JP2002245903A - 遮断器の監視装置 - Google Patents

遮断器の監視装置

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JP2002245903A
JP2002245903A JP2001043113A JP2001043113A JP2002245903A JP 2002245903 A JP2002245903 A JP 2002245903A JP 2001043113 A JP2001043113 A JP 2001043113A JP 2001043113 A JP2001043113 A JP 2001043113A JP 2002245903 A JP2002245903 A JP 2002245903A
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JP
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circuit breaker
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circuit
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JP2001043113A
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English (en)
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Toru Takahashi
徹 高橋
Osamu Miyamoto
治 宮本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術と同様のカウント機能を有しつつも
小型化し、さらに保守員の作業量を削減するに好適な遮
断器の監視装置を提供することにある。 【解決手段】 主回路電流Iは、電流検出器3により常
に検出され、保護動作設定値7より大きい場合、過電流
検出コンパレータ8が出力し、ワンショット回路9から
パルスが出力され、出力増幅器10を介して遮断動作回
路11を動作させ、高速度遮断器の主接点4aを開極
し、主回路電流Iを遮断する。その主接点4aが開とな
ると、その補助接点4bは閉となり、ANDゲート12
から出力し、ICカウンタ13bでカウントされ、ディ
ジタルコンパレータ15によって回数判定値14と比較
される。遮断動作が繰り返され、その累積回数が回数判
定値14を超えた時点でディジタルコンパレータ15が
出力し、発光ダイオード16を点灯させる。ここで、I
Cカウンタと発光ダイオードを含め各素子をプリント板
上に実装する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、遮断器の監視装置
に係り、特に、鉄道車両の高速度遮断器の主接点の監視
技術に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄道車両、一般的に電気鉄道車両におい
ては、モータを動力源とし、これを制御するためにイン
バータなどの制御装置を有する。そして、制御装置が故
障した際に、その被害を最小限に食い止めるため、集電
装置と制御装置の間に高速度遮断器を設け、回路に異常
電流が流れた場合は高速度遮断器を開極することにより
回路電流を遮断し、制御装置を保護するようにしてある
のが普通である。また、一般的に高速度遮断器の主接点
すなわち制御装置への電流が流れる接点は、保護遮断す
るたびに損耗するため、一定回数遮断するたびに交換す
る。この遮断回数をカウントするため、従来は、高速度
遮断器の主接点の動作状況を連動補助接点によりモニタ
し、その電気的信号により機械的カウンタを動作させて
いた。すなわち、鉄道車両を運行する鉄道会社の保守員
は、このカウンタ表示値をまず読み取り、次に、これが
主接点交換限度内か否かを判定する必要があった。ま
た、特開平6−70445号公報には、区分開閉器に流
れる遮断電流を検出して累積し、この累積値から区分開
閉器の寿命を予測し、警報する技術が記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
においては、機械的カウンタで保護遮断動作回数をカウ
ントできる機能に関してしか言及しておらず、このカウ
ンタの寸法の大きさおよび保守員の手間に対する配慮が
欠けていた。したがって、カウンタが高速度遮断器内に
おいて大きなスペースを占有し、また、鉄道会社保守員
が高速度遮断器の点検のたびにカウンタ表示値を読み取
り、さらに、これが主接点交換限度内か否かを判定しな
ければならない、という問題があった。また、上記公報
の技術は、区分開閉器の寿命を予測するに際しての保
守、運用業務の高効率化が図られるが、予測手段、警報
手段などの大きさ、占有するスペースに対する配慮がな
されていない。
【0004】本発明の課題は、上記従来技術と同様のカ
ウント機能を有しつつも小型化し、さらに保守員の作業
量を削減することにある。
【0005】
【問題点を解決するための手段】上記課題を解決するた
めに、主接点電流が過大な状態で遮断した回数をカウン
トする遮断器の監視装置において、遮断器の遮断回数を
カウントする電子回路によるICカウンタと、カウント
値が一定以上になったときに表示する機能を有する発光
ダイオードを設ける。ここで、ICカウンタと発光ダイ
オードをプリント板上に実装する。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図2は、本発明が適用される鉄道車両
の主回路を示す。電車線1には、常時DC1500Vが
印加され、電力が鉄道車両に備えられたパンタグラフな
どの集電装置2により車内に取り込まれ、電流検出器3
および高速度遮断器の主接点4aを経由して制御装置5
に至る。図2において制御装置5はVVVFインバータ
であり、DC1500Vを可変電圧可変周波数の三相交
流に変換し、主電動機6すなわち三相誘導電動機を駆動
し、鉄道車両(図示せず)を走行させる。
【0007】まず、図3を用いて従来例に関して説明す
る。図3において、主回路電流Iは、電流検出器3によ
り常に検出され、保護動作設定値7と過電流検出コンパ
レータ8により比較する。主回路電流Iが保護動作設定
値7より大きい場合は過電流検出コンパレータ8の出力
がHとなり、ワンショット回路9からパルスが出力され
る。このパルスは、出力増幅器10により増幅され、遮
断動作回路11を動作させ、高速度遮断器の主接点4a
を開極し、主回路電流Iを遮断する。なお、具体的に
は、保護動作設定値7が2000A、ワンショット回路
9の出力パルス幅が100ms、または、それぞれが例
えば3000Aと200msであってもよい。一方、過
電流検出コンパレータ8の出力は高速度遮断器の補助接
点4bとANDゲート12によりANDをとっている。
高速度遮断器の補助接点4bは高速度遮断器の主接点4
aと連動し、下記のような関係にある。 状 態 高速度遮断器主接点4a 高速度遮断器補助接点4b 通 常 閉 開 過電流 開 閉 したがって、電流検出器3により検出された主回路電流
Iが保護動作設定値7より大きいすなわち過電流の場合
は遮断動作回路11が動作して高速度遮断器の主接点4
aが開となり、高速度遮断器の補助接点4bは閉となる
ため、ANDゲート12の出力はHとなる。これにより
機械的カウンタ13aのカウント値を1進める。なお、
高速度遮断器の主接点4aが開となり、主回路電流Iの
遮断が完了するとともに過電流検出コンパレータ8の出
力はLになるが、ワンショット回路9があるため、過電
流検出後一定時間は遮断動作回路11は動作したままで
あり、また、ANDゲート12の出力はHのままであ
る。
【0008】これらの部品、すなわち、保護動作設定値
7、過電流検出コンパレータ8、ワンショット回路9、
出力増幅器10、遮断動作回路11、ANDゲート12
の実体は、抵抗器およびICであり、プリント板17上
に実装される。しかし、機械的カウンタ13aに関して
は大型であるため、プリント板17上に実装することが
できず、例えば近傍のパネルに取り付ける等の処置が必
要である。このように、従来方式の場合は、プリント板
17上に機械的カウンタ13aを実装することができ
ず、さらに機械的カウンタ13aの表示も「過電流遮断
回数」値であり、この回数が高速度遮断器の主接点4a
の使用限度回数に達しているか否かに関しては、例えば
取扱説明書等により保守員が別途調べる必要があった。
【0009】本発明は、従来方式のこのような欠点をな
くするものである。以下、本発明の実施形態について説
明する。図1は、本発明の遮断器の監視装置の一実施形
態を示す。図1において、主回路電流Iは、電流検出器
3により常に検出され、保護動作設定値7と過電流検出
コンパレータ8により比較する。主回路電流Iが保護動
作設定値7より大きい場合は過電流検出コンパレータ8
の出力がHとなり、ワンショット回路9からパルスが出
力される。このパルスは、出力増幅器10により増幅さ
れ、遮断動作回路11を動作させ、高速度遮断器の主接
点4aを開極し、主回路電流Iを遮断する。なお、具体
的には、保護動作設定値7が2000A、ワンショット
回路9出力パルス幅が100ms、または、それぞれが
例えば3000Aと200msであってもよい。一方、
過電流検出コンパレータ8の出力は高速度遮断器の補助
接点4bとANDゲート12によりANDをとってい
る。高速度遮断器の補助接点4bは、高速度遮断器主接
点4aと連動し、下記のような関係にある。 状 態 高速度遮断器主接点4a 高速度遮断器補助接点4b 通 常 閉 開 過電流 開 閉 したがって、電流検出器3により検出された主回路電流
Iが保護動作設定値7より大きいすなわち過電流の場合
は遮断動作回路11が動作して高速度遮断器主接点4a
が開となり、高速度遮断器の補助接点4bは閉となるた
め、ANDゲート12の出力はHとなる。これによりI
Cカウンタ13bのカウント値を1進める。なお、高速
度遮断器の主接点4aが開となり、主回路電流Iの遮断
が完了するとともに過電流検出コンパレータ8の出力は
Lになるが、ワンショット回路9があるため、過電流検
出後一定時間は遮断動作回路11は動作したままであ
り、また、ANDゲート12の出力はHのままである。
このように、ANDゲート12の出力は、ICカウンタ
13bでカウントされ、そのカウント値は、ディジタル
コンパレータ15によって回数判定値14と比較され
る。遮断動作が繰り返され、その累積回数が回数判定値
14を超えた時点でディジタルコンパレータ15の出力
がHとなり、発光ダイオード16を点灯させる。この発
光ダイオード16の点灯により、鉄道会社の保守員は、
高速度遮断器の主接点4aが交換必要な状態になったこ
とを知ることができる。なお、回数判定値14の回数
は、高速度遮断器の主接点4aの材質、開極速度、さら
に保護動作設定値7などにより設定される。
【0010】これらの部品、すなわち、保護動作設定値
7、過電流検出コンパレータ8、ワンショット回路9、
出力増幅器10、遮断動作回路11、ANDゲート12
の実体は、抵抗器およびICであり、プリント板17上
に実装されるという点は従来方式と同一であるが、本実
施形態は、ICカウンタ13b、回数判定値14、ディ
ジタルコンパレータ15、発光ダイオード16もプリン
ト板17上に実装されるという点が従来方式と異なり、
全体として小型化することができる。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子回路によるICカウンタ、表示手段として発光ダイ
オードを設けることにより、高速度遮断器の主接点の交
換要否の判断に必要な部品を全てプリント板の上に実装
することが可能となるため、全体として小型化できると
同時に、スペースの占有率を低減することができ、ま
た、高速度遮断器の主接点が使用限度回数に達している
か否かを直接的に監視することができるため、保守員に
よる余計な手間と時間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の遮断器の監視装置の一実施形態
【図2】本発明が適用される鉄道車両の主回路図
【図3】従来例の遮断器の監視装置
【符号の説明】
1…電車線、2…集電装置、3…電流検出器、4a…高
速度遮断器主接点、4b…高速度遮断器補助接点、5…
制御装置、6…主電動機、7…保護動作設定値、8…過
電流検出コンパレータ、9…ワンショット回路、10…
出力増幅器、11…遮断動作回路、12…AND回路、
13a…機械的カウンタ、13b…ICカウンタ、14
…回数判定値、15…ディジタルコンパレ−タ、16…
発光ダイオード、17…プリント板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G027 AA21 5G028 GG20 GG21 5G042 DD03 DD13

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電流を遮断するための主接点と、その接
    点の開閉状態を検出するための補助接点と、前記主接点
    を流れる電流を検出する電流検出器からなり、主接点電
    流が過大な状態で遮断した回数をカウントする遮断器の
    監視装置において、前記遮断回数をカウントするICカ
    ウンタと、前記カウント値が一定以上になったときに表
    示する機能を有する発光ダイオードを設けることを特徴
    とする遮断器の監視装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記ICカウンタと
    前記発光ダイオードをプリント板上に実装することを特
    徴とする遮断器の監視装置。
JP2001043113A 2001-02-20 2001-02-20 遮断器の監視装置 Pending JP2002245903A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1919053A2 (en) * 2006-11-02 2008-05-07 Mitsubishi Electric Corporation State monitoring device for circuit breaker
JP2017208941A (ja) * 2016-05-18 2017-11-24 ローム株式会社 ワイヤレス送電装置、その制御回路、充電器、異常検出方法

Cited By (3)

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Effective date: 20040326