JPS6233224Y2 - - 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、二つ
の蓄力用のばねを有するものであつても夫々個別
的に蓄力させることができて蓄力の為のマグネツ
トに対する電力回路が小容量のものでも利用でき
るようにし、また両ばねを復帰させるときには両
者を協動させることができて開閉器の開放の為の
大きな作動力を得ることができるようにした気中
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に固定された出力レバーで、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。２３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、また出力軸１６とは伝動片２３
ｂ，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き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、開閉器に接続される配電線のう
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
サージアブソーバ、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、次述のコンデンサ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に示されるような電圧
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 その放電はロ点の時点で完了する。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では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１７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
にて両マグネツト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１
５′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 〃 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 ＋C₃→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１０
a′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１６、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１
０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なことがあつても、
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２５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１６ａに当たる
と、出力軸１６、出力レバー１７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２０、
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２４
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２２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２５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、二つのばね
S₁，S₂を有するものであつても、これらに蓄力さ
せる場合には先に第１のばねS₁に蓄力を行なわせ
てもその作動力が第２のばねS₂には及ばないよう
に構成したものであるから、先に第１のマグネツ
トMg₁を動作させてばねS₁に蓄力させ、続いて第
２のマグネツトMg₂を動作させてばねS₂に蓄力さ
せるような操作を可能にすることができ、これに
よつてマグネツトMg₁，Mg₂に対する電力回路が
小さい容量のものでもその利用を可能にすること
のできる効果がある。しかもそのように第１及び
第２のばねS₁，S₂に個別的に蓄力させることがで
きるようにしたものでも、これらのばねを復帰さ
せるときには、両ばねS₁，S₂を協動させることが
できるから出力軸１６には大きな作動力を得るこ
とができ、これによりこの出力軸に連繋される開
閉器の開放動作を確実に行なわしめ得る大きな効
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，Mg₂……マグネツト、S₁，S₂……ばね、
１６……出力軸、１５……開閉レバー、２７……
連繋機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 投入状態の位置と、開放状態の位置へ向けての
   往復回動を自在にしてある出力軸１６を備え、そ
   の出力軸１６からは半径方向に向けて開閉レバー
   １５を突出具有させ、さらに開閉レバー１５の可
   動端には、上記出力軸１６を開放方向に向けて付
   勢する為の第２のばねS₂と、第２のばねS₂を蓄力
   する方向に向けて作動させる為の第２のマグネツ
   トMg₂とを連結させ、一方、上記開閉レバー１５
   の可動端に近接させて進退自在のリンク１０の一
   端を備えると共に、そのリンク１０の一端又は上
   記開閉レバー１５の可動端のいずれか一方にはリ
   ンク１０の進退方向に長い長孔１０ａを備え、か
   つ上記開閉レバー１５の可動端又はリンク１０の
   一端のいずれか他方には上記長孔１０ａ内に位置
   させて長孔縁に係合させる為のピン１５′を備え
   させて成る連繋機構２７を具有させ、さらに上記
   連繋機構２７におけるリンク１０の他端には出力
   軸を開放方向に向けて付勢する為の第１のばねS₁
   と、第１のばねS₁を蓄力する方向に向けて作動さ
   せる為の第１のマグネツトMg₁とを連結してあ
   り、さらに上記長孔１０ａとピン１５′の位置関
   係は、上記出力軸が開放状態の位置又は投入状態
   の位置にあつて第１、第２のばねS₁，S₂の畜力態
   様が同じ状態においては、夫々共に、長孔１０ａ
   の一方の縁部に近い位置にピン１５′が位置し、
   出力軸が開放状態の位置にある状態であつても上
   記第１のマグネツトMg₁の作動によつてリンク１
   ０が移動し、かつ第１のばねS₁にのみ蓄力された
   態様では、ピン１５′は、長孔１０ａ内にあつて
   上記の一方の縁部から遠い位置に離れて位置する
   関係位置に設定し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。