JP6012813B2 - 開閉装置用電磁操作装置 - Google Patents

Description

この発明は、真空開閉装置などの開閉装置用電磁操作装置に関するものである。

特許文献１には、電磁操作開閉装置が開示されている。この電磁操作開閉装置は、真空バルブと、電磁操作電磁石と、駆動電源装置を備えている。電磁操作電磁石は、閉極用コイルと、開極用コイルと、可動鉄心を有し、可動鉄心により、真空バルブの可動接点を駆動する。駆動電源装置は、閉極用コンデンサと、開極用コンデンサと、これらを充電する充電装置を有し、閉極用コンデンサは、放出したエネルギーを電磁操作電磁石の閉極用コイルに与えることにより、真空バルブの可動接点を固定接点に閉極し、また、開極用コンデンサは、放出したエネルギーを電磁操作電磁石の開極用コイルに与えることにより、真空バルブの可動接点を固定接点から開極する。

特許文献２には、真空遮断器に対する電磁アクチュエータが開示されている。この電磁アクチュエータは、コイルＬ１とコイルＬ２と、それらにより駆動される磁性体を有し、コイルＬ１に電流を流して磁性体に電磁力を発生させることにより真空遮断器を閉極し、また、コイルＬ２に電流を流して磁性体に電磁力を発生させることにより真空遮断器を開極する。

国際公開番号ＷＯ２００８／０３８４２１号 特開２００５−２２３１６８号公報

特許文献１、２では、真空バルブ、真空遮断器などの開閉装置を閉極および開極することができるが、開閉装置に近年要求される高速再閉路責務を満たすことができない。この高速再閉路責務は、開閉装置の閉極状態で負荷回路に異常状態が発生した場合に、開閉装置を最初に開極した短時間後に開閉装置を再閉極し、負荷回路の負荷電流が遮断される時間を短縮する責務である。開閉装置を再閉極した状態で、負荷回路の異常状態が解消している場合には、再閉極の後、開閉装置は閉極状態を維持し、負荷回路に負荷電流を継続して供給する。しかし、開閉装置を再閉極した状態で異常状態が解消していない場合には、前記再閉極の短時間後に再開極する必要がある。このため、高速再閉路責務を満たすには、最初の開極動作の後に再開極動作を実行できる機能を備える必要がある。
特許文献１、２では、開閉装置の閉極動作および開極動作により、閉極用コンデンサおよび開極用コンデンサが蓄積した電気エネルギーを放出するため、高速再閉路責務を満たすことは困難である。

この発明は、高速再閉路責務を満たすことができる開閉装置用電磁操作装置を提案するものである。

この発明による開閉装置用電磁操作装置は、充電回路から充電され、蓄積した電気エネルギーを放出することにより開閉装置を開極させる第１、第２の開極用コンデンサと、前記第１の開極用コンデンサに接続された第１の開極用アクチュエータコイルと、前記第２の開極用コンデンサに接続された第２の開極用アクチュエータコイルと、前記第１、第２の開極用アクチュエータコイルに選択的に接続される開極指令スイッチとを備え、
前記充電回路と前記第１、第２の開極用コンデンサとの間には、それぞれダイオードが介挿され、前記第１、第２の開極用コンデンサは、前記各ダイオードを通じて前記充電回路から充電されるように構成され、前記開閉装置の閉極状態で前記開閉装置に電気的に接続された負荷回路に異常状態が発生した場合に前記開閉装置を開極させる第１の開極動作と、前記第１の開極動作の後で前記開閉装置を再閉極指令パルスにより再閉極した状態で前記異常状態が解消されてない場合に前記開閉装置を再開極指令パルスにより再開極させる第２の開極動作とをそれぞれ実行できるように構成され、前記第１の開極動作が、前記第１の開極用コンデンサから放出された電気エネルギーを前記開極指令スイッチを通じて前記第１の開極用アクチュエータコイルに供給することにより実行され、また、前記第２の開極動作が、前記第２の開極用コンデンサから放出された電気エネルギーを前記開極指令スイッチを通じて前記第２の開極用アクチュエータコイルに供給することにより実行されるように構成され、加えて、商用交流電圧の１サイクル時間をΔＴ１としたとき、前記再閉極指令パルスにより前記開閉装置の再閉極動作が完了する時点と、前記再開極指令パルスにより前記開閉装置の再開極動作が完了する時点との間の時間間隔を、３×ΔＴ１としたことを特徴とする。

この発明による開閉装置用電磁操作装置は、充電回路と第１、第２の開極用コンデンサとの間には、それぞれダイオードが介挿され、前記第１、第２の開極用コンデンサは、前記各ダイオードを通じて前記充電回路から充電されるように構成され、開閉装置の閉極状態で開閉装置に電気的に接続された負荷回路に異常状態が発生した場合に前記開閉装置を開極させる第１の開極動作と、前記第１の開極動作の後で前記開閉装置を再閉極した状態で前記異常状態が解消されていない場合に前記開閉装置を再開極させる第２の開極動作とをそれぞれ実行できるように構成され、前記第１の開極動作が、前記第１の開極用コンデンサから放出された電気エネルギーを前記開極指令スイッチを通じて前記第１の開極用アクチュエータコイルに供給することにより実行され、また、前記第２の開極動作が、前記第２の開極用コンデンサから放出された電気エネルギーを前記開極指令スイッチを通じて前記第２の開極用アクチュエータコイルに供給することにより実行されるので、高速再閉路責務を満たすことができる。

図１は、この発明による開閉装置用電磁操作装置とそれにより操作される開閉装置とを示す全体構成図である。 図２は、この発明による開閉装置用電磁操作装置の実施の形態１を示す電気回路図である。 図３は、実施の形態１における開極指令信号と開極切替信号を閉極指令信号とともに示すタイミングチャートである。 図４は、この発明による開閉装置用電磁操作装置の実施の形態２を示す電気回路図である。 図５は、この発明による開閉装置用電磁操作装置の実施の形態３を示す電気回路図である。

以下この発明による開閉装置用電磁操作装置のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明による開閉装置用電磁操作装置とそれによって操作される開閉装置とを示す全体構成図である。

この発明による開閉装置用電磁操作装置１０は、開閉装置４０を電磁的に操作し、開閉装置４０を閉極および開極動作させる。開閉装置４０は、真空開閉装置、気中遮断器、ガス遮断器などの各種開閉装置で構成される。開閉装置４０は、例えば、真空開閉装置を用いて構成され、固定接点４１と、それに対向する可動接点４３を有する。電磁操作装置１０は、開閉装置４０の可動接点４３を駆動し、可動接点４３を固定接点４１に閉極し、また、可動接点４３を固定接点４１から開極する。固定接点４１と可動接点４３は、開閉装置４０の負荷回路４５を開閉するように、負荷回路４５に電気的に接続される。この負荷回路４５には、例えば商用交流電圧が印加され、開閉装置４０は、この商用交流電圧に基づく交流負荷電流を通電し、また遮断する。

電磁操作装置１０は、可動鉄心１１と、閉極用アクチュエータコイル１３と、開極用アクチュエータコイル１５と、閉極駆動回路２０と、閉極制御回路２１と、開極駆動回路３０と、開極制御回路３１を有する。可動鉄心１１は、開閉装置４０の可動接点４３に連結される。閉極用アクチュエータコイル１３は、可動鉄心１１の一端部の外周に、また、開極用アクチュエータコイル１５は、可動鉄心１１の他端部の外周に配置され、可動鉄心１１を駆動する。閉極用アクチュエータコイル１３は、閉極駆動回路２０に接続され、この閉極駆動回路２０によって付勢される。閉極制御回路２１は、閉極駆動回路２０を制御する。閉極用アクチュエータコイル１３は、付勢されたときに、矢印ＤＣで示す閉極方向に可動鉄心１１を駆動し、可動接点４３を固定接点４１に閉極する。開極用アクチュエータコイル１５は、開極駆動回路３０に接続され、この開極駆動回路３０により付勢される。開極制御回路３１は、開極駆動回路３０を制御する。開極用アクチュエータコイル１５は、付勢されたときに、矢印ＤＯで示す開極方向に可動鉄心１１を駆動し、可動接点４３を固定接点４１から開極する。

開閉装置４０の可動接点４３と電磁操作装置１０の可動鉄心１１との間には、接圧バネ４７が配置される。この接圧バネ４７は、バネ受け４９上に配置される。この接圧バネ４７により、開閉装置４０の閉極状態で可動接点４３と固定接点４１との接触圧力が確保される。

図２は、この発明による開閉装置用電磁操作装置の実施の形態１を示す電気回路図である。この実施の形態１に係る開閉装置用電磁操作装置１０は、図１に示された開極用アクチュエータコイル１５と開極駆動回路３０と開極制御回路３１を含み、とくに、図２には、開極駆動回路３０の詳細が示される。なお、この発明は、開極駆動回路３０と開極制御回路３１に主たる特徴があるので、閉極用アクチュエータコイル１３と閉極駆動回路２０と閉極制御回路２１は、図２では省略されている。

開極駆動回路３０は、充電回路１と、逆流防止用のダイオード２Ａ、２Ｂと、第１、第２の開極用コンデンサ３Ａ、３Ｂと、切替スイッチ４と、開極指令スイッチ６とを含み、切替スイッチ４と開極指令スイッチ６との間に、開極用アクチュエータコイル１５が接続される。

充電回路１は、制御電源に接続された一対の入力端子１ａ、１ｂと、出力端子１ｃを有する。出力端子１ｃには、直流充電電圧Ｖが出力される。第１の開極用コンデンサ３Ａは、接地端子と非接地端子を有し、その非接地端子は逆流防止用ダイオード２Ａを通じて充電回路１の出力端子１ｃに接続される。第２の開極用コンデンサ３Ｂも、接地端子と非接地端子を有し、その非接地端子は逆流防止用ダイオード２Ｂを通じて、同じ出力端子１ｃに接続される。これらの開極用コンデンサ３Ａ、３Ｂは、充電回路１の出力端子１ｃに出力される充電直流電圧Ｖにより充電され、電気エネルギーを蓄積する。

切替スイッチ４は、一対の第１、第２のスイッチ素子４Ａ、４Ｂを含む。これらのスイッチ素子４Ａ、４Ｂは、その一方がオン状態となったときに、他方がオフ状態となるように、互いに逆動作する。この切替スイッチ４は、開極制御回路３１から出力される開極切替信号ＯＳにより制御され、第１スイッチ状態と第２スイッチ状態の間で切替えられる。前記第１スイッチ状態は、第１のスイッチ素子４Ａがオン状態、第２のスイッチ素子４Ｂがオフ状態となる状態であり、また前記第２スイッチ状態は、第１のスイッチ素子４Ａがオフ状態、第２のスイッチ素子４Ｂがオン状態となる状態である。切替スイッチ４は、開極切替信号ＯＳにより切替えられ、開極切替信号ＯＳが出力される度毎に、前記第１スイッチ状態と第２スイッチ状態とが切替えられる。

開極用アクチュエータコイル１５は、接地側端子と非接地側端子を有し、その非接地側端子は、切替スイッチ４の第１のスイッチ素子４Ａを通じて、第１の開極用コンデンサ３Ａの非接地端子に接続され、また切替スイッチ４の第２のスイッチ素子４Ｂを通じて、第２の開極用コンデンサ３Ｂの非接地端子に接続される。開極指令スイッチ６は、開極用アクチュエータコイル１５の接地側端子と接地との間に接続される。この開極指令スイッチ６は、開極制御回路３１から出力される開極指令信号ＯＣにより制御される。開極指令スイッチ６は、常態ではオフ状態にあり、開極指令信号ＯＣが出力されたときにオン状態となり、この開極指令信号ＯＣが解消したときには、常態に復帰する。

開極制御回路３１は、切替スイッチ４を制御する開極切替信号ＯＳと、開極指令スイッチ６を制御する開極指令信号ＯＣを出力する。開極指令信号ＯＣは、例えば、開閉装置４０の負荷回路４５に短絡などの異常状態が検出されたときに出力される。開極切替信号ＯＳも、前記負荷回路４５の異常状態が検出されたときに、開極指令信号ＯＣと関連して出力される。

図３は、開極制御回路３１による開極切替信号ＯＳと開極指令信号ＯＣを、閉極制御回路２１による閉極指令信号ＣＣともに示すタイムチャートである。図３（ａ）は、開極制御回路３１による開極指令信号ＯＣを示し、図３（ｂ）は開極制御回路３１による開極切替信号ＯＳを示し、また、図３（ｃ）は、閉極制御回路２１による閉極指令信号ＣＣを示す。図３（ａ）（ｂ）（ｃ）の横軸は、共通な時間軸である。

図３（ａ）に示す開極指令信号ＯＣには、開極指令パルスＯＣ１、ＯＣ２が示される。開極指令パルスＯＣ１は、開閉装置４０の閉極状態で、負荷回路４５に短絡などの異常状態が検出された場合にタイミングｔ１において、開極制御回路３１から出力される。勿論、負荷回路４５に短絡などの異常が発生しない場合には、開極指令パルスＯＣ１は出力されない。開極指令パルスＯＣ２は再開極指令パルスであり、開極指令パルスＯＣ１が出力された後、タイミングｔ３において、タイミングｔ１で検出された前記異常状態が解消されずに継続している場合に出力される。タイミングｔ３において、前記異常状態が解消されている場合には、タイミングｔ３に至っても、再開極指令パルスＯＣ２は出力されない。開極指令パルスＯＣ１、ＯＣ２から、それぞれ所定開極動作時間Δｔの後に開極動作が完了する。この所定開極動作時間Δｔは、具体的には、１００ミリ秒以下の時間である。

図３（ｂ）に示す開極切替信号ＯＳには、開極切替パルスＯＳ１、ＯＳ２が示される。開極指令パルスＯＣ１が出力された場合および開極指令パルスＯＣ２が出力された場合には、それぞれ、所定開極動作時間Δｔの後で開極動作が完了し、この開極動作の完了したタイミングで、開極切替パルスＯＳ１、ＯＳ２が出力される。これらの開極切替パルスＯＳ１、ＯＳ２は、開極制御回路３１から出力される。開極指令パルスＯＣ１、ＯＣ２が出力されない場合には、開極動作は実行されず、開極切替パルスＯＳ１、ＯＳ２も出力されない。開極切替パルスＯＳ１、ＯＳ２により、切替スイッチ４が前記第１スイッチ状態と第２スイッチ状態の間で反転される。

図３（ｃ）に示す閉極指令信号ＣＣには、再閉極指令パルスＣＣ２が示される。タイミングｔ１において、開極指令パルスＯＣ１が出力された場合、タイミングｔ１から所定時間間隔Ｔが経過したタイミングｔ２において、再閉極指令パルスＣＣ２が出力される。この再閉極指令パルスＣＣ２は、閉極制御回路２１から出力される。タイミングｔ１において、開極指令パルスＯＣ１が出力されない場合には、再閉極指令パルスＣＣ２は出力されない。所定時間間隔Ｔは、具体的には０．３秒に設定される。

タイミングｔ２から時間間隔ΔＴが経過したタイミングがタイミングｔ３とされる。このタイミングｔ３において、前述の通り、再開極指令パルスＯＣ２が出力されることがある。この時間間隔ΔＴは、具体的には、負荷回路４５に印加される商用交流電圧の１サイクル時間をΔＴ１としたとき、ΔＴ＝（３×ΔＴ１＋α）とされる。再閉極指令パルスＣＣ２により再閉極動作が完了する時点と、再開極指令パルスＯＣ２により再開極動作が完了する時点との間の時間間隔は、（３×ΔＴ１）の値に設定されるが、時間間隔ΔＴは、この（３×ΔＴ１）の値に所定値αを加えた値となる。（３×ΔＴ１）の値は、例えば商用交流電圧が６０Ｈｚであれば、（３×ΔＴ１）は５０ミリ秒とされ、例えば商用交流電圧が５０Ｈｚであれば、６０ミリ秒とされる。所定値αの値は、再閉極指令パルスＣＣ２による閉極動作時間と再開極指令パルスＯＣ２による開極動作時間とを考慮した値とされる。このように、再閉極指令パルスＣＣ２と再開極指令パルスＯＣ２との時間間隔ΔＴを、ΔＴ＝（３×ΔＴ１＋α）とすることにより、再閉極指令パルスＣＣ２により再閉極動作が完了する時点と、再開極指令パルスＯＣ２により再開極動作が完了する時点との間の時間間隔は、（３×ΔＴ１）の値となる。

なお、図３では、タイミングｔ１以前の状態は、再閉極指令パルスＣＣ２に先行する閉極指令パルスＣＣ１（図示せず）により、閉極用アクチュエータコイル１３が付勢され、開閉装置４０の可動接点４３が固定接点４１に閉極した閉極状態を維持するものとしている。この閉極状態において、切替スイッチ４は、例えば前記第１スイッチ状態にあり、スイッチ素子４Ａがオン状態、スイッチ素子４Ｂがオフ状態にあるとする。

動作について説明する。第１、第２の開極用コンデンサ３Ａ、３Ｂは、充電回路１の直流充電電圧Ｖにより、充電され、電気エネルギーを蓄積する。開閉装置４０の閉極状態で、タイミングｔ１において開極指令パルスＯＣ１が出力されると、開極指令スイッチ６がオン状態とされる。切替スイッチ４は、タイミングｔ１では前記第１スイッチ状態にあり、第１のスイッチ素子４Ａがオン状態となっている。このため、タイミングｔ１において、開極指令パルスＯＣ１に基づいて開極指令スイッチ６がオン状態となることにより、第１の開極用コンデンサ３Ａが、第１のスイッチ素子４Ａと開極指令スイッチ６を通じて、蓄積した電気エネルギーを開極用アクチュエータコイル１５に放出し、開極用アクチュエータコイル１５は、開極用コンデンサ３Ａから放出された電気エネルギーにより付勢され、開閉装置４０の第１の開極動作を実行する。この第１の開極動作により、開閉装置４０では、可動接点４３が固定接点４１から開極する。この第１の開極動作では、切替スイッチ４の第２のスイッチ素子４Ｂはオフ状態にあるので、第２の開極用コンデンサ３Ｂは、電気エネルギーを蓄積した状態を維持する。

開極指令パルスＯＣ１により、タイミングｔ１から開極動作時間Δｔが経過したタイミングにおいて、開極切替パルスＯＳ１が出力され、この開極切替パルスＯＳ１により、切替スイッチ４は前記第２スイッチ状態に切替えられる。切替スイッチ４が前記第２スイッチ状態に切替られ、スイッチ素子４Ｂがオン状態となっても、タイミングｔ３までは、開極指令スイッチ６がオン状態とされることはないので、第２の開極用コンデンサ３Ｂは、電気エネルギーを蓄積した状態を維持する。

タイミングｔ１において開極指令パルスＯＣ１が出力された場合、タイミングｔ１から所定時間間隔Ｔが経過したタイミングｔ２において、閉極制御回路２１が再閉極指令パルスＣＣ２を出力し、閉極駆動回路２０は、この再閉極指令パルスＣＣ２に基づいて、開閉装置４０の可動接点４３を固定接点４１に再閉極する。この再閉極により負荷回路４５には商用交流電圧が印加されるが、前記再閉極した状態において、タイミングｔ１で検出された負荷回路４５の異常状態が解消されずに継続している場合には、開極制御回路３１がタイミングｔ３において、再開極指令パルスＯＣ２を出力する。このタイミングｔ３では、切替スイッチ４の第２のスイッチ素子４Ｂがオン状態となっているので、再開極指令パルスＯＣ２により、開極指令スイッチ６がオン状態となることにより、第２の開極用コンデンサ３Ｂが、第２のスイッチ素子４Ｂと開極指令スイッチ６を通じて、蓄積した電気エネルギーを開極用アクチュエータコイル１５に放出し、開極用アクチュエータコイル１５は、開極用コンデンサ３Ｂから放出された電気エネルギーにより付勢され、開閉装置４０の第２の開極動作を実行する。この第２の開極動作により、開閉装置４０では、可動接点４３が固定接点４１から再開極する。

以上のように、図２に示す実施の形態１に係る開閉装置用電磁操作装置１０では、第１、第２の開極用コンデンサ３Ａ、３Ｂと、切替スイッチ４を設けることにより、タイミングｔ１において第１の開極動作を実行し、またタイミングｔ３において第２の開極動作を実行することができるので、開閉装置４０に再閉路責務を持たせることができる。

実施の形態２．
図４は、この発明による開閉装置用電磁操作装置の実施の形態２を示す電気回路図である。この実施の形態２に係る開閉装置用電磁操作装置１０Ａは、第１、第２の開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂと、開極駆動回路３０Ａと開極制御回路３１を含み、図４では、とくに開極駆動回路３０Ａが詳細に示される。この実施の形態２に係る電磁操作装置１０Ａでは、実施の形態１における開極用アクチュエータ１５が、２つの第１、第２の開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂに置き換えられ、開極駆動回路３０Ａとこれらの開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂとの接続が図４に示すように変更される。第１、第２の開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂは、図１に示す開極用アクチュエータコイル１５の位置、すなわち可動鉄心１１の他端部の外周に、互いに同心状に配置される。その他の構成は、図２に示す電磁操作装置１０と同じである。

図４に示す開極駆動回路３０Ａでは、開極用アクチュエータコイル１５Ａの非接地側端子が開極用コンデンサ３Ａの非接地端子に直接接続され、開極用アクチュエータコイル１５Ｂの非接地側端子が開極用コンデンサ３Ｂの非接地端子に直接接続される。開極用アクチュエータコイル１５Ａの接地側端子は、切替スイッチ４のスイッチ素子４Ａと開極指令スイッチ６を通じて接地される。開極用アクチュエータコイル１５Ｂの接地側端子は、切替スイッチ４のスイッチ素子４Ｂと開極指令スイッチ６を通じて接地される。この実施の形態２に係る電磁操作装置１０Ａでは、切替スイッチ４と開極指令スイッチ６とが直接接続され、切替スイッチ４の各スイッチ素子４Ａ、４Ｂと、各開極用コンデンサ３Ａ、３Ｂとの間に、開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂが接続される。結果として、開極指令スイッチ６は、開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂに切替スイッチ４の各スイッチ素子４Ａ、４Ｂを通じて選択的に接続され、切替スイッチ４のスイッチ素子４Ａは、開極用アクチュエータコイル１５Ａに、また切替スイッチ４のスイッチ素子４Ｂは、開極用アクチュエータコイル１５Ｂにそれぞれ接続される。

実施の形態２に係る電磁操作装置１０Ａでも、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すと同じ開極指令信号ＯＣ、開極切替信号ＯＳおよび閉極指令信号ＣＣが使用される。タイミングｔ１において、開極指令パルスＯＣ１が出力されると、開極指令スイッチ６がオン状態となり、第１の開極用コンデンサ３Ａに蓄積された電気エネルギーが、切替スイッチ４の第１のスイッチ素子４Ａと開極指令スイッチ６を通じて、第１の開極用アクチュエータコイル１５Ａへ放出され、この開極用アクチュエータコイル１５Ａにより、開閉装置４０の第１の開極動作を実行する。タイミングｔ２では、再閉極指令パルスＣＣ２により、閉極用アクチュエータコイル１３が付勢され、開閉装置４０が再閉路する閉極動作を実行する。タイミングｔ３において、開極指令パルスＯＣ２が出力されると、開極指令スイッチ６がオン状態となり、第２の開極用コンデンサ１５Ｂに蓄積された電気エネルギーが、切替スイッチ４の第２のスイッチ素子４Ｂと開極指令スイッチ６を通じて第２の開極用アクチュエータコイル１５Ｂへ放出され、この第２の開極用アクチュエータコイル１５Ｂにより、開閉装置４０の第２の開極動作を実行する。なお、タイミングｔ１において、切替スイッチ４の第２スイッチ素子４Ｂはオフ状態にあるので、第２の開極用コンデンサ３Ｂは、電気エネルギーを蓄積した状態を維持する。

以上のように、図４に示す実施の形態２に係る開閉装置用電磁操作装置１０Ａでは、第１、第２の開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂに対して、第１、第２の開極用コンデンサ３Ａ、３Ｂと切替スイッチ４を設けることにより、タイミングｔ１において第１の開極動作を実行し、またタイミングｔ３において第２の開極動作を実行することができるので、開閉装置４０に再閉路責務を持たせることができる。

なお、実施の形態２に係る開閉装置用電磁操作装置１０Ａにおいて、第１、第２の開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂの一方が断線したときには、その他方により開極動作が実行され、開極動作が不能となる事態を避けることができる。

実施の形態３．
図５は、この発明による開閉装置用電磁操作装置の実施の形態３を示す電気回路図である。この実施の形態３に係る開閉装置用電磁操作装置１０Ｂは、開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂと、開極駆動回路３０Ｂと開極制御回路３１Ｂを含み、とくに図５には、開極駆動回路３０Ｂの詳細が示される。この実施の形態３に係る電磁操作装置１０Ｂでは、実施の形態１における開極用アクチュエータコイル１５が、２つの第１、第２の開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂに置き換えられ、開極駆動回路３０Ｂとこれらの開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂとの接続が図５に示すように変更される。第１、第２の開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂは、図１に示す開極用アクチュエータコイル１５の位置、すなわち可動鉄心１１の他端部の外周に、互いに同心状に配置される。また、実施の形態３に係る電磁操作装置１０Ｂでは、実施の形態１における切替スイッチ４が削除され、開極指令スイッチ６が、２つの第１、第２の開極指令スイッチ６Ａ、６Ｂに置き換えられ、開極制御回路３１Ｂは、開極指令パルスＯＣ１、ＯＣ２をそれぞれ開極指令スイッチ６Ａ、６Ｂに供給し、開極切替信号ＯＳは出力しない。その他の構成は、図２に示す電磁操作装置１０と同じである。

図５に示す開極駆動回路３０Ｂでも、第１の開極用アクチュエータコイル１５Ａの非接地側端子が第１の開極用コンデンサ３Ａの非接地端子に直接接続され、第２の開極用アクチュエータコイル１５Ｂの非接地側端子が第２の開極用コンデンサ３Ｂの非接地端子に直接接続される。第１の開極用アクチュエータコイル１５Ａの接地側端子は、第１の開極指令スイッチ６Ａを通じて接地される。第２の開極用アクチュエータコイル１５Ｂの接地側端子は、第２の開極指令スイッチ６Ｂを通じて接地される。この実施の形態３に係る電磁操作装置１０Ｂでは、第１、第２の開極指令スイッチ６Ａ、６Ｂと、第１、第２の開極用コンデンサ３Ａ、３Ｂとの間に、それぞれ、第１、第２の開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂが接続される。

実施の形態３に係る電磁操作装置１０Ｂでも、図３（ａ）（ｃ）に示すと同じ開極指令信号ＯＣおよび閉極指令信号ＣＣが使用される。タイミングｔ１において、開極指令パルスＯＣ１が出力されると、第１の開極指令スイッチ６Ａがオン状態となり、第１の開極用コンデンサ１５Ａに蓄積された電気エネルギーが、第１の開極指令スイッチ６Ａを通じて第１の開極用アクチュエータコイル１５Ａへ放出され、この第１の開極用アクチュエータコイル１５Ａにより、開閉装置４０の第１の開極動作を実行する。タイミングｔ２では、再閉極指令パルスＣＣ２により、閉極用アクチュエータコイル１３が付勢され、開閉装置４０が再閉路する閉極動作を実行する。タイミングｔ３において、開極指令パルスＯＣ２が出力されると、第２の開極指令スイッチ６Ｂがオン状態となり、第２の開極用コンデンサ１５Ｂに蓄積された電気エネルギーが、第２の開極指令スイッチ６Ｂを通じて第２の開極用アクチュエータコイル１５Ｂへ放出され、この第２の開極用アクチュエータコイル１５Ｂにより、開閉装置４０の第２の開極動作を実行する。なお、タイミングｔ１において、第２の開極指令スイッチ６Ｂはオフ状態にあるので、第２の開極用コンデンサ３Ｂは、電気エネルギーを蓄積した状態を維持する。

以上のように、図５に示す実施の形態３に係る開閉装置用電磁操作装置１０Ｂでは、２つの開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂに対して、第１、第２の開極用コンデンサ３Ａ、３Ｂと、第１、第２の開極指令スイッチ６Ａ、６Ｂを設けることにより、タイミングｔ１において第１の開極動作を実行し、またタイミングｔ３において第２の開極動作を実行することができるので、開閉装置４０に再閉路責務を持たせることができる。

なお、実施の形態３に係る開閉装置用電磁操作装置１０Ｂにおいて、第１、第２の開極用アクチュエータコイル１５Ａ、１５Ｂの一方が断線したときには、その他方により開極動作が実行され、開極動作が不能となる事態を避けることができる。また、開極指令パルスＯＣ１、ＯＣ２の一方が第１、第２の開極指令スイッチ６Ａ、６Ｂの一方に供給されないなどの理由により、第１、第２の開極指令スイッチ６Ａ、６Ｂの一方が動作しない不作動状態となったときには、その他方により開極動作が実行され、開極動作が不能となる事態を避けることができる。

この発明による開閉装置用電磁操作装置は、各種開閉装置を電磁的に閉極および開極する電磁操作装置として利用される。

３Ａ：第１の開極用コンデンサ、３Ｂ：第２の開極用コンデンサ、４０：開閉装置、
１５：開極用アクチュエータコイル、４：切替スイッチ、
１５Ａ：第１の開極用アクチュエータコイル、６Ａ：第１の開極指令スイッチ、
１５Ｂ：第２の開極用アクチュエータコイル、６Ｂ：第２の開極指令スイッチ。

Claims (3)

1. 充電回路から充電され、蓄積した電気エネルギーを放出することにより開閉装置を開極させる第１、第２の開極用コンデンサと、前記第１の開極用コンデンサに接続された第１の開極用アクチュエータコイルと、前記第２の開極用コンデンサに接続された第２の開極用アクチュエータコイルと、前記第１、第２の開極用アクチュエータコイルに選択的に接続される開極指令スイッチとを備え、
   前記充電回路と前記第１、第２の開極用コンデンサとの間には、それぞれダイオードが介挿され、前記第１、第２の開極用コンデンサは、前記各ダイオードを通じて前記充電回路から充電されるように構成され、
   前記開閉装置の閉極状態で前記開閉装置に電気的に接続された負荷回路に異常状態が発生した場合に前記開閉装置を開極させる第１の開極動作と、前記第１の開極動作の後で前記開閉装置を再閉極指令パルスにより再閉極した状態で前記異常状態が解消されてない場合に前記開閉装置を再開極指令パルスにより再開極させる第２の開極動作とをそれぞれ実行できるように構成され、
   前記第１の開極動作が、前記第１の開極用コンデンサから放出された電気エネルギーを前記開極指令スイッチを通じて前記第１の開極用アクチュエータコイルに供給することにより実行され、また、前記第２の開極動作が、前記第２の開極用コンデンサから放出された電気エネルギーを前記開極指令スイッチを通じて前記第２の開極用アクチュエータコイルに供給することにより実行されるように構成され、
   加えて、商用交流電圧の１サイクル時間をΔＴ１としたとき、前記再閉極指令パルスにより前記開閉装置の再閉極動作が完了する時点と、前記再開極指令パルスにより前記開閉装置の再開極動作が完了する時点との間の時間間隔を、３×ΔＴ１としたことを特徴とする開閉装置用電磁操作装置。
2. 請求項１記載の開閉装置用電磁操作装置であって、さらに、
   前記開極指令スイッチに直列に接続された切替スイッチを備え、
   前記切替スイッチは互いに逆動作する第１、第２のスイッチ素子を含み、前記第１のスイッチ素子は前記第１の開極用アクチュエータコイルに、また前記第２のスイッチ素子は前記第２の開極用アクチュエータコイルにそれぞれ接続され、
   前記第１の開極動作が、前記第１の開極用コンデンサから放出された電気エネルギーを前記開極指令スイッチと前記第１のスイッチ素子を通じて前記第１の開極用アクチュエータコイルに供給することにより実行され、また、前記第２の開極動作が、前記第２の開極用コンデンサから放出された電気エネルギーを前記開極指令スイッチと前記第２のスイッチ素子を通じて前記第２の開極用アクチュエータコイルに供給することにより実行されることを特徴とする開閉装置用電磁操作装置。
3. 請求項１または２記載の開閉装置用電磁操作装置であって、前記第１、第２の開極用アクチュエータコイルの一方が断線したときに、その他方により前記開閉装置の開極動作が実行されることを特徴とする開閉装置用電磁操作装置。

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