放、投入機構（１６）と、
制御手段によって制御され、投入方向へ走行しているとき主要部材を投入方向へ駆動する電動機（８２）と、
を備えた電気開閉装置の制御方法であって、
前記電気開閉装置の開放手順を含み、前記開放手順が、前記電動機（８２）が負荷位置と投入死点位置との間に置かれた割り出し中間停止位置まで前記主要部材（１８）を投入方向へ駆動して割り出し中間停止位置で停止する投入準備段階を含むことを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
前記開放手順が、更に、
投入準備段階に先行する開放段階を含み、前記可動接点手段（３８）が分離位置へ動かされ、前記電動機（８２）が投入方向とは反対の開放方向へ前記主要部材（１８）を割り出し転回位置まで駆動する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
割り出し転回位置が負荷位置であることを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
更に、ラッチ位置とラッチ解除位置との間を移動でき、前記可動接点手段（３８）が接触位置にあるときラッチ位置にあるラッチ部材（４４）と、
アクチュエータ（５７）によって作動され、前記ラッチ部材（４４）をラッチ位置へラッチし、前記ラッチ部材を解放するとき、前記エネルギー蓄積バネ（７０）が前記ラッチ部材（４４）をラッチ位置からラッチ解除位置へ駆動し、同時に前記可動接点手段（３８）を接触位置から分離位置へ駆動するトリップラッチ部材（５８）と、
を含む機構（１８）を有する電気開閉装置の制御方法であって、
開放段階で、アクチュエータ（５７）へ指令することによって、前記可動接点手段（３８）が分離位置へ動かされ、前記アクチュエータは前記トリップラッチ部材（５８）をラッチ解除して前記ラッチ部材（４４）を解放する、
ことを特徴とする、請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
割り出し転回位置が負荷位置と開放死点位置との間にあり、開放死点位置が投入死点位置と負荷位置との間にあり、前記可動接点が接触位置にあるとき、前記エネルギー蓄積バネ（７０）が投入位置から開放死点位置へ通過するにつれて荷重が加えられ、前記主要部材（１８）が開放方向へ開放死点を越えて割り出し転回位置へ移動を継続するとき、前記エネルギー蓄積バネは荷重を取り去られて可動接点を分離位置へ駆動することを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１５】
開放指令に続く投入指令に応答して、前記電動機（８２）が前記主要部材を割り出し中間停止位置から投入位置へ駆動することを特徴とする請求項１０から１４のいずれか１項に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気開閉装置、例えば、遮断器機構の投入、開放並びにリセットを実行するモータ制御機構を備えた遮断器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
操作ハンドルを備えた成形ケース型の電気遮断器が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この遮断器には、ハンドルを駆動する電動機付きモジュールが組込まれている。モジュールは電動機を含み、この電動機は、ハンドルに固定された親ネジと一緒に作動するウォームを駆動する。電動機はＡＣ型であって、回転子を第１の方向へ駆動する目的に使用される第１の巻線、及び、反対方向へ駆動するための第２の巻線を含む。切り替えスイッチは、それぞれ制御押しボタンを含む第１及び第２の分岐回路を介して、巻線の一方又は他方を電源へ選択的に接続する。電動機及びウォームは、遮断器ケースに取り付けられたフレームに固定される。案内システムは、フレーム及び電動機の固定子に関して、移動の小さな自由度をネジに与える。バネはネジを中間位置へ押し進める。ハンドルの開放位置から遮断器を投入するためには、投入押しボタンが作動され、ハンドルを高速で投入位置へ駆動するようにモータが第１の走行方向へ給電される。ハンドルは、その通路上で、投入死点位置を経由して停止することなく通過する。投入死点位置を越えると、遮断器のトグル機構は投入位置へと急激に躍動する。モータは、親ネジが移動終了点へ達するまで停止することなく、その移動を継続する。回転を継続しているネジは、戻しバネの偏倚力に抗して少しの移動を実行し、切り替えスイッチの位置を変え、モータへの電力供給を切断する。遮断器をリセットするためには、開放押しボタンが押され、電動機が第２の走行方向へ給電され、ハンドルが、開放位置の少し先に位置する負荷位置で停止することなく駆動される。親ネジが移動終了停止点に達すると、電動機の更なる回転は、ネジの少しの移動を起こし、切り替えスイッチの位置を変える。これ電動機への電力供給を切断する。この複雑な装置によって、一方では、ハンドルがその移動終了位置へ時間通りに達することを確実にし、他方では、ネジの移動が起こるときモータの慣性が吸収されることを確実にする。この特許文献１には、前述した原理の若干の変形例が開示されている。
【０００３】
電気開閉装置、遮断器、又は接触器のハンドルをモータで駆動する取り外し可能モジュールが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。モジュールは電動機を含み、電動機は、電気開閉装置のハンドルに固定されたスライドラックと一緒に動作するウォームを駆動する。スライドラックは、２つの移動終了位置の間を、中間で停止することなく移動する。スライドラックは、作動選択スイッチのハンドルが挿入される窓を含む。スライドラックが、その移動終了位置のいずれかの１つに近づくとき、窓の端は作動切り替えスイッチのハンドルを駆動し、切り替えスイッチの位置を変え、電動機の電力供給回路を開く。この構成によって、ただ１つの制御切り替えスイッチでモータを制御することができる。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第３，１７１，９２０号明細書
【特許文献２】
欧州特許第０，８０２，５４９号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらの装置において、投入指令に続く投入時間は、負荷位置と投入死点位置との間の距離によって決まってくる。この距離は、開閉装置の機構上、修正不可能な要件である。投入時間を短縮するためには、強力な電動機を備えなければならず、投入が起こるときに消勢されるエネルギーが最小となるように、モータの運動を開閉装置のハンドルへ伝達する連鎖リンクを最適化しなければならない。その結果、装置の大型化と高コスト化を招くことになる。
【０００６】
本発明の目的は、上述の欠点を矯正して、短い投入時間が得られるように、低電力及び小型の電動機作動モジュールを備えた電気開閉装置及びその制御方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、これらの目的は、次の構成要素を含む電気開閉装置によって達成される。
−接触位置と分離位置との間を移動できる少なくとも１つの可動接点を含む一対の分離可能な接点手段、
−次のものを含む開放、投入機構、
−負荷位置から中間投入死点位置を経由して投入位置へ、投入方向に移動可能であって、負荷位置にあるとき可動接点手段が分離位置にある主要部材、
−主要部材が負荷位置から投入死点位置を通過するときに荷重を加え、主要部材が投入死点位置を越えて投入方向へ通過するときに荷重が取り去られて可動接点を接触位置へ駆動するように装着されたエネルギー蓄積バネ、
−制御手段によって制御される電動機、
−電動機主要部材との間にあり、電動機は主要部材を駆動することができるが、主要部材は電動機を駆動することができないシステムであって、投入方向へ走行している電動機が主要部材を投入方向へ駆動する不可逆伝動システム。
【０００８】
この電気開閉装置の特徴は、主要部材が負荷位置と投入死点位置との間の割り出し中間停止位置を経由して通過することを検出し、電動機が主要部材を投入方向へ駆動して主要部材が割り出し停止位置へ達したとき電動機を停止する手段を、制御手段が含むことである。
【０００９】
ハンドルは、投入指令が与えられる前に、負荷位置と投入死点位置との間で移動の一部分を既にカバーしているので、投入指令の後でカバーされるように残っている距離は小さくなり、必要なエネルギーは少なくなる。
【００１０】
好ましくは、割り出し停止位置は、負荷位置よりも投入死点位置に近い。
【００１１】
１つの実施形態によると、制御手段は、主要部材が割り出し停止位置を経由して通過するとき状態を変える補助スイッチを含む。
【００１２】
有利には、制御手段は、主要部材が投入位置にあって電動機が投入方向へ走行するように制御されていることを検出し、その場合に電動機を停止する手段を含む。この検出は、例えば、補助的な移動終了によって動作するマイクロスイッチによって実行することができる。もし電動機がステッピングモータであれば、電動機の位置を決定することによって、検出が達成される。他の特に簡単で信頼性のあるコンパクトな代替実施形態によると、電動機はＤＣモータであり、このＤＣモータは、制御手段によって制御される供給電流を給電される。制御手段は、供給電流の強度がプリセット時間の間にプリセット閾値よりも高いまま電動機が投入方向へ走行するように給電されていることを検出し、その場合にモータの電力供給を中断する手段を含む。
【００１３】
投入の準備に先行する段階で遮断器の開放を指令する必要がある。従って、
−主要部材は、投入方向とは逆の開放方向へ、投入位置から中間開放死点位置を経由してセット位置へ移動可能である。エネルギー蓄積バネは、可動接点が接触位置にあるとき、投入位置から開放死点位置へ通過しているとき荷重を加えられ、主要部材が開放死点位置を越えて開放方向へ移動を継続するとき、荷重を取り去られて、可動接点を分離位置へ駆動する。
【００１４】
−モータは、主要部材を開放方向へ駆動するため、投入方向の逆である開放方向へ移動可能である。
−制御手段は、電動機によって開放方向へ駆動される主要部材が割り出し転回位置を経由して通過する事実を検出し、その場合に電動機の回転方向を逆にする手段を含む。
【００１５】
１つの実施形態によると、割り出し転回位置は負荷位置である。電動機はＤＣモータであり、このＤＣモータは、制御手段によって制御される供給電流を給電される。制御手段は、電動機の供給電流の強度がプリセット時間の間にプリセット閾値よりも高いまま電動機が投入方向の逆である開放方向へ走行するように給電されている事態を検出し、その場合にモータの回転方向を変える手段を含む。こうして、電気開閉装置は、少数のセンサを使用するので、特に簡単で信頼できるものとなる。
【００１６】
他の実施形態によると、割り出し転回位置は開放死点位置と負荷位置との間にある中間位置である。この中間位置は負荷位置よりも開放死点位置に近い。従って、開放方向における主要部材の運動、従って再投入に先行する時間は、最小にされる。
【００１７】
本発明の他の特徴は、次の構成要素が含まれる電気開閉装置を制御する方法に関する。
−接触位置と分離位置との間を移動できる少なくとも１つの可動接点を含む一対の分離可能な接点手段、
−次のものを含む開放、投入機構、
−負荷位置から中間投入死点位置を経由して投入位置へ、投入方向に移動可能であって、負荷位置にあるとき可動接点手段が分離位置にある主要部材、
−主要部材が負荷位置から投入死点位置を通過するときに荷重を加え、主要部材が投入死点位置を越えて投入方向へ通過するときに荷重が取り去られて可動接点を接触位置へ駆動するように装着されたエネルギー蓄積バネ、
−制御手段によって制御される電動機。投入方向へ走行するモータは主要部材を投入方向へ駆動する。
この制御方法は、投入準備段階を含む電気開閉装置の開放手順を含む。その場合、モータは、負荷位置と投入死点位置との間に置かれた割り出し中間停止位置まで主要部材を投入方向へ駆動し、中間停止位置で停止する。
【００１８】
有利には、開放手順は、更に、投入準備段階に先行する開放段階を含む。その場合、可動接点は分離位置へ動かされ、モータは、主要部材を、投入方向とは反対の開放方向へ割り出し転回位置まで駆動する。
【００１９】
１つの実施形態によると、割り出し転回位置は負荷位置である。
【００２０】
開放時間を最小にするため、更に、ラッチ部材とトリップラッチを含む機構が設けられる。ラッチ部材は、ラッチ位置とラッチ解除位置との間を移動可能であり、可動接点が接触位置にあるときラッチ位置にある。トリップラッチは、アクチュエータによって作動され、ラッチ部材をラッチ位置へラッチする。蓄積バネは、ラッチがラッチ部材を解放するとき、ラッチ部材をラッチ位置からラッチ解除位置へ駆動し、同時に可動接点を接触位置から分離位置へ駆動しようとする。そのような機構によって、開放段階では、可動接点は、アクチュエータに指令を与えることによって分離位置へ動かされる。アクチュエータは、ラッチをラッチ解除して、ラッチ部材を解放する。こうして、開放時間は最小にされ、電動機の電力から独立になる。しかし、電動機は、投入を指令する前に主要部材をリセット位置へ戻さなければならないので、開放投入サイクルに必要な時間は長いままである。
【００２１】
他の実施形態によると、割り出し転回位置は負荷位置と開放死点位置との間におかれる。開放死点位置は、投入死点位置と負荷位置との間におかれる。可動接点が接触位置にあるとき、エネルギー蓄積バネは投入位置から開放死点位置へ移動するにつれて荷重が加えられ、主要部材が開放方向へ移動を継続し、開放死点を越えて割り出し転回位置まで移動するとき、エネルギー蓄積バネは荷重を取り去られて、可動接点を分離位置へ駆動する。その場合、開放指令への応答時間は長くなり、モータの電力に依存する。しかし、主要部材の運動は最小にされるので、開放投入サイクル時間は最小になる。
【００２２】
好ましくは、開放指令に続く投入指令に応答して、モータは主要部材を中間停止位置から投入位置へ駆動する。
【００２３】
他の利点及び特徴は、以下で本発明の特定の実施形態を説明することによって、より明瞭になるであろう。これらの実施形態は、非限定的例として提供され、添付の図面に呈示される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、電気開閉装置１０（この場合は、成形ケース及びダブルブレーク型の３相遮断器）は、絶縁プラスチック材料で作られたケース１２の内部に、遮断カートリッジ１４及びそれらの開放、投入機構としての駆動機構１６を含んでいる。ケース１２のカバーは、図面の簡単化のために故意に省略されている。駆動機構１６は主要部材としての揺動形の作動部材１８を備えている。この作動部材１８は、円筒面を持つ一般的形状を有し、径方向に末端部材２０が設けられている。末端部材２０には、クランクピン２２又はベベルギア（円弧部分に歯形が形成されたギア）２４でなる部材を、必要に応じて代替的に取り付けることができる。装置を手動で使用する場合、クランクピン２２はケースに合わせて装着されるが、その場合は、今後の説明に関係しない。一方、ベベルギア２４によって、作動部材２０を取り外し可能なモータ付きモジュール２６に接続することができる。このモジュール２６は２つのフランジによって形成された支持フレーム２８を含み、前記２つのフランジは、フォーク３２及び固定ネジ（図示されていない）によって駆動機構１６のフレームに固定される。
【００２５】
遮断器、その駆動機構１６、及びモータ付きモジュール２６の移動部品は、図２の断面図に表されている。ケース１２は、図面の簡単化のため故意に省略されている。
【００２６】
遮断カートリッジの作動動部分は、Ｕ字形をなすように屈曲した２つの固定導電板３４及び３６、並びに可動接点手段３８によって形成される。可動接点は、図３から図５では分離位置にあるように示され、図２では接触位置にあるように示される。接触位置は、電力回路を閉じて、可動接点手段３８によって２つの固定導電板３４及び３６の間を電流が流れるようにする。可動接点手段３８は、ケースに固定された軸４２の周りを回動する回転要素バー４０によって支持される。回転要素バー４０は、接続ロッドシステムによって駆動機構のラッチ４４に接続される。接続ロッドシステムは、回転要素バー４０に関して固定軸を構成するスピンドル４８の周りを回動する下方ロッド４６、及びラッチ４４に関して固定軸５２の周りを回動する上方ロッド５０によって形成される。２つのロッド４６及び５０は一緒になって、中間回動ピン５４によって関節が付けられたトグルジョイントを形成する。ラッチ４４は、それ自身、ケースに固定され駆動機構のフランジによって支持されたスピンドル５６の周りを回動するように取り付けられる。ラッチ４４の自由端は、駆動機構のフレームに固定されたスピンドル６０の周りを回動するように取り付けられたラッチ舌状体５８に形成されたノッチと一緒に作動する。舌状体５８は、戻しバネ（図示されていない）によってラッチ位置へ押し進められ、ラッチレバー６２によって、その位置に保持される。ラッチレバー６２の回動は、トリップ装置（図示されていない）の構成要素である電気機械アクチュエータによって制御される。ラッチ４４は、その上方部分で、作動部材１８によって支持されるローラ６６と一緒に作動するリセットカム６４を形成する。作動部材１８は、それ自身、駆動機構のフレーム及びケースに固定された軸６８を回動するように取り付けられる。エネルギー蓄積バネとしての引っ張りコイルバネ７０（図１）は、作動部材１８と接続ロッドシステムの回動ピン５４との間に掛けられる。図を簡単にするため、引っ張りコイルバネ７０の作用線７２のみが、図２から図５に示される。このタイプの機構は、当業者によく知られている。
【００２７】
ベベルギア２４は、作動部材１８の末端部材２０に取り付けられ、不可逆ウォーム伝動ステージ７６を形成する回転シャフト７５のネジ部分７４と係合する。シャフトは、電動機付きモジュール２６のフレームの軸受け７８及び８０の間に取り付けられ、ＤＣモータ８２の回転子シャフトの端に固定される。軸受け７８及び８０はシャフトの軸方向の移動を許さない。
【００２８】
モータ付きモジュール制御回路８３は、図６に示される。作動部材１８が開放負荷位置と機構の投入死点位置との間にある割り出し停止位置（図４に示される）を経由して通過するとき、その通過は、補助スイッチ８４又はマイクロスイッチによって検出される。投入死点位置は、回転要素バー４０が図３に示される分離位置にあるとき、引っ張りコイルバネ７０によって回動ピン５４に加えられた力の方向が、上方接続ロッド５０の２つの回動スピンドル５２及び５４を含む平面と整列した位置に対応する作動部材１８の位置であることを想起されたい。作動部材１８が投入位置の方向へ投入死点を越えて通過し、角摩擦セクタを離れるとき、引っ張りコイルバネ７０が駆動力を働かせる。図４の割り出し停止位置は、投入死点位置と図３の開放負荷位置との間にあって投入死点位置から数度離れたところに位置している。３つの電気制御線８６、８８、９０によって、オペレータ又は自動電力分配制御センターは、遠隔に位置する制御インタフェース又は他の手段から開放指令、リセット指令、及び投入指令を送信することができる。遮断器の中に設けられた切り替えスイッチ９２によって、開放指令又はリセット指令を送信することができる。この切り替えスイッチは、ラッチ４４又は開閉装置のトリップ状態又は非トリップ状態を表す機構の他の要素の運動によって作動させられる。切り替えスイッチ９２は、ラッチ４４が舌状体５８へラッチされるとき、図６の実線で表された位置にある。遮断器がトリップされるとき、切り替えスイッチ９２は破線で示された位置へ切り替わり、ラッチ４４は図５の位置にある。論理装置９４は、これらの信号、及び電流センサ９６によって渡されるモータ８２への供給電流の強度を表す信号を受け取り、モータ８２への供給電流の強度を制御する。
【００２９】
装置の動作は次の通りである。
【００３０】
最初に、装置は図２で示される投入位置にあるものと仮定する。遮断器の主回路は閉じられ、可動接点手段３８は、固定導電板３４と３６との間に電流を流す。ラッチ４４は、舌状体５８のノッチに係合する。舌状体５８は、それ自身ラッチレバー６２によってブロックされる。
【００３１】
電気障害で開き、リセットし、次に電気開閉装置の投入指令を含むサイクルを最初に取り扱う。
【００３２】
電気障害、短絡電流、不足電圧などが電気開閉装置のトリップ装置によって決定されたとき、電機機械アクチュエータ（図示されていない）がラッチレバー６２を回動させ、舌状体を解放する。次に、ラッチ４４は舌状体５８を押し戻して解放される。駆動機構の引っ張りコイルバネ７０は、接触するとき荷重を取り去られ、ロッドシステム４６、５０、及びラッチ４４を、図５のトリップ位置へ動かす。回転要素バー４０は、その軸４２の周りで回動し、遮断器の電力回路を開く。作動部材２４は不動のままである。補助切り替えスイッチ９２は、ラッチ４４の運動によって、図６の破線で示された位置へ切り替わる。
【００３３】
リセットシーケンスは、この位置から起こる。このシーケンスの時間順序は、図７（ａ）から図７（ｅ）のタイミング図に示される。これらの図において、ｙ軸は、図７（ａ）では電気開閉装置の作動部材１８の位置を示し、図７（ｂ）ではモータ供給電流の強度を示し、図７（ｃ）では開放指令送信線８６の状態を示し、図７（ｄ）では中間停止位置を経由する通過を検出する手段８４の状態を示し、図７（ｅ）ではセンサ９６によって検出される電流強度閾値超過を示す。シーケンスは、時間ｔ０で制御モジュールによって受け取られた線８８の上のリセット指令（図７（ｃ）で示される）によって初期化される。論理装置９４は、リセット方向へ電動機を作動させる。静止した電動機の逆起電力はゼロであるので、供給電流の強度（図７（ｂ））は、暫くの間、検出閾値を超過する。これはセンサによって検出される（図７（ｅ））。しかし、論理装置は、この閾値を超過している時間と遅延定数とを比較する。電動機への流入電流は過渡的であり、遅延定数よりも短い持続時間を有するので、論理装置は指令を修正しない。電動機は給電され続け、時間ｔ１から、作動部材を図３の位置から図４の位置へ回動させる（図７（ａ）で示される）。時間ｔ２に、作動部材が停止点まで来たとき、電動機はブロックされ、供給電流は再び増加して検出閾値を超過する。検出時間が遅延定数を超過するや否や、電動機の電力供給は短い時間の間カットされ（時間ｔ３で）、その後で時間ｔ４に逆転される。静止していた電動機の電力供給は再び電流ピークを生じる。この電流ピークは、回転子が運動し始めると減衰する。従って、ピークの持続時間（時間ｔ４から時間ｔ５まで）は遅延定数よりも短く、論理装置はモータへの電力供給を修正しない。次に、モータは、作動部材を、図３の開放負荷位置から図４の割り出し中間位置へ駆動する。作動部材は、時間ｔ６に、この位置に達すると、補助スイッチを作動させ（図７（ｄ））、補助スイッチはそのライブ（オン）状態へ切り替わる。この事象は論理装置によって検出され、論理装置は電動機の電力供給を停止する。電動機はほとんど慣性をもっておらず、停止は事実上即時に起こる。それは、更に、エネルギー蓄積バネが作動部材を開放負荷位置へ押し進めようとするからである。作動部材が図４の位置で停止したとき、作動部材は機構の投入死点から数度のところにあり、エネルギー蓄積バネによって開放負荷位置へ押し進められる。ベベルギア２４及びウォーム７４によって達成される伝動ステージ７６の不可逆性は、この位置でブロッキングを実行し、蓄積バネが開放負荷位置へ戻るのを防止する。こうして、電気開閉装置は投入状態への準備を完了し、投入指令を待つ。
【００３４】
この位置から、図８（ａ）から図８（ｅ）のタイミング図に示されるシーケンスにより、投入線の上の投入指令が、図４で示される状態から図２で示される状態へ機構を切り替える。図８（ａ）から図８（ｅ）において、ｙ軸は、図８（ａ）では電気開閉装置の作動部材１８の位置を示し、図８（ｂ）では電動機供給電流の強度を示し、図８（ｃ）では開放指令送信線９０の状態を示し、図８（ｄ）では中間停止位置を経由する通過を検出する手段８４の状態を示し、図８（ｅ）ではセンサ９６によって検出される電流強度閾値超過を示す。
【００３５】
時間Ｔ０において、投入指令が線９０の上で検出され（図８（ｃ））、論理装置は電動機を作動させる（図８（ｂ））。遮断された電動機の初期電力供給は、時間Ｔ１まで電流ピークを生じる。このピークは検出されるが（図８（ｅ））、ピークの持続時間（Ｔ１−Ｔ０）が遅延定数よりも短いので、論理装置は指令を修正しない。電動機は作動部材を投入位置へ駆動する。装置は投入死点に近いので、電動機のスタートはそれだけ早く、従って蓄積バネによって対抗される力は弱い。作動部材１８が投入死点を通過して、角摩擦セクタを離れるや否や、引っ張りコイルバネ７０は駆動力を働かせ、作動部材１８の進行とは独立して、ロッドシステム及びバーをインパルス様式で図２の投入位置へ駆動する。作動部材１８は、図２の投入位置までその運動を継続する。Ｔ２で、それは移動終了停止点によって投入位置でブロックされる。電動機シャフトは再びブロックされるので、供給電流の強度は増加して検出閾値を超える。遅延定数に対応する時間の後で、論理装置は時間Ｔ３で電力供給を停止する。次に、装置は図２の状態へ静止する。
【００３６】
これから、遮断器の開放投入指令における開放サイクルを説明する。最初、電気開閉装置は図２の投入位置にあり、開放指令が線８６上を送信される。この線は、補助スイッチ９２が図６の実線で表された位置にあるのでライブ（オン）である。制御の見地からは、この指令はリセット指令として処理される。論理装置は完全なサイクルを実行させて、作動部材を開放負荷位置へ動かし、次に投入死点に近い割り出し位置へ動かす。投入指令が与えられたとき、装置は前の場合のように応答する。
【００３７】
開放、リセット、及び投入指令を送信する３つの線８６、８８、９０を個別に備えることは、特別のアクセス条件をリセット制御線８８へ強制する慣行によって要求される。リセット制御線８８は、実際に、遮断器が障害時にトリップした場合に使用される。そのような場合、遮断器によって保護される電気回路の障害をクリアする操作を実行するオペレータは、操作を開始する前に、この保守操作の間に遮断器がリセットされないようにする防止能力を持たなければならない。これは、例えば線８８の制御ボタンを使用禁止にすることによって達成される。
【００３８】
前述した指令は、割り出し位置を検出するために、切り替えスイッチ９２及び補助スイッチ８４のみを必要とする。従って、それは特に信頼性がある。しかし、作動部材１８は、開放が電気開閉装置のトリップによって生じなかった場合、負荷位置への有用でない距離をカバーする。従って、開放投入シーケンス時間は最適化されない。
【００３９】
図９から図１１に示される代替の実施形態によると、開放投入シーケンスにおいて作動部材１８の移動を最小にすることが提案される。
【００４０】
そのために、論理装置は、開放制御線１８６、リセット制御線１８８からの信号、及びトリップ状態検出信号１９２を相互に独立して受け取る。論理装置は、更に、補助スイッチ１９８からの信号を受け取る。補助スイッチ１９８は、作動部材が、図１１に示されて開放死点に近く置かれている割り出し位置を行過ぎるときに状態を変える。投入死点位置と開放負荷位置との間に置かれた開放死点位置は、可動接点が接触位置にあるとき、エネルギー蓄積バネが、上方接続ロッドの回動軸を含む平面と整列する位置に対応した位置である。これは、摩擦円錐から離れた位置であって、蓄積バネが駆動力によってバーを分離位置へ動かす位置である。割り出し位置は開放死点と開放負荷位置との間に置かれ、従って補助スイッチの状態変化が検出されたとき、可動接点の分離が起こることは確かである。
【００４１】
トリップ状態が検出されたとき、開放制御線の情報は処理されない。リセット線上の指令は、図７のタイミング図による第１の実施形態と同じように処理される。
【００４２】
非トリップ状態が検出されたとき、リセット線上の指令は処理されない。その場合、開放制御線上の指令は、これから図１０のタイミング図を参照して説明するように、特別な方法で処理される。電動機は、投入位置から開放負荷位置へ作動部材を駆動するが、接点位置検出器が時間ｔ'２で接点の開放を検出して、機構がその開放死点を通過した事実を解釈するや否や、開放負荷位置に達する前に停止する。次に、論理装置は、遅延定数の経過を待たないで電動機の走行方向を逆にし、時間ｔ'４で作動部材を中間停止位置へもってくることができる。中間停止位置が検出されたとき、電動機は停止する。こうして、電気開閉装置は投入準備状態になる。
【００４３】
図示されない他の代替の実施形態によると、開放死点を経由する通過を検出する手段は、切り替えバー位置検出器で置換される。装置の動作は、図１０で説明した動作と同じであり、接点の分離に対応するバー位置の検出が、開放死点を経由する通過の信号に取って代わる。
【００４４】
図１２に示される他の代替の実施形態によると、電動機は、可能性として特別のセンサ２９９によって位置を検出され、角位置を制御されるステッピングモータである。論理装置は、開放制御線２８６、リセット制御線２８８、及び投入制御線２９０の上の指令、並びに電気開閉装置のトリップ状態を検出する手段２９２の状態によりモータの位置を制御する。モータの位置制御は、投入死点を経由する通過の検出手段を除くことを可能にし、その場合、開放死点を経由する通過の検出手段、及び投入移動の終了並びにリセット移動の終了を検出する手段も除かれる。
【００４５】
更に、当然のことながら、電気開閉装置が投入されたとき、作動部材を図２の位置に残さないで、ハンドルを、開放死点と投入位置との間の開放死点に近い位置へ動かすことが考えられる。これは、開放及びリセット段階をスピードアップする利点を有する。しかし、そのような配列は、可動接点手段の接触圧力に影響を与える大きな欠点を有する。従って、開放指令の開放をスピードアップするためには、図１３に示される第１の実施形態の変形により、開放指令を論理装置へ直接送信することが好ましい。論理装置はアクチュエータ５７を作動し、アクチュエータ５７はラッチレバー６２を回動させて舌状体５８を解放し、機構のトリップを実行する。こうして、約２０ｍｓの開放時間が得られる。同時に、モータ８２は、第１の実施形態で説明されたリセット・シーケンスによりスタートされる。
【００４６】
当然のことながら、様々な他の修正が可能である。
【００４７】
本発明は、シングルブレーク開閉装置及びダブルブレーク開閉装置の双方に応用可能である。電気開閉装置は任意数の極装置を有することができる。
【００４８】
使用されるモータは、パフォーマンスに悪影響を受けることなく数百ミリ秒の間ブロックされる回転子の操作を許容する任意タイプのモータであってよい。
【００４９】
これまでの実施形態において、投入又は開放移動の終了は、所与の時間定数を超過する時間の間、所与の閾値を超える供給電流強度によって検出される。割り出し死点位置を検出するために使用された補助スイッチと同様の補助スイッチによって、移動の終了を検出することも考えられる。しかし、この代替方法は、補助スイッチの数を増加させ、従って装置の信頼性を減少させる欠点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気開閉装置の構成部品の分解斜視図。
【図２】図１の装置が投入位置にあるときの断面図。
【図３】図２の装置が開放負荷位置にあるときの断面図。
【図４】図２の装置が、図２の開放負荷位置と、装置の機構の投入死点との間にある「投入準備完了位置」と呼ばれる割り出し位置にあるときの断面図。
【図５】図２の装置がトリップ位置にあるときの断面図。
【図６】モータ制御回路を示す図。
【図７】開放及びリセット段階が起こるときのモータ制御の異なったタイミング図。
【図８】投入段階が起こるときのモータ制御の異なったタイミング図。
【図９】本発明の第２の実施形態によるモータ制御回路を示す図。
【図１０】第２の実施形態により開放及びリセット段階が起こるときのモータ制御の異なったタイミング図である。
【図１１】図１の装置が、第２の実施形態により電気開閉装置の割り出し転回位置にあるときの断面図。
【図１２】本発明の第３の実施形態によるモータ制御回路を示す図。
【図１３】本発明の第４の実施形態によるモータ制御回路を示す図。
【符号の説明】
１０  電気開閉装置
１２  ケース
１４  遮断カートリッジ
１６  駆動機構（開放、投入機構）
１８  作動部材（主要部材）
２０  末端部品
２４  ベベルギア
２６  モータ付きモジュール
３４，３６  固定導電板
３８  可動接点手段
４０  回転要素バー
４２  軸
４４  ラッチ部材
４６  下方ロッド
４８  スピンドル
５０  上方ロッド
５２  固定軸
５４  回動ピン
５７  アクチュエータ
５８  ラッチ舌状体
６０  スピンドル
７０  引っ張りコイルバネ
７５  回転シャフト
７６  不可逆ウォーム伝動ステージ
７８，８０  軸受け
８２  電動機
８４  補助スイッチ
９４  制御手段
８６，８８，９０  電気制御線
９２  補助切り替えスイッチ
１８６  開放制御線
１８８  リセット制御線
１９２  トリップ状態検出信号
１９８  補助スイッチ
２８６  開放制御線
２８８  リセット制御線
２９０  投入制御線
【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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