JP2008159537A - Electric spring operation mechanism for switching unit, abnormality monitoring method of switching unit, abnormality monitoring device and switching unit - Google Patents

Electric spring operation mechanism for switching unit, abnormality monitoring method of switching unit, abnormality monitoring device and switching unit Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric spring operation mechanism for a switching unit in which an abnormality of a working state is monitored to obtain high accuracy and high reliability, to provide an abnormality monitoring method and a device of a switching unit which has a small size and a simple structure, and to provide a switching unit provided with the abnormality monitoring device. <P>SOLUTION: On an input cam 40 and an output lever 42, there are provided displacement gages 1, 2 and on the input cam 40, the output lever 42 and a transmission gear 36, there are provided torque sensors 3, 4 and 5. Furthermore, on the output lever 42, there are provided warp sensors 6, 7. Each of the dislocation gages 1, 2, the torque sensors 3, 4 and 5 and warp sensors 6, 7 has a predetermined determination standard value of a physical volume through a cable 8 and site relay board 9, and moreover, is connected with such a portable computer 10 as a laptop personal computer in order to make the abnormality determination of the electric spring operation mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、開閉機器用電動ばね操作機構、この電動ばね操作機構の稼働状態を判定する開閉機器の異常監視技術、並びに異常監視装置を有する開閉機器に関するものである。   The present invention relates to an electric spring operating mechanism for an open / close device, an abnormality monitoring technique for the open / close device that determines an operating state of the electric spring operating mechanism, and an open / close device having an abnormality monitoring device.

一般的に、電力機器に関しては、小形化や低コスト化の実現、さらには信頼性の向上が求められている。これらの要求に応えるためには、より簡易な構成で所定の機能を満足させる必要がある。例えば、シンプルな構成で開閉機器の操作力が得られる操作機構として、開閉機器の操作力としてばねの放勢力を利用する電動ばね操作機構が多く採用されている。電動ばね操作機構とは、電動機の駆動力により投入ばねを蓄勢し、蓄勢した投入ばねを放勢することで開閉機器を投入すると共に、投入カムを介して遮断ばねを蓄勢する機構である。   In general, power devices are required to be smaller and lower in cost, and to be improved in reliability. In order to meet these requirements, it is necessary to satisfy predetermined functions with a simpler configuration. For example, as an operation mechanism that can obtain an operation force of an opening / closing device with a simple configuration, an electric spring operation mechanism that uses a spring releasing force as the operation force of the opening / closing device is often employed. The electric spring operating mechanism is a mechanism that stores the closing spring by the driving force of the electric motor, releases the stored closing spring to open the switching device, and stores the shut-off spring via the closing cam. is there.

このような電動ばね操作機構は、空気圧や油圧を開閉機器の操作力として利用する操作機構とは異なり、流体圧力を用いることがないので、流体の圧力を制御する圧縮機やアキュムレータ等の補機、さらには圧力シール部も不要である。したがって、構造の簡略化が容易であり、電気機器の小形化・低コスト化を進めて、信頼性を高めることができるといったメリットがある。   Such an electric spring operating mechanism does not use fluid pressure unlike an operating mechanism that uses air pressure or hydraulic pressure as the operating force of an open / close device, and therefore an auxiliary machine such as a compressor or accumulator that controls the pressure of the fluid. Furthermore, a pressure seal part is not necessary. Therefore, there is an advantage that the structure can be easily simplified and the reliability can be increased by reducing the size and cost of the electric device.

ここで、開閉機器用電動ばね操作機構の従来例について、図7〜図9を用いて具体的に説明する。図7及び図8は従来の開閉機器用電動操作機構における主要部材の構成図であって、図7は開閉機器の遮断状態、図8は開閉機器の投入状態を示している。また、図9は図7の側面図である。なお、図9では該操作機構のフレーム31、32は図示しているが、図7及び図8では機構内部の構造を示すためにこれらの部材を省略している。また、図9中の符号102、103、104、105は、いずれも軸受を示している。   Here, a conventional example of an electric spring operating mechanism for an opening / closing device will be specifically described with reference to FIGS. 7 and 8 are configuration diagrams of main members in a conventional electric operating mechanism for a switchgear, in which FIG. 7 shows a shut-off state of the switchgear and FIG. FIG. 9 is a side view of FIG. In FIG. 9, the frames 31 and 32 of the operation mechanism are shown, but in FIG. 7 and FIG. 8, these members are omitted to show the internal structure of the mechanism. Further, reference numerals 102, 103, 104, and 105 in FIG. 9 indicate bearings.

[従来例の構成]
電動ばね操作機構の主要構成部材は、投入ばね39と、遮断ばね46という2つのばねと、投入カム40と、出力レバー42であり、これに加えて、開閉機器の投入動作のためのトリガー機構と、遮断動作のためのトリガー機構、投入ばね39へ駆動力を与える駆動系を有している。
[Conventional configuration]
The main components of the electric spring operation mechanism are two springs, a closing spring 39 and a shut-off spring 46, a closing cam 40, and an output lever 42. In addition to this, a trigger mechanism for closing operation of the switching device And a trigger mechanism for blocking operation, and a drive system for applying a drive force to the closing spring 39.

(駆動系と投入ばね39)
図7〜図9に示すように、電動機33には出力歯車34が設置されており、ここに伝達歯車35、36を介して大歯車37が連結されている。図9に示すように、大歯車37には投入ばね支え38が固定されており、投入ばね支え38は投入ばね39の外周側端部に取り付けられている。つまり、前記の歯車34〜37を通じて電動機33からの駆動力が投入ばね支え38に伝わり、大歯車37と共に投入ばね支え38及び投入ばね39の外周側端部が回転するように構成されている。なお、電動機33には投入ばね39から伝わる力で反対方向に回転しないよう、一方向クラッチが内蔵されている。
(Drive system and closing spring 39)
As shown in FIGS. 7 to 9, an output gear 34 is installed in the electric motor 33, and a large gear 37 is connected thereto via transmission gears 35 and 36. As shown in FIG. 9, a closing spring support 38 is fixed to the large gear 37, and the closing spring support 38 is attached to an outer peripheral side end portion of the closing spring 39. That is, the driving force from the electric motor 33 is transmitted to the closing spring support 38 through the gears 34 to 37, and the end portions of the closing spring support 38 and the closing spring 39 are rotated together with the large gear 37. The electric motor 33 has a built-in one-way clutch so as not to rotate in the opposite direction by the force transmitted from the closing spring 39.

(投入カム40)
投入カム40は、電動機33の下方にカム軸40b(図7及び図8に図示)を中心にして回転自在に配置されている。投入カム40にはカム40a(図7及び図8に図示)が設けられている。
(Input cam 40)
The closing cam 40 is disposed below the electric motor 33 so as to be rotatable about a cam shaft 40b (shown in FIGS. 7 and 8). The charging cam 40 is provided with a cam 40a (shown in FIGS. 7 and 8).

さらにカム軸40bの一端にはカム40の直径方向に貫通する溝40cが形成され、この溝40cに前記投入ばね39の内周側端部が連結されている(図9に図示)。なお、図7〜図9に示すように投入カム40には、投入カム40の回転軸方向に貫通してカムローラ48が取り付けられている。   Further, a groove 40c penetrating in the diameter direction of the cam 40 is formed at one end of the cam shaft 40b, and the inner peripheral side end of the closing spring 39 is connected to the groove 40c (shown in FIG. 9). As shown in FIGS. 7 to 9, a cam roller 48 is attached to the closing cam 40 so as to penetrate in the rotating shaft direction of the closing cam 40.

(出力レバー42)
また、出力レバー42は、出力軸42aを中心として三方向に延びるアームを有する略y字状の部材であって(図7及び図8では逆y字形に配置されている)、投入カム40に隣接して回転自在に配置されている。出力レバー42には、図7、図8に示す連結ピン42c及び2つの連結ローラ42d、42eが設置されている。このうち、連結ピン42cは図7及び図8の図中上方向に向かって延びるアーム部分の先端部に固定されている。
(Output lever 42)
The output lever 42 is a substantially y-shaped member having an arm extending in three directions around the output shaft 42a (arranged in an inverted y shape in FIGS. 7 and 8). Adjacent to each other and rotatably arranged. The output lever 42 is provided with a connecting pin 42c and two connecting rollers 42d and 42e shown in FIGS. Of these, the connecting pin 42c is fixed to the tip of an arm portion extending upward in the drawings of FIGS.

また、2つの連結ローラは図7及び図8では図中下方に向かって延びるアーム部分の先端部に回転自在に設置されており、一方の連結ローラ42dは投入カム40のカム40aに対し開離自由に連結される。他方の連結ローラ42eは、投入状態では後述するオープロップ52のラッチ52aに接し(図8の状態)、遮断状態では出力レバー42が回転してダンパー43に接するようになっている(図7の状態)。なお、出力軸42aは図示しない開閉機器の電極に連結されている。   7 and 8, the two connecting rollers are rotatably installed at the tip of the arm portion extending downward in the drawing, and one of the connecting rollers 42d is separated from the cam 40a of the closing cam 40. Freely linked. The other connecting roller 42e is in contact with a latch 52a of an open prop 52 (described later) in the closed state (the state shown in FIG. 8), and in the shut-off state, the output lever 42 rotates to contact the damper 43 (see FIG. 7). Status). The output shaft 42a is connected to an electrode of a switching device (not shown).

(遮断ばね46)
図7及び図8に示すように、遮断ばね46は、出力レバー42の一端部に連結、配置されている。より詳しくは、出力レバー42の連結ピン42cに、ばねロッド44と、その一端に取り付けられたばねガイド45を介して、遮断ばね46の一端が連結されている。遮断ばね46は、ばね筒47に支持されて配置されている。
(Blocking spring 46)
As shown in FIGS. 7 and 8, the blocking spring 46 is connected to and arranged at one end of the output lever 42. More specifically, one end of the cutoff spring 46 is connected to the connecting pin 42c of the output lever 42 via a spring rod 44 and a spring guide 45 attached to one end thereof. The cutoff spring 46 is supported by the spring cylinder 47 and arranged.

ばね筒47は、中空のパイプ47aと、フレーム31、32(図9に図示)に固定されたブロック47bから構成されている。ばね筒47のパイプ47a内部に前記ばねロッド44が挿入されており、パイプ47aの外周部に前記ばねガイド45が摺動自在に配置されている。   The spring cylinder 47 includes a hollow pipe 47a and a block 47b fixed to the frames 31, 32 (shown in FIG. 9). The spring rod 44 is inserted into the pipe 47a of the spring cylinder 47, and the spring guide 45 is slidably disposed on the outer periphery of the pipe 47a.

(投入動作のトリガー機構)
次に、上記の電動ばね操作機構において投入動作及び遮断動作を行うトリガー機構について図7、図8を参照して説明する。投入動作のトリガー機構は、投入カム40に貫通するカムローラ48と、投入カム40に隣接するシープロップ49、キャッチ50及びソレノイド51とから構成される。シープロップ49は二股形状の部材であって基端部に設けられた回転軸49bにて回転自在に支持されており、二股部分の交差する部位にローラ49aが設けられている。
(Trigger mechanism for throwing operation)
Next, a trigger mechanism that performs a closing operation and a blocking operation in the electric spring operating mechanism will be described with reference to FIGS. The triggering mechanism for the closing operation includes a cam roller 48 that penetrates the closing cam 40, a sea prop 49 adjacent to the closing cam 40, a catch 50, and a solenoid 51. The sea prop 49 is a bifurcated member and is rotatably supported by a rotating shaft 49b provided at the base end portion, and a roller 49a is provided at a portion where the bifurcated portion intersects.

また、シープロップ49の先端部とカムローラ48とが接することによって投入カム40の位置が保持される。さらに、シープロップ49の縁部には一端を固定した復帰ばね56が当接されている。シープロップ49のローラ49aにキャッチ50が当接されている。さらに、キャッチ50はソレノイド51に連結されており、ソレノイド51が動作すると、キャッチ50が図7中の反時計方向に回転するようになっている。   Further, the position of the closing cam 40 is held by the tip portion of the seaprop 49 and the cam roller 48 coming into contact with each other. Further, a return spring 56 with one end fixed is in contact with the edge of the seaprop 49. The catch 50 is in contact with the roller 49a of the seaprop 49. Furthermore, the catch 50 is connected to a solenoid 51, and when the solenoid 51 is operated, the catch 50 rotates counterclockwise in FIG.

(遮断動作のトリガー機構)
遮断動作のトリガー機構は、出力レバー42に隣接するオープロップ52と、該オープロップ52近傍に配置されるキャッチ54とソレノイド55とから構成されている。オープロップ52は回転軸52dにて回転自在に支持されており、中央部付近にはラッチピン52bを介してラッチ52aが回転自在に配置されている。
(Trigger mechanism for shut-off operation)
The trigger mechanism for the shut-off operation includes an open prop 52 adjacent to the output lever 42, a catch 54 and a solenoid 55 disposed in the vicinity of the open prop 52. The O-prop 52 is rotatably supported by a rotation shaft 52d, and a latch 52a is rotatably disposed near the center via a latch pin 52b.

また、オープロップ52の先端部にはローラ52cが回転自在に取り付けられている。投入状態ではオープロップ52のラッチ52aが出力レバー42の連結ローラ42eと接することにより出力レバー42の位置が保持され、且つ遮断ばね46の位置を保持される。さらに、オープロップ52の縁部及びラッチ52aには、一端を固定した復帰ばね57、58が当接されている。なお、キャッチ54はソレノイド55に連結されており、ソレノイド55が動作すると、キャッチ54が図7中の時計方向に回転するようになっている。   A roller 52c is rotatably attached to the tip of the open prop 52. In the input state, the position of the output lever 42 is maintained and the position of the shut-off spring 46 is maintained by the latch 52a of the open prop 52 contacting the connecting roller 42e of the output lever 42. Further, return springs 57 and 58 having one end fixed are in contact with the edge of the open prop 52 and the latch 52a. The catch 54 is connected to a solenoid 55, and when the solenoid 55 is operated, the catch 54 rotates in the clockwise direction in FIG.

[従来例の動作]
続いて、上記の開閉機器用電動ばね操作機構の動作について説明する。すなわち、電動機33による投入ばね39の蓄勢、投入ばね39の放勢によって投入カム40と出力レバー42が回転して開閉機器を投入し、これと同時に遮断ばね46を蓄勢、さらには遮断ばね46の放勢によって出力レバー42が回転して開閉機器を遮断している。これらの動作について詳述する。
[Operation of conventional example]
Then, operation | movement of said electric spring operation mechanism for switchgears is demonstrated. That is, the charging cam 40 and the output lever 42 are rotated by the accumulation of the closing spring 39 by the electric motor 33 and the releasing spring 39 is released, and the opening / closing device is turned on. The output lever 42 is rotated by releasing the power 46 to shut off the switching device. These operations will be described in detail.

(投入ばね39の蓄勢)
投入ばね39を蓄勢する際には、電動機33の出力歯車34の駆動力は、伝達歯車35、36により減速される。さらに大歯車37を介して投入ばね支え38に伝達された駆動力によって、投入ばね39の外周側端部が投入カム40の回転軸を中心にして図7中の時計方向に回転し、投入ばね39の蓄勢状態となる。この時、投入ばね39の内周側端部が溝40cに連結されている投入カム40は、該投入カム40に貫通されたカムローラ48を介して、シープロップ49に保持される。
(Accumulation of closing spring 39)
When accumulating the closing spring 39, the driving force of the output gear 34 of the electric motor 33 is decelerated by the transmission gears 35 and 36. Further, due to the driving force transmitted to the closing spring support 38 via the large gear 37, the outer peripheral end of the closing spring 39 rotates around the rotation axis of the closing cam 40 in the clockwise direction in FIG. 39 is stored. At this time, the closing cam 40 in which the inner peripheral side end of the closing spring 39 is connected to the groove 40 c is held by the sea prop 49 via the cam roller 48 penetrating the closing cam 40.

(投入ばね39の放勢)
以上のような投入ばね39の蓄勢状態からソレノイド51に投入指令が入ると、ソレノイド51の動作によりキャッチ50が反時計方向に回転し、さらにシープロップ49が図7中の反時計方向に回転する。これによりカムローラ48からシープロップ49が外れ、シープロップ49による投入カム40の支持が解除される。
(Release of closing spring 39)
When a closing command is input to the solenoid 51 from the stored state of the closing spring 39 as described above, the catch 50 is rotated counterclockwise by the operation of the solenoid 51, and the sea prop 49 is rotated counterclockwise in FIG. To do. As a result, the sea prop 49 is detached from the cam roller 48, and the support of the closing cam 40 by the sea prop 49 is released.

(投入カム40及び出力レバー42の回転)
シープロップ49の解除に伴い、投入ばね39の内周側端部が投入カム40と共に図7中の時計方向に回転して、投入ばね39が放勢する。投入カム40が図7中の時計方向に回転すると、出力レバー42が図7中の反時計方向に回転する。なお、シープロップ49は、復帰ばね56の作用により元の位置に復帰する。
(Rotation of input cam 40 and output lever 42)
As the sea prop 49 is released, the inner peripheral end of the closing spring 39 rotates in the clockwise direction in FIG. 7 together with the closing cam 40, and the closing spring 39 is released. When the closing cam 40 rotates clockwise in FIG. 7, the output lever 42 rotates counterclockwise in FIG. The seaprop 49 is returned to the original position by the action of the return spring 56.

(開閉機器の投入及び遮断ばね46の蓄勢)
出力レバー42が図7中の反時計方向に回転すると、出力レバー42の出力軸42aに連結されている図示しない開閉機器の電極を駆動して投入状態となる。これと同時に、出力レバー42の連結ピン42cにばねロッド44及びばねガイド45が図7中の左方向に移動し、ばねガイド45に連結された遮断ばね46が圧縮されて蓄勢状態となる(図7から図8の状態へ)。
(Opening of switchgear and storage of shut-off spring 46)
When the output lever 42 rotates in the counterclockwise direction in FIG. 7, an electrode of an opening / closing device (not shown) connected to the output shaft 42a of the output lever 42 is driven to enter a closed state. At the same time, the spring rod 44 and the spring guide 45 move to the left in FIG. 7 on the connecting pin 42c of the output lever 42, and the shut-off spring 46 connected to the spring guide 45 is compressed to be in an accumulating state ( FIG. 7 to FIG. 8).

この遮断ばね46の蓄勢状態は、出力レバー42の連結ローラ42eがオープロップ52のラッチ52aに接することで、該状態を保持する。オープロップ52のラッチ52aは、投入動作の途中に出力レバー42の連結ローラ42eと接して図7中の時計方向に回転するが、復帰ばね58の作用により短時間に元の位置に復帰して出力レバー42及び遮断ばね46の位置を保持する。   The stored state of the shut-off spring 46 is maintained when the connecting roller 42e of the output lever 42 contacts the latch 52a of the open prop 52. The latch 52a of the open loop 52 rotates in the clockwise direction in FIG. 7 in contact with the connecting roller 42e of the output lever 42 during the closing operation, but returns to the original position in a short time by the action of the return spring 58. The positions of the output lever 42 and the cutoff spring 46 are maintained.

(遮断ばね46の放勢及び出力レバー42の回転)
上述したような開閉機器の投入状態から、ソレノイド55に遮断指令が入ると、ソレノイド55の動作によりキャッチ54が時計方向に回転し、さらにオープロップ52とラッチ52aが一体となって図7中の時計方向に回転する。これにより出力レバー42の支持が解除され、蓄勢状態にあった遮断ばね46が放勢する(図8から図7の状態へ)。遮断ばね46の駆動力により、出力レバー42は図7中の時計方向に回転し、ばねロッド44及びばねガイド45は図7中の右方向に移動して、遮断ばね46の放勢状態時の位置に復帰する。
(Release of the shut-off spring 46 and rotation of the output lever 42)
When a shut-off command is input to the solenoid 55 from the open state of the opening / closing device as described above, the catch 54 rotates clockwise by the operation of the solenoid 55, and the open loop 52 and the latch 52a are integrated with each other in FIG. Rotate clockwise. As a result, the support of the output lever 42 is released, and the shut-off spring 46 in the stored state is released (from the state shown in FIG. 8 to the state shown in FIG. 7). The output lever 42 rotates in the clockwise direction in FIG. 7 by the driving force of the cutoff spring 46, and the spring rod 44 and the spring guide 45 move to the right in FIG. Return to position.

(開閉機器の遮断)
また、遮断ばね46の駆動力により出力レバー42は図7中の時計方向に回転すると、出力レバー42の出力軸42aに連結された図示しない開閉機器の電極は遮断動作を行い、遮断状態となる。この時、ダンパー43は出力レバー42の連結ローラ42eと接触して出力軸42に緩衝作用を及ぼす。この後、オープロップ52は、復帰ばね57の作用により元の位置に復帰する。以上のような動作を実施する開閉機器用電動ばね操作機構は、簡易な構成で、開閉機器を確実に操作することができる。これにより、開閉機器の小形化や低コスト化に寄与することができ、しかも信頼性の向上という要求に応えることが可能である。
(Cut off switchgear)
When the output lever 42 rotates in the clockwise direction in FIG. 7 by the driving force of the cutoff spring 46, the electrode of the opening / closing device (not shown) connected to the output shaft 42a of the output lever 42 performs a cutoff operation and enters a cutoff state. . At this time, the damper 43 contacts the connecting roller 42e of the output lever 42 and exerts a buffering action on the output shaft 42. Thereafter, the open prop 52 returns to the original position by the action of the return spring 57. The electric spring operating mechanism for an opening / closing device that performs the operation as described above can reliably operate the opening / closing device with a simple configuration. Thereby, it is possible to contribute to downsizing and cost reduction of the switching device, and it is possible to meet the demand for improved reliability.

ところで、電力需要が増大する近年、電力供給の安定化に対する要求は厳しくなっており、電力系統には事故を早期に予防する保全システムを導入して、高い安全性を発揮することが期待されている。そこで具体的には、開閉機器の稼働状態を監視する技術が提案されている。例えば、特許文献1の技術は、開閉機器用操作機構の監視装置であって、可動接触子におけるリンク機構において、その可動部2箇所に運動測定センサーを取り付け、その出力を互いに比較するものである。   By the way, in recent years when the demand for electric power is increasing, the demand for stabilization of electric power supply has become strict, and it is expected that a maintenance system that prevents accidents at an early stage will be introduced into the electric power system and high safety will be demonstrated. Yes. Therefore, specifically, a technique for monitoring the operating state of the switchgear has been proposed. For example, the technique of Patent Document 1 is a monitoring device for an opening / closing device operation mechanism, in which a motion measurement sensor is attached to two movable parts of a link mechanism in a movable contact, and the outputs are compared with each other. .

この監視装置によれば、リンク機構の2点間の動きの差を計測でき、機構の摩耗によるあそびの増加や、部品の位置ずれなどによる細かい動きの変化をとらえることができる。したがって、開閉機器用操作機構に関する動作を高い精度で監視することが可能となっている。
特許2806150号公報
According to this monitoring device, the difference in movement between the two points of the link mechanism can be measured, and an increase in play due to wear of the mechanism, or a small change in movement due to position displacement of parts, etc. can be captured. Therefore, it is possible to monitor the operation related to the operating mechanism for the switching device with high accuracy.
Japanese Patent No. 2806150

しかしながら、開閉機器用電動ばね操作機構に対し、操作機構を監視する監視装置を組み込んだ場合、次のような問題点が指摘されていた。すなわち、電動ばね操作機構は、ばねの駆動力を開閉機器の操作力に利用する機構なので、流体圧力制御用の圧縮機等や圧力シール部が不要である分、動作する部材が多く、これに比例して監視対象が多くなり、監視装置自体の構成が複雑化する傾向にあった。   However, the following problems have been pointed out when a monitoring device for monitoring the operation mechanism is incorporated into the electric spring operation mechanism for the switchgear. In other words, the electric spring operating mechanism is a mechanism that uses the driving force of the spring as the operating force of the opening / closing device.Therefore, there are many members that operate because the compressor for fluid pressure control and the pressure seal portion are unnecessary. The number of objects to be monitored increased in proportion, and the configuration of the monitoring device itself tended to be complicated.

つまり、従来技術においては、監視装置の適用に伴い、電動ばね操作機構の利点である小形化・低コスト化・高信頼性が低下するおそれがあった。そのため、監視対象である電動ばね操作機構と同様、その監視装置に対しても、構成の簡略化を大きく進めることが強く望まれていた。   That is, in the prior art, with the application of the monitoring device, there is a possibility that the downsizing, cost reduction, and high reliability, which are the advantages of the electric spring operation mechanism, may be reduced. For this reason, it has been strongly desired to greatly simplify the configuration of the monitoring device as well as the electric spring operation mechanism to be monitored.

本発明は、このような課題を達成するために提案されたものであり、その目的は、稼働状態の異常を監視することにより高精度・高信頼性を発揮できる開閉機器用電動ばね操作機構を提供すると共に、小形かつ簡易な構成により実現可能な開閉機器の異常監視方法及び異常監視装置、さらには異常監視装置を備えた開閉機器を提供することにある。   The present invention has been proposed in order to achieve such a problem, and an object of the present invention is to provide an electric spring operating mechanism for an opening / closing device that can exhibit high accuracy and high reliability by monitoring an abnormality in an operating state. Another object of the present invention is to provide an abnormality monitoring method and an abnormality monitoring device for an opening / closing device that can be realized with a small and simple configuration, and an opening / closing device including the abnormality monitoring device.

本発明は、上記目的を達成するために、電動機の駆動力により蓄勢する投入ばねと、前記投入ばねを一端に連結した投入カムと、前記投入カムと開離自由に連結した回転自在な出力レバーと、前記出力レバーに一端を連結した遮断ばねとが設けられ、前記投入ばねの放勢により開閉機器を投入すると同時に前記投入カム及び前記出力レバーを介して前記遮断ばねの蓄勢を行うように構成された開閉機器用電動ばね操作機構において、次のような特徴を有している。   In order to achieve the above object, the present invention provides a closing spring that stores energy by a driving force of an electric motor, a closing cam that connects the closing spring to one end, and a rotatable output that freely connects to the closing cam. A lever and a shut-off spring having one end connected to the output lever are provided so that the shut-off spring is stored via the closing cam and the output lever at the same time when the opening / closing device is turned on by releasing the closing spring. The electric spring operating mechanism for an open / close device configured as described above has the following characteristics.

すなわち、前記投入カム及び前記出力レバーのいずれか一方もしくは両方に変位計が設けられ、前記出力レバーにひずみセンサーが設けられている。または、前記投入カム及び前記出力レバーのいずれか一方もしくは両方に変位計及びトルクセンサーが設けられている。   That is, a displacement meter is provided on one or both of the closing cam and the output lever, and a strain sensor is provided on the output lever. Alternatively, a displacement meter and a torque sensor are provided on one or both of the closing cam and the output lever.

また、本発明は、上記電動ばね操作機構を用いた開閉機器の異常監視方法であって、前記変位計の出力信号と、前記ひずみセンサー及び前記トルクセンサーの少なくとも一方の出力信号を監視する出力信号監視ステップと、特定の変位の基準値、あるいは角変位におけるひずみまたはトルクの基準値を判定基準値として予め設定しておき、前記出力信号監視ステップで監視された特定の変位の値、あるいは角変位におけるひずみまたはトルクの値を、前記判定基準値と比較することにより、開閉機器用電動ばね操作機構の稼動状態が正常か否かを判断する異常判定ステップを含むことを特徴としている。   The present invention is also a method for monitoring an abnormality of an open / close device using the electric spring operating mechanism, wherein the output signal for monitoring the output signal of the displacement meter and the output signal of at least one of the strain sensor and the torque sensor. A monitoring step and a reference value of a specific displacement or a reference value of strain or torque in an angular displacement is set in advance as a determination reference value, and the specific displacement value or the angular displacement monitored in the output signal monitoring step It includes an abnormality determination step of determining whether or not the operating state of the electric spring operating mechanism for the switching device is normal by comparing the value of strain or torque in the above with the determination reference value.

さらに、本発明は、上述した電動ばね操作機構を備えた開閉機器の異常監視方法を用いた開閉機器の異常監視装置であって、前記変位計の出力信号と、前記ひずみセンサー及び前記トルクセンサーの少なくとも一方の出力信号を監視する出力信号監視手段と、前記変位計と、前記ひずみセンサー及び前記トルクセンサーの少なくとも一方とを、現場中継盤を介して接続する異常判定手段が設けられ、前記異常判定手段は、特定の変位の基準値、もしくは角変位におけるひずみまたはトルクの基準値を、判定基準値として予め設定され、前記出力信号監視手段で監視された特定の変位の値、もしくは角変位におけるひずみまたはトルクの値を、前記判定基準値と比較することにより、開閉機器用電動ばね操作機構の稼動状態が正常か否かを判断するように構成されたことを特徴とするものである。また、本発明は、上記の異常監視装置を備えた開閉機器も包含している。   Furthermore, the present invention is an opening / closing device abnormality monitoring apparatus using the above-described switching device abnormality monitoring method provided with the electric spring operation mechanism, wherein the displacement meter output signal, the strain sensor, and the torque sensor An abnormality determination means is provided for connecting at least one of the output signal monitoring means for monitoring at least one of the output signals, the displacement meter, and the strain sensor and the torque sensor via a field relay panel, and the abnormality determination The means is set in advance with a reference value of a specific displacement or a reference value of strain or torque in an angular displacement as a judgment reference value, and a specific displacement value or a distortion in angular displacement monitored by the output signal monitoring means. Alternatively, it is determined whether the operating state of the electric spring operating mechanism for the switching device is normal by comparing the torque value with the determination reference value. It is characterized in that configured so that. The present invention also includes an opening / closing device provided with the above-described abnormality monitoring device.

本発明によれば、変位計からの出力信号と、ひずみセンサー又はトルクセンサーからの出力信号とを取り込むことにより、特定の変位あるいは角変位に限定して部材のひずみ又はトルクを監視することができ、電動ばね操作機構の稼働状態を正確に判断して異常発生を高い精度で監視可能であり、しかも、変位計と、ひずみセンサー又はトルクセンサーとからなる極めてシンプルな構成を電動ばね操作機構に組み込むだけなので、該機構の小形化・低コスト化・高信頼性を維持することができる。   According to the present invention, by acquiring the output signal from the displacement meter and the output signal from the strain sensor or torque sensor, it is possible to monitor the strain or torque of the member limited to a specific displacement or angular displacement. The operating state of the electric spring operation mechanism can be accurately determined to monitor the occurrence of abnormality with high accuracy, and an extremely simple configuration comprising a displacement meter and a strain sensor or torque sensor is incorporated into the electric spring operation mechanism. Therefore, the downsizing, cost reduction, and high reliability of the mechanism can be maintained.

(1)代表的な実施形態
[実施形態の構成]
以下、本発明の代表的な実施形態について、図1〜図6を参照して具体的に説明する。図1は本実施形態に係る開閉機器用電動ばね操作機構の側面図、図2は本実施形態の主要部材を示す構成図、図3は本実施形態に係る異常監視装置のブロック図、図4〜図6は本実施形態に係る異常監視方法について説明するためのグラフである。なお、本実施形態は図7〜図9に示した電動ばね操作機構に適用したものであり、これらの図に示した部材と同一の部材に関しては同一符号を付して説明は省略する。
(1) Representative Embodiment [Configuration of Embodiment]
Hereinafter, typical embodiments of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 1 is a side view of an electric spring operating mechanism for an opening / closing device according to the present embodiment, FIG. 2 is a configuration diagram showing main members of the present embodiment, FIG. 3 is a block diagram of an abnormality monitoring device according to the present embodiment, and FIG. FIG. 6 is a graph for explaining the abnormality monitoring method according to the present embodiment. The present embodiment is applied to the electric spring operating mechanism shown in FIGS. 7 to 9, and the same members as those shown in these drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図1に示すように、軸受104に近接して変位計1が、軸受105に近接して変位計2が、それぞれ配置されている。変位計1は投入カム40に設けられており、投入カム40の角変位を測定し、その測定信号を出力するようになっている。変位計2は出力レバー42に設けられており、出力レバー42の角変位を測定し、その測定信号を出力するようになっている。これら変位計1、2の方式には抵抗方式等いくつかの種類があるが、いずれの方式も採用可能であり、本実施形態では特定しない。   As shown in FIG. 1, the displacement meter 1 is disposed in the vicinity of the bearing 104, and the displacement meter 2 is disposed in the vicinity of the bearing 105. The displacement meter 1 is provided on the closing cam 40, measures the angular displacement of the closing cam 40, and outputs the measurement signal. The displacement meter 2 is provided in the output lever 42, measures the angular displacement of the output lever 42, and outputs the measurement signal. There are several types of displacement gauges 1 and 2 such as a resistance method, but any method can be adopted and is not specified in the present embodiment.

また、投入カム40、出力レバー42及び伝達歯車36にはトルクセンサー3、4、5が設けられている。より詳しくは、トルクセンサー3は投入カム40のカム軸40bに設置され、トルクセンサー4は出力レバー42の出力軸42aに設置され、トルクセンサー5は伝達歯車36の回転軸36bに設置される。   Further, torque sensors 3, 4, and 5 are provided on the closing cam 40, the output lever 42, and the transmission gear 36. More specifically, the torque sensor 3 is installed on the cam shaft 40 b of the closing cam 40, the torque sensor 4 is installed on the output shaft 42 a of the output lever 42, and the torque sensor 5 is installed on the rotating shaft 36 b of the transmission gear 36.

これらのトルクセンサー3、4、5はそれぞれ投入カム40、出力レバー42、伝達歯車36に働くトルクを信号として出力するものである。なお、トルクセンサー3〜5の方式に関してもひずみゲージ方式等いくつかの種類があるが、いずれの方式も採用可能であり、本実施形態では特定しない。   These torque sensors 3, 4 and 5 output torque acting on the closing cam 40, the output lever 42 and the transmission gear 36 as signals. There are several types of torque sensors 3 to 5 such as a strain gauge method, but any method can be adopted and is not specified in the present embodiment.

さらに、図2に示すように、出力レバー42の連結ローラ42d、42eに近接して、図2中の下方に延びる出力レバー42のアーム部分縁部にひずみセンサー6、7が設けられている。ひずみセンサー6、7は、出力レバー42に生じるひずみを信号として出力するセンサーである。   Further, as shown in FIG. 2, strain sensors 6 and 7 are provided on the edge of the arm portion of the output lever 42 extending downward in FIG. 2 in the vicinity of the connecting rollers 42d and 42e of the output lever 42. The strain sensors 6 and 7 are sensors that output strain generated in the output lever 42 as a signal.

また、図3のブロック図に示すように、変位計1、2、トルクセンサー3、4、5、ひずみセンサー6、7は、それぞれケーブル8と現場中継盤9を介してノートパソコンなどの可搬式計算機10に接続されている。可搬式計算機10は、電動ばね操作機構の異常判定を行う異常監視装置であって、出力信号監視部10aと、異常判定部10bとを有している。出力信号監視部10aは、変位計1、2、トルクセンサー3、4、5及びひずみセンサー6、7の各出力信号を監視する部分である。   In addition, as shown in the block diagram of FIG. 3, the displacement meters 1 and 2, the torque sensors 3, 4 and 5, and the strain sensors 6 and 7 are each portable such as a notebook computer via a cable 8 and a field relay panel 9. It is connected to the computer 10. The portable computer 10 is an abnormality monitoring device that performs abnormality determination of the electric spring operation mechanism, and includes an output signal monitoring unit 10a and an abnormality determination unit 10b. The output signal monitoring unit 10 a is a part that monitors the output signals of the displacement meters 1, 2, torque sensors 3, 4, 5 and strain sensors 6, 7.

異常判定部10bは、特定の変位の値、あるいは角変位における標準的なひずみまたはトルクの値を判定基準値として予め設定しておき、出力信号監視部10aで監視される出力信号のうち、特定の角変位の値、あるいはひずみまたはトルクの値を、前記判定基準値と比較することで、開閉機器用電動ばね操作機構の稼動状態が正常であることの確認と、稼働状態に異常が発生した場合の判定を下すように構成されている。なお、電動機33には電流計11が接続されている。   The abnormality determination unit 10b sets a specific displacement value or a standard strain or torque value in an angular displacement as a determination reference value in advance, and specifies a specific one of the output signals monitored by the output signal monitoring unit 10a. By comparing the angular displacement value or the strain or torque value with the judgment reference value, it was confirmed that the operating state of the electric spring operating mechanism for the switchgear was normal, and an abnormality occurred in the operating state. The case is configured to make a determination. The ammeter 11 is connected to the electric motor 33.

[実施形態の作用]
次に上記のように構成された本実施形態の作用について説明する。電動機33による投入ばね39の蓄勢原理、投入ばね39によって投入カム40と出力レバー42が回転して開閉機器(図示せず)の電極を駆動すると同時に遮断ばね46を圧縮する投入動作の原理、さらには遮断ばね46により出力レバー42が回転する遮断操作の原理については、それぞれ図7〜図9に示した上記従来技術による開閉機器用電動ばね操作機構の例と同様なので、ここではその説明を省略する。
[Operation of the embodiment]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. The principle of storing the closing spring 39 by the electric motor 33, the principle of the closing operation in which the closing cam 46 and the output lever 42 are rotated by the closing spring 39 to drive the electrodes of the switching device (not shown) and at the same time the closing spring 46 is compressed. Further, the principle of the shut-off operation in which the output lever 42 is rotated by the shut-off spring 46 is the same as the example of the electric spring operating mechanism for switchgear according to the prior art shown in FIGS. Omitted.

変位計1及び変位計2は、それぞれ投入カム40及び出力レバー42の角変位を信号として出力する。トルクセンサー3、4、5はそれぞれ投入カム40、出力レバー42、伝達歯車36に働くトルクを信号として出力する。さらに、ひずみセンサー6、7は、出力レバー42に生じるひずみを信号として出力する。   The displacement meter 1 and the displacement meter 2 output the angular displacements of the closing cam 40 and the output lever 42 as signals, respectively. The torque sensors 3, 4, and 5 output torques acting on the closing cam 40, the output lever 42, and the transmission gear 36, respectively, as signals. Further, the strain sensors 6 and 7 output the strain generated in the output lever 42 as a signal.

変位計1、2、トルクセンサー3、4、5、ひずみセンサー6、7から出力された各信号は、それぞれケーブル8と現場中継盤9を介して可搬式計算機10の出力信号監視部10aに入り、出力信号監視部10aがこれらの信号を監視する(出力信号監視ステップ)。図4〜図6は出力信号のグラフである。   The signals output from the displacement meters 1 and 2, the torque sensors 3, 4 and 5, and the strain sensors 6 and 7 enter the output signal monitoring unit 10 a of the portable computer 10 via the cable 8 and the field relay panel 9, respectively. The output signal monitoring unit 10a monitors these signals (output signal monitoring step). 4 to 6 are graphs of output signals.

変位計1または2の信号から求まる角変位θと、ひずみセンサー6、7の信号から求まるひずみ及びトルクセンサー3、4、5の信号から求まるトルクとは、それぞれ独立したものではなく、相互に定量的な関係がある。このため、単純にひずみやトルクの最大値を判定基準値とした監視方法では、正確な判断ができない。   The angular displacement θ obtained from the signal from the displacement meter 1 or 2, the strain obtained from the signals from the strain sensors 6 and 7, and the torque obtained from the signals from the torque sensors 3, 4, and 5 are not independent of each other, but are mutually quantified. There is a relationship. For this reason, an accurate determination cannot be made by a monitoring method in which the maximum value of strain or torque is simply used as a determination reference value.

そこで、図4のグラフに示すように、可搬式計算機10の異常判定部10bにおいて、特定の角変位θaにおけるひずみの判定基準値εaを定めておき、この基準値εaを満たさない場合を異常と診断する(ひずみに対する異常判定ステップ)。例えば、出力レバー42の角変位θa付近で緩衝力を作用させるダンパー43に異常が発生した場合には、角変位θaにおけるひずみセンサー6のひずみεが前記判定基準値εaを下回る値εa'となり、異常判定部10bがダンパー43の稼動状態を異常と判断することができる。   Therefore, as shown in the graph of FIG. 4, in the abnormality determination unit 10b of the portable computer 10, a determination reference value εa for strain at a specific angular displacement θa is determined, and a case where the reference value εa is not satisfied is defined as abnormal. Diagnose (an abnormality determination step for strain). For example, when an abnormality occurs in the damper 43 that applies a buffering force in the vicinity of the angular displacement θa of the output lever 42, the strain ε of the strain sensor 6 at the angular displacement θa becomes a value εa ′ that is less than the determination reference value εa. The abnormality determination unit 10b can determine that the operation state of the damper 43 is abnormal.

また、図5のグラフに示すように、可搬式計算機10の異常判定部10bにおいて、特定の角変位θbとθcの間におけるトルクT1の積算量Eを判定基準値として定めておくこともできる。トルクの積算量Eは、次式によって求めることができる(積算ステップ)。

Figure 2008159537
Further, as shown in the graph of FIG. 5, in the abnormality determination unit 10b of the portable computer 10, the integrated amount E of the torque T1 between specific angular displacements θb and θc can be determined as a determination reference value. The torque integration amount E can be obtained by the following equation (integration step).
Figure 2008159537

例えば、出力レバー42の角変位θbとθcの間に駆動する開閉機器の接点に異常摩耗などによる過大な摩擦力が作用し、トルクセンサー4に図6中のT1'のようなトルクが生じた場合、トルクの積算量E'が、前記判定基準値Eを超える値となり、異常判定部10bが出力レバー42の稼動状態を異常と判断する(トルクに対する異常判定ステップ)。この方法では特定区間のトルクを積算して判定基準値としたことで、絶対値としては小さなトルクT1の異常を、高精度に診断することができる。   For example, an excessive frictional force due to abnormal wear or the like is applied to the contact of the switching device that is driven between the angular displacements θb and θc of the output lever 42, and torque such as T1 ′ in FIG. In this case, the accumulated torque E ′ exceeds the determination reference value E, and the abnormality determination unit 10b determines that the operating state of the output lever 42 is abnormal (abnormality determination step for torque). In this method, the torque of a specific section is integrated and used as a determination reference value, so that an abnormality in torque T1 that is small as an absolute value can be diagnosed with high accuracy.

図6のグラフに示すように、電流計11の測定した電動機33の電流Iの波形から、電流の流れ始めた時間を基準として、一定時間tdにおけるトルクセンサー5の出力T2の基準値を定めておく。例えば、伝達歯車36が損傷した場合、一定時間tdにおけるトルクセンサー5の出力T2'が判定基準値T2より過大な値となり、異常監視装置が稼動状態を異常と判断する(トルクに対する異常判定ステップ)。   As shown in the graph of FIG. 6, the reference value of the output T2 of the torque sensor 5 at a fixed time td is determined from the waveform of the current I of the electric motor 33 measured by the ammeter 11 with the time when the current starts to flow as a reference. deep. For example, when the transmission gear 36 is damaged, the output T2 ′ of the torque sensor 5 at a certain time td becomes a value larger than the determination reference value T2, and the abnormality monitoring device determines that the operating state is abnormal (abnormality determination step for torque). .

なお、図4〜図6に示した角変位θまたは電動機電流Iと、ひずみε及びトルクT1、T2との相関関係及び判定基準値については、開閉機器用電動ばね操作機構の機種や運用形態によって適宜異なるものであって、本実施形態ではそのなかの典型的な例について説明している。   The correlation between the angular displacement θ or the motor current I shown in FIGS. 4 to 6 and the strain ε and the torques T1 and T2 and the determination reference value depend on the model and operation mode of the electric spring operating mechanism for the switchgear. This embodiment is different as appropriate, and a typical example is described in this embodiment.

[効果]
以上のような本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。すなわち、開閉機器用電動ばね操作機構の動作時に作用する各部材のひずみやトルクと、投入カム40、出力レバー42、伝達歯車36におけるそれぞれの角変位を監視できるため、開閉機器用電動ばね操作機構の稼動状態が正常であることの確認と、異常発生の監視が可能な信頼性の高い開閉機器用電動ばね操作機構を提供することができる。
[effect]
According to the present embodiment as described above, the following effects can be obtained. That is, since the distortion and torque of each member acting during the operation of the electric spring operating mechanism for the opening / closing device and the respective angular displacements in the closing cam 40, the output lever 42, and the transmission gear 36 can be monitored, the electric spring operating mechanism for the opening / closing device. It is possible to provide a highly reliable electric spring operating mechanism for an opening / closing device capable of confirming that the operating state is normal and monitoring the occurrence of abnormality.

また、変位計とひずみセンサー又はトルクセンサーからなる極めてシンプルな構成を電動ばね操作機構に組み込むだけなので、該機構の小形化・低コスト化・高信頼性を維持することができる。しかも、各部材のひずみ、トルクと、角変位の相関関係を定量的に監視しているので、単純にひずみやトルクの最大値を判定基準値とするような監視方法に比べて、格段に高い精度を有する異常監視方法及び異常監視装置を実現することができる。さらに、本実施形態では、判定基準値が設定された異常監視装置として、ノートパソコンなどの可搬式計算機を用いているので、安価で老朽更新による性能向上が容易な異常監視装置を提供することが可能である。   Further, since an extremely simple configuration including a displacement meter and a strain sensor or a torque sensor is only incorporated into the electric spring operating mechanism, the mechanism can be reduced in size, cost, and reliability. Moreover, since the correlation between the strain and torque of each member and the angular displacement is quantitatively monitored, it is much higher than the monitoring method that simply uses the maximum value of strain and torque as the judgment reference value. An abnormality monitoring method and an abnormality monitoring apparatus having accuracy can be realized. Furthermore, in this embodiment, since a portable computer such as a notebook computer is used as the abnormality monitoring device in which the determination reference value is set, it is possible to provide an abnormality monitoring device that is inexpensive and can easily improve performance by aging update. Is possible.

(2)他の実施形態
本発明による実施の形態は、前述の形態に限定されるものではなく、開閉機器用電動ばね操作機構の用途に応じて種々変形して実施できることは勿論である。また、本発明では開閉機器用電動ばね操作機構の一例に関して実施形態を説明したが、他の方式の開閉機器用電動ばね操作機構に関しても、本発明を容易に適用可能である。
(2) Other Embodiments The embodiment according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made according to the use of the electric spring operating mechanism for the switchgear. Moreover, although embodiment was described regarding an example of the electric spring operation mechanism for switchgears in this invention, this invention is easily applicable also to the electric spring operation mechanism for switchgears of another system.

また、異常監視を実施する対象部材も、上述したダンパー43、出力レバー42、伝達歯車36に限らず、主要部材である投入ばね39、遮断ばね46、投入カム40を初め、開閉機器の投入動作用あるいは遮断動作用のトリガー機構、さらには投入ばね39へ駆動力を与える駆動系を構成する部材も含めて、適宜選択自由である。さらに、本発明は、上記の異常監視装置を備えた開閉機器も包含する。   In addition, the target members to be monitored for abnormality are not limited to the damper 43, the output lever 42, and the transmission gear 36 described above. Including a trigger mechanism for use or blocking operation, and members constituting a drive system for applying a drive force to the closing spring 39 can be selected as appropriate. Furthermore, this invention also includes the switchgear provided with said abnormality monitoring apparatus.

本発明の代表的な実施形態の開閉機器用電動ばね操作機構の側面図。The side view of the electric spring operation mechanism for switchgear of a typical embodiment of the present invention. 本実施形態に係る開閉機器用電動ばね操作機構の構成図。The block diagram of the electric spring operation mechanism for switchgears concerning this embodiment. 本実施形態のブロック図。The block diagram of this embodiment. 本実施形態に係る異常監視方法について説明するためのグラフ。The graph for demonstrating the abnormality monitoring method which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る異常監視方法について説明するためのグラフ。The graph for demonstrating the abnormality monitoring method which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る異常監視方法について説明するためのグラフ。The graph for demonstrating the abnormality monitoring method which concerns on this embodiment. 従来の開閉機器用電動ばね操作機構の遮断状態を示す構成図。The block diagram which shows the interruption | blocking state of the conventional electric spring operation mechanism for switchgears. 従来の開閉機器用電動ばね操作機構の投入状態を示す構成図。The block diagram which shows the injection | throwing-in state of the conventional electric spring operation mechanism for switchgears. 図7の側面図。The side view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、2…変位計
3、4、5…トルクセンサー
6、7…ひずみセンサー
8…ケーブル
9…現場中継盤
10…可搬式計算機
10a…出力信号監視部
10b…異常判定部
11…電流計
31、32…フレーム
33…電動機
34…出力歯車、
35、36…伝達歯車
36b…回転軸、
37…大歯車
38…投入ばね支え
39…投入ばね
40…投入カム
40a…カム
40b…カム軸
40c…溝
42…出力レバー
42a…出力軸
42c…連結ピン
42d、42e…連結ローラ
43…ダンパー
44…ばねロッド
45…ばねガイド
46…遮断ばね
47…ばね筒
47a…パイプ
47b…ブロック
48…カムローラ
49…シープロップ
49a…ローラ
49b…回転軸
50、54…キャッチ
51、55…ソレノイド
52…オープロップ
52a…ラッチ
52b…ラッチ軸
52c…ローラ
52d…回転軸
56、57、58…復帰ばね
102、103、104、105…軸受
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Displacement meter 3, 4, 5 ... Torque sensor 6, 7 ... Strain sensor 8 ... Cable 9 ... Field relay panel 10 ... Portable computer 10a ... Output signal monitoring part 10b ... Abnormality judgment part 11 ... Ammeter 31, 32 ... Frame 33 ... Electric motor 34 ... Output gear,
35, 36 ... transmission gear 36b ... rotating shaft,
37 ... large gear 38 ... closing spring support 39 ... closing spring 40 ... closing cam 40a ... cam 40b ... cam shaft 40c ... groove 42 ... output lever 42a ... output shaft 42c ... connecting pins 42d, 42e ... connecting roller 43 ... damper 44 ... Spring rod 45 ... Spring guide 46 ... Blocking spring 47 ... Spring cylinder 47a ... Pipe 47b ... Block 48 ... Cam roller 49 ... Sea prop 49a ... Roller 49b ... Rotating shaft 50, 54 ... Catch 51, 55 ... Solenoid 52 ... Open prop 52a ... Latch 52b ... Latch shaft 52c ... Roller 52d ... Rotating shafts 56, 57, 58 ... Return springs 102, 103, 104, 105 ... Bearings

Claims (10)

電動機の駆動力により蓄勢する投入ばねと、前記投入ばねを一端に連結した投入カムと、前記投入カムと開離自由に連結した回転自在な出力レバーと、前記出力レバーに一端を連結した遮断ばねとが設けられ、前記投入ばねの放勢により開閉機器を投入すると同時に前記投入カム及び前記出力レバーを介して前記遮断ばねの蓄勢を行うように構成された開閉機器用電動ばね操作機構において、
前記投入カム及び前記出力レバーのいずれか一方もしくは両方に変位計が設けられ、
前記出力レバーにひずみセンサーが設けられたことを特徴とする開閉機器用電動ばね操作機構。
A closing spring that stores energy by the driving force of the electric motor, a closing cam that connects the closing spring to one end, a rotatable output lever that freely connects to the closing cam, and a break that connects one end to the output lever An electric spring operating mechanism for an opening / closing device configured to store an opening / closing device by releasing the closing spring and simultaneously store the cutoff spring via the closing cam and the output lever. ,
A displacement meter is provided on one or both of the closing cam and the output lever,
An electric spring operating mechanism for an opening / closing device, wherein the output lever is provided with a strain sensor.
電動機の駆動力により蓄勢する投入ばねと、前記投入ばねを一端に連結した投入カムと、前記投入カムと開離自由に連結した回転自在な出力レバーと、前記出力レバーに一端を連結した遮断ばねとが設けられ、前記投入ばねの放勢により開閉機器を投入すると同時に前記投入カム及び前記出力レバーを介して前記遮断ばねの蓄勢を行うように構成された開閉機器用電動ばね操作機構において、
前記投入カム及び前記出力レバーのいずれか一方もしくは両方に変位計及びトルクセンサーが設けられたことを特徴とする開閉機器用電動ばね操作機構。
A closing spring that stores energy by the driving force of the electric motor, a closing cam that connects the closing spring to one end, a rotatable output lever that freely connects to the closing cam, and a break that connects one end to the output lever An electric spring operating mechanism for an opening / closing device configured to store an opening / closing device by releasing the closing spring and simultaneously store the cutoff spring via the closing cam and the output lever. ,
An electric spring operating mechanism for an opening / closing device, wherein a displacement meter and a torque sensor are provided on one or both of the closing cam and the output lever.
電動機の駆動力により蓄勢する投入ばねと、前記投入ばねを一端に連結した投入カムと、前記投入カムと開離自由に連結した回転自在な出力レバーと、前記出力レバーに一端を連結した遮断ばねとが設けられ、前記投入ばねの放勢により開閉機器を投入すると同時に前記投入カム及び前記出力レバーを介して前記遮断ばねの蓄勢を行うように構成された開閉機器用電動ばね操作機構において、
前記電動機に該電動機の駆動力を前記投入ばねに伝えるための伝達歯車が連結され、
前記伝達歯車の回転軸にトルクセンサーが設けられたことを特徴とする開閉機器用電動ばね操作機構。
A closing spring that stores energy by the driving force of the electric motor, a closing cam that connects the closing spring to one end, a rotatable output lever that freely connects to the closing cam, and a break that connects one end to the output lever An electric spring operating mechanism for an opening / closing device configured to store an opening / closing device by releasing the closing spring and simultaneously store the cutoff spring via the closing cam and the output lever. ,
A transmission gear for transmitting the driving force of the motor to the closing spring is connected to the motor,
An electric spring operating mechanism for an opening / closing device, wherein a torque sensor is provided on a rotation shaft of the transmission gear.
請求項1または2に記載の電動ばね操作機構を用いた開閉機器の異常監視方法であって、
前記変位計の出力信号と、前記ひずみセンサー及び前記トルクセンサーの少なくとも一方の出力信号を監視する出力信号監視ステップと、
特定の変位の基準値、もしくは角変位におけるひずみまたはトルクの基準値を、判定基準値として予め設定しておき、前記出力信号監視ステップで監視された特定の変位の値、もしくは角変位におけるひずみまたはトルクの値を、前記判定基準値と比較することにより、開閉機器用電動ばね操作機構の稼動状態が正常か否かを判断する異常判定ステップを含むことを特徴とする開閉機器の異常監視方法。
An abnormality monitoring method for an opening / closing device using the electric spring operation mechanism according to claim 1,
An output signal monitoring step of monitoring an output signal of the displacement meter and an output signal of at least one of the strain sensor and the torque sensor;
A reference value of a specific displacement, or a reference value of a strain or torque in an angular displacement is set in advance as a determination reference value, and a specific displacement value monitored in the output signal monitoring step, or a distortion in an angular displacement or An abnormality monitoring method for an opening / closing device, comprising: an abnormality determination step for determining whether the operating state of the electric spring operating mechanism for the opening / closing device is normal by comparing a torque value with the determination reference value.
特定の2点以上の変位の積算量、もしくは角変位間におけるひずみまたはトルクの積算量を計算する積算ステップを含み、
前記異常判定ステップでは前記積算ステップにて計算された積算量を、予め設定された前記判定基準値と比較することにより、開閉機器用電動ばね操作機構の稼動状態が正常か否かを判断することを特徴とする請求項4に記載の開閉機器の異常監視方法。
Including an integration step of calculating an integrated amount of displacement at two or more specific points, or an integrated amount of strain or torque between angular displacements;
In the abnormality determination step, it is determined whether or not the operating state of the electric spring operating mechanism for the switching device is normal by comparing the integrated amount calculated in the integrating step with the preset determination reference value. The method for monitoring an abnormality of the switchgear according to claim 4.
請求項3記載の電動ばね操作機構を用いた開閉機器の異常監視方法であって、
前記電動機の電流波形を基準として前記トルクセンサーの出力信号を監視する出力信号監視ステップと、
前記電流波形を基準とした一定時間後の標準的なトルクの値を判定基準値として予め設定しておき、前記監視ステップで監視された前記電流波形を基準とした一定時間後のトルクの値を、前記判定基準値と比較することにより、開閉機器用電動ばね操作機構の稼動状態が正常か否かを判断する異常判定ステップを含むことを特徴とする開閉機器の異常監視方法。
An abnormality monitoring method for an opening / closing device using the electric spring operating mechanism according to claim 3,
An output signal monitoring step of monitoring the output signal of the torque sensor with reference to the current waveform of the motor;
A standard torque value after a certain period of time based on the current waveform is set in advance as a determination reference value, and a torque value after a certain period of time based on the current waveform monitored in the monitoring step is determined. An abnormality monitoring method for an opening / closing device including an abnormality determining step of determining whether the operating state of the electric spring operating mechanism for the opening / closing device is normal by comparing with the determination reference value.
開閉機器用電動ばね操作機構は前記投入カム又は前記出力レバー若しくは前記電動機に対し、連結、係合あるいは当接する周辺部材を含んでおり、前記前記異常判定ステップでは前記周辺部材の状態が正常か否かを判断することを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の開閉機器の異常監視方法。   The open / close device electric spring operating mechanism includes a peripheral member that is connected, engaged or abutted with the closing cam, the output lever, or the electric motor. In the abnormality determination step, the state of the peripheral member is normal. The switch monitoring apparatus abnormality monitoring method according to any one of claims 4 to 6, characterized by: 前記請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動ばね操作機構を備えた開閉機器の異常監視装置であって、
前記変位計の出力信号と、前記ひずみセンサー及び前記トルクセンサーの少なくとも一方の出力信号を監視する出力信号監視手段と、
前記変位計と、前記ひずみセンサー及び前記トルクセンサーの少なくとも一方とを、現場中継盤を介して接続する異常判定手段が設けられ、
前記異常判定手段は、特定の変位の基準値、もしくは角変位におけるひずみまたはトルクの基準値を、判定基準値として予め設定され、前記出力信号監視手段で監視された特定の変位の値、もしくは角変位におけるひずみまたはトルクの値を、前記判定基準値と比較することにより、開閉機器用電動ばね操作機構の稼動状態が正常か否かを判断するように構成されたことを特徴とする開閉機器の異常監視装置。
An abnormality monitoring device for an opening / closing device comprising the electric spring operation mechanism according to any one of claims 1 to 3,
An output signal monitoring means for monitoring an output signal of the displacement meter and an output signal of at least one of the strain sensor and the torque sensor;
An abnormality determining means for connecting the displacement meter and at least one of the strain sensor and the torque sensor via a field relay board is provided,
The abnormality determination means is preset with a reference value of a specific displacement or a reference value of strain or torque in an angular displacement as a determination reference value, and a specific displacement value or an angle monitored by the output signal monitoring means An opening / closing device configured to determine whether an operating state of an electric spring operating mechanism for an opening / closing device is normal by comparing a strain or torque value in displacement with the determination reference value. Anomaly monitoring device.
前記異常判定手段として可搬式計算機を用いたことを特徴とする請求項8に記載の開閉機器の異常監視装置。   The switchgear abnormality monitoring apparatus according to claim 8, wherein a portable computer is used as the abnormality determination means. 請求項8又は9に記載の開閉機器の異常監視装置を備えたことを特徴とする開閉機器。   A switchgear comprising the switchgear abnormality monitoring device according to claim 8 or 9.
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