專(zhuān)利名稱(chēng)：電磁操作裝置和電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置及電磁鐵控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁操作裝置和電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置及電磁鐵控制裝置，尤其是涉及利用電磁力操作斷路器等開(kāi)關(guān)的電磁操作裝置和電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置及控制作為用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)源的電磁鐵的驅(qū)動(dòng)的電磁鐵控制裝置。
背景技術(shù)：
在操作斷路器等開(kāi)關(guān)時(shí)，可以利用由電磁鐵產(chǎn)生的電磁力進(jìn)行操作(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)日本特開(kāi)2002-217026號(hào)公報(bào)第2頁(yè)-第4頁(yè)，圖1-圖3)。
另一方面，在驅(qū)動(dòng)電磁鐵時(shí)，試驗(yàn)了設(shè)置儲(chǔ)存用于激勵(lì)電磁鐵的線(xiàn)圈的電能的電容器，響應(yīng)對(duì)開(kāi)關(guān)的閉合指令或斷開(kāi)指令、控制由電容器供給電磁鐵線(xiàn)圈的電流的導(dǎo)通方向的控制線(xiàn)路板以使電磁鐵穩(wěn)定地工作。在這種情況下，通過(guò)將電磁操作裝置和開(kāi)關(guān)予以組合可構(gòu)成電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置。
例如，將電磁操作裝置和磁鎖閂式電磁操作型斷路器組合、構(gòu)成電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置時(shí)，可以使用微機(jī)、邏輯IC(CPLD/FPGA)或機(jī)械繼電器等構(gòu)成，可以構(gòu)成閉合指令、斷開(kāi)指令所要求的電流為數(shù)十毫安左右的小功率開(kāi)關(guān)裝置。
與斷路器等相鄰設(shè)置電磁操作裝置時(shí)，采用將電磁鐵、電容器、控制線(xiàn)路板等都裝于外殼內(nèi)，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)將電磁鐵和開(kāi)關(guān)連接起來(lái)的結(jié)構(gòu)。然而，在電磁鐵、電容器及控制線(xiàn)路板裝于殼體(外殼)內(nèi)時(shí)，由于不得不在外殼內(nèi)部的狹窄空間里進(jìn)行作業(yè)，因此，在布置構(gòu)成部件時(shí)必須考慮安裝作業(yè)、檢修保養(yǎng)作業(yè)等。
另外，就電磁鐵而言，為了降低成本，試圖利用由JIS標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的鋼管作為旁軛。但是，在斷路器等開(kāi)關(guān)和電磁鐵共同設(shè)置在外殼內(nèi)時(shí)，雖然通常的結(jié)構(gòu)是將電磁鐵裝在外殼內(nèi)比開(kāi)關(guān)更靠殼體的前面一邊；但由于外殼的深度尺寸比寬度尺寸小，為了減小所占空間，最好將電磁鐵的斷面形狀做成長(zhǎng)方形。因而，所采用的結(jié)構(gòu)是將薄鋼板疊層構(gòu)成旁軛的同時(shí)，采用四方形的斷面構(gòu)成活動(dòng)鐵芯，固定鐵芯和線(xiàn)圈。但是，為了以四方形斷面構(gòu)成活動(dòng)鐵芯等，就應(yīng)當(dāng)使標(biāo)準(zhǔn)尺寸的圓形鋼管形成四方形，因而在增加加工工時(shí)和組裝工時(shí)的同時(shí)，在以薄鋼板疊層構(gòu)成旁軛時(shí)，不得不增多零部件數(shù)量而提高成本。
另外，在使用控制線(xiàn)路板控制電磁鐵時(shí)，必須根據(jù)閉合指令或斷開(kāi)指令來(lái)控制對(duì)電磁鐵線(xiàn)圈的通電方向的同時(shí)，為了將控制線(xiàn)路板設(shè)置在電磁操作裝置上，就必須使實(shí)裝在控制線(xiàn)路板上的電子零部件、機(jī)械零部件小型化。進(jìn)而，在構(gòu)成上述電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置時(shí)，由于閉合指令、斷開(kāi)指令所要求的電流為數(shù)十毫安左右，作為將斷開(kāi)指令或閉合指令輸出給斷路器的繼電器，可以采用近年來(lái)流行的數(shù)字式繼電器。
但是，作為對(duì)斷路器輸出斷開(kāi)指令的繼電器，還存在大量老型號(hào)的模擬式繼電器，在裝有模擬式繼電器的配電盤(pán)上使用電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置時(shí)，則不能形成必須數(shù)安培左右電流的斷路指令的路徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種電磁操作裝置，它具有可提高操作性能的布置、結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的目的之二在于提供一種電磁鐵操作裝置，它既可以減少制作所需的工時(shí)，也可以構(gòu)成深度尺寸比寬度尺寸小的電磁鐵。
本發(fā)明的目的之三在于提供一種電磁鐵控制裝置，它可以使用于根據(jù)閉合指令和斷開(kāi)指令控制對(duì)電磁鐵線(xiàn)圈的通電方向的控制裝置小型化。
本發(fā)明的目的之四在于提供一種電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置，它可以應(yīng)用于數(shù)字式繼電器和模擬式繼電器兩者。
為了實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)發(fā)明目的，本發(fā)明的電磁操作裝置的特征是通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)將與電磁鐵的活動(dòng)鐵芯連接的軸連接到開(kāi)關(guān)裝置，在構(gòu)成用于將與電磁鐵產(chǎn)生的電磁力一起產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞給開(kāi)關(guān)裝置的電磁操作裝置時(shí)，以電磁鐵為中心，分別獨(dú)立地配置儲(chǔ)存用于對(duì)電磁鐵線(xiàn)圈進(jìn)行勵(lì)磁的電能的電容器，和響應(yīng)對(duì)開(kāi)關(guān)裝置的閉合指令或斷開(kāi)指令、控制從電容器供給電磁線(xiàn)圈的電流的通電方向的控制線(xiàn)路板。
另外，為了實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)發(fā)明目的，本發(fā)明的電磁操作裝置的特征是其結(jié)構(gòu)為，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)將與電磁鐵的活動(dòng)鐵芯連接的軸連接到開(kāi)關(guān)裝置，在構(gòu)成用于將與電磁鐵產(chǎn)生的電磁力一起產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞給開(kāi)關(guān)裝置的電磁操作裝置時(shí)，使用活動(dòng)鐵芯、固定鐵芯、線(xiàn)圈和鐵制蓋板構(gòu)成上述電磁鐵，用外形為長(zhǎng)圓形的筒狀體構(gòu)成上述鐵制蓋板，使上述筒狀體的短徑一邊與上述開(kāi)關(guān)裝置的進(jìn)深方向相一致地配置。
另外，為了實(shí)現(xiàn)上述第三個(gè)發(fā)明目的，本發(fā)明的電磁鐵控制裝置的特征是其結(jié)構(gòu)為，作為將來(lái)自電源的電能予以?xún)?chǔ)存的電容器的電能供給電磁線(xiàn)圈的通電電路，具有在斷開(kāi)指令發(fā)生時(shí)形成用于使活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互離開(kāi)的通電電路的斷開(kāi)機(jī)構(gòu)；作為與上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的通電電路對(duì)上述電磁線(xiàn)圈的通電方向相反的通電電路，具有在閉合指令發(fā)生時(shí)形成用于使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互接觸的通電電路的閉合機(jī)構(gòu)；上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)包含響應(yīng)上述斷開(kāi)指令接入用于使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互離開(kāi)的通電電路中的切換繼電器；上述閉合機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)包含響應(yīng)上述閉合指令接入用于使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互接觸的通電電路中的切換繼電器。
再有，為了實(shí)現(xiàn)上述第四個(gè)發(fā)明目的，本發(fā)明的電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置的特征是，具有有電磁鐵和電容器及控制線(xiàn)路板電磁操作裝置，和通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)與上述電磁操作裝置連接的開(kāi)關(guān)裝置(斷路器)；并設(shè)置通過(guò)電阻將上述斷開(kāi)指令的一部分對(duì)上述電源旁路的旁路電路。


圖1是電磁操作裝置的正視圖。
圖2是電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置的側(cè)視圖。
圖3是用于說(shuō)明狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)閉合時(shí)的動(dòng)作的說(shuō)明圖。
圖4是用于說(shuō)明狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)斷開(kāi)時(shí)的動(dòng)作的說(shuō)明圖。
圖5(a)是用于說(shuō)明聯(lián)鎖桿上升前的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖5(b)是其主要部分的正視圖。
圖6(a)是用于說(shuō)明聯(lián)鎖桿上升后的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖6(b)是其主要部分的正視圖。
圖7(a)是用于說(shuō)明聯(lián)鎖桿已處于不能上升時(shí)的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖7(b)是其主要部分的正視圖。
圖8(a)是用于說(shuō)明帶有正面蓋時(shí)的手工切換操作的側(cè)視圖。
圖8(b)是其主要部分的正視圖。
圖9(a)是用于說(shuō)明卸掉正面蓋時(shí)手工接入操作的側(cè)視圖。
圖9(b)是其主要部分的正視圖。
圖9(c)是手工接入操作所使用的手柄的俯視圖。
圖10是用于說(shuō)明電磁鐵控制裝置的電路構(gòu)成的方框結(jié)構(gòu)圖。
圖11是充電電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖12是用于說(shuō)明充電結(jié)束后檢測(cè)電路的滯后特性的說(shuō)明圖。
圖13是用于說(shuō)明斷路器的CO動(dòng)作的特性圖。
圖14是用于說(shuō)明斷路器的O動(dòng)作和CO動(dòng)作的特性圖。
圖15是用于說(shuō)明電容器充電電壓和電容器充電能量的關(guān)系的特性圖。
圖16是用于說(shuō)明控制邏輯部的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖17是用于說(shuō)明閉合動(dòng)作時(shí)的控制邏輯部的動(dòng)作的定時(shí)圖。
圖18是用于說(shuō)明斷開(kāi)動(dòng)作時(shí)的控制邏輯部的動(dòng)作的定時(shí)圖。
圖19是表示電磁鐵控制裝置的其它實(shí)施例的方框結(jié)構(gòu)圖。
圖20(a)，(b)是用于說(shuō)明過(guò)電流繼電器的動(dòng)作原理的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖21是表示在電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置中配置旁路用的電阻時(shí)的實(shí)施例的方框結(jié)構(gòu)圖。
圖22是在電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置中設(shè)置中繼盒時(shí)的立體圖。
圖23是在電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置中連接了中繼盒時(shí)的線(xiàn)路結(jié)構(gòu)圖。
圖24是電磁鐵的縱剖面圖。
圖25是沿圖24所示的A-A線(xiàn)的縱剖面圖。
圖26是沿圖24所示的B-B線(xiàn)的縱剖面圖。
圖27是沿圖24所示的C-C線(xiàn)的縱剖面圖。
圖28是用于說(shuō)明鐵制蓋板的壓制方法的說(shuō)明圖。
圖29是電磁鐵的分解立體圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖1是本發(fā)明的電磁操作裝置的正視圖，圖2是包含電磁操作裝置和斷路器的電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置的側(cè)視圖。在圖1和圖2中，電磁操作裝置具有做成箱型的外殼10，外殼10在正面具有開(kāi)口12，在外殼10的正面可裝拆自如地固定有正面蓋板(圖中省略)。在該外殼10內(nèi)，以電磁鐵14為中心分別獨(dú)立地配置有電容器16和控制線(xiàn)路板18，電磁鐵14用螺栓、螺母固定在外殼底部的中央位置，電容器16和控制線(xiàn)路板18分別固定在外殼的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上。即，電容器16用螺栓、螺母固定在外殼10的左側(cè)面上，而控制線(xiàn)路板18用螺栓、螺母并經(jīng)襯墊20固定在外殼10的右側(cè)面上。
再有，在外殼10內(nèi)裝有二級(jí)插頭22、電纜24、26、28、30的同時(shí)，還裝有檢測(cè)作為開(kāi)關(guān)的真空斷路器(真空管)32狀態(tài)的狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的輔助接點(diǎn)34、顯示板36、計(jì)數(shù)器38。二級(jí)插頭22用螺栓、螺母固定在外殼10的上部，在二級(jí)插頭22上連接有電源用電纜、來(lái)自數(shù)字繼電器或模擬繼電器的信號(hào)電纜等。電纜24連接在電容器16的正極和負(fù)極上，電纜26連接在輔助接點(diǎn)34上，電纜28通過(guò)插接件40連接在控制線(xiàn)路板18上。電纜28和電纜30在安裝作業(yè)時(shí)壓接在端子43的部位。極限開(kāi)關(guān)42通過(guò)五金件44固定在外殼10的底部。該極限開(kāi)關(guān)42根據(jù)配置在外殼10中可沿鉛直方向升降自如的聯(lián)鎖桿46的位置來(lái)開(kāi)關(guān)接點(diǎn)，顯示接點(diǎn)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)的信號(hào)供給控制線(xiàn)路板18。
控制線(xiàn)路板18由二級(jí)插頭22得到供給的電能，同時(shí)由數(shù)字繼電器或模擬繼電器等接受閉合指令或斷開(kāi)指令的信號(hào)，其上還實(shí)裝有用于控制電磁鐵14的驅(qū)動(dòng)的、進(jìn)行邏輯運(yùn)算的邏輯部、用于對(duì)電容器16進(jìn)行充放電的充電電路，用于控制線(xiàn)圈(電磁鐵線(xiàn)圈)48的通電方向的繼電器及繼電器接點(diǎn)(圖中省略)。再有，在控制線(xiàn)路板18上還實(shí)裝有顯示電容器16充電結(jié)束的發(fā)光二極管50，同時(shí)，還實(shí)裝有用于通過(guò)手工操作對(duì)真空斷路器32發(fā)出閉合指令的“接入”用按鈕(按鈕開(kāi)關(guān))52，用于通過(guò)手工操作對(duì)真空斷路器32輸出斷開(kāi)指令(斷路指令)的“切斷”按鈕(按鈕開(kāi)關(guān))54。
輔助接點(diǎn)34、顯示板36、計(jì)數(shù)器38作為真空斷路器32的狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)分別配置在電磁鐵14的上部并與板56連接，而且與電磁鐵14構(gòu)成一體。電磁鐵14的結(jié)構(gòu)是具有活動(dòng)鐵芯58、固定鐵芯60、線(xiàn)圈48、軸62、兩個(gè)活動(dòng)平板64、66，永久磁鐵68、做成筒狀的鐵制蓋板70、72，鐵制的支撐板74、76，固定桿78等。線(xiàn)圈(電磁線(xiàn)圈)48裝在配置在支撐板74和支撐板76之間的線(xiàn)圈骨架48a內(nèi)，固定桿78用螺栓、螺母固定在外殼10底部的同時(shí)，固定在底座80上。
軸62配置在電磁鐵14的中央并沿鉛直方向配置。另外，軸62的結(jié)構(gòu)是其上部插入板66的通孔82內(nèi)，其下部插入支撐板76的通孔84內(nèi)并可升降和自由滑動(dòng)。在該軸62的外周面上用螺母固定著活動(dòng)鐵芯58、活動(dòng)平板64、66，在軸62的下部通過(guò)銷(xiāo)軸86連接著軸88。在軸62上雖安裝有大小兩個(gè)活動(dòng)平板(鋼板)64、66，但這是為了增加上部活動(dòng)平板64和鐵制蓋板70的相對(duì)距離以減小向鐵制蓋板70的漏磁通。進(jìn)而，在軸62的下部連接著支撐板90，在支撐板90和底座80之間裝有以軸62的軸心為中心畫(huà)圓的環(huán)狀的斷路彈簧92。該斷路彈簧92做成使其可通過(guò)支撐板90對(duì)軸62施加用于使活動(dòng)鐵芯58離開(kāi)固定鐵芯60的彈性力。另外，在活動(dòng)鐵芯58的周?chē)渲糜杏谰么盆F68，永久磁鐵68固定在安裝板74上。固定鐵芯60用螺栓固定在安裝板76上。
另外，軸88的下部通過(guò)銷(xiāo)軸94與一對(duì)杠桿96連接。杠桿96構(gòu)成為變換驅(qū)動(dòng)力的傳遞方向的連桿機(jī)構(gòu)的一個(gè)要素，并通過(guò)軸98與桿100連接；而該驅(qū)動(dòng)力與電磁鐵14產(chǎn)生的電磁力一起產(chǎn)生。桿100通過(guò)銷(xiāo)軸102與連接板104連接。另外，在杠桿96的端部固定著止動(dòng)銷(xiāo)106；該止動(dòng)銷(xiāo)106在真空斷路器32斷開(kāi)時(shí)與固定在底座80上的止動(dòng)用螺栓108接觸，以阻止杠桿96向底座80一側(cè)移動(dòng)。
連接板104可上下自由移動(dòng)(往復(fù)運(yùn)動(dòng))地插入固定在底座80上的絕緣支架110內(nèi)，在連接板104的上部一邊形成承壓彈簧壓板112。在承壓彈簧壓板112上開(kāi)有通孔，絕緣桿114的軸向的端部插入該通孔內(nèi)，在該端部通孔墊圈116固定有螺栓118。進(jìn)而，在承壓彈簧壓板112和絕緣桿114的底部之間裝有承壓彈簧120。絕緣桿114的上部通過(guò)撓性導(dǎo)體121與活動(dòng)饋線(xiàn)122連接的同時(shí)，與真空斷路器32的活動(dòng)導(dǎo)體124連接?；顒?dòng)導(dǎo)體124與活動(dòng)接點(diǎn)(圖中省略)連接，與活動(dòng)接點(diǎn)相對(duì)地配置有固定接點(diǎn)(圖中省略)。該固定接點(diǎn)與固定導(dǎo)體126連接，與活動(dòng)接點(diǎn)一起裝在絕緣筒128內(nèi)。在該絕緣筒128內(nèi)保持真空狀態(tài)。固定導(dǎo)體126與固定饋線(xiàn)129連接，固定饋線(xiàn)129固定在絕緣支架110上。上導(dǎo)體130與固定饋線(xiàn)129連接，下導(dǎo)體132與活動(dòng)饋線(xiàn)122連接，在各導(dǎo)體130、132上連接有配電電線(xiàn)等電力電纜。
因此，當(dāng)對(duì)控制線(xiàn)路板18輸入閉合指令時(shí)，由于來(lái)自控制線(xiàn)路板18的信號(hào)的作用使電磁鐵14的線(xiàn)圈(電磁線(xiàn)圈)48通電，在線(xiàn)圈48的周?chē)?，在連接活動(dòng)鐵芯58→固定鐵芯60→安裝板76→蓋板72→安裝板74→活動(dòng)鐵芯58的路徑中形成磁場(chǎng)，從而對(duì)活動(dòng)鐵芯58的底部一側(cè)的端面作用向下的吸引力，使活動(dòng)鐵芯58移動(dòng)到固定鐵芯60一側(cè)，并將活動(dòng)鐵芯58吸持在固定鐵芯60上。這時(shí)，由于由永久磁鐵68形成的磁場(chǎng)的方向也與伴隨著線(xiàn)圈48的勵(lì)磁產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向相同，從而以吸引力增強(qiáng)的狀態(tài)使活動(dòng)鐵芯58移動(dòng)到固定鐵芯60一側(cè)。
當(dāng)由電磁鐵14進(jìn)行閉合動(dòng)作(吸引動(dòng)作)時(shí)，軸62克服斷路彈簧92的彈力向下移動(dòng)，與電磁鐵14產(chǎn)生的電磁力一起產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞給杠桿96。該驅(qū)動(dòng)力經(jīng)軸98、桿100傳遞給連接板104，從而使活動(dòng)導(dǎo)體124移動(dòng)上升，活動(dòng)接點(diǎn)與固定接點(diǎn)接觸，執(zhí)行真空斷路器32的閉合動(dòng)作。在真空斷路器32的閉合動(dòng)作中，承壓彈簧120在固定接點(diǎn)與活動(dòng)接點(diǎn)接觸前雖未被壓縮，但固定接點(diǎn)和活動(dòng)接點(diǎn)一接觸則被壓縮，然后，一直被壓縮到閉合動(dòng)作結(jié)束。另一方面，斷路彈簧92在真空斷路器32的閉合動(dòng)作中一直處于被壓縮的狀態(tài)。
隨后，對(duì)控制線(xiàn)路板18輸入斷開(kāi)指令(斷路指令)，當(dāng)與斷開(kāi)指令相應(yīng)的信號(hào)由控制線(xiàn)路板18輸出到線(xiàn)圈48時(shí)，在線(xiàn)圈48中流過(guò)與閉合時(shí)方向相反的電流，在線(xiàn)圈48的周?chē)纬膳c閉合動(dòng)作時(shí)方向相反的磁場(chǎng)。這時(shí)，由線(xiàn)圈48產(chǎn)生的磁通與永久磁鐵68產(chǎn)生的磁通相互抵消，由于活動(dòng)鐵芯58的軸方向端面(下表面)的吸引力比斷路彈簧92和承壓彈簧120產(chǎn)生的彈性力更弱，活動(dòng)鐵芯58就離開(kāi)固定鐵芯60而向上移動(dòng)。當(dāng)軸62隨著活動(dòng)鐵芯58的移動(dòng)而移動(dòng)到上方時(shí)，與杠桿96向上方移動(dòng)聯(lián)動(dòng)，連接板104移動(dòng)到下方，真空斷路器32的活動(dòng)接點(diǎn)離開(kāi)固定接點(diǎn)，固定接點(diǎn)和活動(dòng)接點(diǎn)的接觸被解除，實(shí)現(xiàn)真空斷路器32的斷開(kāi)動(dòng)作(斷路動(dòng)作)。這時(shí)，當(dāng)解除電磁鐵14所保持的閉合狀態(tài)時(shí)，開(kāi)始被壓縮的承壓彈簧120伸長(zhǎng)，承壓彈簧壓板112與墊板116接觸時(shí)，則真空斷路器32的固定接點(diǎn)和活動(dòng)接點(diǎn)的接觸被解除，同時(shí)實(shí)現(xiàn)真空斷路器32的斷路動(dòng)作和電磁鐵14的斷開(kāi)(釋放)動(dòng)作。
在執(zhí)行真空斷路器32的閉合動(dòng)作或斷開(kāi)動(dòng)作(斷路動(dòng)作)的過(guò)程中，真空斷路器32的閉合或斷開(kāi)狀態(tài)由輔助接點(diǎn)34、顯示板36、計(jì)數(shù)器38進(jìn)行檢測(cè)。
具體的如圖2所示，在與活動(dòng)鐵芯58連接的軸62的上部連接著桿134。在該桿134的上部形成通孔(圖中省略)，在該通孔內(nèi)插入銷(xiāo)軸136。銷(xiāo)軸136插入杠桿138、140的長(zhǎng)孔中，桿134通過(guò)銷(xiāo)軸136與杠桿138和杠桿140連接。杠桿138經(jīng)軸142與軸助接點(diǎn)34連接。該輔助接點(diǎn)34具有a接點(diǎn)和b接點(diǎn)，并做成使各接點(diǎn)的開(kāi)閉與軸62的上下移動(dòng)相一致。即，輔助接點(diǎn)34的構(gòu)造為軸142在一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)a接點(diǎn)進(jìn)入，在反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)b接點(diǎn)進(jìn)入。這時(shí)，在杠桿138上形成長(zhǎng)孔，由于銷(xiāo)軸136插入該長(zhǎng)孔中，因而與軸62的上下移動(dòng)相一致可使軸142旋轉(zhuǎn)，從而與軸142的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作吻合可使a接點(diǎn)和b接點(diǎn)交替進(jìn)入。
杠桿140經(jīng)銷(xiāo)軸144與固定板146連接，固定板146的底部固定在板56上。該杠桿140的構(gòu)成為與軸62的上下移動(dòng)相吻合能以銷(xiāo)軸144為中心旋轉(zhuǎn)。另外，杠桿140的前端與顯示板36做成一體，在顯示板36的前面一側(cè)的上部標(biāo)有“接入”的文字，而在其下部標(biāo)有“切斷”的文字。當(dāng)顯示板36處于圖2所示的位置時(shí)，做成使“切斷”的文字可由外殼10的正面一側(cè)看見(jiàn)；而當(dāng)顯示板36處于從圖2所示的位置移動(dòng)到上方時(shí)，“接入”的文字可由外殼10的正面一側(cè)看見(jiàn)。即，其結(jié)構(gòu)為與軸62的上下移動(dòng)相吻合，可由外殼10的正面一側(cè)看見(jiàn)“接入”或“切斷”的文字。
另外，在顯示板36上配置有彈簧148，彈簧148的一端與杠桿140的軸向端部連接，其另一端與計(jì)數(shù)器38的計(jì)數(shù)器杠桿150連接。彈簧148隨著杠桿140的旋轉(zhuǎn)相應(yīng)伸縮，并使計(jì)數(shù)器杠桿150以銷(xiāo)軸152為中心旋轉(zhuǎn)(在約45。的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn))，計(jì)數(shù)器杠桿150每旋轉(zhuǎn)一次，就對(duì)真空斷路器32的開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數(shù)進(jìn)行機(jī)械地計(jì)數(shù)。
下面，對(duì)狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的具體動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。首先，當(dāng)進(jìn)行真空斷路32的閉合動(dòng)作時(shí)，如圖3所示，軸62移動(dòng)到下方，與軸62的移動(dòng)相一致，杠桿138以軸142為中心繞順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，由于杠桿138的旋轉(zhuǎn)，輔助接點(diǎn)34的b接點(diǎn)斷開(kāi)，然后a接點(diǎn)接通。這時(shí)，顯示板36由于杠桿140以銷(xiāo)軸144為中心在反時(shí)間方向旋轉(zhuǎn)，如圖4所示，則移動(dòng)到“接入”的文字可從正面一側(cè)看到的位置。進(jìn)而，彈簧148被壓縮，計(jì)數(shù)器杠桿150以銷(xiāo)軸152為中心旋轉(zhuǎn)約45°。由此，計(jì)數(shù)器38對(duì)真空斷路器32完成一次閉合動(dòng)作進(jìn)行計(jì)數(shù)。
隨后，當(dāng)真空斷路器32開(kāi)始斷路動(dòng)作時(shí)，軸62從圖4所示位置移動(dòng)到上方。與該軸62的移動(dòng)上升聯(lián)動(dòng)，杠桿138以軸142為中心繞反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，輔助接點(diǎn)34的軸142旋轉(zhuǎn)，輔助接點(diǎn)34的a接點(diǎn)斷開(kāi)，然后b接點(diǎn)接通。進(jìn)而，與軸62的移動(dòng)上升聯(lián)動(dòng)，杠桿140以銷(xiāo)軸144為中心繞順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，如圖4所示，顯示板36移動(dòng)到可從正面看到“切斷”的文字的位置。這時(shí)，隨著杠桿140的旋轉(zhuǎn)，彈簧148伸長(zhǎng)，計(jì)數(shù)器杠桿150以銷(xiāo)軸152為中心旋轉(zhuǎn)約45°。另外，彈簧148的安裝最好以可從正面見(jiàn)到顯示板36的“接入”的文字的狀態(tài)使其處于有些松馳的狀態(tài)。
這樣，每當(dāng)真空斷路器32進(jìn)行閉合動(dòng)作或斷開(kāi)動(dòng)作(斷路動(dòng)作)時(shí)，都可以利用輔助接點(diǎn)34、顯示板36、計(jì)數(shù)器38檢測(cè)真空斷路器32的閉合或斷開(kāi)狀態(tài)。
另一方面，在底座80的兩側(cè)連接有4個(gè)車(chē)輪154，使其可在安裝臺(tái)156上移動(dòng)。即，包含裝有電磁鐵14的外殼10和裝有真空斷路器32的絕緣支架110的電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置可在固定于底座80上的狀態(tài)下通過(guò)車(chē)輪154的移動(dòng)由外殼10的正面取出。
但是，在本實(shí)施例中，真空斷路器32在顯示板的“切斷”位置處于斷路狀態(tài)，以聯(lián)鎖桿46提升為條件，由于可將真空斷路器32取出(拉出)，如圖5所示，在安裝臺(tái)156上固定著規(guī)定運(yùn)行位置158和斷路位置160的卡板162的同時(shí)，聯(lián)鎖柄164固定在聯(lián)鎖桿46的上部側(cè)面，聯(lián)鎖柄164插入安裝在外殼10的底面的安裝部件165的操作用孔168中。另外，鎖銷(xiāo)170固定在聯(lián)鎖桿46的底部側(cè)面，聯(lián)鎖桿46的結(jié)構(gòu)為當(dāng)聯(lián)鎖柄164位于下方時(shí)，聯(lián)鎖桿46的底部插入規(guī)定運(yùn)行位置158和斷開(kāi)位置160的凹部?jī)?nèi)，由于與卡板162的接觸，真空斷路器32不能拉出。
即，真空斷路器32在“切斷”的位置處于斷路狀態(tài)，而聯(lián)鎖桿46未提升時(shí)，真空斷路器32不可能取出(拉出)。
這時(shí)，作為聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)的極限開(kāi)關(guān)42處于接通狀態(tài)，作為輸入控制線(xiàn)路板18的閉合指令的信號(hào)處于不會(huì)被極限開(kāi)關(guān)42斷開(kāi)的狀態(tài)。
隨后，當(dāng)斷路器32處于斷路狀態(tài)，并操作聯(lián)鎖柄164使其移動(dòng)到上方時(shí)，如圖6所示，伴隨著聯(lián)鎖柄164的上升移動(dòng)，聯(lián)鎖桿46移動(dòng)到上方，則可將真空斷路器32拉出。
即，電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置做成可將其拉出到前面并移動(dòng)到斷開(kāi)位置160。但是，這時(shí)，隨著聯(lián)鎖桿46的移動(dòng)上升，極限開(kāi)關(guān)42變成斷開(kāi)，對(duì)控制線(xiàn)路板18的閉合指令的輸入被強(qiáng)制性地?cái)嚅_(kāi)，從而不可能對(duì)真空斷路器32實(shí)現(xiàn)閉合動(dòng)作。
另一方面，當(dāng)斷路器32在“接入”的位置、處于閉合狀態(tài)時(shí)，如圖7所示，止動(dòng)銷(xiāo)106和鎖銷(xiāo)170接觸，從而使其阻止了聯(lián)鎖桿46的上升移動(dòng)。即，即使操作聯(lián)鎖柄164，由于止動(dòng)銷(xiāo)106和鎖銷(xiāo)170接觸，從而阻止了聯(lián)鎖桿46的上升移動(dòng)，使真空斷路器32不能拉出。
另外，在本實(shí)施例中，為了在外殼10上即使裝有正面蓋板166的狀態(tài)下也能通過(guò)手工操作實(shí)現(xiàn)對(duì)真空斷路器32的斷路操作，如圖8所示，在底座80上由正面蓋板166卸下的位置，形成用于插入斷路用手柄172的槽174。由于使用手柄172的斷開(kāi)操作需要操作速度，因而做成使其可用于必須斷開(kāi)操作的所有情況。即，手柄172不管有無(wú)正面蓋板166都可以經(jīng)常插入槽174中；當(dāng)真空斷路器32處于閉合狀態(tài)時(shí)，手柄172的前端插入槽174內(nèi)，手柄172的前端與止動(dòng)銷(xiāo)106的下側(cè)接觸，以槽174的底部為支點(diǎn)向下方推壓手柄172時(shí)，杠桿96以軸98為中心繞反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，從而可以對(duì)斷路器32實(shí)現(xiàn)斷開(kāi)操作。這時(shí)，僅僅在開(kāi)始由手柄172施加一個(gè)超過(guò)永久磁鐵68支承力的力，然后便可由斷路彈簧92和承壓彈簧120的彈力使斷路器32完成斷開(kāi)動(dòng)作。
另一方面，由手工操作對(duì)真空斷路器32進(jìn)行閉合操作時(shí)，為了做成僅能在卸下正面蓋板166時(shí)實(shí)現(xiàn)，在本實(shí)施例中，在底座80上緊臨槽174形成閉合用手柄176的前端可插入的槽178。
使用閉合用手柄176的閉合操作由于不需要操作速度，其結(jié)構(gòu)做成僅在工廠中進(jìn)行組裝(或拆卸)作業(yè)時(shí)，在進(jìn)行保養(yǎng)、檢修(定期檢修)時(shí)，僅在將斷路器32從配電盤(pán)中取出時(shí)才能閉合，因而僅僅在卸下正面蓋板166時(shí)才使槽178露出。在通過(guò)使用手柄176的手工操作使真空斷路器32完成閉合動(dòng)作時(shí)，在卸下正面蓋板166之后再將閉合用手柄176的前端插入底座80的槽178中。這時(shí)，將手柄176插入槽178中，從而使手柄176的前端與止動(dòng)銷(xiāo)106的上部接觸。
其后，手柄176的前端插入杠桿96的外側(cè)并與止動(dòng)銷(xiāo)106的上部接觸，在這種狀態(tài)下，當(dāng)以槽178的上部一側(cè)為支點(diǎn)使手柄176移動(dòng)到上方時(shí)，杠桿96以軸98為中心繞順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，進(jìn)行斷路器32的閉合動(dòng)作。
在本實(shí)施例中，為了使利用手工操作的閉合動(dòng)作做成必須卸下正面蓋板，同時(shí)，利用手工操作的斷開(kāi)動(dòng)作則做成無(wú)需卸下正面蓋板166也能完成，在底座80上卸下正面蓋板166的區(qū)域并面向止動(dòng)銷(xiāo)106的區(qū)域形成可插入斷開(kāi)操作用手柄172的槽174，在底座80上裝著正面蓋板166的區(qū)域內(nèi)并面向止動(dòng)銷(xiāo)106的區(qū)域形成可插入閉合操作用手柄176的槽178。
在進(jìn)行電磁操作裝置的組裝時(shí)，將電磁鐵14、電容器16、控制線(xiàn)路板18、二級(jí)插頭22、電纜24-28等從底座80上的外殼10的正面一邊送入外殼10內(nèi)，將電磁鐵14固定在外殼10的大致中央位置，將電容器16和控制線(xiàn)路板18分別固定在外殼10的側(cè)面。這時(shí)，由于輔助接點(diǎn)34、顯示板36、計(jì)數(shù)器38通過(guò)板58與電磁鐵14形成一體，因而在固定電磁鐵14時(shí)，將它們配置在電磁鐵14的上部。另外，電纜24-28由于與二級(jí)插頭22，插接件40，極限開(kāi)關(guān)42連成一體，因而二級(jí)插頭22在與電纜28等連接的狀態(tài)下固定在外殼10的上部。而且，當(dāng)電纜28的各部分定位在外殼10上時(shí)，電纜24的前端與電容器16連接，電纜28的前端所帶的插接件40與控制線(xiàn)路板18連接。然后，將線(xiàn)圈48的引出線(xiàn)30和電纜28的一部分壓接在一起。此后，當(dāng)軸88通過(guò)銷(xiāo)軸94與杠桿96連接時(shí)，電磁鐵14通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)與真空斷路器32連接，從而結(jié)束組裝作業(yè)。
如上所述，當(dāng)構(gòu)成作為電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置的一個(gè)重要因素的電磁操作裝置時(shí)，將電磁鐵14配置在外殼10的大致中央位置，由于以電磁鐵14為中心將電容器16和控制線(xiàn)路板18分別固定在外殼10的側(cè)面，因而可容易地進(jìn)行安裝作業(yè)和保養(yǎng)、檢修作業(yè)，可提高作業(yè)性的同時(shí)，還可抑制由電磁鐵14產(chǎn)生的沖擊及振動(dòng)傳遞到電容器16和控制線(xiàn)路板18。
另外，由于輔助接點(diǎn)34、顯示板36、計(jì)數(shù)器38與板56連接，使其與電磁鐵14做成一體，因而，可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。
另外，在本實(shí)施例中，由于電磁鐵14完全用鐵制部件覆蓋，因而磁場(chǎng)不會(huì)泄漏到電磁鐵的外部，可以避免控制電路的誤動(dòng)作。再有，通過(guò)在電磁鐵外部配置磁性體，例如配置外殼10，電磁鐵14的特性變化問(wèn)題也得到解決。
另外，在本實(shí)施例中，在構(gòu)成部件中，在一方的部件與另一方的部件相互滑動(dòng)的滑動(dòng)部分，在一方的部件可旋轉(zhuǎn)地支撐另一方的部件的軸承部分或旋轉(zhuǎn)部分上使用了固體潤(rùn)滑材料。
具體的，在板56的通孔82、安裝板76的通孔84等的滑動(dòng)部分，在銷(xiāo)軸86、94、102、144，軸98等的旋轉(zhuǎn)部分或軸承部分，使用了固體潤(rùn)滑材料的無(wú)油潤(rùn)滑軸承。因此，在軸62可順利地進(jìn)行滑動(dòng)(上下移動(dòng))，杠桿96、100、140等可順利地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及可順利地進(jìn)行對(duì)其它部件的支承等，同時(shí)可將電磁鐵14做成密閉構(gòu)造。
另外，由于在銷(xiāo)軸94等中使用C型圈作為軸檔，與使用開(kāi)口銷(xiāo)時(shí)相比可提高作業(yè)性。
下面，根據(jù)圖10說(shuō)明以控制線(xiàn)路板18作為主要構(gòu)成要素的電磁鐵控制裝置的具體結(jié)構(gòu)。電磁鐵控制裝置的結(jié)構(gòu)具有AC/DC變換器200、充電電路202、控制邏輯部204、放電電路206；電容器16和電磁鐵線(xiàn)圈48與放電電路206連接。
AC/DC變換器200由二級(jí)插頭接受直流或交流的控制電源P、N，為直流時(shí)直接原狀使用，為交流時(shí)變換為直流并輸出給充電電路202和控制邏輯部204。充電電路在對(duì)電容器16進(jìn)行高速充電后再緩慢充電到最大電壓，利用儲(chǔ)存在電容器16中的電能以控制電磁線(xiàn)圈48的驅(qū)動(dòng)。
即，在放電電路206中，設(shè)置作為主要控制裝置的FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)208、一對(duì)繼電器接點(diǎn)210、212，二極管D1，電阻RL。FET208接入從電容器16供給電磁線(xiàn)圈48以電能(電流)的通電電路中，使其根據(jù)來(lái)自控制邏輯部204的控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。也將構(gòu)成一對(duì)機(jī)械式切換繼電器的繼電器接點(diǎn)210、212接入由電容器16供給電磁線(xiàn)圈48以電能的通電電路中，繼電器接點(diǎn)210、212將各自的c接點(diǎn)作為共用接點(diǎn)，并具有a接點(diǎn)和b接點(diǎn)。繼電器接點(diǎn)210的a接點(diǎn)與電磁線(xiàn)圈48的一端連接，其b接點(diǎn)與電磁線(xiàn)圈48的另一端連接，其c接點(diǎn)與電容器16的正極連接。
另一方面，繼電器接點(diǎn)212的b接點(diǎn)與電磁線(xiàn)圈48的一端連接，其a接點(diǎn)與電磁線(xiàn)圈48的另一端連接，c接點(diǎn)與FET208連接，同時(shí)，通過(guò)電阻RL、二極管D1與繼電器接點(diǎn)210的c接點(diǎn)連接。
構(gòu)成切換繼電器的繼電器接點(diǎn)210、212在產(chǎn)生斷開(kāi)指令(斷路指令)時(shí)，c接點(diǎn)和b接點(diǎn)相互連接，作為由電容器16供給電磁線(xiàn)圈48以電能的通電電路，構(gòu)成為形成用于使活動(dòng)鐵芯58和固定鐵芯60相互離開(kāi)的通電電路的斷開(kāi)裝置。再有，繼電器接點(diǎn)210、212在產(chǎn)生閉合指令時(shí)，接點(diǎn)予以切換，c接點(diǎn)和a接點(diǎn)連接，作為由電容器16供給電磁線(xiàn)圈48的通電電路，是與作為斷開(kāi)裝置的通電電路對(duì)電磁線(xiàn)圈48的通電方向相反的通電電路，構(gòu)成為形成用于使活動(dòng)鐵芯58和固定鐵芯60相互接觸的通電電路，使在產(chǎn)生斷開(kāi)指令時(shí)所形成的通電電路斷開(kāi)的閉合裝置。而且，在利用繼電器接點(diǎn)210、212形成閉合用的通電電路或斷開(kāi)(斷路)用的通電電路后，則可由FET208的開(kāi)關(guān)動(dòng)作來(lái)接通、斷開(kāi)電磁線(xiàn)圈48的線(xiàn)圈電流。
即，對(duì)于作為切換繼電器的繼電器接點(diǎn)210、212只要求通電性能，F(xiàn)ET208作為主開(kāi)關(guān)通過(guò)使用大的開(kāi)關(guān)容量，可以實(shí)現(xiàn)小型化并降低成本。
另外，由于繼電器接點(diǎn)的b接點(diǎn)用作斷開(kāi)裝置，因而即使繼電器接點(diǎn)210、212萬(wàn)一動(dòng)作不良也能可靠地進(jìn)行斷開(kāi)動(dòng)作。
另外，當(dāng)用FET208斷開(kāi)電磁線(xiàn)圈48的線(xiàn)圈電流時(shí)，產(chǎn)生與電流變換率成比例的過(guò)電壓，從而有損傷電磁線(xiàn)圈48的危險(xiǎn)。
但是，在本實(shí)施例中，由于與電磁線(xiàn)圈48并聯(lián)有作為能量消耗元件的電阻RL和二極管D1，在閉合動(dòng)作時(shí)和斷開(kāi)動(dòng)作時(shí)即使由電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生過(guò)電壓，伴隨該過(guò)電壓的能量可以由電阻RL消耗。
如圖11所示，充電電路202的結(jié)構(gòu)具有繼電器線(xiàn)圈214，繼電器接點(diǎn)216，F(xiàn)ET218，充電結(jié)束檢測(cè)電路220，多個(gè)充電電阻Rb、Rs、二極管D2及多個(gè)穩(wěn)壓二極管ZD1-ZDn，穩(wěn)壓二極管ZD1-ZDn相互串聯(lián)連接并連接在電容器16的兩端，其構(gòu)成使得電容器16的充電電壓維持在規(guī)定值。
充電電阻Rb、Rs的電阻值不同，并將其關(guān)系設(shè)定為充電電阻Rb＞Rs。各充電電阻Rb、Rs在連接AC/DC變換器200和電容器16的電路中與二極管D2一起串連布置。并且，在充電開(kāi)始的時(shí)刻由充電結(jié)束檢測(cè)電路220輸出高電平的信號(hào)，使FET218接通的同時(shí)也使繼電器214接通，繼電器接點(diǎn)216由b接點(diǎn)切換為a接點(diǎn)一邊，將電阻值小的充電電阻Rs接入用于對(duì)電容器16進(jìn)行充電的電路中，可使電容器16快速充電。
另一方面，電容器16的充電電壓在達(dá)到為驅(qū)動(dòng)電磁鐵14足夠的電壓Vt1時(shí)，由充電結(jié)束檢測(cè)電路220輸出低電平的充電結(jié)束信號(hào)，F(xiàn)ET218變成斷開(kāi)的同時(shí)繼電器214也斷開(kāi)，繼電器接點(diǎn)216由a接點(diǎn)復(fù)位到b接點(diǎn)一邊，電阻值大的充電電阻Rb接入充電電路中，電容器16慢慢充電并達(dá)到最大充電電壓Vmax。
這樣，由于在電容器16達(dá)到充電電壓Vt1之后就使充電電阻切換到高電阻一邊，直到電容器16的充電電壓達(dá)到Vmax之后，才降低流入穩(wěn)壓二極管ZD1-ZDn中的電流，從而可避免穩(wěn)壓二極管ZD1-ZDn的熱損壞。另外，F(xiàn)ET218、繼電器線(xiàn)圈214、繼電器接點(diǎn)216構(gòu)成充電電阻切換機(jī)構(gòu)。
另外，如圖12所示，在充電結(jié)束檢測(cè)電路220中，作為輸出充電結(jié)束信號(hào)的電壓范圍值，設(shè)定了滯后上限值Vt1和滯后下限值Vt2，該充電結(jié)束檢測(cè)電路220在電容器16的充電電壓達(dá)到滯后上限值Vt1之后，直到電容器16的充電電壓變成滯后下限值Vt2以下之前，作為充電結(jié)束信號(hào)都使其輸出低電平信號(hào)。滯后下限值Vt2設(shè)定為在電容器16的充電電壓剛達(dá)到滯后上限值Vt1以上之后，即使進(jìn)行斷開(kāi)動(dòng)作，電容器16的剩余電壓值也不低于作為輸出充電結(jié)束信號(hào)條件的電壓的下限值。再有，電容器16的充電電壓的最大值Vmax設(shè)定為在作為電磁線(xiàn)圈48的操作對(duì)象的真空斷路器32的標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的控制電壓變動(dòng)范圍的最小電壓的90％以上。
也就是說(shuō)，斷路器的工作狀態(tài)有以下三種，充電電阻Rs和充電結(jié)束檢測(cè)電路220的滯后特性必須設(shè)定為滿(mǎn)足下述狀態(tài)的值。
A種“O”-1分鐘-“CO”-3分鐘-“CO”B種“CO”-15秒-“CO”R種“O”-0.35秒-“CO”-3分鐘-“CO”其中，“O”表示斷開(kāi)動(dòng)作(開(kāi))，“C”表示閉合動(dòng)作(關(guān))。
上述的工作狀態(tài)按JEC-2300-1998規(guī)定。具體的將各工作時(shí)間的時(shí)間間隔短的B種，R種設(shè)定為基準(zhǔn)。
例如，如圖13所示，為了使從“CO”動(dòng)作后的電容器剩余電壓起直到達(dá)到Vt1的時(shí)間為15秒以下，通過(guò)決定充電電阻Rs的電阻值以使其滿(mǎn)足種工作狀態(tài)的要求。另外，如圖14所示，通過(guò)決定滯后下限值Vt2可達(dá)到R種工作狀態(tài)，使其即使一旦處于“O”動(dòng)作的情況下，充電結(jié)束檢測(cè)電路220的輸出也能維持低電平。
另外，由穩(wěn)壓二極管ZD1-ZDn決定的電容器16的充電電壓的最大值Vmax必須為斷路器標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的控制電壓變動(dòng)范圍的最小值(最小電壓)以下。而且，如圖15所示，由于電容器16的充電能量與充電電壓的平方成正比，因而最好將Vmax設(shè)定為最小值的90％以上。
例如，按JEC-2300-1998標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定控制電壓變動(dòng)范圍為額定控制電壓的75％--125％，當(dāng)額定控制電壓為DC100V時(shí)，可將Vmax設(shè)定為75V×0.9＝67.5V以上。
另一方面，如圖16所示，閉合指令通過(guò)作為聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)的極限開(kāi)關(guān)42、與繼電器214聯(lián)動(dòng)的繼電器接點(diǎn)222輸入到控制邏輯部204中，同時(shí)，斷開(kāi)指令也被輸入。進(jìn)而，使接點(diǎn)開(kāi)閉的輔助接點(diǎn)48a、48b根據(jù)真空斷路器32的狀態(tài)與控制邏輯部204連接?？刂七壿嫴?04根據(jù)閉合指令、斷開(kāi)指令、真空斷路器32的狀態(tài)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，從而輸出用于控制FET208、繼電器214，作為切換繼電器的繼電器接點(diǎn)210、212等的控制信號(hào)。繼電器接點(diǎn)222構(gòu)成閉合指令控制機(jī)構(gòu)以用于在充電結(jié)束檢測(cè)電路220產(chǎn)生充電結(jié)束信號(hào)之前禁止閉合指令的輸入。
下面，按圖17對(duì)控制邏輯部204的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。按照由控制邏輯部204生成的控制信號(hào)進(jìn)行閉合動(dòng)作時(shí)，在本實(shí)施例中，僅在滿(mǎn)足聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)接通、電容器充電結(jié)束這兩個(gè)條件時(shí)才接受閉合指令生成控制信號(hào)。
也就是說(shuō)，在產(chǎn)生閉合指令時(shí)，以聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)變成接通、而繼電器接點(diǎn)222變成斷開(kāi)為條件，切換繼電器的繼電器接點(diǎn)210、212切換為a接點(diǎn)一邊，作為對(duì)電磁線(xiàn)圈48的通電電路形成用于進(jìn)行閉合動(dòng)作的電路，然后，F(xiàn)ET208變?yōu)榻油◤亩闺姶啪€(xiàn)圈48勵(lì)磁。由此，活動(dòng)鐵芯58和固定鐵芯60相互接觸，從而實(shí)現(xiàn)了繼電器32的閉合動(dòng)作。在這個(gè)過(guò)程中，表示斷路器32的斷路狀態(tài)的輔助接點(diǎn)48b由接通切換成斷開(kāi)，其后，在斷路器32的活動(dòng)接點(diǎn)和固定接點(diǎn)接觸之后，表示斷路器32的閉合狀態(tài)的輔助接點(diǎn)48a變成接通。
斷路器32的閉合動(dòng)作結(jié)束之后，以適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)使FET208斷開(kāi)。在FET208斷開(kāi)之后，儲(chǔ)存在電磁線(xiàn)圈48中的能量由電阻RL予以消耗，待線(xiàn)圈電流充分衰減之后，切換繼電器的繼電器接點(diǎn)210、212斷開(kāi)從而完成閉合動(dòng)作。
另一方面，在進(jìn)行斷開(kāi)動(dòng)作時(shí)，未設(shè)置特別的限制，如圖18所示，在產(chǎn)生斷開(kāi)指令之后FET208一接通，由于繼電器接點(diǎn)210、212分別位于b接點(diǎn)一邊，線(xiàn)圈48由與閉合動(dòng)作時(shí)相反方向的電流勵(lì)磁，從而使活動(dòng)鐵芯58與固定鐵芯60離開(kāi)而實(shí)現(xiàn)斷路器32的斷開(kāi)動(dòng)作。在該斷開(kāi)動(dòng)作進(jìn)行的過(guò)程中，表示斷路器32的閉合狀態(tài)的輔助接點(diǎn)48a由接通變成斷開(kāi)之后，表示斷路器32的斷開(kāi)狀態(tài)的輔助接點(diǎn)48b則由斷開(kāi)變成接通。
根據(jù)本實(shí)施例，由于做成用繼電器接點(diǎn)210、212進(jìn)行通電電路的切換，以FET208進(jìn)行通電電路的接通、斷開(kāi)，因而能以小容量構(gòu)成繼電器接點(diǎn)210、212，以大容量構(gòu)成FET208，從而可實(shí)現(xiàn)低成本、小型化。
另外，通過(guò)執(zhí)行控制邏輯部204規(guī)定的序列動(dòng)作，可以實(shí)現(xiàn)斷路優(yōu)先功能，防止抽吸功能。
下面，根據(jù)圖19對(duì)其它實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施例中，代替切換繼電器的繼電器接點(diǎn)210、212的是設(shè)置了按照由控制邏輯部204發(fā)出的控制信號(hào)工作的切換繼電器的繼電器接點(diǎn)224-230，其它結(jié)構(gòu)與圖10的內(nèi)容相同。
繼電器接點(diǎn)224的結(jié)構(gòu)為，在通常情況下(斷開(kāi)時(shí))，接點(diǎn)處于打開(kāi)狀態(tài)并與電容器16的正極一端連接，僅僅在響應(yīng)閉合指令時(shí)才閉合接點(diǎn)而成為接通狀態(tài)，并通過(guò)繼電器接點(diǎn)228與線(xiàn)圈48的一端連接。繼電器接點(diǎn)226的結(jié)構(gòu)為，在斷開(kāi)時(shí)，接點(diǎn)處于閉合狀態(tài)并與電容器16的正極一端連接，僅僅在響應(yīng)閉合指令時(shí)才打開(kāi)接點(diǎn)而成為接通狀態(tài)。繼電器接點(diǎn)228、230的結(jié)構(gòu)使其僅僅在響應(yīng)斷開(kāi)指令時(shí)成為接通狀態(tài)，繼電器接點(diǎn)228在斷開(kāi)時(shí)與線(xiàn)圈48的一端連接，在接通時(shí)與線(xiàn)圈48的一端和FET208連接，從而形成用于進(jìn)行斷開(kāi)動(dòng)作的通電電路。繼電器接點(diǎn)在斷開(kāi)時(shí)與線(xiàn)圈48的另一端和電阻RL連接，在接通時(shí)與線(xiàn)圈48的另一端和電容器16的正極一端連接，從而形成用于進(jìn)行斷開(kāi)動(dòng)作的通電電路。
也就是說(shuō)，在產(chǎn)生閉合指令時(shí)，繼電器接點(diǎn)228、230處于斷開(kāi)狀態(tài)，繼電器接點(diǎn)224、226變成接通，通過(guò)繼電器接點(diǎn)224、228、230形成對(duì)電磁線(xiàn)圈48的通電電路，從而構(gòu)成形成用于進(jìn)行閉合動(dòng)作的通電電路的閉合機(jī)構(gòu)，另一方面，在產(chǎn)生斷開(kāi)指令時(shí)，在繼電器接點(diǎn)224、226變成斷開(kāi)的同時(shí)，繼電器接點(diǎn)228、230變成接通，繼電器接點(diǎn)226、228、230接入用于進(jìn)行斷開(kāi)動(dòng)作的通電電路中，從而構(gòu)成用于使斷路器32進(jìn)行斷開(kāi)動(dòng)作的斷開(kāi)機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本實(shí)施例，由于以繼電器接點(diǎn)224-230進(jìn)行通電電路的切換，以FET208進(jìn)行通電電路的接通·斷開(kāi)，因而能以小容量構(gòu)成繼電器接點(diǎn)224-230，而以大容量構(gòu)成FET208，從而能實(shí)現(xiàn)小型化并降低成本。
在本實(shí)施例中，在產(chǎn)生閉合指令時(shí)，以繼電器接點(diǎn)224、226變成接通為條件，從而使FET208接通，對(duì)電磁線(xiàn)圈48勵(lì)磁，使斷路器32進(jìn)行閉合動(dòng)作；在產(chǎn)生斷開(kāi)指令時(shí)，以繼電器接點(diǎn)228-230變成接通為條件，從而使FET208接通、對(duì)電磁線(xiàn)圈48勵(lì)磁，使斷路器32進(jìn)行斷開(kāi)動(dòng)作；因此，繼電器接點(diǎn)224-230處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，電壓驅(qū)動(dòng)型的FET208即使因波動(dòng)噪音等而誤動(dòng)作時(shí)，也能防止真空斷路器32誤動(dòng)作。
在將上述實(shí)施例的電磁操作裝置和磁鎖閂式的電磁操作型真空斷路器32組合構(gòu)成電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置的情況下，可以使用微機(jī)、邏輯IC(CPLD/FPGA)或機(jī)械繼電器等構(gòu)成控制邏輯部204。閉合指令、斷開(kāi)指令所要求的電流為數(shù)十毫安左右，可以構(gòu)成小能量的開(kāi)關(guān)裝置。
即，作為對(duì)斷路器發(fā)出斷開(kāi)指令的繼電器，近年來(lái)數(shù)字式繼電器已成為主流，可以適合于將能以小電流工作的斷路器作為操作對(duì)象時(shí)。但是，作為對(duì)斷路器發(fā)出斷開(kāi)指令的繼電器，老型號(hào)的模擬式繼電器也大量存在，在裝有模擬式繼電器的配電盤(pán)中使用本發(fā)明的電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置時(shí)，在斷開(kāi)指令的電流值這方面產(chǎn)生不匹配的問(wèn)題。
例如，如圖20(a)、(b)所示，當(dāng)超過(guò)規(guī)定值的電流流經(jīng)檢測(cè)斷路器300(相當(dāng)于斷路器32的斷路器)的電流的變流器203時(shí)，閉合與圓板304連接的主接點(diǎn)306而使輔助接觸器308動(dòng)作。此時(shí)，由輔助接觸器308對(duì)斷路器300輸出斷開(kāi)指令(跳閘指令)的同時(shí)，顯示器310動(dòng)作。即，在斷開(kāi)指令中，不僅使斷路器300動(dòng)作，而且要求有能使顯示器3 10動(dòng)作的電流，其值為2-5A。因此，在構(gòu)成電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置時(shí)，必須使模擬繼電器·斷路器300一起正常地動(dòng)作。
因此，在本實(shí)施例中，在構(gòu)成電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置時(shí)，如圖21所示，使斷開(kāi)指令的一部分通過(guò)電阻312構(gòu)成旁路于作為電源的AC/DC變換器200的陰極(接地)一側(cè)(控制電源N)的旁路電路，在該旁路電路中，接入響應(yīng)真空斷路器32的斷開(kāi)動(dòng)作斷開(kāi)旁路電路的輔助接點(diǎn)314和響應(yīng)操作開(kāi)關(guān)接點(diǎn)的跳線(xiàn)開(kāi)關(guān)313，并將電阻312實(shí)裝在控制線(xiàn)路板18上。
若采用上述結(jié)構(gòu)，控制邏輯部204的輸入阻抗提高，在控制邏輯部204中其結(jié)構(gòu)為流經(jīng)數(shù)十毫安左右的電流時(shí)，作為繼電器使用模擬繼電器的情況下，接通跳線(xiàn)開(kāi)關(guān)閉合旁路電路，可以使由模擬繼電器輸出的數(shù)安培左右的斷開(kāi)指令通過(guò)電阻312、輔助接點(diǎn)314旁路。
電阻312可以根據(jù)額定控制電壓設(shè)定，例如，在輸入為DC100V時(shí)可設(shè)定為30歐姆左右。這時(shí)，由模擬繼電器傳送的斷開(kāi)指令的電流變成3A左右，從而，可以使顯示器310和斷路器300一起動(dòng)作的同時(shí)，還可以與斷路器300同步使輔助接點(diǎn)310斷開(kāi)，并且即使使用過(guò)去的繼電器時(shí)也可確?；Q性。
根據(jù)本實(shí)施例，作為繼電器，即使使用數(shù)字繼電器及模擬繼電器，也能以穩(wěn)定的狀態(tài)使繼電器和斷路器一起動(dòng)作。
在上述實(shí)施例中，雖對(duì)在控制線(xiàn)路板18上實(shí)裝電阻312進(jìn)行了敘述，但電阻312未必一定要實(shí)裝在控制線(xiàn)路板18中，例如，如圖22和圖23所示，僅在使用模擬繼電器時(shí)，也可以采用將電阻312裝在中繼盒316內(nèi)的結(jié)構(gòu)，該中繼盒316安裝在正面蓋板(正面面板)166上并用于中繼來(lái)自二級(jí)插銷(xiāo)22的信號(hào)并將其傳送到控制線(xiàn)路板18等。
若采用上述結(jié)構(gòu)，作為電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置，當(dāng)繼電器為數(shù)字繼電器時(shí)可以原樣使用，當(dāng)繼電器為模擬繼電器時(shí)，則可以通過(guò)安裝中繼盒316與之相適應(yīng)，因而，無(wú)論對(duì)數(shù)字繼電器和模擬繼電器任何一種繼電器都可以通用。
另外，作為中繼盒316，不必直接安裝在開(kāi)關(guān)裝置上，只要是在模擬繼電器和開(kāi)關(guān)裝置之間，可以安裝在任何地方。
在上述實(shí)施例中，雖對(duì)設(shè)置單相的斷路器32進(jìn)行了說(shuō)明，但作為斷路器32可以設(shè)置三相，通過(guò)軸98將各相的斷路器連接，從而可以使用一個(gè)電磁鐵14對(duì)各相的斷路器實(shí)現(xiàn)斷開(kāi)·閉合動(dòng)作。
另外，通過(guò)軸98將多個(gè)電磁鐵14連接、將各電磁鐵14的線(xiàn)圈48串連連接，也可以使斷路器32動(dòng)作。
下面使用圖24-圖29對(duì)電磁鐵14的具體結(jié)構(gòu)予以詳細(xì)說(shuō)明。圖24是電磁鐵14的縱剖面圖；圖25是沿圖24的A-A線(xiàn)的橫剖面圖；圖26是沿圖24的B-B線(xiàn)的橫剖面圖；圖27是沿圖24的C-C線(xiàn)的橫剖面圖。
在圖24-圖27中，電磁鐵14的結(jié)構(gòu)具有作成圓筒狀的線(xiàn)圈48，做成圓柱狀的活動(dòng)鐵芯58，做成圓柱狀的固定鐵芯60，插入活動(dòng)鐵芯58和固定鐵芯60的軸心部的軸62，固定在軸62上的長(zhǎng)圓形狀的活動(dòng)平板64、64，做成長(zhǎng)圓形狀并固定在支撐板74上的永久磁鐵68，作為旁軛做成長(zhǎng)圓形狀的鐵制蓋板70、72，固定在固定桿78上并支承鐵制蓋板72的支撐板76。
在此，在構(gòu)成包圍軸62和線(xiàn)圈48的周?chē)蔫F制蓋板70、72時(shí)，作為按JIS等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的鋼管，使用用斷面為圓形的鋼管、通過(guò)壓制將鋼管的一部分壓得扁平的鋼管。
例如，如圖28(a)所示，利用壓制將圓形鋼管的一部分沿其直徑方向壓成扁平，然后，如圖28(b)所示，通過(guò)在軸向壓制鋼管，以便在鐵制蓋板70、72中使磁場(chǎng)通過(guò)的端面變得平滑。
另外，在按JIS G 3454等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的扁平試驗(yàn)中記載，壓扁鋼管使其短徑H達(dá)到鋼管外徑D的2/3時(shí)，應(yīng)檢查是否產(chǎn)生損傷或裂紋。即，無(wú)非是說(shuō)即使將鋼管壓扁到該尺寸其性能也無(wú)問(wèn)題。
因而，在本實(shí)施例中，即使在鐵制的蓋板70、72中，也希望將其短徑尺寸設(shè)定在鋼管原來(lái)外徑的2/3以上。
另外，就永久磁鐵68和活動(dòng)手板62、64而言，由于與鐵制蓋板70、72的形狀吻合，并將其外形做成長(zhǎng)圓形狀，與永久磁鐵68，活動(dòng)平板62、64做成圓形相比，還可增加兩者之間相對(duì)的面積，從而可增強(qiáng)吸引力。
另外，由于活動(dòng)平板62、64用薄鋼板以沖壓方法制成，永久磁鐵68用模具以燒結(jié)成形制成，將兩者都作成長(zhǎng)圓形狀不會(huì)提高成本。
另一方面，就活動(dòng)鐵芯58、固定鐵芯60而言，由于用按JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的鋼棒制成，通過(guò)將活動(dòng)鐵芯58、固定鐵芯60做成圓柱形狀，與做成四方形或長(zhǎng)方形時(shí)相比還可降低成本。
在組裝上述結(jié)構(gòu)的電磁鐵14時(shí)，如圖29所示，預(yù)先用螺栓將固定鐵芯60固定在支撐板76上，并預(yù)先使固定桿78和軸62穿通支撐板76。在這種狀態(tài)下，首先將鐵制蓋板72從上方放置于支撐板72上，其后，按順序裝上線(xiàn)圈48、預(yù)先用粘接劑固定了永久磁鐵68的支撐板74、活動(dòng)鐵芯58、活動(dòng)平板66、活動(dòng)平板64，然后再分別用螺母固定軸62和活動(dòng)鐵芯58、活動(dòng)平板64、66。其后，將鐵制蓋板70和平板56裝于支撐板74上，再將螺母55固定在固定桿78上之后即完成了電磁鐵14的組裝。
將組裝好的電磁鐵14配置在真空斷路器32的前面一邊時(shí)，使形成長(zhǎng)圓形狀的制鐵蓋板70、72的短徑一邊的配置與外殼10和真空斷路器32的進(jìn)深方向一致。
根據(jù)本實(shí)施例，由于使做成長(zhǎng)圓形狀的鐵制蓋板70、72的短徑一邊與真空斷路器32、外殼10的進(jìn)深方向一致地配置電磁鐵14，可以使深度尺寸比寬度尺寸小的電磁鐵14的設(shè)置空間較狹小，能實(shí)現(xiàn)減小電磁操作裝置的設(shè)置空間的同時(shí)，可減小裝載有該電磁操作裝置的開(kāi)關(guān)設(shè)備(斷路器32)和具有該開(kāi)關(guān)設(shè)備的配電盤(pán)的尺寸。
另外，根據(jù)本實(shí)施例，由于只將可壓制成形的鐵制蓋板70、72，可沖壓成形的活動(dòng)平板64、66和模具成形的永久磁鐵68做成長(zhǎng)圓形，不會(huì)提高成本并可縮小電磁操作裝置。進(jìn)而，通過(guò)將電磁鐵14的鐵制蓋板70、72做成長(zhǎng)圓形狀，尤其是跑道形狀，可減少無(wú)用空間，提高占有面積的效率。
如上所述，采用本發(fā)明的電磁操作裝置，其布置結(jié)構(gòu)可提高作業(yè)性。既減少了制作所需要的工時(shí)，又可構(gòu)成其深度尺寸比寬度尺寸小的電磁鐵，同時(shí)還可縮小設(shè)置空間。進(jìn)而，采用本發(fā)明的電磁鐵控制裝置，可以使根據(jù)斷開(kāi)指令及閉合指令用于控制對(duì)電磁鐵線(xiàn)圈的通電方向的控制裝置小型化。進(jìn)而，采用本發(fā)明的電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置，可以既適用于數(shù)字繼電器也適用于模擬繼電器。
權(quán)利要求
1.一種電磁操作裝置，其特征在于，具有電磁鐵、該電磁鐵具有相對(duì)配置的活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯以及根據(jù)電磁力使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互離開(kāi)或接觸的線(xiàn)圈，儲(chǔ)存用于對(duì)上述線(xiàn)圈勵(lì)磁的電能的電容器，根據(jù)對(duì)開(kāi)關(guān)裝置的閉合指令或斷開(kāi)指令控制由上述電容器供給上述線(xiàn)圈電流的通電方向的控制線(xiàn)路板，以及通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)將與上述活動(dòng)鐵芯連接的、與上述電磁鐵產(chǎn)生的電磁力一起產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞給上述開(kāi)關(guān)裝置的軸；以上述電磁鐵為中心，分別獨(dú)立地配置上述電容器和上述控制線(xiàn)路板。
2.一種電磁操作裝置，其特征在于，具有電磁鐵、該電磁鐵具有相對(duì)配置的活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯以及根據(jù)電磁力使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互離開(kāi)或接觸的線(xiàn)圈，儲(chǔ)存用于對(duì)上述線(xiàn)圈勵(lì)磁的電能的電容器，根據(jù)對(duì)開(kāi)關(guān)裝置的閉合指令或斷開(kāi)指令控制由上述電容器供給上述線(xiàn)圈電流的通電方向的控制線(xiàn)路板，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)將與上述活動(dòng)鐵芯連接的、與上述電磁鐵產(chǎn)生的電磁力一起產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞給上述開(kāi)關(guān)裝置的軸，以及裝有上述電磁鐵和電容器及控制線(xiàn)路板的外殼；將上述電磁鐵固定在上述外殼底部的中央位置，將上述電容器和上述控制線(xiàn)路板分別獨(dú)立地固定在上述外殼上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁操作裝置，其特征在于上述外殼在正面一側(cè)具有開(kāi)口，正面蓋板可裝拆地固定在上述外殼的正面一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁操作裝置，其特征在于具有與同上述活動(dòng)鐵芯連接的軸聯(lián)動(dòng)的用于檢測(cè)上述開(kāi)關(guān)裝置的狀態(tài)的狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，上述狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)與上述電磁鐵構(gòu)成一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁操作裝置，其特征在于上述狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)具有與同上述活動(dòng)鐵芯連接的軸聯(lián)動(dòng)并進(jìn)行開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)，與同上述活動(dòng)鐵芯連接的軸聯(lián)動(dòng)、顯示上述開(kāi)關(guān)裝置處于切斷或接入狀態(tài)的顯示板，與同上述活動(dòng)鐵芯連接的軸聯(lián)動(dòng)、對(duì)上述開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器；上述輔助接點(diǎn)與顯示板及計(jì)數(shù)器構(gòu)成一體并配置在上述電磁鐵的上部。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁操作裝置，其特征在于還具有斷路彈簧，該斷路彈簧配置在上述電磁鐵的底部一側(cè)，用于對(duì)同上述活動(dòng)鐵芯連接的軸施加使上述活動(dòng)鐵芯離開(kāi)上述固定鐵芯方向的彈性力。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁操作裝置，其特征在于還具有可自由升降地配置的聯(lián)鎖桿和響應(yīng)上述聯(lián)鎖桿的升降動(dòng)作并進(jìn)行開(kāi)關(guān)的聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)；在上述聯(lián)鎖桿上升動(dòng)作時(shí)，上述聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)強(qiáng)制性地?cái)嚅_(kāi)對(duì)上述控制線(xiàn)路板輸入閉合指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁操作裝置，其特征在于還具有固定在上述聯(lián)鎖桿上、與上述聯(lián)鎖桿一起升降的鎖銷(xiāo)和配置在上述鎖銷(xiāo)的升降區(qū)域內(nèi)、固定在上述連桿機(jī)構(gòu)上的止動(dòng)銷(xiāo)；當(dāng)上述開(kāi)關(guān)裝置處于接入狀態(tài)時(shí)，上述聯(lián)鎖桿的上升動(dòng)作由于上述鎖銷(xiāo)和上述止動(dòng)銷(xiāo)的接觸而被阻止。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電磁操作裝置，其特征在于還具有配置在上述外殼的底部、包圍住上述止動(dòng)銷(xiāo)并與上述外殼連接的底座；在上述底座上，在離開(kāi)正面蓋板的區(qū)域并面臨上述止動(dòng)銷(xiāo)的區(qū)域中開(kāi)有可插入斷開(kāi)操作用手柄的槽；而在上述底座上、在上述正面蓋板的區(qū)域內(nèi)并面臨上述止動(dòng)銷(xiāo)的區(qū)域開(kāi)有可插入閉合操作用手柄的槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁操作裝置，其特征在于在結(jié)構(gòu)部件中，在一方部件與另一方部件相互進(jìn)行滑動(dòng)的滑動(dòng)部分和一方部件旋轉(zhuǎn)自如地支承另一方部件的軸承部分或旋轉(zhuǎn)部分使用固體潤(rùn)滑材料。
11.一種電磁鐵控制裝置，其特征在于作為將來(lái)自電源的電能予以?xún)?chǔ)存的電容器的電能供給電磁線(xiàn)圈的通電電路，具有在斷開(kāi)指令發(fā)生時(shí)形成用于使活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互離開(kāi)的通電電路的斷開(kāi)機(jī)構(gòu)；作為與上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的通電電路對(duì)上述電磁線(xiàn)圈的通電方向相反的通電電路，具有在閉合指令發(fā)生時(shí)形成用于使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互接觸的通電電路的閉合機(jī)構(gòu)；上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)包含響應(yīng)上述斷開(kāi)指令接入用于使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互離開(kāi)的通電電路中的切換繼電器；上述閉合機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)包含響應(yīng)上述閉合指令接入用于使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互接觸的通電電路中的切換繼電器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電磁鐵控制裝置，其特征在于上述各切換繼電器具有a接點(diǎn)和b接點(diǎn)，c接點(diǎn)為共用接點(diǎn)，上述各切換繼電器中的b接點(diǎn)接入斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的通電電路中。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電磁鐵控制裝置，其特征在于具有主控制機(jī)構(gòu)，該主控制機(jī)構(gòu)接入上述閉合機(jī)構(gòu)的通電電路或上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的通電電路中；在上述閉合指令發(fā)生時(shí)，以形成上述閉合機(jī)構(gòu)的通電電路為條件，閉合上述閉合機(jī)構(gòu)的通電電路，而在除此以外的時(shí)候則斷開(kāi)上述閉合機(jī)構(gòu)的通電電路；在上述斷開(kāi)指令發(fā)生時(shí)，則閉合上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的通電電路，而在除此以外的時(shí)候則斷開(kāi)上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的通電電路。
14.一種電磁鐵控制裝置，其特征在于作為將來(lái)自電源的電能予以?xún)?chǔ)存的電容器的電能供給電磁線(xiàn)圈的通電電路，具有在斷開(kāi)指令發(fā)生時(shí)形成用于使活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互離開(kāi)的斷開(kāi)用通電電路的斷開(kāi)機(jī)構(gòu)；作為與上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的通電電路對(duì)上述電磁線(xiàn)圈的通電方向相反的通電電路，具有在閉合指令發(fā)生時(shí)形成用于使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互接觸的閉合用通電電路的閉合機(jī)構(gòu)；上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)包含響應(yīng)上述斷開(kāi)指令，接入上述斷開(kāi)用通電電路中的一對(duì)斷開(kāi)用切換繼電器和直到上述閉合指令發(fā)生之前接入上述斷開(kāi)用通電電路的閉合用切換繼電器；上述閉合機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)包含響應(yīng)上述閉合指令，接入上述閉合用通電電路中的閉合用切換繼電器和直到上述斷開(kāi)指令發(fā)生之前接入上述閉合用通電電路中的一對(duì)斷開(kāi)用切換繼電器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電磁鐵控制裝置，其特征在于具有主控制機(jī)構(gòu)，該主控制機(jī)構(gòu)接入上述閉合機(jī)構(gòu)的通電電路或者上述斷開(kāi)機(jī)構(gòu)的通電電路中，當(dāng)上述閉合指令發(fā)生時(shí)，以形成上述閉合用通電電路為條件，閉合上述閉合用通電電路，除此以外的時(shí)候斷開(kāi)上述閉合用通電電路；當(dāng)上述斷開(kāi)指令發(fā)生時(shí)，以形成上述斷開(kāi)用通電電路為條件閉合上述閉合用通電電路，除此以外的時(shí)候斷開(kāi)上述斷開(kāi)用通電電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或15所述的電磁鐵控制裝置，其特征在于在上述切換繼電器和上述主控制機(jī)構(gòu)之間，通過(guò)上述切換繼電器接入連接在上述電磁線(xiàn)圈的兩端以消耗電磁線(xiàn)圈的能量的能量消耗元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電磁鐵控制裝置，其特征在于上述能量消耗元件由串聯(lián)連接的電阻和二極管構(gòu)成。
18.根據(jù)權(quán)利要求11-14中任意一項(xiàng)所述的電磁鐵控制裝置，其特征在于，還具有連接在上述電容器的兩端用來(lái)使上述電容器的充電電壓維持在規(guī)定值的穩(wěn)壓二極管；串聯(lián)連接在上述電源和上述電容器之間、其電阻值不同的多個(gè)充電電阻；在上述電容器的充電電壓達(dá)到為驅(qū)動(dòng)上述電磁鐵足夠的電壓時(shí)輸出充電結(jié)束信號(hào)的充電結(jié)束檢測(cè)電路；直到輸出上述充電結(jié)束信號(hào)之前將上述多個(gè)充電電阻中電阻值小的充電電阻接入連接上述電源和上述電容器的電路中，而在上述充電結(jié)束信號(hào)輸出時(shí)將上述多個(gè)充電電阻中電阻值大的充電電阻接入連接上述電源和上述電容器的電路中的充電電阻切換機(jī)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電磁鐵控制裝置，其特征在于還具有閉合指令控制機(jī)構(gòu)，用于直到充電結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生之前禁止對(duì)上述閉合機(jī)構(gòu)輸入閉合指令。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電磁鐵控制裝置，其特征在于在上述充電結(jié)束檢測(cè)電路中，作為輸出上述充電結(jié)束信號(hào)的電壓范圍，設(shè)置了滯后上限值和滯后下限值；在上述電容器的充電電壓達(dá)到上述滯后上限值之后、直到上述電容器的充電電壓達(dá)到上述滯后下限值以下，上述充電結(jié)束檢測(cè)電路都輸出上述充電結(jié)束信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電磁鐵控制裝置，其特征在于上述充電結(jié)束檢測(cè)電路的滯后下限值在上述電容器的充電電壓剛達(dá)到上述滯后上限值以上之后，即使進(jìn)行斷開(kāi)動(dòng)作，上述電容器的剩余電壓設(shè)定為不低于作為輸出上述充電結(jié)束信號(hào)的條件的電壓的下限值之值。
22.根據(jù)權(quán)利要求11-14中任意一項(xiàng)所述的電磁鐵控制裝置，其特征在于上述電容器的充電電壓最大值設(shè)定為作為上述電磁線(xiàn)圈的操作對(duì)象的開(kāi)關(guān)裝置的標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的控制電壓變動(dòng)范圍的最小電壓的90％以上。
23.一種電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，具有根據(jù)驅(qū)動(dòng)力使相對(duì)配置的固定接點(diǎn)和活動(dòng)接點(diǎn)離開(kāi)或接觸的開(kāi)關(guān)裝置；通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)與上述開(kāi)關(guān)裝置連接的電磁鐵；響應(yīng)對(duì)上述開(kāi)關(guān)裝置的閉合指令或斷開(kāi)指令，控制從電容器供給上述電磁鐵的線(xiàn)圈的電流的通電方向的控制線(xiàn)路板；通過(guò)電阻使上述斷開(kāi)指令的一部分對(duì)上述控制線(xiàn)路板的電源旁路的旁路電路。
24.一種電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，具有根據(jù)驅(qū)動(dòng)力使相對(duì)配置的固定接點(diǎn)和活動(dòng)接點(diǎn)相互離開(kāi)或接觸的開(kāi)關(guān)裝置；具有相對(duì)配置的活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯以及根據(jù)電磁力使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯離開(kāi)或接觸的線(xiàn)圈的電磁鐵；接受并儲(chǔ)存由電源供給的電能的電容器；響應(yīng)對(duì)上述開(kāi)關(guān)裝置的閉合指令或斷開(kāi)指令，控制由上述電容器供給電磁鐵線(xiàn)圈的電流的通電方向的控制線(xiàn)路板；與上述活動(dòng)鐵芯連接、通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)將與上述電磁鐵產(chǎn)生的電磁力一起產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞給上述開(kāi)關(guān)裝置的軸以及通過(guò)電阻將上述斷開(kāi)指令的一部分對(duì)上述電源旁路的旁路電路。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于在上述旁路電路中，為響應(yīng)上述開(kāi)關(guān)裝置的斷開(kāi)動(dòng)作而接入斷開(kāi)上述旁路電路的輔助接點(diǎn)。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于在上述旁路電路中，為響應(yīng)上述開(kāi)關(guān)裝置的斷開(kāi)動(dòng)作，串聯(lián)接入斷開(kāi)上述旁路電路的輔助接點(diǎn)和響應(yīng)操作開(kāi)關(guān)接點(diǎn)的跳線(xiàn)開(kāi)關(guān)。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于上述旁路電路的電阻配置在上述控制線(xiàn)路板上。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于還具有中繼上述斷開(kāi)指令并將其傳送至上述控制線(xiàn)路板的中繼盒，上述旁路電路的電阻配置于上述中繼盒中。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于還具有中繼上述斷開(kāi)指令并將其傳送至上述控制線(xiàn)路板的中繼盒，上述中繼盒配置在將上述斷開(kāi)指令輸出到上述中繼盒的繼電器和上述控制線(xiàn)路板之間，上述旁路電阻配置在上述中繼盒中。
30.一種電磁操作裝置，其特征在于，具有電磁鐵和軸，該電磁鐵具有相對(duì)配置的活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯，根據(jù)電磁力使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互離開(kāi)或接觸的線(xiàn)圈，以及作為旁軛覆蓋上述線(xiàn)圈的周?chē)耐瑫r(shí)、形成由上述鐵芯產(chǎn)生的磁通的路徑的鐵制蓋板；該軸與上述活動(dòng)鐵芯連接并通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)將與上述電磁鐵產(chǎn)生的電磁力一起產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞給開(kāi)關(guān)裝置；上述鐵制蓋板由外形為長(zhǎng)圓形狀的筒狀物構(gòu)成，上述筒狀物的短徑一邊的配置與上述開(kāi)關(guān)裝置的進(jìn)深方向一致。
31.一種電磁操作裝置，其特征在于，具有電磁鐵和軸，該電磁鐵具有相對(duì)配置的圓柱形的活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯，根據(jù)電磁力使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯離開(kāi)或接觸的線(xiàn)圈，在形成由上述鐵芯產(chǎn)生的磁場(chǎng)的路徑的同時(shí)產(chǎn)生用于保持上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯的接觸狀態(tài)的電磁力的永久磁鐵，固定在上述活動(dòng)鐵芯上并與上述永久磁鐵相對(duì)配置的活動(dòng)平板以及作為旁軛覆蓋在上述線(xiàn)圈的周?chē)耐瑫r(shí)，形成由上述線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的路徑的鐵制蓋板；該軸與上述活動(dòng)鐵芯連接并通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)將與上述電磁鐵產(chǎn)生的電磁力一起產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞給開(kāi)關(guān)裝置；上述永久磁鐵和上述活動(dòng)平板的外形做成長(zhǎng)圓形，各短徑一邊的配置與上述開(kāi)關(guān)裝置的進(jìn)深方向一致，上述鐵制蓋板由外形為長(zhǎng)圓形狀的筒狀物構(gòu)成，上述筒狀物的短徑一邊的配置與上述開(kāi)關(guān)裝置的深度方向一致。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的電磁操作裝置，其特征在于作為上述鐵制蓋板使用將圓形鋼管的一部分壓扁，其外形做成長(zhǎng)圓形的筒狀物。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的電磁操作裝置，其特征在于上述鐵制蓋板的短徑方向的外徑為鋼管原有外徑的2/3以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及電磁操作裝置和電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置及電磁鐵控制裝置，尤其是涉及利用電磁力操作斷路器等開(kāi)關(guān)的電磁操作裝置和電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置及控制作為用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)源的電磁鐵的驅(qū)動(dòng)的電磁鐵控制裝置。本發(fā)明的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可提高作業(yè)性。其結(jié)構(gòu)為將電磁鐵(14)配置在外殼(10)的中央下部位置，在該電磁鐵(14)的兩側(cè)分別配置電容器(16)和控制線(xiàn)路板(18)，在電磁鐵(14)的上部配置輔助接點(diǎn)(34)、顯示板(36)、計(jì)數(shù)器(38)，并且將輔助接點(diǎn)(34)、顯示板(36)、計(jì)數(shù)器(38)安裝在板(56)上，從而與電磁鐵構(gòu)成一體，因而，電容器(16)、控制線(xiàn)路板(18)可從正面拉出。
文檔編號(hào)H01F7/18GK1499540SQ200310103329
公開(kāi)日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2003年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月30日
發(fā)明者藪雅人, 記井智之, 森田步, 中澤彰男, 川上久雄, 品川拓實(shí), 杉野友啟, 藤田康信, 中村滿(mǎn), 椎名貴嗣, 佐藤貞男, 小笠原健一, 磯野聰, 土屋賢治, 橋本利夫, 阿部圭介, 小山健二, 福地正博, 之, 二, 介, 信, 健一, 博, 啟, 嗣, 夫, 實(shí), 治, 男, 雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所