JP4136386B2 - 回路しゃ断器の電気操作装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートブレーカ,漏電遮断器などを対象とした回路しゃ断器に適用する外部付属装置としての電気操作装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
低圧配電設備のコンポーネントとして使用する頭記の回路しゃ断器は、配電盤,制御盤に装備して集中監視システムを構築する例が多く、この場合の回路しゃ断器のリモート操作に対する外部付属装置(オプション品)として、外部から操作指令(電気信号)を与えて回路しゃ断器をON,OFF操作する電気操作装置がある。
【0003】
この電気操作装置は、しゃ断器本体に取付けてその操作ハンドル(ロッカー式ハンドル)をリニアアクチュエータによりON,OFFおよびリセット位置に切換え操作するものであり、最近では装置の小形,コンパクト化を狙いに、旧来の電動式のアクチュエータ(電動機にねじ式駆動機構を組合せ、電動機の回転を直線運動に変換する)に代え、リニアモータの原理に基づく電磁石式リニアアクチュエータを採用した電気操作装置が開発,製品化されている。
【0004】
次に、操作駆動源として電磁石式のリニアアクチュエータを用いた電気操作装置の従来構成を図4(a),(b) に示す。図において、1は回路しゃ断器(オートブレーカ)、2はしゃ断器本体に装着した外部付属装置としての電気操作装置であり、該電気操作装置2は、そのフレーム(ケース)3の内部にガイドレール4により直線方向に案内支持された可動子(永久磁石付き可動コア)5と、該可動子5を挟んでその移動経路の両側に配した固定子(電磁石)6からなる電磁式リニアアクチュエータ7を内蔵した構成になり、その可動子5はコア(継鉄)の両端に永久磁石を有し、固定子6はE字形コアの中央脚に励磁コイル6aを巻装した構造になる。なお、8は可動子5に取付けた手動操作用のノブ(把手)、9はノブ8に対応してケース3のカバー上面に設けた補助開閉蓋、10はアクチュエータ7の制御回路を搭載したプリント板であり、図示してない端子を介して操作電源,および外部の信号ラインに接続するようにしている。
【0005】
前記構成になる電気操作装置2の動作原理については、本発明と同一出願人より先に提案した特願2000−273107号に詳しく述べられており、図示のように電気操作装置2を回路しゃ断器1に装着した状態で、前記したリニアアクチュエータ7の可動子5をしゃ断器本体から突き出したロッカー式ハンドル1aの先端に嵌合式に連結する。そして、外部からの操作指令によりリニアアクチュエータ7の可動子5をガイドレール4に沿って一方のストロークエンドから他方のストロークエンドに向けて駆動すると、磁気推力により可動子5がしゃ断器の操作ハンドル1aを押してON,OFFおよびリセット位置に切換える。
【0006】
なお、この場合におけるリニアアクチュエータ7の停止制御は、可動子5のストロークエンドに配置した可動子位置検出用のマイクロスイッチの信号を基に操作電源を断って可動子5の電磁駆動を停止するようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来構造の電気操作装置では、操作面で次記のような問題点がある。
すなわち、回路しゃ断器1の外部付属装置としてしゃ断器本体に取付けて使用する電気操作装置2は、リニアアクチュエータ7の可動子5の移動ストロークと回路しゃ断器1のON,OFF(リセット)に対応する操作ハンドル1aの停止位置とを完全に合致させることは実際面で困難であり、実際の使用状態では両者の間に多少のずれがある。しかも、電磁石式リニアアクチュエータ7は、可動子5の移動速度が旧来の電動式駆動機構と比べて格段に速く、そのストロークエンドで操作電源を切断しても可動子は慣性力により直ちに停止することなくオーバーランしようとする。
【0008】
これに対して、回路しゃ断器1の操作ハンドル1aはしゃ断器本体の内部に組み込まれているトグル式開閉機構に連繋されており、ON,OFF操作の途上でトグル式開閉機構が反転動作すると、操作ハンドル1aは開閉ばね力を受けてON,OFF位置に移動し、その位置に停止して拘束保持される。また、回路しゃ断器をトリップ動作後にリセットする場合には、OFF操作時とは異なり、操作ハンドル1aに大きな操作力を加えたままON位置からリセット位置(OFF位置と殆ど同じ位置)まで押し込む必要がある。
【0009】
このために、リニアアクチュエータ7の磁気推力で回路しゃ断器1の操作ハンドル1aをON,OFFおよびリセット位置に切換え操作すると、リニアアクチュエータ7のストロークエンドで可動子5から操作ハンドル1aに衝撃荷重が加わるようになり、この衝撃荷重が過大であると樹脂成形品で作られた操作ハンドル1aはその押圧荷重に耐えられずに折損することがある。
【0010】
しかも、前記のリニアアクチュエータ7は、回路しゃ断器のリセット操作に合わせて、ON操作よりもOFF操作側で可動子5の磁気推力が大きくなるように設計されており、OFFおよびリセット操作時にはそのストロークエンドで可動子5から操作ハンドル1aに加わる衝撃荷重が大きくなる。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は回路しゃ断器のON,OFF操作時に、電気操作装置のリニアアクチュエータから回路しゃ断器の操作ハンドルに加わる衝撃荷重を緩和してハンドルの折損を防ぐ防護策を備えた回路しゃ断器の電気操作装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、ロッカー式操作ハンドルを備えた回路しゃ断器に適用する電気操作装置であり、その操作駆動源として電磁石式のリニアアクチュエータを装備し、該リニアアクチュエータの可動子を回路しゃ断器の操作ハンドルに連繋してON,OFF位置に切換え操作するようにしたものにおいて、回路しゃ断器のON,OFF操作時に、前記リニアアクチュエータのストロークエンドで可動子から操作ハンドルに加わる衝撃荷重を緩和させる制止手段を備え、前記制止手段として、リニアアクチュエータの可動子の操作ハンドル側に案内溝を形成し、該案内溝内に圧縮ばねからなる緩衝ばねと組合せて操作ハンドルに連繋させる可動連結片を左右に移動自在に嵌入することにより、回路しゃ断器のON,OFF操作時にリニアアクチュエータのストロークエンドで操作ハンドルに大きな衝撃荷重が加わった場合には、その衝撃荷重を前記の緩衝ばねが吸収してハンドルの破損を未然に防ぐようにする。
【0014】
これにより、回路しゃ断器のON,OFFおよびリセット操作時に、電気操作装置のリニアアクチュエータの可動子から回路しゃ断器の操作ハンドルに加わる衝撃荷重が緩和されて操作ハンドルを折損から安全に防護できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1、および図2,図3に示す実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図4に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
〔実施例1〕
図1(a) 〜(c) は本発明の一実施例を示すものである。この実施例においては、電気操作装置2は基本的に図4の従来構造と同様であるが、リニアアクチュエータ7の移動ストロークエンドで可動子5から回路しゃ断器1の操作ハンドル1aに過大な衝撃荷重が加わるのを防ぐ制止手段として、電気操作装置2のケース底部側に回路しゃ断器1の操作ハンドル1aに対峙するストッパ11が新たに追加装備されている。
【0016】
このストッパ11は、ケース3に内装した底板(樹脂板)に開口した角穴の開口端縁に形成されており、回路しゃ断器1の操作ハンドル1aに対して相対的に次記のように設定されている。すなわち、電気操作装置2を回路しゃ断器1に装着した状態で、前記底板の角穴を貫通してケース内方に突き出す操作ハンドル1aのON,OFF停止位置に対して、ストッパ11はその端面が若干の遊びギャップgを隔てて操作ハンドル1aの側面と対峙するようにしている。なお、この遊びギャップgは、操作ハンドル1aの撓み量が破壊限界を超えないような範囲に設定している。
【0017】
このストッパ11は次記のように機能する。すなわち、図示のように回路しゃ断器1に電気操作装置2を装着し、リニアアクチュエータ7に操作指令を与えて回路しゃ断器の操作ハンドル1aをON,OFF位置に向けて駆動した際に、リニアアクチュエータ7のストロークエンドで、ON,OFF(およびリセット)位置に停止した操作ハンドル1aをさらに押し込むような衝撃荷重が加わると、その押圧荷重により操作ハンドル1aは停止位置に拘束されたままハンドルの先端部分が側方に撓むようになるが、その撓み量が破壊限界を超える以前にストッパ11に当たってそれ以上に撓むことが制止される。これにより、操作ハンドル1aを折損事故から安全に防護できる。
【0018】
〔実施例2〕
図2(a),(b) および図3(a),(b) は本発明の一実施例を示すものである。この実施例においては、操作ハンドル1aを折損から防護する制止手段として、リニアアクチュエータ7の可動子5の下面側に緩衝ばね13と組合せた可動連結片14を設け、この可動連結片14を介して可動子5と操作ハンドル1aとの間を連繋するようにしている。
【0019】
すなわち、可動連結片14は、図2(b) で示すように鋼板製の角形リングになり、可動子5の下面側に形成した案内溝に嵌入した上で、可動子5の底面から下向きに突き出した固定側のリブ状ガイド片15に遊嵌して左右へ移動可能に保持されている。また、緩衝ばね13は圧縮ばねであり、前記ガイド片15と可動連結片14の右側端面との間に介挿されている。なお、16は緩衝ばね13を介挿位置に支える脱落防止用の支持片である。そして、図示のように電気操作装置2を回路しゃ断器1に装着した状態では、回路しゃ断器1から突き出した操作ハンドル1aの先端が前記可動連結片14に嵌まり込んで可動子5との間を連繋している。
【0020】
上記の構成で、電気操作装置1にON操作指令を与えて操作ハンドル1aをOFF位置からON側に向けて駆動すると、前記の固定ガイド15が操作ハンドル1aを押し、その操作途上で回路しゃ断器1のトグル式開閉機構が反転すると、操作ハンドル1aは開閉ばね力を受けてON位置に切り換わる。なお、この反転動作で操作ハンドル1aが可動連結片14の左側端面に突き当たると、図2(b) のように緩衝ばね13が撓んで操作ハンドル1aに加わる衝撃荷重を吸収緩和する。
【0021】
一方、回路しゃ断器1をOFFおよびリセット位置に切換え操作する場合には、図3(a),(b) で表すようにリニアアクチュエータ7の可動子5と一緒に移動する可動連結片14が操作ハンドル1aをOFF方向に押し、そのストロークエンドでOFF(およびリセット)位置に到達した操作ハンドル1aを、可動子5がオーバーランしてさらに押し込もうとすると、操作ハンドル1aに連結した可動連結片14はこの位置に停止したまま緩衝ばね13が圧縮方向に撓んで操作ハンドル1aに加わる過大な押圧荷重を吸収緩和する。これにより操作ハンドル1aの折損を防止できる。
【0022】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、操作駆動源として電磁石式のリニアアクチュエータを装備し、該リニアアクチュエータの可動子を回路しゃ断器の操作ハンドルに連繋してON,OFF位置に切換え操作するようにした回路しゃ断器の電気操作装置において、回路しゃ断器のON,OFF操作時に、前記リニアアクチュエータのストロークエンドで可動子から操作ハンドルに加わる衝撃荷重を緩和させる制止手段を備え、前記制止手段として、リニアアクチュエータの可動子の操作ハンドル側に案内溝を形成し、該案内溝内に圧縮ばねからなる緩衝ばねと組合せて操作ハンドルに連繋させる可動連結片を左右に移動自在に嵌入することにより、回路しゃ断器のON,OFF操作時にリニアアクチュエータのストロークエンドで操作ハンドルに大きな衝撃荷重が加わった場合に、その衝撃荷重を緩衝ばねで吸収緩和させる。
これにより、回路しゃ断器のON,OFF操作時に、電気操作装置のリニアアクチュエータから回路しゃ断器の操作ハンドルに加わる衝撃荷重が原因で発生するハンドルの折損事故を未然に防いで操作面での信頼性向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に対応する電気操作装置の構成図であり、(a),(b),(c) はそれぞれ回路しゃ断器に装着した状態での内部構造を表す正面図,側面図,および平面図
【図2】本発明の実施例2に対応する電気操作装置の構成図であり、(a) はON操作状態を表す装置全体の側面図、(b) は(a) における要部構造の底面図
【図3】図2の実施例のOFF操作状態を表す図であり、(a),(b) はそれぞれ装置全体の側面図,および要部構造の底面図
【図4】電磁石式リニアアクチュエータを装備した電気操作装置の従来構成図であり、(a),(b) はそれぞれ回路しゃ断器に装着した状態での内部構造を表す側面図,および正面図、(c) は平面図
【符号の説明】
1 回路しゃ断器
1a 操作ハンドル
2 電気操作装置
5 リニアアクチュエータの可動子
6 固定子
7 リニアアクチュエータ
11 ストッパ
13 緩衝ばね
14 可動連結片
Claims (1)
- ロッカー式操作ハンドルを備えた回路しゃ断器に適用する電気操作装置であり、その操作駆動源として電磁石式のリニアアクチュエータを装備し、該リニアアクチュエータの可動子を回路しゃ断器の操作ハンドルに連繋してON,OFF位置に切換え操作するようにしたものにおいて、
回路しゃ断器のON,OFF操作時に、前記リニアアクチュエータのストロークエンドで可動子から操作ハンドルに加わる衝撃荷重を緩和させる制止手段を備え、前記制止手段として、リニアアクチュエータの可動子の操作ハンドル側に案内溝を形成し、該案内溝内に圧縮ばねからなる緩衝ばねと組合せて操作ハンドルに連繋させる可動連結片を左右に移動自在に嵌入したことを特徴とする回路しゃ断器の電気操作装置。
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