JPS6217937Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は配電線に介設される気中開閉器（例
えば故障区間検出装置用自動気中開閉器）におい
て、その開閉器の接点を開放させる場合の為に用
いられている開放蓄力機構に関するもので、自動
でもあるいは手動でも蓄力操作を行ない得るよう
にしたものであつてもひとつのばねをその両方に
共用して用いることができ、しかもそのように共
用するものであつても自動操作時の力が手動操作
の機構に伝わらないようにして、自動操作の為の
マグネツトとしてはより小型のものの利用が可能
となるようにした気中開閉器における開放蓄力機
構を提供しようとするものである。

以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。

第１図に示される操作機構において、Mg₁は開
放力蓄勢用マグネツト（図面においてはマグネツ
トのプランジヤのみを示す）で、通電によりリン
ク１を図において下方へ引くよう構成されてい
る。m₁はスイツチで、マグネツトMg₁の動作時
にリンク１と一体動する操作片１′によつて作動
されるようにしたものであり、マイクロスイツチ
が用いられている。２，３は連動用のリンク、
４，５はレバーで、図示外の基枠に軸支された連
結軸８に固定されている。S₁は接点部開放用ばね
で、レバー５と図示外の基枠との間に張設されて
いる。９は連結軸８に固定されたレバー、１０は
レバー９に軸着されたリンクを示す。

次にMg₂は投入用マグネツト（マグネツトMg₁
と同様にプランジヤのみを示す）で、通電により
リンク１１を図において下方へ引くよう構成され
ている。m₂はスイツチで、マグネツトMg₂の動
作完了時にリンク１１と一体動する操作片１１′
によつて作動されるようにしたものであり、マイ
クロスイツチが用いられている。１２，１３は軸
１２′を介して連結されたレバー、S₂は全域開放
用ばねで、レバー１３と図示外の基枠との間に張
設されている。１４はレバー１３に軸着したリン
ク、１５は開閉レバーで、図示外の基枠に軸支さ
れた出力軸１６に固定されている。またこのレバ
ー１５は連結ピン１５′を介してリンク１４と軸
着してある。更にまたこのピン１５′は前述のリ
ンク１０とレバー１５との連繋機構２７における
第１動部材をなすもので、リンク１０に設けた長
孔１０ａ内に存置させて、連繋機構２７における
第２動部材をなす端縁１０a′と後述のような連繋
が行なわれるよう構成してある。尚この連繋機構
２７は、第１図Ｂに示されるように、レバー１５
の一部に長孔１５ａを設けてその下方の端縁１５
a′を第１動部材とし、リンク１０に止着したピン
１０′を第２動部材としこれを長孔１５ａ内に存
置させて構成してもよいものである。１７は出力
軸１６に固定された出力カバーで、図示外の開閉
器における可動軸と周知の如く連繋されるもので
ある。

次に１８は手動操作ハンドルで、基枠に軸支さ
れた手動操作軸２２の端部２２ａに固定されてい
る。１９は端部２２ａに固定したレバー、２０は
リンク、２１は図示外の基枠に軸着されたレバ
ー、S₃はレバー２１と基枠との間に介入されたハ
ンドル用ばねで、圧縮ばねが用いられている。S₄
はレバー１９と基枠との間に張設したハンドル用
ばねである。２８は基枠に軸支された手動蓄勢軸
で、手動操作軸２２とは軸２２と一体の伝動片２
２ｂ及び軸２３と一体の伝動片２３ａ，２３ｃ
（第４図に示される）によつて構成される伝動部
２５を介して連動可能に構成されている。これら
相互に連繋されている手動操作軸２２と手動軸２
３でもつて手動軸を構成し、この手動軸の一端と
出力軸１６とは伝動片２３ｂ，１６ａによつて構
成される伝動部２６を介して夫々連動し得るよう
構成されている。２４は軸２３に固定された手動
蓄力勢用レバー、２８は伝動機構で、レバー２４
に軸着した第１伝動部材７と、レバー５に軸着し
た第２伝動部材６とにより構成されている。また
これらの伝動部材６，７は第３図に示されるよう
に引抜き可能に構成されて、後述のような動作が
行なわれ得るようにしてある。

次に第２図に示される制御回路において、Ａ，
Ｂは電源端子で、開閉器に接続され配電線のうち
電源側（変電所側）の配電線に、電源変圧器（例
えば6900／110）を介して接続される。SAはサー
ジアプソーバ、Ｒはリレー、r₁は保護抵抗で、リ
レーＲのコイルに流れる電流を制限してコイルの
保護をすると共に、次述のコデンサC₁と共に遅
延開放時間を設定するようにしたものである。コ
ンデンサC₁は遅延時間設定用のコンデンサ、D₅
は整流用のダイオードである。次にD₁，D₂はダ
イオード、SCR₁，SCR₂はシリコン制御整流素子
で、これらはマグネツトMg₁に対する全波整流ブ
リツジを構成している。R₁は切替スイツチで、
上記リレーＲの接点が用いられている。またこれ
は中立接点ｃと、リレーＲの動作時に中立接点ｃ
と接続する常開のａ接点と、リレーＲの復旧時に
中立接点ｃと接続する常閉のｂ接点とから成つて
いる。次にD₃，D₄はダイオード、SCR₃，SCR₄は
シリコン制御整流素子で、これらはマグネツト
Mg₂に対する全波整流ブリツジを構成している。
R₂は切替スイツチで、上記切替スイツチR₁と同
様の構成になつている。次にシリコン制御整流素
子SCR₁〜SCR₄のゲート信号回路について説明す
る。D₈〜D₁₁はSCRターンオン用のダイオード
で、夫々の接続されたシリコン制御整流素子
SCRにゲート信号（ゲート電流）を加えて夫々
をターンオンさせるようにしたものである。また
これらはゲート電流が逆流（カソードよりゲート
に向かつて電流が流れることを言う）することに
よつてシリコン制御整流素子が破壊するのを防止
するよう用いられている。r₃，r₄はゲート保護用
抵抗で、ゲート信号の大きさを制御し、シリコン
制御整流素子を保護するようにしたものである。
D₁₂，D₁₃はゲート信号用のダイオードで、ダイオ
ードD₁₂は電源端子に正の半波が印加されたとき
に導通してSCR₂，SCR₃をターンオンさせ、ダイ
オードD₁₃は電源端子に負の半波が印加されたと
きに導通してSCR₁，SCR₄をターンオンさせるよ
うに構成されている。尚これらは図示されるよう
に向き合つた状態に接続してマグネツトMg₁，
Mg₂の起動電流回路が短絡しないようにしてあ
る。またこのゲート信号回路に介設されたスイツ
チm₁a，m₁b，m₂bは前記スイツチm₁，m₂の接点
を示す。また添字のａは夫々のスイツチにおける
常開（スイツチが動作したときに閉じる）の接点
であることを示し、ｂは常閉（スイツチが動作し
たときに開く）の接点であることを示す。更にま
たこれらのスイツチのうちスイツチm₁aは素子
SCR₃，SCR₄と共に常開の第１スイツチの作用を
なし、スイツチm₂bは素子SCR₃，SCR₄と共に常
閉の第２スイツチの作用をなし、スイツチm₁bは
素子SCR₁，SCR₂と共に常閉の第３スイツチの作
用をなすものである。

次にSCR₅は間欠スイツチとして用いられたシ
リコン制御整流素子である。符号r₂，D₆，D₁₄，
C₂で示される部材はこの素子SCR₅の位相制御回
路を構成するものであり、r₂は抵抗、D₆，D₁₄は
ダイオードC₂はコンデンサを夫々示す。次にC₃
は逆励磁用のコンデンサ、D₇は充電用のダイオ
ードで、コンデンサC₃を図示されるような極性
に充電するようにしたものである。

次に上記構成のものの動作を説明する。（尚以
降においては説明の簡潔化を図る為に符号を主に
用いて説明を行なう。） (A) 電源端子Ａ，Ｂへの電圧印加（例えばAC80
〜120V）による自動投入の場合 (1) 準備動作：この場合には電流が次のように
流れてリレーＲが動作する。

C₁ 充電 ＋Ａ→D₅→C₁→−Ｂ Ｒコイル電流 ＋C₁→r₁→Ｒ→−C₁ C₃ 充電 ＋Ａ→D₁→D₇→C₃→Mg₂ →R₂a→D₄→−Ｂ これによりスイツチR₁a，R₂aが閉、R₁b，
R₂bが開となる。

(2) 開放蓄力動作：準備動作に引き続きマグネ
ツトMg₁が動作する。尚マグネツトMg₁の起
動電流は例えば22A程度にされる。

電源が正の半波のとき（端子Ａが＋となるとき） SCR₂ゲート電流 ＋Ａ→D₁→Mg₁→R₁a →D₁₂→m₁b→r₃→D₉→SCR₂→−Ｂ Mg₁起動電流 ＋Ａ→D₁→Mg₁→R₁a →SCR₂→−Ｂ 電源が負の半波のとき（端子Ｂが＋となると
き） SCR₁ゲート電流 ＋Ｂ→D₃→Mg₂→R₂a →D₁₃→m₁b→r₃→D₈→SCR₁ →Mg₁→R₁a→D₂→−Ａ Mg₁起動電流 ＋Ｂ→SCR₁→Mg₁ →R₁a→D₂→−Ａ マグネツトMg₁の動作完了によりスイツチ
m₁bが開、m₁aが閉となる。

(3) 投入動作：Mg₁の動作完了に引き続きMg₂
が動作する。

電源が正の半波のとき SCR₃ゲート電流 ＋Ａ→D₁→Mg₁→R₁a →D₁₂→m₁a→m₂b→r₄→D₁₀ →SCR₃→Mg₂→R₂a→D₄→−Ｂ Mg₂起動電流 ＋Ａ→SCR₃→Mg₂ →R₂a→D₄→−Ｂ 電源が負の半波のとき SCR₄ゲート電流 ＋Ｂ→D₃→Mg₂→R₂a →D₁₃→m₁a→m₂b→r₄ →D₁₁→SCR₄→−Ａ Mg₂起動電流 ＋Ｂ→D₃→Mg₂→R₂a →SCR₄→−Ａ Mg₂の動作完了によりスイツチm₂bが開とな
る。

(4) 保持：Mg₁，Mg₂共に動作を完了した後、
これらには次のように電流が流れて動作状態
が保持される。

電源端子には第５図ａに示さるような電圧が
加わつている。この場合、電源が負の半波の
ときに電流が次のように流れ、コンデンサ
C₂は半波の1/2（イ点）の時間まで充電され
る。

＋Ｂ→C₂→D₆→−Ａ イ点を越えると充電されたコンデンサC₂は次の
回路で放電し、 Ａ−r₂−C₂−Ｂ その放電はロの時点で完了する。尚この放電の時
間はr₂・C₂の相互関係で設定される。この放電が
完了した時点まで電源は正の半波となつている
為、この後C₂は以前と逆極性に充電される。そ
してC₂の充電電圧がSCR₅のトリガ信号として充
分な値になると（ハ点）、SCR₅がターンオンする
（第５図ｃにおけるニ点）。

SCR₅ゲート電流 ＋Ａ→r₂→D₁₄→SCR₅ →Mg₂→R₂a→D₄→−Ｂ SCR₅のターンオンによりMg₁，Mg₂に電源か
ら電流が流れる。

保持電流（電源） ＋Ａ→D₁→Mg₁→R₁a →SCR₅→Mg₂→R₂a→D₄→−Ｂ この電流は第５図ｄに示されるように電源の１
サイクル毎に間欠的に流れる。

一方このような電流が流れない間は、各マグネ
ツトにおいては夫々の逆起電力により次のように
電流が流れる。（Mg₁→R₁a→D₂→D₁→Mg₁及び
Mg₂→ R₂a→D₄→D₃→Mg₂の夫々の直流タンク回路） 保持電流（Mg₁）Mg₁→R₁a →D₂→D₁→Mg₁ 保持電流（Mg₂）Mg₂→R₂a →D₄→D₃→Mg₂ 従つてMg₁，Mg₂には夫々第５図ｅに示される
ように電流が流れて（例えば約2A程度）動作状
態が保持される。

(A)′ 制御回路において上記のような動作が行な
われる場合における操作機構の動作は次の様で
ある。

第１図において、Mg₁の動作によりリンク１
が引かれるとリンク２、レバー４，５は夫々矢
印方向に作動し、ばねS₁が伸長されてこれの蓄
力が行なわれる（開放蓄力動作）。この動作が
完了したとき操作片１′によつてスイツチm₁が
作動される。尚この場合レバー９、リンク１０
も夫々矢印方向に作動するがリンク１０の長孔
１０ａ内にピン１５′が存置されている為、そ
の作動力が他に及ぶことはない。

次にMg₂が動作してリンク１１が引かれると
レバー１２，１３が夫々矢印方向に作動し、ば
ねS₂が伸長されてこれの蓄力が行なわれる。こ
れと同時にリンク１４を介してレバー１５が矢
印方向に作動され、出力軸１６、出力レバー１
７が矢印方向（投入の側）に回動して出力レバ
ー１７に連繋する開閉器が閉成される（投入動
作）。この動作が完了したとき操作片１１′によ
つてスイツチm₂が作動される。

以上のような動作が行なわれて、操作機構は
第３図に示されるような投入状態となり、この
状態に両マグネツトMg₁，Mg₂が保持される。
尚この状態において長孔１０ａの端縁１０a′と
ピン１５′との間には間隙ｄが保たれる。また
以上の動作は当然のことながら速い速度で瞬間
的に行なわれる。

(B) 電源端子Ａ，Ｂへの電圧印加の停止（例えば
配電線の故障により変電所の遮断器が遮断した
場合）による開放動作の場合 (1) 遅延：端子Ａ，Ｂ間の電圧がなくなつても
しばらくの間（例えば２〜３秒に設定され
る）はリレーＲ、マグネツトMg₁，Mg₂共に
保持を続ける。

Ｒコイル電流 ＋C₁→r₁→Ｒ→−C₁ Mg₁残留電流 Mg₁→R₁a→D₂→D₁→Mg₁ Mg₂残留電流 Mg₂→R₂a→D₄→D₃→Mg₂ (2) 開放：C₁の電圧が減少するとＲが復帰
し、R₁b，Mg₁，R₂b，Mg₂の回路でC₃の電荷
が放電し、Mg₁，Mg₂には保持時と逆向きの
電流が流れて残留磁気を打ち消し、Mg₁，
Mg₂は瞬時に力を失い開放する。

逆励磁電流
＋C₂→R₁b→Mg₁→R₂b→Mg₂→−C₃ (B)′ 制御回路において上記のような動作が行な
われる場合における操作機構の動作は次の様で
ある。

第３図においてマグネツトMg₁，Mg₂が解放
されて力を失なうと、ばねS₁に蓄えられていた
エネルギーによつてレバー５が矢印方向に動作
し、連結軸８、レバー９を介してリンク１０が
矢印方向に動作する。そして長孔１０ａの端縁
１０a′がピン１５′に衝突するとレバー１５が
矢印方向に動作する。これにより出力軸１６、
出力レバー１７が矢印方向（開放の側）に回動
され、開閉器の開放が始められる。これと同時
にばねS₂に蓄えられていたエネルギーはレバー
１３を矢印方向へ動作させる為、このばねS₂は
上記のばねS₁と協動して上記のような出力軸１
６、出力レバー１７の回動を行なわせる。上記
のようなばねS₁による開放は、レバー４がスト
ツパー３０に当るまで行なわれ、その間に開閉
器の接点が開放される。その後ばねS₂によりレ
バー１３、リンク１４、レバー１５を介して出
力軸１６、出力レバー１７は回転を続け、開閉
器を完全開放に至らせる。尚上記の場合、端縁
１０a′とピン１５′との間に予め形成されてい
た間隙ｄの為、ばねS₁によるリンク１０の矢印
方向への作動力はピン１５′に対してこれを叩
くように衝撃的に及ぶ。従つて開閉器において
接点が熔着しているようにことがあつて、その
衝撃力により接点の開離が確実に行なわれる。

以上のような動作により操作機構は第１図に
示されるような開放の状態に戻る。

(C)′ 手動により開閉器を投入する場合 (1) 第１図において手動操作ハンドル１８を矢
印方向へ回動させる。すると手動操作軸２２
が矢印方向（投入の側）へ回動され伝動部２
５を介して手動蓄勢軸２３も矢印方向へ回動
され、レバー２４、伝動機構２８、レバー５
を介してばねS₁の蓄力が開始される。そして
伝動部２６において伝動片２３ｂが伝動片１
６ａに当たると、出力軸１６、出力レバー１
７が矢印方向に回動されて開閉器を投入し始
めると共に、レバー１５、リンク１４、レバ
ー１３を介してばねS₂の蓄力を始める。

(2) 一方これと同時にレバー１９、リンク２
０、レバー２１によるトグル機構も矢印方向
に動作してばねS₃の圧縮が始められる。やが
てレバー１９とリンク２０とがデツドポイン
トを越えて腰折れ状態となると、ばねS₃の付
勢力はばねS₄の付勢力と共に軸２２を矢印方
向へ回転させる方向（投入の方向）に働くよ
うになり、ばねS₁，S₂の蓄力を助成し、自動
投入に向かう。

(3) 開閉器が接点に投入したあたりでレバー２
４と伝動部材７に於いてもデツドポイントか
ら腰折れになることにより、ばねS₁の付勢力
は投入の方向へ変わる。この後、開閉器は開
閉器のストツパに当つて停止し、投入完了と
なつて第４図の状態となる。

(D)′ 手動により開閉器を開放する場合 (1) 第４図においてハンドル１８を矢印方向へ
回動させて手動操作軸２２を矢印方向（開放
の側）へ回動させると、レバー１９によりば
ねS₄が引かれ、リンク２０、レバー２１によ
りばねS₃が圧縮され、夫々蓄力される。そし
てレバー１９とリンク２０のトグル機構がデ
ツドポイントを越えると、ばねS₃の力は軸２
２に対し開放の方向（矢印方向）に変わる。

(2) やがて伝動片２２ｂが伝動片２３ｃに当る
と軸２３も矢印方向へ回動され始め、レバー
２４と伝動部材７がデツドポイントを越えた
所でばねS₁の力によりレバー５が矢印方向へ
動作する。以後は前記自動開放の場合と同様
に動作が行なわれ、開閉器の開放を完了して
第１図の状態となる。上記の場合、伝動部２
５における伝動片２２ｂは伝動片２３ａに先
行して矢印方向へ回動している為、ばねS₁の
急激な作動による軸２３の急速回動には支障
をきたさない。

尚以上の実施例において示された夫々のばねS₁
〜S₄は夫々引張ばねを圧縮ばねに、圧縮ばねを引
張りばねに代えてもよい。その場合には当然のこ
とながら各ばねの基枠に対する止付位置が各ばね
の連結されたレバーに夫々同方向の付勢力が加わ
るように一般的な手法をもつて変えられる。

以上のようにこの考案にあつては、マグネツト
Mg₁の励磁による自動操作でもまた手動操作ハン
ドル１８によつて手動軸（手動操作軸２２及び手
動蓄勢軸２３）を回動させる手動操作によつてで
も共に開放の為の蓄力を行なうことができるよう
にしたものであつても、一つのばねS₁をその両方
の蓄力為に用いることができ、この開放蓄力機構
の占有スペースを小さくすることのできる利点が
あると共に部品材料も節減できる利点がある。し
かもそのように自動と手動の両方でばねS₁の蓄力
を同様に行ない得るようにしたものであつても、
これを自動操作で行なう場合には、マグネツト
Mg₁の力を手動操作に係わる機構（手動蓄勢用レ
バー２４、手動軸、手動操作ハンドル１８など）
には伝えることなくばねS₁にのみ伝えてこれを蓄
力させることができ、従つてマグネツトMg₁は余
分な力を不要とすることができてより小型のもの
の利用を可能にできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は開
放状態を示す操作機構の斜視図、第２図は制御回
路の回路図、第３図及び第４図は夫々自動投入状
態及び手動投入状態を示す操作機構の斜視図、第
５図は保持状態における各部の電圧、電流の状態
を示す図。 Mg₁……マグネツト、S₁……蓄力用ばね、２８
……伝動機構、２２……手動操作軸、２３……手
動蓄勢軸、２４……手動蓄勢用レバー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 夫々は投入状態の位置と、開放状態の位置へ向
   けての回動を自在にしてあり、かつ相互に連動自
   在に連繋してある出力軸と手動軸を備え、その手
   動軸からは半径方向に手動蓄勢用レバーを突出具
   有させると共に手動軸の軸端には手動操作ハンド
   ルを具備させ、さらに一端は上記手動蓄力勢用レ
   バーの自由端に枢着し、他端は第２伝動部材に対
   接させてある第１伝動部材と、一端は上記第１部
   材に対接させ、かつ上記第１部材に対しては引き
   抜き自在に連結してある第２部材とから成る伝動
   機構を具有させ、さらに上記伝動機構における第
   ２部材の他端には、上記手動軸を開放方向に向け
   て付勢する為のばねと、上記のばねを蓄力する方
   向に向けて作動させる為のマグネツトとを連結さ
   せてあることを特徴とする気中開閉器における開
   放蓄力機構。