JP2016062845A - Electrically-driven operation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動操作装置に関するもので、断路器接点の開閉や断路器用接地装置の開閉の駆動源として使用される装置に関する。 The present invention relates to an electric operating device, and more particularly to an apparatus used as a drive source for opening / closing a disconnector contact or opening / closing a disconnector grounding device.
断路器に併設される接地装置は、断路器の本体側に取り付けられた固定接触部と、その固定接触部に接触・離反するブレードと、そのブレードを移動させる電動操作装置等を備えている。ブレードは、下端を回転中心として90度の角度範囲(起立姿勢と倒れた姿勢をとる)内で回転する起伏ブレードと、その起伏ブレードの上端に接続され軸方向に伸縮する伸縮ブレードを備える。そして、起伏ブレードを回転(起伏)させるための電動操作装置は、例えば特許文献1に開示されている。 The grounding device attached to the disconnector includes a fixed contact portion attached to the main body of the disconnector, a blade that contacts and separates from the fixed contact portion, and an electric operation device that moves the blade. The blade includes an undulating blade that rotates within an angle range of 90 degrees (with a standing posture and a tilted posture) with the lower end as a rotation center, and an extendable blade that is connected to the upper end of the undulating blade and expands and contracts in the axial direction. An electric operating device for rotating (raising and lowering) a hoisting blade is disclosed in Patent Document 1, for example.
断路器は、回路が無負荷状態で開閉されることから遮断器等と相違して比較的ゆっくりと開閉することができる。同様に、接地装置の投入/開放動作も比較的ゆっくりと行われる。上述した起伏ブレードの回転動作は年に数回程度行われることも相まって、その駆動源は、従来コンプレッサーが用いられていたが、その後、直流分巻モータ(以下、「分巻モータ」と称する。)を駆動源として使用することに変わってきている。 The disconnect switch can be opened and closed relatively slowly unlike the circuit breaker and the like because the circuit is opened and closed in a no-load state. Similarly, the turning-on / opening operation of the grounding device is performed relatively slowly. The above-described rotating operation of the undulating blade is combined with several times a year, and a conventional compressor has been used as the drive source. After that, a DC shunt motor (hereinafter referred to as “shunt motor”) is used. ) As a drive source.
一方、この種の電動操作装置は、動作の特徴として動作終了時の機器への衝撃を緩和するため、動作完了手前で適切なタイミングでブレーキをかける機能と、分巻モータによる駆動停止後に手動で簡単に操作ができる手動操作機能を備える必要がある。分巻モータは、電機子に与える磁界を、界磁コイルに通電して発生させたものを用いる巻線型モータの一形態であり、界磁コイルと電機子を並列接続し、界磁コイルの端子電圧がそのまま電機子に印加される構成となっている。 On the other hand, this type of electric operating device has a function to apply a brake at an appropriate timing before the completion of the operation and a manual operation after stopping the driving by the dividing motor in order to reduce the impact on the device at the end of the operation as a feature of the operation. It is necessary to provide a manual operation function that can be easily operated. A shunt motor is a form of a winding motor that uses a magnetic field applied to an armature generated by energizing a field coil. A field coil and an armature are connected in parallel, and a terminal of the field coil The voltage is applied to the armature as it is.
図1は、分巻モータを駆動源として使用する電動操作装置における回路の一部を示している。分巻モータ1は、電機子1aと界磁コイル1bを並列接続する。この分巻モータ1の電機子1aの両端は、それぞれ直列接続された第一接点C1,第二接点C2を介して電源ラインに接続される。この第二接点C2を経由して電機子1aに通電するための回路が正回転用回路となる。 FIG. 1 shows a part of a circuit in an electric operating device using a divided motor as a drive source. The shunt motor 1 connects an armature 1a and a field coil 1b in parallel. Both ends of the armature 1a of the divided motor 1 are connected to the power supply line via the first contact C1 and the second contact C2 that are connected in series. A circuit for energizing the armature 1a via the second contact C2 is a forward rotation circuit.
一方、電機子1aの一方の端子と、電機子1aの他方の端子側に接続された第一接点C1と第二接点C2の間を、第六接点C6を介して接続する。また電機子1aの他方の端子と、電機子1aの一方の端子側に接続された第一接点C1と第二接点C2の間を、第七接点C7を介して接続する。これら第六接点C6.第七接点C7を経由して電機子1aに通電するための回路が逆回転用回路となる。 On the other hand, one terminal of the armature 1a and the first contact C1 and the second contact C2 connected to the other terminal side of the armature 1a are connected via a sixth contact C6. Further, the other terminal of the armature 1a and the first contact C1 and the second contact C2 connected to one terminal side of the armature 1a are connected via a seventh contact C7. These sixth contacts C6. A circuit for energizing the armature 1a via the seventh contact C7 is a reverse rotation circuit.
また、界磁コイル1bの両端は、それぞれ第三接点C3を介して第一接点C1と第二接点C2の間に接続される。さらに電機子1aの両端を短絡可能とする短絡回路4を備えている。この短絡回路4には、第四接点C4と、第五接点C5が直列に配置される。よって、第四接点C4,第五接点C5の両方がともに閉じた場合、電機子1aは短絡し、少なくとも一方の接点が開くと電機子1aは短絡しない。これら各接点の開閉制御は、制御回路5からの制御信号に基づいて行われる。具体的には以下の通りである。
Further, both ends of the field coil 1b are connected between the first contact C1 and the second contact C2 via the third contact C3. Furthermore, the
制御回路5は、図示省略の動作スイッチボタンの押下等により正回転の動作指令を受けると、第一信号S1をONにして第一接点C1を閉じ、第二信号S2,第三信号S3をONにして第二接点C2,第三接点C3を閉じる。また、第二信号S2のONに伴い、第四接点C4は開く。これにより短絡回路4はオープンとなる。またこの状態では第四信号S4はOFFのままとなり、第六接点C6,第七接点C7は開く。これに伴い、電機子1aの両端子間は短絡されず、正回転用回路により電機子1a,界磁コイル1bが通電し、分巻モータ1が動作開始する。
When the
制御回路5は、動作開始から一定時間経過後、第二信号S2をOFFにする。これに伴い、第二接点C2が開いて電機子1aへの通電が遮断されるとともに第四接点C4が閉じる。これにより、短絡回路4により電機子1aが短絡される。電機子1aは短絡回路4を介して閉回路が構成される。このとき、制御回路5は第三信号S3をONのままにし、界磁コイル1bへの通電は継続する。よって、界磁コイル1bから発生する電磁力は保持されるため、電機子1aの回転により発電制動が発生しブレーキがかかる。これにより、分巻モータ1の回転数が徐々に減速し、動作終了時の機器への衝撃を緩和する。
The
その後、制御回路5は第三信号S3をOFFにする。これに伴い、第三接点C3は開き、界磁コイル1bへの通電を遮断し、界磁コイル1bによる電磁力を解放する。界磁コイル1bの電磁力が解放されるため、手動操作が可能となる。すなわち、作業員が図示省略する手動ハンドルを操作し、起伏ブレードを回転させると、電機子1aも回転する。このとき、界磁コイル1bの電磁力が発生していないため、電動操作装置の動作終了手前で発生する発電制動も生じず、小さい力で回転させることができる。
Thereafter, the
一方、制御回路5は、図示省略の動作スイッチボタンの押下等により逆回転の動作指令を受けると、第一信号S1をONにし、第四信号S4,第三信号S3をONにし、第二信号S2はOFFのままとする。第四信号S4のONに従い、第六接点C6,第七接点C7が閉じ、逆回転用回路により電機子1aが正回転時とは逆方向に通電され、分巻モータ1が逆回転動作を開始する。なお、その他の制御動作については、上述した正回転時のものと同じである。
On the other hand, when the
上述したように、従来の電動操作装置は、駆動源として分巻モータを用いていたため、以下に示す課題を生じている。分巻モータは、コストが高いことに加えて機械効率も低く、電動操作装置の低価格化のネックとなっている。また、上記のコスト高も一因となり分巻モータの生産数自体も減少しており、将来的な安定供給の確保に対する疑義も生じ、別の駆動源の開発を考える必要がある。 As described above, the conventional electric operating device uses the divided motor as the drive source, and thus causes the following problems. In addition to high cost, the shunt motor has low mechanical efficiency, which is a bottleneck in reducing the price of electric operating devices. Also, due to the high cost, the production number of shunt motors itself is decreasing, and there is a doubt about securing a stable supply in the future, and it is necessary to consider the development of another drive source.
一方、モータの一つとして永久磁石を用いた直流マグネットモータ(以下、「マグネットモータ」と称する。)がある。係るマグネットモータは、分巻モータに比べて安価、高効率で小形であるというメリットがあるが、永久磁石による磁力が常時発生している。そのため、電動操作装置の動作終了後に手動操作により起伏ブレードを回転させようとすると、後述する短絡回路により発電制動を生じてしまい、回転させるために大きな力が必要となる。よって、手動で簡単に操作ができる手動操作機能を実現することができず、実用に供し得ないという新たな課題がある。 On the other hand, there is a DC magnet motor (hereinafter referred to as “magnet motor”) using a permanent magnet as one of the motors. Such a magnet motor is advantageous in that it is inexpensive, highly efficient, and compact compared to a split motor, but a magnetic force is always generated by a permanent magnet. Therefore, if the hoisting blade is rotated by manual operation after the operation of the electric operating device is completed, the dynamic braking is generated by a short circuit described later, and a large force is required to rotate the blade. Therefore, there is a new problem that a manual operation function that can be easily operated manually cannot be realized and cannot be put to practical use.
上述した課題を解決するために、本発明は、(1)断路器または断路器用接地装置に用いられる電動操作装置であって、駆動源としてマグネットモータを用い、前記マグネットモータの電機子に通電するための通電回路と、前記電機子の両端を短絡して閉回路を構成するための短絡回路と、前記通電回路を開閉するための通電用接点と、前記短絡回路を開閉するための短絡用接点および補助接点と、前記通電用接点,前記短絡用接点並びに前記補助接点の開閉を制御する制御手段と、を備え、前記短絡用接点と前記補助接点は直列に配置され、前記通電用接点と前記短絡用接点は開閉が逆に動作し、前記制御手段は、駆動開始に伴い前記通電用接点を閉じる処理を行う機能と、駆動終了前の制動が必要な期間で前記短絡用接点を閉じる処理を行う機能と、少なくとも駆動終了前の制動が必要な期間で前記補助接点を閉じる処理を行う機能と、駆動終了後に前記補助接点を開く処理を行う機能を備、前記補助接点を開いたり閉じたりする処理は、補助リレーの出力信号のON/OFFに基づいて行うようにし、前記補助リレーと並列に抵抗を接続するようにした。通電用接点は、実施形態では第二接点,第六接点,第七接点に対応する。短絡用接点は、実施形態では第四接点,第五接点に対応する。補助接点は、実施形態では第八接点に対応する。また、本発明でいう短絡回路は、電機子の両端を導通して閉回路を構成し、磁界を受けている状態で電機子を回転させると発電制動が発生するようになっていればよい。すなわち、例えば実施形態に示すように接点を介して電機子の両端を直結して閉回路を構成可能とするものはもちろん、例えば短絡回路中に適宜の抵抗を設置したものも含む。抵抗は、制動の強度を調整する。 In order to solve the above-described problems, the present invention is (1) an electric operating device used in a disconnector or a grounding device for a disconnector, using a magnet motor as a drive source and energizing an armature of the magnet motor. An energizing circuit, a short circuit for short-circuiting both ends of the armature to form a closed circuit, an energizing contact for opening and closing the energizing circuit, and a shorting contact for opening and closing the short circuit And an auxiliary contact; and a control means for controlling opening and closing of the energizing contact, the shorting contact, and the auxiliary contact, wherein the shorting contact and the auxiliary contact are disposed in series, and the energizing contact and the energizing contact The short-circuiting contact opens and closes in reverse, and the control means performs a process of closing the energizing contact as the drive starts and a process of closing the short-circuiting contact in a period that requires braking before the end of driving. And a function for performing a process for closing the auxiliary contact in a period that requires braking before the end of driving, and a function for performing a process for opening the auxiliary contact after the completion of driving, and opening and closing the auxiliary contact. The processing is performed based on ON / OFF of the output signal of the auxiliary relay, and a resistor is connected in parallel with the auxiliary relay. In the embodiment, the energizing contact corresponds to the second contact, the sixth contact, and the seventh contact. The short-circuit contact corresponds to the fourth contact and the fifth contact in the embodiment. The auxiliary contact corresponds to the eighth contact in the embodiment. Further, the short circuit referred to in the present invention only needs to be configured such that both ends of the armature are electrically connected to form a closed circuit, and when the armature is rotated while receiving a magnetic field, dynamic braking is generated. That is, for example, as shown in the embodiment, a closed circuit can be configured by directly connecting both ends of an armature through a contact point, as well as, for example, an appropriate resistor provided in a short circuit. The resistance adjusts the strength of braking.
このようにすると、駆動源としてマグネットモータを用いることで安価・小形で安定供給可能となる。そして、界磁は永久磁石により常時磁界を発生しているので、駆動終了直前の所定期間では、電機子への通電を遮断するとともに、短絡用接点と補助接点を閉じて短絡回路で閉回路を構成することで、電機子の回転に伴う発電制動を生じさせ減速させて停止させることができる。さらに、停止後は、補助接点を開いて短絡回路を開放することで、電機子の回転に伴う発電制動を生じさせない。よって、小さい力で手動操作可能となる。既設設備の交換に対しても、電動操作装置全体の交換をする必要はなく、例えば電動機とリレー回路の一部の交換のみで対応が可能となる。 If it does in this way, it will become cheap and small and can be supplied stably by using a magnet motor as a drive source. Since the field always generates a magnetic field with a permanent magnet, the energization to the armature is cut off for a predetermined period immediately before the end of driving, and the short-circuit contact and the auxiliary contact are closed and the closed circuit is closed by a short-circuit. By configuring, power generation braking accompanying rotation of the armature can be generated and decelerated and stopped. Further, after the stop, the auxiliary contact is opened to open the short circuit, so that the dynamic braking accompanying the rotation of the armature does not occur. Therefore, manual operation is possible with a small force. It is not necessary to replace the entire electric operation device for replacement of the existing equipment, and for example, it is possible to cope with replacement of only a part of the electric motor and the relay circuit.
そして、本発明では、補助接点を開いたり閉じたりする処理は、補助リレーの出力信号のON/OFFに基づいて行うようにし、さらに補助リレーと並列に抵抗を接続するようにしたため、補助リレーへの通電が切れてから補助接点がONからOFFに遷移するのに発電制動に十分な一定時間遅れを生じさせることができる。すなわち、抵抗を設けない場合でも、補助リレーへの通電がなくなり補助リレーのコイル電圧がOFFとなってから、実際に補助リレーの出力信号がOFFになって補助接点がONからOFFに遷移するのに一定時間遅れが生じる。しかし、元々リレーは瞬時に切り替わることを前提としていることもあり、通電がOFFになってから補助接点がONからOFFに切り替わるまでの時間差は、10msec程度となる。一方駆動モータ36の回転を停止するための発電制動に必要な時間は20msec程度である。つまり機器の動作完了前に発電制動によるブレーキが無くなり、十分に減速できず、動作終了時の機器への衝撃が発生してしまう。これに対し、補助リレーに平行に抵抗を設けることで、通電が遮断されると補助リレーのコイルと抵抗とによる閉ループが形成され、補助リレーのコイルが切れる時に発生する逆起電力によりコイル通電時間が延び、それにより、コイル電圧がOFFとなってから実際に出力信号がOFFになって補助接点が開くまでの時間を、抵抗を設けない場合に比べて長くすることができる。その結果、発電制動によってモータの回転が停止するのに十分な時間がとれるようになる。
(2)前記抵抗の抵抗値は、前記補助リレーが備えるコイルの抵抗値と等しくするとよい。
In the present invention, the process of opening and closing the auxiliary contact is performed based on ON / OFF of the output signal of the auxiliary relay, and a resistor is connected in parallel with the auxiliary relay. It is possible to cause a delay of a certain time sufficient for dynamic braking so that the auxiliary contact transitions from ON to OFF after the power is turned off. In other words, even if no resistor is provided, the auxiliary relay coil voltage is turned off after the auxiliary relay is de-energized, and the auxiliary relay output signal is actually turned off and the auxiliary contact changes from ON to OFF. A certain time delay occurs. However, the relay may be originally assumed to be instantaneously switched, and the time difference from when the energization is turned off to when the auxiliary contact is switched from ON to OFF is about 10 msec. On the other hand, the time required for dynamic braking for stopping the rotation of the
(2) The resistance value of the resistor may be equal to the resistance value of a coil included in the auxiliary relay.
(3)前記制御手段は、前記駆動開始に伴い前記補助接点を閉じる処理を行う機能を備えるとよい。このようにすると、制御手段の制御シーケンスを従来のものと同等にすることができ、信頼性・動作保証をしやすく、既存の設備の交換も容易に行えるので好ましい。
(4)前記制御手段は、リレー回路で構成されるようにするとよい。このようにすると、簡単な構成で制御を行えるので良い。
(3) The said control means is good to provide the function to perform the process which closes the said auxiliary contact with the said drive start. This is preferable because the control sequence of the control means can be made equivalent to the conventional one, reliability and operation can be easily guaranteed, and existing equipment can be easily replaced.
(4) The control means may be configured by a relay circuit. In this way, it is sufficient that the control can be performed with a simple configuration.
本発明では、駆動源としてマグネットモータを用いつつ、駆動終了前の制動機能並びに駆動終了後の手動操作機能を発揮することができる。 In the present invention, a braking function before the end of driving and a manual operation function after the end of driving can be exhibited while using a magnet motor as a driving source.
以下、本発明の一実施形態について図面に基づき、詳細に説明する。なお、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not construed as being limited thereto, and various changes, modifications, and improvements can be made based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
図2は、本発明の好適な一実施形態である電動操作装置が実装される超高圧変電所に設置される断路器10の一例を示している。断路器10の導電部は、地上に設置された架台11の上に起立された碍子装置12の頂上に設置される。碍子装置12は、複数本の碍子12aを直列に連結して形成される3本の脚部を塔のように組み付けて構成される。
FIG. 2 shows an example of the disconnecting
この碍子装置12の頂上に設置される断路器10の導電部は、その頂点で回転するヒンジ部13と、ヒンジ部13に連結された水平方向に延びるバット側ブレード14と、そのバット側ブレード14の先端に取り付けられた上下に延びる円柱状の主接触部(バット)15,シールドリング16を備える。これらバット側ブレード14,主接触部15及びシールドリング16は、ヒンジ部13の回転に伴い一体となって回転する。ヒンジ部13は、コンプレッサー,駆動モータ等の駆動源からの力を受けて正逆回転する。
The conductive portion of the
図2では、一相分の系統の上流側或いは下流側の一方のみ示しており、図示する断路器の構成が反対側にも配置されて1相分が形成される。さらにそれらが3相分設置される。なお、対を構成する相手側の主接触部は二股状となり、その二股状の主接触部(フィンガ)内に棒状の主接触部15が入り込んで両者が導通する。そして、ヒンジ部13が正逆回転することにより、対となる主接触部15同士が接続されて断路器の接点が入り状態となったり、離反して切り状態になったりする。この断路器の導電部の部分の基本構成は、従来と同様であるのでその詳細な説明を省略する。
In FIG. 2, only one of the upstream side or the downstream side of the system for one phase is shown, and the configuration of the disconnector shown in the figure is also arranged on the opposite side to form one phase. Furthermore, they are installed for three phases. The mating main contact portion constituting the pair has a bifurcated shape, and the rod-shaped
断路器10に併設して接地装置20が配置される。この接地装置20は、切り状態となった断路器10のヒンジ部13・ブレード14・主接触部15及び端子台に接続された架線を接地するものである。つまり、切り状態となったヒンジ部13・ブレード14・主接触部15及び端子台に接続された架線は、空中に浮いた状態となっている。そこで、接地装置20にて接地することで回路的に安定させる。なお、実際には主接触部15に直接触するのではなく、ヒンジ部13にある端子台等に導通させるようにしている。
A
接地装置20は、断路器10のヒンジ部13側に取り付けられた固定接触部23と、その固定接触部23に接触・離反する金属製(導電性)のブレードと、そのブレードを移動させる電動操作装置等を備えている。ブレードは、下端を回転中心として90度の角度範囲(起立姿勢と倒れた姿勢をとる)内で回転する起伏ブレード21と、その起伏ブレード21の上端に接続され軸方向に伸縮する伸縮ブレード22を備える。起伏ブレード21は、図示省略するリード線等により地面に直接或いは接地導体に接続されてアースがとられる。図示するように、起伏ブレード21が起立するとともに、伸縮ブレード22が延びた状態では、伸縮ブレード22の先端が固定接触部23と接続して導通する。よって、固定接触部23は、ヒンジ部13ひいては断路器10の主接触部15に導通しているため、主接触部15は伸縮ブレード22,起伏ブレード21を介して接地される。一方、図中2点鎖線で示すように、伸縮ブレード22が収縮するとともに起伏ブレード21が転倒した状態では、伸縮ブレード22の先端と固定接触部23とが離反する。よって、断路器10の接地状態が解除される。
The
本発明が対象とする電動操作装置26は、起伏ブレード21を垂直平面内で回転(起伏)させるものである。すなわち、電動操作装置26の出力である操作軸26aに連結ロッド25を連結し、その連結ロッド25の上端にリンク機構24を連結し、そのリンク機構24を介して起伏ブレード21に電動操作装置26の出力を伝達する。これにより、起伏ブレード21が下端を回転中心として正逆回転する。なお、伸縮ブレード22の伸縮動作も別途設けた伸縮用モータ27の動力により行う。なおまた係るブレード(起伏ブレード21,伸縮ブレード22)の動作は後述する。
The
図3は、電動操作装置26の一実施形態を示している。この電動操作装置26は、矩形状の機構箱30の前面が開放され、その前面に正面扉31が取り付けられる。機構箱30の前面のみが開放されるため、リレー類を実装した電装品パネル32や、端子台33などは、機構箱30の内部の前方側に配置する。電装品パネル32は、主要リレー類を単一パネルに集約して構成している。よって、部品交換が容易になる。本実施形態では、このように一面のみが開放する構造としているので、当該前面側に保守管理する際の作業空間が確保されればよい。
FIG. 3 shows an embodiment of the
また、機構箱30の所定位置には、駆動モータユニット35を配置する。この駆動モータユニット35は、駆動モータ36と、減速機部37とが一体となって1つのケース内に収納された構成を採る。
A
機構箱30の天面所定位置に、操作軸26aが外部に突出状態で配置される。駆動モータユニット35の動力を操作軸26aに直接伝達し、操作軸26aは190度回転の往復水平回転を行う。また、操作軸26aは、190度回転すると、ロック機構38により回転角が規制され、その位置を保持する。また、図示省略する手動ハンドルを操作軸26aに連結し、手動ハンドルを操作軸26aを中心に回転させることで、当該操作軸26aを所定角度範囲内で正逆回転させることができる。これらの構成は、基本的に従来のものと同様の構成を採ることができる。
At a predetermined position on the top surface of the
ここで本実施形態では、駆動モータ36を、マグネットモータで構成している。つまり、界磁を構成する永久磁石から発する磁界が、電機子36aに対して常時かかるようになる。そして、電動操作装置は、動作終了時の機器への衝撃を緩和するため、動作完了手前でブレーキをかける機能と、手動で簡単に操作ができる手動操作機能を備える必要がある。かかる2つの機能を実現するための回路を以下のようにしている。
Here, in the present embodiment, the
図5は、マグネットモータを用いた駆動モータ36を駆動源として使用する電動操作装置における回路の一部を示している。図5に示すように、駆動モータ36の電機子36aの両端にそれぞれ直列接続された第一接点C1,第二接点C2を介して電源ラインに接続される。この第二接点C2を経由して電機子36aに通電するための回路が正回転用回路となる。なお、本実施形態の駆動モータ36は、マグネットモータであるため、界磁のための磁力発生源は永久磁石であり、この回路図上には記載されない。
FIG. 5 shows a part of a circuit in an electric operating device using a
一方、駆動モータ36の電機子36aの一方の端子と、電機子36aの他方の端子側に接続された第一接点C1と第二接点C2の間を、第六接点C6を介して接続する。また電機子36aの他方の端子と、電機子36aの一方の端子側に接続された第一接点C1と第二接点C2の間を、第七接点C7を介して接続する。これら第六接点C6.第七接点C7を経由して電機子36aに通電するための回路が逆回転用回路となる。
On the other hand, one terminal of the
また、電機子36aの両端を短絡可能とする短絡回路40を備えている。この短絡回路40には、第四接点C4と、第五接点C5と、第八接点C8が直列に配置される。よって、第四接点C4,第五接点C5,第八接点C8のすべてが閉じた場合、電機子36aは短絡し、少なくとも一方の接点が開くと電機子36aは短絡しない。
Moreover, the
これら各接点は、例えば電磁接触器を用いて構成する。そしてこれら各接点の開閉制御は、制御回路41からの制御信号に基づいて行われる。すなわち、制御回路41は、例えば電磁接触器動作のタイミング差を利用したリレー回路から構成し、第一信号S1,第二信号S2,第四信号S4,第五信号S5の4つの信号から出力され、各信号が適宜のタイミングでON/OFFする。そして、第一信号S1は第一接点C1の開閉を制御し、第二信号は第二接点C2と第四接点C4を制御し、第四信号S4は第五接点C5と第六接点C6と第七接点C7の開閉を制御し、第五信号S5は第八接点C8の開閉を制御する。図5は、各信号がOFFの時の各接点の状態を示している。そして、信号がONになった場合、対応する接点の開閉状態は反転する。そして、制御回路41から出力される制御信号の出力タイミングは、以下の通りである。
Each of these contacts is configured using, for example, an electromagnetic contactor. The opening / closing control of each contact is performed based on a control signal from the
制御回路41は、図示省略の動作スイッチボタンの押下や遠方にある制御盤からの指令等により正回転の動作指令を受けると、第一信号S1をONにして第一接点C1を閉じ、第二信号S2をONにして第二接点C2を閉じる。また、第二信号S2のONに伴い、第四接点C4は開く。これにより短絡回路4はオープンとなる。またこの状態では第四信号S4はOFFのままとなり、第六接点C6,第七接点C7は開く。これに伴い、電機子1aの両端子間は短絡されず、正回転用回路により電機子36aが通電し、永久磁石による界磁は常時働いているため駆動モータ36が動作開始する。また、本実施形態では、正回転の動作指令を受けると、第五信号S5もONになり第八接点C8も閉じるが、上述したように第四接点C4が開いているので短絡回路40はオープンの状態となる。
When the
制御回路41は、動作開始から一定時間経過後、第二信号S2をOFFにする。これに伴い、第二接点C2が開いて電機子36aへの通電が遮断されるとともに第四接点C4が閉じる。また、第五信号S5はONのままとする。これにより、短絡回路40により電機子36aが短絡される。電機子36aは短絡回路40を介して閉回路が構成される。そして、永久磁石から発生する電磁力は常時働いているため、電機子36aの回転により発電制動が発生しブレーキがかかる。これにより、駆動モータ36の回転数が徐々に減速し、動作終了時の機器への衝撃を緩和する。
The
その後、制御回路41は第五信号S5をOFFにする。これに伴い、第八接点C8は開き、短絡回路40はオープンとなる。これにより、永久磁石による界磁は常時働いていても電機子36aの両端子間は閉回路となっていないため、電機子36aを回転させても発電制動は生じない。よって、作業員が図示省略する手動ハンドルを操作し、起伏ブレードを回転させ、それに伴い電機子36aが回転しても発電制動は生じず、小さい力で回転させることができる。つまり、手動操作が行える。
Thereafter, the
一方、制御回路41は、図示省略の動作スイッチボタンの押下等により逆回転の動作指令を受けると、第一信号S1をONにし、第四信号S4,第五信号S5をONにし、第二信号S2はOFFのままとする。第四信号S4のONに従い、第六接点C6,第七接点C7が閉じ、逆回転用回路により電機子36aが正回転時とは逆方向に通電し、駆動モータ36が逆回転動作を開始する。なお、その他の制御動作については、上述した正回転時のものと同じである。
On the other hand, when the
上述したように、本実施形態の制御回路41は、電磁接触器動作のタイミング差を利用したリレー回路で形成している。そして、図5に示すように、制御回路41は、第一信号S1,第二信号S2並びに第四信号S4を出力する主回路41aと、第五信号S5を出力する補助リレー41bを備える。主回路41aの具体的なリレー回路の構成を省力しているが、例えば従来の分巻コイルを用いた装置に用いられた制御回路における第一信号S1,第二信号S2並びに第四信号S4を出力する回路と同様のものを適用できる。このようにすると、主回路41aは、従来のシーケンスを利用することができ、その動作は保証される。
As described above, the
また、補助リレー41bは、投入用電磁接触器41cを介して主回路41aに接続されている。投入用電磁接触器41cは、常開接点であり、主回路41aからの制御信号S6がONになると、接点が閉じて補助リレー41bが通電される。この通電により、補助リレー41bから出力される第五信号S5は、OFFからONになり、第八接点C8を閉じる。
The
一方、上記のようにして投入用電磁接触器41cが閉じ、補助リレー41bが通電されて第五信号S5がONとなり、第八接点C8が閉じている状態において、制御信号S6がOFFとなると、投入用電磁接触器41cが開き、補助リレー41bへの通電がなくなる。これにより、補助リレー41bが有する電磁接触器コイルに印加されるコイル電圧もOFFとなり、第五信号S5もOFFになる。よって、第八接点C8が開く。
On the other hand, when the closing
ところで、補助リレー41bへの通電がなくなりコイル電圧がOFFとなってから、実際に第五信号S5がOFFになって第八接点C8がONからOFFに遷移するのに一定時間遅れが生じる。この遅れ時間を適宜に設定するため、本実施形態では、補助リレー41bに対し、抵抗41dを並列に接続した。これにより、投入用電磁接触器41cが開くと、補助リレー41bの電磁接触器コイルと抵抗41dとによる閉ループが形成され、補助リレー41bの電磁接触器コイルが切れる時に発生する逆起電力によりコイル通電時間が延び、それにより、コイル電圧がOFFとなってから実際に第五信号S5がOFFになって第八接点C8が開くまでの時間を、抵抗41dを設けない場合に比べて長くすることができる。
By the way, after the energization of the
図6に示すように、抵抗41dを設けない場合、コイル電圧がOFFになってから第八接点C8がOFFになるまでの時間差t0が8msecであった。一方、駆動モータ36の回転を停止するための発電制動に必要な時間は20msec程度である。従って、抵抗41dを設けない構成だと、駆動モータ36の回転が停止する前に第八接点C8が開き、発電制動によるブレーキが無くなり、十分に減速できず、動作終了時の機器への衝撃が発生してしまう。これに対し、本実施形態では、抵抗41dを設けることで、コイル電圧がOFFになってから第八接点C8がOFFになるまでの時間差t1を伸ばし、発電制動によって駆動モータ36の回転が停止するのに十分な時間がとれるようになる。そして、当該時間差t1は、抵抗41dの抵抗値によって変動するが、例えば、補助リレー41bの電磁接触器コイルの抵抗値と同じ(例えば、1000Ω)とした場合、時間差t1は61msecとなり、十分に発電制動ができることが確認できた。
As shown in FIG. 6, when the
なお、制御回路41は、故障発生・異常時等に第一信号S1をOFFにする。これにより、第一接点C1が開き、駆動モータ36への通電が強制的に遮断され、緊急停止を行うことができる。
The
本実施形態では、既存の電動操作装置に対し、モータの交換を行うとともに、第八接点C8の追加等の駆動モータ36への通電の回路構成を変更するだけで、マグネットモータを駆動源に用いた電動操作装置を構築できる。
In the present embodiment, the magnet motor is used as a drive source only by exchanging the motor with respect to the existing electric operation device and changing the circuit configuration of energization to the
[変形例]
上述した実施形態では、制御回路41はリレー回路により構成したが、本発明はこれに限ることはなく、例えば主回路41aをCPUを用いたアプリケーションプログラムを用いて構成してもよいし、一部または全部を各種タイマーにより制御するようにしてもよく、各種の構成により実現するとよい。
[Modification]
In the embodiment described above, the
また、第五信号S5のON/OFFのタイミングは、少なくとも動作完了手前のブレーキをかける際に第五信号S5がON(第八接点C8が閉)になり、モータによる動作終了に伴い第五信号S5がOFF(第八接点C8が開)となるようにすればよい。 The fifth signal S5 is turned ON / OFF at least when the brake is applied before the operation is completed. The fifth signal S5 is turned ON (the eighth contact C8 is closed), and the fifth signal S5 is turned on when the operation by the motor ends. S5 may be turned off (the eighth contact C8 is opened).
また、上述した実施形態では、抵抗41dの抵抗値は、上述したように、補助リレー41bの電磁接触器コイルの抵抗値と等しくしたが、本発明は此に限ることは無く、両者の抵抗値が異なっていてもよい。そして、実験した結果、抵抗値に関係なく十分な発電制動を掛けるために要する時間差(例えば20msec程度)を生じさせることができることが確認できた。例えば実施形態に用いた補助リレー41b(電磁接触器コイルの抵抗値が1000Ω)に対し、抵抗41dの抵抗値を600Ωと小さくした場合、時間差t1は78msecとなり、抵抗41dの抵抗値を1600Ωと大きくした場合、時間差t1は56msecとなった。このように、抵抗41dの抵抗値が小さくなるほど時間差t1が長くなる傾向となり、当該抵抗値により時間差の調整をすることが可能となる。一方、十分に発電制動をかけるためには時間差t1が20msec程度必要であるため、係る点に鑑みると抵抗値の大小における影響は少なく、抵抗41dを接続することで十分な発電制動をかけることができる。
In the embodiment described above, the resistance value of the
また、上述した実施形態では、短絡回路40に第四接点C4,第五接点C5,第八接点C8を直列に配置した。これは、従来の電動操作装置の構成から変更点を少なくし、既設の装置の交換を行いやすく、動作の信頼性も得るようにしたためである。一方、新規に設置する場合、短絡回路40に必ずしも3つの接点を直列に配置する必要は無く、例えば、一つの接点(例えば、第八接点C8)を配置するようにしても良い。この場合、この接点の開閉は、例えば、駆動開始に伴い接点を開いて短絡回路を開放し、駆動終了前の制動が必要な期間で接点を閉じて短絡回路で閉回路を構成し、駆動終了後に接点を開いて短絡回路を開放するように制御するとよい。
In the above-described embodiment, the fourth contact C4, the fifth contact C5, and the eighth contact C8 are arranged in series with the
[その他の利用]
上述した実施形態では、接地装置の電動操作装置26に適用する例を示したが、本発明はこれに限ることはなく、断路器の開閉動作用の駆動源にも用いても良い。接地装置の動作と断路器接点の動作方式は異なるが、電動操作装置の動作は同じである。また、設置場所も、実施形態に示す超高圧変電所に限ることはなく、それ以下の電圧階級の変電所や、開閉所など各種の場所に設置してよく、直流電源がある場所であれば適用できる。
[Other uses]
In the above-described embodiment, the example applied to the
10 断路器
20 接地装置
21 起伏ブレード
22 伸縮ブレード
23 固定接触部
26 電動操作装置
26a 操作軸
36 駆動モータ
36a 電機子
41 制御回路
41a 主回路
41b 補助リレー
41c 投入用電磁接触器
41d 抵抗
DESCRIPTION OF
Claims (4)
駆動源としてマグネットモータを用い、
前記マグネットモータの電機子に通電するための通電回路と、
前記電機子の両端を短絡して閉回路を構成するための短絡回路と、
前記通電回路を開閉するための通電用接点と、
前記短絡回路を開閉するための短絡用接点および補助接点と、
前記通電用接点,前記短絡用接点並びに前記補助接点の開閉を制御する制御手段と、
を備え、
前記短絡用接点と前記補助接点は直列に配置され、
前記通電用接点と前記短絡用接点は開閉が逆に動作し、
前記制御手段は、駆動開始に伴い前記通電用接点を閉じる処理を行う機能と、駆動終了前の制動が必要な期間で前記短絡用接点を閉じる処理を行う機能と、少なくとも駆動終了前の制動が必要な期間で前記補助接点を閉じる処理を行う機能と、駆動終了後に前記補助接点を開く処理を行う機能を備え、
前記補助接点を開いたり閉じたりする処理は、補助リレーの出力信号のON/OFFに基づいて行うようにし、前記補助リレーと並列に抵抗を接続するようにした
ことを特徴とする電動操作装置。 An electric operating device used for a disconnector or a grounding device for a disconnector,
Using a magnet motor as the drive source,
An energization circuit for energizing the armature of the magnet motor;
A short circuit for short-circuiting both ends of the armature to form a closed circuit;
An energizing contact for opening and closing the energizing circuit;
A shorting contact and an auxiliary contact for opening and closing the short circuit;
Control means for controlling opening and closing of the energizing contact, the shorting contact, and the auxiliary contact;
With
The short-circuit contact and the auxiliary contact are arranged in series,
The energizing contact and the short-circuiting contact operate reversely,
The control means has a function of closing the energization contact with the start of driving, a function of closing the short-circuiting contact in a period that requires braking before driving, and at least braking before driving is completed. A function of performing a process of closing the auxiliary contact in a necessary period, and a function of performing a process of opening the auxiliary contact after driving is completed,
A process for opening and closing the auxiliary contact is performed based on ON / OFF of an output signal of the auxiliary relay, and a resistor is connected in parallel with the auxiliary relay.
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