JP2004014481A

JP2004014481A - 開閉装置の電動操作装置

Info

Publication number: JP2004014481A
Application number: JP2002170734A
Authority: JP
Inventors: Masashi Matsuki; 松木　昌史; Daiji Matsuda; 松田　大二; Mikio Mori; 森　幹雄; Takaharu Higuchi; 樋口　孝春
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】容易に手動でブレーキを解除し、手動操作を行うことができる作業性を改善した開閉装置の電動操作装置を提供する。
【解決手段】開閉装置を駆動する電動機３と、この電動機に対し一体的に設けられ所定時に該電動機を制動するブレーキ装置４と、このブレーキ装置に付随して設けられ手動操作時に該ブレーキ装置を解除し得る手動解放部材５と、これら電動機、ブレーキ装置、及び手動解放部材のまわりを包囲し、上記手動解放部材に対応する位置に開口部１ａを有するカバー１と、このカバーの上記開口部を開閉するように設けられた開閉扉１２とを備えるように構成したものである。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば発電主回路用断路器や接地装置などの電力用開閉装置に好ましく用いることができる開閉装置の電動操作装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２、図１３、及び図１４は、従来の発電主回路に用いられる例えば断路器や接地装置などの電力用開閉機器の電動操作装置の例を示すもので、図１２は概要構成を示し、図１２（ａ）は側面図、図１２（ｂ）は正面図、図１３はブレーキ装置の概要構成を示し、図１３（ａ）は正面図、図１３（ｂ）は部分断面側面図、図１４はブレーキ一体形電動操作装置における電動機とブレーキ電源の接続の類型を示す回路図である。
【０００３】
図において、１は電動操作装置の構成部材の実質的に全体を包囲するカバー、２はこのカバー１をフレーム部（図示省略）に固定するカバー取付ボルト、３はカバー１内に収容され、ブレーキ装置４と一体的に構成された電動機、５は電源喪失時等にブレーキを解除するための手動解放部材としての手動解放ロッド、６は機構部、７は手動操作ハンドル、８は補助開閉器部、９ａ、９ｂ、９ｃは、動作回数計や開閉表示器（何れも図示省略）の確認や上記手動操作ハンドル７を挿入するためにカバー１の前面に設けられた切欠、１０ａ、１０ｂは操作上の注意事項を記した注意名板、１１は手動開放ロッド５を固定している固定ボルトである。
【０００４】
上記電動機３としては、最近の電力用機器のコストダウン化や発電所などの建設工期短縮化の流れを受けて、市場性があり、短納期に対応可能で、かつ低コストである三相交流電動機で、機器の小形化を実現するために、ブレーキ装置４と一体形になったものが多く適用されている。また、上記カバー１は、機構部６や補助開閉器部８を直接触れることが出来ない様に、その全体を覆うように取付けられる。
【０００５】
一体形のブレーキ装置４は、図１３に示すように、固定鉄心４０、この固定鉄心４０に巻回されたブレーキコイル４１、このブレーキコイル４１が付勢されたときに固定鉄心４０に引き寄せられる可動鉄心４２、ブレーキ板４３、このブレーキ板４３と可動鉄心４２との間に挿入されている緩衝用スプリング４４、停止円板であるディスク４５、特殊ボルト４６、回り止め４７、ライニング４８、及び制動スプリング４９などから構成されている。なお、３１は電動機３のブラケット、３２は同じく回転軸、３３は同じくハブである。
【０００６】
ブレーキ装置４は、図示を省略している交流電源を入れて、ブレーキコイル４１を励磁すると、電磁石の磁気吸引力が可動鉄心４２を固定している制動スプリング４９のスプリング力の押付力より大きくなり、可動鉄心４２を吸引する。
【０００７】
可動鉄心４２には、ブレーキ板４３が図示を省略しているねじにより取付けられているため、ブレーキ板４３に押し付けられて固定されていたライニング４８が解放されることにより、電動機３の回転軸３２が解放され、電動機３は回転可能になる。一方制動操作は、ブレーキ電源を切ると磁気吸引力が消失し、制動スプリング４９のスプリング力によって、ブレーキ板４３を回転しているライニング４８に押し付け、このとき、ブレーキ板４３とディスク４５はライニング４８の回転方向に移動しようとするが、特殊ボルト４６に衝突して軸方向に移動し、電動機は急停止する。なお、ブレーキ板４３と可動鉄心４２との間に挿入されている緩衝用スプリング４４は上記ブレーキ動作時の衝撃を吸収する緩衝材として働く。
【０００８】
なお、ディスク４５は、制動スプリング４９の押付力がなくなるまで、手動解放ロッド５を緩めることで、手動で解放できる。手動解放ロッド５は、その外周部にネジ加工が施されており、固定ボルト１１を外すことにより、容易に緩めることができる。
【０００９】
一方、ブレーキ電源は、図１４に示す通り、交流電源を用いて、電動機の電源と（ａ）同時切り、（ｂ）別切り、もしくは、（ｃ）直流切りの三種類の接続方法がある。しかしながら、（ｂ）別切り、（ｃ）直流切りの回路を用いる場合は、（ａ）同時切りの回路に比べ、配線用遮断器、スイッチ、電源装置などの制御機器が追加で必要となるため、制御機器の収納スペースが大きくなり、機器全体のコストアップにつながる。したがって、一般的には（ａ）同時切りの接続方法が多用されている。
【００１０】
また、図１２に示すように、操作装置には、通常、手動操作機構が備えられており、手動操作ハンドル７を用いて、手動操作が可能である。したがって、発電機の定期点検時など発電所内が停電の場合など交流電源が喪失した場合においても、操作することは可能である。
【００１１】
しかしながら、ブレーキ電源として交流電源を用いている前記のようなブレーキ一体形の操作装置においては、電源が入っていない状態では、ブレーキ装置４のディスク４５が固定されているため、電動機３を回転させることができない。そのため、電動機の回転軸３２を含む操作装置内部の機構がロックされ、手動操作ハンドル７を回すことができない。つまり、交流電源喪失時に操作を行う場合は、はじめに、手動でブレーキ装置４の解除を実施する必要があり、そのためにカバー取付ボルト２を取り外して、操作装置全体を覆うカバー１を外し、しかる後、ディスク４５を解除するために、固定ボルト１１を取り外し、手動解放ロッド５を緩めるという操作が行なわれていた。
【００１２】
なお、この様な作業を実施する場合、作業時に機器が誤動作しない様に、インターロック回路が付設されている。また、注意名板１０ａ、１０ｂはブレーキ装置４の解除を戻し忘れた場合、機器はその惰性により、本体もしくは操作装置内に設置されたストッパに衝突して、停止するため、故障につながる可能性があることから、作業者に対し、戻し忘れなど誤作業がない様に、注意を促すためのものである。また、解放ロッド５を解除する際、それが脱落しないよう配慮する必要があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電力用開閉装置のブレーキ一体形操作装置は、上記のように構成されているので、交流電源喪失時などに手動操作を行うためにブレーキ装置４の解除を手動で実施する場合、はじめに、カバー取付用ボルト２を外し、操作装置全体を覆うカバー１を取り外す必要があった。
【００１４】
操作装置全体を覆うカバー１は、大きく、質量もあり、かつ機器の小形化により、操作装置が収納されている周囲のスペースが十分にないため、取り外し時の作業性が悪く、その作業性改善と、作業時の機器の誤動作を防ぐ必要があった。また、ブレーキ装置４の解除を戻し忘れた場合、機器は、その惰性により、図示を省略しているストッパに衝突する形で停止するため、故障を生じさせる恐れがあった。また、ブレーキ装置４の解除時に緩めた部品などが内部に脱落しないようように、配慮する必要があった。
【００１５】
最近の発電主回路用断路器や接地装置をはじめとする電力用開閉機器は、製造コストを極力低減し、信頼性が高く、保守・点検作業性のよいことを追及する傾向があり、交流電源喪失時においても、制御機器を追加し、コストアップすることなく、容易に手動でブレーキを解除し、操作できることを満足する操作装置を提供することが課題となっている。
【００１６】
この発明は、上記のような従来技術の課題を解決するためになされたもので、本体のカバー１を取り外すことなく、容易に手動でブレーキを解除し、手動操作を行うことができる作業性を改善した開閉装置の電動操作装置を提供することを目的とするものである。また、ブレーキ装置の解除を戻し忘れても直ぐに気付かせることができる開閉装置の電動操作装置を提供することを目的とするものである。さらに、ブレーキ装置４の解除時に緩めた部品などが内部に脱落しないようようにした開閉装置の電動操作装置を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明による開閉装置の電動操作装置は、開閉装置を駆動する電動機と、この電動機に対し一体的に設けられ所定時に該電動機を制動するブレーキ装置と、このブレーキ装置に付随して設けられ手動操作時に該ブレーキ装置を解除し得る手動解放部材と、これら電動機、ブレーキ装置、及び手動解放部材のまわりを包囲し、上記手動解放部材に対応する位置に開口部を有するカバーと、このカバーの上記開口部を開閉するように設けられた開閉扉とを備え、手動操作時に該開閉扉を開け上記カバーの外部から上記手動解放部材を操作し得るようにしてなるものである。
【００１８】
また、上記カバーの内部に、上記開閉扉の開閉を検知する開閉検知手段を設けるように構成してなるものである。
【００１９】
また、上記ブレーキ装置を解除した状態で、上記開閉扉を閉じる方向に移動したときに該開閉扉に干渉する干渉部材を備えるように構成したものである。
【００２０】
さらに、上記ブレーキ装置は、上記手動解放部材を解放方向に操作したときに該手動解放部材の脱落を防ぐストッパを備えてなるようにしたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１ないし図４は、実施の形態１による開閉装置の電動操作装置の要部を示すもので、図１及び図２は通常運転時など開閉扉が閉じている状態を示し、図１は正面図、図２は一部破断して示す要部側面図、図３及び図４は交流電源が脱落した場合の手動操作時など開閉扉が開いている状態を示し、図３は正面図、図４は一部破断して示す要部側面図である。
【００２２】
図において、１ａは操作装置本体のカバー１の正面側の手動解放ロッド５に対向する部分に設けられた開口部、１２はこの開口部１ａを開閉するようにカバー１に対してヒンジ１３によって回動自在に取り付けられた開閉扉であり、この開閉扉１２は、閉じたときに機器の動作振動などで、開かないように、内部のブレーキ装置４に取付けられた座１４に対し固定ボルト１５にて固定されている。１６は手動解放ロッド５を緩めた時に、それが脱落しない様に保持するストッパボルトからなるストッパである。その他の構成は上記従来装置と同様であるので説明を省略する。なお、各図を通じて同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【００２３】
次に上記のように構成された実施の形態１の動作について説明する。交流電源喪失時、あるいはメンテナンス時等に、機器の手動操作を実施する場合、固定ボルト１５を緩め、開閉扉１２を開けることで、図３、及び図４に示すように、カバー１の開口部１ａからカバー１の内部の手動解放ロッド５へ容易にアクセスすることができる。そして、従来装置と同様にして手動解放ロッド５を緩めることで、ブレーキ装置４を手動で解除できる。また、手動解放ロッド５を緩める動作に応じて、該手動解放ロッド５が手前（図２、図４の右方向）に出てくるが、ブレーキの解放完了時に手動解放ロッド５の移動方向端部がストッパボルト１６の先端部に当接し、手動解放ロッド５の脱落を防ぐ。
【００２４】
上記のように実施の形態１によれば、機器を手動によって操作する場合、カバー１を取り外すことなく、小扉である開閉扉１２を開けるだけで簡単容易にブレーキ装置４を解除し、手動操作を行うことができる。また、手動解放ロッド５を緩めたときに、該手動解放ロッド５がストッパボルト１６の先端部に当接することにより、手動解放ロッド５の脱落を防ぐことができる。さらに、交流電源喪失時を考慮し、ブレーキ電源を直流電源で制御するために交直変換器を含む電源装置など制御機器を追加変更する必要性もなくなる。従って、構成が簡単、安価でかつ操作性もよい開閉機器の電動操作装置を得ることができる。
【００２５】
実施の形態２．
図５、図６、及び図７は、実施の形態２になる開閉機器の電動操作装置を示すもので、図５は通常運転時など開閉扉１２が閉じている状態の要部を示す部分断面側面図、図６、図７は、交流電源が脱落した場合の手動操作時など開閉扉が開いている状態を示し、図６は正面図、図７は要部部分断面側面図である。図において、１８はブレーキ装置４に固定された開閉扉１２の開閉検知手段としてのマイクロスイッチ、１８ａはその接点（図示省略）を作動させるレバー部であり、開閉扉１２を閉めたときにこの開閉扉１２がレバー部１８ａに当接して、これを押し、マイクロスイッチ１８の接点が作動する（閉成する）様に設置されている。
【００２６】
上記マイクロスイッチ１８は、図８に示す様に制御回路に直列に組み込まれ、開閉扉１２が開の状態では開成され、機器を操作できないように、電気的なインターロック回路が形成されている。なお、図中８９Ｓは配線用遮断器、４３ＬＲは鉛直切替スイッチ、１１−８９は入切スイッチ、８９ＴＸは開路用継電器、８９ＣＸは閉路用継電器、４９ＤＭは電動機保護用継電器、９２−９８は開閉扉１２の開閉検知手段としてのマイクロスイッチ、一点鎖線で囲んだ８９は図５に示す電動操作装置内部に設けられていることを示す。その他の構成は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。なお、上記マイクロスイッチ９２−９８は図５に示すマイクロスイッチ１８と同一のものである。
【００２７】
上記のように構成された実施の形態２においては、交流電源喪失時、あるいはメンテナンス時等に、機器の手動操作を行う際の動作は、上記実施の形態１と同様に固定ボルト１５を緩め、開閉扉１２を開けることで、カバー１の開口部１ａから手動解放ロッド５へ容易にアクセスすることができる。一方、上記開閉扉１２を開けることでマイクロスイッチ１８が開成されるので、作業中に誤って、あるいは開閉扉１２を閉め忘れて、図８に示す制御回路の入切スイッチ１１−８９を、入、切何れの方向に操作しても動作しない。なお、機器の手動操作を終了し、上記開閉扉１２を閉成したときは、マイクロスイッチ１８も閉成され、制御回路が働くことになる。
【００２８】
上記のように実施の形態２によれば、実施の形態１で得られる効果に加え、開閉扉１２の近傍に、その開閉を検知するためのマイクロスイッチ１８を設置することで、手動でのブレーキの解除を含む一連の作業に対する電気的なインターロック回路を形成でき、作業時の機器の誤動作を防ぐことができる操作装置を得ることができる。
【００２９】
実施の形態３．
図９、図１０、及び図１１は、実施の形態３による開閉装置の電動操作装置の要部を示すもので、図９は、通常運転時など開閉扉１２の閉成状態を示す部分断面側面図、図１０、図１１は、交流電源が脱落した場合の手動操作時など開閉扉１２の開成状態を示し、図１０は正面図、図１１は部分断面側面図である。図において、１９は干渉部材であり、開閉扉１２の裏側に溶接により固着された座１９ａと、手動解放ロッド５に取付られたアダプタ１９ｂからなっている。
【００３０】
上記座１９ａは、開閉扉１２を閉じたときにおける手動解放ロッド５の中心軸線の略延長線上の位置に設けられている。また、上記アダプタ１９ｂは、手動解放ロッド５が正常位置に戻され、開閉扉１２を閉めたときに上記座１９ａと手動解放ロッド５の頭部との間隙に略等しい寸法に作られている。その他の構成は上記実施の形態２と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
上記のように構成された実施の形態３においては、手動解放ロッド５は、その外周部にネジ加工が施されているため（図示省略）、ブレーキ解除時は、前面側つまり開閉扉１２側に突出する方向（図９、図１１の右方向）に移動する。そのため、手動解放ロッド５を緩め、ブレーキを解除した状態のままでは、開閉扉１２の裏に溶接された座１９ａと解放ロッド５に取付けられたアダプタ１９ｂとが干渉するため、開閉扉１２を閉めることができず、手動解放ロッド５すなわちディスク４５の解除の戻し忘れを確実に防止することができる。
【００３２】
なお、上記実施の形態３では干渉部材１９は、座１９ａとアダプタ１９ｂとによって構成したが、座１９ａまたはアダプタ１９ｂの高さ、ないしは長さを変更し、座１９ａまたはアダプタ１９ｂの何れか一方のみで構成しても上記と同様の効果を得ることができる。また、図１０に示すマイクロスイッチ１８を併用することにより、電気信号でも、解除の戻し忘れを確認することができる。これにより、実施の形態１の効果に加え、誤作業による機器の故障などを一層確実に防止できる開閉装置の電動操作装置を得ることができる。
【００３３】
ところで、上記実施の形態の説明では、開閉扉１２を、カバー１との間に設けられたヒンジ１３によって回動自在に支持するように構成したが、これに限定されるものではなく、要するにカバー１の開口部１ａを開閉できるものであれば差し支えなく、例えばシャッターなどであっても同様の効果が期待できる。また、開閉扉１２を閉めたときに固定ボルト１５によって固定するようにしたが、必ずしもボルトによる固定でなくても良いことは当然である。さらに、手動開放部材５がロッドの場合について説明したが、ロッドに限定されず他の方式であっても同様の効果が得られる。その他、この発明の精神の範囲内で種々の変形や変更が可能であることは言うまでもない。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば次のような効果が得られる。
【００３５】
請求項１に記載した第１の発明によれば、本体のカバーを取り外すことなく、容易に手動でブレーキを解除できる操作性を向上した開閉装置の電動操作装置を提供できる。
【００３６】
請求項２に記載した第２の発明によれば、上記第１の発明の効果に加え、開閉扉の開閉を検知する開閉検知手段を設けたことにより、電気的なインターロック回路を形成でき、ブレーキ解除の戻し忘れを確実に防ぐことができる。
【００３７】
請求項３に記載した第３の発明によれば、干渉部材を設けるようにしたので、上記第１の発明の効果に加え、ブレーキ装置の解除を戻し忘れた場合でも容易確実に作業者に気付かせ、作業時の機器の誤動作を防ぎ、誤作業による機器の故障などを防止することができる。
【００３８】
請求項４に記載した第４の発明によれば、手動解放部材を係止するストッパを設けたことにより、上記第１の発明の効果に加え、手動操作時に緩めた手動解放部材がカバー内部に脱落する恐れがなくなり、作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による開閉装置の電動操作装置の開閉扉が閉じている状態を示す正面図である。
【図２】図１の電動操作装置の一部を破断して示す要部側面図である。
【図３】図１の電動操作装置の開閉扉が開いている状態を示す正面図である。
【図４】図３の電動操作装置の一部を破断して示す要部側面図である。
【図５】実施の形態２になる開閉機器の電動操作装置の開閉扉が閉じている状態の要部を示す部分断面側面図である。
【図６】図５の電動操作装置の開閉扉が開いている状態の要部を示す正面図である。
【図７】図６の電動操作装置の部分断面側面図である。
【図８】実施の形態２になる開閉機器の電動操作装置の展開接続図である。
【図９】実施の形態３による開閉装置の電動操作装置の開閉扉の閉成状態における要部を示す部分断面側面図である。
【図１０】図９の電動操作装置の開閉扉の開成状態を示す正面図である。
【図１１】図１０の電動操作装置の部分断面側面図である。
【図１２】従来装置の概要構成を示す図であり、図１２（ａ）は側面図、図１２（ｂ）は正面図である。
【図１３】図１２の従来装置に用いられるブレーキ装置の概要構成を示す図であり、図１３（ａ）は正面図、図１３（ｂ）は部分断面側面図である。
【図１４】従来装置に用いられるブレーキ一体形電動操作装置における電動機とブレーキ電源の接続の類型を示す回路図である。
【符号の説明】
１　カバー、　２　カバー取付ボルト、　３　電動機、　４　ブレーキ装置、５　手動解放部材（手動解放ロッド）、　６機構部、　７　手動操作ハンドル、　８　補助開閉器部、　１１　固定ボルト、　１２　開閉扉、　１３　ヒンジ、　１４　座、　１５　固定ボルト、　１６　ストッパ（ストッパボルト）、　１８　開閉検知手段（マイクロスイッチ）、　１９　干渉部材、　１９ａ　座、１９ｂ　アダプタ、　３２　回転軸、　４０　固定鉄心、　４１　ブレーキコイル、　４２　可動鉄心、　４３　ブレーキ板、　４４　緩衝用スプリング、　４５　ディスク（停止円板）、　４６　特殊ボルト、　４７　回り止め、　４８
ライニング、　４９　制動スプリング。

Claims

開閉装置を駆動する電動機と、この電動機に対し一体的に設けられ所定時に該電動機を制動するブレーキ装置と、このブレーキ装置に付随して設けられ手動操作時に該ブレーキ装置を解除し得る手動解放部材と、これら電動機、ブレーキ装置、及び手動解放部材のまわりを包囲し、上記手動解放部材に対応する位置に開口部を有するカバーと、このカバーの上記開口部を開閉するように設けられた開閉扉とを備えてなることを特徴とする開閉装置の電動操作装置。
上記カバーの内部に、上記開閉扉の開閉を検知する開閉検知手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置の電動操作装置。
上記ブレーキ装置を解除した状態で、上記開閉扉を閉じる方向に移動したときに該開閉扉に干渉する干渉部材を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉装置の電動操作装置。
上記ブレーキ装置は、上記手動解放部材を解放方向に操作したときに該手動解放部材の脱落を防ぐストッパを備えてなることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の開閉装置の電動操作装置。