KR20040038797A - 전자조작장치 및 전자조작식 개폐장치와 전자석제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업성을 높일 수 있는 배치구성으로 하기 위하여 케이스(10)의 중앙 하부에 전자석(14)을 배치하고, 이 전자석(14)의 양측에 각각 콘덴서(16)와 제어기판(18)을 배치함과 동시에 전자석(14)의 상부측에 보조접점(34), 표시판 (36), 카운터(38)를 배치하고, 또한 보조접점(34), 표시판(36), 카운터(38)를 플레이트(56)에 설치하여 전자석(14)과 일체로 구성하여 콘덴서(16), 제어기판(18)을 정면으로부터 떼어 내기 가능하게 한 것이다.

Description

전자조작장치 및 전자조작식 개폐장치와 전자석제어장치{APPARATUS FOR OPERATING ELECTROMAGNETISM, ELECTROMAGNETISM OPERATING TYPE SWITCHGEAR AND ELECTROMAGNET CONTROLLER}

본 발명은 전자조작장치 및 전자조작식 개폐장치 및 전자석제어장치에 관한 것으로, 특히 차단기 등의 개폐기를 전자력을 이용하여 조작하는 전자조작장치 및 전자조작식 개폐장치 및 개폐기를 구동하기 위한 구동원이 되는 전자석의 구동을 제어하는 전자석제어장치에 관한 것이다.

차단기 등의 개폐기를 조작함에 있어서, 전자석으로부터 발생하는 전자력을 이용하여 조작하는 것이 행하여지고 있다(특허문헌 1 참조).

(특허문헌 1)

일본국 특개2002-217026호 공보(제2페이지∼제4페이지, 도 1∼도 3)

한편, 전자석을 구동함에 있어서, 전자석의 코일을 여자하기 위한 전력을 축적하는 콘덴서와, 개폐기에 대한 투입지령 또는 개극지령에 응답하여 콘덴서로부터 전자석 코일에 공급하는 전류의 통전방향을 제어하는 제어기판을 설치하고, 전자석을 안정되게 동작시키는 것이 시도되고 있다. 이 경우, 전자조작장치와 개폐기를 조합시킴으로써 전자조작식 개폐장치를 구성할 수 있다.

예를 들면 전자조작장치와 자기래치식의 전자조작형 차단기를 조합하여 전자조작식 개폐장치를 구성한 경우, 제어기판을 마이크로컴퓨터, 로직 IC(CPLD/FPGA)또는 메카니컬 릴레이 등을 사용하여 구성할 수 있고, 투입지령·개극지령에 요구되는 전류는 수 10mA 정도이며, 작은 에너지 개폐장치를 구성할 수 있다.

차단기 등에 인접하여 전자조작장치를 설치함에 있어서는, 전자석, 콘덴서, 제어기판 등을 박스체(케이스) 내에 수납하여 전자석과 개폐기를 링크기구를 거쳐 연결하는 구성이 채용되어 있다. 그런데 전자석, 콘덴서나 제어기판을 박스체 내에 수납함에 있어서는, 박스체 내부가 좁은 장소에서의 작업이 부득이하게 되기 때문에 설치작업, 점검·보수작업을 고려하여 구성부재를 배치할 필요가 있다.

또, 전자석에 대해서는 저비용화를 목적으로 하여 JIS 규격 등으로 규정되는 표준크기의 강관(鋼管)을 측각(側脚)에 이용하는 것이 시도되고 있다. 그러나 차단기 등의 개폐기와 전자석을 박스체 내에 병설함에 있어서는, 전자석을 개폐기보다도 박스체 앞면측의 케이스 내에 수납하는 구성이 일반적이나, 케이스의 안길이치수는 폭방향에 비하여 작기 때문에 설치공간을 좁게 하기 위해서는, 전자석으로서는 단면형상이 장방형 형상인 것이 바람직하다. 그러므로 얇은 강판을 적층하여 측각을 구성함과 동시에, 가동철심, 고정철심 및 코일을 단면형상이 사각형 형상의것으로 구성하는 구조가 채용되어 있다. 그러나 가동철심 등을 단면형상이 사각형형상의 것으로 구성하기 위해서는, 표준크기의 원형 형상의 강관을 사각형 형상으로 형성하지 않으면 안되어, 가공 공정수나 조립 공정수가 많아짐과 동시에, 측각을 얇은 강판을 적층하여 구성하면 부품점수가 많아져 비용상승을 할 수 밖에 없다.

또, 제어기판을 사용하여 전자석을 제어함에 있어서는, 개극지령이나 투입지령에 따라 전자석 코일에 대한 통전방향을 제어할 필요가 있음과 동시에, 제어기판을 전자조작장치에 탑재하기 위해서는, 제어기판에 설치하는 전자부품, 기계부품 등을 소형화하는 것이 필요하다.

또한 상기 전자조작식 개폐장치를 구성한 경우, 투입지령·개극지령에 요구되는 전류는 수 10mA 정도이기 때문에, 차단기에 개극지령이나 투입지령을 출력하는 계전기로서, 최근 주류로 되어 있는 디지털형 계전기를 채용할 수 있다.

그러나, 차단기에 개극지령을 주는 계전기로서, 종래형의 아날로그 계전기도 수많이 존재하고 있어, 아날로그 계전기를 탑재한 배전반에 전자조작식 개폐장치를 적용한 경우, 수 A 정도의 전류를 필요로 하는 개극지령의 경로를 형성할 수 없게 된다.

본 발명의 제 1 목적은, 작업성을 높일 수 있는 배치구성으로 한 전자조작장치를 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명의 제 2 목적은, 제작에 요하는 공정수를 저감하여도 폭치수에 비하여 안길이 치수가 작은 전자석을 구성할 수 있는 전자석 조작장치를 제공하는 것에 있다.

또한 본 발명의 제 3 목적은, 개극지령이나 투입지령에 따라 전자석 코일에 대한 통전방향을 제어하기 위한 제어수단을 소형화할 수 있는 전자석제어장치를 제공하는 것에 있다.

또한 본 발명의 제 4 목적은, 디지털 계전기와 아날로그 계전기에 대응할 수 있는 전자조작식 개폐장치를 제공하는 것에 있다.

도 1은 전자조작장치의 정면도,

도 2는 전자조작식 개폐장치의 측면도,

도 3은 상태 검출기구의 투입시의 동작을 설명하기 위한 도,

도 4는 상태 검출기구의 차단시의 동작을 설명하기 위한 도,

도 5(a)는 인터록 로드 들어 올리기 전의 상태를 설명하기 위한 측면도, (b)는, 주요부 정면도,

도 6(a)는 인터록 로드 들어 올린 후의 상태를 설명하기 위한 측면도, (b)는 주요부 정면도,

도 7(a)는 인터록 로드 들어 올림이 불가능하게 되었을 때의 상태를 설명하기 위한 측면도, (b)는 주요부 정면도,

도 8(a)는 정면 커버가 붙었을 때의 수동 전환조작을 설명하기 위한 측면도, (b)는 주요부 정면도,

도 9(a)는 정면 커버가 벗겼을 때의 수동 입력조작을 설명하기 위한 측면도, (b)는 주요부 정면도, (c)는 수동 입력조작에 사용되는 핸들의 상면도,

도 10은 전자석제어장치의 회로구성을 설명하기 위한 블록구성도,

도 11은 충전회로의 회로구성도,

도 12는 충전완료 검출회로의 히스테리시스특성을 설명하기 위한 도,

도 13은 차단기의 C0 동작을 설명하기 위한 특성도,

도 14는 차단기의 0 동작과 C0 동작을 설명하기 위한 도,

도 15는 콘덴서 충전전압과 콘덴서 충전에너지와의 관계를 설명하기 위한 특성도,

도 16은 제어로직부의 회로구성을 설명하기 위한 블록도,

도 17은 투입동작시에 있어서의 제어로직부의 동작을 설명하기 위한 타임차트,

도 18은 차단동작시에 있어서의 제어로직부의 동작을 설명하기 위한 타임차트,

도 19는 전자석제어장치의 다른 실시형태를 나타내는 블록구성도,

도 20(a), (b)는 과전류 계전기의 동작원리를 설명하기 위한 회로구성도,

도 21은 전자조작식 개폐장치에 바이패스용 저항을 배치하였을 때의 실시형태를 나타내는 블록구성도,

도 22는 전자조작식 개폐장치에 중계박스를 설치하였을 때의 사시도,

도 23은 전자조작식 개폐장치에 중계박스를 접속하였을 때의 회로구성도,

도 24는 전자석의 종단면도,

도 25는 도 5에 나타내는 A-A선을 따르는 횡단면도,

도 26은 도 5에 나타내는 B-B선을 따르는 횡단면도,

도 27은 도 5에 나타내는 C-C선을 따르는 횡단면도,

도 28은 철제 커버의 프레스방법을 설명하기 위한 도,

도 29는 전자석의 분해사시도이다.

상기 제 1 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전자조작장치, 전자석의 가동 철심에 연결된 샤프트를 링크기구를 거쳐 개폐기에 연결하고, 전자석으로부터 발생한 전자력에 따르는 구동력을 링크기구를 거쳐 개폐기를 전달하기 위한 전자조작장치를 구성함에 있어서, 전자석을 중심으로 하여 전자석 코일을 여자하기 위한 전력을 축적하는 콘덴서와, 개폐기에 대한 투입지령 또는 개극지령에 응답하여 콘덴서로부터 전자코일에 공급하는 전류의 통전방향을 제어하는 제어기판을 각각 독립으로 배치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전자조작장치는 전자석의 가동철심에 연결된 링크기구를 거쳐 개폐기에 연결하고, 전자석으로부터 발생한 전자력에 따르는 구동력을 링크기구를 거쳐 개폐기에 전달하기 위한 전자조작장치를 구성함에 있어서, 상기 전자석을 가동철심, 고정철심, 코일 및 철제 커버를 사용하여 구성하고, 상기 철제 커버를 외형이 긴 원형상인 통체로 구성하고, 상기 통체의 짧은 지름측을 상기 개폐기의 안 길이방향에 맞추어 배치한 구성으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 본 발명의 제 3 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전자석제어장치는, 전원으로부터의 전력을 축적하는 콘덴서의 전력을 전자코일에 공급하는 통전회로로 하고, 개극지령 발생시에 가동철심과 고정철심을 서로 이간시키기 위한 통전회로를 형성하는 개극수단과, 상기 개극수단에 의한 통전회로는 상기 전자 코일에 대한 통전방향이 반대가 되는 통전회로로 하여 투입지령 발생시에 상기 가동철심과 고정철심을 서로 접촉시키기 위한 통전회로를 형성하는 투입수단을 구비하고, 상기 개극수단은 상기 개극지령에 응답하여 상기 가동철심과 고정철심을 서로 이간시키기 위한 통전회로 중에 삽입되는 전환 릴레이를 포함하여 구성되고, 상기 투입수단은 상기 투입지령에 응답하여 상기 가동철심과 고정철심을 서로 접촉시키기 위한 통전회로 중에 삽입되는 전환 릴레이를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본 발명의 제 4 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전자조작식 개폐장치는, 전자석과 콘덴서 및 제어기판을 가지는 전자조작장치와, 상기 전자조작장치에 링크기구를 거쳐 연결된 개폐기(차단기)를 구비하여 개극지령의 일부를 저항을 거쳐 전원에 바이패스하는 바이패스회로를 설치한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 전자조작장치의 정면도, 도 2는 전자조작장치와 차단기를 포함하는 전자조작식 개폐장치의 측면도이다. 도 1 및 도 2에 있어서, 전자조작장치는 박스형상으로 형성된 케이스(10)를 구비하고 있고, 케이스(10)는 정면측에 개구(12)를 가지고, 케이스(10)의 정면측에는 정면 커버(도시 생략)가 착탈 자유롭게 고정되도록 되어 있다. 이 케이스(10) 내에는 전자석(14)을 중심으로 하여 콘덴서(16)와 제어기판(18)이 각각 따로 따로 독립하여 배치되어 있고, 전자석(14)은 케이스바닥부측중앙에 볼트, 너트를 사용하여 고정되고, 콘덴서(16)와 제어기판(18)은 서로 대향하는 케이스측면에 각각 따로 따로 고정되어 있다. 즉, 콘덴서(16)는 케이스(16)의 좌측면에 볼트, 너트를 사용하여 고정되고, 제어기판(18)은 케이스(10)의 오른쪽면에 스페이서(20)를 거쳐 볼트, 너트를 사용하여 고정되어 있다.

또한 케이스(10)내에는 2차 플러그(22), 케이블(24, 26, 28, 30)이 수납되어 있음과 동시에, 개폐기로서의 진공차단기(진공밸브)(32)의 상태를 검출하는 상태 검출기구로서의 보조접점(34), 표시판(36), 카운터(38)가 수납되어 있다. 2차 플러그(22)는 케이스(10)의 상부측에 볼트, 너트를 사용하여 고정되어 있고, 2차 플러그(22)에는 전원용 케이블, 디지털 계전기 또는 아날로그 계전기로부터의 신호 케이블 등이 접속되도록 되어 있다. 케이블(24)은 콘덴서(16)의 플러스단자와 마이너스단자에 접속되어 있고, 케이블(26)은 보조접점(34)에 접속되고, 케이블(28)은 커넥터(40)를 거쳐 제어기판(18)에 접속되어 있다. 케이블(28)은 리미트 스위치(42)에 접속되고, 케이블(30)은 전자석(14)의 코일(48)에 접속되어 있다. 케이블 (28)과 케이블(30)은 설치작업시에 터미널(43)의 부위에서 압착되도록 되어 있다. 리미트 스위치(42)는, 금속 고정구(44)를 거쳐 케이스(10)의 바닥부측에 고정되어 있다. 이 리미트 스위치(42)는 케이스(10)에 연직방향을 따라 승강 자유롭게 배치된 인터록 로드(46)의 위치에 따라 접점이 개폐하도록 되어 있고, 접점의 개폐상태를 나타내는 신호가 제어기판(18)에 공급되도록 되어 있다.

제어기판(18)은 2차 플러그(22)로부터 전력의 공급을 받음과 동시에, 디지털계전기 또는 아날로그 계전기 등으로부터 투입지령 또는 개극지령(차단지령)에 의한 신호를 받아, 전자석(14)의 구동을 제어하기 위한 논리연산을 행하는 제어 로직부, 콘덴서(16)를 충방전하기 위한 충방전회로, 코일(전자석 코일)(48)의 통전방향을 제어하기 위한 릴레이나 릴레이접점 등이 설치되어 있다(도시생략). 또한 제어기판(18)에는 콘덴서(16)의 충전이 완료된 것을 나타내는 발광 다이오드(50)가 설치되어 있음과 동시에, 수동조작에 의하여 진공차단기(32)에 대하여 투입을 지령하기 위한 「온」용 푸시버튼(푸시버튼 스위치)(52), 수동조작에 의하여 진공차단기 (32)에 대하여 개극지령(차단지령)을 출력하기 위한 「오프」용 푸시버튼(푸시버튼 스위치)(54)가 설치되어 있다.

보조접점(34), 표시판(36), 카운터(38)는 진공차단기(32)의 상태 검출기구로서, 각각 전자석(14)의 상부측에 배치되어 플레이트(56)에 연결되어 전자석(14)과 일체로 되어 구성되어 있다. 전자석(14)은 가동철심(58), 고정철심(60), 코일 (48), 샤프트(62), 2매의 가동평판(64, 66), 영구자석(68), 통형상으로 형성된 철제 커버(70, 72), 철제 지지판(74, 76), 고정로드(78) 등을 구비하여 구성되어 있고, 코일(전자코일)(48)은, 지지판(74)과 지지판(76) 사이에 배치된 코일보빈(48a) 내에 수납되고, 고정로드(78)는 케이스(10) 바닥부측에 볼트, 너트를 사용하여 고정되어 있음과 동시에, 베이스(80)에 고정되어 있다.

샤프트(62)는, 전자석(14)의 중앙부에 배치되어 있음과 동시에, 연직방향을 따라 배치되어 있다. 또 샤프트(62)는 그 상부측이 플레이트(66)의 관통구멍(82) 내에 삽입되고, 하부측이 지지판(76)의 관통구멍(84) 내에 삽입되어 승강 및 슬라이딩 자유롭게 구성되어 있다. 이 샤프트(62)의 바깥 둘레면에는 가동철심(58),가동평판(64, 66)이 너트를 사용하여 고정되고, 샤프트(62)의 하부측에는 핀(86)을 거쳐 샤프트(88)가 연결되어 있다. 샤프트(62)에는 대소 2개의 가동평판(강판) (64, 66)이 설치되어 있으나, 이것은 상부의 가동평판(64)과 철제커버(70)와의 대향거리를 증가하여 철제커버(70)에 대한 누설자속을 저감하기 위함이다. 또한 샤프트(62)의 하부측에는 지지판(90)이 연결되어 있고, 지지판(90)과 베이스(80) 사이에는 샤프트(62)의 축심을 중심으로 한 원을 그리는 링형상의 차단 스프링(92)이 장착되어 있다. 이 차단 스프링(92)은 가동철심(58)을 고정철심(60)으로부터 이간시키기 위한 탄성력을 지지판(90)을 거쳐 샤프트(62)에 부여하도록 되어 있다. 또가동철심(58)의 주위에는 영구자석(68)이 배치되어 있고, 영구자석(68)은 설치판 (74)에 고정되어 있다. 고정철심(60)은 설치판(76)에 볼트를 사용하여 고정되어 있다.

또 샤프트(88)의 하부측은 핀(94)을 거쳐 1쌍의 레버(96)에 연결되어 있다. 레버(96)는 전자석(14)으로부터 발생하는 전자력에 따르는 구동력의 전달방향을 변환하는 링크기구의 일요소로서 구성되고 있고, 샤프트(98)를 거쳐 레버(100)에 연결되어 있다. 레버(100)는 핀(102)을 거쳐 연결판(104)에 연결되어 있다. 또 레버(96)의 끝부에는 스토퍼핀(106)이 고정되어 있고, 이 스토퍼 핀(106)은 진공차단기(32)의 차단시에 있어서 베이스(80)에 고정된 스토퍼용 볼트(108)에 맞닿아(접촉) 레버(96)의 베이스(80)측으로의 이동이 저지되도록 되어 있다.

연결판(104)은 베이스(80)에 고정된 절연가대(110) 내에 상하이동(왕복운동)자유롭게 삽입되어 있고, 연결판(104)의 상부측에는 접압 스프링 캡(112)이 형성되어 있다. 접압 스프링 캡(112)에는 관통구멍이 형성되어 있고, 이 관통구멍 내에는 절연로드(114)의 축방향 끝부가 삽입되고, 이 끝부에는 와셔(116)를 거쳐 볼트(118)가 고정되어 있다. 또한 접압 스프링 캡(112)과 절연로드(14)의 바닥부측 사이에는 접압 스프링(120)이 장착되어 있다. 절연로드(114)의 상부측은 플렉시블 도체(121)를 거쳐 가동피더(122)에 연결되어 있음과 동시에, 진공차단기(32)의 가동도체(124)에 연결되어 있다. 가동도체(124)는 가동접점(도시 생략)에 연결되어 있고, 가동접점에 서로 대향하여 고정접점(도시 생략)이 배치되어 있다. 이 고정접점은 고정도체(126)에 연결되고, 가동접점과 함께 절연통(128) 내에 수납되어 있다. 이 절연통(128) 내는 진공으로 유지되어 있다. 고정도체(126)는 고정 피더(129)에 연결되어 있고, 고정피더(129)는 절연가대(110)에 고정되어 있다. 고정피더(129)에는 상콘택터(130)가 연결되고, 가동피더(122)에는 하콘택터(132)가 연결되고, 각 콘택터(130, 132)에는 배전선 등의 전력 케이블이 접속되도록 되어 있다.

여기서 제어기판(18)에 투입지령이 입력되면, 제어기판(18)으로부터의 신호에 의하여 전자석(14)의 코일(전자코일)(48)이 통전되고, 코일(48)의 주위에는 가동철심(58) ⇒ 고정철심(60) ⇒ 설치판(76) ⇒ 커버(72) ⇒ 설치판(74) ⇒ 가동철심(58)을 연결하는 경로로 자계가 형성되고, 가동철심(58)의 바닥부측 단면에는 하향의 흡인력이 작용하여 가동철심(58)이 고정철심(60)측으로 이동하여 가동철심 (58)이 고정철심(60)에 흡착된다. 이 때 영구자석(68)에 의하여 형성되는 자계의 방향도 코일(48)의 여자에 따라 발생하는 자계의 방향과 같아지기 때문에 흡인력이높여진 상태에서 가동철심(58)이 고정철심(60)측으로 이동한다.

전자석(14)에 의한 투입동작(흡인동작)이 행하여지면, 샤프트(62)가 차단 스프링(92)의 탄성력에 저항하여 아래쪽으로 이동하고, 전자석(14)으로부터 발생하는 전자력에 따르는 구동력이 레버(96)에 전달된다. 이 구동력은 샤프트(98), 레버 (100)를 거쳐 연결판(104)에 전달되고, 가동도체(124)가 상승 이동하고, 가동접점이 고정접점과 접촉하여 진공차단기(32)의 투입동작이 실행된다. 진공차단기(32)의 투입동작에 있어서, 접압 스프링(120)은 고정접점과 가동접점이 접촉할 때까지 압축되지 않으나, 고정접점과 가동접점이 접촉하면 압축되고, 그후 투입동작이 완료될 때까지 계속 압축을 한다. 한편, 차단 스프링(92)은 진공차단기(32)의 투입동작 중, 항상 계속 압축된다.

다음에 제어판(18)에 개극지령(차단지령)이 입력되어 제어판(18)으로부터 코일(48)에 개극지령에 따르는 신호가 출력되면, 코일(18)에는 투입시와는 반대방향의 전류가 흐르고, 코일(48)의 주위에는 투입동작시와는 반대방향의 자계가 형성된다.

이 경우, 코일(48)로부터 발생하는 자속과 영구자석(68)으로부터 발생하는 자속이 서로 상쇄되어 가동철심(58)의 축방향 끝면(하면)에 있어서의 흡인력은 차 단 스프링(92) 및 접압 스프링(120)으로부터 발생하는 탄성력보다도 약해지기 때문에가동철심(58)이 고정철심(60)으로부터 이간되어 상방향으로 이동한다. 가동철심 (58)의 이동에 따라 샤프트(62)가 위쪽으로 이동하면 레버(96)의 위쪽 이동에 연동하여 연결판(104)이 아래쪽으로 이동하여 진공차단기(32)의 가동접점이 고정접점으로부터 이간되고, 고정접점과 가동접점의 접촉이 해제되어 진공차단기(32)의 개극동작(차단동작)이 행하여진다. 이 경우, 전자석(14)의 투입상태의 유지가 해제되면 처음에 압축되어 있던 접압 스프링(120)이 신장되어 접압 스프링 캡(112)이 와셔 (116)와 접촉하였을 때에 진공차단기(32)의 고정접점과 가동접점과의 접촉이 해제되어 진공차단기(32)의 차단동작과 전자석(14)의 차단(개방)동작이 동시에 행하여지게 된다.

진공차단기(32)에 의한 투입동작 또는 개극동작(차단동작)이 행하여지고 있는 과정에서는 진공차단기(32)의 투입 또는 차단상태가 보조접점(34), 표시판(36), 카운터(38)로 검출되도록 되어 있다.

구체적으로는 도 2에 나타내는 바와 같이, 가동철심(58)에 연결된 샤프트 (62)의 상부측에는 로드(134)가 연결되어 있다. 이 로드(34)의 상부측에는 관통구멍(도시 생략)이 형성되어 있고, 이 관통구멍 내에는 핀(136)이 삽입되어 있다. 핀(136)은 레버(138, 140)의 긴 구멍 내에 삽입되어 있고, 로드(134)는 핀(136)을 거쳐 레버(138)와 레버(140)에 연결되어 있다. 레버(138)는 축(142)을 거쳐 보조접점(34)에 접속되어 있다. 이 보조접점(34)은 a 접점과 b 접점을 구비하고 있고, 각 접점은 샤프트(62)의 상하이동에 맞추어 개폐하도록 되어 있다. 즉, 보조접점(34)은 축(142)이 일 방향으로 회전하였을 때에 a 접점이 온이 되고, 반대방향으로 회전하였을 때에는 b 접점이 온이 되는 구조로 되어 있다. 이 경우, 레버 (138)에 긴 구멍이 형성되고, 이 긴 구멍 내에 핀(136)이 삽입되어 있기 때문에 샤프트(62)의 상하이동에 맞추어 축(142)을 회전시킬 수 있고, 축(142)의 회전동작에맞추어 a 접점과 b 접점의 온/오프를 할 수 있게 되어 있다.

레버(140)는 핀(144)을 거쳐 고정판(146)에 연결되어 있고, 고정판(146)은 그 바닥부측이 플레이트(56)에 고정되어 있다. 이 레버(140)는 샤프트(62)의 상하이동에 맞추어 핀(144)을 중심으로 회전 가능하게 구성되어 있다. 또 레버(140)의 선단측에는 표시판(36)이 일체가 되어 형성되어 있고, 표시판(36)의 앞면측 중 상부측에는 「오프」의 문자가 켜지고, 하부측에는 「온」의 문자가 켜져 있다. 「오프」의 문자는 표시판(36)이 도 2에 나타내는 위치에 있을 때에 케이스(10)의 정면측에서 보이도록 되어 있고, 「온」의 문자는 표시판(36)이 도 2에 나타내는 위치로부터 위쪽으로 이동하였을 때에 케이스(10)의 정면측에서 보이도록 되어 있다. 즉, 샤프트(62)의 상하이동에 맞추어 케이스(10)의 정면측에서 「오프」 또는 「온」의 문자가 보이도록 구성되어 있다.

또 표시판(36)에는 스프링(148)이 배치되어 있고, 스프링(148)의 한쪽 끝측은 레버(140)의 축방향 끝부에 연결되고, 다른쪽 끝측은 카운터(38)의 카운터 레버(150)에 연결되어 있다. 스프링(148)은 레버(140)의 회전에 따라 신축되고, 카운터 레버(150)는 핀(152)을 중심으로 하여 회전(약 45도의 범위에서 회전)하도록 되어 있으며, 카운터 레버(150)가 회전할 때마다 진공차단기(32)의 개폐 동작횟수가 기계적으로 카운트된다.

다음에 상태 검출기구의 구체적인 동작에 대하여 설명한다. 먼저 진공차단기(32)에 있어서의 투입동작이 행하여지면, 도 3에 나타내는 바와 같이 샤프트(62)가 아래쪽으로 이동하고, 샤프트(62)의 이동에 맞추어 레버(138)가 축(142)을 중심으로 하여 시계방향으로 회전하고, 레버(138)의 회전에 의하여 보조접점(34)의 b 접점이 오프가 되고, 그후 a 접점이 온이 된다. 이때 표시판(36)은 레버(140)가 핀 (144)을 중심으로 반시계방향으로 회전하기 때문에, 도 4에 나타내는 바와 같이 「온」의 문자가 정면측에서 보이는 위치로 이동한다. 또한 스프링(148)이 축소되어 카운터 레버(150)가 핀(152)을 중심으로 약 45도 회전한다. 이에 의하여 카운터(38)는 진공차단기(32)가 1회 투입 동작된 것을 카운트한다.

다음에 진공차단기(32)의 차단동작이 개시되면 도 4에 나타내는 위치로부터 샤프트(62)가 위쪽으로 이동한다. 이 샤프트(62)의 상승이동에 연동하여 레버 (138)가 축(142)을 중심으로 하여 반시계방향으로 회전하고, 보조접점(34)의 축 (142)이 회전하여 보조접점(34)의 a 접점이 오프가 되고, 그후 b 접점이 온이 된다. 또한 샤프트(62)의 상승이동에 연동하여 레버(140)가 핀(144)을 중심으로 하여 시계방향으로 회전하고, 도 4에 나타내는 바와 같이 표시판(36)의 「오프」의 문자가 정면에서 보이는 위치로 이동한다. 이때 레버(140)의 회전에 따라 스프링 (148)이 신장하고, 카운터 레버(150)가 핀(152)을 중심으로 하여 약 45도 회전한다. 또한 스프링(148)은 표시판(36)의「온」의 문자가 정면에서 보이는 상태에서 약간 휜 상태로 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 진공차단기(32)에 의한 투입동작 또는 개극동작(차단동작)이 행하여질 때마다 진공차단기(32)의 투입 또는 차단상태를 보조접점(34), 표시판(36), 카운터(38)로 검출할 수 있다.

한편, 베이스(80)의 양측에는 4개의 차륜(154)이 설치대(156) 위를 주행 가능하게 연결되어 있다. 즉, 전자석(14)을 수납한 케이스(10)와, 진공차단기(32)를 수납한 절연가대(110)를 포함하는 전자조작식 개폐장치는, 베이스(80)에 고정된 상태에서 차륜(150)의 주행에 의하여 케이스(10)의 정면측으로 반출 가능하게 되어 있다.

단, 본 실시형태에서는 진공차단기(32)가 오프의 위치에서 차단상태에 있고, 인터록 로드(46)가 들어 올려지는 것을 조건으로 하여 진공차단기(32)의 반출(인출)을 가능하게 하기 위하여 도 5에 나타내는 바와 같이 설치대(156)에는 운전위치 (158)와 단로위치(160)를 규정하는 브래킷(162)이 고정되어 있음과 동시에, 인터록 로드(46)의 상부측에 인터록 레버(164)가 고정되고, 인터록 레버(164)는 케이스 (10)의 바닥면에 설치한 설치부재(165)의 조작용 구멍(168) 내에 삽입되어 있다. 또 인터록 로드(46)의 바닥부측에는 록핀(170)이 고정되어 있고, 인터록 로드(46)는 인터록 레버(64)가 아래쪽에 있을 때에는 바닥부측이 운전위치(158)와 단로위치(160)를 규정하는 오목부 내에 삽입되고, 브래킷(162)과의 접촉에 의하여 진공차단기(32)의 인출을 불가능하게 하는 구조로 되어 있다.

즉, 진공차단기(32)가 오프의 위치에서 차단상태에 있을 때에, 인터록 로드 (46)가 들어 올려지지 않을 때에는 진공차단기(32)의 반출(인출)이 불가능하게 되어 있다.

또한 이때 인터록 스위치로서의 리미트 스위치(42)는 온의 상태에 있고, 제어기판(18)에 입력되는 투입지령으로서의 신호가 리미트 스위치(42)에 의하여 차단되는 일은 없는 상태에 있다.

다음에 차단기(32)가 차단상태에 있을 때에 인터록 레버(164)가 조작되어 위쪽으로 이동하면 도 6에 나타내는 바와 같이 인터록 레버(164)의 상승이동에 따라 인터록 로드(46)가 위쪽으로 이동하여 진공차단기(32)의 인출이 가능하게 된다.

즉, 전자조작식 개폐장치를 앞면측으로 인출하여 단로위치(160)까지 이동시킬 수 있게 되어 있다. 단, 이 경우 인터록 로드(46)의 상승이동에 따라 리미트 스위치(42)가 오프가 되고, 제어기판(18)에 대한 투입지령의 입력이 강제적으로 차단되어 진공차단기(32)에 대한 투입동작은 불가능하게 되어 있다.

한편, 차단기(32)가 온의 위치에 있어 투입상태에 있을 때에는 도 7에 나타내는 바와 같이 스토퍼 핀(106)과 록핀(170)이 접촉하여 인터록 로드(46)의 상승이동이 저지되도록 되어 있다. 즉, 인터록 레버(164)를 조작하여도 스토퍼 핀(106)과 록핀(170)과의 접촉에 의하여 인터록 로드(46)의 상승이동이 저지되어 진공차단기(32)의 인출이 불가능하게 되어 있다.

또 본 실시형태에 있어서는, 케이스(10)에 정면 커버(166)가 붙은 상태에서도 수동조작에 의하여 진공차단기(32)에 대한 차단동작을 할 수 있게 하기 위하여 도 8에 나타내는 바와 같이 베이스(80) 중 정면 커버(166)로부터 벗어난 위치에 차단용 핸들(172)을 삽입하기 위한 구멍(174)이 형성되어 있다. 핸들(172)을 사용한 차단조작은 동작속도가 나오기 때문에, 차단동작이 필요한 모든 경우에 적용할 수 있게 되어 있다. 즉, 핸들(172)은 정면커버(166)의 유무에 상관없이 항상 구멍(174) 내에 삽입 가능하게 되어 있고, 진공차단기(32)가 투입상태에 있을 때에 핸들(172)의 선단측을 구멍(174) 내에 삽입하여 핸들(172)의 선단측을 스토퍼 핀(106)의 아래쪽으로 눌러 구멍(174)의 바닥부측을 지지점으로 하여 핸들(172)을 아래쪽으로 밀어 내리면, 레버(96)가 샤프트(98)를 중심으로 하여 반시계방향으로 회전하여 차단기(32)에 대한 차단동작을 행할 수 있다. 이 경우, 영구자석(68)의 유지력 이상의 힘을 핸들(172)에 의하여 처음에만 주면, 나중에는 차단스프링(92) 및 접압 스프링(120)의 탄성력에 의하여 차단기(32)를 차단 동작시킬 수 있다.

한편, 수동동작에 의하여 진공차단기(32)에 대한 투입동작을 행하게 할 때에는 정면 커버(166)를 떼었을 때에만 할 수 있도록 하기 위하여 본 실시형태에서는 도 9에 나타내는 바와 같이, 베이스(80)에는 투입용 핸들(176)의 선단측이 삽입 가능한 구멍(178)이 구멍(174)에 계속해서 형성되어 있다.

투입용 핸들(176)을 사용한 투입동작은, 동작속도가 나오지 않기 때문에, 장내의 조립(해체)작업시, 보수·점검(정기점검)시에 차단기(32)를 배전반으로부터 밖으로 꺼낼 때에만 가능하게 하기 위하여 정면커버(166)를 떼었을 때에만 구멍 (178)이 노출되는 구조로 되어 있다. 핸들(176)을 사용한 수동조작에 의하여 진공차단기(32)를 투입 동작시키는 것에 있어서는, 정면커버(166)를 벗긴 후, 베이스 (80)의 구멍(178) 내에 투입용 핸들(176)의 선단측을 삽입한다. 이 경우, 핸들 (176)의 선단측이 스토퍼 핀(106)의 상부측에 접촉하도록 핸들(176)을 구멍(178) 내에 삽입한다. 이후 핸들(176)의 선단측을 레버(96)의 바깥쪽으로 삽입하여, 스토퍼 핀(106)의 상부측에 접촉시킨 상태에서 구멍(178)의 상부측을 지지점으로 하여 핸들(176)을 위쪽으로 이동시키면 레버(96)가 샤프트(98)를 중심으로 하여 시계방향으로 회전하여 차단기(32)의 투입동작이 행하여진다.

본 실시형태에 있어서는, 수동조작에 의한 투입동작은 정면커버(166)를 벗기지 않으면 할 수 없도록 함과 동시에, 수동조작에 의한 개극동작은 정면커버(166)를 벗기지 않아도 할 수 있도록 베이스(80) 중 정면커버(166)로부터 벗어난 영역에서 또한 스토퍼 핀(106)을 향하는 영역에 개극 조작용 핸들(172)이 삽입 가능한 구멍(174)이 형성되고, 베이스(80) 중 정면커버(166)의 장착영역 내에서 또한 스토퍼 핀(106)을 향하는 영역에 투입 조작용 핸들(176)이 삽입 가능한 구멍(178)이 형성되어 있다.

전자조작장치의 조립에 있어서는 베이스(80)상의 케이스(10)의 정면측으로부터 전자석(14), 콘덴서(16), 제어기판(18), 2차 플러그(22), 케이블(24∼28) 등을 케이스(10) 내에 반입하여 전자석(14)을 케이스(10)의 대략 중앙에 고정하고, 콘덴서 (16)와 제어기판(18)을 각각 케이스(10)의 측면에 고정한다. 이 경우, 보조접점 (34), 표시판(36), 카운터(38)는 플레이트(56)를 거쳐 전자석(14)과 일체화되어 있기 때문에 전자석(14)이 고정되었을 때에 전자석(14)의 상부측에 배치된다. 또 케이블(24∼28)은 2차 플러그(22), 커넥터(40), 리미트 스위치(42)와 일체로 되어 있기 때문에 2차 플러그(22)는 케이블(28) 등에 접속된 상태로 케이스(10)의 상부에 고정된다. 그리고 케이블(28)의 각 부가 케이스(10)에 위치 결정되면 케이블(24)의 선단측이 콘덴서(16)에 접속되고, 케이블(28)의 선단측에 부착된 커넥터(40)가 제어기판(18)에 접속된다. 그리고 코일(48)의 인출선(30)과 케이블(28)의 일부가 압착된다. 이후 샤프트(88)가 핀(94)을 거쳐 레버(96)에 연결되면 전자석(14)이 링크기구를 거쳐 진공차단기(32)에 연결되어 조립작업이 종료된다.

상기한 바와 같이 전자조작식 개폐장치의 일요소로서의 전자조작장치를 구성함에 있어서, 전자석(14)을 케이스(10)의 대략 중앙에 배치하고, 전자석(14)을 중심으로 하여 콘덴서(16)와 제어기판(18)을 각각 따로 따로 케이스(10)의 측면에 고정하도록 하였기 때문에, 조립작업 및 보수·점검작업을 용이하게 행할 수 있어, 작업성의 향상을 도모할 수 있음과 동시에, 전자석(14)으로부터 발생하는 충격이나 진동이 콘덴서(16) 및 제어판(18)에 전달되는 것을 억제할 수 있다.

또 보조접점(34), 표시판(36), 카운터(38)를 플레이트(56)에 연결하여 전자석(14)과 일체화하도록 하였기 때문에, 구성의 간소화를 도모할 수 있다.

또 본 실시형태에 있어서는, 전자석(14)은 모두 철제의 부재로 덮여져 있기 때문에, 전자석 외부로 자계가 누설되는 일은 없어, 제어회로의 오동작을 회피할 수 있다. 또한 전자석 외부의 자성체, 예를 들면 케이스(10)의 배치에 의하여 전자석(14)의 특성이 변화되는 문제도 해결된다.

또 본 실시형태에 있어서는, 구성부재 중 한쪽의 부재와 다른쪽의 부재가 서로 슬라이딩하는 슬라이딩부, 한쪽의 부재가 다른쪽의 부재를 회전 자유롭게 지지하는 베어링부 또는 회전부에는 고체 윤활재가 사용되고 있다.

구체적으로는 플레이트(56)의 관통구멍(82), 설치판(76)의 관통구멍(84) 등에 있어서의 슬라이딩부, 핀(86, 94, 102, 144), 샤프트(98) 등에 있어서의 회전부 또는 베어링부에는, 고체 윤활재로서의 드라이 베어링이 사용되고 있다. 이 때문에 샤프트(62)의 슬라이딩(상하이동), 레버(96, 100, 140) 등의 회전동작, 다른 부재의 지지 등을 원활하게 행할 수 있음과 동시에, 전자석(14)을 밀폐구조로 할 수 있다.

또 핀(94) 등에는 축고정으로서 C 링을 사용하고 있기 때문에, 분할핀을 사용할 때보다도 작업성을 높일 수 있다.

다음에 제어기판(18)을 주 구성요소로 하는 전자석제어장치의 구체적 구성을 도 10에 따라 설명한다. 전자석제어장치는 AC/DC 변환기(200), 충전회로(202), 제어로직부(204), 방전회로(206)를 구비하여 구성되어 있고, 방전회로(206)에는 콘덴서(16)와 전자코일(48)이 접속되어 있다.

AC/DC 변환기(200)는, 2차 플러그(22)로부터 직류 또는 교류의 제어전원(P, N)을 받고, 직류의 경우는 그대로, 교류의 경우는 직류로 변환하여 충전회로(202)와 제어로직부(204)에 출력하도록 되어 있다. 충전회로(202)는 콘덴서(16)를 고속으로 충전한 후 최대 전압까지 서서히 충전하도록 되어 있고, 콘덴서(16)에 축적된 전력에 의하여 전자코일(48)의 구동이 제어되도록 되어 있다.

즉, 방전회로(206)에는 주 제어수단으로서의 FET(전계효과 트랜지스터) (208), 1쌍의 릴레이접점(210, 212), 다이오드(D1), 저항(RL)이 설치되어 있다. FET(208)는 콘덴서(16)로부터의 전력(전류)을 전자코일(48)에 공급하는 통전회로 중에 삽입되고, 제어로직부(204)로부터의 제어신호에 따라 온·오프 제어되도록 되어 있다. 1쌍의 기계식 전환 릴레이를 구성하는 릴레이 접점(211, 212)은 콘덴서 (16)로부터의 전력을 전자코일(48)에 공급하는 통전회로 중에 삽입되어 있고, 릴레이 접점(211, 212)은 각각 c 접점을 공통으로 하여 a 접점과 b 접점을 구비하여 구성되어 있다. 릴레이 접점(210)은, a 접점이 전자코일(48)의 한쪽 끝측에 접속되고, b 접점이 전자코일(48)의 다른쪽 끝측에 접속되며, c 접점이 콘덴서(16)의 플러스측에 접속되어 있다.

한편, 릴레이 접점(212)은, b 접점이 전자코일(48)의 한쪽 끝측에 접속되고, a 접점이 전자코일(48)의 다른쪽 끝측에 접속되며, c 접점이 FET(208)에 접속되어 있음과 동시에, 저항(RL), 다이오드(D1)를 거쳐 릴레이 접점(210)의 c 접점에 접속되어 있다.

전환 릴레이를 구성하는 릴레이 접점(210, 212)은, 개극지령(차단지령)발생시에는, c 접점과 b 접점이 서로 접속되어, 콘덴서(16)로부터의 전력을 전자코일 (48)에 공급하는 통전회로로서, 가동철심(58)과 고정철심(60)을 서로 이간시키기 위한 통전회로를 형성하는 개극수단으로서 구성되어 있다. 또한 릴레이 접점(210, 212)은 투입지령 발생시에는 접점이 전환되어 c 접점과 a 접점이 접속되고, 콘덴서 (16)로부터 전자코일(16)에 공급되는 통전회로로서, 개극수단에 의한 통전회로와는 전자코일(48)에 대한 통전방향이 반대가 되는 통전회로로서, 가동철심(58)과 고정철심(60)을 서로 접촉시키기 위한 통전회로를 형성하여 개극지령 발생시에 형성된 통전회로를 차단하는 투입수단으로서 구성되어 있다. 그리고 릴레이 접점(210, 212)에 의하여 투입용 통전회로 또는 개극(차단)용 통전회로가 형성된 후, FET (208)가 온 오프 동작하여 전자코일(48)의 코일전류를 온/오프하도록 되어 있다.

즉, 전환 릴레이로서의 릴레이 접점(211, 212)에는 통전성능만을 요구하고, FET(208)는 주 스위치로서 개폐용량이 큰 것을 사용함으로써 저비용화·소형화를도모할 수 있게 되어 있다.

또 릴레이 접점(210, 212)의 b 접점을 개극수단으로서 사용하고 있기 때문에, 릴레이 접점(210, 212)이 만일 동작불량이 되어도 개극동작만은 확실하게 할 수 있도록 되어 있다.

또, FET(208)로 전자코일(48)의 코일전류를 차단하면 전류 변환율에 비례한 과전압이 발생하여 전자코일(48)이 손상될 염려가 있다.

그러나, 본 실시형태에 있어서는 전자코일(48)과 병렬로, 에너지소비 소자로서의 저항(RL)과 다이오드(D1)가 접속되어 있기 때문에, 투입동작시 및 개극동작시에 전자코일(48)로부터 과전압이 발생하여도 이 과전압에 따르는 에너지를 저항 (RL)으로 소비할 수 있다.

충전회로(202)는, 도 11에 나타내는 바와 같이 릴레이 코일(214), 릴레이 접점(216), FET(218), 충전완료 검출회로(220), 복수의 충전저항(Rb, Rs), 다이오드 (D2), 복수의 제너 다이오드(ZD1∼ZDn)를 구비하여 구성되어 있고, 제너 다이오드 (ZD1∼ZDn)는 서로 직렬로 접속되어 콘덴서(16)의 양쪽 끝에 접속되고, 콘덴서(16)의 충전전압을 규정값으로 유지하도록 구성되어 있다.

충전저항(Rb, Rs)은 저항값이 상이하여, 충전저항 Rb > Rs의 관계로 설정되어 있다. 각 충전저항(Rb, Rs)은 AC/DC 변환기(200)와 콘덴서(16)를 연결하는 회로 중에 다이오드(D2)와 함께 직렬로 배치되어 있다. 그리고 충전 개시시점에서는 충전완료 검출회로(220)로부터 하이레벨의 신호가 출력되어 FET(218)가 온이 됨과 동시에, 릴레이(214)가 온이 되고, 릴레이 접점(216)이 b 접점으로부터 a 접점측으로 전환되어 저항값이 작은 충전저항(Rs)이, 콘덴서(16)를 충전하기 위한 회로 중에 삽입되어 콘덴서(16)가 급속 충전되도록 되어 있다.

한편, 콘덴서(16)의 충전전압이 전자석(14)을 구동하는 데 충분한 전압 (Vt1)이 되었을 때에는 충전완료 검출회로(220)로부터 로우레벨의 충전완료신호가 출력되어 FET(218)가 오프가 됨과 동시에 릴레이(214)가 오프가 되어 릴레이 접점 (216)이 a 접점으로부터 b 접점측으로 복귀하고, 저항값이 큰 충전저항(Rb)이 충전회로 중에 삽입되고, 콘덴서(16)는 서서히 충전되어 최대 충전전압(Vmax)이 된다.

이와 같이, 콘덴서(16)의 충전전압이 Vt1이 된 후는 충전저항을 고저항측으로 전환하도록 하고 있기 때문에, 콘덴서(16)의 충전전압이 Vmax까지 도달한 후, 제너 다이오드(ZD1∼ZDn)에 흘러 들어 오는 전류를 저감하여 제너 다이오드 (ZD1∼ZDn)가 열파괴되는 것을 회피할 수 있다. 또한 FET(218), 릴레이 코일 (214), 릴레이 접점(216)은 충전저항 전환수단을 구성하게 된다.

또, 충전완료 검출회로(220)에는 도 12에 나타내는 바와 같이, 충전완료신호를 출력하는 전압의 범위로서, 히스테리시스 상한값(Vt1)과 히스테리시스 하한값 (Vt2)이 설정되어 있고, 이 충전완료 검출회로(220)는 콘덴서(16)의 충전전압이 히스테리시스 상한값(Vt1)에 도달한 후는 콘덴서(16)의 충전전압이 히스테리시스 하한값(Vt2) 이하가 될 때까지, 충전완료신호로서 로우레벨의 신호를 출력하도록 되어 있다. 히스테리시스 하한값(Vt2)은 콘덴서(16)의 충전전압이 히스테리시스 상한값(Vt1) 이상이 된 직후에 개극동작이 행하여져도 콘덴서(16)의 잔류전압이 충전완료신호를 출력하는 조건이 되는 전압의 하한값을 하회하지 않는 값으로 설정되어있다. 또한 콘덴서(16)의 충전전압 최대값(Vmax)은 전자코일(48)의 조작대상이 되는 진공차단기(32)의 규격으로 규정되는 제어전압 변동범위에 있어서의 최소 전압의 90% 이상으로 설정되어 있다.

즉, 차단기의 동작책무에는 이하의 3종이 있고, 충전저항(Rs) 및 충전완료 검출회로(220)의 히스테리시스특성은 하기의 책무를 만족하는 값으로 설정할 필요가 있다.

A종 "O" - 1min - "CO" - 3min - "CO"

B종 "CO" - 15s - "CO"

R종 "O" - 0.35s - "CO" - 3min - "CO"

또한 O는 개극동작(Open)을 나타내고, C는 투입동작(Close)을 나타낸다.

상기의 동작책무는, JEC-2300-1998로 규정되는 것이다. 구체적으로는 각 동작시간의 시간간격이 짧은 B종, R종을 기준으로 설정한다.

예를 들면, 도 13에 나타내는 바와 같이 "CO" 동작후의 콘덴서 잔류전압으로부터 Vt1에 도달하기 까지의 시간이 15s 이하가 되도록, 충전저항(Rs)의 저항값을 결정하여 동작책무 B 종을 만족시킨다. 또 도 14에 나타내는 바와 같이, 일단 "O"동작한 경우에도 충전완료 검출회로(220)의 출력이 로우레벨을 유지하도록 히스테리시스 하한값(Vt2)을 정하여 동작책무 R종을 가능하게 한다.

또 제너다이오드(ZD1∼ZDn)로 결정되는 콘덴서(16)의 충전전압의 최대값 (Vmax)은, 차단기의 규격으로 규정되는 제어전압 변동범위에 있어서의 최소값(최소전압)이하로 하지 않으면 안된다. 또한 도 15에 나타내는 바와 같이 콘덴서(16)의충전에너지는 충전전압의 자승에 비례하기 때문에, 최소값에 대하여 90% 이상의 전압으로 설정하는 것이 바람직하다.

예를 들면, JEC-2300-1998에서는 정격제어전압에 대하여, 75% 내지 125%의 변동분을 규정하고 있고, 정격제어전압이 DC 100V인 경우는, 75V ×0.9 = 67.5V 이상으로 Vmax를 설정하면 된다.

한편, 제어로직부(204)에는 도 16에 나타내는 바와 같이 투입지령이 인터록으로서의 리미트 스위치(42), 릴레이(214)에 연동하는 릴레이 접점(222)을 거쳐 입력되어 있음과 동시에, 개극지령이 입력되어 있다. 도한 제어 로직부(204)에는 진공차단기(32)의 상태에 따라 접점이 개폐되는 보조접점(48a, 48b)이 접속되어 있다. 제어 로직부(204)는 투입지령, 개극지령, 진공차단기(32)의 상태를 기초로 논리연산을 행하고, FET(208), 릴레이(214), 전환 릴레이로서의 릴레이 접점(210, 212) 등을 제어하기 위한 제어신호를 출력하도록 되어 있다. 릴레이 접점(222)은 충전완료 검출회로(220)로부터 충전 완료신호가 발생할 때까지는 투입지령의 입력을 금지하는 투입지령 제어수단으로서 구성되어 있다.

다음에, 제어 로직부(204)의 동작을 도 17에 따라 설명한다. 제어 로직부 (204)에 의하여 생성되는 제어신호에 따라 투입동작을 행함에 있어서, 본 실시형태에서는 인터록의 온, 콘덴서의 충전완료의 2개의 조건을 만족하였을 때에만 투입지령을 접수하여 제어신호를 생성하도록 되어 있다.

즉, 투입지령이 발생하였을 때에 인터록이 온이 됨과 동시에, 릴레이 접점 (222)이 오프가 된 것을 조건으로 하여 전환 릴레이로서의 릴레이 접점(210, 212)이 a 접점측으로 전환되어 전자코일(48)에 대한 통전회로로서 투입동작을 행하기 위한 회로가 형성되고, 그후 FET(208)가 온이 되어 전자코일(48)이 여자된다. 이에 의하여 가동철심(58)과 고정철심(60)이 서로 접촉하여 차단기(32)의 투입동작이 행하여진다. 이 과정에서는 차단기(32)의 차단상태를 나타내는 보조접점(48b)이 온으로부터 오프로 전환되고, 그후 차단기(32)의 가동접점과 고정접점이 접촉한 후, 차단기(32)의 투입상태를 나타내는 보조접점(48a)이 온이 된다.

차단기(32)의 투입동작이 완료된 후는 적당한 타이밍으로 FET(208)를 오프로 한다. FET(208)가 오프가 된 후는 전자코일(48)에 축적된 에너지는 저항(RL)으로 소비되나, 코일전류가 충분히 감쇠되는 것을 기다려 전환 릴레이로서의 릴레이 접점(210, 212)을 오프로 하여 투입동작을 완료한다.

한편, 개극동작을 행할 때에는 특별히 제한을 마련하는 일 없이 도 18에 나타내는 바와 같이 개극지령이 발생한 후 FET(208)를 온으로 하면, 릴레이 접점 (210, 212)은 각각 b 접점측에 있기 때문에, 코일(48)은 투입동작시와는 역방향의 전류에 의하여 여자되고, 가동철심(58)이 고정철심(60)으로부터 떨어져 차단기(32)의 차단동작이 행하여진다. 이 차단동작이 행하여지는 과정에서는 차단기(32)의 투입상태를 나타내는 보조접점(48a)이 온으로부터 오프로 이행한 후, 차단기(32)의 차단상태를 나타내는 보조접점(48b)이 오프로부터 온으로 이행된다.

본 실시형태에 의하면, 통전회로의 전환을 릴레이 접점(210, 212)으로 행하여 통전회로의 온/오프를 FET(208)로 행하도록 하였기 때문에, 릴레이 접점(210, 212)을 소용량의 것으로 구성하고, FET(208)를 대용량의 것으로 구성할 수 있어,저비용화·소형화를 도모할 수 있다.

또, 제어 로직부(204)에 규정된 시퀀스동작을 실행함으로써 개로 우선기능, 펌핑저지기능을 실현할 수 있다.

다음에 다른 실시형태를 도 19에 따라 설명한다. 본 실시형태는 전환 릴레이로서의 릴레이 접점(210, 212) 대신에, 제어 로직부(204)로부터의 제어신호에 따라 동작하는 전환 릴레이로서의 릴레이 접점(224∼230)을 설치한 것이고, 다른 구성은 도 10의 것과 동일하다.

릴레이 접점(224)은, 통상시(오프시)에는 접점이 개방상태에 있어서 콘덴서 (16)의 플러스측에 접속되고, 투입지령에만 응답하여 온이 되어 접점을 폐쇄하고, 릴레이 접점(228)을 거쳐 코일(48)의 한쪽 끝측에 접속되도록 구성되어 있다. 릴레이 접점(226)은, 오프시에는 접점이 폐쇄된 상태에 있어서 콘덴서(16)의 플러스측에 접속되고, 투입지령에만 응답하여 온이 되어 접점을 개방하도록 구성되어 있다. 릴레이 접점(228, 230)은 개극지령에만 응답하여 온이 되도록 구성되어 있고, 릴레이접점(228)은 오프시에는 코일(48)의 한쪽 끝측에 접속되고, 온시에는 코일(48)의 한쪽 끝측과 FET(208)에 접속되어 개극동작을 행하기 위한 통전회로를 형성하도록 되어 있다. 릴레이 접점은 오프시에는 코일(48)의 다른쪽 끝측과 저항(RL)에 접속되고, 온시에는 코일(48)의 다른쪽 끝측과 콘덴서(16)의 플러스측에 접속되어 개극동작을 행하기 위한 통전회로를 형성하도록 되어 있다.

즉, 투입지령발생시에는 릴레이 접점(228, 230)이 오프상태이고, 릴레이 접점(224, 226)이 온이 되어 릴레이 접점(224, 228, 230)에 의하여 전자코일(48)에대한 통전회로로서 투입동작을 행하기 위한 통전회로를 형성하는 투입수단을 구성하도록 되어 있다. 한편, 개극지령 발생시에는 릴레이 접점(224, 226)이 오프가 됨과 동시에, 릴레이 접점(228, 230)이 온이 되고, 릴레이 접점(226, 228, 230)이 개극동작을 행하기 위한 통전회로 중에 삽입되어 차단기(32)를 개극동작하기 위한 개극수단을 구성하도록 되어 있다.

본 실시형태에 의하면, 통전회로의 전환을 릴레이 접점(224∼230)에서 행하여 통전회로의 온/오프를 FET(208)로 행하도록 하였기 때문에, 릴레이 접점 (224∼230)을 소용량의 것으로 구성하고, FET(208)를 대용량의 것으로 구성할 수 있어 저비용화·소형화를 도모할 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 투입지령 발생시에 릴레이 접점(224, 226)이 온이 된 것을 조건으로, FET(208)를 온으로 하여 전자코일(48)을 여자하여 차단기(32)의 투입동작을 행하고, 개극지령발생시에는 릴레이접점(228∼230)이 온이 된 것을 조건으로 FET(208)를 온으로 하여 전자코일(48)을 여자하여 차단기(32)의 차단동작을 행하도록 하고 있기 때문에, 릴레이 접점(224∼230)이 오프에 있을 때에 전압구동형의 FET(208)가 서지 노이즈 등으로 오동작한 경우에도 진공차단기(32)가 오동작하는 것을 방지할 수 있다.

상기 실시형태에 있어서의 전자조작장치와 자기래치식의 전자조작형 진공차단기(32)를 조합하여 전자조작식 개폐장치를 구성한 경우, 제어 로직부(204)를 마이크로컴퓨터, 로직 IC(CPLD/FPGA) 또는 메카니컬 릴레이 등을 사용하여 구성할 수있고, 투입지령·개극지령에 요구되는 전류는 수 1OmA 정도로서, 작은 에너지 개폐장치를 구성할 수 있다.

즉, 차단기에 개극지령을 주는 계전기로서는, 최근 디지털형 계전기가 주류로 되어 있고, 소전류로 동작할 수 있는 차단기를 조작대상으로 하였을 때에는 사정이 좋다. 그러나 차단기에 개극지령을 주는 계전기로서 종래형의 아날로그 계전기도 수많이 존재하고 있어 아날로그 계전기를 탑재한 배전반에 본 발명에 관한 전자조작식 개폐장치를 적용한 경우, 개극지령의 전류치의 점에서 언매칭이 생긴다.

예를 들면, 도 20(a), 도 20(b)에 나타내는 바와 같이, 차단기(300) [차단기 (32)에 상당하는 차단기]의 전류를 검출하는 변류기(302)에 규정값 이상의 전류가 흐르면 원판(304)에 연결된 주 접점(306)이 투입되어 보조 접촉기(308)가 동작한다. 이때 보조 접촉기(308)로부터 차단기(300)에 대하여 개극지령(트립지령)이 출력됨과 동시에 표시기(310)가 동작한다. 즉, 개극지령에는 차단기(300)를 동작시킬 뿐만 아니라, 표시기(310)를 동작할 수 있는 전류가 요구되고, 그 값은 2 내지 5A 이다. 이 때문에 전자조작식 개폐장치를 구성함에 있어서는 아날로그 계전기·차단기(300)를 모두 정상으로 동작시키는 것이 필요하다.

따라서 본 실시형태에 있어서는, 전자조작식 개폐장치를 구성함에 있어서는 도 21에 나타내는 바와 같이, 개극지령의 일부를 저항(312)을 거쳐 전원이 되는 AC/DC 변환기(200)의 마이너스(그라운드)측(제어전원 N)에 바이패스하는 바이패스회로를 구성하고, 이 바이패스회로 중에 진공차단기(32)의 차단동작에 응답하여 바이패스회로를 차단하는 보조접점(314)과, 조작에 응답하여 접점을 개폐하는 점퍼스위치(313)를 삽입하여 저항(312)을 제어기판(18)에 설치하도록 한 것이다.

상기 구성을 채용하면, 제어 로직부(204)의 입력 임피던스가 높고, 제어 로직부(204)에는 수 10mA 정도의 전류가 흐르는 구성일 때에 계전기로서 아날로그 계전기가 사용된 경우에는 점퍼 스위치(313)를 온으로 하여 바이패스회로를 폐쇄하고, 아날로그 계전기로부터 출력되는 수 암페어 정도의 개극지령을, 저항(312), 보조접점(314)을 거쳐 바이패스시킬 수 있다.

저항(312)은 정격제어전압에 따라 설정할 수는 있고, 예를 들면, DC 100V 입력에서는 30옴 정도로 할 수 있다. 이 경우, 아날로그 계전기로부터 전송되는 개극지령의 전류는 3A 정도가 되어, 표시기(310)와 차단기(300)를 함께 동작시킬 수 있음과 동시에, 차단기(300)에 동기하여 보조접점(310)을 차단시킬 수도 있어 종래의 계전기를 사용한 경우에도 호환성을 확보할 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 계전기로서 디지털 계전기나 아날로그 계전기가 사용되어도 계전기와 차단기를 함께 안정된 상태로 동작시킬 수 있다.

상기 실시형태에 있어서는 저항(312)을 제어기판(18)에 설치하는 것에 대하여 설명하였으나, 저항(312)은 반드시 제어기판(18)에 설치할 필요는 없고, 예를 들면 도 22 및 도 23에 나타내는 바와 같이 아날로그 계전기를 사용할 때에만 정면커버(정면 패널)(166)에 2차 플러그(22)로부터의 신호를 중계하여 제어기판(18) 등에 전송하는 중계박스(316)에 설치하고, 이 중계박스(316) 내에 저항(312)을 수납하는 구성을 채용할 수도 있다.

상기 구성을 채용하면, 전자조작식 개폐장치로서는, 계전기가 디지털 계전기일 때에는 그대로 사용할 수 있고, 아날로그 계전기일 때에는 중계박스(316)를 설치함으로써 대응할 수 있어, 디지털 계전기와 아날로그 계전기 중 어느 계전기에 대해서도 공용할 수 있다.

또한, 중계박스(316)로서는, 개폐장치에 직접 설치할 필요는 없고, 아날로그 계전기와 개폐장치 사이에 있으면 어디라도 상관없게 된다.

상기 실시형태에 있어서는, 차단기(32)를 1상분 설치한 것에 대하여 설명하였으나, 차단기(32)로서는 3상분 설치할 수 있고, 각 상의 차단기를 샤프트(98)를 거쳐 연결함으로써 단일의 전자석(14)을 사용하여 각 상의 차단기를 차단·투입동작시킬 수 있다.

또 복수의 전자석(14)을 샤프트(98)를 거쳐 연결하고, 각 전자석(14)의 코일 (48)을 직렬로 접속하여 차단기(32)를 동작시켜도 된다.

다음에 전자석(14)의 구체적 구조를 도 24 내지 도 29를 사용하여 상세하게 설명한다. 도 24는 전자석(14)의 종단면도, 도 25는 도 24의 A-A선을 따르는 횡단면도, 도 26은 도 24의 B-B선을 따르는 횡단면도, 도 27은 도 24의 C-C선을 따르는 횡단면도이다.

도 24 내지 도 27에 있어서, 전자석(14)은 원통형상으로 형성된 코일(48), 원주형상으로 형성된 가동철심(58), 원주형상으로 형성된 고정철심(60), 가동철심 (58)과 고정철심(60)의 축심부에 삽입된 샤프트(62), 샤프트(62)에 고정된 긴 원형상의 가동평판(64, 66), 긴 원형상으로 형성되어 지지판(74)에 고정된 영구자석 (68), 측각으로서 긴 원형상으로 형성된 철제 커버(70, 72), 고정로드(78)에 고정되어 철제 커버(72)를 지지하는 지지판(76)을 구비하여 구성되어 있다.

여기서, 샤프트(62) 및 코일(48)의 주위를 둘러 싸는 철제 커버(70, 72)를 구성함에 있어서는, JIS 등으로 규정되는 표준크기의 강관으로서, 단면이 원형 형상인 강관을 사용하고, 이 강관의 일부를 프레스에 의하여 편평하게 한 것을 사용한다.

예를 들면 도 28(a)에 나타내는 바와 같이 원형 강관의 일부를 지름방향을 따라 프레스로 편형하게 하고, 그후 도 28(b)에 나타내는 바와 같이 강관을 축방향으로 프레스함으로써 철제 커버(70, 72) 중 자계가 통하는 단면을 평활화하는 것이 바람직하다.

또, JIS G 3454 등으로 규정되는 편평시험에서는 강관의 짧은 지름(H)을 강관 외형(D)의 2/3까지 편평하게 하였을 때에 상처, 균열이 생기는지의 여부를 조사하는 것이 기술되어 있다. 즉, 이 치수까지 강관을 편평하게 하여도 성능상 문제없다는 것이 분명하다. 그러므로 본 실시형태에 있어서는 철제 커버(70, 72)에 있어서도, 그 짧은 지름측을 원래 강관의 외형의 2/3 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.

또 영구자석(68) 및 가동평판(62, 64)에 대해서도, 철제 커버(70, 72)의 형상에 맞추어 그 외형을 긴 원형상으로 하고 있기 때문에, 영구자석(68), 가동평판 (62, 64)을 원형 형상으로 하였을 때보다도, 양자의 대향면적이 증가하여 흡인력을 증강할 수 있다.

또 얇은 강판인 가동평판(62, 64)은 프레스제작할 수 있고, 영구자석(68)은 형에 의한 소결성형으로 제작할 수 있기 때문에, 양자를 긴 원형상으로 하여도 비용이 상승하는 일은 없다.

한편, 가동철심(58), 고정철심(60)에 대해서는 JIS 7로 규정되는 표준크기의 강봉(鋼棒)으로 제작할 수 있기 때문에, 가동철심(58), 고정철심(60)을 원주형상으로 함으로써 사각형 형상이나 장방형 형상으로 할 때보다도 비용절감을 도모할 수 있다.

상기 구성에 의한 전자석(14)을 조립할 때에는 도 29에 나타내는 바와 같이 지지판(76)에 미리 고정철심(60)을 볼트로 고정하여 두고, 지지판(76)에 고정로드 (78) 및 샤프트(62)를 관통시켜 둔다. 이 상태에서 위쪽으로부터 먼저 철제 커버 (72)를 지지판(76)상에 탑재하고, 이후 코일(48), 영구자석(68)을 미리 접착제 등으로 고정한 지지판(74), 가동철심(58), 가동평판(66), 가동평판(64)의 순으로 탑재하여 가서 샤프트(62)와 가동철심(58), 가동평판(64, 66)을 각각 너트(65)로 고정한다. 그후 철제 커버(70)와 플레이트(56)를 지지판(74)상에 탑재하고 고정 로드(78)에 너트(55)를 조여 전자석(14)의 조립이 완료된다.

조립된 전자석(14)을 진공차단기(32)의 앞면측에 배치함에 있어서는, 긴 원형상으로 형성된 철제 커버(70, 72)의 짧은 지름측을 케이스(10) 및 진공차단기 (32)의 안 길이방향에 맞추어 배치한다.

본 실시형태에 의하면, 긴 원형상으로 한 철제 커버(70, 72)의 짧은 지름측을 진공차단기(32), 케이스(10)의 안 길이방향에 맞추어 전자석(14)을 배치하였기 때문에 폭치수에 비하여 안 길이 치수가 작은 전자석(14)의 설치공간을 좁게 할 수 있어, 전자조작장치의 설치공간의 협소화를 도모할 수 있음과 동시에, 이 전자조작장치를 탑재한 개폐기[차단기(32)] 및 이 개폐기를 구비한 배전반의 크기를 축소화하는 것이 가능하게 된다.

또 본 실시형태에 의하면, 프레스성형 가능한 철제 커버(70, 72), 프레스제작 가능한 가동평판(64, 66) 및 형 성형되는 영구자석(68)만을 긴 원형상으로 하였기 때문에 비용이 상승하는 일 없이 전자조작장치를 축소화할 수 있다. 또한 전자석(14)의 철제 커버(70, 72)를 긴 원형상 특히 레이스 트랙형상으로 함으로써 데드스페이스가 감소하여 점유면적의 효율이 향상된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 전자조작장치에 의하면, 작업성을 높일 수 있는 배치구성으로 할 수 있다. 또 제작에 요하는 공정수를 적게 하여도 폭 치수에 비하여 안 길이 치수가 작은 전자석을 구성할 수 있음과 동시에, 설치공간의 협소화를 도모할 수 있다.

또한 본 발명의 전자석제어장치에 의하면, 개극지령 투입지령에 따라 전자석 코일에 대한 통전방향을 제어하기 위한 제어수단을 소형화할 수 있다.

또한 본 발명의 전자조작식 개폐장치에 의하면, 디지털 계전기와 아날로그 계전기에 대응할 수 있다.

Claims (33)

1. 서로 대향하여 배치된 가동철심과 고정철심 및 전자력에 따라 상기 가동철심과 고정철심을 이간 또는 접촉시키는 코일을 가지는 전자석과,

   상기 코일을 여자하기 위한 전력을 축적하는 콘덴서와, 개폐기에 대한 투입지령 또는 개극지령에 응답하여 상기 콘덴서로부터 상기 코일에 공급하는 전류의 통전방향을 제어하는 제어기판과,

   상기 가동철심에 연결되어 상기 전자석으로부터 발생한 전자력에 따르는 구동력을 링크기구를 거쳐 상기 개폐기에 전달하는 샤프트를 구비하고, 상기 전자석을 중심으로 하여 상기 콘덴서와 상기 제어기판을 각각 독립으로 배치하여 이루어지는 전자조작장치.
2. 서로 대향하여 배치된 가동철심과 고정철심 및 전자력에 따라 상기 가동철심과 고정철심을 이간 또는 접촉시키는 코일을 가지는 전자석과,

   상기 코일을 여자하기 위한 전력을 축적하는 콘덴서와, 개폐기에 대한 투입지령 또는 개극지령에 응답하여 상기 콘덴서로부터 상기 코일에 공급하는 전류의 통전방향을 제어하는 제어기판과,

   상기 가동철심에 연결되어 상기 전자석으로부터 발생한 전자력에 따르는 구동력을 링크기구를 거쳐 상기 개폐기에 전달하는 샤프트와,

   상기 전자석과 콘덴서 및 제어기판을 수납하는 케이스를 구비하고, 상기 전자석을 상기 케이스바닥부측 중앙에 고정하여 상기 콘덴서와 상기 제어기판을 각각 따로따로 상기 케이스에 고정하여 이루어지는 전자조작장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 케이스는 정면측에 개구를 가지고, 상기 케이스의 정면측에는 정면 커버가 착탈 자유롭게 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 가동철심에 연결된 샤프트와 연동하여 상기 개폐기의 상태를 검출하는 상태 검출기구를 구비하고, 상기 상태 검출기구는 상기 전자석과 일체로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 상태 검출기구는, 상기 가동철심에 연결된 샤프트와 연동하여 개폐하는 보조접점과, 상기 가동철심에 연결된 샤프트와 연동하여 상기 개폐기가 오프 또는 온의 상태에 있는 것을 표시하는 표시판과, 상기 가동철심에 연결된 샤프트와 연동하여 상기 개폐기의 개폐 동작횟수를 카운트하는 카운터를 구비하고, 상기 보조접점과 표시판 및 카운터는 일체화되어 상기 전자석의 상부측에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작장치.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 전자석의 바닥부측에 배치되어 상기 가동철심에 연결된 샤프트에 대하여 상기 가동철심을 상기 고정철심으로부터 이간시키는 방향의 탄성력을 부여하는 차단 스프링을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작장치.
7. 제 2항에 있어서,

   승강 자유롭게 배치된 인터록 로드와, 상기 인터록 로드의 승강동작에 응답하여 개폐하는 인터록 스위치를 구비하고, 상기 인터록 스위치는 상기 인터록 로드가 상승 동작하였을 때에는 상기 제어기판에 대한 투입지령의 입력을 강제적으로 차단하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 인터록 로드에 고정되어 상기 인터록 로드와 함께 승강하는 록 핀과, 상기 록 핀의 승강영역 내에 배치되어 상기 링크기구에 고정된 스토퍼 핀을 구비하고, 상기 개폐기가 온상태에 있을 때에는 상기 록 핀과 상기 스토퍼 핀과의 접촉에 의해 상기 인터록 로드의 상승동작이 저지되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 케이스의 바닥부측에 배치되고, 상기 스토퍼 핀을 둘러쌈과 동시에 상기 케이스에 연결된 베이스를 구비하고, 상기 베이스 중 정면 커버로부터 벗어난 영역에서 또한 상기 스토퍼 핀을 향하는 영역에 개극조작용 핸들이 삽입 가능한 구멍이 형성되고, 상기 베이스 중 상기 정면 커버의 영역 내에서 또한 상기 스토퍼 핀을 향하는 영역에 투입조작용 핸들이 삽입 가능한 구멍이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작장치.
10. 제 2항에 있어서,

    구성부재 중 한쪽의 부재와 다른쪽의 부재가 서로 슬라이딩하는 슬라이딩부와, 한쪽의 부재가 다른쪽의 부재를 회전 자유롭게 지지하는 베어링부 또는 회전부에는 고체 윤활재가 사용되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작장치.
11. 전원으로부터의 전력을 축적하는 콘덴서의 전력을 전자코일에 공급하는 통전회로서, 개극지령 발생시에 가동철심과 고정철심을 서로 이간시키기 위한 통전회로를 형성하는 개극수단과,

    상기 개극수단에 의한 통전회로와는 상기 전자 코일에 대한 통전방향이 반대가 되는 통전회로로서, 투입지령 발생시에 상기 가동철심과 고정철심을 서로 접촉시키기 위한 통전회로를 형성하는 투입수단을 구비하고,

    상기 개극수단은 상기 개극지령에 응답하여 상기 가동철심과 고정철심을 서로 이간시키기 위한 통전회로 중에 삽입되는 전환 릴레이를 포함하여 구성되고,

    상기 투입수단은 상기 투입지령에 응답하여 상기 가동철심과 고정철심을 서로 접촉시키기 위한 통전회로 중에 삽입되는 전환 릴레이를 포함하여 구성되어 이루어지는 전자석제어장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 각 전환 릴레이는 c 접점을 공통으로 하여 a 접점과 b 접점을 가지고, 상기 각 전환 릴레이 중 b 접점은 상기 개극수단의 통전회로 중에 삽입되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자석제어장치.
13. 제 11항에 있어서,

    상기 투입수단에 의한 통전회로 또는 상기 개극수단에 의한 통전회로 중에 삽입되어 상기 투입지령 발생시에, 상기 투입수단에 의한 통전회로가 형성된 것을 조건으로 하여 상기 투입수단에 의한 통전회로를 폐쇄하고, 그 이외일 때에는 상기 투입수단에 의한 통전회로를 차단하고, 상기 개극지령 발생시에 상기 개극수단에 의한 통전회로를 폐쇄하고, 그 이외일 때에는 상기 개극수단에 의한 통전회로를 차단하는 주 제어수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자석제어장치.
14. 전원으로부터의 전력을 축적하는 콘덴서의 전력을 전자코일에 공급하는 통전회로로서, 개극지령 발생시에 가동철심과 고정철심을 서로 이간시키기 위한 개극용통전회로를 형성하는 개극수단과,

    상기 개극수단에 의한 통전회로와는 상기 전자코일에 대한 통전방향이 반대가 되는 통전회로로서, 투입지령 발생시에 상기 가동철심과 고정철심을 서로 접촉시키기 위한 투입용 통전회로를 형성하는 투입수단을 구비하고,

    상기 개극수단은 상기 개극지령에 응답하여 상기 개극용 통전 중에 삽입되는 1쌍의 개극용 전환 릴레이와, 상기 투입지령이 발생할 때까지는 상기 개극용 통전회로에 삽입되는 투입용 전환 릴레이를 포함하여 구성되고,

    상기 투입수단은 상기 투입지령에 응답하여 투입용 통전회로 중에 삽입되는 투입용 전환 릴레이와, 상기 개극지령이 발생할 때까지는 상기 투입용 통전회로 중에 삽입되는 1쌍의 개극용 전환 릴레이를 포함하여 구성되어 이루어지는 전자석제어장치.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 투입수단에 의한 통전회로 또는 상기 개극수단에 의한 통전회로 중에 삽입되고, 상기 투입지령 발생시에 상기 투입용 통전회로가 형성된 것을 조건으로하여 상기 투입용 통전회로를 폐쇄하고, 그 이외일 때에는 상기 투입용 통전회로를 차단하고, 상기 개극지령 발생시에는 상기 개극용 통전회로가 형성된 것을 조건으로 하여 상기 개극용 통전회로를 폐쇄하고, 그 이외일 때에는 상기 개극용 통전회로를 차단하는 주 제어수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자석제어장치.
16. 제 13항 또는 제 15항에 있어서,

    상기 전환 릴레이와 상기 주 제어수단 사이에, 상기 전환 릴레이를 거쳐 상기 전자코일의 양쪽 끝에 접속되어 상기 전자코일의 에너지를 소비하는 에너지 소비 소자가 삽입되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자석제어장치.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 에너지소비 소자는 저항과 다이오드가 직렬 접속되어 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자석제어장치.
18. 제 11항 또는 제 14항에 있어서,

    상기 콘덴서의 양쪽 끝에 접속되어 상기 콘덴서의 충전전압을 규정값으로 유지하는 제너다이오드와, 상기 전원과 상기 콘덴서와의 사이에 직렬로 삽입되어 저항값이 상이한 복수의 충전저항과, 상기 콘덴서의 충전전압이 상기 전자석을 구동하는 데에 충분한 전압이 되었을 때에 충전 완료신호를 출력하는 충전완료 검출회로와, 상기 충전 완료신호가 출력되기 까지는 상기 복수의 충전저항 중 저항값이 작은 충전저항을 상기 전원과 상기 콘덴서를 연결하는 회로에 삽입하고, 상기 충전완료신호가 출력되었을 때에는 상기 복수의 충전저항 중 저항값이 큰 충전저항을 상기 전원과 상기 콘덴서를 연결하는 회로에 삽입하는 충전저항 전환수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자석제어장치.
19. 제 18항에 있어서,

    상기 충전 완료신호가 발생할 때까지는 상기 투입수단에 대한 투입지령의 입력을 금지하는 투입지령제어수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자석제어장치.
20. 제 18항에 있어서,

    상기 충전완료 검출회로에는 상기 충전 완료신호를 출력하는 전압의 범위로 하여 히스테리시스 상한값과 히스테리시스 하한값이 설정되어 있고, 상기 충전완료 검출회로는 상기 콘덴서의 충전전압이 상기 히스테리시스 상한값에 도달한 후는 상기 콘덴서의 수전전압이 상기 히스테리시스 하한값 이하가 될 때까지 상기 충전 완료신호를 출력하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자석제어장치.
21. 제 20항에 있어서,

    상기 충전완료 검출회로의 히스테리시스 하한값은 상기 콘덴서의 충전전압이 상기 히스테리시스 상한값 이상이 된 직후에 개극동작이 행하여져도 상기 콘덴서의 잔류전압이 상기 충전 완료신호를 출력하는 조건으로 이루어지는 전압의 하한값을 하회하지 않는 값으로서 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자석제어장치.
22. 제 11항 또는 제 14항에 있어서,

    상기 콘덴서의 충전전압 최대값은 상기 전자코일의 조작대상이 되는 개폐기의 규격으로 규정되는 제어전압 변동범위에 있어서의 최소전압의 90% 이상으로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자석제어장치.
23. 서로 대향하여 배치된 고정접점과 가동접점을 구동력에 따라 이간 또는 접촉시키는 개폐기와,

    상기 개폐기와 링크기구를 거쳐 연결된 전자석과,

    상기 개폐기에 대한 투입지령 또는 개극지령에 응답하여 콘덴서로부터 상기 전자석의 코일에 공급되는 전류의 통전방향을 제어하는 제어기판과,

    상기 개극지령의 일부를 저항을 거쳐 상기 제어기판의 전원에 바이패스하는 바이패스회로를 구비하여 이루어지는 전자조작식 개폐장치.
24. 서로 대향하여 배치된 고정접점과 가동접점을 구동력에 따라 이간 또는 접촉시키는 개폐기와,

    서로 대향하여 배치된 가동철심과 고정철심 및 전자력에 따라 상기 가동철심과 고정철심을 이간 또는 접촉시키는 코일을 가지는 전자석과,

    전원으로부터 전력의 공급을 받아 축적하는 콘덴서와,

    상기 개폐기에 대한 투입지령 또는 개극지령에 응답하여 상기 콘덴서로부터 상기 전자석 코일에 공급되는 전류의 통전방향을 제어하는 제어기판과,

    상기 가동철심에 연결되어 상기 전자석으로부터 발생한 전자력에 따르는 구동력을 링크기구를 거쳐 상기 개폐기에 전달하는 샤프트와,

    상기 개극지령의 일부를 저항을 거쳐 상기 전원에 바이패스하는 바이패스회로를 구비하여 이루어지는 전자조작식 개폐장치.
25. 제 1항에 있어서,

    상기 바이패스회로 중에는 상기 개폐기의 차단동작에 응답하여 상기 바이패스회로를 차단하는 보조접점이 삽입되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작식 개폐장치.
26. 제 1항에 있어서,

    상기 바이패스회로 중에는 상기 개폐기의 차단동작에 응답하여 상기 바이패스회로를 차단하는 보조접점과, 조작에 응답하여 접점을 개폐하는 점퍼 스위치가 직렬로 삽입되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작식 개폐장치.
27. 제 1항에 있어서,

    상기 바이패스회로의 저항은, 상기 제어기판에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작식 개폐장치.
28. 제 1항에 있어서,

    상기 개극지령을 중계하여 상기 제어기판에 전송하는 중계박스를 구비하고, 상기 바이패스회로의 저항은, 상기 중계박스에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작식 개폐장치.
29. 제 1항에 있어서,

    상기 개극지령을 중계하여 상기 제어기판에 전송하는 중계박스를 구비하고, 상기 중계박스는 상기 개극지령을 상기 중계박스에 출력하는 계전기와 상기 제어기판 사이에 배치되고, 상기 바이패스회로의 저항은 상기 중계박스에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작식 개폐장치.
30. 서로 대향하여 배치된 가동철심과 고정철심, 전자력에 따라 상기 가동철심과 고정철심을 이간 또는 접촉시키는 코일, 및 측각으로서 상기 코일의 범위를 커버함과 동시에 상기 코일로부터 발생하는 자속의 경로를 형성하는 철제 커버를 가지는 전자석과, 상기 가동철심에 연결되어 상기 전자석으로부터 발생한 전자력에 따르는 구동력을 링크기구를 거쳐 개폐기에 전달하는 샤프트를 구비하고, 상기 철제 커버를 외형이 긴 원형상의 통체로 구성하고, 상기 통체의 짧은 지름측을 상기 개폐기의 안 길이방향에 맞추어 배치하여 이루어지는 전자조작장치.
31. 서로 대향하여 배치된 원주형상의 가동철심과 고정철심, 전자력에 따라 상기 가동철심과 고정철심을 이간 또는 접촉시키는 코일, 상기 코일로부터 발생하는 자계의 경로를 형성함과 동시에, 상기 가동철심과 고정철심과의 접촉상태를 유지하기 위한 전자력을 발생하는 영구자석, 상기 가동철심에 고정되어 상기 영구자석에 서로 대향하여 배치된 가동평판 및 측각으로서 상기 코일의 주위를 덮음과 동시에 상기 코일로부터 발생하는 자계의 경로를 형성하는 철제 커버를 가지는 전자석과,

    상기 가동철심에 연결되어 상기 전자석으로부터 발생한 전자력에 따르는 구동력을 링크기구를 거쳐 개폐기에 전달하는 샤프트를 구비하고,

    상기 영구자석 및 상기 가동평판의 외형을 긴 원형으로 하여 각 짧은 지름측을 상기 개폐기의 안 길이방향에 맞추어 배치하고, 상기 철제 커버를 외형이 긴 원형상인 통체로 구성하고, 상기 통체의 짧은 지름측을 상기 개폐기의 안 길이방향에 맞추어 배치하여 이루어지는 전자조작장치.
32. 제 30항에 있어서,

    상기 철제 커버로서 원형 강관의 일부를 편평하게 하여 그 외형을 긴 원형상으로 한 것을 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자조작장치.
33. 제 32항에 있어서,

    상기 철제 커버의 짧은 지름방향의 외경은, 원래 강관의 외경의 2/3 이상인 것을 특징으로 하는 전자조작장치.