JP6326643B2 - 開閉器の自動操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、配線用遮断器等の開閉器の自動操作装置に関するものである。

配線用遮断器等の開閉器のハンドルをオンオフ操作するレバー状の操作部を、カム機構等を利用して往復動させる自動操作装置は、特許文献１に示されるように従来から知られている。特許文献１の自動操作装置は、ハンドル操作レバーを開閉器のハンドルに係合させて動かし、オンオフ操作を行なう構造である。

このような自動操作装置は無人基地局等の遠隔地に設置されており、開閉器がノイズ等によってトリップした場合に、自動でハンドルをオン操作し、開閉器を再投入できるようになっている。

しかし、大地震の発生時には負荷への影響を防止するために開閉器を遮断する必要が生じ、その場合には遠隔操作によって開閉器をオフとしなければならないが、従来の自動操作装置は、遠隔操作のための通信回線が破損されると遠隔操作が行なえなくなり、開閉器を操作することができないという問題があった。

特開２００８−２６９９１６号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、地震発生時には遠隔操作を行なわなくても自己判断によって開閉器を自動遮断することができる開閉器の自動操作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、電路の開閉操作を行なうハンドルを備えた開閉器の自動操作装置であって、開閉器のハンドル操作を行なう操作部と、操作部の制御を行なう判定回路と、感震センサとを備え、前記判定回路は、感震センサが検出した地震が第１所定値であるとき、所定時間経過後に操作部により開閉器のハンドルをオフ操作し、感震センサが検出した地震が第２所定値以上であるとき、直ちに操作部により開閉器のハンドルをオフ操作するものであることを特徴とするものである。

請求項２のように、判定回路は、感震センサが検出した地震が第１所定値であるとき、所定時間経過後に操作部により開閉器のハンドルをオフ操作し、さらに所定時間後にオン操作することが好ましい。

また請求項３のように、判定回路は、ハンドルをオフ操作した後、所定時間内に再び地震が検出された場合には、オン操作を行なわないことが好ましい。さらに請求項４のように、判定回路は、所定時間後にオン操作した開閉器が瞬時にトリップした場合には、オン操作を行なわないことが好ましい。

請求項１の発明の開閉器の自動操作装置は、感震センサが地震を検出したとき操作部により開閉器のハンドルをオフ操作するものであるから、地震発生時には遠隔操作を行なわなくても自己判断によって開閉器を自動遮断することができ、接続されている負荷への影響を防止することができる。

また請求項１の発明によれば、感震センサが検出した地震が第１所定値（例えば震度５）であるとき、避難に必要な所定時間（例えば３分）経過後に開閉器のハンドルをオフ操作するので、負荷への通電を遮断して安全を確保することができる。また請求項１の発明によれば、感震センサが検出した地震が第２所定値（例えば震度６）以上であるとき、直ちに操作部により開閉器のハンドルをオフ操作するので、負荷への通電をより迅速に遮断することができる。また請求項２の発明によれば、感震センサが検出した地震が第１所定値であるときには、オフ操作から所定時間後にオン操作を行なうことにより、現地に出向くことなく負荷への通電を復帰させることができる。

請求項３の発明によれば、ハンドルをオフ操作した後、所定時間内に再び地震が検出された場合には、オン操作を行なわないので、地震が継続する場合の負荷の安全を確保することができる。さらに請求項４の発明によれば、所定時間後にオン操作した開閉器が瞬時にトリップした場合には、負荷系統に何らかの異常は生じている可能性があるため、オン操作を行なわない。これにより安全を確保することができる。

本発明の実施形態を示す斜視図である。 本発明の実施形態を示す分解斜視図である。 操作部の斜視図である。 操作部の側面図である。 自動操作装置本体の内部構成図である。 感震センサの斜視図である。 他の自動操作装置本体を示す斜視図である。 自動投入フローの一例を示すフローチャートである。 検出ユニットの内部を示す斜視図である。 他の自動投入フローを示すフローチャートである。 更に他の自動投入フローを示すフローチャートである。

以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態を示す斜視図、図２はその分解斜視図である。これらの図において１は開閉器、２は開閉器１の側方に位置する自動操作装置本体、３は検出ユニットである。本実施形態では、自動操作装置本体２と一体化された基台４上に開閉器１と検出ユニット３が搭載されている。検出ユニット３については後述するものであるが、検出ユニット３は搭載しない自動操作装置本体２であっても良い。

開閉器１は回路遮断器であり、電路の開閉操作を行なうハンドル５を備えている。また自動操作装置本体２はハンドル把持レバー６を備え、その先端のハンドル把持部７がハンドル５の操作方向の両側を把持している。自動操作装置本体２の内部には図３、図４に示す操作部８が収納されている。

操作部８は、モータなどの駆動手段９を組み込んだフレーム１０を備え、フレーム１０の両側に枢着された下向きコ字状のハンドル操作レバー１１の上面に、ハンドル把持レバー６が固定されている。またフレーム１０の上面には駆動手段９によって正逆両方向に揺動するカム板１２が設けられている。カム板１２の先端は二股状となっており、図４に示すようにハンドル操作レバー１１の内側面に突設された突片１３を挟んでいる。このため駆動手段９によってハンドル操作レバー１１を揺動させれば、ハンドル把持レバー６のハンドル把持部７が開閉器１のハンドル５を操作し、オンオフ操作することができる。上記した自動操作装置本体２の構成は、従来品と同様である。

図５に自動操作装置本体２の内部構成を示す。自動操作装置本体２は操作部８の他に、感震センサ１４、判定回路１５、その電源回路１６等を備えている。感震センサ１４は地震を検出する部材であり、その形状は例えば、図６に示す通りである。感震センサ１４は地震の揺れ（Ｓ波）を検出し、検出情報を判定回路１５に送る。判定回路１５はこの検出情報から震度を判定する。

判定回路１５は、震度が第１所定値である震度５であると判定した場合には、３分後または設定部１７により設定された時間が経過後に駆動出力手段１８に開閉器遮断信号を出力し、駆動出力手段１８より信号を受けた操作部８が開閉器１のハンドル５をオフ操作して電路を遮断する。この３分間は避難のための必要時間である。しかし震度が第２所定値である震度６以上であると判定された場合には、判定回路１５は直ちに駆動出力手段１８に開閉器遮断信号を出力し、操作部８が開閉器１のハンドル５をオフ操作する。

判定回路１５の開閉器遮断信号は記憶部１９に記憶される。もし上記の３分以内に停電が発生すると、開閉器１はオン状態のままとなり、その後に復電したときに危険である。このため記憶部１９に開閉器遮断信号が記憶されている場合には、復電時に判定回路１５がこれを読み出して開閉器１をオフ操作する。なお、震度５が検出されたとしても実際の被害が少ないような場合には、リセットボタン２０によって記憶部１９の記憶を消去し、負荷への給電を継続できるようになっている。

受信部２１は緊急地震速報やＰ波等の地震情報を受信し、感震センサ１４がＳ波を検出する前に判定回路１５に地震情報を出力する。このためより迅速に開閉器１を操作することができる。

電源回路１６は図１に示すように開閉器１の一次側にリード線で接続されており、各回路に電源を供給している。なお別途直流電源を用意しておき、電源回路１６に供給するものであって良い。

表示部２２は地震を検知した場合にランプや音声による通知を行なう。テストボタン２３はテストのために疑似的に信号を送信し、操作部８の操作を確認するためのものである。

上記したように本発明の自動操作装置によれば、地震発生時に自己判断によって開閉器１を自動的にオフ操作することができるが、その後のオン操作も可能としておく必要がある。しかしこのオン操作（再投入）には危険があるため、条件を厳しく設定しておくことが好ましい。もし地震によって負荷への電路上に異常（例えば配線の被覆破損、発熱機器の倒壊など）が発生していると、オン操作によって火災の原因となることがある。そのため、ユーザーが状況を確認したうえで自らオン操作を行なったり、あるいは遠隔部からの操作命令によってオン操作を行なえる構造としておくことが好ましい。

図７はこのために考案された操作部を内蔵した自動操作装置であり、開閉器１のハンドル５の上部を覆う構造で、開閉器１に着脱自在とし、内蔵する感震センサにより地震を検出した場合に、判定回路からの信号により動作する操作部によってハンドル５をオフ操作することができるようにしておく。なお、この装置は手動操作片２４を備えており、ユーザー自身がこの手動操作片２４を操作してオン操作を行なうことができる構造としている。

なお、開閉器１は地震以外にも雷サージや外部ノイズ等の発生によりそれ自体がトリップすることがあり、その場合にはその後に自動操作装置による再投入を行なうことが好ましい。しかし上記したように地震発生後の再投入は危険を伴うため、感震センサ１４により地震を検出し、開閉器１のハンドル５のオフ操作を行った後に自動的に再投入を行なう場合には判定回路１５に再投入条件を設定しておくことが好ましい。

図８はその自動投入フローの一例を示す図である。先ず震度が第１所定値であるか第２所定値以上であるかを判別し、第２所定値以上の場合には負荷への電路上に異常が発生している可能性が大であるから、その直後に開閉器１のハンドル５をオフ操作し、内部電源も停止する。このため自動投入は行われない。なお、この場合、復帰する場合には接続されている負荷の状態を確認した後に、開閉器１のハンドル５を手動操作することにより復旧できるようにしておく。

しかし震度が第１所定値以上である場合には、３分経過後に開閉器１のハンドル５をオフ操作するが、所定時間（例えば１時間）経過後にオン操作を行ない、開閉器１を自動的に再投入する。ただしこの所定時間内に第３所定値(例えば震度４）以上の地震を検出した場合には、内部電源を停止して自動投入が行なわれないようにする。オン操作を行った後所定時間内に再度第１所定値以上の震度を検出した場合に自動投入を行わないようにしても良いが、このように第３所定値を第１所定値よりも低く設定するのは、先の第１所定値の地震により電線や負荷が損傷されている可能性があり、その後の地震の震度が低くてもさらに被害が拡大するおそれがあるためである。

例えば、第３所定値を利用するのは、記憶部１９に地震発生が記憶されている場合としておくことができる。この記憶はリセットボタン２０によって消去可能としておく。また数時間は記憶部１９の記憶を保持するが、その後は記憶を自動的にリセットするようにして設定しておくことも可能である。その場合、表示部２２にその旨を表示したり、外部に通信できるようにしておくことが好ましい。また、安全に使用するため、自動投入を行った後でも所定時間内に第１や第３の所定値以上地震を検出した場合には、再びオフ操作を行い、その後再度投入は行わないように設定するものであっても良い。なお設定部１７により自動投入を行う所定時間や第１所定値などの震度の設定を変更できるようにしておく。このような設定を行なうことにより、自動投入を行なう場合にも安全性を確保することができる。

以上の説明は震度情報のみに基づいて開閉器１をオンオフ操作する場合についてなされたが、開閉器１の負荷側に接続された検出ユニット３を用いてより高度な制御を行なうことも可能である。図９に示すように、検出ユニット３の内部には負荷への給電電流を検出するＣＴ２５と漏電を検出するＺＣＴ２６とが組み込まれており、検出された電流値や漏電電流を判定回路１５に入力する。検出ユニット３は接続端子２７によって、開閉器１の負荷側に接続される。

図１０はこの検出ユニット３を用いたフローを示すもので、基本的には図８に示したフローと同様である。しかし開閉器１を再投入したとき直ちにＣＴ２５によって過電流を検出したり、ＺＣＴ２６によって漏電が検出された場合には再度オフ操作を行ない、配線や負荷に何らかの異常が発生しているものとしてその後は自動投入できないようにする。なお、オン操作を行った後、開閉器１自身が漏電などにより瞬時にトリップする場合がある。その場合も同様に自動操作装置本体２の自動投入はできないようになっている。ただし再投入後、かなりの時間が経過した後に開閉器１がトリップした場合には、地震以外の要因（雷サージや外部ノイズ等）も想定されるので、再投入可能とすることが好ましい。このような再投入する経過時間も設定部１７によって自由に変更可能にしておくものである。

図１１は図８のフローと図１０のフローを一体化したもので、実際にはこの図１１のような制御を行なうことが好ましい。

以上に説明したように、本発明によれば地震発生時には遠隔操作を行なわなくても自己判断によって開閉器１を自動遮断することができ、またその後の再投入の制御も条件を設定しておくことにより安全に使用可能である。

１ 開閉器
２ 自動操作装置本体
３ 検出ユニット
４ 基台
５ ハンドル
６ ハンドル把持レバー
７ ハンドル把持部
８ 操作部
９ 駆動手段
１０ フレーム
１１ ハンドル操作レバー
１２ カム板
１３ 突片
１４ 感震センサ
１５ 判定回路
１６ 電源回路
１７ 設定部
１８ 駆動出力手段
１９ 記憶部
２０ リセットボタン
２１ 受信部
２２ 表示部
２３ テストボタン
２４ 手動操作片
２５ ＣＴ
２６ ＺＣＴ
２７ 接続端子

Claims (4)

1. 電路の開閉操作を行なうハンドルを備えた開閉器の自動操作装置であって、開閉器のハンドル操作を行なう操作部と、操作部の制御を行なう判定回路と、感震センサとを備え、前記判定回路は、感震センサが検出した地震が第１所定値であるとき、所定時間経過後に操作部により開閉器のハンドルをオフ操作し、感震センサが検出した地震が第２所定値以上であるとき、直ちに操作部により開閉器のハンドルをオフ操作するものであることを特徴とする開閉器の自動操作装置。
2. 判定回路は、操作部により開閉器のハンドルをオフ操作した後、さらに所定時間後に開閉器のハンドルをオン操作することを特徴とする請求項１記載の開閉器の自動操作装置。
3. 判定回路は、ハンドルをオフ操作した後、所定時間内に再び地震が検出された場合には、オン操作を行なわないことを特徴とする請求項２記載の開閉器の自動操作装置。
4. 判定回路は、所定時間後にオン操作した開閉器が瞬時にトリップした場合には、再びオン操作を行なわないことを特徴とする請求項２または３記載の開閉器の自動操作装置。

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