遮断器及び遮断器操作機構部の固渋予防方法
【課題】操作機構部の固渋を予防することが可能であり、さらには遮断器を投入した状態で操作機構部の動作の良否を診断することができる遮断器を提供する。
【解決手段】遮断指令によりリンク機構とトリップフックとの係止を解除し、遮断ばねを放勢させ電路を遮断する操作機構部を有する遮断器において、互いに独立して動作可能な、トリップフック３３Ａ、３３Ｂ及びトリップフック３３Ａ、３３Ｂを動作させるトリップコイル４３Ａ、４３Ｂを含むトリップユニット３１Ａ、３１Ｂを２組設け、２組のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂが動作すると遮断状態となるが、２組のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂのいずれか一方及び／又は両方のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂが動作しないときは投入状態が保持され、投入状態を保持したまま２組のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂのうちいずれか一方のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂを動作可能に構成する。
【解決手段】遮断指令によりリンク機構とトリップフックとの係止を解除し、遮断ばねを放勢させ電路を遮断する操作機構部を有する遮断器において、互いに独立して動作可能な、トリップフック３３Ａ、３３Ｂ及びトリップフック３３Ａ、３３Ｂを動作させるトリップコイル４３Ａ、４３Ｂを含むトリップユニット３１Ａ、３１Ｂを２組設け、２組のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂが動作すると遮断状態となるが、２組のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂのいずれか一方及び／又は両方のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂが動作しないときは投入状態が保持され、投入状態を保持したまま２組のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂのうちいずれか一方のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂを動作可能に構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電路を遮断する遮断器及び該遮断器の操作機構部の固渋予防方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な電磁操作式の真空遮断器は、リンク機構、投入電磁石、引き外し電磁石、遮断ばね、トリップフックを含み構成される操作機構部を有し、該操作機構部を通じて真空バルブを投入、遮断する。真空バルブを投入するときは、投入電磁石を励磁し、可動鉄心でリンク機構の接続部を押圧することでリンク機構を伸長させ真空バルブを投入する。一方、真空バルブを遮断するときは、引き外し電磁石を励磁し、リンク機構に係止しているトリップフックを回動させ、投入時に蓄勢された遮断ばねによりリンク機構の伸長を解き、真空バルブを遮断する。電磁操作式の遮断器の他、電動機を用いて投入ばねを蓄勢する電動ばね操作方式の遮断器も多く使用されているが、この遮断器の遮断機構は、電磁操作式の遮断器と同じである（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
変電所などに設置されている上記遮断器は、事故等がなければ動作しないため長期間投入状態が保持されたままである。このため操作機構部に塗布されているグリスが固まり操作機構部が固渋してしまうことがある。遮断器は、電路に事故が発生した場合に、直ちに遮断する役目があり、遮断不能という事態は避けなければならない。このためには、遮断器が正常に動作することを診断、点検すること、あるいは操作機構部が固渋しないようにすることが重要である。しかし通常、遮断器は長期間投入状態が保持されたままであるため、この間は診断、点検を行うことができない。遮断器の定期点検において動作確認を行うことができるが、定期点検の間隔は一般的に３年ないし６年と長いため定期点検のみでは十分とは言い難い。
【０００４】
上記問題に対応すべく、グリス硬化による操作機構部の不具合に対しては、グリスレス構造の遮断器が開発されている。また遮断器監視装置も多く提案されている。例えば、投入指令に応じて励磁される投入コイルを流れる電流を検出する電流検出器を備え、投入コイルを流れる電流の波形から遮断器の不具合の兆候の有無を判断する遮断器監視装置がある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２８６００号公報
【特許文献２】特開２０１１−７０８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
グリスレス構造の遮断器は、グリス固化による不具合は発生しないが、その他の原因による操作機構部の不具合は防止できない。また操作機構部に不具合が発生しているか否かの診断、確認を行うことができない。特許文献２に記載の遮断器監視装置は、遮断器が動作する事由があった場合には診断することができるが、長期間動作しない場合には、動作の良否を診断することができない。以上のようにこれまで遮断器の動作不良を改善する提案、遮断器の動作を診断、点検又は監視する装置が開発されているが十分とは言い難く、特に長期間動作しない遮断器の動作診断、監視が可能な、さらには固渋を防止することができる遮断器の開発が待たれている。
【０００７】
本発明の目的は、操作機構部の固渋を予防することが可能であり、さらには遮断器を投入した状態で操作機構部の動作の良否を診断することができる遮断器及び遮断器操作機構部の固渋予防方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、リンク機構と係止するトリップフックと、前記リンク機構と前記トリップフックとの係止を解除させるトリップコイルとを含むトリップユニットを備え、遮断指令により前記トリップユニットが動作し、前記リンク機構と前記トリップフックとの係止を解除し、遮断ばねを放勢させ電路を遮断する操作機構部を有する遮断器において、互いに独立して動作可能な前記トリップユニットを２組設け、２組のトリップユニットが動作すると遮断状態となるが、２組のトリップユニットのうち少なくともいずれか一方のトリップユニットが動作しないときは投入状態が保持され、投入状態を保持したまま２組のトリップユニットのうちいずれか一方のトリップユニットを動作させることが可能なことを特徴とする遮断器である。
【０００９】
本発明の遮断器は、リンク機構と係止するトリップフックと、リンク機構とトリップフックとの係止を解除させるトリップコイルとを含む、互いに独立して動作可能なトリップユニットを２組有し、投入状態を保持したままいずれか一方のトリップユニットを動作させることができる。このため遮断器が長期間動作しない場合であっても、トリップユニットを動作、具体的にはトリップコイルを励磁しトリップフックを回動させ、リンク機構との係止を解除させ、このときの動作を監視すれば、トリップユニットの動作が正常か否か診断することができる。また２組のトリップユニットを交互に、定期的に動作させればトリップフックの固渋を予防することができる。
【００１０】
また本発明の遮断器は、前記構成に加え、前記２組のトリップユニットのトリップフックは、前記リンク機構の同一のローラーに係止するように並設されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、２組のトリップユニットのトリップフックがリンク機構の同一のローラーに係止するように並設されているので、既存の遮断器にも本発明の遮断器を容易に適用することができる。
【００１２】
また本発明の遮断器は、前記構成に加え、さらに前記２組のトリップユニットに対し、トリップユニットを交互に動作させるように指令を送る点検指令手段と、前記トリップフックの動作完了を検知する動作検知手段と、前記トリップユニットへの動作指令開始から前記トリップフックの動作完了までのトリップユニット動作時間を計時する計時手段と、前記トリップユニット動作時間が予め定める閾値を超えると警報手段に信号を送る判定手段と、を含むトリップユニット動作点検装置を備えることを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明の遮断器は、トリップユニットへの動作指令開始からトリップフックの動作完了までのトリップユニット動作時間を計時し、この時間が予め定める閾値を超えると警報手段を動作させるように信号を送るトリップユニット動作点検装置を備えるので、簡単にトリップユニットの動作を点検することができる。日々点検を行うことで信頼性の高い遮断器とすることができる。
【００１４】
また本発明は、前記遮断器において、遮断器が投入された状態で前記２組のトリップユニットを交互に動作させ、前記トリップユニットの固渋を予防することを特徴とする遮断器操作機構部の固渋予防方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の遮断器は、トリップユニットを２組有し、投入状態を保持したままいずれか一方のトリップユニットを動作させることができるため、遮断器を投入した状態で操作機構部のトリップユニットの動作の良否を診断することができる。また２組のトリップユニットを交互に、定期的に動作させることで操作機構部のトリップユニットの固渋を予防することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の一形態である遮断器１の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１の遮断器１のトリップユニット３１の概略構成を示す図である。
【図３】図１の遮断器１の動作点検装置５１の概略構成を示す図である。
【図４】図１の遮断器１の他のトリップユニット７１の概略構成を示す図である。
【図５】図１の遮断器１のさらに他のトリップユニット８１の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施の一形態である遮断器１の全体構成を示す模式図であり、（Ａ）は、投入状態、（Ｂ）は、遮断状態を示す。図２は、遮断器１のトリップユニット３１の概略構成を示す図、図３は、遮断器１の動作点検装置５１の概略構成を示す図である。
【００１８】
遮断器１は、電路を開閉する遮断器本体１１と、遮断器本体１１の操作機構部１７の一部を構成するトリップユニット３１の動作を点検する動作点検装置５１とに大別される。
【００１９】
遮断器本体１１は、電磁操作方式の真空遮断器であり、操作機構部１７を介して真空バルブ１３を開閉する。操作機構部１７は、リンク機構１９、投入コイル２９、トリップユニット３１を備え、リンク機構１９は、真空バルブ１３の可動軸１５及び遮断ばね（図示省略）と連結し、両端部を固定軸２５、２７に連結する。
【００２０】
トリップユニット３１は、同一構造からなる２組のトリップユニット３１Ａ、トリップユニット３１Ｂで構成されている。トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）は、リンク機構１９の第１ローラー２１に係止するトリップフック３３Ａ（３３Ｂ）と、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）を回動させトリップフック３３Ａ（３３Ｂ）と第１ローラー２１の係止を解除するトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）とを有する。
【００２１】
トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）は、３本のアーム３５Ａ（３５Ｂ）、３７Ａ（３７Ｂ）、３９Ａ（３９Ｂ）が略Ｙ字形状に一体的に形成され、中央部に支持軸が貫通する貫通孔（図示省略）が穿設されている。両トリップフック３３Ａ、３３Ｂは、固定された支持軸４９に摺動自在に並べて挿入され、支持軸４９に対して回動自在であり、互いに独立して回動することができる。第１アーム３５Ａ（３５Ｂ）には引張りばね４７Ａ（４７Ｂ）が取付けられている。第２アーム３７Ａ（３７Ｂ）には、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の可動軸４５Ａ（４５Ｂ）が押圧する台座４１Ａ（４１Ｂ）が設けられ、第３アーム３９Ａ（３９Ｂ）は先端部をリンク機構の第１ローラー２１に係止する。
【００２２】
トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）は、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の第２アーム３７Ａ（３７Ｂ）の台座４１Ａ（４１Ｂ）の上方であって、励磁すると突出する可動軸４５Ａ（４５Ｂ）が、第２アーム３７Ａ（３７Ｂ）の台座４１Ａ（４１Ｂ）を押圧し、第３アーム３９Ａ（３９Ｂ）の先端部とリンク機構の第１ローラー２１との係止が解除される位置に固定されている。トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）は、励磁されていない状態で、可動軸４５Ａ（４５Ｂ）が第２アーム３７Ａ（３７Ｂ）の台座４１Ａ（４１Ｂ）と接触することはない。図２に示すトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）は、励磁していない状態である。
【００２３】
動作点検装置５１は、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）を動作させ、動作が正常か否か点検、診断する装置であり、これを自動的に行う自動点検装置である。またこのような動作点検装置５１は、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）がリンク機構の第１ローラー２１と固渋することを予防する固渋予防装置としても機能する。
【００２４】
動作点検装置５１は、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の動作を検知するリミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）と、点検のためにトリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）を動作させる指令を出す点検指令手段５６、動作指令開始からトリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の動作完了までの時間を計時する計時手段６１、データを記憶する記憶手段６３、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の動作の良否を判断する判定手段６５を含み構成される点検制御装置５５とを備える。
【００２５】
リミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）は、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の動作を検知するための検知手段であり、第２アーム３７Ａ（３７Ｂ）がトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の可動軸４５Ａ（４５Ｂ）に押圧され、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の回動が完了したとき、第１アーム３５Ａ（３５Ｂ）が当接する位置に固定されている。リミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）は、点検制御装置５５と接続し、第１アーム３５Ａ（３５Ｂ）が当接するとリミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）は、ＯＮ信号を点検制御装置５５に送る。
【００２６】
リミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）に代え、マイクロスイッチ、又は光電スイッチなど非接触式のスイッチを用いて、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の動作を検知するようにしてもよい。既存の遮断器を改造して本遮断器１とするような場合には、取付スペースも制約されるためトリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の動作を検知する検知手段は、小型のものが好ましい。また信頼性が高く安価な検知手段であることが好ましい。
【００２７】
点検制御装置５５は、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）を定期的に動作させ、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の固渋を防止すると共に、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）が正常に動作するか否かの点検動作を制御する装置である。トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）を動作させるとは、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）を励磁し、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）を回動させ、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）とリンク機構の第１ローラー２１との係止を解除させることをいう。
【００２８】
点検インターバル設定部５７は、トリップユニット３１Ａ又はトリップユニット３１Ｂを動作させるインターバルを設定する。インターバルは、特定の時間、期間に限定されるものではないが、両方のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂを同時に動作させることはできない。このため一方のトリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）に動作指令出力中に、他方のトリップユニット３１Ｂ（３１Ａ）に動作指令を出す設定を行うことができず、点検インターバル設定部５７は、２つのトリップユニット３１Ａ、３１Ｂの動作指令が一瞬でも重なり合うようなインターバルの設定は受付けない。
【００２９】
点検起動部５９Ａ、５９Ｂは、点検インターバル設定部５７で設定された時刻になるとトリップコイル４３Ａ又はトリップコイル４３Ｂに励磁信号を送る。同時に計時手段６１に点検動作開始の信号を送る。本実施形態では、点検インターバル設定部５７と点検起動 部５９Ａ、５９Ｂとで点検指令手段５６を構成する。
【００３０】
計時手段６１は、点検起動部５９Ａ（５９Ｂ）から点検動作開始信号を受けてからリミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）から信号を受けるまでの時間、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の動作時間θＡ（θＢ）を計時し、計時終了後、このトリップユニット動作時間θＡ（θＢ）を判定手段６５及び記憶手段６３に送る。記憶手段６３は、メモリーカードなどデータ記憶領域にトリップユニット動作時間θＡ（θＢ）を日時と関連付けて保存する。
【００３１】
判定手段６５は、閾値設定部６７と判定部６９とを備え、判定部６９は、計時手段６１からトリップユニット動作時間θＡ（θＢ）を受け取ると、閾値設定部６７で設定された設定時間θを読み出し、この設定時間θと計時手段６１から送られるトリップユニット動作時間θＡ（θＢ）とを比較する。判定部６９は、トリップユニット動作時間θＡ（θＢ）が設定時間θを超えていると判断すると警報装置に警報信号を送る。
【００３２】
閾値設定部６７で設定される設定時間θは、通常、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の正常動作時間θＡ（Ｎ）、θＢ（Ｎ）、又はトリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の動作のばらつきを考慮し、正常動作時間θＡ（Ｎ）、θＢ（Ｎ）に余裕代αを加算した時間が設定される。トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の正常動作時間とは、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の動作正常時における点検動作信号の発信からリミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）から信号を受けるまでの時間、より具体的にはトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）への励磁信号開始からリミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）がＯＮとなるまでの時間である。
【００３３】
上記構成からなる点検制御装置５５は、コンピュータ、プログラマブルロジックコントローラなどを用いることで容易に実現することができる。点検制御装置５５は、遮断器本体１１側に設置しても、遮断器本体１１と離して設けてもよい。
【００３４】
次に、遮断器本体１１の基本動作について説明する。遮断器１は、投入指令が発せられると投入コイル２９を励磁させ、可動軸３０でリンク機構１９の第２ローラー２３を押圧し、リンク機構１９を伸長させる。リンク機構１９が伸長すると真空バルブの可動軸１５が押し上げられ、真空バルブ１３を閉じる。このときトリップフック３３Ａ及びトリップフック３３Ｂは、リンク機構の第１ローラー２１に係止する（図１（Ａ））。
【００３５】
一方、遮断指令が発せられると２つのトリップコイル４３Ａ、４３Ｂが同時に励磁し、可動軸４５Ａ、４５Ｂが押圧することでトリップフック３３Ａ、３３Ｂが支持軸４９を中心に反時計回りに回動し、トリップフック３３Ａ、３３Ｂとリンク機構の第１ローラー２１との係止が解除される。トリップフック３３Ａ、３３Ｂとリンク機構の第１ローラー２１との係止が解除されると、遮断ばねの放勢力でリンク機構１９に連結する真空バルブの可動軸１５が引き下げられ、真空バルブ１３が開く。
【００３６】
遮断器１は、２つのトリップユニット３１Ａ、３１Ｂが動作し、トリップフック３３Ａ及びトリップフック３３Ｂと第１ローラー２１との係止が解除されてはじめて遮断される。トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）のいずれか一方が動作し、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）と第１ローラー２１との係止が解除されても、他方のトリップフック３３Ｂ（３３Ａ）が第１ローラー２１と係止している限り遮断されない。両方のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂが動作することなく、両方のトリップフック３３Ａ、３３Ｂが第１ローラー２１と係止しているとき、遮断されないことは言うまでもない。
【００３７】
次に、動作点検装置５１を用いたトリップユニット３１Ａ、３１Ｂの点検要領について説明する。動作点検装置５１は、２つのトリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）のうちいずれか一方が動作しても、遮断器１は、遮断されることなく投入状態を保持することができることを利用し、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の点検を行う。
【００３８】
動作点検装置５１の点検動作に先立ち、点検インターバル設定部５７にトリップユニット３１Ａ及びトリップユニット３１Ｂ各々の点検時刻、点検間隔が設定される。例えばトリップユニット３１Ａは、点検時刻が午前１０時、点検間隔２４時間、トリップユニット３１Ｂは、点検時刻が午後３時、点検間隔２４時間が入力される。設定時間θとして、トリップユニット３１Ａ及びトリップユニット３１Ｂの正常動作時間θＡ（Ｎ）＋α、θＢ（Ｎ）＋αが設定されているものとする。
【００３９】
点検制御装置５５は、時刻が午前１０時となると、点検起動部５９Ａを介してトリップコイル４３Ａに所定の時間励磁指令を送る。トリップコイル４３Ａが励磁されるとトリップフック３３Ａが反時計廻りに回動する。トリップフック３３Ａが所定の位置まで回動すると第１アーム３５Ａがリミットスイッチ５３Ａに接触し、リミットスイッチ５３ＡはＯＮとなる。計時手段６１は、点検起動部５９Ａがトリップコイル４３Ａに励磁指令を送ったときから、リミットスイッチ５３ＡがＯＮとなるまでの時間を計時する。
【００４０】
点検起動部５９Ａがトリップコイル４３Ａへ送る励磁信号の長さ、励磁指令時間は、設定時間θより長い時間である。トリップコイル４３Ａへの励磁信号が停止すると、トリップフック３３Ａは、引張りばね４７Ａにより時計廻りに回動し、第１ローラー２１と係止する。
【００４１】
点検制御装置５５は、励磁指令時間が終了すると、計時手段６１から送られるトリップユニット動作時間θＡを記憶手段６３に記憶すると共に、判定部６９を介してトリップユニット動作時間θＡと設定時間θとを比較し、トリップユニット動作時間θＡが設定時間θを超えたとき、警報出力を発する。
【００４２】
トリップユニット３１Ａの動作が不調、例えばトリップフック３３Ａが第１ローラー２１に固渋し、トリップコイル４３Ａに送られる励磁指令時間が終了しても、リミットスイッチ５３ＡがＯＮとならず、トリップユニット３１Ａの動作時間θＡを計時できないときもある。このときには、計時手段６１は、励磁指令時間をトリップユニット３１Ａの動作時間θＡとして、判定部６９に送る。励磁指令時間は、設定時間θよりも長い時間が設定されているので、判定部６９は励磁指令時間が送られると警報出力を発する。これによりトリップユニット３１Ａの異常が分かる。
【００４３】
点検制御装置５５は、午後３時になるとトリップユニット３１Ａと同様の要領でトリップユニット３１Ｂの動作を点検する。翌日以降も同じ要領でトリップユニット３１Ａ及びトリップユニット３１Ｂの動作を点検する。
【００４４】
トリップユニット３１Ａ又はトリップユニット３１Ｂの動作点検中に遮断器１に対して遮断指令が発せられる場合も想定される。遮断指令の場合は２つのトリップコイル４３Ａ及びトリップコイル４３Ｂに同時に励磁信号が送られるので、動作点検中であっても遮断器１は当然に遮断される。
【００４５】
以上のように本遮断器１は、遮断器本体１１を投入した状態で定期的にトリップユニット３１Ａ又はトリップユニット３１Ｂを動作させ、トリップユニット３１Ａ又はトリップユニット３１Ｂの動作を点検することができるので、このとき異常が発見されれば必要な措置を講じることも可能であり、信頼性の高い遮断器１とすることができる。また定期的にトリップユニット３１Ａ又はトリップユニット３１Ｂを動作させるため、トリップフック３３Ａと第１ローラー２１との固渋、トリップフック３３Ｂと第１ローラー２１との固渋を防止することができる。
【００４６】
上記実施形態では、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）及びトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の動作を個別に点検するのではなく、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）全体としての動作を点検している。これはトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の動作不良は発生し難く、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の動作不良の大半は、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の動作不良に起因するためである。このようにすることで少ない数のリミットスイッチ、簡便な回路構成で、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の動作を点検することができる。もちろんトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の動作を検知するリミットスイッチ、又はセンサーを設け、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）全体の動作と、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の動作とを同時に点検するようにしてもよい。これによりトリップフック３３Ａ（３３Ｂ）及びトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の動作を個別に診断することができる。
【００４７】
図４は、他のトリップユニット７１の概略構成を示す図である。図１から図３に示すトリップユニット３１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
トリップユニット７１は、トリップユニット３１と同様に、同一構造からなる２組のトリップユニット７１Ａ、トリップユニット７１Ｂで構成され、トリップユニット７１Ａ、トリップユニット７１Ｂが同時に動作したときのみ遮断器１が遮断され、投入状態の遮断器１においてトリップユニット７１Ａ又はトリップユニット７１Ｂの少なくともいずれか一方が動作しないときには、遮断器１は投入状態が保持され、遮断しない点など基本的な機能、動作はトリップユニット３１と同じである。
【００４９】
一方で、トリップユニット３１では、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）が直接トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）を押圧し、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）とリンク機構の第１ローラー２１との係止を解除するが、トリップユニット７１Ａ（７１Ｂ）は、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）が押圧するレバー７３Ａ（７３Ｂ）と、リンク機構の第１ローラー２１と係止するトリップフック３４Ａ（３４Ｂ）とが分離している点が異なる。
【００５０】
レバー７３Ａ（７３Ｂ）は、上方の一部が切り取られアーム部７５Ａ（７５Ｂ）が形成された矩形板状体であり、中央部に連結軸７７Ａ（７７Ｂ）が挿通する貫通孔（図示省略）が設けられている。トリップフック３４Ａ（３４Ｂ）は、中央部から上方にかけて一部が三角形に切り取られ、さらに中央部から下方にかけて一部が三角形に切り取られた矩形板状体であり、中央部に連結軸７７Ａ（７７Ｂ）が挿通する貫通孔（図示省略）が設けられている。
【００５１】
連結軸７７Ａ（７７Ｂ）は、レバー７３Ａ（７３Ｂ）とトリップフック３４Ａ（３４Ｂ）とを連結する部材であり、レバー７３Ａ（７３Ｂ）とトリップフック３４Ａ（３４Ｂ）の中心を連結軸７７Ａ（７７Ｂ）が貫通し、レバー７３Ａ（７３Ｂ）及びトリップフック３４Ａ（３４Ｂ）は連結軸７７Ａ（７７Ｂ）に固着され、レバー７３Ａ（７３Ｂ）とトリップフック３４Ａ（３４Ｂ）と連結軸７７Ａ（７７Ｂ）とは一体的に回動する。
【００５２】
レバー７３Ａ及びトリップフック３４Ａと、レバー７３Ｂ及びトリップフック３４Ｂとは、トリップフック３４Ａとトリップフック３４Ｂが中央部に並ぶように左右対称に配置されている。連結軸７７Ａ（７７Ｂ）は、レバー７３Ａ（７３Ｂ）を挟むように設けられたベアリング７９Ａ（７９Ｂ）で回動自在に支持されている。このためレバー７３Ａとトリップフック３４Ａと連結軸７７Ａ、レバー７３Ｂとトリップフック３４Ｂと連結軸７７Ｂは、互いに独立して回動することができる。
【００５３】
トリップフック３４Ａ及びトリップフック３４Ｂは、先端部をリンク機構の第１ローラー２１に係止し、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）は、レバー７３Ａ（７３Ｂ）のアーム部７５Ａ（７５Ｂ）を押圧可能に配置されている。トリップコイル４３Ａを励磁すると、可動軸４５Ａがレバー７３Ａのアーム部７５Ａを押圧し、レバー７３Ａ及びトリップフック３４Ａが一体的に時計回りに回動し、トリップフック３４Ａとリンク機構の第１ローラー２１との係止が解除される。このときトリップフック３４Ｂは、リンク機構の第１ローラー２１に係止したままである。トリップコイル４３Ｂを励磁した場合も同様である。
【００５４】
図５は、他のトリップユニット８１の概略構成を示す図である。図１から図３に示すトリップユニット３１、図４に示すトリップユニット７１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
トリップユニット８１は、トリップユニット３１、トリップユニット７１と同様に、同一構造からなる２組のトリップユニット８１Ａ、トリップユニット８１Ｂで構成され、トリップユニット８１Ａ、トリップユニット８１Ｂが同時に動作したときのみ遮断器１が遮断され、投入状態の遮断器１においてトリップユニット８１Ａ又はトリップユニット８１Ｂの少なくともいずれか一方が動作しないときには、遮断器１は投入状態が保持され、遮断しない点など基本的な機能、動作はトリップユニット３１、トリップユニット７１と同じである。
【００５６】
トリップユニット８１は、トリップユニット７１と類似の形態からなり、トリップユニット７１と同様に、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）が押圧するレバー７３Ａ（７３Ｂ）と、リンク機構の第１ローラー２１と係止するトリップフック３４Ａ（３４Ｂ）とが分離している。トリップユニット７１では、レバー７３Ａ及びトリップフック３４Ａと、レバー７３Ｂ及びトリップフック３４Ｂとが左右対称に配置されているが、トリップユニット８１では、レバー７３Ａとレバー７３Ｂとが並ぶように配置されている。
【００５７】
レバー７３Ａとトリップフック３４Ａは、連結軸８３に挿通、固着され、レバー７３Ａとトリップフック３４Ａと連結軸８３は一体的に回動する。連結軸８３は中心部が貫通したスリーブ状の軸である。レバー７３Ｂとトリップフック３４Ｂも、連結軸８５に挿通、固着され、レバー７３Ｂとトリップフック３４Ｂと連結軸８５とは一体的に回動する。
【００５８】
レバー７３Ａ、レバー７３Ｂ、トリップフック３４Ａ、トリップフック３４Ｂは次のように組み立てられる。レバー７３Ａ及びトリップフック３４Ａが固着された連結軸８３の中心に連結軸８５が挿通され、レバー７３Ａ及びトリップフック３４Ａの外側にレバー７３Ｂ及びトリップフック３４Ｂが配置され、レバー７３Ｂ及びトリップフック３４Ｂが連結軸８５に固着される。連結軸８５は、両端部がベアリング（図示省略）で回動自在に支持されている。連結軸８５は、連結軸８３に隙間なく挿通され、連結軸８３に対して回動自在であり、連結軸８３と連結軸８５とは互いに独立して回動することができる。
【００５９】
トリップフック３４Ａ及びトリップフック３４Ｂは、先端部をリンク機構の第１ローラー２１に係止し、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）は、レバー７３Ａ（７３Ｂ）のアーム部７５Ａ（７５Ｂ）を押圧可能に配置されている。トリップコイル４３Ａを励磁すると、可動軸４５Ａがレバー７３Ａのアーム部７５Ａを押圧し、レバー７３Ａ及びトリップフック３４Ａが一体的に時計回りに回動し、トリップフック３４Ａとリンク機構の第１ローラー２１との係止が解除される。このときトリップフック３４Ｂは、リンク機構の第１ローラー２１に係止したままである。トリップコイル４３Ｂを励磁した場合も同様である。
【００６０】
上記のようにトリップユニット３１と、トリップユニット７１及びトリップユニット８１の機能は同一であるが、構成部材、配置が異なるので遮断器の構造、配置等に応じて好ましいトリップユニットを選択すればよい。一方で上記実施形態に示すトリップユニットは、いずれも２つのトリップフック３３Ａ、３３Ｂ、トリップフック３４Ａ、３４Ｂが第１ローラー２１に係止するように並んで配置されているので既存の遮断器へも適用し易く、既存の遮断器を改造し、本遮断器１とする場合も、簡単な改造で済む。
【００６１】
本発明の遮断器は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の遮断器の最大の特徴は、トリップユニットを２重化し、遮断器投入状態においても、投入状態を保持したまま、いずれか一方のトリップユニットを動作可能に構成した点にある。遮断器がこの点を有していれば、種々変更してもよい。
【００６２】
例えば、上記実施形態に示す遮断器１は、トリップユニットを自動点検可能な動作診断装置５１を備えるが、動作診断装置５１を設けることなく、遮断器投入状態において、適宜、交互にトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）を励磁させトリップフック３３Ａ（３３Ｂ）、３４Ａ（３４Ｂ）を回動させてもよい。これによりトリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）、７１Ａ（７１Ｂ）、８１Ａ（８１Ｂ）の動作確認、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）、３４Ａ（３４Ｂ）の固渋を防止することができる。
【００６３】
また上記実施形態では、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）、３４Ａ（３４Ｂ）の復帰に引張りばね４７Ａ（４７Ｂ）を使用しているが、引張りばね４７Ａ（４７Ｂ）に代え、ねじりコイルばねを使用してもよい。例えば、図２の遮断器１において、ねじりコイルばねを使用する場合には、ねじりコイルばねを支持軸４９に取付け使用することができる。また上記実施形態では、電磁操作方式の真空遮断器を示したが、本発明は、電動ばね操作方式の遮断器にも適用可能であり、ガス遮断器、油遮断器にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 遮断器
１１ 遮断器本体
１３ 真空バルブ
１７ 操作機構部
１９ リンク機構
２１ 第１ローラー
２９ 投入コイル
３１、３１Ａ、３１Ｂ トリップユニット
３３Ａ、３３Ｂ トリップフック
３４Ａ、３４Ｂ トリップフック
４３Ａ、４３Ｂ トリップコイル
５１ 動作点検装置
５３Ａ、５３Ｂ リミットスイッチ
５５ 点検制御装置
５６ 点検指令手段
６１ 計時手段
６３ 記憶手段
６５ 判定手段
７１、７１Ａ、７１Ｂ トリップユニット
８１、８１Ａ、８１Ｂ トリップユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電路を遮断する遮断器及び該遮断器の操作機構部の固渋予防方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な電磁操作式の真空遮断器は、リンク機構、投入電磁石、引き外し電磁石、遮断ばね、トリップフックを含み構成される操作機構部を有し、該操作機構部を通じて真空バルブを投入、遮断する。真空バルブを投入するときは、投入電磁石を励磁し、可動鉄心でリンク機構の接続部を押圧することでリンク機構を伸長させ真空バルブを投入する。一方、真空バルブを遮断するときは、引き外し電磁石を励磁し、リンク機構に係止しているトリップフックを回動させ、投入時に蓄勢された遮断ばねによりリンク機構の伸長を解き、真空バルブを遮断する。電磁操作式の遮断器の他、電動機を用いて投入ばねを蓄勢する電動ばね操作方式の遮断器も多く使用されているが、この遮断器の遮断機構は、電磁操作式の遮断器と同じである（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
変電所などに設置されている上記遮断器は、事故等がなければ動作しないため長期間投入状態が保持されたままである。このため操作機構部に塗布されているグリスが固まり操作機構部が固渋してしまうことがある。遮断器は、電路に事故が発生した場合に、直ちに遮断する役目があり、遮断不能という事態は避けなければならない。このためには、遮断器が正常に動作することを診断、点検すること、あるいは操作機構部が固渋しないようにすることが重要である。しかし通常、遮断器は長期間投入状態が保持されたままであるため、この間は診断、点検を行うことができない。遮断器の定期点検において動作確認を行うことができるが、定期点検の間隔は一般的に３年ないし６年と長いため定期点検のみでは十分とは言い難い。
【０００４】
上記問題に対応すべく、グリス硬化による操作機構部の不具合に対しては、グリスレス構造の遮断器が開発されている。また遮断器監視装置も多く提案されている。例えば、投入指令に応じて励磁される投入コイルを流れる電流を検出する電流検出器を備え、投入コイルを流れる電流の波形から遮断器の不具合の兆候の有無を判断する遮断器監視装置がある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２８６００号公報
【特許文献２】特開２０１１−７０８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
グリスレス構造の遮断器は、グリス固化による不具合は発生しないが、その他の原因による操作機構部の不具合は防止できない。また操作機構部に不具合が発生しているか否かの診断、確認を行うことができない。特許文献２に記載の遮断器監視装置は、遮断器が動作する事由があった場合には診断することができるが、長期間動作しない場合には、動作の良否を診断することができない。以上のようにこれまで遮断器の動作不良を改善する提案、遮断器の動作を診断、点検又は監視する装置が開発されているが十分とは言い難く、特に長期間動作しない遮断器の動作診断、監視が可能な、さらには固渋を防止することができる遮断器の開発が待たれている。
【０００７】
本発明の目的は、操作機構部の固渋を予防することが可能であり、さらには遮断器を投入した状態で操作機構部の動作の良否を診断することができる遮断器及び遮断器操作機構部の固渋予防方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、リンク機構と係止するトリップフックと、前記リンク機構と前記トリップフックとの係止を解除させるトリップコイルとを含むトリップユニットを備え、遮断指令により前記トリップユニットが動作し、前記リンク機構と前記トリップフックとの係止を解除し、遮断ばねを放勢させ電路を遮断する操作機構部を有する遮断器において、互いに独立して動作可能な前記トリップユニットを２組設け、２組のトリップユニットが動作すると遮断状態となるが、２組のトリップユニットのうち少なくともいずれか一方のトリップユニットが動作しないときは投入状態が保持され、投入状態を保持したまま２組のトリップユニットのうちいずれか一方のトリップユニットを動作させることが可能なことを特徴とする遮断器である。
【０００９】
本発明の遮断器は、リンク機構と係止するトリップフックと、リンク機構とトリップフックとの係止を解除させるトリップコイルとを含む、互いに独立して動作可能なトリップユニットを２組有し、投入状態を保持したままいずれか一方のトリップユニットを動作させることができる。このため遮断器が長期間動作しない場合であっても、トリップユニットを動作、具体的にはトリップコイルを励磁しトリップフックを回動させ、リンク機構との係止を解除させ、このときの動作を監視すれば、トリップユニットの動作が正常か否か診断することができる。また２組のトリップユニットを交互に、定期的に動作させればトリップフックの固渋を予防することができる。
【００１０】
また本発明の遮断器は、前記構成に加え、前記２組のトリップユニットのトリップフックは、前記リンク機構の同一のローラーに係止するように並設されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、２組のトリップユニットのトリップフックがリンク機構の同一のローラーに係止するように並設されているので、既存の遮断器にも本発明の遮断器を容易に適用することができる。
【００１２】
また本発明の遮断器は、前記構成に加え、さらに前記２組のトリップユニットに対し、トリップユニットを交互に動作させるように指令を送る点検指令手段と、前記トリップフックの動作完了を検知する動作検知手段と、前記トリップユニットへの動作指令開始から前記トリップフックの動作完了までのトリップユニット動作時間を計時する計時手段と、前記トリップユニット動作時間が予め定める閾値を超えると警報手段に信号を送る判定手段と、を含むトリップユニット動作点検装置を備えることを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明の遮断器は、トリップユニットへの動作指令開始からトリップフックの動作完了までのトリップユニット動作時間を計時し、この時間が予め定める閾値を超えると警報手段を動作させるように信号を送るトリップユニット動作点検装置を備えるので、簡単にトリップユニットの動作を点検することができる。日々点検を行うことで信頼性の高い遮断器とすることができる。
【００１４】
また本発明は、前記遮断器において、遮断器が投入された状態で前記２組のトリップユニットを交互に動作させ、前記トリップユニットの固渋を予防することを特徴とする遮断器操作機構部の固渋予防方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の遮断器は、トリップユニットを２組有し、投入状態を保持したままいずれか一方のトリップユニットを動作させることができるため、遮断器を投入した状態で操作機構部のトリップユニットの動作の良否を診断することができる。また２組のトリップユニットを交互に、定期的に動作させることで操作機構部のトリップユニットの固渋を予防することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の一形態である遮断器１の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１の遮断器１のトリップユニット３１の概略構成を示す図である。
【図３】図１の遮断器１の動作点検装置５１の概略構成を示す図である。
【図４】図１の遮断器１の他のトリップユニット７１の概略構成を示す図である。
【図５】図１の遮断器１のさらに他のトリップユニット８１の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施の一形態である遮断器１の全体構成を示す模式図であり、（Ａ）は、投入状態、（Ｂ）は、遮断状態を示す。図２は、遮断器１のトリップユニット３１の概略構成を示す図、図３は、遮断器１の動作点検装置５１の概略構成を示す図である。
【００１８】
遮断器１は、電路を開閉する遮断器本体１１と、遮断器本体１１の操作機構部１７の一部を構成するトリップユニット３１の動作を点検する動作点検装置５１とに大別される。
【００１９】
遮断器本体１１は、電磁操作方式の真空遮断器であり、操作機構部１７を介して真空バルブ１３を開閉する。操作機構部１７は、リンク機構１９、投入コイル２９、トリップユニット３１を備え、リンク機構１９は、真空バルブ１３の可動軸１５及び遮断ばね（図示省略）と連結し、両端部を固定軸２５、２７に連結する。
【００２０】
トリップユニット３１は、同一構造からなる２組のトリップユニット３１Ａ、トリップユニット３１Ｂで構成されている。トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）は、リンク機構１９の第１ローラー２１に係止するトリップフック３３Ａ（３３Ｂ）と、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）を回動させトリップフック３３Ａ（３３Ｂ）と第１ローラー２１の係止を解除するトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）とを有する。
【００２１】
トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）は、３本のアーム３５Ａ（３５Ｂ）、３７Ａ（３７Ｂ）、３９Ａ（３９Ｂ）が略Ｙ字形状に一体的に形成され、中央部に支持軸が貫通する貫通孔（図示省略）が穿設されている。両トリップフック３３Ａ、３３Ｂは、固定された支持軸４９に摺動自在に並べて挿入され、支持軸４９に対して回動自在であり、互いに独立して回動することができる。第１アーム３５Ａ（３５Ｂ）には引張りばね４７Ａ（４７Ｂ）が取付けられている。第２アーム３７Ａ（３７Ｂ）には、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の可動軸４５Ａ（４５Ｂ）が押圧する台座４１Ａ（４１Ｂ）が設けられ、第３アーム３９Ａ（３９Ｂ）は先端部をリンク機構の第１ローラー２１に係止する。
【００２２】
トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）は、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の第２アーム３７Ａ（３７Ｂ）の台座４１Ａ（４１Ｂ）の上方であって、励磁すると突出する可動軸４５Ａ（４５Ｂ）が、第２アーム３７Ａ（３７Ｂ）の台座４１Ａ（４１Ｂ）を押圧し、第３アーム３９Ａ（３９Ｂ）の先端部とリンク機構の第１ローラー２１との係止が解除される位置に固定されている。トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）は、励磁されていない状態で、可動軸４５Ａ（４５Ｂ）が第２アーム３７Ａ（３７Ｂ）の台座４１Ａ（４１Ｂ）と接触することはない。図２に示すトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）は、励磁していない状態である。
【００２３】
動作点検装置５１は、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）を動作させ、動作が正常か否か点検、診断する装置であり、これを自動的に行う自動点検装置である。またこのような動作点検装置５１は、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）がリンク機構の第１ローラー２１と固渋することを予防する固渋予防装置としても機能する。
【００２４】
動作点検装置５１は、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の動作を検知するリミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）と、点検のためにトリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）を動作させる指令を出す点検指令手段５６、動作指令開始からトリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の動作完了までの時間を計時する計時手段６１、データを記憶する記憶手段６３、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の動作の良否を判断する判定手段６５を含み構成される点検制御装置５５とを備える。
【００２５】
リミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）は、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の動作を検知するための検知手段であり、第２アーム３７Ａ（３７Ｂ）がトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の可動軸４５Ａ（４５Ｂ）に押圧され、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の回動が完了したとき、第１アーム３５Ａ（３５Ｂ）が当接する位置に固定されている。リミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）は、点検制御装置５５と接続し、第１アーム３５Ａ（３５Ｂ）が当接するとリミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）は、ＯＮ信号を点検制御装置５５に送る。
【００２６】
リミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）に代え、マイクロスイッチ、又は光電スイッチなど非接触式のスイッチを用いて、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の動作を検知するようにしてもよい。既存の遮断器を改造して本遮断器１とするような場合には、取付スペースも制約されるためトリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の動作を検知する検知手段は、小型のものが好ましい。また信頼性が高く安価な検知手段であることが好ましい。
【００２７】
点検制御装置５５は、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）を定期的に動作させ、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の固渋を防止すると共に、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）が正常に動作するか否かの点検動作を制御する装置である。トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）を動作させるとは、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）を励磁し、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）を回動させ、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）とリンク機構の第１ローラー２１との係止を解除させることをいう。
【００２８】
点検インターバル設定部５７は、トリップユニット３１Ａ又はトリップユニット３１Ｂを動作させるインターバルを設定する。インターバルは、特定の時間、期間に限定されるものではないが、両方のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂを同時に動作させることはできない。このため一方のトリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）に動作指令出力中に、他方のトリップユニット３１Ｂ（３１Ａ）に動作指令を出す設定を行うことができず、点検インターバル設定部５７は、２つのトリップユニット３１Ａ、３１Ｂの動作指令が一瞬でも重なり合うようなインターバルの設定は受付けない。
【００２９】
点検起動部５９Ａ、５９Ｂは、点検インターバル設定部５７で設定された時刻になるとトリップコイル４３Ａ又はトリップコイル４３Ｂに励磁信号を送る。同時に計時手段６１に点検動作開始の信号を送る。本実施形態では、点検インターバル設定部５７と点検起動 部５９Ａ、５９Ｂとで点検指令手段５６を構成する。
【００３０】
計時手段６１は、点検起動部５９Ａ（５９Ｂ）から点検動作開始信号を受けてからリミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）から信号を受けるまでの時間、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の動作時間θＡ（θＢ）を計時し、計時終了後、このトリップユニット動作時間θＡ（θＢ）を判定手段６５及び記憶手段６３に送る。記憶手段６３は、メモリーカードなどデータ記憶領域にトリップユニット動作時間θＡ（θＢ）を日時と関連付けて保存する。
【００３１】
判定手段６５は、閾値設定部６７と判定部６９とを備え、判定部６９は、計時手段６１からトリップユニット動作時間θＡ（θＢ）を受け取ると、閾値設定部６７で設定された設定時間θを読み出し、この設定時間θと計時手段６１から送られるトリップユニット動作時間θＡ（θＢ）とを比較する。判定部６９は、トリップユニット動作時間θＡ（θＢ）が設定時間θを超えていると判断すると警報装置に警報信号を送る。
【００３２】
閾値設定部６７で設定される設定時間θは、通常、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の正常動作時間θＡ（Ｎ）、θＢ（Ｎ）、又はトリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の動作のばらつきを考慮し、正常動作時間θＡ（Ｎ）、θＢ（Ｎ）に余裕代αを加算した時間が設定される。トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の正常動作時間とは、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の動作正常時における点検動作信号の発信からリミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）から信号を受けるまでの時間、より具体的にはトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）への励磁信号開始からリミットスイッチ５３Ａ（５３Ｂ）がＯＮとなるまでの時間である。
【００３３】
上記構成からなる点検制御装置５５は、コンピュータ、プログラマブルロジックコントローラなどを用いることで容易に実現することができる。点検制御装置５５は、遮断器本体１１側に設置しても、遮断器本体１１と離して設けてもよい。
【００３４】
次に、遮断器本体１１の基本動作について説明する。遮断器１は、投入指令が発せられると投入コイル２９を励磁させ、可動軸３０でリンク機構１９の第２ローラー２３を押圧し、リンク機構１９を伸長させる。リンク機構１９が伸長すると真空バルブの可動軸１５が押し上げられ、真空バルブ１３を閉じる。このときトリップフック３３Ａ及びトリップフック３３Ｂは、リンク機構の第１ローラー２１に係止する（図１（Ａ））。
【００３５】
一方、遮断指令が発せられると２つのトリップコイル４３Ａ、４３Ｂが同時に励磁し、可動軸４５Ａ、４５Ｂが押圧することでトリップフック３３Ａ、３３Ｂが支持軸４９を中心に反時計回りに回動し、トリップフック３３Ａ、３３Ｂとリンク機構の第１ローラー２１との係止が解除される。トリップフック３３Ａ、３３Ｂとリンク機構の第１ローラー２１との係止が解除されると、遮断ばねの放勢力でリンク機構１９に連結する真空バルブの可動軸１５が引き下げられ、真空バルブ１３が開く。
【００３６】
遮断器１は、２つのトリップユニット３１Ａ、３１Ｂが動作し、トリップフック３３Ａ及びトリップフック３３Ｂと第１ローラー２１との係止が解除されてはじめて遮断される。トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）のいずれか一方が動作し、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）と第１ローラー２１との係止が解除されても、他方のトリップフック３３Ｂ（３３Ａ）が第１ローラー２１と係止している限り遮断されない。両方のトリップユニット３１Ａ、３１Ｂが動作することなく、両方のトリップフック３３Ａ、３３Ｂが第１ローラー２１と係止しているとき、遮断されないことは言うまでもない。
【００３７】
次に、動作点検装置５１を用いたトリップユニット３１Ａ、３１Ｂの点検要領について説明する。動作点検装置５１は、２つのトリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）のうちいずれか一方が動作しても、遮断器１は、遮断されることなく投入状態を保持することができることを利用し、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の点検を行う。
【００３８】
動作点検装置５１の点検動作に先立ち、点検インターバル設定部５７にトリップユニット３１Ａ及びトリップユニット３１Ｂ各々の点検時刻、点検間隔が設定される。例えばトリップユニット３１Ａは、点検時刻が午前１０時、点検間隔２４時間、トリップユニット３１Ｂは、点検時刻が午後３時、点検間隔２４時間が入力される。設定時間θとして、トリップユニット３１Ａ及びトリップユニット３１Ｂの正常動作時間θＡ（Ｎ）＋α、θＢ（Ｎ）＋αが設定されているものとする。
【００３９】
点検制御装置５５は、時刻が午前１０時となると、点検起動部５９Ａを介してトリップコイル４３Ａに所定の時間励磁指令を送る。トリップコイル４３Ａが励磁されるとトリップフック３３Ａが反時計廻りに回動する。トリップフック３３Ａが所定の位置まで回動すると第１アーム３５Ａがリミットスイッチ５３Ａに接触し、リミットスイッチ５３ＡはＯＮとなる。計時手段６１は、点検起動部５９Ａがトリップコイル４３Ａに励磁指令を送ったときから、リミットスイッチ５３ＡがＯＮとなるまでの時間を計時する。
【００４０】
点検起動部５９Ａがトリップコイル４３Ａへ送る励磁信号の長さ、励磁指令時間は、設定時間θより長い時間である。トリップコイル４３Ａへの励磁信号が停止すると、トリップフック３３Ａは、引張りばね４７Ａにより時計廻りに回動し、第１ローラー２１と係止する。
【００４１】
点検制御装置５５は、励磁指令時間が終了すると、計時手段６１から送られるトリップユニット動作時間θＡを記憶手段６３に記憶すると共に、判定部６９を介してトリップユニット動作時間θＡと設定時間θとを比較し、トリップユニット動作時間θＡが設定時間θを超えたとき、警報出力を発する。
【００４２】
トリップユニット３１Ａの動作が不調、例えばトリップフック３３Ａが第１ローラー２１に固渋し、トリップコイル４３Ａに送られる励磁指令時間が終了しても、リミットスイッチ５３ＡがＯＮとならず、トリップユニット３１Ａの動作時間θＡを計時できないときもある。このときには、計時手段６１は、励磁指令時間をトリップユニット３１Ａの動作時間θＡとして、判定部６９に送る。励磁指令時間は、設定時間θよりも長い時間が設定されているので、判定部６９は励磁指令時間が送られると警報出力を発する。これによりトリップユニット３１Ａの異常が分かる。
【００４３】
点検制御装置５５は、午後３時になるとトリップユニット３１Ａと同様の要領でトリップユニット３１Ｂの動作を点検する。翌日以降も同じ要領でトリップユニット３１Ａ及びトリップユニット３１Ｂの動作を点検する。
【００４４】
トリップユニット３１Ａ又はトリップユニット３１Ｂの動作点検中に遮断器１に対して遮断指令が発せられる場合も想定される。遮断指令の場合は２つのトリップコイル４３Ａ及びトリップコイル４３Ｂに同時に励磁信号が送られるので、動作点検中であっても遮断器１は当然に遮断される。
【００４５】
以上のように本遮断器１は、遮断器本体１１を投入した状態で定期的にトリップユニット３１Ａ又はトリップユニット３１Ｂを動作させ、トリップユニット３１Ａ又はトリップユニット３１Ｂの動作を点検することができるので、このとき異常が発見されれば必要な措置を講じることも可能であり、信頼性の高い遮断器１とすることができる。また定期的にトリップユニット３１Ａ又はトリップユニット３１Ｂを動作させるため、トリップフック３３Ａと第１ローラー２１との固渋、トリップフック３３Ｂと第１ローラー２１との固渋を防止することができる。
【００４６】
上記実施形態では、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）及びトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の動作を個別に点検するのではなく、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）全体としての動作を点検している。これはトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の動作不良は発生し難く、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の動作不良の大半は、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）の動作不良に起因するためである。このようにすることで少ない数のリミットスイッチ、簡便な回路構成で、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）の動作を点検することができる。もちろんトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の動作を検知するリミットスイッチ、又はセンサーを設け、トリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）全体の動作と、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の動作とを同時に点検するようにしてもよい。これによりトリップフック３３Ａ（３３Ｂ）及びトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）の動作を個別に診断することができる。
【００４７】
図４は、他のトリップユニット７１の概略構成を示す図である。図１から図３に示すトリップユニット３１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
トリップユニット７１は、トリップユニット３１と同様に、同一構造からなる２組のトリップユニット７１Ａ、トリップユニット７１Ｂで構成され、トリップユニット７１Ａ、トリップユニット７１Ｂが同時に動作したときのみ遮断器１が遮断され、投入状態の遮断器１においてトリップユニット７１Ａ又はトリップユニット７１Ｂの少なくともいずれか一方が動作しないときには、遮断器１は投入状態が保持され、遮断しない点など基本的な機能、動作はトリップユニット３１と同じである。
【００４９】
一方で、トリップユニット３１では、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）が直接トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）を押圧し、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）とリンク機構の第１ローラー２１との係止を解除するが、トリップユニット７１Ａ（７１Ｂ）は、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）が押圧するレバー７３Ａ（７３Ｂ）と、リンク機構の第１ローラー２１と係止するトリップフック３４Ａ（３４Ｂ）とが分離している点が異なる。
【００５０】
レバー７３Ａ（７３Ｂ）は、上方の一部が切り取られアーム部７５Ａ（７５Ｂ）が形成された矩形板状体であり、中央部に連結軸７７Ａ（７７Ｂ）が挿通する貫通孔（図示省略）が設けられている。トリップフック３４Ａ（３４Ｂ）は、中央部から上方にかけて一部が三角形に切り取られ、さらに中央部から下方にかけて一部が三角形に切り取られた矩形板状体であり、中央部に連結軸７７Ａ（７７Ｂ）が挿通する貫通孔（図示省略）が設けられている。
【００５１】
連結軸７７Ａ（７７Ｂ）は、レバー７３Ａ（７３Ｂ）とトリップフック３４Ａ（３４Ｂ）とを連結する部材であり、レバー７３Ａ（７３Ｂ）とトリップフック３４Ａ（３４Ｂ）の中心を連結軸７７Ａ（７７Ｂ）が貫通し、レバー７３Ａ（７３Ｂ）及びトリップフック３４Ａ（３４Ｂ）は連結軸７７Ａ（７７Ｂ）に固着され、レバー７３Ａ（７３Ｂ）とトリップフック３４Ａ（３４Ｂ）と連結軸７７Ａ（７７Ｂ）とは一体的に回動する。
【００５２】
レバー７３Ａ及びトリップフック３４Ａと、レバー７３Ｂ及びトリップフック３４Ｂとは、トリップフック３４Ａとトリップフック３４Ｂが中央部に並ぶように左右対称に配置されている。連結軸７７Ａ（７７Ｂ）は、レバー７３Ａ（７３Ｂ）を挟むように設けられたベアリング７９Ａ（７９Ｂ）で回動自在に支持されている。このためレバー７３Ａとトリップフック３４Ａと連結軸７７Ａ、レバー７３Ｂとトリップフック３４Ｂと連結軸７７Ｂは、互いに独立して回動することができる。
【００５３】
トリップフック３４Ａ及びトリップフック３４Ｂは、先端部をリンク機構の第１ローラー２１に係止し、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）は、レバー７３Ａ（７３Ｂ）のアーム部７５Ａ（７５Ｂ）を押圧可能に配置されている。トリップコイル４３Ａを励磁すると、可動軸４５Ａがレバー７３Ａのアーム部７５Ａを押圧し、レバー７３Ａ及びトリップフック３４Ａが一体的に時計回りに回動し、トリップフック３４Ａとリンク機構の第１ローラー２１との係止が解除される。このときトリップフック３４Ｂは、リンク機構の第１ローラー２１に係止したままである。トリップコイル４３Ｂを励磁した場合も同様である。
【００５４】
図５は、他のトリップユニット８１の概略構成を示す図である。図１から図３に示すトリップユニット３１、図４に示すトリップユニット７１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
トリップユニット８１は、トリップユニット３１、トリップユニット７１と同様に、同一構造からなる２組のトリップユニット８１Ａ、トリップユニット８１Ｂで構成され、トリップユニット８１Ａ、トリップユニット８１Ｂが同時に動作したときのみ遮断器１が遮断され、投入状態の遮断器１においてトリップユニット８１Ａ又はトリップユニット８１Ｂの少なくともいずれか一方が動作しないときには、遮断器１は投入状態が保持され、遮断しない点など基本的な機能、動作はトリップユニット３１、トリップユニット７１と同じである。
【００５６】
トリップユニット８１は、トリップユニット７１と類似の形態からなり、トリップユニット７１と同様に、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）が押圧するレバー７３Ａ（７３Ｂ）と、リンク機構の第１ローラー２１と係止するトリップフック３４Ａ（３４Ｂ）とが分離している。トリップユニット７１では、レバー７３Ａ及びトリップフック３４Ａと、レバー７３Ｂ及びトリップフック３４Ｂとが左右対称に配置されているが、トリップユニット８１では、レバー７３Ａとレバー７３Ｂとが並ぶように配置されている。
【００５７】
レバー７３Ａとトリップフック３４Ａは、連結軸８３に挿通、固着され、レバー７３Ａとトリップフック３４Ａと連結軸８３は一体的に回動する。連結軸８３は中心部が貫通したスリーブ状の軸である。レバー７３Ｂとトリップフック３４Ｂも、連結軸８５に挿通、固着され、レバー７３Ｂとトリップフック３４Ｂと連結軸８５とは一体的に回動する。
【００５８】
レバー７３Ａ、レバー７３Ｂ、トリップフック３４Ａ、トリップフック３４Ｂは次のように組み立てられる。レバー７３Ａ及びトリップフック３４Ａが固着された連結軸８３の中心に連結軸８５が挿通され、レバー７３Ａ及びトリップフック３４Ａの外側にレバー７３Ｂ及びトリップフック３４Ｂが配置され、レバー７３Ｂ及びトリップフック３４Ｂが連結軸８５に固着される。連結軸８５は、両端部がベアリング（図示省略）で回動自在に支持されている。連結軸８５は、連結軸８３に隙間なく挿通され、連結軸８３に対して回動自在であり、連結軸８３と連結軸８５とは互いに独立して回動することができる。
【００５９】
トリップフック３４Ａ及びトリップフック３４Ｂは、先端部をリンク機構の第１ローラー２１に係止し、トリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）は、レバー７３Ａ（７３Ｂ）のアーム部７５Ａ（７５Ｂ）を押圧可能に配置されている。トリップコイル４３Ａを励磁すると、可動軸４５Ａがレバー７３Ａのアーム部７５Ａを押圧し、レバー７３Ａ及びトリップフック３４Ａが一体的に時計回りに回動し、トリップフック３４Ａとリンク機構の第１ローラー２１との係止が解除される。このときトリップフック３４Ｂは、リンク機構の第１ローラー２１に係止したままである。トリップコイル４３Ｂを励磁した場合も同様である。
【００６０】
上記のようにトリップユニット３１と、トリップユニット７１及びトリップユニット８１の機能は同一であるが、構成部材、配置が異なるので遮断器の構造、配置等に応じて好ましいトリップユニットを選択すればよい。一方で上記実施形態に示すトリップユニットは、いずれも２つのトリップフック３３Ａ、３３Ｂ、トリップフック３４Ａ、３４Ｂが第１ローラー２１に係止するように並んで配置されているので既存の遮断器へも適用し易く、既存の遮断器を改造し、本遮断器１とする場合も、簡単な改造で済む。
【００６１】
本発明の遮断器は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の遮断器の最大の特徴は、トリップユニットを２重化し、遮断器投入状態においても、投入状態を保持したまま、いずれか一方のトリップユニットを動作可能に構成した点にある。遮断器がこの点を有していれば、種々変更してもよい。
【００６２】
例えば、上記実施形態に示す遮断器１は、トリップユニットを自動点検可能な動作診断装置５１を備えるが、動作診断装置５１を設けることなく、遮断器投入状態において、適宜、交互にトリップコイル４３Ａ（４３Ｂ）を励磁させトリップフック３３Ａ（３３Ｂ）、３４Ａ（３４Ｂ）を回動させてもよい。これによりトリップユニット３１Ａ（３１Ｂ）、７１Ａ（７１Ｂ）、８１Ａ（８１Ｂ）の動作確認、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）、３４Ａ（３４Ｂ）の固渋を防止することができる。
【００６３】
また上記実施形態では、トリップフック３３Ａ（３３Ｂ）、３４Ａ（３４Ｂ）の復帰に引張りばね４７Ａ（４７Ｂ）を使用しているが、引張りばね４７Ａ（４７Ｂ）に代え、ねじりコイルばねを使用してもよい。例えば、図２の遮断器１において、ねじりコイルばねを使用する場合には、ねじりコイルばねを支持軸４９に取付け使用することができる。また上記実施形態では、電磁操作方式の真空遮断器を示したが、本発明は、電動ばね操作方式の遮断器にも適用可能であり、ガス遮断器、油遮断器にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 遮断器
１１ 遮断器本体
１３ 真空バルブ
１７ 操作機構部
１９ リンク機構
２１ 第１ローラー
２９ 投入コイル
３１、３１Ａ、３１Ｂ トリップユニット
３３Ａ、３３Ｂ トリップフック
３４Ａ、３４Ｂ トリップフック
４３Ａ、４３Ｂ トリップコイル
５１ 動作点検装置
５３Ａ、５３Ｂ リミットスイッチ
５５ 点検制御装置
５６ 点検指令手段
６１ 計時手段
６３ 記憶手段
６５ 判定手段
７１、７１Ａ、７１Ｂ トリップユニット
８１、８１Ａ、８１Ｂ トリップユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンク機構と係止するトリップフックと、前記リンク機構と前記トリップフックとの係止を解除させるトリップコイルとを含むトリップユニットを備え、遮断指令により前記トリップユニットが動作し、前記リンク機構と前記トリップフックとの係止を解除し、遮断ばねを放勢させ電路を遮断する操作機構部を有する遮断器において、
互いに独立して動作可能な前記トリップユニットを２組設け、
２組のトリップユニットが動作すると遮断状態となるが、２組のトリップユニットのうち少なくともいずれか一方のトリップユニットが動作しないときは投入状態が保持され、投入状態を保持したまま２組のトリップユニットのうちいずれか一方のトリップユニットを動作させることが可能なことを特徴とする遮断器。
【請求項２】
前記２組のトリップユニットのトリップフックは、前記リンク機構の同一のローラーに係止するように並設されていることを特徴とする請求項１に記載の遮断器。
【請求項３】
さらに前記２組のトリップユニットに対し、トリップユニットを交互に動作させるように指令を送る点検指令手段と、
前記トリップフックの動作完了を検知する動作検知手段と、
前記トリップユニットへの動作指令開始から前記トリップフックの動作完了までのトリップユニット動作時間を計時する計時手段と、
前記トリップユニット動作時間が予め定める閾値を超えると警報手段に信号を送る判定手段と、を含むトリップユニット動作点検装置を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の遮断器。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の遮断器において、遮断器が投入された状態で前記２組のトリップユニットを交互に動作させ、前記トリップユニットの固渋を予防することを特徴とする遮断器操作機構部の固渋予防方法。
【請求項１】
リンク機構と係止するトリップフックと、前記リンク機構と前記トリップフックとの係止を解除させるトリップコイルとを含むトリップユニットを備え、遮断指令により前記トリップユニットが動作し、前記リンク機構と前記トリップフックとの係止を解除し、遮断ばねを放勢させ電路を遮断する操作機構部を有する遮断器において、
互いに独立して動作可能な前記トリップユニットを２組設け、
２組のトリップユニットが動作すると遮断状態となるが、２組のトリップユニットのうち少なくともいずれか一方のトリップユニットが動作しないときは投入状態が保持され、投入状態を保持したまま２組のトリップユニットのうちいずれか一方のトリップユニットを動作させることが可能なことを特徴とする遮断器。
【請求項２】
前記２組のトリップユニットのトリップフックは、前記リンク機構の同一のローラーに係止するように並設されていることを特徴とする請求項１に記載の遮断器。
【請求項３】
さらに前記２組のトリップユニットに対し、トリップユニットを交互に動作させるように指令を送る点検指令手段と、
前記トリップフックの動作完了を検知する動作検知手段と、
前記トリップユニットへの動作指令開始から前記トリップフックの動作完了までのトリップユニット動作時間を計時する計時手段と、
前記トリップユニット動作時間が予め定める閾値を超えると警報手段に信号を送る判定手段と、を含むトリップユニット動作点検装置を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の遮断器。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の遮断器において、遮断器が投入された状態で前記２組のトリップユニットを交互に動作させ、前記トリップユニットの固渋を予防することを特徴とする遮断器操作機構部の固渋予防方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１１４８８４（Ｐ２０１３−１１４８８４Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５９７５３（Ｐ２０１１−２５９７５３）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]