JPS60230325A - 遮断器駆動装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、開閉軸によって駆動される接点を有し、ハ
げ電流なしに開閉動作を行なう遮断器駆動装置、特に高
圧絶縁がスを封入された遮断器駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の遮断器は上記のようにほとんど電流を用いること
なしに電路を開閉可能であるとともに、中程度の電圧及
び高電圧の遮断器に東京される接点間隔を有するように
形成され、その開閉動作は意図的に行なわれ、自動的に
行なわれるものではなかった。

しかし、容量が大きくかつ新形式の制御回路を有する電
気的駆動手段を導入するにあたり、エネルギの伝送及び
配分のために新しい形式の駆動手段の使用が望まれた。

遮断器の回路開閉に用いられる軸、すなわち開閉軸に直
接作用するモータ駆動装置がすでに−知られている。仁
の種の開閉装置には緊急用の手動駆動装置が更に設けら
れているが、開閉動作の進行中に緊急事態によって電圧
降下が生ずると、遮断器の開閉動作が中断し、最終状態
に達しないという事態が生ずることがわかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明の課題は、一度開始された開閉動作が確実に完
結するように動作する、前述の、発明の技術範囲に記載
の遮断器用駆動装置を提供するととＫある。

Ｃ問題を解決するための手段〕 上記課題を解決するために、本発明の遮断器用駆動装置
には、発明の技術範囲に記載された上記遮断器用駆動装
置に対して、 はずみ車式蓄勢部、すなわち回転されて機械的エネルギ
を蓄積されたはずみ車を用いたエネルギ保持部と上記蓄
勢部に結合され、該蓄勢部にエネルギを供給する回転電
機が設けられ；上記蓄勢部は上記開閉動作を行なう前に
、直接上記エネルギを供給されるように形成され；上記
遮断器の開閉軸に結合可能な蓄勢部から該蓄勢部に蓄積
されたエネルギは、遮断器の開閉動作中に放出され、一
度開始された開閉動作／ は確実に遂行されるように形成され； 蓄勢部から蓄積エネルギが放出される間に、換され、変
換された回転電機によシ自動的に発電が行なわれるよう
に形成されている。

〔発明の作用及び効果〕

この発明の遮断器用駆動装置の利点は、上記蓄勢部を備
えた蓄勢型駆動装置を使用しているので、一度開始され
た開閉動作は最終状態まで達し、従って遮断器は開位置
又は閉位置に確実に到達できることにある。そのために
、遮断器が開・閉側状態間の不確定位置に停止し、遮断
器の接点部材が、場合によシ発生するアークによって損
傷する仁とはない。又上記蓄勢部から遮断器駆動用のエ
ネルギをとシ出すことができるとともＫ、蓄勢部に結合
されている回転電機をモータ接続から発電機接続に切り
替えることにより、上記蓄勢部のエネルギを用いて蓄勢
型駆動装置を制御するための電源電圧を発生できるとい
う利点をも得ることができる。

上記説明から本発明の駆動装置を用いた遮断器が高い確
実性をもって動作することがわかる。

囲の第（２）項以下に示されている。

この発明に使用する上記蓄勢型駆動装置は、通常の駆動
装置の替わシに、遮断器で使用できる別構造に形成され
ておシ、更にこの蓄勢型駆動装置は接地用開閉装置駆動
用とし７ても利用することができる。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の蓄勢型駆動装置Ｉと該装置Ｉによっ
て駆動される開閉部２を示す。上記駆動部１は駆動モー
タとして動作し、切換えられて発電機としても動作する
回転電機３、はずみ単式の蓄勢部４、電磁力ソノリング
５、電磁ブレーキ６、歯車装置７及び遠心カスイノチ８
を有している。

蓄勢型駆動装置Ｉ及び開閉部２け制御用電気回路９（右
−下方に示したＳけ電源である）に接続されている。次
に蓄勢型駆動装置Ｉの詳細を次に記載し、続いて第３図
を参照しつつ作用を説明する。

回転電機３と蓄勢部４は回転軸ＩＯに固く結合され、該
回転電機３と蓄勢部４の間忙は、ビニオン１１が第２図
に示すように、球軸受Ｉ２を介して回転軸１０に回転自
在に取付けられている。ビニオンｌｌの両端面の一方に
は電磁カッブリング５が作用し、他方には電磁ブレーキ
６が作用する。そのために、上記ビニオン１１の上記両
端面にはそれぞれ板ばね１５を介して結合’ｆｌｌ１３
及び１４が結合又は制動作用をするように、軸方向に弾
性的に駆動され、結合環Ｉ３及び１４旨↓喝それぞれに
よるビニオンｔｒＫ対する回転モーメントの伝送及びビ
ニオンｒｒの回転停止が行なわれる。

上記電磁カッブリング５の環状の励磁コイルＩ６に対し
て該コイルと協働する、環状の金属ケース１７が回転軸
ｌＯＫ固定される。金属ケースＩ７と電磁ブレーキ６の
端面にそれぞれ摩擦面Ｉ８および１９がビニオンＺＩ側
に向けて設けられ、これらの面１８．１９は回転モーメ
ントを回転軸１０からビニオンＩＩに確実に伝達するた
め釦用いられる。上記ビニオン１１け歯車２θに噛合さ
れ、該歯車２０は開閉部２を駆動する開閉軸２Ｚに取付
けられている。

次に第３図を参照しつつ、この発明の蓄勢型駆動装置ｌ
の作動を説明する。第３図は上記蓄勢型駆動装置が動作
していない状態、すなわち静止状態を示す。この静止状
態に於て、閉動作指令Ｕ閉」が図の導線５ｏ（ｓｒは開
動作指令を供給する導線である）与えられると、リレー
Ｅが動作し、接点ＥＩ３／１４　は閉状態に転じて自己
保持される。このとき開状態となっている接点２Ｉ／２
２　により、下記のように蓄勢部４にエネルギが蓄積さ
れている間に、開閉部２の開状態は生じない。接点Ｂ３
３／３４　とＥ４３／４４はこのとき閉じているので、
正電源■、接点Ｆ；ｚｒ／転電機３は駆動用モータとし
て回転し、蓄勢部４にはエネルギの蓄積が行なわれる。

回転電機３の回転速度が、遮断器駆動装置を閉状態に転
換させるのに十分な回転速度、すなわち臨界速度に達す
る以前に電源電圧の降下が生ずると、リレーＥの動作は
解除され、蓄勢部４の回転速度は低下し、遮断器駆動装
置は再び静止状態に戻る。このとき電源電圧が正常状態
に復帰しても、開閉部２の動作は始まらない。

又リミットスイッチ２３が開状態にあるので、減速しつ
つある蓄勢部４が逆方向回転に転することはない。

上記のような電源電圧降下が生ぜずＫ、回転電機３のモ
ータ回転が上記臨界速度に達すると、遠心力スイッチ８
は閉じ、開いているリレーＦは接点Ｆ　ｒｓ／ｒ４の作
用で閉状態に自己保持されるととも接点４３／４４が閉
じ、電磁ブレーキ６が解放される。電磁ブレーキ６は永
久磁石２５と励磁コイル２６を具備し、励磁コイル２６
に通電されると、該励磁コイル２６によって発生した磁
界は永久磁石２６による磁界をは＃丁打消すように形成
されている。従って電磁ブレーキ６の動作は停止され、
ビニオン７１は自由回転可能となる。なお励磁コイル２
６と同時に励磁コイルｚ６に通電されるので、電磁カッ
ブリング５が動作し、歯車装置２は摩擦伝導によって回
転し、開閉部２の開閉動作が開始される。

このとき接点Ｆ　２１／２２及びＦ３Ｉ／３２は開状態
にあるので、蓄勢型駆動装置Ｉは外部電源から遮断され
、回転電機３をモータ動作から発電機動作に転する回路
変換が行なわれる。上記回路変換はリレーＥがなお自己
保持され、閉状態にある接点Ｅ　３３／３４　、Ｅ　１
３／１４　、Ａ　２１／２２　、リミットスイッチ２２
及び接点Ｅ４３／４４を含む回路が形成されることによ
って達成される。回転電機３は上記回路変換によって直
ちに発電機動作に切シ替えられ、蓄勢式駆動装置Ｉは開
閉部の切換え動作中にも、惰性によシ発電機として回転
し続ける。又このとき接点Ｆ　３１／３２は開状態にあ
るので、蓄勢部４が減速されつつある際に、外部からの
電圧によって蓄勢部４を反転させる指令信号が与えられ
ることはない。

開閉部２が動作の終端状態に至って関連するリミットス
イッチ２２が閉状態に達すると、リレーＥは動作を停止
し、接点Ｅ３３／３４及びＥ４３／４４は開らき、発電
機の両極に連結する回路は開放され電磁ブレーキ５にょ
る蓄勢部４と歯車装置７との結合が解除されるとともに
、電磁ブレーキが働いて、開閉部２は上記終端状態に保
持される。

上記のように開閉部２の動作が終了しても、リレーＦは
前記回転電機３による発電機動作の回路のままに保持さ
れる。このとき接点Ｆ２１／２２及びＦ　３１／３２は
開状態にあり、そのために、発電機動作の回路は変化を
阻止され、反対方向の指令信号、すなわち回転電機３を
モータとして起動させる指令信号が来ない限りは回転電
機３は発電機として４稽惰走を続ける。

発電機としての回転電機３の出力側にけ電気抵抗２４が
接続され、上記回転電機３と蓄勢部４は、接点ｇ　ｓｒ
／ｓｚ及びＡ　ｓｒ／ｓ２を介して通電され、従って回
転電気３の発電機としての回転１よ ！制動される。従って蓄勢型駆動装置ｌは短時間で、再
び閉動作を行ない得る状態となる。

第４図は遮断器駆動装置ｌの動作時のモータとして作動
する回転電機３の回転速度の時間的変化を示すグラフで
ある。該グラフの縦軸には回転電機３の電圧Ｕ及びこれ
に対応する回転速度ｎが目盛られ、横軸には時間ｔが目
盛られている。第４図の曲線２５はグラフの原点から発
して比較的に急速に立上がっている。この曲線２５は蓄
勢部４に急速に機械的エネルギが蓄積する点（第１の点
を記す）であり、この点で遠心力スイッチ８が動作し、
回転電機３は発電機動作に切換えられ、開閉部２の動作
が開始する時点である。第１の点から時間とともに低下
する直線２７は第１の点で発電機動作に切換えられた回
転電機３が減速する経過を示している。

直線２７上の時点２８は開閉部２が開閉動作の終端に達
した時点であシ、このときの回転速度はω、で示されて
いる。上記説明から知られるようＫ、時点２６と２８の
間の期間は開閉部２の動作が進行している期間であり、
直線２７の残余の部分は第２の点の時点で回転部分にな
お残イ 存する利用不可能の機械的エネルギが、電気抵抗２４に
よって消費されつつ減少し、発電機として動作する回転
電機３が停止する壕での経過を示している。

【図面の簡単な説明】

第１図ははずみ車代蓄勢部を有し遮断器に使用される蓄
勢型駆動装置の構成と制御の概要を示す図、第２図は第
１図に示したはずみ車と結合されている回転電機と開閉
部間の結合機構を示す図、第３図は遮断器用の蓄勢型駆
動装置を制御する電気回路を示す図、第４図は、はずみ
車代蓄勢部にエネルギを蓄積し又引出すときの、回転電
機の回転速度の変化を示す図である。 ３・・・回転電機、４・・・はずみ車代蓄勢部、５・・
電磁カッブリング、６・・・電磁ブレーキ、ＩＯ・・・
回転軸、ｔｒ・・・ビニオン、２１・・開閉軸。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）開閉軸によって駆動される接点を有し、はぼ電流
   なしに遮断器の開閉動作を行なう遮断器駆動装置、特に
   高圧絶縁ガスを封入された遮断器を動作させる遮断器駆
   動装置に於て、該遮断器駆動装置は、はずみ車代蓄勢部
   （４）と、上記蓄勢部（４）に結合され該蓄勢部（４）
   にエネルギを供給する回転電機（３）を有するとと；上
   記蓄勢部（４）は上記開閉動作を行なう前に、直接上記
   エネルギの供給を受けるように形成されているとと： 遮断器の開閉軸（２Ｚ）に結合可能な蓄勢部（４）から
   、該蓄勢部（４）に蓄積されたエネルギが該遮断器の開
   閉動作の間に放出され、一度開始された開閉動作は確実
   に遂行されるように形成されていること； 蓄勢部（４）からの蓄積エネルギの放出の間に回転電機
   （３）がモータ動作から発電機動作に接続変換され、変
   換された該回転電機（３）によって自動的に電圧の発生
   が行なわれるように形成されていること、 を特徴とする遮断器駆動装置。
2. （２）上記回転電機（３）が永久磁石モータであること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１１項に記載の駆動装
   置。
3. （３）上記回転電機（３）がユニ・々−サルモータ、す
   なわち単相交流直巻整流子電動機である事を特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項に記載の駆動装置。
4. （４）上記蓄勢部（４）の蓄積エネルギの放出は、遠心
   力スイッチ（８）の作動によって開始されることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項のいず
   れかＩＫ記載の駆動装置。
5. （５）上記回転電機（３）及び蓄勢部（４）は、駆動軸
   （ｒｏ）を介して互に結合されていること、駆動軸（１
   ０）には開閉部（２）の開閉軸（２Ｉ）に取付けられた
   歯車（２０）に結合されたビニオン（ｒｒ）が遊嵌され
   ていること、ビニオン（１１）は蓄勢部（４）がエネル
   ギを付与されている間は不動に固定され、蓄勢部（４）
   がエネルギを放出する間には駆動軸（１０）に結合され
   ること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第
   （４）項のいずれか１に記載の駆動装置。
6. （６）　上記ピニオン（７７）を不動に固定するために
   電磁ブレーキ（６）が設けられ、駆動軸（１０）に結合
   するために電磁カップリング（５）が設けられているこ
   と、及び電磁ブレーキ（６）及び電磁カップリング（５
   ）は、モータ動作から発電機動作用に接続変換された回
   転電機（３）から電圧を供給されることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項乃至第（５）項のいずれか１に
   記載の駆動装置。