JP2577300Y2 - 遮断器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、電気ノイズの影響を受
けることなく投入，引外し電磁石の動作の完了を検出す
るリミットスイッチを設けた遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気接点の開閉操作を行うには遮断器が
用いられる。遮断器の構造を図４に示す。図中、１は遮
断部としての真空インタラプタ、２は上部端子、３は下
部端子、５は可動リード棒４を上下動させて真空インタ
ラプタ１の開閉操作を行う駆動手段である。

【０００３】図４は真空インタラプタ１の投入状態を示
すものである。遮断するには引外し電磁石６のコイルを
励磁する。すると、バネ７の付勢力で図の状態を維持し
ていた回動板８が、引外し電磁石６におけるプランジャ
２８の押圧力で支点２４を中心に時計方向へ回動し、フ
ック９を時計方向へ回動させる。すると、フック９が外
れるために、蓄勢された状態の遮断バネ１０が放勢して
操作板１１が操作軸１２を中心として時計方向へ回動
し、ロッド１４に引っ張られるためにリンク１３がピン
１５を中心として時計方向へ回動する。操作板１１の回
動により可動リード棒４が降下して真空インタラプタ１
が遮断される。このとき、リンク１３の上部の小さなピ
ン１８がピン１５を中心として時計方向へ回動するた
め、コロ１５ａと係合していたストッパ１７の先端が上
方へ外され、ストッパ１７は図示しない軸を中心として
反時計方向へ回動させられる。これにより、蓄勢状態に
あった復帰バネ１６が放勢する。

【０００４】このあと再び真空インタラプタ１を投入す
るには投入電磁石１９のコイル２０を励磁する。遮断操
作の際にはフック９の係合が外れていたリンク１３の下
端が、その後にバネ７により復帰したフック９によって
支持されるため、コイル２０に吸引されるプランジャ２
１が図中の右方へ向かって移動すると、ロッド１４に引
っ張られるために、操作板１１が反時計方向へ回動す
る。それゆえに可動リード棒４が上昇して真空インタラ
プタ１が投入される一方、ストッパ１７の右端が自重で
降下して図４に示すように復帰バネ１６の蓄勢状態を保
持し、元の状態に戻る。なお、２２は絶縁ロッド、２３
は圧接バネである。引外し電磁石６，投入電磁石１９の
コイルには、図示しない補助開閉器を介して電源が夫々
個別に接続されており、補助開閉器の開閉を制御するた
めの図示しない制御手段が設けられている。

【０００５】このような遮断器における引外し電磁石６
の電流波形と可動リード棒４のストロークと真空インタ
ラプタ１の開閉時期との関係を図５（ａ），（ｂ）に示
す。図中、（イ）は電流波形、（ロ）は可動リード棒４
のストローク、（ハ）は引外し電磁石６の補助開閉器、
（ニ）は引外し電磁石６のプランジャ２８のストローク
を示す曲線である。また、Ａ点は操作指令開始時点を示
し、Ｂ点はプランジャ完全吸引時点を示し、Ｃ点は補助
開閉器を開にして引外し電磁石６へ流れる電流を遮断し
た時点を示し、Ｄ点は引外し電磁石６のプランジャ２８
がストッパ２６に当った時点を示す。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところが、引外し電磁
石６においてプランジャ完全吸引時点から補助開閉器に
より引外し電磁石への通電を停止した時点であるＣ点ま
での時間ｔ_２の間に引外し電磁石に電流を流すのは無駄
であり、流す必要がないのに流していることになる。ま
た、以上のことは投入電磁石１９についても同様にいえ
ることである。

【０００７】一方、引外し電磁石６及び投入電磁石１９
のいずれにおいても、プランジャの完全吸引時点を判断
するためにリミットスイッチを設ければよいが、電磁石
に用いる電気のノイズが障害となって適正な検出ができ
ない。

【０００８】そこで本考案は、斯かる課題を解決した遮
断器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めの本考案の構成は、遮断部と、当該遮断部を投入，引
外しするための一対の投入，引外し電磁石とを設け、当
該投入，引外し電磁石は、コイル内に往復移動自在にプ
ランジャを設けるとともにプランジャをコイルの外部へ
向かって付勢する復帰バネを設けて構成し、前記コイル
への通電回路を開閉する補助開閉器を設け、当該補助開
閉器の開閉を制御する制御手段を設けた遮断器におい
て、前記投入，引外し電磁石の少なくともいずれか一方
における前記プランジャと一体に可動部を設ける一方、
当該可動部と対応する位置に圧電素子を固定し、圧電素
子を電−光変換器，光ファイバー，光−電変換器の順に
接続し、前記補助開閉器を開かせる指令信号を前記制御
手段に伝えるために、前記光−電変換器を前記制御手段
に接続し、可動部と圧電素子との間には可動部に押され
て圧電素子に衝撃力を加えるインパクト部材をバネを介
して復帰自在に設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】プランジャがコイルに吸引されて移動したとき
に、バネの付勢力に抗して可動部がインパクト部材を押
して圧電素子に衝撃を与え、圧電素子に電圧が生じて電
−光変換器が発光する。この光が光ファイバを介して伝
送されたのち、光−電変換器により電気信号に変換され
て制御手段へ伝わり、制御手段が補助開閉器を開にす
る。このため、プランジャの移動完了と同時にコイルへ
の通電が断たれ、電気の無駄を防止する。

【００１１】

【実施例】以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。なお、本実施例は従来の遮断器にリミ
ットスイッチを設けたものなので、従来と同一部分には
同一符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明
する。

【００１２】本考案による遮断器におけるリミットスイ
ッチの構成を、図１〜図３に基づいて説明する。図１
（ａ）〜（ｃ）は図４の引外し電磁石を改良した構成を
示すものである。引外し電磁石６はＵ字形断面形状を有
する鉄心２５と、鉄心２５に螺合されたストッパ２６
と、ストッパ２６の挿通孔２７内に一部が挿通されて図
１（ｂ）中の左右方向へ移動自在なプランジャ２８と、
鉄心２５で囲まれる部分にプランジャ２８を囲むように
して設けられたコイル２９と、プランジャ２８の先端に
設けられた可動部としての移動板３０と、復帰バネ３７
等で構成される。

【００１３】鉄心２５と移動板３０との間にはプランジ
ャ２８を囲むようにしてリング状のモールド部材３２が
設けられる。モールド部材３２はねじ３１により鉄心２
５に結合され、図１（ｃ）に示すようにモールド部材３
２内には順番に接続された状態で圧電素子３３，蓄電荷
部３４，発光ダイオード・ドライブ回路３５，電−光変
換器としての発光ダイオード３６が設けられ、図１
（ａ）にも示すように、移動板３０に押されることで圧
電素子３３に衝撃を与えるインパクト部材３８が図示し
ないバネを介して復帰自在に具えられる。ここで、プラ
ンジャ２８のストロークをＬ_１としモールド部材３２と
移動板３０との間隔をＬ_２とすると、Ｌ_１＝Ｌ_２又はＬ
_１はＬ_２よりも僅かに大きい値とされる。

【００１４】次に、図２は投入電磁石の構成を示すもの
である。図４に示す投入電磁石に加えて以下の部分が改
良されている。コイル２０の内部に円柱形のストッパ４
０が設けられ、矢印Ｐで示すようにストッパ４０内に圧
電素子等が埋め込まれる。そして、鉄心４１にガイド孔
４２が形成されるとともに可動部を兼用するプランジャ
２１に固定されたガイドロッド４３がガイド孔４２に挿
通される。圧電素子等は図３のように構成される。金属
ケース４４ａ内に絶縁部材４５に埋設した状態で圧電素
子３３が具えられ、金属ケース４４ａと突き合せた金属
ケース４４ｂ内にバネ４６を介してインパクト部材３８
が具えられる。

【００１５】一方、鉄心４１の外側には引外し電磁石に
用いたのと同様の蓄電荷部，発光ダイオード・ドライブ
回路，発光ダイオード３６を有するモールド部材３２が
具えられ、同軸ケーブル４８を介して圧電素子３３とモ
ールド部材３２内の蓄電荷部とが接続される。圧電素子
等と発光ダイオード等を分離したのは投入電磁石が引外
し電磁石に比べて寸法が大きいためである。

【００１６】引外し電磁石，投入電磁石に具えられた夫
々の発光ダイオード３６の近傍には光ファイバ４７の一
端が具えられ、光フアイバ４７の他端には図示しない光
−電変換器が接続されている。そして、コイル２９，２
０への通電回路を図示しない補助開閉器が開くように指
令信号を送るための図示しない制御手段が、当該光−電
変換器に接続されている。

【００１７】次に、斯かるリミットスイッチの作用を説
明する。図１中の引外し電磁石６のコイル２９を励磁す
ると、プランジャ２８が図中の右方へ吸引されて移動板
３０がインパクト部材３８を押す。これによりインパク
ト部材３８から衝撃を受けた圧電素子３３が電圧を発生
し、蓄電荷部３４で貯えられたのち、発光ダイオード・
ドライブ回路３５が動作して発光ダイオード３６から発
光する。この光が光ファイバ４７を介して図示しない光
−電変換器に伝わり、ここで電気信号に変換されたのち
に図示しない制御手段へ伝わり、制御手段が図示しない
補助開閉器を開き、コイル２９への通電を停止する。こ
のため、図５に示す電流波形においてｔ_２の部分がなく
なり、電気エネルギーの無駄が防止される。

【００１８】一方、投入電磁石１９のコイル２０を励磁
すると、プランジャ２１が吸引されて左方から右方へ移
動し図２（ａ）の状態から図２（ｂ）の状態になる。こ
のとき、図３に示すインパクト部材３８をプランジャ２
１が押すので、引外し電磁石の場合と同様に発光ダイオ
ード３６が発光する。そして、引外し電磁石の場合と同
様ににして、プランジャ２１が図２（ｂ）の状態になる
と同時にコイル２０への通電が停止される。このため、
引外し電磁石の場合と同様にコイル２０への不要な通電
がなくなり、電気エネルギーの無駄が防止される。な
お、本実施例では引外し電磁石と投入電磁石との双方に
リミットスイッチを設けたが、いずれか一方のみに設け
るようにしてもよい。

【００１９】

【考案の効果】以上の説明からかるように、本考案によ
る遮断器によれば投入，引外し電磁石におけるプランジ
ャの動作の完了を光信号として取り出す構成なので、電
気ノイズの影響を受けず誤動作することがない。これ
は、電気ノイズにより誘導される電気エネルギーよりも
機械的衝撃で圧電素子が発生する電気エネルギーの方が
はるかに大きいためである。また、光信号を用いるため
にプランジャの動作完了を検出するのが速く、光信号を
導くための光ファイバを用いることにより電磁石の動き
を離れた位置からモニタリングすることが可能である。

【００２０】このほか、圧電素子に衝撃を与えて電圧を
発生させる構成であることから、リミットスイッチに電
池等の電源が不要であるとともに寿命が半永久的であ
り、しかも小形軽量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による遮断器の実施例における引外し電
磁石に係り、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面断
面図、図１（ｃ）は右側面図。

【図２】本考案による遮断器の実施例における投入電磁
石に係り、図２（ａ）は遮断時における断面図、図２
（ｂ）は投入時における断面図。

【図３】図２（ａ）におけるＰ部の拡大図。

【図４】従来の遮断器の構成図。

【図５】図５（ａ）は従来の引外し電磁石の電流波形等
を示すグラフ、図５（ｂ）は従来の投入電磁石の電流波
形等を示すグラフ。

【符号の説明】１…真空インタラプタ ６…引外し電磁石 １６，３７…復帰バネ １９…投入電磁石 ２０，２９…コイル ２１，２８…プランジャ ３０…移動板 ３３…圧電素子 ３６…発光ダイオード ３８…インパクト部材 ４６…バネ４７…光フアイバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01V 9/00 H01H 33/66 H01H 50/08 H01H 73/12

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮断部と、当該遮断部を投入，引外しす
   るための一対の投入，引外し電磁石とを設け、当該投入，引外し電磁石は、コイル内に往復移動自在に
   プランジャを設けるとともにプランジャをコイルの外部
   へ向かって付勢する復帰バネを設けて構成し 、前記コイルへの通電回路を開閉する補助開閉器を設け、
   当該補助開閉器の開閉を制御する制御手段を設けた遮断
   器において 、前記投入，引外し電磁石の少なくともいずれか一方にお
   ける前記プランジャと一体に可動部を設ける一方、当該
   可動部と対応する位置に圧電素子を固定し、圧電素子を
   電−光変換器，光ファイバー，光−電変換器の順に接続
   し、前記補助開閉器を開かせる指令信号を前記制御手段
   に伝えるために、前記光−電変換器を前記制御手段に接
   続し、可動部と圧電素子との間には可動部に押されて圧
   電素子に衝撃力を加えるインパクト部材をバネを介して
   復帰自在に設けたことを特徴とする遮断器 。