JP2012095530A - コントロールセンター - Google Patents

Abstract

【課題】上下段に並べて盤内に配置したユニット収納フレーム毎に複数台の引出し形機能ユニットを左右に並べて搭載したコントロールセンターについて、各機能ユニットの主回路を電源側，負荷側に自動連結する配線構造を提供する。
【解決手段】本発明のインターロック機構によれば、第１のロック板１１，第２のロック板１２，および釈放ロッド１３の僅か三つの部品を組合せることで、機能ユニット２に要求されるインターロック機能を達成できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、低圧配電回路に接続したモータなどを開閉・保護・監視・制御するコントロールセンターに関し、詳しくはその盤内に収納した機能ユニットの安全操作を確保するために装備したインターロック機構に係わる。

周知のように、頭記のコントロールセンターは、自立形キャビネットの盤内に回路遮断器、監視，制御機器、表示部などを装備した引出し形の機能ユニットを上下段に並べて搭載し、「接続位置」で各機能ユニットの主回路をキャビネットの後部に布設した電源側母線，および盤内に配置した負荷接続用の端子台に接続するようにしている。

また、前記引出し形の機能ユニットには、ユニット扉，および機能ユニットを「接続位置」，「断路位置」に掛止鎖錠するラッチ機構を装備しており、そのユニット扉／回路遮断器／ラッチ機構の相互間を機械的にインターロックして操作，取扱いの安全性を確保するようにしている。

なお、前記機能ユニットに要求されるインターロック機能は次の通りである。
・ ユニット扉の開閉は回路遮断器がＯＦＦの状態でのみ行えるようにしてＯＮ状態では扉の開放を阻止し、またユニット扉を開いた状態では回路遮断器の操作ハンドルをＯＮ操作できないようにする。
・ また、回路遮断器のＯＮ状態では、前記のラッチ機構を鎖錠位置拘束して機能ユニットの盤内移動を阻止する。
・ さらに、盤内の非常点検時には、回路遮断器のＯＮ状態でもユニット扉の鎖錠を強制的に外して扉を開放できるようにする。

一方、コントロールセンターの盤内に搭載する機能ユニットを、縦型(回路遮断器と表
示部を上下に並べて配置）として薄形化し、さらに盤内の省スペース化を図るために、上下段に並べて自立形キャビネットの盤内に配置したユニット収納フレームの内部に前記した縦型の機能ユニットを横並びに搭載したコントロールセンターが製品化されている。なお、この製品では、機能ユニット毎にその背面に自動連結式の電源側コンタクト（グリップ形のコンタクトプラグ）を配備し、機能ユニットを盤内の「接続位置」に押し込んだ状態で前記の電源側コンタクトをキャビネットの盤内後部に布設した電源側の母線（バー導体）に接続する自動連結方式を採用している。一方、負荷側の配線構造については、機能ユニットに負荷接続用の端子台を組込んでおき、この端子台に配線ケーブルを手動連結（ねじ締め）して負荷ラインに接続するようにしている。

また、前記のように縦型の機能ユニットを盤内のユニット収納フレームへ横並びに搭載したコントロールセンターにおいて、各個の機能ユニットに装備してそのユニット扉／回路遮断器の操作ハンドル／ユニットを接続，断路位置に掛止鎖錠するラッチ機構の相互間を連係するインターロック機構が本発明と同一出願人により先に提案されている（特許文献１参照）。
特開２００６−３３９８８号公報

ところで、前記した従来構成のコントロールセンターには、次記のような解決すべき課題がある。すなわち、機能ユニットに装備するインターロック機構に関して、先記の特許文献１に開示されているインターロック機構は複雑で部品点数も多く、このために製品コストが高くなるほか、その機能，動作面でも高い信頼性の確保が難しい問題がある。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、少ない部品点数で機能ユニットの安全確保に必要なインターロック機能，および動作面での高い信頼性を確保できるように改良したインターロック機構を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明によれば、上下段に並べて自立形キャビネットの盤内に配置したユニット収納フレームの内部に、回路遮断器および監視，制御機器の組立体からなる複数台の引出し形機能ユニットを左右に並べて搭載したコントロールセンターで、前記の各機能ユニットにはその前面に配したユニット扉、該ユニット扉と回路遮断器の操作ハンドルとの間を機械的に連係するインターロック手段、および盤内の接続，断路位置で機能ユニットをユニット収容フレームに掛止鎖錠するラッチ機構を備えたものにおいて、
前記インターロック手段として、回路遮断器の操作ハンドル，ユニット扉，およびラッチ機構の釈放レバーに連係させた第１のロック板と、ユニット扉の開閉に応動して前記第１のロック板をロック位置に鎖錠，釈放する第２のロック板を具備し、第１のロック板は、一端を枢支して他端側に回路遮断器の操作ハンドルと連動するインターロックレバーに対峙させたロックカム部、ラッチ機構の釈放レバーに対峙させたストッパ部、およびユニット扉を閉位置に掛止するロックアーム部を備えた傾動式の板カムになり、この第１のロック板を介してユニット扉の開放状態では回路遮断器のＯＮ操作を阻止し、ユニット扉を閉じた状態では第２のロック板を釈放位置に後退させて操作ハンドルのＯＮ，ＯＦＦ操作を許容し、さらに操作ハンドルのＯＮ操作状態ではラッチ機構の釈放操作を阻止させるようにする。

また、前記構成で、ラッチ機構のレバー釈放操作を確実に阻止させるために、回路遮断器のＯＮ操作位置では、第１ロック板の枢支支点に対してラッチ機構の釈放レバーと該釈放レバーに対峙させたロック板のストッパ部とがほぼ同一線上に並ぶように設定する。

機能ユニットに装備のインターロック機構に関して前記構造によれば、第１のロック板と、ユニット扉の開閉に応動して前記ロック板をロック位置に鎖錠，釈放する第２のロック板との組合せで要求されるインターロック機能を確保することができ、従来構造（特許文献１）と比べて部品点数を大幅に削減してコストの低減化が図れるほか、機能，動作面でも高い信頼性を確保できる。

以下、本発明の実施の形態を図示の実施例に基づいて説明する。なお、図１（ａ），（ｂ）は一段分のユニット収納フレーム内部に複数台の縦型機能ユニットを左右に並べて搭載した状態の正面図，および機能ユニットの内部構造を表す側視断面図、図２〜図４は機能ユニットに対する主回路の配線構造を表す図、図５は縦型機能ユニットの外観図、図６は回路遮断器がＯＦＦでユニット扉を閉じた状態図、図７は回路遮断器がＯＦＦで、ユニット扉を開いた状態図、図８はユニット扉が閉，回路遮断器をＯＮ操作した状態図、図９は回路遮断器がＯＮの状態でユニット扉の鎖錠を強制解除した状態図、図１０はコントロールセンター全体の外観図である。なお、図示例のコントロールセンターでは、上下段に並べてキャビネットの盤内に設置したユニット収納フレーム毎に４台分の機能ユニットを横並びに搭載できるようにしている。

まず、図１０に示すコントロールセンターの外観図において、自立形キャビネット１の盤内には、上下段に並べて設置したユニット収納フレーム（不図示）の内部に引出し形機能ユニット２が横並びに搭載されている。なお、３は各機能ユニット２の前面を前方に臨ませてキャビネット１の前面に配したユニット収納フレームの前面パネル、４はキャビネット１の盤内側部に画成したケーブル処理室の前面パネルである。また、図示してないがキャビネット１の盤内後部には各段の機能ユニット２の主回路に接続する電源側の垂直母線（バー導体）が布設されている。

次に、前記した引出し形の縦型機能ユニット２の組立構造を図１（ａ），（ｂ）および図５で説明する。すなわち、機能ユニット２は、そのユニットフレーム２１の内部に回路遮断器（配線用遮断器）２２，制御変圧器(変流器)２３，電磁接触器２４，コントローラ２５，制御端子台２６などの各種機器を図示のように上下に並べて組付けた上で、ユニットフレーム２１の前面には下端をヒンジ支点として前方に開閉するユニット扉２７を配し、背面側には自動連結式の電源側コンタクト２８（Ｒ，Ｓ，Ｔの各相に対応するグリップ形のコンタクトプラグ）、および各相に対応する負荷側コンタクト２９のコンタクトプラグ２９ａを配備して組立てた縦型構造になる。なお、ユニット扉２７の扉板面には回路遮断器２２に装備したロータリー式の操作ハンドル２２ａ，およびコントローラ２５の表示部２５ａに対応した切欠窓が開口し、さらに扉の側面には後記するインターロック機構のロック板に掛止してユニット扉２７を閉位置に鎖錠する逆Ｌ字形の係合溝２７ａが切欠き形成されている。

一方、図１０に示したキャビネット１の盤内の上下段に設置して前記機能ユニット２を横並びに搭載するユニット収納フレーム５は前面開放形の箱体になり、その内方に引出し形の機能ユニット２を個別に前方から挿入して所定の収納位置に保持するようにしている。また、このユニット収納フレーム５の背面側には、前記機能ユニット２の背面に設けた電源側コンタクト２８をキャビネット１（図１０参照）の盤内後部に布設した電源側の垂直母線６（図２〜図４参照）に接続するための中継コンタクトユニット７、および負荷側コンタクト２９のコンタクトプラグ２９ａに対応する４台分のコンタクトソケット（レセプタクル）２９ｂが配備されている。

ここで、中継コンタクトユニット７は、図３で示すように垂直母線６のＲ，Ｓ，Ｔ各相に対応するグリップ形のコンタクトプラグ７ａと、該コンタクトプラグ７ａに連なる水平母線７ｂ（バー導体）との組立体からなり、水平母線７ｂは絶縁物の支持枠に取付てユニット収納フレーム５の背面側に形成した凹所内に配置されている。なお、図４で表すように、ユニット収納フレーム５の背面壁には機能ユニット２の背面に設けた電源側コンタクト２８と個々に対応して前記の水平母線７ｂに通じる角穴５ａが開口している。

さらに、ユニット収納フレーム５の側壁にはこのフレーム内に搭載した４台分の機能ユニット２に対応する負荷接続用の端子台８を取付け、この位置で端子台８と前記のコンタクトソケット２９ｂとの間が配線接続されている。なお、９は外部の負荷に通じる負荷ケーブルである。

また、ユニット収納フレーム５に収納した引出し形の機能ユニット２を盤内の「接続位置」，「断路位置」に掛止鎖錠するために、機能ユニット毎にそのユニットフレーム２１の上面側にラッチ機構１０を装備しており、そのラッチ機構の釈放レバー１０ａがユニット扉２７の上側から前方に突き出している。なお、このラッチ機構１０は、盤内の「接続位置」，「断路位置」で機能ユニット２をユニット収納フレーム５に掛止してユニットをこの位置に鎖錠するものであり、前方からの手動操作により釈放レバー１０ａを左側に押し込むと、鎖錠が解除されて機能ユニット２の引出し，押込み移動が可能となる。

上記の構成で、前方からユニット収納フレーム５に収納した機能ユニット２を「接続位置」に押し込むと、機能ユニット５の背面に設けた電源側コンタクト２８が一括して中継コンタクトユニット７の水平母線７ｂに自動連結され、そのコンタクトプラグ７ａを介して盤内背後に布設した電源側の垂直母線６に接続される。同時に機能ユニット２の負荷側コンタクト２９のプラグ２９ａがその背後に配したコンタクトソケット２９ｂに自動連結され、ユニット収納フレーム５の側方に配した負荷接続用の端子台８を介して負荷ケーブル９に接続される。これにより、機能ユニット２の電源側，負荷側の自動連結化が達成されることになる。なお、機能ユニット２を「断路位置」に引き出すと、電源側，負荷側の主回路が同時に断路される。

次に、前記の引出し形機能ユニット２に装備したインターロック機構について、その構造および機能，動作を図６〜図９で説明する。すなわち、図示実施例のインターロック機構は、回路遮断器２２の上方に配置してその一端（左端）をユニットフレーム２１に枢支した第１のロック板１１と、該ロック板１１に連係させてユニットフレーム２１の右側面に設けた蝶番式の第２のロック板１２と、該ロック板１２に対向してユニット扉２７の背面に植設したロック釈放ロッド１３との組合せからなる。

ここで、第１のロック板１１は、左端の支軸１１ａを支点としてロックカム部１１ｂ，ロックアーム部１１ｃ，およびストッパ部１１ｄを形成した回動式の異形カム板で、そのロックカム部１１ｂは円弧状のカム面を有し、そのカム面が回路遮断器２２の操作ハンドル２２ａに連繋した回路遮断器の回動式インターロックレバー２２ｂの回動経路に突き出している。また、ロックアーム部１１ｃは、ユニット扉２７の側面に形成した係合溝２７ａに向けて延在し、さらにストッパ部１１ｄはカム板の上縁から先記したラッチ機構１０の釈放レバー１０ａに向けて起立している。

また、第２のロック板１２は、ユニットフレーム２１の右側面に取付けた蝶番の可動片に、前記のロックアーム部１１ｃの上側に向けて突き出すロック片１２ａを設け、常時は前記ロック片１２ａが前方へ突き出すように蝶番をばね付勢した構造になる。

一方、ユニット扉２７の背面には、前記した第２ロック板１２の可動片に向けて突き出した釈放ロッド１３を備えている。
次に、上記構成のインターロック機構の動作を説明する。まず、回路遮断器２２がＯＦＦ，ユニット扉２７が閉の状態を図６（ａ）〜（ｃ）に示す。この状態では、ユニット扉５の背面に設けた釈放ロッド１３が蝶番式の第２ロック板１２を奥に押し込んで反時計方向に回動させ、これによりロック片１２ａは第１のロック板１１のロックアーム部１１ｃの背後に後退している。また、回路遮断器２２の操作ハンドル２２ａがＯＦＦ位置に停止している状態では、インターロックレバー２２ｂが左側に後退して第１カム板１１のロックカム部１１ｂから離脱している。これにより、第１のカム板１１は支軸１１ａを支点に時計方向に回動し、そのロックアーム部１１ｃがユニット扉２７の係合溝２７ａから外れて内側に引っ込んでいる。

したがって、この回路遮断器ＯＦＦの状態では、ユニット扉２７を拘束なしに開くことができる。また、ユニット扉２７を開いた上で、ラッチ機構１０の釈放レバー１０ａを解除位置に押して機能ユニット２を盤内の「接続位置」から「断路位置」に引出し移動することも可能である。

また、図６の状態からユニット扉２７を手前に引いて開くと、図７（ａ）〜（ｃ）で示すように、ユニット扉２７に設けた釈放ロッド１３が前方に移動して第２ロック板１２の拘束を解く。これにより、蝶番式の第２ロック板１２が復帰ばねの付勢を受けて時計方向に回動し、そのロック片１２ａが第１ロック板１１のロックアーム部１１ｃの上方に突き出して該ロック板１１をこの位置に拘束する。したがって、ユニット扉２７を開いた状態では回路遮断器２２の操作ハンドル２２ａをＯＦＦからＯＮ位置に回そうとしても、インターロックレバー２２ｂが第１カム板１１のロックカム部１１ｂに阻止されて回路遮断器２２をＯＮ操作することができない。

一方、ユニット扉２７が閉の状態（図６参照）で、回路遮断器２２の操作ハンドル２２ａをＯＮ位置に回すと、図８（ａ）〜（ｃ）で表すように、回路遮断器のインターロックレバー２２ｂが時計方向に回動して第１ロック板１１のロックカム部１１ｂを上方に押し上げる。これにより、第１カム板１１は支軸１１ａを支点に上方に回動し、ロックアーム部１１ｃの先端が閉状態にあるユニット扉２７の係合溝２７ａに突き出して扉を閉位置に鎖錠する。つまり、回路遮断器２２をＯＮ操作した状態ではユニット扉２７を開くことができなくなる。同時に第１カム板１１の上縁に設けたストッパ部１１ｄがラッチ機構１０の釈放レバー１０ａに対し、その操作経路の左側に突き出してラッチ機構１０の釈放操作を阻止する。つまり、回路遮断器２２のＯＮ状態では、ユニット扉２７を開けたり、機能ユニット２を盤内で移動することができない。

しかも、図８のインターロック状態では、第１ロック板１１の支軸１１ａに対してラッチ機構１０の釈放レバー１０ａとその操作経路上に突き出したストッパ部１１ｄとがほぼ同一線上に並ぶことになる。したがって、釈放レバー１０ａに強い力を加え押し込んでもカム板が回動することがなく、これによりラッチ機構１０の解除を確実に阻止できる。

次に、回路遮断器２２がＯＮ状態で盤内を非常点検するために、ユニット扉２７の鎖錠を強制解除する方法を図９（ａ）〜（ｃ）により説明する。すなわち、強制解除する機能ユニット２に対し、そのユニット扉２７と隣接する機能ユニットとの間の隙間に前方からドライバなどの工具を差し込んでユニット扉２７を掛止している第１レバー１１のロックアーム部１１ｃを押し上げると、図９（ｃ）で示すようにロックアーム部の先端が係合溝２７ａの上端側に移動する。これにより、ユニット扉２７の鎖錠が解除されて扉を開くことができる。

上記の動作説明から判るように、図示実施例のインターロック機構によれば、第１のロック板１１，第２のロック板１２，および釈放ロッド１３の僅か三つの部品を組合せることで、機能ユニット２に要求されるインターロック機能を達成できる。

本発明実施例の構成図で、（ａ）は一段分のユニット収納フレーム内部に複数台の縦型機能ユニットを左右に並べて搭載した状態の正面図，（ｂ）は機能ユニットの内部構造を表す側視断面図 図１で機能ユニットの主回路を電源側，負荷側に自動連結した状態の正面側から見た俯瞰図 図２の背面側から見た俯瞰図 図２で機能ユニットを前方に引出した状態を表す図 図１における機能ユニット単体の外観図 図５の機能ユニットに装備したインターロック機構の説明図で、（ａ）は回路遮断器がＯＦＦ，ユニット扉が閉じた状態でのユニット内部の透視斜視図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ（ａ）の機構を模式的に表した上面図，および正面図 図６の状態からユニット扉を開いた際のインターロック機構の動作説明図で、（ａ）はユニット内部の透視斜視図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ（ａ）の機構を模式的に表した上面図，および正面図 図６の状態から回路遮断器をＯＮ操作した際のインターロック機構の動作説明図で、（ａ）はユニット内部の透視斜視図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ（ａ）の機構を模式的に表した正面図，および側面図 図８の回路遮断器ＯＮの状態でユニット扉の鎖錠を強制解除した際のインターロック機構の動作説明図で、（ａ）はユニット内部の透視斜視図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ（ａ）の機構を模式的に表した上面図，および正面図 本発明の実施例によるコントロールセンター全体の外観図

１ コントロールセンターのキャビネット
２ 機能ユニット
２１ ユニットフレーム
２２ 回路遮断器
２２ａ 操作ハンドル
２２ｂ インターロックレバー
２７ ユニット扉
２８ 電源側コンタクト
２９ 負荷側コンタクト
２９ａ コンタクトプラグ
２９ｂ コンタクトソケット
５ ユニット収納フレーム
６ 電源側の垂直母線
７ 中継コンタクトユニット
７ａ コンタクトプラグ
７ｂ 水平母線
８ 負荷接続用端子台
１０ ラッチ機構
１０ａ 釈放レバー
１１ 第１のロック板（インターロック機構）
１１ａ 支軸
１１ｂ ロックカム部
１１ｃ ロックアーム部
１１ｄ ストッパ部
１２ 第２のロック板
１３ 釈放ロッド

Claims (2)

1. 上下段に並べて自立形キャビネットの盤内に配置したユニット収納フレームの内部に、回路遮断器および監視，制御機器の組立体からなる複数台の引出し形機能ユニットを左右に並べて搭載したコントロールセンターであって、前記の各機能ユニットにはその前面に配したユニット扉、該ユニット扉と回路遮断器の操作ハンドルとの間を機械的に連係するインターロック手段、および盤内の接続，断路位置で機能ユニットをユニット収容フレームに掛止鎖錠するラッチ機構を備えたものにおいて、
   前記インターロック手段として、回路遮断器の操作ハンドル，ユニット扉，およびラッチ機構の釈放レバーに連係させた第１のロック板と、ユニット扉の開閉に応動して前記第１のロック板をロック位置に鎖錠，釈放する第２のロック板を具備し、第１のロック板は、一端を枢支して他端側に回路遮断器の操作ハンドルと連動するインターロックレバーに対峙させたロックカム部、ラッチ機構の釈放レバーに対峙させたストッパ部、およびユニット扉を閉位置に掛止するロックアーム部を備えた傾動式の板カムになり、この第１のロック板を介してユニット扉の開放状態では回路遮断器のＯＮ操作を阻止し、ユニット扉を閉じた状態では第２のロック板を釈放位置に後退させて操作ハンドルのＯＮ，ＯＦＦ操作を許容し、さらに操作ハンドルのＯＮ操作状態ではラッチ機構の釈放操作を阻止するようにしたことを特徴とするコントロールセンター。
2. 請求項１に記載のコントロールセンターにおいて、回路遮断器のＯＮ操作位置では、第１ロック板の枢支支点に対してラッチ機構の釈放レバーと該釈放レバーに対峙させたロック板のストッパ部とがほぼ同一線上に並ぶように設定したことを特徴とするコントロールセンター。

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