JP4722018B2 - 引出形遮断器装置の制御回路装置 - Google Patents

Description

この発明は、電力系統の開閉に用いられる引出形遮断器装置に係り、特に、その投入制御回路に用いられているリミットスイッチの使用数を減少させ、投入制御回路の信頼性向上を図る引出形遮断器装置の制御回路装置に関するものである。

図５は従来、例えば、特許文献１の引出形遮断器装置の制御回路装置を示す回路構成図である。この図は、遮断器が“開路”状態で、投入ばねが放勢された状態を示している。図において、１は投入指令スイッチ、２は引外し指令スイッチ、３は投入ばね蓄勢用の電動機、４は投入コイル、５は引外しコイル、６は閉のときに遮断器の投入動作（投入コイルの付勢）を可能とするためのリミットスイッチである。７は遮断器を閉にさせるために必要な投入ばねが蓄勢されていることを検出するばね蓄勢検出用リミットスイッチで、ばねが蓄勢されると閉となる。８は電動機３の起動／停止用リミットスイッチで、ばねの蓄勢が完了すると開となる。

９（即ち９ａ，９ｂ）は遮断器の開閉と連動して動作する遮断器補助接点で、その９ａはａ接点、その９ｂはｂ接点である。１０は電動機用補助リレーで、１０ａはその接点である。１１はポンピング（pumping）防止用補助リレーで、１１ａはそのａ接点、１１ｂはそのｂ接点である。ポンピング防止用補助リレー１１は、投入指令スイッチ１を押し続けても、投入コイル４に励磁電流が流れ続けないようにする。１３は引出形遮断器装置に装着されているインターロックレバーと連動させることにより引出形遮断器装置の位置を検出し、引出形遮断器装置が投入遮断可能位置又は試験位置以外で投入遮断動作しないようにするインターロック用リミットスイッチである。

インターロック用リミットスイッチは、引出形遮断器装置が投入遮断位置又は試験位置で閉となり、引出形遮断器装置が投入遮断位置又は試験位置以外の中間位置で開となる。Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はそれぞれ抵抗である。１４はアレスター（arrester）である。１５は全波整流回路である。引出形遮断器装置１６は２点鎖線で囲まれた部分であり、電力系統の端子機構から引出し収納可能であり、破線で囲まれた部分１７が回路基板である。

次に動作について説明する。投入（閉路）操作の場合、まず，電源を接続することにより、リミットスイッチ８を介して補助リレー１０のコイルが励磁され、補助リレー１０の接点１０ａが閉となり、リミットスイッチ８及び接点１０ａ，１０ａを介して、電動機３が起動され、投入ばねの蓄勢を開始する。投入ばねが完全に蓄勢されると、リミットスイッチ８が開となり、電動機３は停止する。同時にリミットスイッチ７が閉となり、投入制御回路が形成される。

遮断器が“開”の状態において、遮断器の投入動作が可能な状態で、リミットスイッチ６が閉で、ポンピング防止用補助リレー１１のｂ接点１１ｂが閉である。加えて、引出形遮断器装置が投入遮断位置又は試験位置の場合、リミットスイッチ１３が閉であり、投入ばねが蓄勢された状態でリミットスイッチ７が“閉”となり、遮断器補助接点のｂ接点９ｂが閉の状態であり、遮断器の投入操作が可能なように回路が構成されている。

この状態でかつ電源が接続されている状態において、投入指令スイッチ１を閉とすると、ポンピング防止補助リレー１１のｂ接点１１ｂを介して投入コイル４が励磁されて、操作機構部の投入ラッチが解除され、蓄勢された投入ばねのエネルギーで遮断器が投入される。この時、投入ばねの放勢によりリミットスイッチ８は閉となり、リミットスイッチ７は開となる。リミットスイッチ８が閉となることにより、電動機３は起動して、投入ばねの蓄勢を行い、次の投入動作に備える。

遮断器の投入動作に伴い、遮断器の開閉と連動して動作する遮断器補助接点のｂ接点９ｂが開になり、リミットスイッチ７の開閉にかかわらず、投入コイル４に流れている電流を遮断する。遮断器が閉の状態になることにより、遮断器の開閉と連動して動作する遮断器補助接点のａ接点９ａが閉となり、ポンピング防止補助リレー１１のコイルが励磁される。

これによりポンピング防止補助リレー１１のｂ接点１１ｂが開になり、投入指令スイッチ１が閉状態のままであっても、さらに、遮断器補助接点９ｂが閉のままで、リミットスイッチ７が閉のままでも、投入コイル４には電圧が加わらず、投入コイル４の焼損を防止する。また、同時に、ポンピング防止補助リレー１１のａ接点１１ａも閉になり、投入指令スイッチ１が閉で継続しても、ポンピング防止補助リレー１１の励磁を自己保持することにより、投入コイル４に電圧が加わることはない。遮断器が閉状態になることにより、遮断器の開閉と連動して動作する補助開閉器のａ接点９ａが閉になり、遮断器の引外し（遮断）動作に備える。

次に、遮断器の引外し動作について説明する。図示しない検出回路が異常を検出したり、あるいは手動で回路を遮断したいとき、引外し指令スイッチ２が閉動作すると、前述のように、遮断器の引外し（遮断）動作に備えていることから、遮断器補助接点のａ接点９ａを介して、引外しコイル５が励磁され、操作機構部の引外しラッチの係合が解除され、遮断器は開（遮断）となる。

なお、例えば、遮断器を投入動作させるために必要な投入ばねが蓄勢されていなければ、リミットスイッチ７が開の状態であり、投入指令スイッチ１を閉操作しても、遮断器は閉動作せずに開のままである。また、引出形遮断器装置が投入遮断位置又は試験位置以外の位置にある場合には、引出形遮断器装置に装着されているインターロックレバーと連動しているリミットスイッチ１３が開の状態であり、上述同様に、投入指令スイッチ１を閉操作しても、遮断器は閉動作せずに開のままである。

特開２００１−３３８５５５号公報（第１欄２６行−第２欄１４行、図１０）

従来の引出形遮断器装置の制御回路装置は、以上のように構成されているため、リミットスイッチなどの接点数が多いことから、信頼性が低く、故障確率が高くなると言う問題点があった。この発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、機能を維持しながら、使用するリミットスイッチなどの接点数を減らし、投入制御回路の信頼性を向上させることができる引出形遮断器装置の制御回路装置を得ることを目的とする。

この発明に係わる引出形遮断器装置の制御回路装置は、投入指令スイッチと、この投入指令スイッチの投入操作によりリミットスイッチを介して励磁される投入コイルと、引外し指令スイッチと、この引外し指令スイッチの引外し動作により励磁される引外しコイルと、前記投入コイルの励磁で投入され、前記引外しコイルの励磁で引外される遮断器とを備える引出形遮断器装置の制御回路装置において、前記リミットスイッチを、引出形遮断器装置の投入遮断可能位置又は試験位置とそれ以外の位置とを識別するように前記位置に連動して開閉させると共に、同一の前記リミットスイッチを、前記投入指令スイッチの投入操作により前記投入コイルへ流れる電流を前記遮断器の投入動作と連動して遮断させるように開にするものである。

この発明の引出形遮断器装置の制御回路装置によれば、引出形遮断器装置において、投入制御回路に用いられているリミットスイッチなどの接点数を機能を維持しながら、減少させることができ、投入制御回路の信頼性を向上させることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による引出形遮断器装置の制御回路装置を示す回路構成図である。図において、１は投入指令スイッチ、２は引外し指令スイッチ、４は投入コイル、５は引外しコイル、２０はリミットスイッチ、１１はポンピング防止用補助リレーで、１１ａはそのａ接点、１１ｂはそのｂ接点、９（９ａ，９ｂ）は遮断器の開閉と連動して動作する遮断器補助接点で、その９ａはa接点、その９ｂはｂ接点である。１４はアレスター、１５は全波整流回路である。Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はそれぞれ抵抗である。引出形遮断器装置１６は２点鎖線で囲まれた部分であり、電力系統の端子機構から、引出し収納が可能であり、破線で囲まれた部分１７が回路基板である。この引出形遮断器装置は遮断器を電磁操作にて開閉させる機構を搭載したもので、投入ばね蓄勢用の電動機回路は備えていない。なお、遮断器の投入制御回路は、回路基板１７の部分と、投入指令スイッチ１と、投入コイル４と、リミットスイッチ２０と、ポンピング防止用補助リレー１１に接続される遮断器補助接点９ａで構成される。

次の動作について説明する。投入（閉路）操作の場合、遮断器が開の状態において、ポンピング防止用補助リレー１１のｂ接点１１ｂは閉である。加えて、リミットスイッチ２０が閉である。この状態でかつ電源が接続されている状態において、投入指令スイッチ１を閉とすると、ポンピング防止補助リレー１１のｂ接点１１ｂを介して投入コイル４が励磁されて、遮断器が投入される。

遮断器の投入動作に伴って遮断器が閉の状態になることにより、遮断器の開閉と連動して動作する遮断器補助接点のａ接点９ａが閉となり、ａ接点９ａ、ａ接点１１ａを介して（抵抗Ｒ２とＲ３をバイパスして）ポンピング防止補助リレー１１のコイルが励磁される。これによりポンピング防止補助リレー１１のｂ接点１１ｂが開になり、投入指令スイッチ１が閉状態のままであっても、投入コイル４には電圧が加わらず、投入コイル４の焼損を防止する。また、同時に、ポンピング防止補助リレー１１のａ接点１１ａも閉になり（抵抗Ｒ２とＲ３の回路を経て）、投入指令スイッチ１が閉で継続しても、ポンピング防止補助リレー１１の励磁を自己保持することにより、投入コイル４に電圧が加わることはない。遮断器が閉状態になることにより、遮断器の開閉と連動して動作する補助開閉器のａ接点９ａが閉になり、遮断器の引外し（遮断）動作に備える。

次に、遮断器の引外し動作について説明する。図示しない検出回路が異常を検出したり、あるいは手動で回路を遮断したいとき、引外し指令スイッチ２が閉動作すると、前述のように、遮断器の引外し（遮断）動作に備えていることから、遮断器補助接点のａ接点９ａを介して、引外しコイル５が励磁され、遮断器は開（遮断）となる。

図２は、実施の形態１による、遮断器を電磁操作にて開閉させる機構を搭載した引出形遮断器装置を示す機械的構成図である。図は遮断器が投入遮断可能可能位置又は試験位置で開路状態を示している。なお、図１〜図４において、同一符号は同一部分を示す。図において、４は投入コイル、５は引外しコイル、２０は図１の投入コイル４に直列に接続さているリミットスイッチ、２１は投入コイル４及び引外しコイル５を有する電磁操作機構、２２は投入コイル４及び引外しコイル５の電磁力にて動作する可動子、２３はリミットスイッチ２０の内部接点を開閉させる駆動レバーである。

２５は引出形遮断器装置が投入遮断可能位置又は試験位置であることを検出するためのインターロックレバーで、引出形遮断器装に装着されている。引出形遮断器装置の投入遮断可能位置に対して、インターロックレバー２５が嵌り込む穴２６と、引出形遮断器装置が、例えば引出された試験位置に対して、インターロックレバー２５が嵌り込む穴２７と、それらの中間位置で、インターロックレバー２５を押し上げる凸部２８が設けられている。３０はインターロックレバー２５と連動するリンク、３１はリンク３０に接続されている復帰ばね、３２は可動子２２に連結されている主回路リンク、３３は真空バルブで遮断器を構成している。

図３は、引出形遮断器装置が投入遮断可能位置又は試験位置で閉状態を示す図であり、図４は遮断器が開状態におけるインターロックレバー１１が上方向に上がっている状態を示している。すなわち、図４において、インターロックレバー１１が上方向に上がっているため、引出形遮断器装置は投入遮断可能位置又は試験位置でない中間位置にあることを示している。

次に動作について説明する。図２の遮断器が開状態において、投入指令スイッチ１(図１)を投入操作させると、図３に示すように、投入コイル４に電圧が加わり、投入コイル４が励磁され可動子２２が下方向、すなわち、真空バルブ（遮断器）３３が閉状態になるように駆動される。この際、可動子２２はリミットスイッチ２０の内部接点を開閉させる駆動レバー２３を押し、遮断器３３が閉状態になるのと連動して、リミットスイッチ２０を開状態にすることで、投入コイル４に流れる投入電流を遮断する。即ち、投入指令スイッチ１の投入操作により投入コイル４へ流れる電流を遮断器の投入動作と連動して遮断させるようにリミットスイッチ２０を開にする機構である。

また、図４に示す、遮断器開状態において、引出形遮断器装置が投入遮断可能位置又は試験位置以外に配置されている場合、引出形遮断器装置の位置を検出するインターロックレバー２５は穴２６，２７から凸部２８に移行して上方向に上がった状態となる。この場合、引出形遮断器装置の位置を検出するインターロックレバー２５と連動してリンク３０が動作し、リミットスイッチ２０の内部接点を開閉させる駆動レバー２３を押し、リミットスイッチ２０を開にすることで、投入指令スイッチ１(図１)が閉操作しても、リミットスイッチ２０が開状態となっているため、遮断器を閉動作させることはできない。

図４に示す状態において、引出形遮断器装置が投入遮断可能位置又は試験位置になった場合、引出形遮断器装置の位置を検出するインターロックレバー２５は復帰ばね３１の力がリンク３０を介して伝わり、凸部２８から穴２６に下方向に移動し、リミットスイッチ２０が閉状態となり、図２に示す位置に戻る。この状態になることにより、遮断器の閉動作に備えることができる。即ち、リミットスイッチ２０を、引出形遮断器装置の投入遮断可能位置又は試験位置とそれ以外の位置とを識別するように前記位置に連動して開閉させることができる機構である。

この発明の実施の形態１による引出形遮断器装置の制御回路装置を示す回路構成図である。 実施の形態１による、遮断器を電磁操作にて開閉させる機構を搭載した引出形遮断器装置を示す機械的構成図である。 実施の形態１による、引出形遮断器装置が投入遮断可能位置又は試験位置で閉状態を示す図である。 実施の形態１による、引出形遮断器装置が投入遮断可能位置又は試験位置以外の位置を示す図である。 従来の引出形遮断器装置の制御回路装置を示す回路構成図である。

符号の説明

１ 投入指令スイッチ ２ 引外し指令スイッチ
４ 投入コイル ５ 引外しコイル
９（９ａ，９ｂ） 遮断器補助接点 １１ ポンピング防止用補助リレー
１４ アレスター １５ 全波整流回路
１６ 引出形遮断器装置 １７ 回路基板
２０ リミットスイッチ ２１ 電磁操作機構
２２ 可動子 ２３ 駆動レバー
２５ インターロックレバー ２６ 穴
２７ 穴 ２８ 凸部
３０ リンク ３１ 復帰ばね
３２ 主回路リンク ３３ 真空バルブ（遮断器）

Claims (2)

1. 投入指令スイッチと、この投入指令スイッチの投入操作によりリミットスイッチを介して励磁される投入コイルと、引外し指令スイッチと、この引外し指令スイッチの引外し動作により励磁される引外しコイルと、前記投入コイルの励磁で投入され、前記引外しコイルの励磁で引外される遮断器とを備える引出形遮断器装置の制御回路装置において、
   前記リミットスイッチを、引出形遮断器装置の投入遮断可能位置又は試験位置とそれ以外の位置とを識別するように前記位置に連動して開閉させると共に、同一の前記リミットスイッチを、前記投入指令スイッチの投入操作により前記投入コイルへ流れる電流を前記遮断器の投入動作と連動して遮断させるように開にする引出形遮断器装置の制御回路装置。
2. 前記リミットスイッチを、引出形遮断器装置の投入遮断可能位置又は試験位置で閉にし、それ以外の位置で開にするようにした請求項１記載の引出形遮断器装置の制御回路装置。

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