JP5178313B2 - ブレーカの自動投入装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ブレーカに隣接して設けられブレーカのハンドル操作を自動的に行なうためのブレーカの自動投入装置に関するものである。
通信用の無人基地局等に配置されたブレーカは、落雷その他の原因によってトリップした場合にも、無人であるから手動によって直ちにオン状態に復帰させることができず、長時間にわたり回路が遮断されたままとなる。そこでこれらのブレーカには自動投入装置を取り付け、遠隔地にある監視所等からの指令により、あるいは自動投入装置自体の判断によって、ブレーカのハンドルを機械的に操作し、オン状態に自動復帰させることが行なわれている。
また特許文献１に示されるように、自動投入装置にブレーカの状態の外部表示出力部を組み込み、遠隔地にある監視所等に接点の状態を表示できるようにすることも知られている。外部表示出力部は通信線に接続されており、通信システムを介して遠隔地に計測信号を送信している。
上記したような自動投入装置自体には従来から独自の絶縁基準が設定されており、通常の誘導雷等に対しては十分な絶縁耐圧を備えている。しかし、自動投入装置の外部表示出力部に接続されている通信線に関しては、十分な絶縁対策が施されていない。このため、落雷時に自動投入装置の外部表示出力部から誘導雷が通信線に侵入し、接続先の通信システムを破損させるおそれがあった。
特開平７−１９２５９６号公報
従って本発明の目的は上記した従来技術の問題点を解決し、落雷時にも外部表示出力部に接続されている通信線に誘導雷のサージ電圧が侵入するおそれがなく、しかもブレーカの状態の外部表示出力を的確に行なうことができるブレーカの自動投入装置を提供することである。
上記の課題を解決するためになされた本発明は、ブレーカに隣接して設けられ、ブレーカの状態の外部表示出力部を備えた自動投入装置において、前記外部表示出力部は対向して配置された少なくとも一組の発光素子及び受光素子で構成される光通信手段を備え、この光通信手段は同一回路基板上に設置されたものであり、かつ前記同一基板上に形成された発光素子側の配線用銅箔部と受光素子側の配線用銅箔部とを互いに分離して形成し、これら配線用銅箔部の間の基板上に絶縁用溝部を形成したことを特徴とするものである。
なお請求項２に記載のように、発光素子及び受光素子で構成される光通信手段が複数組設けられ、これらの素子間を遮光する隔壁を自動投入装置のケースカバーより垂下させた構造とすることが好ましい。
本発明のブレーカの自動投入装置は、外部表示出力部に発光素子及び受光素子で構成される光通信手段を用いたので、落雷時に自動投入装置の外部表示出力部から誘導雷が侵入しても光通信手段の部分で遮断され、受光素子側に接続された通信線には侵入しない。しかも光通信手段は同一回路基板上に設置されているので、発光素子と受光素子の相互位置がずれる可能性が少ないうえ、自動投入装置への装着も容易である。
また本発明によれば、発光素子側の配線用銅箔部と受光素子側の配線用銅箔部との間の絶縁距離を確保することができ、誘導雷の侵入をより確実に防止することができる。更に請求項２の発明によれば、光通信手段を複数組設けた場合にも隣接する光通信手段間において光線が干渉し合うことがない。
以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態を示す平面図であり、１はブレーカ、２はその負荷側に接続された端子台である。この実施形態では、これらは自動投入装置本体３の側方に突出させたベース４上に搭載されている。
自動投入装置本体３の内部には、図２に示すようにモータ５、トランス６等が組み込まれており、図１に示すハンドル操作アーム７によってブレーカ１のハンドルを強制的に操作し、トリップしたブレーカ１をオン状態に自動復帰させる機能を有することは従来のものと同様である。ハンドル操作アーム７はモータ５によって駆動される。
また自動投入装置本体３の内部には、ブレーカ１の状態の外部表示出力部を備えた回路基板が収納されており、第1の回路基板８の下部には、前記したトランス６及びその配線等が位置している。図３〜図５に示すように、この実施形態では水平な第1の回路基板８と、垂直な第2の回路基板９とがあり、これらの基板は、第2の回路基板９の上端に突設されたピン１０を第1の回路基板８のコネクタ１１に差し込むことによって、物理的かつ電気的に接続されている。
第1の回路基板８には、カウンタ等の表示装置１２と、切替・設定スイッチ１３と、発光素子１４及び受光素子１５で構成される光通信手段１６とが搭載されている。また第２の回路基板９には、通信制御手段１７、操作制御手段１８のほか、記憶手段などが搭載されている。光通信手段１６の受光素子１５は図示しない通信線に接続され、ブレーカの接点の状態などを遠隔の監視所等に伝送する。発光素子１４及び受光素子１５で構成される光通信手段１６は同一の回路基板８上に設置されているので、発光素子１４と受光素子１５の相互位置がずれることが少なく、的確に光信号を伝送することができる。なお、光通信手段１６に並列して、少なくとも一組の発光素子１４ａ及び受光素子１５ａが上記の発光素子１４及び受光素子と逆の位置に取り付けられ、遠隔操作入力手段１６ａを形成している。
これらの回路基板はプリント基板であって、配線用銅箔部の上に上記した素子や機器を搭載したものであるが、図３〜図５に示すように、第1の回路基板８の発光素子１４側と受光素子１５側の配線用銅箔部８ａ、８ｂは互いに分離して形成されているとともに、これら分離された配線用銅箔部の間の基板上に、絶縁用溝部１９が形成されている。なお、Ｕ字状の絶縁用溝部１９の中間に回路基板８のエッジより別の溝部１９ｂを形成してもよい。また、この実施形態では絶縁用溝部１９はU字状の溝であるが、溝の端部を第1の回路基板８のエッジにまで到達させ、基板自体を切欠いて絶縁用溝部１９とすることもできる。このような絶縁用溝部１９を設けることによって、発光素子１４側の配線用銅箔部８ａと受光素子１５側の配線用銅箔部８ｂとの間の沿面絶縁距離を確保し、耐電圧特性を高めることができる。
光通信手段１６は少なくとも1組の発光素子１４と受光素子１５とにより構成されるものであるが、この実施形態のように光通信手段１６を複数組設けた場合には、受光素子１５が隣接する発光素子１４からの光線を受光することによる誤動作の可能性がある。そこで図６に示すように自動投入装置のケースカバー２０の裏面に隔壁２１を垂下させ、隣接する素子間を遮光することが好ましい。
なおこの実施形態では、図７に示すように端子台２の内部にＣＴ２２及びＺＣＴ２３を組み込んであり、これらによって検出された電流値または漏電電流を自動投入装置本体３の操作制御手段１８に入力し、自動投入装置の動作を制御するとともに、外部表示出力部を介して外部表示が行えるようになっている。しかし本発明においては端子台２は必須要件ではなく、省略することもできる。なお、Ｕ字状の絶縁用溝部１９の底辺部１９ａにケースカバー２０より垂下させた絶縁隔壁２１ａを挿入するものとすれば、底辺部１９ａ近傍の配線用銅箔部及び電子素子に対して絶縁距離を確保することができるものである。
このように構成された本発明のブレーカの自動投入装置は、トリップしたブレーカ１のハンドルを機械的に操作し、オン状態に自動復帰させることができるものであることは従来と同様である。また本発明のブレーカの自動投入装置は外部表示出力部を備えており、ブレーカ１の接点の状態などを通信線を介して外部表示させることができることも従来と同様である。しかし本発明のブレーカの自動投入装置は従来のものとは異なり外部表示出力部に光通信手段１６を用いたので、落雷時に誘導雷が侵入しても光通信手段１６の部分で遮断され、通信線には侵入しない。このために従来のように接続先の通信システムを破損させることがない。
特に発光素子１４側と受光素子１５側の配線用銅箔部８ａ、８ｂを互いに分離して形成し、これら配線用銅箔部の間の基板上に絶縁用溝部１９を形成しておけば、発光素子１４と受光素子１５との間に絶縁距離を確保できるので、雷サージによる高電圧に対しても十分な絶縁を確保することができる。また隔壁２１によって隣接する素子間を遮光するようにすれば、光通信手段１６を複数組設けた場合にも光信号の干渉を避けることが可能となる。
本発明の実施形態を示す平面図である。 自動投入装置本体の内部構造を示す水平断面図である。 自動投入装置本体の斜視図である。 第1の回路基板と第2の回路基板の分解斜視図である。 第1の回路基板と第2の回路基板とを接続した状態を示す斜視図である。 ケースカバーの内部構造を示す斜視図である。 端子台の内部構造を示す斜視図である。
符号の説明
１ ブレーカ
２ 端子台
３ 自動投入装置本体
４ ベース
５ モータ
６ トランス
７ ハンドル操作アーム
８ 第1の回路基板
８ａ発光素子側の配線用銅箔部
８ｂ受光素子側の配線用銅箔部
９ 第2の回路基板
１０ ピン
１１ コネクタ
１２ 表示装置
１３ 切替・設定スイッチ
１４ 発光素子
１５ 受光素子
１６ 光通信手段
１７ 通信制御手段
１８ 操作制御手段
１９ 絶縁用溝部
２０ ケースカバー
２１ 隔壁
２２ ＣＴ
２３ ＺＣＴ

Claims (2)

  1. ブレーカに隣接して設けられ、ブレーカの状態の外部表示出力部を備えた自動投入装置において、前記外部表示出力部は対向して配置された少なくとも一組の発光素子及び受光素子で構成される光通信手段を備え、この光通信手段は同一回路基板上に設置されたものであり、かつ前記同一基板上に形成された発光素子側の配線用銅箔部と受光素子側の配線用銅箔部とを互いに分離して形成し、これら配線用銅箔部の間の基板上に絶縁用溝部を形成したことを特徴とするブレーカの自動投入装置。
  2. 発光素子及び受光素子で構成される光通信手段が複数組設けられ、これらの素子間を遮光する隔壁を自動投入装置のケースカバーより垂下させたことを特徴とする請求項１に記載のブレーカの自動投入装置。
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