JP2007318979A - 自動トリップ装置、それを用いたネットワークシステム及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力線の温度と電流を測定する温度センサー10と電流センサー20で温度及び電流の測定データの入力を受け取ってデータ格納部30に格納し、格納した温度及び電流の測定データを分析して危険要素が検知されると、遮断器トリップ部40を制御して電力線を遮断すると共に、測定したデータの分析結果正常作動範囲を離脱して危険要素発生が予想/判断されると警報信号発生部70を制御して警報信号が発生するようにして大容量の電流が流れる電力線の過負荷(接触不良、短絡など)による電力線の破損及び火災を予防できる。
【選択図】図1
Description
1.電気的要因としてサージ電圧と過電流の開閉によるアーク損傷などにより劣化発生。
2.熱的要因として過負荷、短絡、高調波進入、ヒートサイクル(膨脹収縮、変形、ツイスト、弾性低下)などにより劣化故障発生。
3.機械的要因として動作の繰り返し、外部応力、振動、衝撃、過電流、短絡などで疲労、亀裂、破損、摩耗、変形、接触不良などにより劣化発生。
4.環境的要因としてホコリ、汚損、塩分付着、湿気、高温、腐食性、紫外線(表面絶縁の不良)、グリース硬化(活動不良)、金属腐蝕(接触不良、破損)、絶縁物の変質などにより劣化発生。
5.化学的要因として絶縁低下、部分放電(コロナ現象による化学的生成物の発生で腐蝕促進)などにより劣化発生。
at=r/Rt=a0R0/R0(1+a0t)=a0/(1+a0t)
ここで、a0は0℃である時の温度抵抗係数、atはt℃である時の温度抵抗係数、R0は0℃である時の導体抵抗、Rtはt℃である時の導体抵抗、tは導体の温度、rは1℃に対する抵抗変化値である。
a0=1/234.5、at=1/(234.5+t)
正常な負荷の消費電力が1100Wであり、220V5Aを使用すると仮定する場合、A区間の抵抗が10Ωが発生したならば、A区間では250W(W=I2R)のジュール熱が発生してA区間の温度が上昇して抵抗が増加し、またジュール熱が増加することが繰り返されてA区間で危険な事故が発生する可能性がある。A区間で温度が上昇しても遮断器から供給される電流は正常範囲で供給されるためである。したがって、このような現象を防止するように温度と電流、電流の供給時間などを測定して遮断電流(遮断器の最大許容電流)を可変することによって、危険な事故を未然に防止することが好ましい。
12 電流センサー
13 データ格納部
14 遮断器トリップ部
15 外部トリップ信号入力部
16 遮断器寿命表示部
17 警報信号部
18 制御部
19 データ通信部
51 システムコンピュータ
52、53 中間層自動トリップ装置
54 最下位層自動トリップ装置
61 モニター
62 メーンプロセッサー
63 データ格納装置
64 システムバス
65 有無線通信装置
66 遠隔監視通信装置
71 システムコンピュータ
72、73 遮断器
73−1、73−2 サブ遮断器
74−1、74−2、74−3、74−4 コンセント
74、75 使用者端末
75−1 照明機器
75−2 過熱危険の高い機器
75−3 プラグを使用しないで連絡する機器
100 自動トリップ装置
400 負荷
Claims (5)
- 電力線の温度を測定する温度センサーと;
前記電力線の電流を測定する電流センサーと;
前記温度センサーと電流センサーから入力される温度及び電流の測定データを格納するデータ格納部と;
制御信号により前記電力線を遮断する遮断器トリップ部と;
外部で電力線遮断を要請できる外部トリップ信号入力部と;
遮断器の寿命を表示する遮断器寿命表示部と;
警報信号を発生する警報信号発生部と;
前記温度センサーと電流センサーから入力される温度及び電流の測定データの入力を受け取って前記データ格納部に格納するように制御し、前記測定した電流と設定電流を比較して設定電流より前記測定電流が大きければ、前記電力線を遮断するように前記遮断器トリップ部を制御し、前記測定したデータを分析して当該機器及び当該電力線区間の寿命を前記遮断器寿命表示部に表示するように制御し、前記格納した温度から温度抵抗係数を算出して事前に格納した警報温度抵抗係数と比較して前記算出した温度抵抗係数が警報温度抵抗係数より大きければ、警報信号が発生するように前記警報信号発生部を制御する制御部と;
前記測定したデータ及び分析データを外部とデータ通信するデータ通信部と;から構成されることを特徴とする自動トリップ装置。
- 自動トリップ方法において、
導線の温度を測定して電力線の温度係数を算出し、算出した温度係数を収集してデータ化し、このようにデータ化した温度係数をトリップ装置の最大許容電流の設定電流値として決定するようにしたことを特徴とする自動トリップ装置の制御方法。
- 警報温度抵抗係数を設定し、前記警報温度抵抗係数で電力線から測定した電流を設定電流として設定する初期化過程を行う段階と;
前記電力線の温度を測定して温度抵抗係数を算出し、算出した温度抵抗係数をメモリ部に格納する段階と;
前記算出した温度抵抗係数が警報温度抵抗係数より大きいかを判断し、大きい場合警報信号発生部を動作させて警報信号を発生する段階と;
前記算出した温度抵抗係数が警報温度抵抗係数より小さい場合、前記警報温度抵抗係数で電力線に流れる設定電流を算出してメモリ部に格納し、電力線に設けられた電流センサーで現在電流を測定してメモリ部に格納する段階と;
前記設定電流を初期電流で割ってその値が初期劣化値より大きいかを判断し、大きい場合遮断器の切り替え信号を出力し、大きくない場合前記設定電流が測定電流より小さいかを判断し、小さい場合トリップ信号を出力する段階と;
設定電流が測定電流より小さくない場合、外部トリップ信号が入力されたかを判断し、外部トリップ信号が入力された場合当該プログラムを終了し、外部トリップ信号が入力されない場合データ通信部を制御してデータを受信し、前記温度係数、設定電流、現在測定電流、遮断器の切り替え信号及びトリップ信号に対するデータをシステムコンピュータに送信し、段階に戻ってその以下の過程を繰り返す段階;を含むことを特徴とする自動トリップ装置の制御方法。
- 最上層に位置してそれぞれの下位層自動トリップ装置から収集するデータを使用者が把握できるように処理及び分析して表示し、使用者の命令を下位層に伝達するシステムコンピュータと;
下位層自動トリップ装置で収集したデータを比較分析してシステムコンピュータまたは上位中間層自動トリップ装置に伝達する中間層自動トリップ装置と;
各種機器または電力線に直接連結されて電流、周波数及び温度などのデータを収集し、警告非常状態を検知して電源を遮断し、前記収集したデータを上位中間層自動トリップ装置に伝達する最下位層自動トリップ装置と;から構成されることを特徴とする自動トリップ装置を用いたネットワークシステム。
- 前記システムコンピュータは、
ネットワークに連結された各自動トリップ装置の状態をモニターリングするように表示するモニターと;
各部を制御し、有無線通信装置でネットワークに連結された各自動トリップ装置からデータの入力を受け取ってデータ格納装置に格納し、処理した処理結果をモニターに表示するメーンプロセッサーと;
前記ネットワークを通じて入力される各自動トリップ装置の状態に関連したデータを格納するデータ格納装置と;
前記メーンプロセッサーと各装置との間にデータ及び信号を伝送するための通路を提供するシステムバスと;
各コンセント、末端機器及びサブ遮断器に設けられた自動トリップ装置と前記メーンプロセッサーとの間にデータ通信を提供する有無線通信装置と;
各コンセント、末端機器及びサブ遮断器に設けられた自動トリップ装置から入力を受け取ったデータを表示する遠隔監視通信装置と;から構成されることを特徴とする請求項4に記載の自動トリップを用いたネットワークシステム。
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