JPH03297019A - 電磁操作開閉器 - Google Patents

電磁操作開閉器

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JPH03297019A
JPH03297019A JP2100120A JP10012090A JPH03297019A JP H03297019 A JPH03297019 A JP H03297019A JP 2100120 A JP2100120 A JP 2100120A JP 10012090 A JP10012090 A JP 10012090A JP H03297019 A JPH03297019 A JP H03297019A
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JP
Japan
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closing
coil
electromagnet
voltage
closing operation
Prior art date
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Pending
Application number
JP2100120A
Other languages
English (en)
Inventor
Teiji Kondo
近藤 貞次
Yoshinari Kato
加藤 芳往
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP2100120A priority Critical patent/JPH03297019A/ja
Publication of JPH03297019A publication Critical patent/JPH03297019A/ja
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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は電磁石のコイル励磁時に生じる吸引力によって
遮断ばねを蓄勢するとともに主回路開閉部の電極を閉極
せしめ、前記電磁石のコイルの非励磁時の遮断ばね力に
よって前記電極を開極する電磁投入ばね遮断・電磁投入
保持方式の電磁操作開閉器に関する。
B6発明の概要 本発明は電磁投入ばね遮断・電磁投入保持方式の電磁操
作開閉器において、 電磁石の投入コイルを、投入操作用と投入状態保持用に
兼用した1個のコイルで構成するとともに、投入操作完
了時にコイル印加電圧を投入操作電圧から投入保持電圧
に切り換えるように構成することにより、 1個の電磁石で投入操作も投入状態保持も行えるように
し、開極に要するエネルギーを小さくして遮断ばね力を
弱く構成することを可能とし、これによって小型化を図
るとともに信頼性を向上せしめたものである。
C1従来の技術 従来の電磁投入ばね遮断・電磁投入保持方式の電磁操作
開閉器は第3図(A)、(B)のように構成されていた
。第3図(A)、(B)において電磁石は投入操作用電
磁石1aと投入保持用電磁石1bが設けられている。前
記電磁石1aは第4図に示すように、円筒形の投入コイ
ル2aと、該コイル2aの内周側に設けられた固定鉄心
3aと、これらを固定する固定フレーム4aと、固定鉄
心3aに挿入された操作軸5aと、該操作軸5aの一端
に設けられた可動鉄心6aとで構成されている。尚電磁
石1bも電磁石1aと同様に第4図のように構成されて
いる。開閉器の投入を行う場合は、投入コイル2a、2
bに励磁電流を供給して投入操作用電磁石1aおよび投
入保持用電磁石lbを同時に付勢する。すると可動鉄心
6a、6bが固定鉄心3a、3b側へ吸引されて、操作
軸5a、5bによって遮断ばね7h、7bが蓄勢される
とともに、主回路開閉部8の可動電極9a、9b、9c
が固定電極10a、10b、10cに接触する。このよ
うにして投入が完了すると位置スイッチ(図示省略)が
動作し、これによって投入操作用電磁石1aの回路を切
り離し、投入保持用電磁石1bで遮断器の投入位置保持
を行う。また開閉器の開極を行う場合は、電磁石への通
電を停止してコイルを非励磁状態にする。すると遮断ば
ね7a、7bのばね力によって主回路開閉部8の可動電
極9a、9b、9cと固定電極10a、10b、1・O
cの接触状態が解かれ第3図(B)のように開極される
ここで前記のような電磁操作開閉器において投入操作用
電磁石1aと投入保持用電磁石1bの両方が必要となる
理由を以下に説明する。まず開閉器の性質上電磁石の投
入時間は短いことが要求される。この投入時間を短くす
るためにはコイルの励磁電流の時定数を小さくする必要
があり、時定数はL/Rで表される(Lはコイルのりア
クタンス、Rはコイル抵抗)ので、Lを小さくするか又
はRを大きくする方法が採用される。しかしRを大きく
すると必要な吸引力が得られにくくなることがらLを小
さくするのが一般的である。この場合りを小さくすると
Rも必然的に小さくなって時定数は変化しないので、電
圧を上昇させて電流を大きくすることにより時定数を短
くすることになる。このため投入操作時は過大な電流が
必要となり、該電流で投入状態を保持するにはコイルの
線径を太くせざるを得なくなり、コイルそのものが大形
になってしまう。これを避けるためには必然的に電流を
抑えて且つ投入状態の保持が可能な別のコイルを用意し
なければならず、2個のコイルが必要となる。以上のよ
うに電磁石の投入時間を短くすることと投入状態保持電
流を少なくすることの2つの条件を満たすために、必然
的に2個の電磁石1a、lbを設ける必要があった。
D1発明が解決しようとする課題 第3図(A)、(B)のような従来の電磁操作開閉器は
、2個の電磁石1a、Ibを設ける必要があるため次の
ような問題点があった。
(1)電磁石が2個あるため開極時にもその2個の電磁
石の各可動鉄心6a、6bを動かす必要があり、開極時
の可動部分の質量が大きくなってしまう。このため所定
の開極速度を出すための操作エネルギーが多くなり、そ
の分大きな遮断ばね7a、7bが必要となる。
(2)操作機構が大きくなって高価になり、且つ重量も
重くなる。しかも部品点数が多いため信頼性が低い。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものでその目的は、
投入操作と投入状態の保持を1個の電磁石で行うことが
できる電磁操作開閉器を提供することにある。
E1課題を解決するための手段 本発明は電磁石のコイル励磁時に生じる吸引力によって
遮断ばねを蓄勢するとともに主回路開閉部の電極を閉極
せしめ、前記電磁石のコイルの非励磁時の遮断ばね力に
よって前記電極を開極する電磁操作開閉器において、投
入操作用および投入状態保持用を兼用した1個の投入コ
イルと、固定鉄心と、可動鉄心とから成る電磁石と、投
入操作完了時に、前記投入コイルに印加される電圧を投
入操作電圧から投入保持電圧に切り換える電圧切換手段
とを備えたことを特徴としている。
F1作用 開閉器の投入操作時は所定の投入操作電圧が投入コイル
に印加されて、コイルの励磁により生じる充分な吸引力
によって投入が行われる。投入動作によって固定鉄心と
可動鉄心の間隔が小さくなってくると吸引力が増大する
が、最終投入位置に到達して投入操作が完了した時点で
投入コイルの印加電圧が投入保持電圧に切り換えられる
ため、投入操作完了後に吸引力が過大になることはない
このように投入操作時は充分な吸引力により高速投入が
行われ、投入操作完了後は吸引力およびコイルに供給す
る電流が必要最小限に抑制される。
このため1個の電磁石によって投入操作と投入状態保持
を行うことができる。したがって装置構成が小形、軽量
化される。
G、実施例 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。第1図(A)、(B)において第3図(A)、(B)
と同一部分は同一符号をもって示し、その説明は省略す
る。第1図(A)、(B)においてlは投入操作用と投
入保持用を兼用した電磁石である。この電磁石1は第4
図と同様に円筒形の投入コイル2と、該コイル2の内周
側に設けられた固定鉄心3と、これらを固定する固定フ
レーム4と、固定鉄心3に挿入された操作軸5と、該操
作軸5の一端に設けられた可動鉄心6とで構成されてい
る。前記電磁石1は従来の投入操作用電磁石1aと投入
保持用電磁石1bを兼用するものであるが、これを実現
するため本発明では投入コイル2に印加する電圧を切り
換える電圧切換手段(図示省略)を用いる。
次に本発明の動作を、第2図の吸引力と電磁石ストロー
クの関係を示す特性図とともに述べる。
通!電磁投入操作ではコイル側から見て効率よく設計す
ると、投入時間が長くなる(即ち、コイルに流す電流を
極力抑え、必要な吸引力を発生させるため)。しかし、
この投入時間を極度に早くする制限が与えられれば必然
的に最初から電流を大きくして、出来るだけ早く遮断器
を動作させるに必要な吸引力を発生させねばならない。
このことは可動鉄心と固定鉄心との間隙が大の時の条件
であるため、−旦遮断器が投入動作をし始めると、この
間隙が小さくなり、吸引力は二乗曲線で増大し、最終位
置では過大な吸引力となる。この過大な吸引力を抑制す
るため、遮断器が最終投入位置に達した瞬間に電圧を低
減させることにより、電流も必要最小限に抑えることが
でき、投入コイルと保持コイルの一体化が可能となった
まず開閉器の投入を行う場合は、投入電気指令により投
入コイル2に所定の投入操作電圧を印加して該コイル2
を励磁させる。すると可動鉄心6が固定鉄心3側へ、充
分な力により高速度で吸弓される。そして第1図(A)
のように最終投入位置に到達して投入が完了した時点で
、例えば位置スイッチ(図示省略)により投入コイル印
加電圧を投入操作電圧から投入保持電圧に切り換える。
投入保持電圧は投入操作電圧よりも低い電圧であり、投
入保持力に必要な起磁力を発生できる電流を通電する。
これによって投入操作完了後のコイル励磁電流は必要最
小限に抑制される。尚投入操作により遮断ばね72L、
7bが蓄勢されるとともに主回路開閉部8の各電極が閉
極されるのは前記第3図(A)の場合と同様である。
また開閉器の開極を行う場合は電磁石1への通電を停止
して投入コイル2を非励磁状態にする。
すると遮断ばね7a、7bのばね力によって操作軸5が
押しもどされるとともに可動電極9a、9b、9cと固
定電極10a、10b、10cの接触状態は第1図(B
)のように解除される。この場合電磁石1の可動鉄心6
は1個だけであるため、開極操作エネルギーは少なくて
済み、その分遮断ばね7a、7bのばね力を弱く構成す
ることができる。このため投入時の負荷(遮断ばね力+
操作機構の摩擦力士主回路コンタクトのばね力で表され
るが、大部分は遮断ばね力である)が少なくなり、電磁
石1を小さく構成することができる。
H0発明の効果 以上のように本発明によれば、投入操作完了時にコイル
印加電圧を投入操作電圧から投入保持電圧に切り換える
電圧切換手段を設け、投入操作用電磁石と投入状態保持
用電磁石を兼用するように構成したので、次のような優
れた効果が得られる。
(1)電磁石の投入時間を短くするためには大きな励磁
電流が必要であり、その大電流を投入状態保持のために
用いるとコイルが大形化してしまう。このことから従来
は必然的に2個の電磁石が必要であった。しかし本発明
によれば電磁石の投入時間を短くすることと投入状態保
持電流を少なくするという2つの条件を1個の電磁石で
満たすことができる。したがって投入操作と投入状態保
持を1個の電磁石で行うことができる。
(2)電磁石は1個設けるだけで良いので部品点数が少
なくなり、その分信頼性が高く尚かつ安価な電磁操作開
閉器を提供することができる。
(3)又、開極時にも電磁石の可動鉄心り月つのため開
極操作エネルギーが少なくなり、その分遮断ばね力を弱
くすることが可能である。そして、遮断ばね力が弱くな
るため、投入時の負荷(遮断ばね力+機構の摩擦力士主
回路コンタクトのばね力であるが、大部分が遮断ばね力
である)が少なくなり電磁石も小さくなる。
(4)電磁石が1つで済むこと、及び小さくなることに
より操作機構が小さくなり、且つ重量も軽くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)、(B)は本発明の一実施例を示す構成図
、第2図は吸引力と電磁石ストロークの関係を示す特性
図、第3図(A)、(B)は従来例の構成図、第4図は
電磁石の構成図である。 1・・・電磁石、2・・・投入コイル、3・・・固定鉄
心、6・・・可動鉄心、7a、7b・・・遮断ばね、8
・・・主回路開閉部、9 a、 9 b、 9 c−可
動電極、10a。 10b、10c・・・固定電極。 (A) (閉極状態) 第1図 実施例の構成図 (B) (開極状!り 1・・・電磁石 2・・・投入コイル 3・・・固定鉄心 6・・・可動鉄心 7a、7b・・・遮断ばね 訃・・主回路開閉部 9 a、 9 b、 9 c−可動電極Oa、10b、
10c・−・固定電極 第2図 吸引力と電磁石ストロ・−り の関係を示す特性図 遮断位置 投入位置 電磁石ストローク (A) (閉極状態) 電磁石の構成図 2a・・・コイル(投入コイル) 3a−・・固定鉄心 4a・・・固定フレーム 5a・・・操作軸 6a・・・可動鉄心 モ例の構成図 (B) (閉極状態) b a

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電磁石のコイル励磁時に生じる吸引力によって遮
    断ばねを蓄勢するとともに主回路開閉部の電極を閉極せ
    しめ、前記電磁石のコイルの非励磁時の遮断ばね力によ
    って前記電極を開極する電磁操作開閉器において、 投入操作用および投入状態保持用を兼用した1個の投入
    コイルと、固定鉄心と、可動鉄心とから成る電磁石と、 投入操作完了時に、前記投入コイルに印加される電圧を
    投入操作電圧から投入保持電圧に切り換える電圧切換手
    段とを備えたことを特徴とする電磁操作開閉器。
JP2100120A 1990-04-16 1990-04-16 電磁操作開閉器 Pending JPH03297019A (ja)

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