WO2015125255A1

WO2015125255A1 - 電力開閉装置

Info

Publication number: WO2015125255A1
Application number: PCT/JP2014/054061
Authority: WO
Inventors: 森　智仁; 吉田　大輔
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2014-02-20
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2015-08-27
Also published as: JPWO2015125255A1; JP5631525B1

Abstract

　電力開閉器と、前記電力開閉器の閉路操作に用いられる閉路用ばね、および開路操作に用いられ前記閉路用ばねの放勢時に蓄勢される開路用ばねを有する操作装置と、前記閉路用ばねを蓄勢可能な２台の並列なモータ１ａ，１ｂと、駆動中のモータに発生した不具合を検知する不具合検知リレー（過電流継電器２ａ，２ｂ、限時継電器４ａ，４ｂ）と、２台のモータ１ａ，１ｂのうちの一方のモータの駆動中に前記不具合検知リレーにより当該モータの不具合が検知された場合には当該モータを停止させ他方のモータを自動的に駆動させるモータ制御回路２１ａ，２１ｂとを備えた電力開閉装置を提供する。

Description

電力開閉装置

　本発明は、電力系統に設けられた電力開閉装置に関する。

　電力開閉装置に適用されるばね操作装置は、開閉操作を行うための開路用ばねと閉路用ばねを備えており、当該ばね操作装置に設けられたモータを用いて閉路用ばねの蓄勢操作を行う。また、このばね操作装置は、閉路動作時に閉路用ばねのエネルギーを利用して開路用ばねを蓄勢する機構を有する。

　一般に、従来の電力開閉装置では、１台のばね操作装置に対して１台のモータが設けられる。

　一方、特許文献１では、複数台のばね操作装置に対してそれぞれモータが設けられた電力開閉装置が記載されている。

　また、特許文献２では、送風装置用モータ２台の並列運転の手動切替システムについて記載されている。

特開２０１２－１５５９９７号公報特開平１－１６３４９６号公報

　しかしながら、上記従来の一般的な電力開閉装置では、１台のばね操作装置に対して１台のモータが設けられていることから、モータに不具合が発生した場合には、閉路用ばねを蓄勢することが困難となり、電力開閉装置が動作不能となる可能性があった。

　また、特許文献１に記載された電力開閉装置では、複数台のばね操作装置に対して同数台のモータが設けていることから、ばね操作装置の個数が増加し、構成が複雑になると共に、コストも増大するという問題があった。

　また、特許文献２では、送風装置用モータ２台の並列運転の手動切替システムについての記載はあるが、モータ不具合発生時における自動切換システムについては詳細が記載されていない。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、１台の操作装置に対して２台のモータが設けられる構成において、一方のモータに不具合が発生した場合でも、一方のモータを停止させ、他方のモータを自動的に駆動させることで、開閉操作不能となる状況を回避可能な電力開閉装置を提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電力開閉装置は、電力開閉器と、前記電力開閉器の閉路操作に用いられる閉路用ばね、および開路操作に用いられ前記閉路用ばねの放勢時に蓄勢される開路用ばねを有する操作装置と、前記閉路用ばねを蓄勢可能な２台の並列な第１および第２のモータと、前記第１のモータの駆動中に前記第１のモータに発生した不具合を検知する不具合検知リレーと、前記第１のモータへの通電を制御可能な第１のモータ用リレーと、前記第２のモータへの通電を制御可能な第２のモータ用リレーと、前記第１のモータの駆動中に前記不具合検知リレーにより前記第１のモータの不具合が検知された場合には前記第１のモータ用リレーが前記第１のモータへの通電をオフにするように前記第１のモータ用リレーへの通電を制御すると共に前記第２のモータ用リレーが前記第２のモータへの通電をオンにするように前記第２のモータ用リレーへの通電を制御するリレーとを有するモータ制御回路と、を備えることを特徴とする。

　本発明によれば、１台の操作装置に対して２台のモータが設けられる構成において、一方のモータに不具合が発生した場合でも、一方のモータを停止させ、他方のモータを自動的に駆動させることで、開閉操作不能となる状況を回避することができる。

図１は、実施の形態に係る電力開閉装置の構成例を示す模式図である。図２は、図１におけるＡ－Ａ断面図である。図３は、操作装置による投入ばねの蓄勢時における操作力の伝達経路を示したブロック図である。図４は、操作装置による投入動作時における操作力の伝達経路を示したブロック図である。図５は、操作装置による開放動作時における操作力の伝達経路を示したブロック図である。図６は、実施の形態におけるモータ回路の構成を示す図である。図７は、実施の形態におけるモータ制御回路の構成を示す図である。図８は、モータの駆動時におけるモータ制御回路およびモータ回路を示した図である。図９は、モータ回路に過電流が発生したときのモータ制御回路およびモータ回路を示した図である。図１０は、蓄勢時間を超えてモータが駆動し続けたときのモータ制御回路およびモータ回路を示した図である。

　以下に、本発明の実施の形態に係る電力開閉装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
　図１は、本実施の形態に係る電力開閉装置の構成例を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係る電力開閉装置は、電力系統に設けられた電力開閉器２６と、電力開閉器２６を操作する操作装置１００と、操作装置１００の駆動源としての２台のモータ１ａ，１ｂとを備えている。

　電力開閉器２６は、固定接触子２９と、これに接離する可動接触子３１とを備えている。可動接触子３１は、操作ロッド３８に連結されている。電力開閉器２６は、電力系統の母線（図示せず）に接続されている。電力開閉器２６は、電力系統に設けられた例えばガス遮断器である。

　操作装置１００は、電力開閉器２６の閉路操作に用いられる閉路用蓄勢手段としての投入ばね１１６と、電力開閉器２６の開路操作に用いられ、投入ばね１１６の放勢に伴って蓄勢される開路用蓄勢手段としての開放ばね４３とを備えている。

　詳細には、操作装置１００は、モータ歯車１０４ａおよびモータ歯車１０４ｂと噛み合う小歯車１０５と、小歯車１０５と連動して回転する蓄勢軸１０６と、蓄勢軸１０６と噛み合う大歯車１０７と、支軸１０８を介して大歯車１０７と一体的に構成され、大歯車１０７と連動して回動する投入カム１０９と、投入カム１０９により出力ローラ１１０が押し下げられると出力軸１１１を支点に回動すると共に出力リンク１０１と連結された出力レバー１１２と、投入コイル１１３により駆動される投入ラッチ１１４と、投入ラッチ１１４に連結された投入ラッチ復帰ばね１２１と、大歯車１０７と一体的に構成され、大歯車１０７と連動して回動すると共に、投入ラッチ１１４のラッチ係合部１１４ａと係合可能な投入ラッチローラ１１５と、一端が大歯車１０７に連結された投入ばねロッド１１７と、投入ばねロッド１１７の他端に連結され、大歯車１０７の回転に伴い投入ばねロッド１１７を介して蓄勢または放勢される投入ばね１１６（閉路用ばね）と、出力レバー１１２の回動により出力レバー１１２のピン１１８と係合部１１９ａが係合される引き外しラッチ１１９と、引き外しラッチ１１９に連結された引き外しラッチ復帰ばね１２２と、引き外しラッチ１１９を吸引して出力レバー１１２のピン１１８と引き外しラッチ１１９の係合部１１９ａとの係合状態を保持可能な保持コイル１２０と、一端が出力リンク１０１に連結され、他端が操作ロッド３８に連結され、中程に開放ばね４３（開路用ばね）が連結され、ダンパ４５に連結されると共に、主軸３９を支点として回動自在な駆動レバー４０と、を備えている。

　図２は、図１におけるＡ－Ａ断面図である。モータ１ａは、例えば、通常運転時に操作装置１００の駆動源として使用される。モータ１ｂは、モータ１ａに不具合が発生した時にモータ１ａの代りに操作装置１００の駆動源として使用される。モータ１ａのモータ回転軸１３３ａの先端部には、ワンウェイクラッチ１３４ａを介してモータ歯車１０４ａが取り付けられている。ワンウェイクラッチ１３４ａは、モータ回転軸１３３ａの回転力をモータ歯車１０４ａには伝達するが、モータ歯車１０４ａの回転力をモータ回転軸１３３ａには伝達しない。同様に、モータ１ｂのモータ回転軸１３３ｂの先端部には、ワンウェイクラッチ１３４ｂを介してモータ歯車１０４ｂが取り付けられている。ワンウェイクラッチ１３４ｂは、モータ回転軸１３３ｂの回転力をモータ歯車１０４ｂには伝達するが、モータ歯車１０４ｂの回転力をモータ回転軸１３３ｂには伝達しない。このような構成により、例えばモータ１ａの駆動時に、モータ１ａによる小歯車１０５の回転力がモータ１ｂのモータ回転軸１３３ｂに伝達されることがないので、停止中のモータ１ｂの存在が運転の妨げになることがない。

　次に、投入ばね１１６の蓄勢時における操作力の伝達経路、投入動作時における操作力の伝達経路、および開放動作時における操作力の伝達経路について説明する。なお、詳細については例えば特許文献１に記載されているので、以下では概略のみを述べる。

　図３は、操作装置１００による投入ばね１１６の蓄勢時における操作力の伝達経路を示したブロック図である。なお、図３では、例えばモータ１ａを駆動する場合について示している。図３に示すように、モータ１ａを駆動し、モータ歯車１０４ａが回転すると、小歯車１０５および蓄勢軸１０６が回転し、さらに、大歯車１０７が回転する。そして、大歯車１０７が回転すると、投入ラッチローラ１１５も連動して回転し、投入ラッチローラ１１５がラッチ係合部１１４ａに係合したときに、大歯車１０７の回転が停止すると共に、投入ばね１１６の蓄勢が完了する。

　図４は、操作装置１００による投入動作時における操作力の伝達経路を示したブロック図である。図４に示すように、投入コイル１１３が励磁され、投入ラッチ１１４が回動し、投入ラッチローラ１１５とラッチ係合部１１４ａとの係合が解除されると、投入ばね１１６が放勢され、大歯車１０７が回転し、投入カム１０９が回動する。そして、投入カム１０９が回動すると、出力ローラ１１０が押し下げられ、出力レバー１１２が回動し、出力リンク１０１を介して駆動レバー４０が主軸３９を支点に反時計方向に回動する。これにより、操作ロッド３８が駆動されて可動接触子３１が固定接触子２９に向かって動作する。

　図５は、操作装置１００による開放動作時における操作力の伝達経路を示したブロック図である。図５に示すように、保持コイル１２０が消磁され、引き外しラッチ１１９の吸引状態が解除されると、引外しラッチ１１９が回動し、ピン１１８と係合部１１９ａとの係合状態が解除され、出力レバー１１２が回動する。そして、出力レバー１１２が回動すると、出力リンク１０１を介して駆動レバー４０が主軸３９を支点に時計方向に回動する。これにより、操作ロッド３８が駆動されて可動接触子３１が固定接触子２９から離れるように動作する。

　図６は、本実施の形態におけるモータ回路の構成を示す図であり、（ａ）はモータ１ａを含むモータ回路２０ａを示し、（ｂ）はモータ１ｂを含むモータ回路２０ｂを示している。図６（ａ）に示すように、モータ回路２０ａは、モータ１ａを駆動するための回路であり、モータ１ａと、モータ１ａに直列に接続された過電流継電器（サーマルリレー）２ａと、過電流継電器２ａに直列に接続されたモータ用リレー接点３ａとを備えている。なお、モータ回路２０ａの端子Ｐ１，Ｐ２間には所定の電圧が印加される。また、図６（ｂ）に示すように、モータ回路２０ｂは、モータ１ｂを駆動するための回路であり、モータ１ｂと、モータ１ｂに直列に接続された過電流継電器（サーマルリレー）２ｂと、過電流継電器２ｂに直列に接続されたモータ用リレー接点３ｂとを備えている。なお、モータ回路２０ｂの端子Ｐ３，Ｐ４間には所定の電圧が印加される。また、モータ回路２０ａ，２０ｂは並列に接続され、従って、モータ１ａ，１ｂも並列に接続される。

　図７は、本実施の形態におけるモータ制御回路の構成を示す図である。図７に示すように、本実施の形態におけるモータ制御回路は、モータ回路２０ａの制御用のモータ制御回路２１ａと、モータ回路２０ｂの制御用のモータ制御回路２１ｂとを備えている。

　モータ制御回路２１ａでは、所定の電圧が印加される端子Ｑ１，Ｑ２間に、Ｒ１－Ｒ２間の電流経路と、Ｒ３－Ｒ４間の電流経路と、Ｒ５－Ｒ６間の電流経路が互いに並列に接続されている。Ｒ１－Ｒ２間の電流経路には、互いに並列に接続された選択スイッチ７ａおよびリレー接点８ａと、機械スイッチ１０ａと、リレー接点９ａと、モータ用リレー６ａが含まれ、これらがこの順で直列に接続されている。さらに、Ｒ３－Ｒ４間の電流経路には、互いに並列に接続された過電流継電器接点１１ａおよび限時継電器接点１２ａと、リレー５ａが含まれ、これらがこの順で直列に接続されている。さらに、Ｒ５－Ｒ６間の電流経路には、モータ用リレー接点１３ａと、限時継電器４ａ（タイマーリレー）が含まれ、これらがこの順で直列に接続されている。

　同様に、モータ制御回路２１ｂでは、所定の電圧が印加される端子Ｑ３，Ｑ４間に、Ｒ７－Ｒ８間の電流経路と、Ｒ９－Ｒ１０間の電流経路と、Ｒ１１－Ｒ１２間の電流経路が互いに並列に接続されている。Ｒ７－Ｒ８間の電流経路には、互いに並列に接続された選択スイッチ７ｂおよびリレー接点８ｂと、機械スイッチ１０ｂと、リレー接点９ｂと、モータ用リレー６ｂが含まれ、これらがこの順で直列に接続されている。さらに、Ｒ９－Ｒ１０間の電流経路には、互いに並列に接続された過電流継電器接点１１ｂおよび限時継電器接点１２ｂと、リレー５ｂが含まれ、これらがこの順で直列に接続されている。さらに、Ｒ１１－Ｒ１２間の電流経路には、モータ用リレー接点１３ｂと、限時継電器４ｂ（タイマーリレー）が含まれ、これらがこの順で直列に接続されている。

　次に、図６および図７を参照して、モータ制御回路２１ａ，２１ｂおよびモータ回路２０ａ，２０ｂの構成の詳細について説明する。以下では、まず、主にモータ制御回路２１ａおよびモータ回路２０ａの構成の詳細について説明し、次に、モータ制御回路２１ｂおよびモータ回路２０ｂの構成の詳細について説明する。

　選択スイッチ７ａ，７ｂは、モータ１ａ，１ｂの一方を常用として選択し他方を予備用として選択するためのスイッチである。具体的には、選択スイッチ７ａ，７ｂは、互いに連動して動作するスイッチであり、一方が閉（オン）状態の場合は他方は開（オフ）状態であり、閉状態とされた選択スイッチ７ａに対応するモータが常用として選択される。図示例では、選択スイッチ７ａが閉じ、選択スイッチ７ｂが開いているので、モータ１ａが常用、モータ１ｂが予備用である。

　リレー用接点８ａは、リレー５ｂの接点である。リレー用接点８ａは、リレー５ｂが励磁された場合に閉じ、リレー５ｂが励磁されていない場合は開いている。図示例では、リレー接点８ａは開いている。同様に、リレー接点８ｂは、リレー５ａの接点である。リレー接点８ｂは、リレー５ａが励磁された場合に閉じ、リレー５ａが励磁されていない場合は開いている。図示例では、リレー接点８ｂは開いている。

　リレー接点９ａは、リレー５ａの接点である。リレー接点９ａは、リレー５ａが励磁された場合に開き、リレー５ａが励磁されていない場合は閉じている。つまり、リレー接点９ａは、通常時は閉じている。図示例では、リレー接点９ａは閉じている。

　機械スイッチ１０ａは、モータ用リレー６ａの上位にあり、閉路用ばね１１６が放勢状態の場合に閉じ、閉路用ばね１１６が蓄勢状態の場合に開く機械的スイッチである（図１）。すなわち、機械スイッチ１０ａは、閉路用ばね１１６が蓄勢可能な状態になったときに閉じた状態となって、モータ用リレー６ａを励磁可能な状態とする。機械スイッチ１０ａは、操作装置１００に設けられるが、図１では図示を省略している。なお、図１および図２では、図６および図７に示す構成要素のうち、モータ１ａ，１ｂのみを示し、他の構成要素については図示を省略している。

　モータ用リレー６ａは、選択スイッチ７ａまたはリレー接点８ａが閉じ、かつ、機械スイッチ１０ａが閉じ、かつ、リレー接点９ａが閉じた状態で、電圧が印加され励磁される。モータ用リレー６ａが励磁されると、モータ用リレー６ａの接点であるモータ用リレー接点３ａおよびモータ用リレー接点１３ａが閉じる。すなわち、モータ用リレー接点３ａは、モータ用リレー６ａが励磁されている場合は閉じ、モータ用リレー６ａが励磁されていない場合は開いている。同様に、モータ用リレー接点１３ａは、モータ用リレー６ａが励磁されている場合は閉じ、モータ用リレー６ａが励磁されていない場合は開いている。モータ用リレー６ａが励磁され、モータ用リレー接点３ａが閉じると、モータ１ａに電流が流れ、モータ１ａが駆動する。すなわち、モータ用リレー６ａは、モータ１ａへの通電を制御可能なリレーである。図示例では、選択スイッチ７ａはオン、リレー接点８ａはオフ、機械スイッチ１０ａはオン、リレー接点９ａはオンであり、モータ用リレー６ａは励磁されている。なお、モータ用リレー接点３ａは閉じる直前の状態を示している。

　過電流継電器接点１１ａは、過電流継電器２ａの接点である。過電流継電器２ａは、過電流が流れると、過電流継電器接点１１ａを開く。すなわち、過電流継電器接点１１ａは、通常時は開いた状態にあるが、過電流継電器２ａに過電流が流れ、発熱により温度が一定以上になると、過電流継電器接点１１ａを閉じるように駆動する。こうすることで、モータ１ａに過電流が流れた場合には、リレー５ａが励磁され、リレー接点９ａが開き、モータ用リレー６ａの励磁が解除され、モータ用リレー接点３ａが開いてモータ１ａに電流が流れなくなり、モータ１ａを過電流から保護することができる。過電流継電器２ａは、モータ１ａに発生した不具合を検知する不具合検知リレーである。また、過電流継電器接点１１ａは、自己保持機能を有し、一旦閉じた後は、過電流継電器２ａにおける電流の減少または温度の低下では解除されず、解除する場合には機械的に押しボタン等を押して開くこととなる。

　限時継電器接点１２ａは、限時継電器４ａの接点である。限時継電器４ａは、モータ用リレー６ａが励磁され、モータ用リレー接点１３ａが閉じてから一定時間経過後に、限時継電器接点１２ａを閉じるように駆動する。すなわち、限時継電器接点１２ａは通常は開いており、限時継電器４ａは、モータ用リレー接点１３ａがオンの状態の間、時間をカウントし、一定時間を経過したときに、限時継電器接点１２ａをオンする。こうすることで、一定時間経過後には、リレー５ａが励磁され、リレー接点９ａが開き、モータ用リレー６ａの励磁が解除され、モータ用リレー接点３ａが開いてモータ１ａに電流が流れなくなり、モータ１ａの蓄勢時間を一定時間に限ることができる。限時継電器４ａは、モータ１ａに発生した不具合を検知する不具合検知リレーである。

　リレー５ａは、過電流継電器接点１１ａおよび限時継電器接点１２ａの少なくとも一方が閉じた状態の場合に励磁されるリレーである。すなわち、リレー５ａは、モータ１ａ保護用のリレーであり、モータ１ａの不具合により過電流継電器接点１１ａおよび限時継電器接点１２ａの少なくとも一方が閉じた状態となって励磁されると、リレー接点９ａを開いてモータ用リレー６ａの励磁を解除してモータ用リレー接点３ａを開き、モータ１ａを停止する。同時に、リレー５ａは、モータ制御回路２１ｂのリレー接点８ｂを閉じ、モータ用リレー６ａを励磁し、モータ用リレー接点３ｂを閉じて、モータ１ｂを駆動することができる。すなわち、リレー５ａは、過電流継電器２ａまたは限時継電器４ａにより駆動中のモータ１ａの不具合が検知され、過電流継電器接点１１ａまたは限時継電器接点１２ａが閉じた場合には、モータ用リレー６ａがモータ１ａへの通電をオフにするようにモータ用リレー６ａへの通電を制御すると共にモータ用リレー６ｂがモータ１ｂへの通電をオンにするようにモータ用リレー６ｂへの通電を制御することができる。

　次に、リレー接点９ｂは、リレー５ｂの接点である。リレー接点９ｂは、リレー５ｂが励磁された場合に開き、リレー５ｂが励磁されていない場合は閉じている。つまり、リレー接点９ｂは、通常時は閉じている。図示例では、リレー接点９ｂは閉じている。

　機械スイッチ１０ｂは、モータ用リレー６ｂの上位にあり、閉路用ばね１１６が放勢状態の場合に閉じ、閉路用ばね１１６が蓄勢状態の場合に開く機械的スイッチである（図１）。すなわち、機械スイッチ１０ｂは、閉路用ばね１１６が蓄勢可能な状態になったときに閉じた状態となって、モータ用リレー６ｂを励磁可能な状態とする。機械スイッチ１０ｂは、操作装置１００に設けられるが、図１では図示を省略している。

　モータ用リレー６ｂは、選択スイッチ７ｂまたはリレー接点８ｂが閉じ、かつ、機械スイッチ１０ｂが閉じ、かつ、リレー接点９ｂが閉じた状態で、電圧が印加され励磁される。モータ用リレー６ｂが励磁されると、モータ用リレー６ｂの接点であるモータ用リレー接点３ｂおよびモータ用リレー接点１３ｂが閉じる。すなわち、モータ用リレー接点３ｂは、モータ用リレー６ｂが励磁されている場合は閉じ、モータ用リレー６ｂが励磁されていない場合は開いている。同様に、モータ用リレー接点１３ｂは、モータ用リレー６ｂが励磁されている場合は閉じ、モータ用リレー６ｂが励磁されていない場合は開いている。モータ用リレー６ｂが励磁され、モータ用リレー接点３ｂが閉じると、モータ１ｂに電流が流れ、モータ１ｂが駆動する。すなわち、モータ用リレー６ｂは、モータ１ｂへの通電を制御可能なリレーである。図示例では、選択スイッチ７ｂはオフ、リレー接点８ｂはオフ、機械スイッチ１０ｂはオン、リレー接点９ｂはオンであり、モータ用リレー６ｂは励磁されておらず、モータ用リレー接点３ｂも開いている。

　過電流継電器接点１１ｂは、過電流継電器２ｂの接点である。過電流継電器２ｂは、過電流が流れると、過電流継電器接点１１ｂを開く。すなわち、過電流継電器接点１１ｂは、通常時は開いた状態にあるが、過電流継電器２ｂに過電流が流れ、発熱により温度が一定以上になると、過電流継電器接点１１ｂを閉じるように駆動する。こうすることで、モータ１ｂに過電流が流れた場合には、リレー５ｂが励磁され、リレー接点９ｂが開き、モータ用リレー６ｂの励磁が解除され、モータ用リレー接点３ｂが開いてモータ１ｂに電流が流れなくなり、モータ１ｂを過電流から保護することができる。過電流継電器２ｂは、モータ１ｂに発生した不具合を検知する不具合検知リレーである。また、過電流継電器接点１１ｂは、上記した自己保持機能を有する。

　限時継電器接点１２ｂは、限時継電器４ｂの接点である。限時継電器４ｂは、モータ用リレー６ｂが励磁され、モータ用リレー接点１３ｂが閉じてから一定時間経過後に、限時継電器接点１２ｂを閉じるように駆動する。すなわち、限時継電器接点１２ｂは通常は開いており、限時継電器４ｂは、モータ用リレー接点１３ｂがオンの状態の間、時間をカウントし、一定時間を経過したときに、限時継電器接点１２ｂをオンする。こうすることで、一定時間経過後には、リレー５ｂが励磁され、リレー接点９ｂが開き、モータ用リレー６ｂの励磁が解除され、モータ用リレー接点３ｂが開いてモータ１ｂに電流が流れなくなり、モータ１ｂの蓄勢時間を一定時間に限ることができる。限時継電器４ｂは、モータ１ｂに発生した不具合を検知する不具合検知リレーである。

　リレー５ｂは、過電流継電器接点１１ｂおよび限時継電器接点１２ｂの少なくとも一方が閉じた状態の場合に励磁されるリレーである。すなわち、リレー５ｂは、モータ１ｂ保護用のリレーであり、モータ１ｂの不具合により過電流継電器接点１１ｂおよび限時継電器接点１２ｂの少なくとも一方が閉じた状態となって励磁されると、リレー接点９ｂを開いてモータ用リレー６ｂの励磁を解除してモータ用リレー接点３ｂを開き、モータ１ｂを停止する。同時に、リレー５ｂは、モータ制御回路２１ａのリレー接点８ａを閉じ、モータ用リレー６ａを励磁し、モータ用リレー接点３ａを閉じて、モータ１ａを駆動することができる。すなわち、リレー５ｂは、過電流継電器２ｂまたは限時継電器４ｂにより駆動中のモータ１ｂの不具合が検知され、過電流継電器接点１１ｂまたは限時継電器接点１２ｂが閉じた場合には、モータ用リレー６ｂがモータ１ｂへの通電をオフにするようにモータ用リレー６ｂへの通電を制御すると共にモータ用リレー６ａがモータ１ａへの通電をオンにするようにモータ用リレー６ａへの通電を制御することができる。

　次に、本実施の形態の動作について説明する。以下では、モータ１ａを常用とし、モータ１ｂを予備用とし、モータ１ａの動作中に不具合が発生した場合に、モータ１ａを停止してモータ１ｂを駆動する制御方法について説明する。

　まず、モータ１ａに過電流が発生した場合のモータの自動切り替え方法について、図８および図９を参照して説明する。

　図８は、モータ１ａの駆動時におけるモータ制御回路およびモータ回路を示した図であり、具体的には、（ａ）はモータ制御回路２１ａ，２１ｂ、（ｂ）はモータ回路２０ａ、（ｃ）はモータ回路２０ｂを示している。また、図９は、モータ回路２０ａに過電流が発生したときのモータ制御回路およびモータ回路を示した図であり、具体的には、（ａ）はモータ制御回路２１ａ，２１ｂ、（ｂ）はモータ回路２０ａ、（ｃ）はモータ回路２０ｂを示している。なお、図８および図９では、図６および図７における構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。

　図８に示すように、選択スイッチ７ａがオン、選択スイッチ７ｂがオフで、モータ１ａが常用として選択されている。この選択操作は、例えば上位装置からの入力による。リレー接点８ａ，８ｂはオフ、機械スイッチ１０ａ，１０ｂはオン、リレー接点９ａ，９ｂはオンであり、モータ用リレー６ａは励磁され、モータ用リレー６ｂは励磁されていない。モータ用リレー６ａは励磁されているので、モータ用リレー接点３ａはオンであり、モータ１ａは通電状態にあり、モータ１ａは駆動している。他方、モータ用リレー６ｂは励磁されていないので、モータ用リレー接点３ｂはオフであり、モータ１ｂには電源が供給されず、モータ１ｂは停止している。

　また、モータ用リレー６ａは励磁されているので、モータ用リレー接点１３ａはオンであり、限時継電器４ａは励磁されて時間のカウントを開始している。他方、モータ用リレー６ｂは励磁されていないので、モータ用リレー接点１３ｂはオフであり、限時継電器４ｂは励磁されていない。

　また、過電流継電器接点１１ａおよび限時継電器接点１２ａの双方ともオフであることから、リレー５ａは非励磁である。同様に、過電流継電器接点１１ｂおよび限時継電器接点１２ｂの双方ともオフであることから、リレー５ｂは非励磁である。

　次に、モータ１ａの駆動中に、モータ１ａに不具合が発生し、モータ１ａに過電流が発生すると、モータ制御回路２１ａ，２１ｂは図９（ａ）のように制御される。すなわち、過電流継電器２ａが過電流を検出すると、過電流継電器接点１１ａが閉じるため、リレー５ａが励磁され、リレー接点９ａが開き、モータ用リレー６ａが励磁解除されてモータ用リレー接点３ａが開き、その結果、モータ１ａへの通電がオフされる（図９（ｂ））。同時に、モータ用リレー接点１３ａも開き、限時継電器４ａも励磁解除されて時間のカウントが停止される。

　他方、モータ制御回路２１ｂに設けられたリレー接点８ｂは、リレー５ａが励磁されたために閉じることとなる。これにより、モータ用リレー６ｂが励磁されて、モータ用リレー接点３ｂが閉じ、もう１台のモータ１ｂは通電されて駆動を開始する（図９（ｃ））。同時に、モータ用リレー接点１３ｂが閉じ、限時継電器４ｂは励磁されて時間のカウントを開始する。

　つまり、過電流継電器接点１１ａが閉じることで、リレー５ａは、モータ用リレー６ａがモータ１ａへの通電をオフにするようにリレー接点９ａを介してモータ用リレー６ａへの通電を制御すると共に、モータ用リレー６ｂがモータ１ｂへの通電をオンにするようにリレー接点８ｂを介してモータ用リレー６ｂへの通電を制御する。

　なお、モータ回路２０ａに過電流が流れるケースとしては、モータ１ａ自体の不具合の他、モータ歯車１０４ａがロックされた状態で、あるいは、負荷が非常に大きい状態でモータ１ａに通電を続けた場合などが想定される。

　次に、モータ１ａが蓄勢時間を超えて駆動し続けた場合のモータの自動切り替え方法について、図８および図１０を参照して説明する。図１０は、蓄勢時間を超えてモータ１ａが駆動し続けたときのモータ制御回路およびモータ回路を示した図であり、具体的には、（ａ）はモータ制御回路２１ａ，２１ｂ、（ｂ）はモータ回路２０ａ、（ｃ）はモータ回路２０ｂを示している。なお、図１０では、図６および図７における構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。また、図８の詳細説明は既に述べたので省略する。

　モータ１ａの駆動中に（図８）、モータ１ａに不具合が発生し、モータ１ａが予め定められた蓄勢時間である一定時間の経過後も駆動し続けると、モータ制御回路２１ａ，２１ｂは図８（ａ）から図１０（ａ）のようになる。すなわち、一定時間経過すると、限時継電器４ａがこれを検知し、限時継電器接点１２ａが閉じるため、リレー５ａが励磁され、リレー接点９ａが開き、モータ用リレー６ａが励磁解除されてモータ用リレー接点３ａが開き、その結果、モータ１ａへの電源供給が停止される。同時に、モータ用リレー接点１３ａも開き、限時継電器４ａも励磁解除されて時間のカウントが停止される。

　他方、モータ制御回路２１ｂに設けられたリレー接点８ｂは、リレー５ａが励磁されたために閉じることとなる。これにより、モータ用リレー６ｂが励磁されて、モータ用リレー接点３ｂが閉じ、もう１台のモータ１ｂに電源が供給されて駆動を開始する。同時に、モータ用リレー接点１３ｂが閉じ、限時継電器４ｂは励磁されて時間のカウントを開始する。

　つまり、限時継電器接点１２ａが閉じることで、リレー５ａは、モータ用リレー６ａがモータ１ａへの通電をオフにするようにリレー接点９ａを介してモータ用リレー６ａへの通電を制御すると共に、モータ用リレー６ｂがモータ１ｂへの通電をオンにするようにリレー接点８ｂを介してモータ用リレー６ｂへの通電を制御する。

　なお、モータ１ａの駆動時間が一定時間を超えるケースとしては、モータ１ａ自体の不具合の他、操作装置１００に固渋が発生して一定時間内に蓄勢が完了せず、モータ１ａが空転を続けるような場合、モータ回路２０ａに絶縁破壊が生じ、接地側に電流が流れる場合などが想定される。

　また、本実施の形態では、モータ１ａを常用、モータ１ｂを予備用としたが、逆にしてもよいことは言うまでもなく、その場合でも、上記と同様の動作となる。

　また、本実施の形態では、過電流継電器２ａ，２ｂと限時継電器４ａ，４ｂの双方を設ける構成としたが、いずれか一方を設ける構成でもよい。過電流継電器２ａ，２ｂのみを設ける構成では、限時継電器４ａ，４ｂ、限時継電器接点１２ａ，１２ｂ、およびモータ用リレー接点１３ａ，１３ｂを省略する回路構成とすればよい。限時継電器４ａ，４ｂのみを設ける構成では、過電流継電器２ａ，２ｂおよび過電流継電器接点１１ａ，１１ｂを省略する回路構成とすればよい。過電流継電器２ａ，２ｂと限時継電器４ａ，４ｂの双方を設けることにより、電力開閉装置の信頼性がより向上する。

　以上説明したように、本実施の形態では、駆動中のモータに発生した不具合を検知する不具合検知リレー（過電流継電器２ａ，２ｂ、限時継電器４ａ，４ｂ）を設け、２台のモータ１ａ，１ｂのうちの一方のモータの駆動中に不具合検知リレーにより当該モータの不具合が検知された場合には、当該モータを停止させ、他方のモータを自動的に駆動させるようにしている。このようにすることで、電力開閉装置が開閉操作不能となる状況を回避することができ、電力開閉装置の信頼性を向上させることができる。

　なお、本実施の形態では、不具合検知リレーとして過電流継電器２ａ，２ｂと限時継電器４ａ，４ｂを用いたが、モータ１ａ，１ｂの不具合を検知するものであれば、これ以外のリレーを用いてもよく、さらに、リレーに限らず、その他の回路（不具合検知部）を用いることもできる。

　また、本実施の形態では、選択スイッチ７ａ，７ｂを設けてモータ１ａ，１ｂのいずれか一方を常用、他方を予備用として選択できるようにしている。この場合は、いずれのモータが選択されても同様の処理がなされるように、モータ制御回路２１ａ，２１ｂは図７に示すような共通の構成を備える必要がある。

　しかしながら、選択スイッチ７ａ，７ｂを設けない構成も可能である。この場合は、例えば、モータ１ａを常用、モータ１ｂを予備用とし、モータ制御回路２１ａは図７の回路構成から選択スイッチ７ａを除いたものとし、モータ回路２０ａは図６（ａ）の回路構成とする。他方、モータ制御回路２１ｂは、図７の回路構成から選択スイッチ７ｂ、リレー接点９ｂ、リレー５ｂ、過電流継電器接点１１ｂ、限時継電器接点１２ｂ、限時継電器４ｂ、およびモータ用リレー接点１３ｂを除いたものとし、モータ回路２０ｂは、図６（ｂ）の回路構成から過電流継電器２ｂを除いたものとすることができる。このような回路構成でも、モータ１ａに不具合が発生した場合に、モータ１ａを停止させ、モータ１ｂを自動的に駆動させることができる。

　以上のように、本発明は、電力開閉装置として有用である。

　１ａ，１ｂ　モータ、２ａ，２ｂ　過電流継電器、３ａ，３ｂ　モータ用リレー接点、４ａ，４ｂ　限時継電器、５ａ，５ｂ　リレー、６ａ，６ｂ　モータ用リレー、７ａ，７ｂ　選択スイッチ、８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ　リレー接点、１０ａ，１０ｂ　機械スイッチ、１１ａ，１１ｂ　過電流継電器接点、１２ａ，１２ｂ　限時継電器接点、１３ａ，１３ｂ　モータ用リレー接点、２０ａ，２０ｂ　モータ回路、２１ａ，２１ｂ　モータ制御回路、２６　電力開閉器、２９　固定接触子、３１　可動接触子、３８　操作ロッド、３９　主軸、４０　駆動レバー、１００　操作装置、１０１　出力リンク、１０４ａ，１０４ｂ　モータ歯車、１０５　小歯車、１０６　蓄勢軸、１０７　大歯車、１０８　支軸、１０９　投入カム、１１０　出力ローラ、１１１　出力軸、１１２　出力レバー、１１３　投入コイル、１１４ａ　ラッチ係合部、１１４　投入ラッチ、１１５　投入ラッチローラ、１１６　投入ばね、１１７　投入ばねロッド、１１８　ピン、１１９　引き外しラッチ、１１９ａ　係合部、１２０　保持コイル、１３３ａ，１３３ｂ　モータ回転軸、１３４ａ，１３４ｂ　ワンウェイクラッチ。

Claims

　電力開閉器と、
　前記電力開閉器の閉路操作に用いられる閉路用ばね、および開路操作に用いられ前記閉路用ばねの放勢時に蓄勢される開路用ばねを有する操作装置と、
　前記閉路用ばねを蓄勢可能な２台の並列な第１および第２のモータと、
　前記第１のモータの駆動中に前記第１のモータに発生した不具合を検知する不具合検知リレーと、
　前記第１のモータへの通電を制御可能な第１のモータ用リレーと、前記第２のモータへの通電を制御可能な第２のモータ用リレーと、前記第１のモータの駆動中に前記不具合検知リレーにより前記第１のモータの不具合が検知された場合には前記第１のモータ用リレーが前記第１のモータへの通電をオフにするように前記第１のモータ用リレーへの通電を制御すると共に前記第２のモータ用リレーが前記第２のモータへの通電をオンにするように前記第２のモータ用リレーへの通電を制御するリレーとを有するモータ制御回路と、
　を備えることを特徴とする電力開閉装置。
　前記不具合検知リレーは、前記第１のモータの駆動中に当該第１のモータに発生した不具合を検知する第１の不具合検知リレーと、前記第２のモータの駆動中に当該第２のモータに発生した不具合を検知する第２の不具合検知リレーとを備え、
　前記モータ制御回路は、前記第１のモータの駆動中に前記第１の不具合検知リレーにより前記第１のモータの不具合が検知された場合には前記第１のモータ用リレーが前記第１のモータへの通電をオフにするように前記第１のモータ用リレーへの通電を制御すると共に前記第２のモータ用リレーが前記第２のモータへの通電をオンにするように前記第２のモータ用リレーへの通電を制御する第１のリレーと、前記第２のモータの駆動中に前記第２の不具合検知リレーにより前記第２のモータの不具合が検知された場合には前記第２のモータ用リレーが前記第２のモータへの通電をオフにするように前記第２のモータ用リレーへの通電を制御すると共に前記第１のモータ用リレーが前記第１のモータへの通電をオンにするように前記第１のモータ用リレーへの通電を制御する第２のリレーとを有することを特徴とする請求項１に記載の電力開閉装置。
　前記モータ制御回路は、
　第１の電流経路に含まれる前記第２のリレーの第１の接点と、前記第１の電流経路に含まれる前記第１のリレーの第１の接点と、前記第１の電流経路に含まれる前記第１のモータ用リレーと、前記第１の電流経路と並列な第２の電流経路に含まれる前記第１の不具合検知リレーの接点と、前記第２の電流経路に含まれる前記第１のリレーとを有する第１のモータ制御回路と、
　第３の電流経路に含まれる前記第１のリレーの第２の接点と、前記第３の電流経路に含まれる前記第２のリレーの第２の接点と、前記第３の電流経路に含まれる前記第２のモータ用リレーと、前記第３の電流経路と並列な第４の電流経路に含まれる前記第２の不具合検知リレーの接点と、前記第４の電流経路に含まれる前記第２のリレーとを有する第２のモータ制御回路と、
　を備えることを特徴とする請求項２に記載の電力開閉装置。
　前記第１の不具合検知リレーは、前記第１のモータに接続され前記第１のモータの駆動中に前記第１のモータに過電流が流れた場合に当該過電流を検知する第１のサーマルリレーであり、
　前記第２の不具合検知リレーは、前記第２のモータに接続され前記第２のモータの駆動中に前記第２のモータに過電流が流れた場合に当該過電流を検知する第２のサーマルリレーであり、
　前記第１のモータ用リレーの接点が前記第１のモータに接続され、
　前記第２のモータ用リレーの接点が前記第２のモータに接続されていることを特徴とする請求項３に記載の電力開閉装置。
　前記第１の不具合検知リレーは、前記第１のモータの駆動時間が予め設定された一定時間を経過したこと検知する第１のタイマーリレーであり、
　前記第２の不具合検知リレーは、前記第２のモータの駆動時間が予め設定された一定時間を経過したこと検知する第２のタイマーリレーであり、
　前記第１のモータ用リレーの第１の接点が前記第１のモータに接続され、
　前記第２のモータ用リレーの第１の接点が前記第２のモータに接続され、
　前記第１のモータ制御回路における前記第２の電流経路と並列な第５の電流経路には、前記第１のモータ用リレーの第２の接点と前記第１のタイマーリレーとが含まれ、
　前記第２のモータ制御回路における前記第４の電流経路と並列な第６の電流経路には、前記第２のモータ用リレーの第２の接点と前記第２のタイマーリレーとが含まれることを特徴とする請求項３に記載の電力開閉装置。
　前記第１の不具合検知リレーは、前記第１のモータに接続され前記第１のモータの駆動中に前記第１のモータに過電流が流れた場合に当該過電流を検知する第１のサーマルリレーと、前記第１のモータの駆動時間が予め設定された一定時間を経過したこと検知する第１のタイマーリレーであり、
　前記第２の不具合検知リレーは、前記第２のモータに接続され前記第２のモータの駆動中に前記第２のモータに過電流が流れた場合に当該過電流を検知する第２のサーマルリレーと、前記第２のモータの駆動時間が予め設定された一定時間を経過したこと検知する第２のタイマーリレーであり、
　前記第１のモータ用リレーの第１の接点が前記第１のモータに接続され、
　前記第２のモータ用リレーの第１の接点が前記第２のモータに接続され、
　前記第１のモータ制御回路における前記第２の電流経路と並列な第５の電流経路には、前記第１のモータ用リレーの第２の接点と前記第１のタイマーリレーとが含まれ、
　前記第２のモータ制御回路における前記第４の電流経路と並列な第６の電流経路には、前記第２のモータ用リレーの第２の接点と前記第２のタイマーリレーとが含まれ、
　前記第２の電流経路では、前記第１のサーマルリレーの接点と前記第１のタイマーリレーの接点が並列に構成され、
　前記第４の電流経路では、前記第２のサーマルリレーの接点と前記第２のタイマーリレーの接点が並列に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の電力開閉装置。
　前記第１の電流経路では、前記第１のモータを常用で用いるかまたは予備用で用いるかの選択が可能な第１の選択スイッチが前記第２のリレーの第１の接点と並列に構成され、
　前記第３の電流経路では、前記第２のモータを常用で用いるかまたは予備用で用いるかの選択が可能であると共に前記第１の選択スイッチと連動して動作し前記第１の選択スイッチがオンのときはオフで前記第１の選択スイッチがオフのときはオンとなる第２の選択スイッチが前記第１のリレーの第２の接点と並列に構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電力開閉装置。
　電力開閉器と、
　前記電力開閉器の閉路操作に用いられる閉路用ばね、および開路操作に用いられ前記閉路用ばねの放勢時に蓄勢される開路用ばねを有する操作装置と、
　前記閉路用ばねを蓄勢可能な２台の並列なモータと、
　駆動中のモータに発生した不具合を検知する不具合検知部と、
　前記２台のモータのうちの一方のモータの駆動中に前記不具合検知部により当該モータの不具合が検知された場合には当該モータを停止させ他方のモータを自動的に駆動させるモータ制御回路と、
　を備えることを特徴とする電力開閉装置。