本發(fā)明涉及受變電設(shè)備中所使用的電磁操作方式的斷路器等開關(guān)器。

背景技術(shù)：

在以往的斷路器中，出于提高系統(tǒng)內(nèi)的可靠性的目的，有時(shí)會(huì)將開極側(cè)操作線圈雙重化，更可靠地進(jìn)行開極操作。(例如參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)此外，作為現(xiàn)有技術(shù)，有時(shí)會(huì)設(shè)定利用計(jì)時(shí)器產(chǎn)生的通電的時(shí)間延遲，使得不會(huì)對(duì)開極用和閉極用的雙方的操作線圈同時(shí)通電。(例如，參照專利文獻(xiàn)2)

此外，已知有通過將充電至電容器的能量通電到接入用或切斷用的線圈來進(jìn)行勵(lì)磁，利用磁吸引力來驅(qū)動(dòng)可動(dòng)件的方式的電磁操作裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2007-323989號(hào)公報(bào)(圖8、圖9)

專利文獻(xiàn)2：日本實(shí)用新型實(shí)開平4-111237號(hào)(圖1、圖2)

專利文獻(xiàn)3：日本專利特開2012-129143號(hào)公報(bào)(圖1、圖2)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

然而，在以往的專利文獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)2記載的斷路器中，構(gòu)成為利用跳閘線圈的通電來解除操作裝置內(nèi)的鎖存部的卡合，從而利用斷路彈簧的累積力來驅(qū)動(dòng)操作裝置，因此，存在鏈接系統(tǒng)變得復(fù)雜、操作裝置變得大型的問題。此外，在如專利文獻(xiàn)3記載的開關(guān)裝置那樣操作裝置為電磁操作裝置的情況下，不采用機(jī)械性的鎖存部的卡合結(jié)構(gòu)，而通過使充電至電容器的能量從控制部通電來驅(qū)動(dòng)操作裝置，但在此情況下，將2種樣式的“電容器和控制部”相對(duì)于2個(gè)線圈分別單獨(dú)地并聯(lián)設(shè)置，獨(dú)立地進(jìn)行控制(即利用2個(gè)系統(tǒng)的控制)。因而，2個(gè)控制部獨(dú)立地并聯(lián)連接，因此，若不協(xié)作控制兩個(gè)系統(tǒng)，則有可能會(huì)同時(shí)通電。即，若對(duì)開極用和閉極用的雙方的線圈同時(shí)通電，則存在電磁操作裝置不進(jìn)行規(guī)定的開極或閉極的動(dòng)作，無法進(jìn)行開關(guān)器的規(guī)定的保護(hù)動(dòng)作的問題。

本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種可通過防止對(duì)開極用和閉極用的雙方的線圈同時(shí)通電來進(jìn)行可靠動(dòng)作的開關(guān)器。

解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

本發(fā)明所涉及的開關(guān)器的特征在于，包括：在電磁操作裝置內(nèi)將可動(dòng)件朝開關(guān)器的閉極側(cè)驅(qū)動(dòng)的閉極用線圈；向所述閉極用線圈提供電能的閉極用電容器；連接在所述閉極用線圈及所述閉極用電容器之間，進(jìn)行向所述閉極用電容器的充電和向所述閉極用線圈的通電的控制的閉極用控制部；在所述電磁操作裝置內(nèi)將所述可動(dòng)件朝開關(guān)器的開極側(cè)驅(qū)動(dòng)的開極用線圈；向所述開極用線圈提供電能的開極用電容器；連接在所述開極用線圈及所述開極用電容器之間，進(jìn)行向所述開極用電容器的充電和向所述開極用線圈的通電的控制的開極用控制部；對(duì)所述閉極用控制部或所述開極用控制部通電的第1聯(lián)鎖電路；在所述電磁操作裝置內(nèi)將所述可動(dòng)件朝開關(guān)器的開極側(cè)驅(qū)動(dòng)的第2開極用線圈；向所述第2開極用線圈提供電能的第2開極用電容器；連接在所述第2開極用線圈及所述第2開極用電容器之間，進(jìn)行向所述第2開極用電容器的充電和向所述第2開極用線圈的通電的控制的第2開極用控制部；及對(duì)所述第2開極用控制部通電的第2聯(lián)鎖電路，構(gòu)成為基于表示所述第2開極用控制部在動(dòng)作過程中的信號(hào)，阻止所述閉極用控制部的動(dòng)作。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能獲得可防止由2個(gè)控制部對(duì)開極用和閉極用的雙方的線圈同時(shí)通電、進(jìn)行可靠動(dòng)作的開關(guān)器。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的斷路器的操作電路的概要圖。

圖2是表示實(shí)施方式1中的其它示例的概要圖。

圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式2中的斷路器的操作電路的概要圖。

圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式3中的斷路器的操作電路的概要圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式1

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1中的斷路器的操作電路的概念圖，以下，基于附圖說明本發(fā)明。

圖1中，電磁操作裝置1構(gòu)成為包括相對(duì)于與斷路器(未圖示)等的可動(dòng)觸點(diǎn)連接的可動(dòng)件2，配置成包圍該可動(dòng)件2的外周的開極用線圈1a、1c及閉極用線圈1b。為了驅(qū)動(dòng)這種電磁操作裝置1，設(shè)置有操作電路10，該操作電路10包括：與電磁操作裝置1的各線圈1a、1b連接且用于提供操作所需的電能而產(chǎn)生電磁力的電容器3、4；具有對(duì)電容器3、4進(jìn)行充電動(dòng)作或放電動(dòng)作(向線圈的通電)的切換、通電的開關(guān)功能的控制部3a、4a；及向這些控制部3a、4a提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的聯(lián)鎖電路6a、7a。此處，控制部3a向開極用線圈1a提供電流，將可動(dòng)件2向開極側(cè)驅(qū)動(dòng)，控制部4a向閉極用線圈1b提供電流，將可動(dòng)件2向閉極側(cè)驅(qū)動(dòng)。

此外，在電容器3、4經(jīng)由控制部3a、4a充電有電磁操作裝置1的開極及閉極所需的電能，輸入開極指令11a或閉極指令12a時(shí)，若滿足聯(lián)鎖條件，則經(jīng)由聯(lián)鎖電路6a、6b向控制部3a、4a輸入指令，充電至電容器3、4的電能經(jīng)由控制部3a、4a放電至開極用線圈1a、閉極用線圈1b，使電磁操作裝置1被驅(qū)動(dòng)。

另外，構(gòu)成為利用聯(lián)鎖電路6a、7a，僅將開極指令11a和閉極指令12a中的任一方輸入到控制部3a或控制部4a。此外，控制部3a、4a集中于電子基板，構(gòu)成為一個(gè)控制單元10a。

進(jìn)一步而言，也可如圖2所示，利用1個(gè)電容器21來構(gòu)成開極用電容器和閉極用電容器。

對(duì)于以上那樣的電磁操作裝置1，為了使開極操作冗余化，構(gòu)成為追加開極用線圈1c，與該開極用線圈1c對(duì)應(yīng)，追加電容器5及控制部5a，開極用線圈1a或開極用線圈1c中的任一方均能驅(qū)動(dòng)電磁操作裝置1。作為設(shè)置這樣的2個(gè)開極用線圈的示例，考慮從開極用線圈1a之上起將開極用線圈1c重疊卷繞在同芯上，或者將開極用線圈1a和開極用線圈1c均以包圍電磁操作裝置1內(nèi)的可動(dòng)件2的方式在可動(dòng)件2的軸向上并排配置。

此處，在構(gòu)成為對(duì)向控制部5a提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的聯(lián)鎖電路6b輸入與聯(lián)鎖電路6a、7a不同的獨(dú)立的開極指令11b的情況下，可考慮同時(shí)輸入閉極指令12a、開極指令11b。

在這樣同時(shí)輸入閉極指令12a、開極指令11b的情況下，電磁操作裝置1的可動(dòng)件2同時(shí)受到開極側(cè)、閉極側(cè)的相反方向的力，其結(jié)果是有可能導(dǎo)致不良動(dòng)作。

因而，本發(fā)明中，在控制部5a中，活用在指令輸入后立即變成接通、在向線圈的通電完成時(shí)變成關(guān)斷的觸點(diǎn)信號(hào)。即，構(gòu)成為從向控制部5a輸入開極指令11b到開極用線圈1c的通電完成為止，輸出觸點(diǎn)信號(hào)13，該觸點(diǎn)信號(hào)13提供給聯(lián)鎖電路7a，阻止向控制部4a提供閉極指令12a。

此外，構(gòu)成為在閉極用線圈1b通電時(shí)，從控制部4a輸出觸點(diǎn)信號(hào)14并提供給聯(lián)鎖電路6b，在輸入觸點(diǎn)信號(hào)14的期間，阻止向控制部5a提供開極指令11b。

通過這樣的構(gòu)成，可防止閉極指令12a和開極指令11b同時(shí)提供給電磁操作裝置1。

另外，在閉極指令12a和開極指令11b重復(fù)的情況下，電磁力朝相同方向工作，因此，可設(shè)想為對(duì)電磁操作裝置的結(jié)構(gòu)而言影響較小。

如上所述，在將開極側(cè)的裝置構(gòu)成為雙重化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，將表示動(dòng)作狀態(tài)的觸點(diǎn)信號(hào)從控制部反饋到聯(lián)鎖電路，從而可防止電磁操作裝置1的動(dòng)作不良。

另外，在實(shí)施方式1中，示出了將開極電路雙重化的情況，但可進(jìn)一步增加操作電路，在多個(gè)控制部彼此之間監(jiān)視觸點(diǎn)信號(hào)的輸出從而進(jìn)行多重化。

實(shí)施方式2

圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式2中的斷路器的操作電路的概念圖，以下，基于圖3說明本發(fā)明。

圖3中，與圖1相同的標(biāo)號(hào)表示相同或?qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)，并省略其說明。

在該實(shí)施方式2中，示出并列設(shè)置利用相同制造裝置制造的控制單元10a和控制單元10b的結(jié)構(gòu)。

此處，在僅使開極側(cè)操作電路冗余化(雙重化)，而無需使閉極側(cè)操作電路冗余化(雙重化)的情況下，考慮對(duì)閉極側(cè)操作電路的控制部4a、9a分岔輸入一個(gè)閉極指令12a，以使得控制部5a及控制部9a不會(huì)同時(shí)動(dòng)作。此時(shí)，產(chǎn)生對(duì)閉極側(cè)的控制部9a連接電容器9及閉極用線圈的必要性，但在功能上無需將線圈與閉極用線圈1b雙重配置，因此，例如構(gòu)成為連接模仿線圈的電阻8，且與電磁操作裝置1分開配置。

此處，若在不妨礙動(dòng)作的程度內(nèi)將電阻8的值事先設(shè)定得大于閉極用線圈1b，則可抑制通電電流，將電路的通電容量所涉及的形狀(電線的粗細(xì)、基板圖案寬度等)抑制得較小。進(jìn)一步而言，電容器9也無需充電有對(duì)閉極用線圈的電磁操作所需的能量，因此，對(duì)于控制部9a的充電功能，可使用不會(huì)產(chǎn)生問題的程度的小容量的電容器。

另外，構(gòu)成為輸出基于控制部5a的動(dòng)作狀態(tài)的觸點(diǎn)信號(hào)13并提供給聯(lián)鎖電路7a，在輸入有觸點(diǎn)信號(hào)13的期間，阻止向控制部4a提供閉極指令12a，這點(diǎn)與實(shí)施方式1相同。

如上所述，在使用相同規(guī)格的控制單元10a、10b并將開極側(cè)操作電路雙重化的情況下，無需進(jìn)行雙重化的閉極側(cè)的操作電路的電容器的小容量化以及適用相當(dāng)于線圈的電阻等的代替品成為可能，與本來為了使控制單元成倍而需要的部件相比，可降低規(guī)格(功能、性能、個(gè)數(shù)等)來進(jìn)行應(yīng)對(duì)，因此，可削減成本。

此外，通過利用相同制造裝置來制造控制單元10a、10b，還可增加制作批次數(shù)，抑制每一單元的成本。

進(jìn)一步而言，在利用電子基板來構(gòu)成控制單元10a及控制單元10b的情況下，在控制部3a與控制部4a、或者控制部5a與控制部9a之間可感知彼此的通電狀態(tài)，可容易地控制為使其不會(huì)同時(shí)通電。因此，控制部4a的通電狀態(tài)即與控制部9a的通電狀態(tài)成為同一狀態(tài)，控制部5a和控制部9a可在一個(gè)控制單元10b內(nèi)部監(jiān)視通電狀態(tài)，從而可省略實(shí)施方式1中必要的觸點(diǎn)信號(hào)14，可削減布線。

實(shí)施方式3

圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式3中的斷路器的操作電路的概念圖，以下，基于圖4說明本發(fā)明。

圖4中，與圖1及圖3相同的標(biāo)號(hào)表示相同或?qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)，并省略其說明。

在該實(shí)施方式3中，示出將與控制單元10a連接的操作電路作為通常操作用、將與控制單元10b連接的操作電路作為緊急開極用的目的而專門化的情況下的結(jié)構(gòu)。

即，在包含控制部3a、4a、電容器3、4、開極用線圈1a、閉極用線圈1b的通常操作用的操作電路中，在因部件不良等而處于無法進(jìn)行正常的開極及閉極操作的狀態(tài)的情況下，從控制單元10a輸出表示異常的警報(bào)的觸點(diǎn)信號(hào)15，將該觸點(diǎn)信號(hào)15提供給控制部16。控制部16在接收到表示異常的警報(bào)的觸點(diǎn)信號(hào)15時(shí)，輸出開極指令，經(jīng)由聯(lián)鎖電路6b使控制部5a動(dòng)作，強(qiáng)制性地進(jìn)行開極。

通過采用這樣的電路結(jié)構(gòu)，可構(gòu)建在通常操作用的操作電路中產(chǎn)生了異常時(shí)，不等待來自外部的開極指令11b而立即由控制部16進(jìn)行開極操作的系統(tǒng)，因此，可防止隨異常產(chǎn)生的斷路器的誤動(dòng)作，可提高斷路器的運(yùn)用中的可靠性。

進(jìn)一步而言，通過對(duì)控制部16一并輸出來自斷路器外部的警報(bào)的觸點(diǎn)信號(hào)17，從而在包含斷路器的開關(guān)裝置、導(dǎo)入有開關(guān)裝置的變電站或建筑物整體中的任一方產(chǎn)生異常的情況下，能使斷路器進(jìn)行開極動(dòng)作，可提高受電設(shè)備運(yùn)用的可靠性。

另外，作為斷路器以外的警報(bào)觸點(diǎn)，例如可考慮在適用氣體絕緣開關(guān)裝置的情況下設(shè)為氣體泄漏的警報(bào)觸點(diǎn)，此外，還可考慮變電站、開關(guān)裝置的控制電源停止的情況下的警報(bào)觸點(diǎn)、表示與開關(guān)裝置連接的周邊設(shè)備的狀態(tài)不良的警報(bào)觸點(diǎn)等。

進(jìn)一步而言，在上述實(shí)施方式1～實(shí)施方式3中，以斷路器為例進(jìn)行了說明，但除作為斷路器的上位概念的開關(guān)器、即具有電路的事故電流切斷能力的斷路器之外，也可適用于電磁接觸器、通常的開關(guān)等，并可獲得同等的效果。

另外，本發(fā)明在其發(fā)明范圍內(nèi)可對(duì)各實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)變形、省略。

標(biāo)號(hào)說明

1：電磁操作裝置、1a，1c：開極用線圈、1b：閉極用線圈、2：可動(dòng)件、3，5：開極用電容器、4：閉極用電容器、3a，4a，5a，9a：控制部、6a，6b，7a：聯(lián)鎖電路、8：電阻、9：電容器、10：操作電路、10a，10b：控制單元、11a，11b：開極指令、12a：閉極指令、13，14，15：觸點(diǎn)信號(hào)、16：控制部、17：觸點(diǎn)信號(hào)、21：電容器。