JP2009123420A

JP2009123420A - 回路遮断器のリモート操作装置

Info

Publication number: JP2009123420A
Application number: JP2007294195A
Authority: JP
Inventors: Kenchi Sato; 憲知佐藤
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2009-06-04

Abstract

【課題】アイソレーション機能付き回路遮断器に接点溶着が生じた状態でリモートＯＦＦ操作する場合に、駆動モーターの焼損防止、およびアラーム表示が行えるリモート操作装置を提供する。
【解決手段】外部指令を受けてハンドル１ａをＯＮ、ＯＦＦ位置に切換操作するリニアアクチュエータ３、およびその駆動モーター４を搭載した回路遮断器のリモート操作装置において、前記リニアアクチュエータ３の可動子３ｂに連係してハンドル１ａのＯＮ、ＯＦＦ状態を検出する位置検知スイッチと、当該位置検知スイッチとの連係により回路遮断器の接点溶着によるハンドルの拘束状態をハンドルＯＦＦ操作時にハンドル１ａが所定の経過時間内にＯＦＦ位置に切り換わらないことにより判別してモーター４の給電を停止、およびアラーム信号を出力する制御回路５を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、配線用遮断器，漏電遮断器などの回路遮断器に搭載する外部付属装置として、外部からの指令により回路遮断器をＯＮ，ＯＦＦ操作するリモート操作装置に関する。

頭記のリモート操作装置として、回路遮断器のハンドル（ロッカー式ハンドル）を遠隔でＯＮ，ＯＦＦ操作する電動式リモート操作装置の製品が市場に広く展開している（例えば、非特許文献１参照）。そのほか、電動操作方式に代わる電磁リニアモーター式のリモート操作装置も公知である（例えば、特許文献１参照）。
このリモート操作装置は、電動モーターもしくはリニアモーターを駆動源として可動子を直線方向に移動操作するリニアアクチュエータをユニットケース内に組込み、回路遮断器に装着した状態で前記リニアアクチュエータの可動子を回路遮断器のロッカー式ハンドルに連結する。そして、外部からのＯＮ，ＯＦＦ操作指令により、前記の駆動源（電動モーター，電磁リニアモーター）を起動し、リニアアクチュエータの駆動によりハンドルをＯＮ，ＯＦＦ位置に切換操作するものである。
また、従来のリモート操作装置には回路遮断器の動作状態（ＯＮ，ＯＦＦ，ＴＲＩＰ）を表示する機能を備えており、リニアアクチュエータの可動子の移動経路に配した位置検出スイッチ（リミットスイッチ）により「ＯＮ」，「ＯＦＦ」表示のＬＥＤを、また回路遮断器のトリップ動作時には、回路遮断器に付属した警報スイッチの信号により「ＴＲＩＰ」表示のＬＥＤを点灯させるようにしている。
"ツインブレーカーの機能を高める付属装置"、富士時報、富士電機、１９９０年、ｖｏｌ．６３Ｎｏ２、ｐ．３４〜３５特開２００３−１５１４２２号公報

昨今の配線用遮断器，漏電遮断器は国際規格（ＩＥＣ規格）に対応してアイソレーション機能を備えた製品が多く使用されている。このアイソレーション機能は、保守点検の際に“電源から確実に電気的に分離する”方式で、主回路接点に溶着が発生した場合にハンドルがＯＦＦ表示できないようにしたものであり、その構成例として回路遮断器の開閉機構（トグルリンク機構）とハンドルレバーとの間にストッパ機構を設け、接点の溶着状態ではハンドルをＯＦＦ位置まで移動できないようにしている。
ところで、先記した従来のリモート操作装置（外部付属装置）をそのままアイソレーション機能付きの回路遮断器に適用して使用した場合には、次記のような不具合が発生する。すなわち、回路遮断器の接点が溶着した状態でリモート操作装置にＯＦＦ指令を与えてハンドルをＯＦＦ位置に移動操作しようとすると、その操作途上で回路遮断器のアイソレーション機能が働いてハンドルはＯＦＦ位置まで移動できない。このために、リニアアクチュエータの可動子は移動ストロークの途中で止まってしまって駆動モーターがモーターロックの状態となり、このままでは駆動モーターが焼損してしまうおそれがある。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、アイソレーション機能付きの回路遮断器に適用するリモート操作装置に簡易な検出，制御手段を付加し、回路遮断器に接点溶着が生じた状態でＯＦＦ操作する場合に、駆動モーターの焼損防止，およびアラーム表示が行えるようにして安全性の確保，メンテナンス性の向上が図れるよう改良した回路遮断器のリモート操作装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、駆動モーターと、該駆動モーターにより駆動される可動子とを有するリニアアクチュエータとを備え、該リニアアクチュエータの可動子に回路遮断器のハンドルを連結し、外部指令によりハンドルをＯＮ，ＯＦＦ位置に切換操作する回路遮断器のリモート操作装置において、
前記リニアアクチュエータの可動子に連係し、ハンドルのＯＮ，ＯＦＦ状態を検出する検知手段と、該検知手段との連係により回路遮断器の接点溶着によるハンドルの拘束状態を判別して前記駆動モーターへの給電を停止するとともに、アラーム信号を出力する制御手段を備えるものとし（請求項１）、具体的には前記の各手段を次記のような態様で構成する。
（１）前記の検知手段は、リニアアクチュエータの可動子に連繋したスイッチ操作片と、該スイッチ操作片に対向してその移動経路に配したＯＮ，ＯＦＦ位置を検出する位置検知スイッチとを備える（請求項２）。
（２）前記の制御手段は、ハンドルのＯＦＦ操作開始から所定の時間を経過しても可動子がＯＦＦ位置に到達しない条件で駆動モーターの給電停止，およびアラーム信号を出力する制御回路を備える（請求項３）。
（３）前項（２）にリモート操作装置は、駆動モーターとリニアアクチュエータが収納されるユニットケースを備え、そのユニットケースは、回路遮断器のＯＮ，ＯＦＦ，ＴＲＩＰの各状態を知らせる表示部、および回路遮断器のアイソレーション機能が働いてＯＦＦ操作が不能の状態を知らせるアラーム表示部を備える（請求項４）。
（４）前記制御手段は、ＯＦＦ操作不能の異常を判別した際に、外部にアラーム信号を出力する送信手段を備える（請求項５）。

上記構成のリモート操作装置によれば、アイソレーション機能付きの回路遮断器に接点溶着が生じた異常の状態でＯＦＦ操作を行った場合には、リモート操作装置によるＯＦＦ操作途上で制御手段が異常状態を判別してリニアアクチュエータの駆動モーターへの給電を停止し、該駆動モーターが焼損に到る前にリモート操作装置を安全に保護することができる。さらに、制御手段から出力するアラーム信号により、回路遮断器に接点溶着の異常が生じたことを外部に知らせることができ、これによりリモート操作装置の安全性確保、および回路遮断器のメンテナンス性向上が図れる。
しかも、本発明によるリモート操作装置の制御手段には、リニアアクチュエータの可動子に連係してハンドルのＯＮ，ＯＦＦ状態を検出する位置検知スイッチを利用し、これにタイマーなどによる時間計測手段を組み合わせて接点溶着によるハンドルＯＦＦ操作不能の異常状態を判別するようにしたので、前記のＯＮ，ＯＦＦ位置検知スイッチとは別にアイソレーション機能によるハンドルの拘束状態を検出する専用の拘束検知スイッチ、あるいは駆動モーターの通電電流を監視してＯＦＦ操作時に接点溶着によりハンドルが拘束された場合の異常を判別する判別回路などを装備する必要がなく、簡易な制御回路で的確に対応できる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に示す実施例に基づいて説明する。
まず、先記の特許文献１に開示されている電動式のリモート操作装置をベースとした本発明による実施例の組立構造を図２〜図５に示す。各図において、１は回路遮断器、１ａは回路遮断器１のハンドル（ロッカー式ハンドル）、２はリモート操作装置である。
ここで、リモート操作装置２は、ユニットケース２ａに電動式のリニアアクチュエータ３，該リニアアクチュエータ３の駆動源としての駆動モーター（電動モーター）４，およびプリント板に形成した制御回路（シーケンサー）５とを装備した構成になり、ユニットケース２ａの取付基板２ｂ（図４参照）を介して回路遮断器１のカバーに後付けするようにしている。また、ユニットケース２ａには、リモート操作装置２の状態を表す動作表示部６として、「ＯＮ」表示ＬＥＤ６ａ，「ＴＲＩＰ」表示ＬＥＤ６ｂ，「ＯＦＦ」表示ＬＥＤ６ｃ、および「アラーム」表示ＬＥＤ６ｄを備えている。
また、リニアアクチュエータ３はナピアねじ３ａ（往復動式の送りねじ）と、ナピアねじ３ａに螺合してハンドル１ａの操作方向へ直進移動可能に案内支持された可動子３ｂとの組立機構になり、回路遮断器１に装着した状態で前記可動子３ｂにハンドル１ａが係合連結される。また、前記のナピアねじ３ａには駆動モーター４が減速歯車機構４ａを介して連結されており、さらに可動子３ｂには後記する位置検出スイッチの操作片として機能するドグ３ｃを備えている。このドグ３ｃは板ばねの両端にＬ字形片が突き出た形状になり、可動子３ｂとともにハンドルのＯＮ／ＯＦＦ操作ストロークに沿って移動する。

一方、制御回路５は、前記リニアアクチュエータ３の可動子３ｂの移動位置からハンドル１ａのＯＮ，ＯＦＦ到達位置を検知する機能、および回路遮断器１に接点溶着が生じた状態でＯＦＦ操作する際に駆動モーター４の通電ロックを防ぐ制御機能，およびアラーム信号を出力する機能を備えたシーケンサーで、制御回路５のプリント板上には前記ドグ３ｃに対峙してハンドル１ａのＯＮ，ＯＦＦ位置を検出する位置検知スイッチ（リミットスイッチ）５ａが配置されており、この位置検知スイッチ５ａに後記するＯＦＦ操作時間経過を計測するタイマー，リレー回路等を組み合わせて制御回路を構成している。
次に、上記構成になるリモート操作装置２の動作，機能を図１のフローチャートで説明する。まず、回路遮断器１がＯＮの状態でリモート操作装置２に外部よりＯＦＦ指令を与えると、図２に示したリニアアクチュエータ３の駆動モーター４が始動し、いままでＯＮ位置に停止していた可動子３ｂをＯＦＦ位置に向けて駆動すると同時に、制御回路５のタイマーが時間計測を開始する。
ここで、回路遮断器１に接点溶着が生じていない定常状態であれば、可動子３ｂに連結したハンドル１ａをＯＦＦ位置に切り換えて回路遮断器１の接点が開極（ＯＦＦ）する。また、可動子３ｂに従動してドグ３ｃがＯＦＦ検出位置に移動すると位置検知スイッチ５ａが応動動作し、このスイッチ信号により駆動モーター４を停止するとともに、タイマーもリセットされて一連のＯＦＦ操作が完了し、リモート操作装置は待機状態に戻る。

なお、外部からＯＮ操作指令を与えて回路遮断器１をＯＮ操作する場合も同様であり、リニアアクチュエータ３の駆動でハンドル１ａがＯＮ位置に移動すると、位置検知スイッチ５ａの動作信号を基に駆動モーター４を停止してＯＮ操作が完了する。
一方、回路遮断器１に接点溶着が生じている異常状態でＯＦＦ指令を与えた場合には、回路遮断器１のアイソレーション機能によりＯＦＦ操作の途上でハンドル１ａがＯＦＦ位置に到達する以前の手前位置で拘束され、リニアアクチュエータ３の可動子３ｂは移動ストロークの途中で停止してそれ以上先に進まなくなる。この状態になると、駆動モーター４は通電状態でモーターロック状態になるが、ＯＦＦ指令を与えた操作開始時点から所定時間（定常状態でハンドルをＯＮからＯＦＦに切換操作するに要する時間にオフセット時間を加えたタイマーの設定時間）を経過しても位置検知スイッチ５ａが応動しない（ハンドルのＯＦＦ位置到達を検知しない）と、制御回路５はハンドルのＯＦＦ操作が不能と判別して駆動モーター４への給電を断路するとともに、アラーム信号を出力して図３に示した動作表示部６の「アラーム」表示ＬＥＤ６ｄを点灯し、回路遮断器に接点溶着が生じてＯＦＦ操作が不能になったことを知らせる。
なお、前記の「アラーム」表示ＬＥＤ６ｄとは別に、制御回路５から出力するアラーム信号をリモート操作装置２から外部に送信するリレー接点回路などの送信手段を併設して実施することも可能である。

また、図示実施例のリモート操作装置は、駆動モーター４に電動モーターを採用した電動式を示したが、駆動モーターに電磁リニアアクチュエータを採用したリモート操作装置にも同様に実施できることは勿論である。

本発明の実施例によるリモート操作装置の動作，機能を表すフローチャート図本発明の実施例によるリモート操作装置の組立構造を回路遮断器とともに表した分解斜視図図２の組立状態を表す外観斜視図図２からリモート操作装置のユニットケースを外した組立状態を表す斜視図図４から制御回路，駆動モーターを外した組立状態を表す斜視図

符号の説明

１回路遮断器
１ａハンドル
２リモート操作装置
２ａユニットケース
３リニアアクチュエータ
３ｂ可動子
３ｃドグ（位置検知スイッチの操作片）
４駆動モーター
５制御回路
５ａ位置検知スイッチ
６動作表示部
６ｄ「アラーム」表示ＬＥＤ

Claims

アイソレーション機能を備えた回路遮断器に適用する回路遮断器のリモート操作装置であって、駆動モーターと、該駆動モーターにより駆動される可動子とを有するリニアアクチュエータとを備え、該リニアアクチュエータの可動子に回路遮断器のハンドルを連結し、外部指令によりハンドルをＯＮ，ＯＦＦ位置に切換操作する回路遮断器のリモート操作装置において、
前記リニアアクチュエータの可動子に連係し、ハンドルのＯＮ，ＯＦＦ状態を検出する検知手段と、該検知手段との連係により回路遮断器の接点溶着によるハンドルの拘束状態を判別して前記駆動モーターへの給電を停止するとともに、アラーム信号を出力する制御手段を備えたことを特徴とする回路遮断器のリモート操作装置。
請求項１に記載のリモート操作装置において、前記検知手段は、リニアアクチュエータの可動子に連繋したスイッチ操作片と、該スイッチ操作片に対向してその移動経路に配したＯＮ，ＯＦＦ位置を検出する位置検知スイッチとを備えたことを特徴とする回路遮断器のリモート操作装置。
請求項１に記載のリモート操作装置において、制御手段は、ハンドルのＯＦＦ操作開始から所定の時間を経過しても可動子がＯＦＦ位置に到達しない条件で駆動モーターの給電停止，およびアラーム信号を出力する制御回路を備えたことを特徴とする回路遮断器のリモート操作装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載のリモート操作装置において、該リモート操作装置は、駆動モーターとリニアアクチュエータが収納されるユニットケースを備え、そのユニットケースは、回路遮断器のＯＮ，ＯＦＦ，ＴＲＩＰの各状態を知らせる表示部、および回路遮断器のアイソレーション機能が働いてＯＦＦ操作が不能の状態を知らせるアラーム表示部を備えたことを特徴とする回路遮断器のリモート操作装置。
請求項１ないし４のいずれかに記載のリモート操作装置において、制御手段がハンドルＯＦＦ操作不能の異常を判別した際に、外部にアラーム信号を出力する送信手段を備えていることを特徴とする回路遮断器のリモート操作装置。