JP2016072064A - Switchgear - Google Patents

Switchgear Download PDF

Info

Publication number
JP2016072064A
JP2016072064A JP2014199705A JP2014199705A JP2016072064A JP 2016072064 A JP2016072064 A JP 2016072064A JP 2014199705 A JP2014199705 A JP 2014199705A JP 2014199705 A JP2014199705 A JP 2014199705A JP 2016072064 A JP2016072064 A JP 2016072064A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
power supply
command
unit
supply voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014199705A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6375197B2 (en
Inventor
佐々木 正貴
Masaki Sasaki
正貴 佐々木
康明 青山
Yasuaki Aoyama
康明 青山
勝彦 白石
Katsuhiko Shiraishi
勝彦 白石
大輔 海老澤
Daisuke Ebisawa
大輔 海老澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2014199705A priority Critical patent/JP6375197B2/en
Priority to PCT/JP2015/070092 priority patent/WO2016051919A1/en
Publication of JP2016072064A publication Critical patent/JP2016072064A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6375197B2 publication Critical patent/JP6375197B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/38Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electromagnet
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/06Linear motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switchgear which maintains the breaking speed of a circuit breaker, even when the drive power supply voltage of an electric motor drops, without increasing the size, and the like, of the circuit breaker.SOLUTION: A switchgear includes an interruption unit consisting of a fixed electrode and a movable electrode coming into contact therewith or separating therefrom, and an operation unit for driving the movable electrode, and is constituted so that the movable electrode comes into contact with the fixed electrode, with a predetermined contact distance. The operation unit is constituted of an electric motor, and contact distance control means controls the contact distance, on the basis of a power supply voltage for driving the electric motor.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は開閉装置に係り、特に、ガス遮断器等の遮断部の開閉操作を行う操作器が電動で操作され、その電動操作にリニアモータを用いて高電圧を遮断するものに好適な開閉装置に関する。   The present invention relates to a switchgear, and in particular, a switchgear suitable for a switchgear that operates to open and close a breaker such as a gas circuit breaker is electrically operated and uses a linear motor for the electric operation. About.

開閉装置の一種であるガス遮断器は、速やかに事故電流を遮断することにより、電力系統の事故の波及を防止する役割を持つため、より信頼性の高い装置の開発が要請されている。   A gas circuit breaker, which is a type of switchgear, has the role of preventing the spread of accidents in the power system by quickly interrupting the accident current, and therefore, development of a more reliable device is required.

ガス遮断器を操作する操作器として、操作ばねに畜勢したばね力を開放することにより操作力を得るようにしたばね操作器と、空気圧や油圧を利用して操作力を得るようにした空気圧操作器や油圧操作器が、従来から知られている。   As an operating device for operating the gas circuit breaker, a spring operating device that obtains the operating force by releasing the spring force fed to the operating spring, and an air pressure that obtains the operating force using air pressure or hydraulic pressure An operating device and a hydraulic operating device are conventionally known.

これら各操作器の特徴は、ばね操作器は低操作力、保守性、経済性に優れており、空気圧操作器は取扱が容易であると共に、高い操作力が得られ、更に、油圧操作器は低騒音で高い操作力が得られることである。   The characteristics of each of these actuators are that the spring actuator is excellent in low operating force, maintainability, and economy, the pneumatic actuator is easy to handle and obtains high operating force, and the hydraulic actuator is High operating force can be obtained with low noise.

しかしながら、ばね操作器の操作ばねによる操作では、操作ばねの弾性力が必ずしも一定でないこと、操作ばねの位置決め精度が低いこと、構造が煩雑で多くの部品から成り立つことから、動作に対する信頼性については改善の余地がある。また、油圧や空気圧を利用する油圧操作器や空気圧操作器では、周囲の温度変化によっては作動流体(油や空気)の動作特性が変動し、作動流体の配管漏れが発生する可能性があり、取扱が難しい側面がある。   However, in the operation by the operation spring of the spring operation device, the elastic force of the operation spring is not always constant, the positioning accuracy of the operation spring is low, and the structure is complicated and consists of many parts. There is room for improvement. In addition, in hydraulic actuators and pneumatic actuators that use hydraulic pressure or pneumatic pressure, the operating characteristics of the working fluid (oil or air) may fluctuate due to changes in ambient temperature, and piping leakage of the working fluid may occur. There are aspects that are difficult to handle.

このようなことから、上記の点を改善する方法として、電気による力を遮断部開閉の操作力に利用することが提案されており、この例として特許文献1に記載されたものがある。   For this reason, as a method for improving the above-described points, it has been proposed to use an electric force as an operation force for opening and closing the blocking portion. An example of this is described in Patent Document 1.

特許文献1には、遮断部開閉の操作力としてリニアモータを使用し、このリニアモータを操作力とする電動操作器が記載されている。特許文献1のように、リニアモータを遮断部開閉の操作力に使用することは、予め定められた駆動パターンにガス遮断器を動作させることを意図した構成と言える。   Patent Document 1 describes an electric operating device that uses a linear motor as an operating force for opening and closing a blocking portion and uses the linear motor as an operating force. It can be said that the use of the linear motor as the operating force for opening / closing the breaking unit as in Patent Document 1 is a configuration intended to operate the gas circuit breaker in a predetermined drive pattern.

特開平5−89755号公報JP-A-5-89755

上述した特許文献1に示すようなリニアモータの駆動力を遮断部開閉の操作力とする場合、操作器には、モータを駆動する駆動電源を必要とする。特に、ガス遮断器等の開閉装置は、装置が設置される変電所の動力電源が無い停電時においても、遮断動作を要求されていることから、停電時のモータ駆動電源として蓄電装置を併設する必要がある。   When the driving force of the linear motor as shown in Patent Document 1 described above is used as the operating force for opening and closing the blocking portion, the operating device requires a driving power source for driving the motor. In particular, switchgears such as gas circuit breakers are required to be shut down even during a power outage without a power source for the substation where the device is installed. There is a need.

この蓄電装置の例としては、Pb電池のように、蓄電量に応じて出力電圧の変動が少ない電池がある一方、蓄電量に応じて大きく出力電圧が変動する電解コンデンサ等のキャパシタ電源があげられる。電解コンデンサ等のキャパシタ電源の特徴は、単位体積当たりの蓄電量はPb電池に劣るものの、許容電流がPb電池より大きいこと、数100V級の電源としては取扱が容易であることが利点としてあげられる。   As an example of this power storage device, there is a battery such as an electrolytic capacitor whose output voltage varies greatly according to the amount of power storage, while there is a battery whose output voltage varies little according to the amount of power storage, such as a Pb battery. . Capacitor power supplies such as electrolytic capacitors have advantages in that the amount of electricity stored per unit volume is inferior to that of Pb batteries, but the allowable current is larger than that of Pb batteries, and that it is easy to handle as a power supply of several hundred volts. .

しかしながら、リニアモータ等の電動モータを電圧型インバータ回路であるドライブ装置で駆動する場合、変電所の停電後等にキャパシタ電源の電圧が低下してしまい、これに伴い、高速駆動時に十分な電流をリニアモータに供給することが難しくなり、遮断器として必要な遮断速度を維持できない可能性が大きいという問題がある。逆に、蓄電量を消費しても大きく電圧が低下しないようにキャパシタ容量を大きくすると、キャパシタサイズが大きくなり、遮断器のサイズ及びコストを増大させてしまうことが懸念される。   However, when driving an electric motor such as a linear motor with a drive device that is a voltage-type inverter circuit, the voltage of the capacitor power supply decreases after a power failure at a substation, etc. There is a problem that it is difficult to supply the linear motor, and there is a high possibility that the breaking speed necessary for the breaker cannot be maintained. Conversely, if the capacitor capacity is increased so that the voltage does not drop significantly even if the amount of stored electricity is consumed, there is a concern that the capacitor size increases and the size and cost of the circuit breaker increase.

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、電動モータの駆動電源電圧が低下した状態であっても、遮断器のサイズ等を増大させることなく、遮断器の遮断速度を維持することができる開閉装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to break the circuit breaker without increasing the size of the circuit breaker even when the drive power supply voltage of the electric motor is lowered. An object of the present invention is to provide a switchgear capable of maintaining speed.

本発明の開閉装置は、上記目的を達成するために、固定電極及び該固定電極に対して接触または開離する可動電極から成る遮断部と、前記可動電極を駆動する操作器とを備え、前記固定電極に対して前記可動電極が所定の接触距離をもって接触する構造であって、前記操作器が電動モータで構成され、かつ、前記電動モータを駆動する電源電圧を基に、前記接触距離を制御する接触距離制御手段を備えていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the switchgear according to the present invention includes a fixed electrode and a blocking portion including a movable electrode that contacts or separates from the fixed electrode, and an operating device that drives the movable electrode, The movable electrode is in contact with the fixed electrode with a predetermined contact distance, and the operating device is constituted by an electric motor, and the contact distance is controlled based on a power supply voltage for driving the electric motor. The contact distance control means is provided.

本発明によれば、電動モータの駆動電源電圧が低下した状態であっても、遮断器のサイズ等を増大させることなく、遮断器の遮断速度を維持することができる。   According to the present invention, the breaking speed of the circuit breaker can be maintained without increasing the size or the like of the circuit breaker even when the drive power supply voltage of the electric motor is lowered.

本発明の開閉装置の実施例1であり、ガス遮断器の閉極状態を示す断面図である。It is Example 1 of the switchgear of this invention, and is sectional drawing which shows the closing state of a gas circuit breaker. 本発明の開閉装置の実施例1であり、ガス遮断器の開極状態を示す断面図である。It is Example 1 of the switchgear of this invention, and is sectional drawing which shows the opening state of a gas circuit breaker. 本発明の開閉装置の実施例1におけるガス遮断器の固定電極と可動電極の動作を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating operation | movement of the fixed electrode and movable electrode of a gas circuit breaker in Example 1 of the switchgear of this invention. 本発明の開閉装置の実施例1におけるガス遮断器に採用される制御部の詳細構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the control part employ | adopted as the gas circuit breaker in Example 1 of the switchgear of this invention. 本発明の開閉装置の実施例1におけるワイプ長演算部を説明するためのマップ図である。It is a map figure for demonstrating the wipe length calculating part in Example 1 of the switchgear of this invention. 本発明の開閉装置の実施例1におけるガス遮断器の電源電圧が初期電圧の状態における遮断動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the interruption | blocking operation | movement in the state whose power supply voltage of the gas circuit breaker in Example 1 of the switchgear of this invention is an initial voltage. 本発明の開閉装置の実施例1におけるガス遮断器の電源電圧が閾値以下に位置している状態における遮断動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the interruption | blocking operation | movement in the state in which the power supply voltage of the gas circuit breaker in Example 1 of the switchgear of this invention is located below a threshold value. 本発明の開閉装置の実施例2におけるガス遮断器に採用されるモータ制御部の詳細構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the motor control part employ | adopted as the gas circuit breaker in Example 2 of the switchgear of this invention. 本発明の開閉装置の実施例2におけるガス遮断器の遮断動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the interruption | blocking operation | movement of the gas circuit breaker in Example 2 of the switchgear of this invention.

以下、図示した実施例に基づいて本発明の開閉装置を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。   Hereinafter, the switchgear of the present invention will be described based on the illustrated embodiments. In addition, in each Example, the same code | symbol is used for the same component.

図1及び図2に、本発明の実施例1であるガス遮断器を示し、図1はガス遮断器の閉極(投入)状態、図2は開極(遮断)状態をそれぞれ示すものである。   1 and 2 show a gas circuit breaker which is Embodiment 1 of the present invention, FIG. 1 shows a closed (turned on) state of the gas circuit breaker, and FIG. 2 shows an opened (cut off) state of the gas circuit breaker. .

該図に示す如く、本実施例のガス遮断器は、事故電流を遮断するための遮断部30と、遮断部30を操作するための操作部31とに大別される。   As shown in the figure, the gas circuit breaker according to the present embodiment is broadly divided into a breaker 30 for breaking the accident current and an operation part 31 for operating the breaker 30.

遮断部30は、内部にSFガスを充満させた密閉金属容器1内に、密閉金属容器1の端部に設けられた絶縁支持スペーサ2に固定された固定電極3と、固定電極3と対向配置され、該固定電極3に対して閉極又は開極する可動電極4と、可動電極4の先端に設けられ、開極時に固定電極3と可動電極4の間に発生するアークに消弧性ガスを吹き付けて消弧するノズル5と、一方側が操作部31側に接続されると共に、他方側が可動電極4に接続される絶縁ロッド9と、可動電極4を支持する絶縁支持筒7と、可動電極4に接続され電力系統主回路の一部を構成する主回路導体となる高電圧導体8とから概略構成されている。 The shut-off unit 30 is opposed to the fixed electrode 3 fixed to the insulating support spacer 2 provided at the end of the sealed metal container 1 in the sealed metal container 1 filled with SF 6 gas. The movable electrode 4 disposed and closed or opened with respect to the fixed electrode 3 and provided at the tip of the movable electrode 4 and extinguishing the arc generated between the fixed electrode 3 and the movable electrode 4 at the time of opening. Nozzle 5 that blows off the gas and extinguishes the gas, one side is connected to the operating portion 31 side, the other side is connected to the movable electrode 4, the insulating support cylinder 7 that supports the movable electrode 4, and the movable A high-voltage conductor 8 that is connected to the electrode 4 and serves as a main circuit conductor constituting a part of the power system main circuit.

そして、遮断部30は、操作部31からの操作力を通じて可動電極4を移動させて、固定電極3に対して電気的に開閉することにより、電流の投入(閉極)及び遮断(開極)が行われるものである。   And the interruption | blocking part 30 moves the movable electrode 4 through the operation force from the operation part 31, and electrically opens and closes with respect to the fixed electrode 3, thereby supplying current (closing) and blocking (opening). Is done.

一方、操作部31は、密閉金属容器1に隣接して設けられた操作器ケース13と、この操作器ケース13内に設置されたリニアモータ(操作器)10と、このリニアモータ10の内部に配置され、軸方向に直線駆動する可動子11が配置されている。   On the other hand, the operation unit 31 includes an operation device case 13 provided adjacent to the sealed metal container 1, a linear motor (operation device) 10 installed in the operation device case 13, and an interior of the linear motor 10. A mover 11 that is arranged and linearly driven in the axial direction is arranged.

本実施例でのリニアモータ10は、磁石を等間隔で並べた磁石列で構成された永久磁石型のリニアモータであり、可動子11は、密閉金属容器1を気密に保ったまま駆動できるように設けられた図示しない直線シール部を通じて絶縁ロッド9に連結されている。絶縁ロッド9は可動電極4に連結されており、可動子11の動作を通じて遮断部30における可動電極4を動作させることが可能になっている。   The linear motor 10 in this embodiment is a permanent magnet type linear motor composed of a magnet array in which magnets are arranged at equal intervals, and the mover 11 can be driven while keeping the hermetic metal container 1 airtight. It is connected to the insulating rod 9 through a straight seal portion (not shown) provided on the inner surface. The insulating rod 9 is connected to the movable electrode 4, and the movable electrode 4 in the blocking unit 30 can be operated through the operation of the movable element 11.

また、リニアモータ10は、操作器ケース13の表面に設けた密封端子12を通じてドライブ回路部14と電気的に接続されている。ドライブ回路部14の電源として、電源部16がドライブ回路部14と電気的に接続されている。電源部16は、図示しない外部からの電源供給を受け、直流電圧源、例えば蓄電量に応じて電圧が変動する電解コンデンサやフィルムコンデンサ等のキャパシタ電源で構成される。   Further, the linear motor 10 is electrically connected to the drive circuit unit 14 through a sealing terminal 12 provided on the surface of the operation device case 13. As a power source for the drive circuit unit 14, a power source unit 16 is electrically connected to the drive circuit unit 14. The power supply unit 16 is configured by a DC voltage source, for example, a capacitor power supply such as an electrolytic capacitor or a film capacitor whose voltage varies according to the amount of stored electricity, upon receiving an external power supply (not shown).

また、ドライブ回路14には制御部15が接続されており、制御部15からの指令を元に、ドライブ回路14を構成するスイッチ素子を駆動し、リニアモータ10へ任意の電流を供給して可動子11を駆動する。制御部15には、リニアモータ10に併設したリニアエンコーダ18からの信号が入力され、リニアエンコーダ18は、可動子11に貼り付けられたリニアスケール(図示せず)から可動電極4の位置信号を読み取り、この位置信号を制御部15へ送信するようにしている。制御部15は、リニアエンコーダ18からの可動電極4の位置信号を基に、可動子11の位置、位相を演算し、その結果をリニアモータ10の制御に使用する。   Further, a control unit 15 is connected to the drive circuit 14, and based on a command from the control unit 15, a switch element constituting the drive circuit 14 is driven and an arbitrary current is supplied to the linear motor 10 to be movable. The child 11 is driven. A signal from a linear encoder 18 provided in the linear motor 10 is input to the control unit 15, and the linear encoder 18 receives a position signal of the movable electrode 4 from a linear scale (not shown) attached to the movable element 11. The position signal is read and transmitted to the control unit 15. The control unit 15 calculates the position and phase of the movable element 11 based on the position signal of the movable electrode 4 from the linear encoder 18, and uses the result for controlling the linear motor 10.

また、電源部16には、電源部16に設けたキャパシタ電源の電圧を検出する電源電圧検出手段である電源電圧検出回路17が設けられ、この電源電圧検出回路17の出力を制御部15へ入力し、モータ制御に使用する。   Further, the power supply unit 16 is provided with a power supply voltage detection circuit 17 which is a power supply voltage detection means for detecting the voltage of the capacitor power supply provided in the power supply unit 16, and the output of the power supply voltage detection circuit 17 is input to the control unit 15. And used for motor control.

つまり、本実施例では、リニアモータ10に供給される電圧、電流及び/又は位相を制御する制御部15と、この制御部15からの駆動信号を受けて、該駆動信号通りの電流をリニアモータ10に供給するドライブ回路部14と、このドライブ回路部14の電源である電源部16と、リニアモータ10に併設され、リニアモータ10の可動子11の位置を読み取り制御部15へ送信するリニアエンコーダ18とを備え、電源電圧検出回路17で電源部16の電圧を検出し、その検出した電源部16の電圧を制御部15へ出力するようにしている。   That is, in this embodiment, the control unit 15 that controls the voltage, current, and / or phase supplied to the linear motor 10 and the drive signal from the control unit 15 receive the current according to the drive signal. 10, a drive circuit unit 14 that supplies power to the power source 10, a power source unit 16 that is a power source of the drive circuit unit 14, and a linear encoder that is attached to the linear motor 10 and transmits the position of the mover 11 of the linear motor 10 to the reading control unit 15. 18, and the power supply voltage detection circuit 17 detects the voltage of the power supply unit 16 and outputs the detected voltage of the power supply unit 16 to the control unit 15.

図3に、本実施例のガス遮断器における固定電極3と可動電極4の動作を示す。図3(a)は、固定電極3とリニアモータ10の可動子11につながった可動電極4が接触している投入状態を示している。   In FIG. 3, operation | movement of the fixed electrode 3 and the movable electrode 4 in the gas circuit breaker of a present Example is shown. FIG. 3A shows a closing state in which the fixed electrode 3 and the movable electrode 4 connected to the movable element 11 of the linear motor 10 are in contact with each other.

該図に示す如く、リニアモータ10の可動子11につながった可動電極4とノズル5及びシリンダ6は、固定電極3に対して相対的に図中のX方向に移動する。本実施例では、図3(a)における可動電極4の位置を電源電圧が初期値における相当値、つまり位置ゼロ(0)とし、固定電極3との接触距離(位置0からX1までの距離、即ち、固定電極3と可動電極4が投入状態から開離するまでの移動量)をワイプ長W0とする。   As shown in the figure, the movable electrode 4, the nozzle 5 and the cylinder 6 connected to the mover 11 of the linear motor 10 move relative to the fixed electrode 3 in the X direction in the figure. In this embodiment, the position of the movable electrode 4 in FIG. 3A is set to a value corresponding to the initial value of the power supply voltage, that is, the position zero (0), and the contact distance with the fixed electrode 3 (the distance from the position 0 to X1; That is, the wipe length W0 is the amount of movement until the fixed electrode 3 and the movable electrode 4 are separated from the input state.

図3(b)は、固定電極3と可動電極4が離れた状態、つまり遮断状態を示している。   FIG. 3B shows a state where the fixed electrode 3 and the movable electrode 4 are separated from each other, that is, a cut-off state.

該図に示す如く、可動電極4は、位置ゼロ(0)からリニアモータ10の可動子11がX方向移動することで、位置ゼロ(0)からX3の位置まで移動し、電流を遮断することになる。この際、固定電極3と可動電極4の間で発生するアークに、消弧性能を有するSFガスを吹き付けることでアークを消弧させ、電流を遮断する。遮断性能は、可動電極4が固定電極3から離れるX1の位置から途中X2までの間の平均速度(以下、遮断速度という)を、一定以上にすることでSFガスによる消弧性能が維持される。 As shown in the figure, the movable electrode 4 moves from the position zero (0) to the position X3 by moving the mover 11 of the linear motor 10 from the position zero (0) in the X direction, and cuts off the current. become. At this time, the arc is extinguished by blowing SF 6 gas having arc extinguishing performance to the arc generated between the fixed electrode 3 and the movable electrode 4 to cut off the current. With regard to the interruption performance, the arc extinguishing performance with SF 6 gas is maintained by making the average speed (hereinafter referred to as the interruption speed) from the position X1 where the movable electrode 4 is separated from the fixed electrode 3 to the middle X2 constant or higher. The

次に、本実施例の特徴である制御部15の構成について図4を用いて説明する。   Next, the configuration of the control unit 15 which is a feature of the present embodiment will be described with reference to FIG.

該図に示す如く、本実施例では、制御部15にガス遮断器の投入または遮断動作指令を基にリニアモータ10への位置指令を選択し、リニアエンコーダ18からの信号から演算した可動子11の位相を基に、選択した位置の適切な電流をリニアモータ10に供給するため、ドライブ回路14の駆動信号を出力するモータ制御部21を備えていることを基本とする。   As shown in the figure, in this embodiment, a position command to the linear motor 10 is selected based on the gas circuit breaker on / off operation command to the control unit 15, and the mover 11 calculated from the signal from the linear encoder 18 is selected. In order to supply an appropriate current at the selected position to the linear motor 10 on the basis of the phase, the motor control unit 21 that outputs the drive signal of the drive circuit 14 is basically provided.

そして、制御部15には、電源電圧検出回路17からの検出値を基に、電源電圧に適したワイプ長を求めるワイプ長演算部23と、このワイプ長演算部23の出力値を基に、ガス遮断器の投入位置を演算する投入位置指令演算部22を設け(投入位置指令演算部22とワイプ長演算部23で接触距離制御手段を構成している)、投入指令演算部22の出力を基に、モータ制御部21におけるガス遮断器の投入位置を設定するようにしている。   Based on the detection value from the power supply voltage detection circuit 17, the control unit 15 determines the wipe length calculation unit 23 for obtaining a wipe length suitable for the power supply voltage, and the output value of the wipe length calculation unit 23. A closing position command calculation unit 22 for calculating the closing position of the gas circuit breaker is provided (a contact distance control means is constituted by the closing position command calculation unit 22 and the wipe length calculation unit 23). Based on this, the insertion position of the gas circuit breaker in the motor control unit 21 is set.

即ち、本実施例の制御部15は、リニアエンコーダ18から演算したリニアモータ10の可動子11の位相を基に、ドライブ回路部14からの駆動信号通りの電流をリニアモータ10に供給するための駆動信号を出力するモータ制御部21と、電源電圧検出回路17からの検出値を基に、リニアモータ10を駆動する電源電圧に適した固定電極3と可動電極4が投入状態から開離するまでの移動量であるワイプ長を求めるワイプ長演算部23と、このワイプ長演算部23に出力値を基に、遮断部30の投入位置を演算する投入位置指令演算部22とから成り、投入位置指令演算部22の出力値を基に、モータ制御部21における遮断部30の投入位置を設定するものである。   That is, the control unit 15 of the present embodiment is for supplying the linear motor 10 with a current according to the drive signal from the drive circuit unit 14 based on the phase of the mover 11 of the linear motor 10 calculated from the linear encoder 18. Until the fixed electrode 3 and the movable electrode 4 suitable for the power supply voltage for driving the linear motor 10 are released from the applied state based on the detected value from the motor control unit 21 that outputs the drive signal and the power supply voltage detection circuit 17. A wipe length calculation unit 23 for obtaining a wipe length that is a movement amount of the first and second positions, and a closing position command calculating unit 22 for calculating a closing position of the blocking unit 30 based on an output value of the wipe length calculating unit 23. Based on the output value of the command calculation unit 22, the closing position of the blocking unit 30 in the motor control unit 21 is set.

ワイプ長演算部23は、例えば、図5に示すように、電源電圧値の閾値Vth1を設定し、電源電圧が閾値Vth1を下回った場合、ワイプ長をワイプ長初期値W0からW1へ変更するマップ形式で演算する。マップにはヒステリシスを設けるのが望ましく、電源電圧が閾値Vth1より大きくなった場合は、閾値Vth1より大きい閾値Vth2を超えた時点で、ワイプ長をW1からW0へ戻す。電源電圧値の閾値Vth1は、動作シミュレーションや実機試験を用いて、余裕を持った値にするのが望ましい。また、閾値を設けて閾値の上下でワイプ長を設定するのではなく、電源電圧とワイプ長を1対1に設定する方法でもかまわない。   For example, as shown in FIG. 5, the wipe length calculation unit 23 sets a threshold value Vth1 of the power supply voltage value, and changes the wipe length from the initial wipe length value W0 to W1 when the power supply voltage falls below the threshold value Vth1. Operate in the form. It is desirable to provide hysteresis in the map. When the power supply voltage exceeds the threshold value Vth1, the wipe length is returned from W1 to W0 when the threshold value Vth2 greater than the threshold value Vth1 is exceeded. The threshold value Vth1 of the power supply voltage value is desirably set to a value having a margin by using an operation simulation or an actual machine test. Further, instead of providing a threshold value and setting the wipe length above and below the threshold value, a method of setting the power supply voltage and the wipe length one to one may be used.

一方、投入位置指令演算部22は、例えば、ワイプ長初期値W0における投入位置をゼロ(0)とし、ワイプ長演算部23の出力をWとすると、演算結果の投入位置XMAKEを数1のように演算する。 On the other hand, for example, when the insertion position at the wipe length initial value W0 is set to zero (0) and the output of the wipe length calculation unit 23 is set to W, the insertion position command calculation unit 22 calculates the input position X MAKE of the calculation result as Calculate as follows.

Figure 2016072064
Figure 2016072064

数1で演算した投入位置XMAKEを基に、モータ制御部21において、ガス遮断器の投入位置を決定し、遮断動作における初期位置と、投入動作における最終目的位置を数1の演算結果に置き換え、電源電圧にモータ駆動を実施することができる。 Based on the closing position X MAKE calculated in Equation 1, the motor control unit 21 determines the closing position of the gas circuit breaker, and replaces the initial position in the interruption operation and the final target position in the closing operation with the calculation result in Equation 1. The motor can be driven to the power supply voltage.

図6及び図7を用いて、上述した本実施例の構成による効果を説明する。   The effect of the configuration of the above-described embodiment will be described with reference to FIGS.

図6は、電源電圧Vdcが、初期電圧Vstの状態における遮断動作例を示したものである。   FIG. 6 shows an example of the shut-off operation when the power supply voltage Vdc is at the initial voltage Vst.

該図において、ガス遮断器への遮断指令が時間t0に入る前は、可動電極4の位置は、ワイプ長W0相当である位置ゼロにいる(図3参照)。ガス遮断器へ遮断指令が入ると共に、可動子11に接続する可動電極4の位置は、時間t1でワイプ長を抜ける位置X1に到達し、速度V1に達する。時間t1以降さらに加速し、時間t2では速度V2、位置X2に到達する。遮断速度は、位置X1からX2間の平均速度と定義しており、概略計算すると遮断速度は(V1+V2)/2と計算できる。   In this figure, before the interruption command to the gas circuit breaker enters time t0, the position of the movable electrode 4 is at a position zero corresponding to the wipe length W0 (see FIG. 3). A shut-off command is input to the gas circuit breaker, and the position of the movable electrode 4 connected to the mover 11 reaches the position X1 that passes through the wipe length at time t1 and reaches the speed V1. Further acceleration occurs after time t1, and at time t2, speed V2 and position X2 are reached. The shutoff speed is defined as an average speed between the positions X1 and X2, and when roughly calculated, the shutoff speed can be calculated as (V1 + V2) / 2.

図7は、電源電圧Vdcが閾値Vth1以下に位置している時の遮断動作例を示したものである。   FIG. 7 shows an example of a cutoff operation when the power supply voltage Vdc is below the threshold value Vth1.

該図において、ガス遮断器への遮断指令が時間t0に入る前は、可動電極4の位置はワイプ長W1に相当する位置X4に位置する(図3参照)。時間t0に遮断指令が入った後加速するが、図6と同じ推力を有する場合、ワイプ長を抜ける位置X1に至るまでの時間はt1より長いt1´まで時間がかかる。ただし、時間t1´における速度V1´は、加速距離が長いこと、つまり加速時間が長いことから速度V1より速くなる。時間t1´以降において、電源電圧不足により推力低下ため、位置X2に到達した時間t2´における速度V2´は、速度V2より低くなる。速度V2´が速度V2より低くても、位置X1における速度V1´が速度V1より高いことから、位置X1とX2間の平均速度は、図6と同等に維持される。   In this figure, before the interruption command to the gas circuit breaker enters time t0, the position of the movable electrode 4 is located at the position X4 corresponding to the wipe length W1 (see FIG. 3). Although acceleration is performed after a shut-off command is input at time t0, when the same thrust as in FIG. 6 is used, the time to reach the position X1 that passes through the wipe length takes t1 ′ longer than t1. However, the speed V1 ′ at time t1 ′ is faster than the speed V1 because the acceleration distance is long, that is, the acceleration time is long. After the time t1 ′, the thrust is reduced due to insufficient power supply voltage, so the speed V2 ′ at the time t2 ′ reaching the position X2 is lower than the speed V2. Even when the speed V2 ′ is lower than the speed V2, the speed V1 ′ at the position X1 is higher than the speed V1, so that the average speed between the positions X1 and X2 is maintained equal to that in FIG.

このように本実施例の構成を用いることで、ガス遮断器の操作器にリニアモータを使用した場合における電源電圧低下時の推力不足の状態に置いても、遮断速度を維持できるので、例えば、遮断器が設置される変電所等において、モータ駆動電源への充電が断たれた停電状態でも遮断動作を複数回実施することが可能となる。   In this way, by using the configuration of the present embodiment, even when the linear motor is used for the operation device of the gas circuit breaker, even when the power supply voltage is lowered, the interruption speed can be maintained, so that, for example, In a substation or the like where a circuit breaker is installed, it is possible to perform a circuit breaking operation a plurality of times even in a power failure state in which charging to the motor drive power supply is cut off.

更に、電源電圧低下時においても遮断速度を維持できることから、電動モータ駆動源にコンデンサ類を使用した場合、コンデンサ容量を低減し、低コスト化することが可能となる。リニアモータ等の電動モータ駆動源に電池を使用した場合、電源電圧が想定より低下した時でも遮断性能を維持できることから、電池電圧の異常低下時においての遮断器能保護機能としても有効である。   Furthermore, since the shutoff speed can be maintained even when the power supply voltage is lowered, when capacitors are used as the electric motor drive source, the capacitor capacity can be reduced and the cost can be reduced. When a battery is used as a drive source for an electric motor such as a linear motor, the breaking performance can be maintained even when the power supply voltage is lower than expected. Therefore, it is effective as a circuit breaker function protection function when the battery voltage is abnormally lowered.

このような本実施例によれば、電源電圧を基に、適切な固定電極と可動電極の接触距離を求めることで、つまり電源電圧低下時は、固定電極と可動電極の接触距離を延長することで、遮断動作時の助走距離が長くなり、遮断速度を要求する区間の初期速度が上昇し、区間最後の速度が低減しても、区間の平均速度を維持することができる。   According to the present embodiment, the contact distance between the fixed electrode and the movable electrode is obtained based on the power supply voltage, that is, when the power supply voltage is lowered, the contact distance between the fixed electrode and the movable electrode is extended. Thus, the average speed of the section can be maintained even if the approaching distance during the blocking operation is increased, the initial speed of the section requiring the blocking speed is increased, and the final speed of the section is decreased.

従って、電源電圧低下時の遮断性能を維持することが可能になると共に、電源にキャパシタ電源を適用した場合のキャパシタ容量を低減、つまり、ガス遮断器のサイズ等を増大させることなく、ガス遮断器の遮断速度を維持することができる。   Therefore, it becomes possible to maintain the shut-off performance when the power supply voltage is lowered, and reduce the capacitor capacity when the capacitor power source is applied to the power source, that is, without increasing the size or the like of the gas circuit breaker. It is possible to maintain the shut-off speed.

次に、本発明の実施例2について、図8及び図9を用いて説明する。図8は、図4におけるモータ制御部21について、本実施例における内部構成例について示している。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows an internal configuration example of the present embodiment with respect to the motor control unit 21 in FIG.

図8に示す如く、モータ制御部21は、位置指令演算部21a、位置制御演算部21b、速度指令制限部21c、速度制御演算部21d及び本実施例の特徴である速度上限演算部21eから構成されている。   As shown in FIG. 8, the motor control unit 21 includes a position command calculating unit 21a, a position control calculating unit 21b, a speed command limiting unit 21c, a speed control calculating unit 21d, and a speed upper limit calculating unit 21e which is a feature of this embodiment. Has been.

位置指令演算部21aは、投入位置指令を基にガス遮断器の投入位置を演算すると共に、動作指令における投入または遮断指令に基づいて、位置指令X*を出力する機能を有する。また、位置制御演算部21bは、位置指令X*と、リニアエンコーダ18(図1及び図2参照)からの信号を基に演算される位置フィードバック値X^を基に、第1の速度指令V**を演算出力する。なお、位置制御演算部21bの具体的構成は、位置指令X*と位置フィードバック値X^の偏差を基に速度指令を演算するフィードバック制御または位置指令X*から第1の速度指令V**を演算するフィードフォワード制御で構成してもかまわない。また、フィードフォワード制御とフィードバック制御を組み合わせた制御構成でもかまわない。 The position command calculation unit 21a has a function of calculating the closing position of the gas circuit breaker based on the closing position command and outputting a position command X * based on the closing or blocking command in the operation command. Further, the position control calculation unit 21b uses the first speed command V * based on the position command X * and the position feedback value X ^ calculated based on the signal from the linear encoder 18 (see FIGS. 1 and 2). Calculate and output ** . The specific configuration of the position control calculation unit 21b is that the first speed command V ** is calculated from the feedback control or position command X * that calculates the speed command based on the deviation between the position command X * and the position feedback value X ^. You may comprise by the feedforward control to calculate. Further, a control configuration combining feedforward control and feedback control may be used.

速度指令制限部21cは、速度上限演算部21eが出力する速度上限Vmaxを上限値とするリミット演算部である。第1の速度指令V**が速度上限Vmaxを上回っているときは、第2の速度指令V*を速度上限Vmaxとして出力すると共に、第1の速度指令V**が速度上限Vmaxを下回っているときは、第1の速度指令V**を第2の速度指令V*として出力する。 Speed command limiting section 21c is a limit calculating portion to the upper limit speed limit V max output by the speed upper computing unit 21e. When the first speed command V ** exceeds the velocity limit V max, and outputs the second speed command V * as the speed limit V max, the first speed command V ** speed limit V max Is less than the first speed command V ** is output as the second speed command V * .

速度制御演算部21dは、第2の速度指令V*とリニアエンコーダ18からの信号を基に演算される速度フィードバック値V^を基に、ドライブ回路14の駆動信号であるモータ駆動指令を出力する構成となっている。速度制御演算部21d内の構成は、既に公知の制御構成であり、本実施例での詳細な説明を省く。 The speed control calculation unit 21d outputs a motor drive command that is a drive signal of the drive circuit 14 based on the speed feedback value V ^ calculated based on the second speed command V * and the signal from the linear encoder 18. It has a configuration. The configuration in the speed control calculation unit 21d is a known control configuration, and detailed description thereof in this embodiment is omitted.

本実施例の特徴である速度上限演算部21eにおける演算方法について、本実施例における動作波形例である図9を用いて説明する。   A calculation method in the speed upper limit calculation unit 21e, which is a feature of the present embodiment, will be described with reference to FIG. 9 which is an example of operation waveforms in the present embodiment.

図9は、実施例1と同様、電源電圧Vdcが閾値Vth1を下回り、ワイプ長がW0からW1に変更され、投入位置XMAKEとしてガス遮断器が位置X4に位置しているときを前提とする。 FIG. 9 is based on the assumption that the power supply voltage Vdc is lower than the threshold value Vth1, the wipe length is changed from W0 to W1, and the gas circuit breaker is located at the position X4 as the closing position X MAKE, as in the first embodiment. .

ガス遮断器への遮断指令に従い、リニアモータ10が駆動開始するt0の時点では、速度上限値Vmaxとして初期値である速度V2を出力する。速度V2は、投入位置が位置0に設定されているときの数値とする。時間t11´でリニアモータ10が位置X1に到達し、このときのモータ速度V11´が得られた時、速度上限演算部21eは、予め設定されている位置X1とX2間の目標遮断速度Vave *値を基に、位置X2における速度目標値V12´を演算し、速度上限値Vmaxとして演算出力する。速度目標値V12´の演算式は、例えば数2を使用する。 According cutoff command to the gas circuit breaker, the linear motor 10 at the time of t0 to start driving, and outputs a speed V2 which is the initial value as the speed upper limit V max. The speed V2 is a numerical value when the input position is set to the position 0. When the linear motor 10 reaches the position X1 at time t11 ′ and the motor speed V11 ′ at this time is obtained, the speed upper limit calculation unit 21e sets the target cutoff speed V ave between the preset positions X1 and X2. * value based on, it calculates the speed target value V12' at position X2, and calculates the output as a speed upper limit V max. For example, Formula 2 is used as an arithmetic expression for the speed target value V12 ′.

Figure 2016072064
Figure 2016072064

上述したように、速度上限値Vmaxとして、位置X2における速度目標値V12´が速度上限演算部21eから出力されると、速度指令演算部21cの出力値である第2の速度指令V*の上限値となることから、第1の速度指令V**が速度目標値V12´より大きくても、第2の速度指令V*は速度目標値V12´と等しくなる。その結果、速度制御演算部21dは、モータ速度がV12´を超えることが無いようにリニアモータ10を制御する。 As described above, as the speed upper limit V max, the speed target value V12' at position X2 has the output from the speed limit computing unit 21e, the second is the output value of the speed command calculating unit 21c of the speed command V * of Since this is the upper limit value, even if the first speed command V ** is greater than the speed target value V12 ′, the second speed command V * is equal to the speed target value V12 ′. As a result, the speed control calculation unit 21d controls the linear motor 10 so that the motor speed does not exceed V12 ′.

速度上限演算部21eの出力が速度V2から位置X2における速度目標値V12´に変更され、図9のように、位置X2における速度目標値V12´値が速度V2より小さい場合は、位置X1におけるモータ速度V11´が想定より速かったので、位置X2での速度をV2より低い位置X2における速度目標値V12´まで加速すれば、目標平均速度Vave *を実現できる。 When the output of the speed upper limit calculation unit 21e is changed from the speed V2 to the speed target value V12 ′ at the position X2, and the speed target value V12 ′ value at the position X2 is smaller than the speed V2 as shown in FIG. 9, the motor at the position X1 Since the speed V11 ′ is faster than expected, the target average speed V ave * can be realized by accelerating the speed at the position X2 to the speed target value V12 ′ at the position X2 lower than V2.

従って、位置X2の速度をV2へ加速させる場合と比較すると、モータ加速に必要な推力と消費エネルギーを縮小可能であり、電源電圧低下を最低限に抑えられる効果がある。   Therefore, as compared with the case where the speed of the position X2 is accelerated to V2, the thrust and energy consumption required for motor acceleration can be reduced, and the power supply voltage drop can be minimized.

図9は、投入位置XMAKEが位置X4にある例を示したが、遮断動作を位置0からスタートして、位置X1に到達した時に逐次位置X2における速度目標値を演算し、モータ速度上限値Vmaxを変更することで、目標遮断速度Vave *を実現するための適切な速度指令値を速度制御部に入力することが可能になり、電源電圧およびモータ電流に余裕がある限り安定して遮断速度を実現できる。 FIG. 9 shows an example in which the closing position X MAKE is at the position X4. However, when the blocking operation is started from the position 0 and the position X1 is reached, the speed target value at the position X2 is sequentially calculated to obtain the motor speed upper limit value. By changing V max , it becomes possible to input an appropriate speed command value for realizing the target cutoff speed V ave * to the speed control unit, so that the power supply voltage and the motor current are stable as long as there is a margin. Cut-off speed can be realized.

このような本実施例の構成であっても、実施例1と同様な効果を得ることができる。   Even with this configuration of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、さまざまな変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。実施例の構成の一部について、構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. It is possible to add, delete, and replace the configuration of a part of the configuration of the embodiment.

1…密閉金属容器、2…絶縁支持スペーサ、3…固定電極、4…可動電極、5…ノズル、6…シリンダ、7…絶縁支持筒、8…高電圧導体、9…絶縁ロッド、10…リニアモータ、11…可動子、12…密封端子、13…操作器ケース、14…ドライブ回路、15…制御部、16…電源部、17…電源電圧検出回路、18…リニアエンコーダ、21…モータ制御部、21a…位置指令演算部、21b…位置制御演算部、21c…速度指令制限部、21d…速度制御演算部、21e…速度上限演算部、22…投入位置指令演算部、23…ワイプ長演算部、30…遮断部、31…操作部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sealed metal container, 2 ... Insulation support spacer, 3 ... Fixed electrode, 4 ... Movable electrode, 5 ... Nozzle, 6 ... Cylinder, 7 ... Insulation support cylinder, 8 ... High voltage conductor, 9 ... Insulation rod, 10 ... Linear Motor 11, movable element 12, sealing terminal 13, operating case 14, drive circuit 15, control unit 16, power supply unit 17, power supply voltage detection circuit 18, linear encoder 21, motor control unit 21a ... Position command calculating unit, 21b ... Position control calculating unit, 21c ... Speed command limiting unit, 21d ... Speed control calculating unit, 21e ... Speed upper limit calculating unit, 22 ... Feeding position command calculating unit, 23 ... Wipe length calculating unit , 30: blocking unit, 31: operation unit

Claims (11)

固定電極及び該固定電極に対して接触または開離する可動電極から成る遮断部と、前記可動電極を駆動する操作器とを備え、前記固定電極に対して前記可動電極が所定の接触距離をもって接触する構造であって、
前記操作器が電動モータで構成され、かつ、前記電動モータを駆動する電源電圧を基に、前記接触距離を制御する接触距離制御手段を備えていることを特徴とする開閉装置。
A blocking portion including a fixed electrode and a movable electrode that contacts or separates from the fixed electrode, and an operating device that drives the movable electrode, and the movable electrode contacts the fixed electrode at a predetermined contact distance. A structure to
An opening / closing apparatus comprising: a contact distance control means for controlling the contact distance based on a power supply voltage for driving the electric motor, wherein the operating device is constituted by an electric motor.
請求項1に記載の開閉装置において、
前記電動モータを駆動する電源電圧を検出する電源電圧検出手段を備え、該電源電圧検出手段で検出された前記電動モータを駆動する電源電圧の検出値が予め設定された閾値より低下した時に、前記接触距離を延長する制御を前記接触距離制御手段で行うことを特徴とする開閉装置。
The switchgear according to claim 1,
Power supply voltage detection means for detecting a power supply voltage for driving the electric motor, and when the detected value of the power supply voltage for driving the electric motor detected by the power supply voltage detection means falls below a preset threshold, An opening / closing device characterized in that control for extending the contact distance is performed by the contact distance control means.
請求項2に記載の開閉装置において、
前記電動モータがリニアモータで構成され、該リニアモータに供給される電圧、電流及び/又は位相を制御する制御部と、該制御部からの駆動信号を受けて、該駆動信号通りの電流を前記リニアモータに供給するドライブ回路部と、該ドライブ回路部の電源である電源部と、前記リニアモータに併設され、該リニアモータの可動子の位置を読み取り前記制御部へ送信するリニアエンコーダとを備え、前記電源電圧検出手段で前記電源部の電圧を検出し、その検出した前記電源部の電圧を前記制御部へ出力することを特徴とする開閉装置。
The switchgear according to claim 2, wherein
The electric motor is composed of a linear motor, receives a drive signal from the control unit that controls the voltage, current, and / or phase supplied to the linear motor, and converts the current according to the drive signal to the current. A drive circuit unit that supplies the linear motor; a power source unit that is a power source of the drive circuit unit; and a linear encoder that is attached to the linear motor and reads the position of the mover of the linear motor and transmits the position to the control unit. The power supply voltage detecting means detects the voltage of the power supply unit, and outputs the detected voltage of the power supply unit to the control unit.
請求項3に記載の開閉装置において、
前記制御部は、前記リニアエンコーダから演算した前記リニアモータの可動子の位相を基に、前記ドライブ回路部からの駆動信号通りの電流を前記リニアモータに供給するための駆動信号を出力するモータ制御部と、前記電源電圧検出手段からの検出値を基に、前記リニアモータを駆動する電源電圧に適した前記固定電極と可動電極が投入状態から開離するまでの移動量であるワイプ長を求めるワイプ長演算部と、該ワイプ長演算部に出力値を基に、前記遮断部の投入位置を演算する投入位置指令演算部とから成り、前記投入位置指令演算部の出力値を基に、前記モータ制御部における前記遮断部の投入位置を設定することを特徴とする開閉装置。
The switchgear according to claim 3, wherein
The control unit outputs a drive signal for supplying a current according to the drive signal from the drive circuit unit to the linear motor based on the phase of the mover of the linear motor calculated from the linear encoder. And a wipe length that is a movement amount until the fixed electrode and the movable electrode that are suitable for the power supply voltage for driving the linear motor are released from the applied state based on the detected value from the power supply voltage detecting means The wipe length calculation unit comprises a wipe position calculation unit that calculates an input position of the blocking unit based on an output value of the wipe length calculation unit, and based on an output value of the input position command calculation unit, An opening / closing device that sets a closing position of the blocking unit in a motor control unit.
請求項4に記載の開閉装置において、
前記ワイプ長演算部は、前記リニアモータを駆動する電源電圧の閾値(Vth1)を予め設定し、かつ、前記電源電圧が予め設定した閾値(Vth1)を下回った場合は、前記ワイプ長をワイプ長初期値(W0)からそれより大きいワイプ長(W1)へ変更すると共に、前記電源電圧が予め設定した閾値(Vth1)より大きくなった場合は、予め設定した閾値(Vth1)より大きい閾値(Vth2)を超えた時点で、ワイプ長を前記W1から前記W0へ戻すことを特徴とする開閉装置。
The switchgear according to claim 4, wherein
The wipe length calculator sets a power supply voltage threshold (Vth1) for driving the linear motor in advance, and if the power supply voltage falls below a preset threshold (Vth1), the wipe length is set to the wipe length. When the power supply voltage is changed from the initial value (W0) to a larger wipe length (W1) and the power supply voltage becomes larger than the preset threshold value (Vth1), the threshold value (Vth2) larger than the preset threshold value (Vth1). An opening / closing device that returns the wipe length from W1 to W0 when the value exceeds W.
請求項4に記載の開閉装置において、
前記投入位置指令演算部は、ワイプ長初期値(W0)における投入位置をゼロ(0)とし、前記ワイプ長演算部の出力ワイプ長を(W)とすると、演算結果の投入位置XMAKEを下記の数1のように演算し、この数1で演算した投入位置XMAKEを基に、前記モータ制御部において前記遮断部の投入位置を決定し、遮断動作における初期位置と投入動作における最終目的位置を数1の演算結果に置き換えて、前記リニアモータを駆動することを特徴とする開閉装置。
Figure 2016072064
The switchgear according to claim 4, wherein
The closing position command computing section the on position in the wipe length initial value (W0) to zero (0), when the output wipe length of the wipe length calculator and (W), the following the loading position X MAKE calculation result The motor control unit determines the closing position of the shut-off portion based on the closing position X MAKE calculated by the formula 1, and calculates the initial position in the closing operation and the final target position in the closing operation. An opening / closing device, wherein the linear motor is driven by substituting the calculation result of Equation (1).
Figure 2016072064
請求項4に記載の開閉装置において、
前記モータ制御部は、前記投入位置指令演算部からの投入位置指令を基に前記遮断部の投入位置の位置演算を行うと共に、動作指令における投入または遮断指令に基づいて位置指令(X*)を出力する位置指令演算部と、該位置指令演算部から出力される位置指令(X*)と前記リニアエンコーダからの信号を基に演算される位置フィードバック値(X^)を基に、第1の速度指令(V**)を演算出力する位置制御演算部と、該位置制御演算部の第1の速度指令(V**)が速度上限(Vmax)を上回っているときは、第2の速度指令(V*)を速度上限(Vmax)として出力すると共に、前記第1の速度指令(V**)が速度上限(Vmax)を下回っているときは、前記第1の速度指令(V**)を第2の速度指令(V*)として出力する速度指令制限部と、前記第2の速度指令(V*)と前記リニアエンコーダからの信号を基に演算される速度フィードバック値(V^)を基に、前記ドライブ回路の駆動信号であるモータ駆動指令を出力する速度制御演算部と、前記リニアモータが位置(X1)に到達し、この時のリニアモータの速度(V11´)が得られた時、予め設定されている前記可動電極の2つの位置(X1とX2)間の目標遮断速度(Vave *)値を基に、前記可動電極の位置(X2)における速度目標値(V12´)を演算し、速度上限値(Vmax)として演算出力する速度上限演算部とから成ることを特徴とする開閉装置。
The switchgear according to claim 4, wherein
The motor control unit performs a position calculation of the closing position of the blocking unit based on a closing position command from the closing position command calculating unit, and outputs a position command (X * ) based on the closing or blocking command in the operation command. Based on the position command calculation unit to be output, the position command (X * ) output from the position command calculation unit, and the position feedback value (X ^) calculated based on the signal from the linear encoder, When the position control calculation unit that calculates and outputs the speed command (V ** ) and the first speed command (V ** ) of the position control calculation unit exceeds the speed upper limit (V max ), the second The speed command (V * ) is output as a speed upper limit (V max ), and when the first speed command (V ** ) is lower than the speed upper limit (V max ), the first speed command ( V ** ) as the second speed command (V * ) A drive signal for the drive circuit based on a speed feedback limit (V ^) calculated on the basis of a speed command limiter to be applied, a second speed command (V * ) and a signal from the linear encoder When the linear motor reaches the position (X1) and the speed (V11 ′) of the linear motor at this time is obtained, the speed control calculation unit that outputs a motor drive command and the previously set movable electrode Based on the target breaking speed (V ave * ) value between the two positions (X1 and X2), the speed target value (V12 ′) at the position (X2) of the movable electrode is calculated, and the speed upper limit value (V max ) And a speed upper limit calculation unit for calculating and outputting as a switching device.
請求項7に記載の開閉装置において、
前記位置制御演算部は、前記位置指令(X*)と前記位置フィードバック値(X^)の偏差を基に速度指令を演算するフィードバック制御、または前記位置指令(X*)から前記第1の速度指令(V**)を演算するフィードフォワード制御で構成されていることを特徴とする開閉装置。
The switchgear according to claim 7,
The position control calculation unit is a feedback control that calculates a speed command based on a deviation between the position command (X * ) and the position feedback value (X ^), or the first speed from the position command (X * ). An opening / closing device comprising feedforward control for calculating a command (V ** ).
請求項3乃至8のいずれか1項に記載の開閉装置において、
前記リニアエンコーダは、前記リニアモータの可動子に貼り付けられたリニアスケールから位置信号を読み取り、この位置信号を前記制御部へ送信することを特徴とする開閉装置。
The switchgear according to any one of claims 3 to 8,
The linear encoder reads a position signal from a linear scale attached to a mover of the linear motor, and transmits the position signal to the control unit.
請求項3乃至9のいずれか1項に記載の開閉装置において、
前記電源部は、キャパシタ電源で構成されていることを特徴とする開閉装置。
The switchgear according to any one of claims 3 to 9,
The power supply unit is configured by a capacitor power supply.
請求項10に記載の開閉装置において、
前記キャパシタ電源は、電界コンデンサ或いはフィルムコンデンサから成ることを特徴とする開閉装置。
The switchgear according to claim 10,
The switch power supply is characterized in that the capacitor power source comprises an electric field capacitor or a film capacitor.
JP2014199705A 2014-09-30 2014-09-30 Switchgear Active JP6375197B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014199705A JP6375197B2 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Switchgear
PCT/JP2015/070092 WO2016051919A1 (en) 2014-09-30 2015-07-14 Switching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014199705A JP6375197B2 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Switchgear

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016072064A true JP2016072064A (en) 2016-05-09
JP6375197B2 JP6375197B2 (en) 2018-08-15

Family

ID=55629971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014199705A Active JP6375197B2 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Switchgear

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6375197B2 (en)
WO (1) WO2016051919A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58100324A (en) * 1981-12-10 1983-06-15 株式会社東芝 Method of driving switching device
JPH0589755A (en) * 1991-09-26 1993-04-09 Toshiba Corp Compressed gas breaker
JP2003308751A (en) * 2002-04-17 2003-10-31 Hitachi Ltd Device for monitoring operating characteristic of switch
WO2007108092A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Status monitoring device for switch

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58100324A (en) * 1981-12-10 1983-06-15 株式会社東芝 Method of driving switching device
JPH0589755A (en) * 1991-09-26 1993-04-09 Toshiba Corp Compressed gas breaker
JP2003308751A (en) * 2002-04-17 2003-10-31 Hitachi Ltd Device for monitoring operating characteristic of switch
WO2007108092A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Status monitoring device for switch

Also Published As

Publication number Publication date
JP6375197B2 (en) 2018-08-15
WO2016051919A1 (en) 2016-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6053173B2 (en) Switchgear
JP6012713B2 (en) Circuit breaker and circuit breaker operating method
KR101513600B1 (en) Gas circuit breaker having shunt capacitor
EP3451355A1 (en) Motor-driven vacuum circuit breaker
JP6182048B2 (en) DC circuit breaker
CN109643618B (en) Device and method for switching medium and/or high voltages with specific drive characteristics
JP6375197B2 (en) Switchgear
JP2017004708A (en) Control method for power switchgear
US7652221B2 (en) Contact drive arrangement
Koepf et al. Breaking performance of protection devices for automotive dc powertrains with a voltage of 450 V
JP2015056249A (en) Circuit breaker
WO2015121959A1 (en) Switchgear and method for diagnosing operation state of same
JP6122127B2 (en) Opening and closing device and opening and closing method thereof
JP6284827B2 (en) Switch
CN105140065B (en) Opening and closing device
CN202712082U (en) High-voltage breaker
CN202260228U (en) High voltage switch equipment with gas insulation
CN104282481A (en) High-voltage direct current vacuum circuit breaker based on intermediate frequency transfer current
KR102329787B1 (en) Automatic load transfer switch
Qi et al. Research on integrated design of vacuum switch based on permanent magnetic actuator for hybrid DC contactor
US9282664B2 (en) Switching installation with pressure controlled short-circuit device
JP6186432B2 (en) Operation method of puffer type gas circuit breaker
JP2016115504A (en) Gas circuit breaker
CN202529845U (en) Sulfur hexafluoride (SF6) gas recovery control device
CN204117942U (en) Novel load switch

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171121

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180508

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180521

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180717

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180723

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6375197

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150