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公開番号2024072128
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-27
出願番号2022182811
出願日2022-11-15
発明の名称開閉装置操作機構及び開閉装置
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人サクラ国際特許事務所
主分類H01H 33/42 20060101AFI20240520BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ソレノイドのプランジャの初期位置を安定的に保持し、動作特性を安定にすることのできる開閉装置操作機構及び開閉装置を提供する。
【解決手段】遮断器の遮断状態と投入状態との間で相互に移行する往復駆動の開始を電磁ソレノイドの励磁により行う開閉装置操作機構であって、電磁ソレノイドの吸着用電磁コイルと、吸着用電磁コイルに流れる励磁電流により磁化制御される固定子と、磁化制御される固定子の磁気的引力を受けてその同軸上を移動し得るよう配設された可動子と、可動子を貫通して一体とされているプランジャと、吸着用電磁コイルが非励磁状態の時、可動子を初期位置に復帰させる復帰ばねと、吸着用電磁コイルが非励磁状態の時、磁力により可動子を初期位置に保持する保持機構と、を具備している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
遮断器の遮断状態と投入状態との間で相互に移行する往復駆動の開始を電磁ソレノイドの励磁により行う開閉装置操作機構であって、
前記電磁ソレノイドの吸着用電磁コイルと、
前記吸着用電磁コイルに流れる励磁電流により磁化制御される固定子と、
磁化制御される前記固定子の磁気的引力を受けてその同軸上を移動し得るよう配設された可動子と、
前記可動子を貫通して一体とされているプランジャと、
前記吸着用電磁コイルが非励磁状態の時、前記可動子を初期位置に復帰させる復帰ばねと、
前記吸着用電磁コイルが非励磁状態の時、磁力により前記可動子を前記初期位置に保持する保持機構と、
を具備したことを特徴とする開閉装置操作機構。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記保持機構が、
前記プランジャの、駆動方向とは反対側に配置された、磁性体である保持部と、
前記初期位置において、前記保持部を磁力により保持する永久磁石と、
励磁電流により前記永久磁石の磁力を打ち消す磁界を発生させる永久磁石用電磁コイルと、
を具備したことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置操作機構。
【請求項３】
前記保持機構が、
前記永久磁石用電磁コイルによる磁束の通り道となる磁性体の保持機構用固定子と、
前記保持機構用固定子と前記固定子との間に配設された非磁性体の固定部と、
を具備したことを特徴とする請求項２に記載の開閉装置操作機構。
【請求項４】
前記初期位置において、前記保持部と前記永久磁石との間に空隙が形成される、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の開閉装置操作機構。
【請求項５】
前記永久磁石と、前記永久磁石用電磁コイルと、前記保持機構用固定子と、前記固定部とを一体構造とした保持機構ケースが、前記固定子に対して着脱可能とされている、
ことを特徴とする請求項３に記載の開閉装置操作機構。
【請求項６】
前記プランジャが、前記保持部を貫通し、駆動方向と反対側に突出する突出部を有し、
前記永久磁石は、前記突出部が貫通可能な貫通孔を有し、
前記保持機構用固定子は、前記突出部が摺動可能なガイド孔を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の開閉装置操作機構。
【請求項７】
前記保持機構は、前記永久磁石用電磁コイルの励磁により、前記永久磁石を着磁可能とされている
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の開閉装置操作機構。
【請求項８】
前記永久磁石と、前記永久磁石用電磁コイルと、前記保持機構用固定子と、前記固定部とを一体構造とした保持機構ケースが、前記固定子に対して着脱可能とされている、
ことを特徴とする請求項４に記載の開閉装置操作機構。
【請求項９】
前記プランジャが、前記保持部を貫通し、駆動方向と反対側に突出する突出部を有し、
前記永久磁石は、前記突出部が貫通可能な貫通孔を有し、
前記保持機構用固定子は、前記突出部が摺動可能なガイド孔を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の開閉装置操作機構。
【請求項１０】
前記保持機構は、前記永久磁石用電磁コイルの励磁により、前記永久磁石を着磁可能とされている
ことを特徴とする請求項４に記載の開閉装置操作機構。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、開閉装置操作機構及び開閉装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、開閉装置（遮断器）は電力系統を雷害等から保護し、電力系統の安定した運用を実現するため、大電力の開閉制御を行う送変電機器の一つである。開閉装置は、開路（遮断）及び閉路（投入）時のアーク放電の影響を最小限に抑えるため、高応答でかつ高速可動接点の動作が要求される。その可動接点を駆動する操作機構には、ばね操作力を用いたばね操作機構、および、油圧力を用いた油圧操作機構が広く適用されている。
【０００３】
電力系統の安定化を維持するためには、操作機構の動作特性を安定に保つことが非常に重要である。特に、浮体式洋上変電所では、継続的に振動が発生しており、特に悪天時では、大きな揺れが発生する場合があり、このような振動が大きい場所であっても安定的に動作することが求められる。
【０００４】
このような開閉装置の操作機構の従来例としては、例えば特許文献１に記載された技術がある。このばね操作機構では、遮断ばねの力は出力レバーを介して、ラッチ、引き外しリンク機構等で構成される保持機構により保持されている。そのような構成のばね操作機構の遮断動作は、ソレノイドにトリップ電流が流されるとソレノイドのプランジャが引き外しリンクを動作させ、出力レバーとラッチの係合が外れ、出力レバーが回転し遮断ばね力が解放されることにより行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第３４９７８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例では、遮断動作開始時に、ソレノイドにトリップ電流を流して、プランジャを動作させている。しかしながら、プランジャの初期位置により、プランジャが引き外しリンクに衝突した際の、荷重や速度などの動作特性は異なってしまう。そのため、プランジャの初期位置が安定していないと、開極時間の増大による遮断性能の低下、または、遮断ばねが解放されず遮断動作が起こらない可能性がある。
【０００７】
一般的に、プランジャは復帰ばねなどで定められた初期位置に保持されているが、浮体式洋上変電所などの過大な振動が発生する場所では、復帰ばねの荷重よりも大きな慣性力がプランジャに働き、初期位置を保持できない可能性がある。
【０００８】
また、プランジャを初期位置へ保持するために復帰ばねを強化する方法もあるが、復帰ばねを強化した場合、十分な駆動力や速度を達成するためには、コイル電流を上げるか、ソレノイドを大型化する必要がある。
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、浮体式洋上変電所などの過大な振動が発生する場所においても、ソレノイドのプランジャの初期位置を安定的に保持し、動作特性を安定にすることのできる開閉装置操作機構及び開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、実施形態に係る開閉装置操作機構は、遮断器の遮断状態と投入状態との間で相互に移行する往復駆動の開始を電磁ソレノイドの励磁により行う開閉装置操作機構であって、前記電磁ソレノイドの吸着用電磁コイルと、前記吸着用電磁コイルに流れる励磁電流により磁化制御される固定子と、磁化制御される前記固定子の磁気的引力を受けてその同軸上を移動し得るよう配設された可動子と、前記可動子を貫通して一体とされているプランジャと、前記吸着用電磁コイルが非励磁状態の時、前記可動子を初期位置に復帰させる復帰ばねと、前記吸着用電磁コイルが非励磁状態の時、磁力により前記可動子を前記初期位置に保持する保持機構と、を具備したことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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