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発明の名称 遮断器の予防保全装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−267365
公開日 平成6年(1994)9月22日
出願番号 特願平5−56011
出願日 平成5年(1993)3月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎
発明者 藤田 康信
要約 目的
遮断器の動作時間の変動から正確に異常を監視することができる遮断器の予防保全装置を提供する。

構成
釈放コイル12および投入コイル13等の励磁コイルに直列に電流検出器71,72を接続し、これら励磁コイルに流れる電流を電流レベル検出回路73,74で検出して監視開始起点指令とし、遮断器1の補助接点14,15の動作情報を監視中間指令として入力取り込み回路75,76で検出し、さらに浮遊コンデンサー3を流れる微小電流Irを変流器2で検出して監視停止終点指令とし、時間計測回路82で監視開始起点指令から監視停止終点指令までの時間から遮断器1の動作時間を監視し、また監視中間指令から監視停止終点指令までの時間から主接点11の摩耗を監視する。
特許請求の範囲
【請求項1】 遮断器の励磁コイルに流れる電流を電流検出器で検出し、これを上記遮断器の動作時間を監視する監視開始起点指令とした遮断器の予防保全装置において、上記遮断器の主接点が動作することによって変化する浮遊コンデンサーに流れる電流を検出する変流器と、上記電流検出器による検出を監視開始起点指令とすると共に上記変流器による検出を監視停止終点指令とする時間計測回路と、この時間計測回路による監視時間を設定値と比較する異常判定回路とを設けたことを特徴とする遮断器の予防保全装置。
【請求項2】 遮断器の主接点と機械的に連結された補助接点を有する遮断器の予防保全装置において、上記遮断器の主接点が動作することによって変化する浮遊コンデンサーに流れる電流を検出する変流器と、上記補助接点による検出を監視中間指令として上記変流器による検出を監視停止終点指令までの監視時間を計測する時間計測回路と、この時間計測回路による監視時間を設定値と比較する異常判定回路とを設けたことを特徴とする遮断器の予防保全装置。
【請求項3】 請求項2記載のものにおいて、遮断器の励磁コイルに流れる電流を検出する電流検出器を設け、上記時間計測回路は、上記電流検出器による検出を上記遮断器の動作時間を監視する監視開始起点指令としてこの監視開始起点指令から上記監視停止終点指令までの監視時間を計測するようにしたことを特徴とする遮断器の予防保全装置。
【請求項4】 請求項2記載のものにおいて、遮断器の励磁コイルに流れる電流を検出する電流検出器を設け、上記時間計測回路は、上記電流検出器による検出を上記遮断器の動作時間を監視する監視開始起点指令としてこの監視開始起点指令から上記監視停止終点指令までの監視時間と、上記電流検出器による検出を上記遮断器の動作時間を監視する監視開始起点指令としてこの監視開始起点指令から上記上記補助接点による監視中間指令までの監視時間との差を計測するようにしたことを特徴とする遮断器の予防保全装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遮断器の予防保全装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、受変電設備に使用される遮断器は、それ自身に異常が発生すると他設備に波及する影響が大きいため、高信頼性が要求される。この要求に対して、近年、遮断器が異常に至るのを事前に予測するため、種々の予防保全用データを取り込んで監視する予防保全装置が提案されており、例えば、遮断器の動作時間を監視する予防保全装置等が知られている。
【0003】このような予防保全装置として、図2に示すように遮断器1の釈放コイル12と並列に接続された補助リレー91の接点91aが閉路したことを電流レベル検出回路73で検出してから、遮断器1の主接点11と機械的に連結された補助接点14が開路したのを入力取り込み回路76で検出するまでの時間を時間計測回路82で監視し、この時間が予め定められた時間を越えたとき遮断器1の異常とし、また遮断器1の投入コイル13と並列に接続された補助リレー92の接点92aが閉路したことを電流レベル検出回路74で検出してから、遮断器1の補助接点15が閉路したのを入力取り込み回路75で検出するまでの時間を時間計測回路82で監視し、この時間が予め定められた時間を越えたとき遮断器1の異常とするものや、特開昭59−180376号公報に記載のように遮断器の釈放コイル等の励磁コイルに電流が供給されてから、遮断器の補助接点が動作するまでの時間を監視するものが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の図2に示した予防保全装置は、監視する時間について注目すると、補助リレー91,92の接点が動作した時点を起点としているため、これら補助リレー91,92が接続された操作用電源P−N間に電圧変動が生じると、これによっても補助リレー91,92の動作時間が変化してしまい、時間変動が異常によるものか電圧変動によるものか判別することができない。また特開昭59−180376号公報に記載の予防保全装置は、監視する時間について注目すると、補助接点の動作を監視時間の終点としているが、電流遮断によって遮断器の主接点の摩耗が生じ、これによって主接点と補助接点の間に動作時間のばらつきが生じてしまい、やはり、監視時間の変動が遮断器の異常によるものか摩耗等によるものか判別することができない。
【0005】本発明の目的は、遮断器の動作時間の変動から正確に異常を監視することができる遮断器の予防保全装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による遮断器の予防保全装置は上述の目的を達成するために、遮断器の励磁コイルに流れる電流を電流検出器で検出し、これを上記遮断器の動作時間を監視する監視開始起点指令とした遮断器の予防保全装置において、上記遮断器の主接点が動作することによって変化する浮遊コンデンサーに流れる電流を検出する変流器と、上記電流検出器による検出を監視開始起点指令とすると共に上記変流器による検出を監視停止終点指令とする時間計測回路と、この時間計測回路による監視時間を設定値と比較する異常判定回路とを設けたことを特徴とする。
【0007】また本発明による遮断器の予防保全装置は上述の目的を達成するために、遮断器の主接点と機械的に連結された補助接点を有する遮断器の予防保全装置において、上記遮断器の主接点が動作することによって変化する浮遊コンデンサーに流れる電流を検出する変流器と、上記補助接点による検出を監視中間指令として上記変流器による検出を監視停止終点指令までの監視時間を計測する時間計測回路と、この時間計測回路による監視時間を設定値と比較する異常判定回路とを設けたことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明による遮断器の予防保全装置は、上述のように監視時間の起点を励磁コイルに流れた電流を検出したときとし、また監視時間の終点を浮遊コンデンサ−に流れる電流を検出したときとしたため、操作用電源に電圧変動が生じたり、あるいは摩耗等によって遮断器の主接点と補助接点との間にばらつきが生じたとしても、これらの影響を受けずに監視時間を計測することができ、従って、遮断器の動作時間の変動を、異常判定回路によって監視時間と設定値との比較から正確に監視することができる。
【0009】また本発明による遮断器の予防保全装置は、上述のように遮断器の補助接点が動作してから、浮遊コンデンサ−に流れる電流を検出したときまでを計測するようにしたため、これら両者に実質的な差がなければ遮断器の主接点の摩耗がないことが分かり、また両者の差が所定値を越えると、異常判定回路によって遮断器の主接点の摩耗が生じたことを知ることができ、従って、遮断器の動作時間の変動から正確に異常を監視することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明する。
【0011】図1は本発明の一実施例による遮断器の予防保全装置を示す回路図である。
【0012】6.6KVの系統に遮断器1を介して配電線用遮断器4,5,6が接続されており、遮断器1は主接点11と、この主接点11と機械的に連結されて連動する補助接点14,15と、操作用電源P−N間に接続された励磁コイル、つまり釈放コイル12および投入コイル13とから構成されている。操作用電源P−N間の釈放コイル12には直列に釈放指令接点X1と電流検出器71が接続され、また投入コイル13には直列に投入指令接点Y1と電流検出器72が接続されており、これら電流検出器71,72はそれぞれ電流レベル検出回路73,74を介して時間計測回路82に接続されている。遮断器1の補助接点14,15はそれぞれ入力取り込み回路76,75を介して時間計測回路82に接続されている。
【0013】一方、遮断器1の主接点11の配電線用遮断器4,5,6側には、変流器2が設けられており、この変流器2の二次側は、増幅器77、バンドパスフィルタ78、ピークホールド回路79および比較回路81を介して時間計測回路82に接続されている。比較回路81は設定器80によって基準レベルを設定することができる。一般的に、遮断器1の主接点11の配電線用遮断器4,5,6側の高圧配電盤および高圧ケーブルは、浮遊コンデンサー3を有していることが知られている。時間計測回路82の出力は、トレンド管理装置83および異常判定回路84に接続されており、この異常判定回路84は設定器85によって基準値を設定することができる。
【0014】次に、上述した遮断器の予防保全装置の動作について説明する。
【0015】釈放コイル12を励磁して遮断器1を開路する場合と、投入コイル13を励磁して遮断器1を閉路する場合とは類似するので、ここでは釈放コイル12を励磁して遮断器1を開路する場合について説明する。
【0016】通常、遮断器1は投入状態にあり、過電流等の故障に基いて信号が釈放指令接点X1に与えられると、操作用電源P……電流検出器71……釈放コイル12……操作用電源N間で電流が流れ、釈放コイル12が励磁される。このため遮断器1の主接点11は図示しない操作装置によって釈放操作されると同時に、釈放コイル12を流れる電流を電流レベル検出回路73が検出して、時間計測回路82による監視時間の計測開始起点指令となる。その後、遮断器1の主接点11が開路すると、遮断器1の主接点11の開閉時、高圧配電盤および高圧ケーブルに存在する浮遊コンデンサー3に瞬間的な微小電流Irが流れ、この微小電流Irを変流器2で検出し、増幅器77で増幅した後、バンドパスフィルタ78で高周波成分1〜10MHzを抽出し、ピークホールド回路79で図4に示すようにピ−ク値を直流分に変換し、比較回路81の出力を時間計測回路82に与え、同時にこれは時間計測回路82による監視時間の計測停止終点指令となる。従って、釈放コイル12が励磁されてから主接点11が釈放されるまでの正確な時間が時間計測回路82で計測され、その出力は異常判定回路84に入力され、異常判定回路84では設定器85によって予め設定された設定値、つまり経年変化による変動を考慮した設定値と比較して設定値を越えた場合、異常ありと判定し、また設定値を越えない場合、異常なしと判定し、トレンド管理装置83によって管理する。この釈放コイル12が励磁されてから、主接点11が釈放されるまでの計測は、図4に示すように無負荷時および実負荷時に拘らず同様に検出できる利点がある。
【0017】上述した遮断器1の主接点11の開路とほぼ同時に、主接点11に機械的に連結された遮断器1の補助接点15が閉路され、入力取り込み回路75が動作して時間計測回路82による監視時間の計測中間指令が与えられ、時間計測回路82では、釈放コイル12が励磁されてから補助接点15が閉路されるまでの時間、あるいは補助接点15が閉路されてから変流器2で浮遊コンデンサー3に瞬間的に流れる微小電流Irが検出されるまでの時間が計測される。上述した釈放コイル12が励磁されてから浮遊コンデンサー3の微小電流Irが検出されるまでの時間と、釈放コイル12が励磁されてから補助接点15が閉路されるまでの時間とがほぼ同じであれば、あるいは補助接点15が閉路されてから変流器2で浮遊コンデンサー3に瞬間的に流れる微小電流Irが検出されるまでの時間がほぼ零であれば、異常判定回路84は正常と判断し、主接点11の摩耗がなく主接点11と補助接点15が初期状態と同じくほぼ同時に連動していることが分かる。しかし、上述した釈放コイル12が励磁されてから浮遊コンデンサー3の微小電流Irが検出されるまでの時間と、釈放コイル12が励磁されてから補助接点15が閉路されるまでの時間とが異なり、あるいは補助接点15が閉路されてから変流器2で浮遊コンデンサー3に瞬間的に流れる微小電流Irが検出されるまでの時間が設定値を越えていれば、異常判定回路84は正常と判断し、主接点11の摩耗が異常であることが分かる。
【0018】上述した動作をタイムチャートで示すと図3のようになり、同図の右側半分が釈放コイル12を励磁して遮断器1を開路する場合に対応している。
【0019】投入状態にある遮断器1に対して、遮断指令が釈放指令接点X1に与えられると、釈放コイル12には操作用電源P,Nによって図示のようなTC電流が流れる。このTC電流が検出可能な電流検出レベルに達すると、電流レベル検出回路73がこれを検出し、時間計測回路82による監視時間TF1,TF3の計測開始起点指令となる。この点、従来の検出時間においては、同図に示すように操作用電源P,Nの電圧変動が生じた場合、この電圧変動に応じて計測開始起点指令が変動幅tαの間で変化してしまい、異常判定値T1を正しく定めたとしても監視時間に影響を与え、図示の範囲で異常判定ばらつきが生じてしまう。しかし、上述のように釈放コイル12を流れるTC電流を計測開始起点指令としているため、操作用電源P,Nの電圧変動が生じてもその影響を受けず、正確な計測開始起点指令となる。その後、遮断器1においては時間TF2を経て主接点11が開路するが、これは高圧配電盤および高圧ケーブルに存在する浮遊コンデンサー3に瞬間的に流れる微小電流Irを変流器2で検出し、時間計測回路82による監視時間の計測停止終点指令を与えて、監視時間TF2を得るようにしている。この監視時間TF2は、異常判定回路84において経年変化による変動時間t1を考慮した設定値T0と比較されて、設定値T0内であれば正常、この設定値T0を越えていれば異常と判定される。
【0020】主接点11が開路すると、主接点11に機械的に連結された補助接点15が閉路され、これを入力取り込み回路75が検出して時間計測回路82による監視時間TF1の計測停止終点指令を与えて、監視時間TF1を得るようにしている。この監視時間TF1は、異常判定回路84において経年変化による変動時間t1を考慮した設定値T0と比較されて、設定値T0内であれば正常、この設定値T0を越えていれば異常と判定される。
【0021】一般に遮断器は、初期の調整後の状態において、補助接点15は主接点11と機械的に連結されて同期して連動するが、主接点11が電流遮断によって摩耗すると、主接点11は補助接点15に遅れて動作することになる。従って、図示を省略したが異常判定回路84において監視時間TF1と監視時間TF2の差を見ることによって、主接点11の摩耗の有無が分かる。これは監視時間TF1と監視時間TF2の差を時間計測回路82で求め、両者の動作遅れ時間を図1に示す設定器85によって予め設定しておき、この時間差を異常判定回路84で設定値と比較して、この時間差が設定値内であれば正常、この設定値を越えていれば異常と判定することができる。
【0022】尚、上述の説明は遮断器1の主接点11が開路する場合について述べたが、投入コイル13にCC電流が流されて主接点11が閉路される場合も図3の左側に示すように同様の効果がえられ、いずれの場合も、釈放コイル12や投入コイル13の励磁コイルに流れる電流から監視時間の計測開始起点指令を得、監視時間の計測停止終点指令は浮遊コンデンサー3に瞬間的に流れる微小電流Irから得れば良い。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明による遮断器の予防保全装置によれば、励磁コイルを流れる電流から監視時間の計測開始起点指令を得、浮遊コンデンサーに瞬間的に流れる微小電流から監視時間の計測停止終点指令を得るようにしたため、操作用電源の変動等の外乱に対して、また主接点の摩耗の影響を受けずに正確な動作時間の計測が可能となり、これに基いて正確な予防保全を行うことができる。
【0024】また本発明による遮断器の予防保全装置は、上述の構成に加えて遮断器の補助接点が動作するまでの計測中間指令を得るようにし、計測中間指令と計測停止終点指令までの時間を監視するようにしたため、この時間差から主接点の摩耗状況を把握することができる。




 

 


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