JP2022064383A - Vacuum circuit breaker - Google Patents
Vacuum circuit breaker Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022064383A JP2022064383A JP2020172975A JP2020172975A JP2022064383A JP 2022064383 A JP2022064383 A JP 2022064383A JP 2020172975 A JP2020172975 A JP 2020172975A JP 2020172975 A JP2020172975 A JP 2020172975A JP 2022064383 A JP2022064383 A JP 2022064383A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reed switch
- state
- circuit
- permanent magnet
- magnetic flux
- 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
Links
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 claims abstract description 91
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 88
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 41
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 230000008859 change Effects 0.000 description 19
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 9
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
- H01H33/38—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electromagnet
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Description
本発明は、スイッチギヤ(以下、開閉装置)の構成部品である真空遮断器に関し、特に、投入状態を維持する投入ラッチ用永久磁石(以下、永久磁石)の投入保持力(以下、保持力)の減少を検出する真空遮断器に関する。 The present invention relates to a vacuum circuit breaker which is a component of a switchgear (hereinafter, switchgear), and in particular, a closing force (hereinafter, holding force) of a permanent magnet for a closing latch (hereinafter, permanent magnet) that maintains a closing state. Regarding a vacuum circuit breaker that detects a decrease in the number of magnets.
こうした技術分野における背景技術として、特許第6400229号特許公報(特許文献1)がある。 As a background technique in such a technical field, there is Patent No. 6400229 (Patent Document 1).
特許文献1には、開閉器や遮断器の開閉操作に使用し、支柱に発生する磁束の変化を測定する磁束変化測定手段を有する電磁式可動装置が記載されている。そして、磁束変化測定手段は、永久磁石により発生し、可動鉄心と支柱と固定鉄心とを経由して永久磁石に戻る閉鎖磁路の磁束と、駆動用コイルにより発生し、支柱と固定鉄心とを経由して可動鉄心に戻る閉鎖磁路の磁束と、の変化を測定することが記載されている。 Patent Document 1 describes an electromagnetic movable device used for opening / closing an switch or a circuit breaker and having a magnetic flux change measuring means for measuring a change in a magnetic flux generated in a support column. Then, the magnetic flux change measuring means generates the magnetic flux of the closed magnetic path generated by the permanent magnet and returns to the permanent magnet via the movable iron core, the column and the fixed iron core, and the magnetic flux of the closed magnetic path generated by the driving coil to generate the column and the fixed iron core. It is described to measure the change in the magnetic flux of the closed magnetic path that returns to the movable iron core via.
特許文献1には、磁束の変化を測定する磁束変化測定手段を有する電磁式可動装置(操作機構部)が記載されている。そして、特許文献1に記載する操作機構部は、測定される磁束の変化から、永久磁石の保持力を計算する。 Patent Document 1 describes an electromagnetic movable device (operation mechanism unit) having a magnetic flux change measuring means for measuring a change in magnetic flux. Then, the operation mechanism unit described in Patent Document 1 calculates the holding force of the permanent magnet from the change in the measured magnetic flux.
しかし、特許文献1には、簡便な構成で、永久磁石の保持力の減少を検出する真空遮断器は記載されていない。 However, Patent Document 1 does not describe a vacuum breaker that detects a decrease in the holding force of a permanent magnet with a simple configuration.
そこで、本発明は、簡便な構成で、永久磁石の保持力の減少を検出する真空遮断器を提供する。 Therefore, the present invention provides a vacuum breaker that detects a decrease in the holding force of a permanent magnet with a simple configuration.
上記した課題を解決するため、本発明の真空遮断器は、真空バルブを開閉操作する操作機構を有し、操作機構は、永久磁石を有する電磁石部と、真空バルブを開極する遮断ばねと、これらの軸上に設置される駆動ロッドと、電磁石部の漏れ磁束を検出し、永久磁石の保持力の減少を検出し、電磁石部の近傍に設置され、第1の値で、切り状態から入り状態に遷移し、第1の値よりも小さい第2の値で、入り状態から切り状態に遷移するリードスイッチと、リードスイッチを磁化するコイル巻線と、を有するリードスイッチアセンブリと、有し、コイル巻線は、コイル巻線に電流を流通するバイアス用コイル投入回路に接続され、バイアス用コイル投入回路は、電磁石部に電流を流通する開閉器投入操作回路と、電気的又は磁気的に結合されることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the vacuum breaker of the present invention has an operating mechanism for opening and closing the vacuum valve, and the operating mechanism includes an electromagnet portion having a permanent magnet, a breaking spring for opening the vacuum valve, and the like. The drive rod installed on these shafts and the leakage magnetic flux of the electromagnet part are detected, the decrease in the holding force of the permanent magnet is detected, and the drive rod is installed near the electromagnet part. A reed switch assembly having a reed switch that transitions to a state and transitions from an on state to an off state at a second value smaller than the first value, and a coil winding that magnetizes the reed switch. The coil winding is connected to a bias coil input circuit that circulates current in the coil winding, and the bias coil input circuit is electrically or magnetically coupled to a switch input operation circuit that circulates current in the electromagnet section. It is characterized by being done.
本発明によれば、簡便な構成で、永久磁石の保持力の減少を検出する真空遮断器を提供する。 According to the present invention, there is provided a vacuum breaker that detects a decrease in the holding force of a permanent magnet with a simple configuration.
なお、上記した以外の課題、構成及び効果については、下記する実施例の説明により、明らかにされる。 Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the explanation of the following examples.
以下、本発明の実施例を、図面を使用し、説明する。なお、実質的に同一又は類似の構成には、同一の符号を付し、説明が重複する場合には、その説明を省略する場合がある。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, substantially the same or similar configurations are designated by the same reference numerals, and if the explanations are duplicated, the description may be omitted.
先ず、実施例1に記載する開閉装置150を説明する。
First, the
図1は、実施例1に記載する開閉装置150を説明する説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the
開閉装置150は、複数の機器が設置される計測器室152と、真空遮断器156が設置される遮断器室154と、配線用ケーブル161が設置されるケーブル室151と、母線162が設置される母線室163と、を有する。
The
なお、計測器室152は、真空遮断器156を開閉制御する制御部223と、真空遮断器156の状態を蓄積し、その状態を比較する蓄積・比較部221と、真空遮断器156の状態を表示する異常状態表示部222と、を有する。
The
また、ケーブル線155や母線162は、遮断器室154と計測器室152との間を連結する電力線である。
Further, the cable line 155 and the
次に、実施例1に記載する真空遮断器156を説明する。
Next, the
図2は、実施例1に記載する真空遮断器156を説明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the
真空遮断器156は、図中左側に示す主回路開閉部1と、図中右側に示す操作機構部2と、図中下側に示すリンク機構部3と、有する。
The
主回路開閉部1は、固定側導体133と、開閉自在の一対の接点である固定接点7及び可動接点8を有する真空バルブ9と、可動側導体134と、可動接点8と可動側導体134とを電気的に接続するフレキシブル導体135と、可動接点8に固定接点7に対して接触荷重を加えるワイプばね59と、可動接点8とワイプばね59とを電気的に絶縁する絶縁ロッド114と、ワイプばね59を押し上げるレバー接続金具136と、を有する。
The main circuit opening / closing portion 1 includes a
そして、主回路開閉部1は、これらを操作機構部2やリンク機構部3から、電気的に絶縁する絶縁フレーム130を有する。また、主回路開閉部1は、固定側導体133に接続され、母線162に接続する断路部131と、可動側導体134に接続され、配線用ケーブル161に接続する断路部132と、を有する。
The main circuit opening / closing unit 1 has an
操作機構部2は、真空バルブ9を開閉操作する操作機構を有し、操作機構は、永久磁石304を有する電磁石部14と、真空バルブ9を開極(固定接点7と可動接点8とを開極)する遮断ばね60と、これらの軸上に設置される駆動ロッド19と、永久磁石304の保持力の減少を検出するリードスイッチアセンブリ301と、有する。そして、操作機構部2は、これらを覆うケース10を有する。また、操作機構部2は、真空バルブ9の開極状態又は閉極状態を検出する補助接点20を有する。
The
なお、リードスイッチアセンブリ301は、電磁石部14の漏れ磁束を検出し、永久磁石304の保持力の減少を検出する。これにより、永久磁石304の減磁を、つまり、永久磁石304の保持力の減少を、判定する。
The
リンク機構部3は、操作機構と真空バルブ9とを連動させるリンク機構を有し、リンク機構は、ケース11に軸受されたシャフト5と、一端がシャフト5に固定され、他端がレバー接続金具136に連結される第1のレバーと、一端がシャフト5に固定され、他端が駆動ロッド19に連結される第2のレバーと、を有する。そして、リンク機構部3は、これらを覆うケース11を有する。
The link mechanism portion 3 has a link mechanism that links the operation mechanism and the
つまり、真空遮断器156は、主回路開閉部1及び操作機構部2が、リンク機構部3を介して連結される。なお、絶縁フレーム130は、ケース10又は/及びケース11に固定される。
That is, in the
また、実施例1に記載する真空遮断器156は、一相遮断器であるが、三相遮断器であってもよい。三相遮断器の場合は、図2の奥行き方向に、主回路開閉部1が3つ並べて設置される。
The
次に、実施例1に記載する操作機構部2を説明する。
Next, the
図3は、実施例1に記載する操作機構部2を説明する斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view illustrating the
リードスイッチアセンブリ301は、ケース10の内部であって、電磁石部14の近傍(電磁石部14の漏れ磁束を検出することができる位置)に設置される。特に、実施例1では、リードスイッチアセンブリ301は、電磁石部14を固定するボルト300に設置される。また、リードスイッチアセンブリ301は、電磁石部14の外側に、設置される。これにより、リードスイッチアセンブリ301を、既に稼働している真空遮断器156にも、後付けにより、設置することができ、永久磁石304の保持力の減少を検出することができる。
The
次に、実施例1に記載するリードスイッチアセンブリ301を説明する。
Next, the
図4は、実施例1に記載するリードスイッチアセンブリ301を説明する斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view illustrating the
リードスイッチアセンブリ301は、リードスイッチ310と、リードスイッチ用投入コイル313と、スナップフィット部315が形成され、非磁性材からなるハウジング314と、を有する。そして、リードスイッチ用投入コイル313は、コイル巻線311と、コイル巻線311が周囲に設置される筒状部材であるボビン312と、を有する。
The
リードスイッチ310は、例えば、ガラス管と、ガラス管の内部に、所定の間隔で対向する、2本の磁性リードを有する2枚の板状磁性体と、ガラス管の内部に封入される窒素ガスのような不活性ガスと、を有する。
The
なお、リードスイッチ310は、磁性リードの軸方向の磁束が、所定の値(第1の値)以上になると、磁性リードが磁化(励磁)され、2枚の板状磁性体が吸着する。また、リードスイッチ310は、磁性リードの軸方向の磁束が、所定の値(リードスイッチ310のヒステリシスにより、第1の値よりも小さい第2の値)以下になると、磁性リードの弾性により、2枚の板状磁性体が脱離する。
In the
実施例1では、磁性リードに接続される信号線により、2枚の板状磁性体の吸着状態(入り状態)又は脱離状態(切り状態)を検出する。 In the first embodiment, the adsorption state (entering state) or the detaching state (cutting state) of the two plate-shaped magnetic materials is detected by the signal line connected to the magnetic lead.
リードスイッチ310は、磁化されることにより、第1の値(磁束密度レベル)で、切り状態から入り状態に遷移し、そのヒステリシスにより、第1の値よりも小さい第2の値(磁束密度レベル)で、入り状態から切り状態に遷移する。
By being magnetized, the
また、リードスイッチ用投入コイル313は、ハウジング314の内部であって、磁性リードの軸方向、つまり、リードスイッチ310の軸方向が、上下方向になるように、設置される。これにより、電磁石部14の漏れ磁束が、磁性リード、つまり、リードスイッチ310を磁化する。
Further, the reed
リードスイッチ310は、リードスイッチ用投入コイル313の内部(ボビン312の内部)に設置される。リードスイッチ用投入コイル313は、コイル巻線311に接続される電流線により、コイル巻線311に電流を流通し、磁性リードの軸方向の磁束、つまり、リードスイッチ310の軸方向の磁束を増加し、磁性リード、つまり、リードスイッチ310を磁化する。つまり、コイル巻線311は、リードスイッチ310を磁化する。
The
また、ハウジング314は、スナップフィット部315により、ボルト300に設置される。
Further, the
次に、実施例1に記載する操作機構部2を説明する。
Next, the
図5は、実施例1に記載する操作機構部2を説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the
図5に記載する操作機構部2は、左側が、真空バルブ9の開極状態(遮断状態)を示し、右側が、真空バルブ9の閉極状態(投入状態)を示す。
The left side of the
操作機構部2は、永久磁石304と、コイル307と、可動鉄心302と、下部固定鉄心317と、磁性管305と、上部固定鉄心318と、これらの軸上に設置される駆動ロッド19と、を有する。そして、コイル307と、可動鉄心302と、下部固定鉄心317と、磁性管305と、上部固定鉄心318と、永久磁石304とは、電磁石部14を構成する。
The
また、コイル307の外周部に磁性管305が設置され、コイル307の下部に下部固定鉄心317が設置され、コイル307の上部に上部固定鉄心318が設置される。なお、可動鉄心302は、駆動ロッド19に設置され、コイル307の内周部を摺動する。
Further, a
また、永久磁石304は、上部固定鉄心318の上部に設置される。そして、永久磁石304は、可動鉄心302を吸着し、保持する。
Further, the
また、リードスイッチアセンブリ301は、電磁石部14の近傍(電磁石部14の漏れ磁束309を検出することができる位置)に設置される。なお、図5では、リードスイッチアセンブリ301を、模式的に、リードスイッチ310とコイル巻線311とで示す。
Further, the
なお、リードスイッチアセンブリ301は、リードスイッチ310の軸方向が上下方向になるように、つまり、リードスイッチ310が、電磁石部14の漏れ磁束309により、磁化されるように、設置する。
The
そして、真空バルブ9を閉極するため、コイル307に電流を流通すると、コイル307の周囲には、可動鉄心302⇒下部固定鉄心317⇒磁性管305⇒上部固定鉄心318⇒永久磁石304⇒可動鉄心302の経路で、磁路303が形成される。
Then, when a current is passed through the
この磁路303が形成されることにより、可動鉄心302の底面には下方向の吸引力が発生し、可動鉄心302は、下部固定鉄心307側(下方向)に移動し、可動鉄心302が下部固定鉄心307に吸着される。これにより、駆動ロッド19も、下方向に移動し、真空バルブ9は閉極する。
By forming this
一方、真空バルブ9を開極するためには、コイル307への通電を停止する。これにより、電磁石部14の動作が停止し、遮断ばね60により、真空バルブ9は開極する。
On the other hand, in order to open the
また、コイル巻線311には、コイル巻線311に電流を流通し、リードスイッチ310の軸方向の磁束を増加し、リードスイッチ310を磁化するため、電流線であるバイアス用コイル投入回路432が接続される。
Further, in the coil winding 311, a current is passed through the coil winding 311 to increase the axial magnetic flux of the
また、コイル307には、コイル307に電流を流通するため、電流線である開閉器投入操作回路431が接続される。つまり、開閉器投入操作回路431は、真空バルブ9を閉極するため、コイル307に投入信号電流を流通させる。
Further, in order for the current to flow through the
そして、バイアス用コイル投入回路432と開閉器投入操作回路431とは、磁性部材430を介して、磁気的に接続される。この磁気的な接続部では、開閉器投入操作回路431に流通する電流値からバイアス用コイル投入回路432に流通する電流値へ、減少させる。つまり、この磁気的な接続部では、リードスイッチ310の軸方向の磁束の増加に適した電流が、形成される。また、この磁気的な接続部は、外部(バックグラウンド)からの磁気的な影響をブロックする磁気シールド433により、覆われる。これにより、バックグラウンドの磁束変化による、リードスイッチ投入用コイル313の誤動作を抑制することができる。
Then, the bias
次に、実施例1に記載する動作シーケンスを説明する。 Next, the operation sequence described in the first embodiment will be described.
図6は、実施例1に記載する動作シーケンスを説明する説明図である。 FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an operation sequence described in the first embodiment.
図6の横軸は時間を示し、図6の縦軸はリードスイッチ310の磁束密度を示す。
The horizontal axis of FIG. 6 indicates time, and the vertical axis of FIG. 6 indicates the magnetic flux density of the
(1)電磁石切状態401(真空バルブ9の開極状態、コイル307への通電なしの状態)では、磁路303は形成されないため、電磁石部14の漏れ磁束309は磁束密度レベルAにあり、リードスイッチ310は切り状態にある。
(1) In the electromagnet off state 401 (the state where the
(2)真空バルブ9を閉極するため、電磁石切状態401から、電磁石入動作402(コイル307への通電動作)が発生すると、磁路303が形成されるため、電磁石部14の漏れ磁束309は磁束密度レベルAから磁束密度レベルB(リードスイッチ301が切り状態から入り状態に遷移する磁束密度レベルC’(例えば、4mT)よりも小さい磁束密度レベル)に上昇する。
(2) When the electromagnet on operation 402 (energization operation to the coil 307) occurs from the electromagnet off
なお、実施例1におけるリードスイッチ310は、その軸方向の磁束密度が、所定の値(第1の値:磁束密度レベルC’)以上になると、入り状態になり、リードスイッチ310のヒステリシスにより、その軸方向の磁束密度が、所定の値(第1の値よりも小さい第2の値:磁束密度レベルB’(例えば、2~3mT))以下になると、切り状態になる。
When the magnetic flux density in the axial direction of the
つまり、磁束密度レベルBは、リードスイッチ310が切り状態から入り状態に遷移する磁束密度レベルC’よりも小さい磁束密度レベルであるため、リードスイッチ310は切り状態にある。
That is, since the magnetic flux density level B is a magnetic flux density level smaller than the magnetic flux density level C'in which the
(3)コイル巻線311は、バイアス用コイル投入回路432に接続され、バイアス用コイル投入回路432は、磁性部材430を介して、磁気的に、開閉器投入操作回路431に接続される。つまり、バイアス用コイル投入回路432と開閉器投入操作回路431とは、磁気的に、結合される。
(3) The coil winding 311 is connected to the bias
このため、開閉器投入操作回路431に投入信号電流が数秒間流通すると、バイアス用コイル投入回路432には電流が誘起され、バイアス用コイル投入回路432を介して、コイル巻線311にも電流が数秒間流通する。つまり、コイル巻線311によるリードスイッチ310の磁化は、開閉器投入操作回路431に流通する投入信号電流が入るのに同期して、進行する。このように、実施例1では、リードスイッチ310は、真空バルブ9の閉極動作(投入動作)と同期して、磁化される。
Therefore, when the input signal current flows through the switch
つまり、開閉器投入操作回路431がコイル307に電流を流通するのに同期して、バイアス用コイル投入回路432がコイル巻線311に電流を流通する。
That is, in synchronization with the switch
コイル巻線311に電流が流通すると、リードスイッチ310が磁化され、磁束密度レベルBから磁束密度レベルC(リードスイッチ301が切り状態から入り状態に遷移する磁束密度レベルC’よりも大きい磁束密度レベル)に上昇する(動作403:リードスイッチ用投入コイル励磁入)。
When a current flows through the coil winding 311, the
つまり、磁束密度レベルCは、リードスイッチ310が切り状態から入り状態に遷移する磁束密度レベルC’よりも大きい磁束密度レベルであるため、リードスイッチ310は入り状態に遷移する。
That is, since the magnetic flux density level C is a magnetic flux density level higher than the magnetic flux density level C'in which the
このように、実施例1では、磁束密度レベルをA<B<C’<Cに設定する。 As described above, in the first embodiment, the magnetic flux density level is set to A <B <C'<C.
(4)真空バルブ9が閉極状態になり、開閉器投入操作回路431に流通する投入信号電流が切れると、コイル巻線311に流通する電流も切れる。これにより、コイル巻線311によるリードスイッチ310の磁化も停止する。また、開閉器投入操作回路431に流通する投入信号電流が切れると、コイル307に流通する電流も切れる。
(4) When the
つまり、コイル巻線311によるリードスイッチ310の磁化は、開閉器投入操作回路431に流通する投入信号電流が切れるのに同期して、停止する。
That is, the magnetization of the
これにより、電磁石部14の漏れ磁束309は磁束密度レベルCから磁束密度レベルBに減少する(動作404:リードスイッチ用投入コイル励磁切)。但し、永久磁石304の影響により、磁路303は存在し、電磁石部14の漏れ磁束309(磁束密度レベルB)も存在する。そして、リードスイッチ310は、入り状態を維持する。
As a result, the
そして、永久磁石304の保持力が正常の(永久磁石304の保持力が減少しない)場合には、この状態(磁束密度レベルB)が維持される。
When the holding force of the
なお、この状態では、リードスイッチ310を磁化するため、コイル巻線311への通電は不要であり、永久磁石304の保持力の減少を検出するため、特別なセンサー用電源は不要である。
In this state, since the
(5)永久磁石304の保持力が何らかの原因で減少する場合には、電磁石部14の漏れ磁束309は磁束密度レベルBから減少する(動作405:永久磁石減磁)。そして、電磁石部14の漏れ磁束309が、磁束密度レベルB’に達する(磁束密度レベルB’を下回る)と、リードスイッチ310が入り状態から切り状態に遷移する。
(5) When the holding force of the
このように、実施例1では、磁束密度レベルをA<B’<B<C’<Cに設定する。 As described above, in the first embodiment, the magnetic flux density level is set to A <B'<B <C'<C.
そして、実施例1では、リードスイッチ310の入り状態から切り状態への遷移を、リードスイッチ310に接続される信号線により、検出する。
Then, in the first embodiment, the transition from the on state to the off state of the
つまり、実施例1では、リードスイッチ310の入り状態から切り状態への遷移(状態変化)を検出することにより、永久磁石304の保持力の減少を検出することができる。
That is, in the first embodiment, the decrease in the holding force of the
なお、実施例1では、リードスイッチ310の接点(2枚の板状磁性体)の、入り状態(吸着状態:閉状態)から切り状態(脱離状態:開状態)への変化を検出するが、リードスイッチ310の構造によっては、開状態から閉状態への変化を検出してもよい。
In the first embodiment, the change of the contact (two plate-shaped magnetic materials) of the
そして、検出されるリードスイッチ310の状態変化を、蓄積・比較部221に伝送し、蓄積・比較部221では、検出されるリードスイッチ310の状態変化に基づいて、永久磁石304の保持力の減少を判定する。つまり、蓄積・比較部221は、少なくとも、永久磁石304の保持力の減少を判定する。
Then, the detected state change of the
また、異常状態表示部222では、永久磁石304の保持力の減少(永久磁石304の異常状態)を表示する。
Further, the abnormal
更に、蓄積・比較部221では、補助接点20から伝送される真空バルブ9の閉極状態と、検出されるリードスイッチ310の状態変化と、に基づいて(AND条件)、永久磁石304の保持力の減少を判定する。これにより、更に、精度よく、信頼性の高い判定を実現することができる。
Further, in the storage /
そして、実施例1によれば、リードスイッチ310は、入り状態と切り状態との2値の状態を出力するため、複雑なデータ処理が不要となり、デジタル信号処理が可能となり、情報処理部の構造を簡単にすることができる。また、実施例1によれば、永久磁石304の保持力の減少を判定するための、複雑な計算が不要となる。また、実施例1によれば、リードスイッチアセンブリ301を、既に稼働している真空遮断器156にも、後付けすることができる。
Then, according to the first embodiment, since the
(6)永久磁石304の保持力が減少し続け、永久磁石304の保持力が、遮断ばね60の解離力を下回ると、電磁石切動作406が発生し、真空バルブ9が予定外に開極する恐れがある。このため、永久磁石304の保持力の減少を、早期に発見する必要がある。
(6) When the holding force of the
実施例1では、電磁石部14の漏れ磁束309が、磁束密度レベルAよりも大きい磁束密度レベルである磁束密度レベルB’で、リードスイッチ310の状態変化を検出するため、つまり、電磁石部14の漏れ磁束309が、磁束密度レベルB’に達すると、永久磁石304の異常状態を検出するため、永久磁石304の保持力の減少を、早期に発見することができる。このため、永久磁石304の保持力が、遮断ばね60の解離力を下回ることがなく、真空バルブ9が予定外に開極することはない。
In the first embodiment, the leakage
そして、実施例1によれば、特に、簡便な構成で、永久磁石304の保持力の減少を検出することができる。
Then, according to the first embodiment, it is possible to detect a decrease in the holding force of the
(7)なお、真空バルブ9が正常に開極した場合であって、永久磁石304の保持力が減少していない場合(正常の場合)には、電磁石部14の漏れ磁束309は、磁束密度レベルAに戻る。しかし、真空バルブ9が正常に開極した場合であって、永久磁石304の保持力が減少している場合(異常の場合)には、電磁石部14の漏れ磁束309は、磁束密度レベルA’に戻る。
(7) When the
つまり、磁束密度レベルAと磁束密度レベルA’との差が、永久磁石304の保持力の減少分である。
That is, the difference between the magnetic flux density level A and the magnetic flux density level A'is the decrease in the holding force of the
なお、永久磁石304が正常な場合であって、正常に電磁石部14の切動作を実行すると、電磁石部14の漏れ磁束は磁束密度レベルAに減少する。この時、リードスイッチ310は、磁束密度レベルB’を通過し、状態変化(リードスイッチ310が入り状態から切り状態へ遷移)する。つまり、リードスイッチ310の状態変化を検出することにより、リードスイッチ310の動作健全性を確認することができる。
When the
また、永久磁石304が正常な場合であって、リードスイッチ310の動作健全性を確認される場合、リードスイッチ310の状態変化を検出することにより、開閉器投入操作回路431の健全性を診断することができる。
Further, when the
このように、実施例1に記載する真空遮断器156は、真空バルブ9を開閉操作する操作機構を有し、操作機構は、永久磁石304を有する電磁石部14と、真空バルブ9を開極する遮断ばね60と、これらの軸上に設置される駆動ロッド19と、電磁石部14の漏れ磁束を検出し、永久磁石304の保持力の減少を検出するリードスイッチアセンブリ301と、有する。
As described above, the
そして、実施例1では、真空バルブ9の閉極状態において、リードスイッチ310の状態変化を検出し、永久磁石304の保持力の減少を検出する。
Then, in the first embodiment, in the closed pole state of the
また、実施例1では、バイアス用コイル投入回路432により、コイル巻線311に電流を流通し、リードスイッチ310を磁化し、第1の磁束密度レベルで、リードスイッチ301を切り状態から入り状態に遷移させ、リードスイッチ310のヒステリシスにより、第2の磁束密度レベルで、リードスイッチ310を入り状態から切り状態に遷移させる。
Further, in the first embodiment, the bias
次に、実施例2に記載する操作機構部2を説明する。
Next, the
図7は、実施例2に記載する操作機構部2を説明する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the
実施例2に記載する操作機構部2は、実施例1に記載する操作機構部2と比較して、リードスイッチ用投入コイル432と開閉器投入操作回路431との接続部が相違する。実施例1は磁気的な接続部であるが、実施例2は電気的な接続部である。
The
つまり、バイアス用コイル投入回路432と開閉器投入操作回路431とは、例えば、抵抗などを介して、電気的に接続される。このように、バイアス用コイル投入回路432と開閉器投入操作回路431とは、電気的に、結合される。
That is, the bias
この電気的な接続部では、開閉器投入操作回路431に流通する電流値からバイアス用コイル投入回路432に流通する電流値へ、減少させる。つまり、この電気的な接続部では、リードスイッチ310の軸方向の磁束の増加に適した電流が、形成される。
In this electrical connection portion, the current value flowing through the switch
これにより、バックグラウンドの磁束変化による、リードスイッチ投入用コイル313の誤動作を抑制することができる。
As a result, it is possible to suppress the malfunction of the reed switch on
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、様々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、具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を有するものに限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-mentioned examples have been specifically described in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.
また、ある実施例の構成の一部を、他の実施例の構成の一部に置換することもできる。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を追加することもできる。また、各実施例の構成の一部について、それを削除し、他の構成の一部を追加し、他の構成の一部と置換することもできる。 It is also possible to replace a part of the configuration of one embodiment with a part of the configuration of another embodiment. It is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. It is also possible to delete a part of the configuration of each embodiment, add a part of the other configuration, and replace it with a part of the other configuration.
1・・・主回路開閉部、2・・・操作機構部、3・・・リンク機構部、5・・・シャフト、7・・・固定接点、8・・・可動接点、9・・・真空バルブ、10・・・ケース、11・・・ケース、14・・・電磁石部、19・・・駆動ロッド、20・・・補助接点、59・・・ワイプばね、60・・・遮断ばね、114・・・絶縁ロッド、130・・・絶縁フレーム、131・・・断路部、132・・・断路部、133・・・固定側導体、134・・・可動側導体、135・・・フレキシブル導体、136・・・レバー接続金具、150・・・開閉装置、151・・・ケーブル室、152・・・計測器室、153・・・母線室、154・・・遮断器室、156・・・真空遮断器、161・・・配電用ケーブル、162・・・母線、221・・・蓄積・比較部、222・・・異常状態表示部、223・・・制御部、300・・・ボルト、301・・・リードスイッチアセンブリ、302・・・可動鉄心、303・・・磁路、304・・・永久磁石、305・・・磁性管、307・・・コイル、309・・・漏れ磁束、310・・・リードスイッチ、311・・・コイル巻線、312・・・ボビン、313・・・リードスイッチ用投入コイル、314・・・ハウジング、315・・・スナップフィット部、317・・・下部固定鉄心、318・・・上部固定鉄心、401・・・電磁石切状態、402・・・電磁石入動作、403・・・動作、404・・・動作、405・・・動作、406・・・電磁石切動作、430・・・磁性部材、431・・・開閉器投入操作回路、432・・・バイアス用コイル投入回路、433・・・磁気シールド、A・・・磁束密度レベル、B・・・磁束密度レベル、C・・・磁束密度レベル、A’・・・磁束密度レベル、B’・・・磁束密度レベル、C’・・・磁束密度レベル。
1 ... Main circuit opening / closing part, 2 ... Operation mechanism part, 3 ... Link mechanism part, 5 ... Shaft, 7 ... Fixed contact, 8 ... Movable contact, 9 ... Vacuum Valve, 10 ... Case, 11 ... Case, 14 ... Electromagnet part, 19 ... Drive rod, 20 ... Auxiliary contact, 59 ... Wipe spring, 60 ... Breaking spring, 114 ... Insulated rod, 130 ... Insulated frame, 131 ... Breaking part, 132 ... Breaking part, 133 ... Fixed side conductor, 134 ... Movable side conductor, 135 ... Flexible conductor, 136 ... Lever connection bracket, 150 ... Switch, 151 ... Cable room, 152 ... Measuring instrument room, 153 ... Bus room, 154 ... Breaker room, 156 ... Vacuum Breaker, 161 ... Power distribution cable, 162 ... Bus line, 221 ... Storage /
Claims (3)
前記電磁石部の漏れ磁束を検出し、前記永久磁石の保持力の減少を検出し、前記電磁石部の近傍に設置され、第1の値で、切り状態から入り状態に遷移し、第1の値よりも小さい第2の値で、入り状態から切り状態に遷移するリードスイッチと、リードスイッチを磁化するコイル巻線と、を有するリードスイッチアセンブリと、有し、
前記コイル巻線は、前記コイル巻線に電流を流通するバイアス用コイル投入回路に接続され、前記バイアス用コイル投入回路は、前記電磁石部に電流を流通する開閉器投入操作回路と、電気的又は磁気的に結合されることを特徴とする真空遮断器。 It has an operation mechanism for opening and closing the vacuum valve, and the operation mechanism includes an electromagnet part having a permanent magnet, a breaking spring for opening the vacuum valve, a drive rod installed on these shafts, and a drive rod.
The leakage magnetic flux of the electromagnet portion is detected, the decrease in the holding force of the permanent magnet is detected, and the magnet is installed in the vicinity of the electromagnet portion. With a reed switch assembly having a reed switch transitioning from an on state to an off state and a coil winding that magnetizes the reed switch with a second value smaller than
The coil winding is connected to a bias coil input circuit that circulates a current through the coil winding, and the bias coil input circuit is electrically or electrically with a switch input operation circuit that circulates a current through the electromagnet portion. A vacuum breaker characterized by being magnetically coupled.
前記開閉器投入操作回路が、前記電磁石部に電流を流通するのに同期して、前記バイアス用コイル投入回路が前記コイル巻線に電流を流通することを特徴とする真空遮断器。 The vacuum breaker according to claim 1.
A vacuum circuit breaker, characterized in that the bias coil closing circuit circulates a current through the coil winding in synchronization with the switch closing operation circuit flowing a current through the electromagnet portion.
前記バイアス用コイル投入回路と前記開閉器投入操作回路とが磁気的に接続し、
前記バイアス用コイル投入回路と前記開閉器投入操作回路との接続部が、外部からの磁気的な影響をブロックする磁気シールドにより覆われることを特徴とする真空遮断器。 The vacuum breaker according to claim 1.
The bias coil closing circuit and the switch closing operation circuit are magnetically connected to each other.
A vacuum breaker characterized in that the connection portion between the bias coil closing circuit and the switch closing operation circuit is covered with a magnetic shield that blocks the magnetic influence from the outside.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020172975A JP7382916B2 (en) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | vacuum circuit breaker |
PCT/JP2021/034519 WO2022080092A1 (en) | 2020-10-14 | 2021-09-21 | Vacuum circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020172975A JP7382916B2 (en) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | vacuum circuit breaker |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022064383A true JP2022064383A (en) | 2022-04-26 |
JP7382916B2 JP7382916B2 (en) | 2023-11-17 |
Family
ID=81207966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020172975A Active JP7382916B2 (en) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | vacuum circuit breaker |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7382916B2 (en) |
WO (1) | WO2022080092A1 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3763094B2 (en) | 2002-10-30 | 2006-04-05 | 株式会社日立製作所 | Electromagnetic operation device |
JP4440043B2 (en) | 2003-09-01 | 2010-03-24 | 三菱電機株式会社 | Electromagnetic operation mechanism and power switchgear using the same |
DE502007000810D1 (en) | 2006-06-01 | 2009-07-16 | Pilz Auslandsbeteiligungen Gmb | Monitorable locking device |
US10593493B2 (en) | 2016-03-07 | 2020-03-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Electromagnetically moving device |
JP7216597B2 (en) * | 2019-04-08 | 2023-02-01 | 株式会社日立産機システム | Switchgear and its condition monitoring method |
-
2020
- 2020-10-14 JP JP2020172975A patent/JP7382916B2/en active Active
-
2021
- 2021-09-21 WO PCT/JP2021/034519 patent/WO2022080092A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7382916B2 (en) | 2023-11-17 |
WO2022080092A1 (en) | 2022-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012128038A1 (en) | Electromagnetic opening/closing device | |
US11948757B2 (en) | Contactor with contact carrier location sensing | |
US20190019643A1 (en) | Relay | |
KR20090018635A (en) | Displacement measurement device | |
KR102646513B1 (en) | Switching device | |
JP2017506813A (en) | Vacuum switching device | |
US7212090B2 (en) | Relay with core conductor and current sensing | |
WO2022080092A1 (en) | Vacuum circuit breaker | |
WO2020105245A1 (en) | Vacuum interrupter and method for monitoring state of vacuum interrupter | |
JP2019186162A (en) | Electromagnetic operation device for switch, and high speed input device, vacuum circuit breaker, and switchgear using the same | |
JP2019096575A (en) | Vacuum circuit breaker | |
JP4440043B2 (en) | Electromagnetic operation mechanism and power switchgear using the same | |
EP2427892B1 (en) | Magnetic latching actuator | |
US5221894A (en) | Weld current sensor | |
JP7216597B2 (en) | Switchgear and its condition monitoring method | |
US20110062960A1 (en) | Device and method to monitor electrical contact status | |
US3430170A (en) | Magnetic flag | |
JP2005078971A (en) | Switching device for electromagnetic repelling drive power | |
JP2010257660A (en) | Operation circuit of vacuum circuit breaker | |
RU2713305C1 (en) | Electromagnetic valve | |
KR102640947B1 (en) | Apparatus for driving permanent magnetic actuator | |
JP3804845B2 (en) | Reed switch self-holding operation method and proximity switch | |
JPH04203806A (en) | Gas shut-off valve device | |
KR200348110Y1 (en) | three phase troidal electric power curtailment that bypass is achieved by electromagnetic switch | |
KR100544523B1 (en) | three phase troidal electric power curtailment that bypass is achieved by electromagnetic switch |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230517 |
|
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: 20231024 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231107 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7382916 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |