(57)【要約】【課題】三相交流電圧が供給される作業機器での反相接続を検出し、反相接続が検出された場合は自動的に正相に切換える相切替装置を提供する。【解決手段】この相切替装置１０は、三相交流電圧が供給される主回路７での相順序を切換え可能に接続された二組の接点１，２を有する電磁接触器３と、三相交流電圧が主回路７に供給されるときにその相順序が正相か反相かを判別可能な反相検出リレー６と、その反相検出リレー６で判別された相順序に基づいて、電磁接触器３の二組の接点１，２の開閉を、主回路７が常に正相になるように制御するリレーシーケンス回路８とを備えている。【選択図】図１
2009189205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流電圧が供給される作業機器の主回路にその相順序を正相および反相に切換え可能に接続された二組の接点を有する電磁接触器と、前記主回路に三相交流電圧が供給されたときにその相順序が正相か反相かを判別可能に接続された反相検出リレーと、その反相検出リレーで判別された相順序に基づいて、前記電磁接触器の接点の開閉を、前記主回路が常に正相になるように制御するリレーシーケンス回路とを備え、
前記リレーシーケンス回路は、前記二組の接点の一方のみが閉制御されたときに、前記反相検出リレーで判別された相順序が正相であるときには、当該一方の接点の閉制御を維持し、前記判別された相順序が反相であるときには、当該一方の接点を開制御し且つ他方の接点を閉制御するようになっていることを特徴とする相切替装置。
【請求項２】
前記電磁接触器は、可逆式電磁接触器であることを特徴とする請求項１に記載の相切替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木・鉱山用建設機械のドリルジャンボや吹付け機等の三相交流電圧で駆動する作業機器での電源供給装置に係り、特に、三相交流電圧が供給される作業機器への反相接続を検出し、反相接続が検出された場合は正相に切り替える相切替装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、三相交流電圧を供給する一般の給電ケーブルはそれぞれ色分けされている。そのため、一般的な電気工事においては、反相や欠相を検出する装置（テスタ）を用い（例えば特許文献１参照）、この種のテスタで結線ミスの有無を確認しながら同じ色同士を相互に結線すれば反相接続されるといった問題はない。
これに対し、土木作業現場では、給電ケーブルにはコネクタが取付けられており、上記のようなテスタで確認をしながらコネクタ相互を接続するといったことは通常行われず、また、高価なテスタを備えることも少ない。しかし、土木作業現場の給電ケーブルにおいても結線ミスをしていることがある。また、特に、土木・鉱山用建設機械のドリルジャンボや吹付け機等の三相交流電圧で駆動する作業機器は、鉱山では複数の場所で作業を行っている。そのため、作業場所ごとに三相交流電圧の相順序が入れ替わっていることもある。このような相順序が入れ替わっている問題は、海外の土木作業現場ではよく見受けられ、現場毎に相順序が正反相まちまちという状況が実情である。
【０００３】
そこで、従来、この種の作業機器での反相接続時の保護装置として、例えば図４に例示するように、作業機器２０への三相交流電圧の主回路７を開閉する電磁開閉器４と、その主回路７に接続されて三相交流電圧が作業機器２０に供給されるときに正相か反相かを判別可能な反相検出リレー６と、その反相検出リレー６で判別された相順序が正相のときに限って、電磁開閉器４の接点を閉じたときに三相交流電圧を作業機器２０に供給するリレーシーケンス回路１８０とを備える保護装置１００が用いられている。この保護装置１００によれば、主回路７に電圧が加わると同時に、反相検出リレー６で正相か反相かを判別し、反相の場合にはリレーＸが開制御されるようになっている。したがって、反相と判別された場合は、オペレータが運転スイッチ（ＰＢＯＮ）を押しても、誤って反相接続されることを防止できる。
【特許文献１】特開平６−８６４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図４に例示する保護装置１００は、誤って反相接続されることは防止可能なものの、給電ケーブルのコネクタ３０相互を接続した際の誤動作が防止されるだけであり、反相が検出された場合には、オペレータが給電ケーブルを繋ぎ替える必要がある。そのため、鉱山のように、作業現場ごとに相順序が入れ替わっていることがあれば、相順序をその都度切り替える必要があり、オペレータに多大な負担をかけていた。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、三相交流電圧が供給される作業機器での反相接続を検出し、反相接続が検出された場合は、自動的に正相に切り替え得る相切替装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る相切替装置は、三相交流電圧が供給される作業機器の主回路にその相順序を正相および反相に切換え可能に接続された二組の接点を有する電磁接触器と、前記主回路に三相交流電圧が供給されたときにその相順序が正相か反相かを判別可能に接続された反相検出リレーと、その反相検出リレーで判別された相順序に基づいて、前記電磁接触器の接点の開閉を、前記主回路が常に正相になるように制御するリレーシーケンス回路とを備え、前記リレーシーケンス回路は、前記二組の接点の一方のみが閉制御されたときに、前記反相検出リレーで判別された相順序が正相であるときには、当該一方の接点の閉制御を維持し、前記判別された相順序が反相であるときには、当該一方の接点を開制御し且つ他方の接点を閉制御するようになっていることを特徴としている。
【０００６】
本発明に係る相切替装置によれば、主回路に三相交流電圧が供給されたときにその相順序が正相か反相かを判別可能に接続された反相検出リレーを有するので、上記例示した保護装置同様に、誤って反相接続されることが防止される。そして、本発明に係る相切替装置によれば、その反相検出リレーで判別された相順序に基づいて、電磁接触器の接点の開閉を、主回路が常に正相になるように制御するリレーシーケンス回路を備えており、このリレーシーケンス回路は、二組の接点の一方のみが閉制御されたときに、反相検出リレーで判別された相順序が正相であるときには、当該一方の接点の閉制御を維持し、判別された相順序が反相であるときには、当該一方の接点を開制御し且つ他方の接点を閉制御するようになっているので、反相接続が検出された場合には、主回路に供給される三相交流電圧を自動的に正相に切り替えることができる。そのため、例えば鉱山のように作業現場ごとに相順序が入れ替わっている場合でも、給電ケーブルの繋ぎ替えは不要である。したがって、オペレータの負担を軽減し、作業効率を向上させることができる。
ここで、本発明に係る相切替装置において、前記電磁接触器が、可逆式電磁接触器であることは好ましい。このような構成であれば、電磁接触器の二組の接点相互が排他的に作動されるので、作動性をより確実にする上で好適である。
【発明の効果】
【０００７】
上述のように、本発明に係る相切替装置によれば、三相交流電圧が供給される作業機器での反相接続を検出し、反相接続が検出された場合は、自動的に正相に切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、上記図４に例示した保護装置と同様の構成については同一の符号を付して説明する。
図１は本発明に係る相切替装置の第一実施形態を説明するための回路図である。また、図２は、本発明に係る相切替装置を説明するためのフローチャートである。
図１に示すように、この相切替装置１０は、電磁接触器３、電磁開閉器４、反相検出リレー６およびリレーシーケンス回路８を備えて構成されている。
【０００９】
電磁接触器３は、三相交流電圧が供給される作業機器（例えばモータ）２０の主回路７に接続されており、主回路７の相順序を正相および反相に切換え可能に並列接続された二組の接点として、第一の接点１および第二の接点２を有して構成されている。また、電磁開閉器４は、上記電磁接触器３よりも主回路７の作業機器２０側に、主回路７を開閉可能に接続されている。さらに、反相検出リレー６は、主回路７に三相交流電圧が供給されたときに、その相順序が正相か反相かを判別可能なように主回路７に接続されている。
そして、リレーシーケンス回路８は、反相検出リレー７で判別された相順序に基づいて、上記の電磁接触器３の接点の開閉を、主回路７が常に正相になるように制御するようになっている。
【００１０】
詳しくは、この相切替装置１０は、オペレータが作業機器２０を用いる作業を開始するときには、図２に示すように、オペレータが、作業機器２０の主回路７に、三相交流電圧を供給可能な給電ケーブルのコネクタ（図１での符号３０）を接続し、不図示の漏電ブレーカをＯＮにすると、主回路７に三相交流電圧が供給され、反相検出リレー６が動作するとともに、リレーシーケンス回路８では、同図に符号Ｓで示す一連の処理が実行される。なお、このとき、電磁開閉器４の接点は開（ＯＦＦ）である。
【００１１】
このリレーシーケンス回路８は、まず、同図のステップＳ１で、電磁接触器３の二組の接点１，２のうち第一の接点１のみを閉制御（ＯＮ）し、次いでステップＳ２に移行する。上記反相検出リレー６では、相順序の判別がなされるが、このリレーシーケンス回路８は、ステップＳ２において、反相検出リレー６で判別された相順序が正相であるときには、第一の接点１の閉制御（ＯＮ）を維持して一連の処理Ｓを終える。一方、ステップＳ２において、反相検出リレー６で判別された相順序が反相であるときには、ステップＳ３に移行して、タイマＴで所定の設定時間をカウントした後に、第一の接点１を開制御（ＯＦＦ）にするとともに、他方の接点である第二の接点２を閉制御（ＯＮ）する処理が実行されて一連の処理Ｓを終える。
【００１２】
これにより、この相切替装置１０は、オペレータによって運転スイッチ（ＰＢＯＮ）が押されても、正相の場合にだけ電磁開閉器４の接点が閉（ＯＮ）となり、作業が開始されるようになっている。なお、その後、作業を終了するときには、オペレータが漏電ブレーカをＯＦＦにすると、同図に示すように、電磁接触器３の二組の接点１，２が開制御（ＯＦＦ）されて作業を終了する。
【００１３】
次に、この相切替装置１０の作用・効果について説明する。
この相切替装置１０によれば、上述のように、主回路７に三相交流電圧が供給されたときにその相順序が正相か反相かを判別可能に接続された反相検出リレー６を有するので、誤って反相接続されることが防止される。そして、この相切替装置１０によれば、その反相検出リレー６で判別された相順序に基づいて、電磁接触器３の接点の開閉を、主回路７が常に正相になるように制御するリレーシーケンス回路８を備えているので、反相接続が検出された場合には、主回路７に供給される三相交流電圧を自動的に正相に切り替えることができる。
【００１４】
つまり、このリレーシーケンス回路８は、電磁接触器３の二組の接点の一方、つまり本実施形態の例では第一の接点１のみが閉制御（ＯＮ）されたときに、反相検出リレー６で判別された相順序が正相であるときには、第一の接点１の閉制御（ＯＮ）を維持し、反相検出リレー６で判別された相順序が反相であるときには、第一の接点１を開制御（ＯＦＦ）し且つ他方の第二の接点２を閉制御（ＯＮ）するようになっているので、反相接続が検出された場合には、主回路７に供給される三相交流電圧を自動的に正相に切り替えることができる。これにより、オペレータによって運転スイッチ（ＰＢＯＮ）が押されても、正相の場合にだけ電磁開閉器４の接点が閉（ＯＮ）となり、作業が開始されるため、例えば鉱山のように作業現場ごとに相順序が入れ替わっている場合でも、給電ケーブルの繋ぎ替えは不要である。したがって、オペレータの負担を軽減し、作業効率を向上させることができる。
【００１５】
なお、本発明に係る相切替装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、電磁接触器３の二組の接点１，２が、相互に連動する仕様のものではない例で説明したが、これに限定されず、例えば図３に示す第二実施形態のように、電磁接触器３として、可逆式電磁接触器を用いることができる。電磁接触器３として可逆式電磁接触器を用いれば、電磁接触器の二組の接点相互が排他的に作動されるので、作動性をより確実にすることができる。
【００１６】
具体的には、電磁接触器３を長期に亘って使用し、その接点の開閉が繰り返しなされると、接点の接触面が荒れて接触面積が減少する。このような状態で更に使用を続けると、接点が溶着して動かなくなるロック状態（指令はＯＦＦだが接点はＯＮの状態）となる可能性がある。そして、この場合に、二組の接点の一方が溶着でＯＮとなっているのに、他方を更にＯＮしてしまうと短絡（ショート）となり、電磁接触器の焼損や設備側電源のブレーカが作動するおそれがある。そこで、一方の接点がロック状態になった場合には、機械的に他方の接点が動かないようにする可逆式電磁接触器を採用すれば、作動性をより確実にする上で望ましい。
【００１７】
また、例えば上記実施形態では、電磁接触器３の二組の接点１，２のうち、一方の接点として、第一の接点１を初めに閉制御（ＯＮ）する例で説明したが、一方の接点として、第二の接点２を初めに閉制御（ＯＮ）する構成としてもよい。この場合に、反相接続が検出された場合には、第二の接点２を開制御（ＯＦＦ）し且つ他方の第一の接点１を閉制御（ＯＮ）する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る相切替装置の第一実施形態を説明するための回路図である。
【図２】本発明に係る相切替装置を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明に係る相切替装置の第二実施形態を説明するための回路図である。
【図４】反相接続時の保護装置の一例を説明するための回路図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    第一の接点
２    第二の接点
３    電磁接触器
４    電磁開閉器
６    反相検出リレー
７    主回路
８    リレーシーケンス回路
１０    相切替装置
２０    作業機器
３０    コネクタ
【図１】
2009189205.tif 000003
【図２】
2009189205.tif 000004
【図３】
2009189205.tif 000005
【図４】
2009189205.tif 000006