JP4440043B2 - 電磁操作機構およびそれを使用する電力用開閉装置 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1に係わる電磁操作機構の構成を示す図である。図2(a)、図2(b)は、実施の形態1の電磁操作機構を用いた電力用開閉装置の断面図を示す。図3は、実施の形態1の電磁操作機構の動作を説明するための説明図である。図1において、機構部分は断面図で示してある。
逆に、可動子2が継鉄上部11cに近接したとき、第2の隙間28の磁気抵抗は、第1の隙間27の磁気抵抗より非常に小さいので、磁気回路S2の磁束Φ2は、磁気回路S1の磁束Φ1より大きい。そのため、第2の隙間28に働く磁気吸引力は、第1の隙間27に働く磁気吸引力より大きいので、可動子2に働く磁気吸引力は可動子2を継鉄上部11c方向に加圧する。
図2(b)に示すように、可動接点25が固定接点26に当接したとき、可動子2は、図3に示す継鉄上部11cに当接していない。さらに、可動子2が継鉄上部11cに近づくとリンク部22を変形して、そのバネ力により可動接点25を固定接点26に加圧する。
このように可動子2は移動し、移動後の可動子2は第2の安定点で保持される。逆に、図2(b)に示すように可動子2が第2の安定点に保持されているとき、永久磁石3、4による磁界と反対方向の磁界を磁気回路S2に発生するように、駆動電源21Aによりコイル7に電流を流す。そうすると、可動子2は、第1の安定点、即ち図2(a)に示す位置まで移動し、保持される。
図2(b)に示すように、可動接点25が固定接点26に当接されているとき、RC≪ROとなり磁束Φ1はほとんど0であるので、式(3)が成り立つ。
また、可動子2に発生する保持力Fは、式(5)の関係から、式(6)により求められる。
以上のように、磁束監視用素子16として例えばホール素子のような素子を磁束監視孔14に挿入し、磁束密度を測定することにより磁束Φ2を常時監視することができ、所定の接圧力が発生しているか否かを監視することが可能である。
また、実施の形態1において、2つの磁気回路にそれぞれ磁束監視用素子を備える例について説明したが、1つの磁気回路だけに磁束監視用素子を少なくとも1つ備えてもよい。
なお、空間的にある程度の範囲で漏れ磁束が発生するので、磁束監視用素子46、47は、必ずしも継鉄11に密接されていなくても可動子2と継鉄11との間の漏れ磁束を監視できる。
図13は、この発明の実施の形態2に係わる電磁操作機構の磁束監視機構の機能ブロック図である。
実施の形態2に係わる磁束監視機構18Bは、実施の形態1に係わる磁束監視機構18Aに異常原因判定手段51と算出記憶手段52とが追加されていて、その他は実施の形態1と同様である。同様な部分は同じ符号を付記して説明は省略する。
異常原因判定手段51は、永久磁石3、4の起磁力が起磁力閾値より小さいときに経時劣化警報、可動子2の端面と継鉄11のその端面に相対する面との間の隙間の長さが隙間閾値より大きいときに隙間異常警報を発する。
警報手段としての警報ランプ20は、磁束異常警報、経時劣化警報および隙間異常警報を点灯する色を変えて表示する。例えば、磁束異常警報のときオレンジ、経時劣化警報のときレッド、隙間異常警報のときブルーになるように警報ランプ20内に3色のLEDが備えられている。
このように2箇所の磁束密度を検出することにより、永久磁石の劣化および隙間の長さの変化を算出するためには、継鉄の面に相対する可動子の端面の位置の変動に対する2箇所の磁束密度の変動の依存性が異なる位置で磁束密度を検出することが必要である。なぜならば、可動子が移動して磁束密度が変化したとき、2つの磁束密度の変動が同じ場合、永久磁石の劣化および隙間の長さの変化を算出することができない。依存性が異なる場合、例えば、可動子の位置が変動するとき、一方の磁束密度が減少し、他方の磁束密度が増加する場合、依存性が反対であるので、永久磁石の起磁力の劣化および隙間の長さの変化を算出することができる。さらに、2つの磁束密度が可動子の位置の変動に対して同じ傾向で増減するが、その増減の割合が異なっている場合、依存性が異なっているので、永久磁石の起磁力の劣化および隙間の長さの変化を算出することができる。
磁束監視用素子は、図14に示す位置P1、P2、P3、P4の4箇所のうちのいずれか2箇所に配置される。この位置P2、P3は第2および第1の磁気回路S2、S1上の最も磁束が集中し、磁束密度が大きい継鉄11の位置である。一方、位置P1、P4は、可動子2のそれぞれの端面が当接する継鉄の部分を囲繞する空間を示す位置である。そして、電磁操作機構が第2の安定点に位置しているとき、選択された2箇所の組合せとして、P1とP2とからなる組合せ(a)、P1とP3とからなる組合せ(b)、P1とP4とからなる組合せ(c)、P2とP3とからなる組合せ(d)、P2とP4とからなる組合せ(e)、P3とP4とからなる組合せ(f)の6通りの組合せがある。図示する第2の安定点またはその逆の第1の安定点において、隙間27または28の一方の隙間が大きく他方の隙間が極微小であるから、P1およびP4のいずれにおいても磁束密度はほぼゼロであり、実用上組合せ(c)を選択することはない。従って、組合せ(a)、(b)、(d)、(e)、(f)を考慮すれば良いが、(a)と(f)、(b)と(e)はその対称性から等価と考えて良いので、組合せ(a)、(b)、(d)に2つの磁束監視用素子が配置されているときの動作を以下説明する。
図15に示す電磁操作機構1Fは、位置P1に磁束監視用素子46、位置P2の磁束監視孔34の中に挿入された磁束監視用素子36を有している。
磁束監視用素子36の磁束密度B36は、比例係数A、可動子2の断面積S、真空の透磁率μ0、隙間28の長さd、永久磁石の起磁力Hlを用いて式(8)から求められる。なお、磁束監視用素子36での磁束密度B36は、磁束監視孔34で検出される磁束密度が磁束Φ2うちの一部であるため比例係数Aを用いて表される。
一方、磁束監視用素子46の磁束密度B46と隙間28の長さdとの関係は、図12に示すプロファイルのうち、着目する領域を単調増加の領域に限定すると、図16のように、一次関数でフィッティングすることができる。そして、フィッティング係数α、βを用いて式(9)のように表すことができる。フィッティングは、ある領域のプロファイルを関数により近似することであり、一次関数によりフィッティングするとき、フィッティング係数αが直線の傾き、フィッティング係数βが座標軸との切片を意味する。
そして、式(8)と式(9)とから、隙間の長さdと磁束密度B46、B36の関係が式(10)のように求められ、起磁力Hlと磁束密度B46、B36の関係が式(11)のように求められる。
従って、磁束監視用素子36と磁束監視用素子46との磁束密度を監視することにより、磁束密度の変化が隙間の長さの変化によるものか、または永久磁石の起磁力の劣化によるものなのかを判定することができ、通電時の接点の浮きを未然に感知し、遮断器事故を防止できるので、信頼性を向上することができる。
また、これまでの定期点検を異常検知した時の点検に替えることにより、省メンテナンス化することが可能となるので、保守費用の削減がはかれる。
図17に示す電磁操作機構1Gは、位置P1に磁束監視用素子46、位置P3の磁束監視孔35の中に挿入された磁束監視用素子37を有している。
磁束監視用素子37の磁束密度B37は、比例係数A’、可動子2の断面積S、真空の透磁率μ0、隙間28の長さd、隙間27の長さと隙間28の長さとの和L、永久磁石の起磁力Hlを用いて式(12)から求めることができる。なお、磁束監視用素子37の磁束密度B37は、磁束監視孔35で検出される磁束密度が磁気回路S1中の磁束Φ1うちの一部であるため比例係数A’を用いて表される。
そして、組合せ(a)と同様に、式(9)と式(12)とから、隙間の長さdと磁束密度B46、B37の関係が式(10)のように求められ、起磁力Hlと磁束密度B46、B37の関係が式(11)のように求められる。
このようにして磁束密度B46、B37から電磁操作機構1Gの隙間28の長さdと起磁力Hlの状態を把握することが出来る。また、式(10)と式(11)とを式(6)に代入してこの状態での接圧力Fが得られる。
従って、磁束監視用素子37と磁束監視用素子46との磁束密度を監視することにより、磁束密度の変化が隙間の長さの変化によるものか、または永久磁石の起磁力の劣化によるものなのかを判定することができ、通電時の接点の浮きを未然に感知し、遮断器事故を防止できるので、信頼性を向上することができる。
また、これまでの定期点検を異常検知した時の点検に替えることにより、省メンテナンス化することが可能となるので、保守費用の削減がはかれる。
図18に示す電磁操作機構1Hは、位置P2の磁束監視孔34の中に挿入された磁束監視用素子36、位置P2の磁束監視孔35の中に挿入された磁束監視用素子37を有している。
磁束監視用素子36および37の磁束密度B36、B37は、それぞれ、式(8)、式(12)のように表すことができる。
そして、組合せ(a)と同様に、式(8)と式(12)とから、隙間の長さdと磁束密度B36、B37の関係が式(10)のように求められ、起磁力Hlと磁束密度B36、B37の関係が式(11)のように求められる。
このようにして磁束密度B36、B37から電磁操作機構1Hの隙間28の長さdと起磁力Hlの状態を把握することが出来る。また、式(10)、式(11)を式(6)に代入し、この状態での接圧力Fが得られる。
従って、磁束監視用素子36と磁束監視用素子37との磁束密度を監視することにより、磁束密度の変化が隙間の長さの変化によるものか、または永久磁石の起磁力の劣化によるものなのかを判定することができ、通電時の接点の浮きを未然に感知し、遮断器事故を防止できるので、信頼性を向上することができる。
また、これまでの定期点検を異常検知した時の点検に替えることにより、省メンテナンス化することが可能となるので、保守費用の削減がはかれる。
図19に示す電磁操作機構1Iは、継鉄11の磁気回路S2上に2つの磁束監視孔34、53が設けられ、その磁束監視孔34、53の中に磁束監視用素子36、54が挿入されている。そして、磁束監視用素子36、54は、磁束監視孔34、53の磁束密度B36、B54を検出する。
この磁束密度B36、B54は、ともに式(8)のように表すことができるが、継鉄11の有する磁気特性から異なる比例係数Aになる。そして、比例係数Aが異なるので、式(8)において間隙28の長さdが変化したときと起磁力が劣化したときとの磁束密度の変化の様子が異なってくる。ゆえに、2つの式(8)から、隙間28の長さdと磁束密度B36、B54の関係が式(10)のように求められ、起磁力Hlと磁束密度B36、B54の関係が式(11)のように求められる。また、式(10)、式(11)を式(6)に代入してこの状態での接圧力Fが得られる。
よって磁束監視用素子36と磁束監視用素子54との磁束密度を監視することにより、磁束密度の変化が隙間の長さの変化によるものか、または永久磁石の起磁力の劣化によるものなのかを判定することができ、通電時の接点の浮きを未然に感知し、遮断器事故を防止できるので、信頼性を向上することができる。
また、これまでの定期点検を異常検知した時に点検をするだけの省メンテナンス化することが可能となり、保守費用の削減がはかれる。
図20に示す電磁操作機構1Jは、可動子2の一方の端面が当接する継鉄11を囲繞する空間に2つの磁束監視用素子46、56が配置されている。そして、2つの磁束監視用素子46、56は、可動子2の中心軸から異なった距離に配置されている。
この磁束監視用素子46、56が検出する磁束密度B46、B56は、ともに式(9)のように表すことができるが、異なる空間に漏れてくる磁束と隙間28の長さdとの関係を表すプロファイルが異なり、フィッティングを行うとフィッティング係数αが異なってくる。このようにフィッティング係数αが異なるので、式(9)において間隙28の長さdが変化したときと起磁力が劣化したときとの磁束密度の変化が異なる。そして、2つの式(9)から、隙間28の長さdと磁束密度B46、B56の関係が式(10)のように求められ、起磁力Hlと磁束密度B46、B56の関係が式(11)のように求められる。
このようにして磁束密度B46、B56から電磁操作機構1Jの隙間28の長さdと起磁力Hlの状態を把握することが出来る。また、式(10)、式(11)を式(6)に代入してこの状態での接圧力Fが得られる。
よって磁束監視用素子46と磁束監視用素子56との磁束密度を監視することにより、磁束密度の変化が隙間の長さの変化によるものか、または永久磁石の起磁力の劣化によるものなのかを判定することができ、通電時の接点の浮きを未然に感知し、遮断器事故を防止できるので、信頼性を向上することができる。
また、これまでの定期点検を異常検知した時に点検をするだけの省メンテナンス化することが可能となり、保守費用の削減がはかれる。
上述したように、磁束密度B36、B46と隙間28の長さdとの間には式(10)の関係、磁束密度B36、B46と接圧力Hlとの間には式(11)の関係があるので、予め隙間28の長さdを可変して磁束密度B36、B46と接圧力Fとを計測する。さらに、永久磁石の起磁力Hlを可変して磁束密度B36、B46と接圧力Fとを計測する。
さらに、例えば、図21にプロットされたように四角点Aが細い実線上にある場合、その原因が間隙の長さが大きくなったことに起因すると判定し、隙間異常警報を警報ランプ20に送る。また、四角点Bが隙間0cmの等高線上にある場合、その原因が永久磁石の起磁力が劣化したことに起因すると判定し、経時劣化警報を警報ランプ20に送る。さらに、四角点Cが細い実線と太い点線からも離れているとき、間隙の長さの変化と起磁力の劣化がともに原因となっていると判定し、隙間異常警報と経時劣化警報を警報ランプ20に送る。
なお、磁束監視用素子が他の組合せ(b)や(d)の位置に配置されている場合や図19、図20に示すように2つの磁束監視用素子が配置されていても、同様なマップの作図が可能であり、同様な異常原因判定ができる。また、測定によるマップ作成だけでなく、有限要素法などによる数値解析から同様なマップを作成してもよい。
異常原因判定手段51は、2つの検出した磁束密度に基づき、永久磁石の劣化および隙間の長さdの変化の算出に加え、電磁操作機構の温度上昇値を算出し、その温度上昇値があらかじめ設定する上昇幅閾値より大きいとき温度上昇警報を発する。
また、警報ランプ20は、4色のLEDが備えられ、温度上昇警報が発せられたときイエロが発光する。
また、温度補償機能を持たないホール素子による磁束密度監視の場合、ホール素子出力の温度依存性を示す温度係数をK1、温度上昇をΔTとすると、図15の磁束監視用素子46、36からの出力電圧V46、V36は通常の使用条件下では式(13)、式(14)の様になる。また、永久磁石の起磁力劣化は温度上昇による劣化が主な原因であり、温度係数をK2とし、温度上昇をΔTとすると、起磁力Hl’は式(15)の様になる。
先に示した式(8)と式(9)の比を求めると起磁力Hl’が消去でき、式(13)と式(14)の比を求めると温度上昇ΔTが消去できるので、隙間の長さdと出力電圧V46、V36の関係が、関数hを用いて式(16)のように得られる。
また、式(8)、式(9)、式(14)、式(15)、式(16)から温度上昇ΔTが式(17)のように得られる。ここでの記載は、起磁力の劣化は温度上昇による劣化のみが発生している場合に限る。温度上昇以外の原因で起磁力劣化が発生している場合は、これらの式の関係が得られないことになる。そのため、これらの式で得られる諸量が所定の誤差範囲にないときは、温度上昇以外の原因も含めて起磁力劣化が起こっていると判断し、単に起磁力劣化が発生していることを警報出力しておく。
このように、磁束監視用素子46と磁束監視用素子36との出力電圧を監視することにより、磁束変化が隙間の長さの変化によるものなのか、永久磁石の起磁力が劣化したためなのか、または電磁操作機構の温度上昇によるものなのかを判定することができ、通電時の接点の浮きを未然に感知し、遮断器事故を防止できるので、信頼性を向上することができる。
また、これまでの定期点検を異常検知した時の点検に替えることにより省メンテナンス化が可能となるので、保守費用の削減がはかれる。
図22は、この発明の実施の形態3に係わる電磁操作機構の駆動電源のブロック図である。図22の駆動電源21Bは、図1の駆動電源21Aに断線検出手段を備えたことが異なっていて、その他は同様である。同様な部分の説明は省略する。
なお、電圧検出部58を各コイル7、8にそれぞれ設けても良いし、スイッチを切り替えることにより1つの電圧検出部58でコイル7、8の端子電圧を検出してもよい。
また、これまで定期点検を行ってきた電磁操作機構の点検を、異常検知した時だけ行うことで足りるので、省メンテナンス化が可能である。そのため、保守費用の削減がはかれる。
なお、断線検出手段は、駆動電源21Bに含めずに独立して設けてもよい。
図23は、この発明の実施の形態4に係わる電磁操作機構の磁束監視機構のブロック図である。図23の磁束監視機構18Cは、図1の磁束監視機構18Aにさらに磁束密度の時間変化を計測する手段を有していることが異なっており、その他は同様である。同様な部分の説明は省略する。
Claims (11)
- 軸を有し、軸方向に往復運動可能な可動子と、
上記軸方向に平行な上記可動子の側面および上記軸方向の上記可動子の両端面に相対する面を有する継鉄と、
上記軸方向に平行な上記可動子の側面または上記可動子の側面に相対する上記継鉄の面に固着した永久磁石と、
を備え、
上記永久磁石から上記継鉄を介し、上記可動子の一方の端面を経由して上記可動子に至る第1の磁気回路および上記永久磁石から上記継鉄を介し、上記可動子の他方の端面を経由して上記可動子に至る第2の磁気回路が構成される電磁操作機構において、
上記継鉄内、または上記継鉄に近接する位置のうち、上記可動子の位置の変動に対する磁束の変動の依存性が異なる位置の少なくとも2箇所に備えられ、上記第1または第2の磁気回路の少なくともいずれか一方における磁束密度を検出することにより、上記可動子の少なくとも一方の端面と上記継鉄との隙間を通過する磁束密度を検出する磁束監視用素子と、上記磁束監視用素子で検出された磁束密度のうち、いずれか2つの上記磁束監視用素子で検出された磁束密度を変数とする関数から求まる値を予め定められた閾値と比較することにより異常の有無を監視する磁束監視機構とを有し、
上記磁束監視機構は、
検出した上記磁束密度の時間変化率を算出する磁束変化率算出手段と、
算出した上記磁束密度の時間変化率から上記可動子の移動速度を算出する可動子移動速度算出手段と、
算出した上記可動子の移動速度があらかじめ設定する所定値より小さいとき異常と判定する判定手段と、
を有することを特徴とする電磁操作機構。 - 上記磁束監視機構は、
検出した上記磁束密度が、あらかじめ下限値として設定する閾値より小さい、またはあらかじめ上限値として設定する閾値より大きいとき異常と判定する磁束異常判定手段と、
上記異常と判定したとき警報を出す警報手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載する電磁操作機構。 - 上記磁束監視機構は、
一方の上記磁束密度が、あらかじめ下限値として設定する閾値より小さい、またはあらかじめ上限値として設定する閾値より大きいとき異常と判定する磁束異常判定手段と、
いずれか2つの上記磁束密度から上記可動子の端面と上記継鉄との隙間の長さ、上記永久磁石の起磁力または上記電磁操作機構の温度上昇値の少なくともいずれか1つを求めるとともに、上記異常と判定されたときに、上記隙間の長さがあらかじめ設定する隙間閾値より大きいとき隙間異常、上記起磁力があらかじめ設定する起磁力閾値より小さいとき起磁力劣化または上記温度上昇値があらかじめ設定する上昇幅閾値より大きいとき温度上昇が上記異常の原因であると判定する異常原因判定手段と、
上記異常と判定されたとき磁束異常警報、上記隙間異常が原因と判定されたとき隙間異常警報、上記起磁力劣化が原因と判定されたとき経時劣化警報または上記温度上昇が原因と判定されたとき温度上昇警報を発する警報手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載する電磁操作機構。 - 上記磁束監視機構は、
上記可動子の端面と上記継鉄との隙間の長さおよび上記永久磁石の起磁力と2つの上記磁束密度との予め求められた関係を記憶する算出記憶手段と、
一方の検出した上記磁束密度があらかじめ下限値として設定された閾値より小さい、またはあらかじめ上限値として設定された閾値より大きいとき異常と判定する磁束異常判定 手段と、
上記異常と判定されたときに、検出した2つの上記磁束密度と上記関係とから上記異常が隙間長さの異常または上記起磁力の劣化の少なくともいずれか1つの原因に起因すると判定する異常原因判定手段と、
上記異常と判定されたとき磁束異常警報、上記隙間長さの異常が原因と判定されたとき隙間異常警報または上記起磁力の劣化が原因と判定されたとき経時劣化警報を発する警報手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載する電磁操作機構。 - 軸を有し、軸方向に往復運動可能な可動子と、
上記軸方向に平行な上記可動子の側面および上記軸方向の上記可動子の両端面に相対する面を有する継鉄と、
上記軸方向に平行な上記可動子の側面または上記可動子の側面に相対する上記継鉄の面に固着した永久磁石と、
を備え、
上記永久磁石から上記継鉄を介し、上記可動子の一方の端面を経由して上記可動子に至る第1の磁気回路および上記永久磁石から上記継鉄を介し、上記可動子の他方の端面を経由して上記可動子に至る第2の磁気回路が構成される電磁操作機構において、
上記継鉄内、または上記継鉄に近接する位置のうち、上記可動子の位置の変動に対する磁束の変動の依存性が異なる位置の少なくとも2箇所に備えられ、上記第1または第2の磁気回路の少なくともいずれか一方における磁束密度を検出することにより、上記可動子の少なくとも一方の端面と上記継鉄との隙間を通過する磁束密度を検出する磁束監視用素子と、上記磁束監視用素子で検出された磁束密度から異常の有無を監視する磁束監視機構とを有し、
上記磁束監視機構は、
検出した上記磁束密度の時間変化率を算出する磁束変化率算出手段と、
算出した上記磁束密度の時間変化率から上記可動子の移動速度を算出する可動子移動速度算出手段と、
算出した上記可動子の移動速度があらかじめ設定する所定値より小さいとき異常と判定する判定手段と、
を有することを特徴とする電磁操作機構。 - 軸を有し、軸方向に往復運動可能な可動子と、
上記軸方向に平行な上記可動子の側面および上記軸方向の上記可動子の両端面に相対する面を有する継鉄と、
上記軸方向に平行な上記可動子の側面または上記可動子の側面に相対する上記継鉄の面に固着した永久磁石と、
を備え、
上記永久磁石から上記継鉄を介し、上記可動子の一方の端面を経由して上記可動子に至る第1の磁気回路および上記永久磁石から上記継鉄を介し、上記可動子の他方の端面を経由して上記可動子に至る第2の磁気回路が構成される電磁操作機構において、
上記継鉄内、または上記継鉄に近接する位置のうち、上記可動子の位置の変動に対する磁束の変動の依存性が異なる位置の少なくとも2箇所に備えられ、上記第1または第2の磁気回路の少なくともいずれか一方における磁束密度を検出することにより、上記可動子の少なくとも一方の端面と上記継鉄との隙間を通過する磁束密度を検出する磁束監視用素子と、上記磁束監視用素子で検出された磁束密度から異常の有無を監視する磁束監視機構とを有し、
上記磁束監視機構は、
検出した上記磁束密度が、あらかじめ下限値として設定する閾値より小さい、またはあらかじめ上限値として設定する閾値より大きいとき異常と判定する磁束異常判定手段と、
上記異常と判定したとき警報を出す警報手段と、
を有することを特徴とする電磁操作機構。 - 軸を有し、軸方向に往復運動可能な可動子と、
上記軸方向に平行な上記可動子の側面および上記軸方向の上記可動子の両端面に相対する面を有する継鉄と、
上記軸方向に平行な上記可動子の側面または上記可動子の側面に相対する上記継鉄の面に固着した永久磁石と、
を備え、
上記永久磁石から上記継鉄を介し、上記可動子の一方の端面を経由して上記可動子に至る第1の磁気回路および上記永久磁石から上記継鉄を介し、上記可動子の他方の端面を経由して上記可動子に至る第2の磁気回路が構成される電磁操作機構において、
上記継鉄内、または上記継鉄に近接する位置のうち、上記可動子の位置の変動に対する磁束の変動の依存性が異なる位置の少なくとも2箇所に備えられ、上記第1または第2の磁気回路の少なくともいずれか一方における磁束密度を検出することにより、上記可動子の少なくとも一方の端面と上記継鉄との隙間を通過する磁束密度を検出する磁束監視用素子と、上記磁束監視用素子で検出された磁束密度から異常の有無を監視する磁束監視機構とを有し、
上記磁束監視機構は、
一方の上記磁束密度が、あらかじめ下限値として設定する閾値より小さい、またはあらかじめ上限値として設定する閾値より大きいとき異常と判定する磁束異常判定手段と、
いずれか2つの上記磁束密度から上記可動子の端面と上記継鉄との隙間の長さ、上記永久磁石の起磁力または上記電磁操作機構の温度上昇値の少なくともいずれか1つを求めるとともに上記異常と判定されたときに、上記隙間の長さがあらかじめ設定する隙間閾値より大きいとき隙間異常、上記起磁力があらかじめ設定する起磁力閾値より小さいとき起磁力劣化または上記温度上昇値があらかじめ設定する上昇幅閾値より大きいとき温度上昇が上記異常の原因であると判定する異常原因判定手段と、
上記異常と判定されたとき磁束異常警報、上記隙間異常が原因と判定されたとき隙間異常警報、上記起磁力劣化が原因と判定されたとき経時劣化警報または上記温度上昇が原因と判定されたとき温度上昇警報を発する警報手段と、
を有することを特徴とする電磁操作機構。 - 軸を有し、軸方向に往復運動可能な可動子と、
上記軸方向に平行な上記可動子の側面および上記軸方向の上記可動子の両端面に相対する面を有する継鉄と、
上記軸方向に平行な上記可動子の側面または上記可動子の側面に相対する上記継鉄の面に固着した永久磁石と、
を備え、
上記永久磁石から上記継鉄を介し、上記可動子の一方の端面を経由して上記可動子に至る第1の磁気回路および上記永久磁石から上記継鉄を介し、上記可動子の他方の端面を経由して上記可動子に至る第2の磁気回路が構成される電磁操作機構において、
上記継鉄内、または上記継鉄に近接する位置のうち、上記可動子の位置の変動に対する磁束の変動の依存性が異なる位置の少なくとも2箇所に備えられ、上記第1または第2の磁気回路の少なくともいずれか一方における磁束密度を検出することにより、上記可動子の少なくとも一方の端面と上記継鉄との隙間を通過する磁束密度を検出する磁束監視用素子と、上記磁束監視用素子で検出された磁束密度から異常の有無を監視する磁束監視機構とを有し、
上記磁束監視機構は、
上記可動子の端面と上記継鉄との隙間の長さおよび上記永久磁石の起磁力と2つの上記磁束密度との予め求められた関係を記憶する算出記憶手段と、
一方の検出した上記磁束密度があらかじめ下限値として設定された閾値より小さい、またはあらかじめ上限値として設定された閾値より大きいとき異常と判定する磁束異常判定手段と、
上記異常と判定されたときに、検出した2つの上記磁束密度と上記関係とから上記異常が隙間長さの異常または上記起磁力の劣化の少なくともいずれか1つの原因に起因すると判定する異常原因判定手段と、
上記異常と判定されたとき磁束異常警報、上記隙間長さの異常が原因と判定されたとき隙間異常警報または上記起磁力の劣化が原因と判定されたとき経時劣化警報を発する警報手段と、
を有することを特徴とする電磁操作機構。 - 2つの上記磁束監視用素子は、上記第1または第2の磁気回路上、かつ上記継鉄の上記可動子の端面に相対する面に近接する空間に配置されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載する電磁操作機構。
- 上記磁束監視機構は、常時磁束の状態を監視することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載する電磁操作機構。
- 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の電磁操作機構を備えたことを特徴とする電力用開閉装置。
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