CN106663563B - 开关器 - Google Patents

Abstract

本发明以获得能进行可靠动作的开关器为目的，包括：驱动可动件(2)的开极用及闭极用线圈(线圈(1a，1b)；向线圈(1a，1b)提供能量的开极用及闭极用电容器(3，4)；进行对电容器(3，4)和线圈(1a，1b)的通电控制的开极用及闭极用控制部(3a，4a)；将可动件(2)朝开极侧驱动的开极用线圈(1c)；向线圈(1c)提供能量的开极用电容器(5)；进行对开极用电容器(5)的充电和对开极用线圈(1c)的通电控制的第2开极用控制部(5a)；及对第2开极用控制部(5a)通电的联锁电路(6a)，将表示第2开极用控制部(5a)在动作过程中的信号(13)提供给联锁电路(7a)。

Description

开关器

技术领域

本发明涉及受变电设备中所使用的电磁操作方式的断路器等开关器。

背景技术

在以往的断路器中，出于提高***内的可靠性的目的，有时会将开极侧操作线圈双重化，更可靠地进行开极操作。(例如参照专利文献1、专利文献2)此外，作为现有技术，有时会设定利用计时器产生的通电的时间延迟，使得不会对开极用和闭极用的双方的操作线圈同时通电。(例如，参照专利文献2)

此外，已知有通过将充电至电容器的能量通电到接入用或切断用的线圈来进行励磁，利用磁吸引力来驱动可动件的方式的电磁操作装置(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-323989号公报(图8、图9)

专利文献2：日本实用新型实开平4-111237号(图1、图2)

专利文献3：日本专利特开2012-129143号公报(图1、图2)

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在以往的专利文献1或专利文献2记载的断路器中，构成为利用跳闸线圈的通电来解除操作装置内的锁存部的卡合，从而利用断路弹簧的累积力来驱动操作装置，因此，存在链接***变得复杂、操作装置变得大型的问题。此外，在如专利文献3记载的开关装置那样操作装置为电磁操作装置的情况下，不采用机械性的锁存部的卡合结构，而通过使充电至电容器的能量从控制部通电来驱动操作装置，但在此情况下，将2种样式的“电容器和控制部”相对于2个线圈分别单独地并联设置，独立地进行控制(即利用2个***的控制)。因而，2个控制部独立地并联连接，因此，若不协作控制两个***，则有可能会同时通电。即，若对开极用和闭极用的双方的线圈同时通电，则存在电磁操作装置不进行规定的开极或闭极的动作，无法进行开关器的规定的保护动作的问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种可通过防止对开极用和闭极用的双方的线圈同时通电来进行可靠动作的开关器。

解决技术问题的技术方案

本发明所涉及的开关器的特征在于，包括：在电磁操作装置内将可动件朝开关器的闭极侧驱动的闭极用线圈；向所述闭极用线圈提供电能的闭极用电容器；连接在所述闭极用线圈及所述闭极用电容器之间，进行向所述闭极用电容器的充电和向所述闭极用线圈的通电的控制的闭极用控制部；在所述电磁操作装置内将所述可动件朝开关器的开极侧驱动的开极用线圈；向所述开极用线圈提供电能的开极用电容器；连接在所述开极用线圈及所述开极用电容器之间，进行向所述开极用电容器的充电和向所述开极用线圈的通电的控制的开极用控制部；对所述闭极用控制部或所述开极用控制部中的任一方通电的第1联锁电路；在所述电磁操作装置内将所述可动件朝开关器的开极侧驱动的第2开极用线圈；向所述第2开极用线圈提供电能的第2开极用电容器；连接在所述第2开极用线圈及所述第2开极用电容器之间，进行向所述第2开极用电容器的充电和向所述第2开极用线圈的通电的控制的第2开极用控制部；及对所述第2开极用控制部通电的第2联锁电路，构成为所述开极用线圈或所述第2开极用线圈中的任一方均能将所述可动件朝开关器的开极侧驱动，并且，基于表示所述第2开极用控制部在动作过程中的信号，阻止所述闭极用控制部的动作。

发明效果

根据本发明，能获得可防止由2个控制部对开极用和闭极用的双方的线圈同时通电、进行可靠动作的开关器。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1中的断路器的操作电路的概要图。

图2是表示实施方式1中的其它示例的概要图。

图3是表示本发明实施方式2中的断路器的操作电路的概要图。

图4是表示本发明实施方式3中的断路器的操作电路的概要图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示本发明实施方式1中的断路器的操作电路的概念图，以下，基于附图说明本发明。

图1中，电磁操作装置1构成为包括相对于与断路器(未图示)等的可动触点连接的可动件2，配置成包围该可动件2的外周的开极用线圈1a、1c及闭极用线圈1b。为了驱动这种电磁操作装置1，设置有操作电路10，该操作电路10包括：与电磁操作装置1的各线圈1a、1b连接且用于提供操作所需的电能而产生电磁力的电容器3、4；具有对电容器3、4进行充电动作或放电动作(向线圈的通电)的切换、通电的开关功能的控制部3a、4a；及向这些控制部3a、4a提供驱动信号的联锁电路6a、7a。此处，控制部3a向开极用线圈1a提供电流，将可动件2向开极侧驱动，控制部4a向闭极用线圈1b提供电流，将可动件2向闭极侧驱动。

此外，在电容器3、4经由控制部3a、4a充电有电磁操作装置1的开极及闭极所需的电能，输入开极指令11a或闭极指令12a时，若满足联锁条件，则经由联锁电路6a、6b向控制部3a、4a输入指令，充电至电容器3、4的电能经由控制部3a、4a放电至开极用线圈1a、闭极用线圈1b，使电磁操作装置1被驱动。

另外，构成为利用联锁电路6a、7a，仅将开极指令11a和闭极指令12a中的任一方输入到控制部3a或控制部4a。此外，控制部3a、4a集中于电子基板，构成为一个控制单元10a。

进一步而言，也可如图2所示，利用1个电容器21来构成开极用电容器和闭极用电容器。

对于以上那样的电磁操作装置1，为了使开极操作冗余化，构成为追加开极用线圈1c，与该开极用线圈1c对应，追加电容器5及控制部5a，开极用线圈1a或开极用线圈1c中的任一方均能驱动电磁操作装置1。作为设置这样的2个开极用线圈的示例，考虑从开极用线圈1a之上起将开极用线圈1c重叠卷绕在同芯上，或者将开极用线圈1a和开极用线圈1c均以包围电磁操作装置1内的可动件2的方式在可动件2的轴向上并排配置。

此处，在构成为对向控制部5a提供驱动信号的联锁电路6b输入与联锁电路6a、7a不同的独立的开极指令11b的情况下，可考虑同时输入闭极指令12a、开极指令11b。

在这样同时输入闭极指令12a、开极指令11b的情况下，电磁操作装置1的可动件2同时受到开极侧、闭极侧的相反方向的力，其结果是有可能导致不良动作。

因而，本发明中，在控制部5a中，活用在指令输入后立即变成接通、在向线圈的通电完成时变成关断的触点信号。即，构成为从向控制部5a输入开极指令11b到开极用线圈1c的通电完成为止，输出触点信号13，该触点信号13提供给联锁电路7a，阻止向控制部4a提供闭极指令12a。

此外，构成为在闭极用线圈1b通电时，从控制部4a输出触点信号14并提供给联锁电路6b，在输入触点信号14的期间，阻止向控制部5a提供开极指令11b。

通过这样的构成，可防止闭极指令12a和开极指令11b同时提供给电磁操作装置1。

另外，在闭极指令12a和开极指令11b重复的情况下，电磁力朝相同方向工作，因此，可设想为对电磁操作装置的结构而言影响较小。

如上所述，在将开极侧的装置构成为双重化***的结构中，将表示动作状态的触点信号从控制部反馈到联锁电路，从而可防止电磁操作装置1的动作不良。

另外，在实施方式1中，示出了将开极电路双重化的情况，但可进一步增加操作电路，在多个控制部彼此之间监视触点信号的输出从而进行多重化。

实施方式2

图3是表示本发明实施方式2中的断路器的操作电路的概念图，以下，基于图3说明本发明。

图3中，与图1相同的标号表示相同或对应的结构，并省略其说明。

在该实施方式2中，示出并列设置利用相同制造装置制造的控制单元10a和控制单元10b的结构。

此处，在仅使开极侧操作电路冗余化(双重化)，而无需使闭极侧操作电路冗余化(双重化)的情况下，考虑对闭极侧操作电路的控制部4a、9a分岔输入一个闭极指令12a，以使得控制部5a及控制部9a不会同时动作。此时，产生对闭极侧的控制部9a连接电容器9及闭极用线圈的必要性，但在功能上无需将线圈与闭极用线圈1b双重配置，因此，例如构成为连接模仿线圈的电阻8，且与电磁操作装置1分开配置。

此处，若在不妨碍动作的程度内将电阻8的值事先设定得大于闭极用线圈1b，则可抑制通电电流，将电路的通电容量所涉及的形状(电线的粗细、基板图案宽度等)抑制得较小。进一步而言，电容器9也无需充电有对闭极用线圈的电磁操作所需的能量，因此，对于控制部9a的充电功能，可使用不会产生问题的程度的小容量的电容器。

另外，构成为输出基于控制部5a的动作状态的触点信号13并提供给联锁电路7b，在输入有触点信号13的期间，阻止向控制部4a提供闭极指令12a，这点与实施方式1相同。

如上所述，在使用相同规格的控制单元10a、10b并将开极侧操作电路双重化的情况下，无需进行双重化的闭极侧的操作电路的电容器的小容量化以及适用相当于线圈的电阻等的代替品成为可能，与本来为了使控制单元成倍而需要的部件相比，可降低规格(功能、性能、个数等)来进行应对，因此，可削减成本。

此外，通过利用相同制造装置来制造控制单元10a、10b，还可增加制作批次数，抑制每一单元的成本。

进一步而言，在利用电子基板来构成控制单元10a及控制单元10b的情况下，在控制部3a与控制部4a、或者控制部5a与控制部9a之间可感知彼此的通电状态，可容易地控制为使其不会同时通电。因此，控制部4a的通电状态即与控制部9a的通电状态成为同一状态，控制部5a和控制部9a可在一个控制单元10b内部监视通电状态，从而可省略实施方式1中必要的触点信号14，可削减布线。

实施方式3

图4是表示本发明实施方式3中的断路器的操作电路的概念图，以下，基于图4说明本发明。

图4中，与图1及图3相同的标号表示相同或对应的结构，并省略其说明。

在该实施方式3中，示出将与控制单元10a连接的操作电路作为通常操作用、将与控制单元10b连接的操作电路作为紧急开极用的目的而专门化的情况下的结构。

即，在包含控制部3a、4a、电容器3、4、开极用线圈1a、闭极用线圈1b的通常操作用的操作电路中，在因部件不良等而处于无法进行正常的开极及闭极操作的状态的情况下，从控制单元10a输出表示异常的警报的触点信号15，将该触点信号15提供给控制部16。控制部16在接收到表示异常的警报的触点信号15时，输出开极指令，经由联锁电路6b使控制部5a动作，强制性地进行开极。

通过采用这样的电路结构，可构建在通常操作用的操作电路中产生了异常时，不等待来自外部的开极指令11b而立即由控制部16进行开极操作的***，因此，可防止随异常产生的断路器的误动作，可提高断路器的运用中的可靠性。

进一步而言，通过对控制部16一并输出来自断路器外部的警报的触点信号17，从而在包含断路器的开关装置、导入有开关装置的变电站或建筑物整体中的任一方产生异常的情况下，能使断路器进行开极动作，可提高受电设备运用的可靠性。

另外，作为断路器以外的警报触点，例如可考虑在适用气体绝缘开关装置的情况下设为气体泄漏的警报触点，此外，还可考虑变电站、开关装置的控制电源停止的情况下的警报触点、表示与开关装置连接的周边设备的状态不良的警报触点等。

进一步而言，在上述实施方式1～实施方式3中，以断路器为例进行了说明，但除作为断路器的上位概念的开关器、即具有电路的事故电流切断能力的断路器之外，也可适用于电磁接触器、通常的开关等，并可获得同等的效果。

另外，本发明在其发明范围内可对各实施方式进行适当变形、省略。

标号说明

1：电磁操作装置、1a，1c：开极用线圈、1b：闭极用线圈、2：可动件、3，5：开极用电容器、4：闭极用电容器、3a，4a，5a，9a：控制部、6a，6b，7a：联锁电路、8：电阻、9：电容器、10：操作电路、10a，10b：控制单元、11a，11b：开极指令、12a：闭极指令、13，14，15：触点信号、16：控制部、17：触点信号、21：电容器。

Claims (7)

1.一种开关器，其特征在于，包括：

在电磁操作装置内将可动件朝开关器的闭极侧驱动的闭极用线圈；

向所述闭极用线圈提供电能的闭极用电容器；

连接在所述闭极用线圈及所述闭极用电容器之间，进行向所述闭极用电容器的充电和向所述闭极用线圈的通电的控制的闭极用控制部；

在所述电磁操作装置内将所述可动件朝开关器的开极侧驱动的第1开极用线圈；

向所述第1开极用线圈提供电能的开极用电容器；

连接在所述第1开极用线圈及所述开极用电容器之间，进行向所述开极用电容器的充电和向所述第1开极用线圈的通电的控制的第1开极用控制部；

对所述闭极用控制部或所述第1开极用控制部中的任一方通电的第1联锁电路；

在所述电磁操作装置内将所述可动件朝开关器的开极侧驱动的第2开极用线圈；

向所述第2开极用线圈提供电能的第2开极用电容器；

连接在所述第2开极用线圈及所述第2开极用电容器之间，进行向所述第2开极用电容器的充电和向所述第2开极用线圈的通电的控制的第2开极用控制部；及

对所述第2开极用控制部通电的第2联锁电路，

构成为所述第1联锁电路基于表示所述第2开极用控制部在动作过程中的信号，阻止所述闭极用控制部的动作。

2.如权利要求1所述的开关器，其特征在于，

构成为所述第2联锁电路基于表示所述闭极用控制部在动作过程中的信号，阻止所述第2开极用控制部的动作。

3.如权利要求1所述的开关器，其特征在于，

将多个所述第1开极用线圈卷绕成在相对于所述可动件的同一位置重叠。

4.如权利要求1所述的开关器，其特征在于，

将多个所述第1开极用线圈相对于所述可动件并排配置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的开关器，其特征在于，

将所述第1开极用控制部和所述闭极用控制部构成为1个控制单元。

6.如权利要求5所述的开关器，其特征在于，

设置2个由所述第1开极用控制部和所述闭极用控制部构成的控制单元，将电阻取代线圈与包含所述第2开极用控制部的控制单元中的第2闭极用控制部连接。

7.如权利要求5所述的开关器，其特征在于，

构成为将随所述控制单元的异常而产生的触点信号提供给所述第2联锁电路。