JP4677347B2

JP4677347B2 - 遮断器の操作器

Info

Publication number: JP4677347B2
Application number: JP2006004547A
Authority: JP
Inventors: 俊介加藤; 深大佐藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2026-01-12
Also published as: JP2007188705A

Description

本発明は、電力設備の遮断器に投入又は開放指令を出力する操作スイッチを備えた遮断器の操作器に関する。

受変電設備等の電力設備に設けられる遮断器の操作スイッチを誤って投入又は開放操作すると、事故を招いたり、その系統の停電を招いたりする不都合がある。

そこで、従来は、特許文献１、２に記載されているように、遮断器の操作スイッチに開閉可能なロックカバーを設け、ロックカバーを開かなければ、操作スイッチを操作できないようにインターロックするようにしている。また、閉位置にあるロックカバーにロッドをバネにより押し付け、ロックカバーが開いたときにロッドがロックカバー側に突出するようにし、そのロッドの動きにより動作するリミットスイッチにより、操作スイッチの操作信号とインターロックさせるインターロック装置を設けて、誤操作を防止することが提案されている。

また、遮断器の操作スイッチを２重にし、２つの操作スイッチが同時に操作されたときのみ、遮断器に投入又は開放指令を出力するようにすることが考えられる。

実開平２−２５１４２公報実開平３−６２４３０公報

しかし、特許文献１、２に記載されたインターロック装置は、ロッドやリミットスイッチを用いた機械的な機構であるから、装置が大きくなり小型化できないという問題がある。特に、技術開発の進展によって、操作器の小型化及び省スペース化に伴って、遮断器の操作スイッチについても小型化の要請があり、特許文献１、２の技術をそのまま適用することはできない。

また、遮断器の操作スイッチを２重にした場合、操作スイッチを小型の押しボタンスイッチにより構成すると、誤操作を防止するために２つの押しボタンスイッチをある程度離して配置する必要があり、省スペース化の妨げになるという問題がある。

本発明は、遮断器の操作器の小型化及び省スペース化を図ることができ、かつ、遮断器の操作スイッチの誤操作を低減することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、遮断器の操作器に、電力設備の遮断器に投入又は開放指令を出力する操作スイッチと、前記操作スイッチに被せて開閉可能に設けられたカバーと、前記カバーの開閉状態を発光素子と受光素子により検出する開閉検出器と、前記操作スイッチの投入又は開放指令と前記開閉検出器から出力される前記カバーの開状態の検出信号の論理積をとって前記遮断器に投入又は開放指令を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。

すなわち、カバーを開けなければ、操作スイッチの操作及び遮断器に投入又は開放指令を出力できないため、操作スイッチの誤操作を低減することができるとともに、カバーの開閉を検出する開閉検出器を発光素子と受光素子とで形成しているため、インターロック装置を含む操作スイッチを小型化して操作器を省スペース化できる。

また、前記カバーは、前記操作スイッチが取り付けられた板面にヒンジで開閉可能に支持され、かつ、バネ部材により閉方向に押しつけられた構成とすることができる。これによれば、カバーを閉め忘れることによって、誤って操作スイッチが操作されることを防止することができる。

また、本発明は、電力設備の異常を検出して遮断器に開放指令を出力するマイクロプロセッサと、操作パネルを備えた保護リレー装置において、前記操作パネルは、遮断器に投入指令を出力する投入操作スイッチと、遮断器に開放指令を出力する開放操作スイッチと、前記各操作スイッチに被せて開閉可能に設けられたカバーと、前記各カバーに設けられた前記カバーの開閉状態を発光素子と受光素子により検出する開閉検出器と、前記投入操作スイッチから出力される投入指令と前記投入操作スイッチの前記カバーの開状態の検出信号と前記マイクロプロセッサから出力される開放信号との論理積をとって前記遮断器に投入指令を出力する投入指令出力手段と、前記開放操作スイッチから出力される開放指令と前記開放操作スイッチの前記カバーの開状態の検出信号との論理積をとって開放指令を出力する第１の開放指令出力手段と、前記第１の開放指令出力手段から出力される前記開放指令と前記マイクロプロセッサから出力される前記開放信号との論理和とって前記遮断器に開放指令を出力する第２の開放指令出力手段を備えた構成とすることができる。

これによれば、保護リレー装置のマイクロプロセッサから開放信号が出力されたときには、開放操作スイッチの操作に関係なく遮断器を開放することができる。また、開放信号が出力されているときは、投入操作スイッチを操作しても遮断器へ投入指令が出力されないから、遮断器の操作スイッチの誤操作を低減できる。

本発明によれば、遮断器の操作器の小型化及び省スペース化を図ることができ、かつ、遮断器の操作スイッチの誤操作を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態の遮断器の操作器の構成図を示す。図示のように、本実施形態１の遮断器の操作器１は、遮断器３に投入指令５を出力させる投入操作スイッチ７と、遮断器３に開放指令９を出力させる開放操作スイッチ１１と、操作スイッチ７、１１に設けられたカバー１３、１４と、カバー１３、１４に設けられた開閉状態を検出する開閉検出器１５、１６と、開閉検出器１５、１６の検出信号１７、１８と、投入指令５又は開放指令９とが入力されるＡＮＤゲート１９、２０を有して構成されている。

操作スイッチ７、１１は、復帰型の押しボタンスイッチが適用されている。操作スイッチ７、１１は、図２に示すように、操作器１を構成する操作パネルの板面２１に凹所２２を形成し、その凹所２２の底面に設置されている。また、凹所２２の上部開口はカバー１３、１４によって被われている。

カバー１３、１４は、図２に示すように、平板状に形成され、一辺に設けられたヒンジ２３により転回可能に支持されている。また、カバー１３、１４は、ヒンジ２３に設けられた図示していないバネ部材により常に閉方向に力を加えられている。これにより、操作者によるカバー１３、１４の閉め忘れを防止するようになっている。また、カバー１３、１４の一部を、図１に示すように、凹所２２の開口よりも大きく形成し、凹所２２の開口から外れた部分の底面に反射板２５が設けられている。

開閉検出器１５、１６は、発光素子２７に発光ダイオード、受光素子２９にホトダイオードなどの小さな素子で形成され、発光素子２７から反射板２５に向けて光を照射し、反射板２５で反射された光を受光素子２９で検出する。また、発光素子２７と受光素子２９は、板面２１の内側に設けられ、光軸が通過する板面２１の位置に光の透過孔又は透過窓が形成されている。また、発光素子２７は、常に光を反射板２５に照射し、受光素子２９は、反射板２５からの光を検出しないときは「カバー開」と判断して検出信号１７、１８を出力するようになっている。

ＡＮＤゲート１９、２０には、それぞれ投入指令５又は開放指令９と検出信号１７、１８が入力されるように形成されている。これにより、投入指令５と検出信号１７又は開放指令９と検出信号１８の両方が同時に入力された時点で、遮断器３へ投入指令５又は開放指令９を出力するようになっている。

このように構成されることから、本実施形態によれば、バネ部材によってカバー１３、１４を閉じた状態にしておくことにより、操作スイッチ７、１１を操作することができないから、不用意に操作スイッチ７、１１を操作する誤操作を防ぐことができる。また、操作スイッチ７、１１を操作する必要があるときは、カバー１３、１４を開くことにより操作することができる。このとき、カバー１３、１４が開かれたことを開閉検出器１５、１６が検知し、ＡＮＤゲート１９、２０に検出信号１７、１８が入力されて、ＡＮＤゲート１９、２０が開かれ、操作スイッチ７、１１を操作することにより、投入指令５又は開放指令９を遮断器３に出力することができる。また、何らかの原因で、カバー１３、１４が開かれないにもかかわらず、操作スイッチ７、１１が操作されても、投入指令７又は開放指令９はＡＮＤゲート１９、２０によって阻止されるから、遮断器３に出力されることがない。

以上説明したように、本実施形態の遮断器３の操作器１によれば、正しい手順で操作スイッチ７、１１を操作しないと、遮断器３へ投入指令５又は開放指令９を出力することができないため、操作器１の誤操作を低減することができる。

特に、カバー１３、１４の開状態を検出する開閉検出器１５、１６を発光素子２７と、反射板２５と、受光素子２９とで形成しているため、極めて小形に形成することができる。その結果、操作スイッチ７、１１のインターロック装置を小型化して、操作器１の省スペース化を図ることができる。

また、反射板２５からの光を受光素子２９に受光されていることを示すランプなどの表示装置を設けることが望ましい。これにより、開閉検出器１５、１６の異常を目視で確認でき、早期発見することができる。

本実施形態のカバー１３、１４に代えて、図３に示すように、箱型のカバー１３、１４にすれば、操作スイッチ７、１１を板面２１に直接設置できる。また、カバー１３、１４をスライド式にすることもできる。さらに、開閉検出器１５、１６は、本実施形態のような反射式に変えて、カバー１３、１４を挟み込むように発光素子２７と受光素子２９を配置し、発光素子２７と受光素子２９の光路をカバー１３、１４が遮るか否かに応じてカバー１３、１４の開閉を検出するようにしてもよい。
（実施形態２）
図４及び図５を参照して、本発明の遮断器３の操作器１を適用した一実施形態の保護リレー装置３１について説明する。それらの図に示すように、本実施形態の保護リレー装置３１は、ケース３３にマイクロプロセッサ３５を搭載したプリント基板を収納し、ケース３３の表面に操作パネル３７を設けて形成されている。このように構成される保護リレー装置３１は、例えば、遮断器３が収納されたキュービクルに内蔵される。

マイクロプロセッサ３５は、図示していない受変電設備等に設けられた電圧・電流の検出器から電力系統の状態量を取り込んで、電力系統の異常の有無を検出し、異常を検出したときには、遮断器３へ開放信号４３を出力するように構成されている。操作パネル３７は、保護リレー装置３１を操作する操作スイッチ３９や表示器４１の他に、遮断器３に投入指令５を出力する投入操作スイッチ７と、開放指令９を出力する開放操作スイッチ１１とが設けられている。

操作パネル３７に設けられた投入操作スイッチ７と開放操作スイッチ１１には、図５に示すように、図１の実施形態１と同一のカバー１３、１４及び開閉検出器１５、１６が設けられている。また、投入操作スイッチ７と開放操作スイッチ１１から出力される投入指令５と開放指令９はＡＮＤゲート１９とＡＮＤゲート２０に入力されている。また、ＡＮＤゲート１９、２０は、それぞれ開閉検出器１５、１６から出力される検出信号１７、１８によりゲートが開かれるようになっている。図１の実施形態１と相違する点は、投入指令５が入力されるＡＮＤゲート１９にマイクロプロセッサ３５からの開放信号４３が入力されていることと、ＡＮＤゲート２０からの開放指令９とマイクロプロセッサ３５からの開放信号４３とをＯＲゲート３６に入力し、ＯＲゲート３６から遮断器３へ開放指令９を出力していることである。

このように構成されることから、本実施形態によれば、実施形態１の効果に加えて、何らかの系統異常によりマイクロプロセッサ３５から開放信号４３が出力されたときには、開放操作スイッチ１１の操作に関係なく遮断器３を開放することができる。また、開放指令４３が出力されているときには、投入操作スイッチ７のカバー１３を開いて投入操作スイッチ７を操作しても、遮断器３へ投入指令を出力できないため、安全性を高めることができる。

また、本実施形態によれば、投入操作スイッチ７及び開放操作スイッチ１１を小型化（例えば、直径１ｃｍ程度）できるとともに、カバー１３、１４及びカバー１３、１４の開閉検出器１５、１６を小型化できるから、インターロック装置を備えた遮断器３の操作スイッチ関係を小型化できる。その結果、保護リレー装置３１の操作パネル３７を小型化でき、遮断器９のキュービクルの省スペース化に寄与することができる。

特に、カバー１３、１４及びカバー１３、１４の開閉検出器１５、１６等からなるインターロック装置を小型化できるから、投入操作スイッチ７及び開放操作スイッチ１１を小型化して近接して設けても、誤ってそれら２つの操作スイッチ７、１１を同時に操作するおそれを回避できる。

本発明の実施形態１の操作器の構成図である。実施形態１の操作器の操作スイッチ及びカバー周りの断面図である。実施形態１の操作器の変形例の断面図である。本発明の操作器を適用した実施形態２の保護リレー装置の操作パネルの正面図である。実施形態２の操作器の構成図である。

符号の説明

１操作器
３遮断器
５投入指令
７投入操作スイッチ
９開放指令
１１開放操作スイッチ
１３、１４カバー
１５、１６開閉検出器
１７、１８検出信号
１９、２０ＡＮＤゲート
２１板面
２２凹所
２３ヒンジ
２５反射板
２７発光素子
２９受光素子
３１保護リレー装置
３３ケース
３５マイクロプロセッサ
３６ＯＲゲート
３７操作パネル
３９操作スイッチ
４１表示器
４３開放信号

Claims

電力設備の遮断器に投入又は開放指令を出力する操作スイッチと、前記操作スイッチに被せて開閉可能に設けられたカバーと、前記カバーの開閉状態を発光素子と受光素子により検出する開閉検出器と、前記操作スイッチの投入又は開放指令と前記開閉検出器から出力される前記カバーの開状態の検出信号の論理積をとって前記遮断器に投入又は開放指令を出力する出力手段とを備えた操作器。
請求項１に記載の操作器において、前記カバーは、前記操作スイッチが取り付けられた板面にヒンジで開閉可能に支持され、かつ、バネ部材により閉方向に押しつけられていることを特徴とする操作器。
電力設備の異常を検出して遮断器に開放信号を出力するマイクロプロセッサが収納されたケースと、該ケースの前面に設けられた操作パネルを備えた保護リレー装置において、前記操作パネルは、遮断器に投入指令を出力する投入操作スイッチと、遮断器に開放指令を出力する開放操作スイッチと、前記各操作スイッチに被せて開閉可能に設けられたカバーと、前記各カバーに設けられた前記カバーの開閉状態を発光素子と受光素子により検出する開閉検出器と、前記投入操作スイッチから出力される投入指令と前記投入操作スイッチの前記カバーの開状態の検出信号と前記マイクロプロセッサから出力される開放信号との論理積をとって前記遮断器に投入指令を出力する投入指令出力手段と、前記開放操作スイッチから出力される開放指令と前記開放操作スイッチの前記カバーの開状態の検出信号との論理積をとって開放指令を出力する第１の開放指令出力手段と、前記第１の開放指令出力手段から出力される前記開放指令と前記マイクロプロセッサから出力される前記開放信号との論理和とって前記遮断器に開放指令を出力する第２の開放指令出力手段を備えたことを特徴とする保護リレー装置。