JP2008004413A - Abnormality monitoring device of hydraulic operation mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧操作機構の異常監視装置に関する。 The present invention relates to an abnormality monitoring device for a hydraulic operation mechanism.
例えば、電路を遮断するため変電所に設置される遮断器は、油圧によって制御されている。油圧系統に異常が発生し油圧が所定圧力より低くなると、遮断器が正常に作動しなくなる。 For example, a circuit breaker installed in a substation to interrupt an electric circuit is controlled by hydraulic pressure. When an abnormality occurs in the hydraulic system and the hydraulic pressure becomes lower than a predetermined pressure, the circuit breaker does not operate normally.
このため、監視員が遮断器及びこれを動作させる油圧系統を監視することにより、異常の有無を検出する必要がある。 For this reason, it is necessary for a supervisor to detect the presence or absence of an abnormality by monitoring the circuit breaker and the hydraulic system that operates the circuit breaker.
一方、変電所は各地に散在している。また、各変電所には多数の遮断器が設置されている。このため、遮断器及び油圧系統の監視は、一月に一回程度行われている。 On the other hand, substations are scattered throughout the country. Each substation has a number of circuit breakers. For this reason, the circuit breaker and the hydraulic system are monitored about once a month.
従来、遮断器及び油圧系統の監視に際しては、油圧系統に油圧を供給する油圧ポンプの起動回数に基づいて、異常の有無を判断していた。 Conventionally, when monitoring the circuit breaker and the hydraulic system, the presence / absence of an abnormality is determined based on the number of activations of a hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to the hydraulic system.
例えば、油圧ポンプの起動回数は、通常一日に一回程度である。そこで、一月に30回程度の起動回数であれば正常と判断し、それより多い場合には、異常のおそれがあると判断していた。
しかしながら、従来は、一月に一回程度しか監視を行うことができなかったため、異常の発見が遅れてしまうおそれがあった。 However, conventionally, since monitoring could be performed only once a month, there was a risk that discovery of an abnormality would be delayed.
監視頻度を多くすれば異常を早期に発見できるが、上記のように変電所には多数の遮断器が設置され、また、変電所の数も多いため、監視頻度を増やすためには、監視員を大幅に増やす必要があり、コストアップになるという問題がある。 Increasing the monitoring frequency can detect anomalies at an early stage, but as mentioned above, a large number of circuit breakers are installed in the substation and the number of substations is large. There is a problem that the cost is increased.
このような問題は、変電所に設置された遮断器に限らず、各種の油圧によって操作される油圧操作機構に共通の問題である。 Such a problem is not limited to a circuit breaker installed in a substation, but is a problem common to hydraulic operation mechanisms operated by various hydraulic pressures.
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、監視員による監視頻度を増やすことなく、油圧操作機構における異常の有無を早期に検出できる油圧操作機構の異常監視装置の提供を課題とする。 The present invention has been made in view of such problems, and it is an object of the present invention to provide an abnormality monitoring device for a hydraulic operation mechanism that can quickly detect the presence or absence of an abnormality in the hydraulic operation mechanism without increasing the frequency of monitoring by a supervisor. .
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明は、
油圧によって操作される被操作部と、前記油圧を保持する油圧保持手段と、前記油圧保持手段によって保持されている前記油圧が所定の圧力より低下した際に起動され、前記油圧保持手段に前記油圧を供給する油圧供給手段とを備える油圧操作機構の異常を検出する油圧操作機構の異常監視装置であって、
前記油圧供給手段の起動回数を検出する起動回数検出手段と、
所定時間内における前記油圧供給手段の起動回数に基づいて、異常の有無を検出する異常検出手段と、
を備えることを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the present invention
An operated part operated by hydraulic pressure, a hydraulic pressure holding means for holding the hydraulic pressure, and activated when the hydraulic pressure held by the hydraulic pressure holding means falls below a predetermined pressure, An abnormality monitoring device for a hydraulic operation mechanism that detects an abnormality of a hydraulic operation mechanism that includes a hydraulic supply means for supplying
Activation number detection means for detecting the activation number of the hydraulic pressure supply means;
An abnormality detection means for detecting the presence or absence of an abnormality based on the number of activations of the hydraulic pressure supply means within a predetermined time;
It is characterized by providing.
油圧によって操作される被操作部は、所定の範囲内の油圧で作動するように構成されている。一方、被操作部は動作部と固定部とを有し、動作部と固定部との間には、油圧を密封するためのパッキンなどが設けられている。このパッキンなどの油密機能が何らかの原因で低下し、作動油が漏洩することがある。 The operated part operated by the hydraulic pressure is configured to operate with the hydraulic pressure within a predetermined range. On the other hand, the operated part has an operating part and a fixed part, and a packing for sealing hydraulic pressure is provided between the operating part and the fixed part. The oil tight function such as packing may be deteriorated for some reason, and hydraulic oil may leak.
作動油が漏洩すると、油圧が低下して被操作部を操作できなくなるおそれがある。このため、油圧保持手段の油圧が所定の圧力より低下すると、油圧供給手段が起動されて油圧保持手段に油圧が供給される。 If the hydraulic oil leaks, the hydraulic pressure may decrease and the operated part may not be operated. For this reason, when the hydraulic pressure of the hydraulic pressure holding means drops below a predetermined pressure, the hydraulic pressure supply means is activated and the hydraulic pressure is supplied to the hydraulic pressure holding means.
作動油の漏洩が多い場合には、油圧供給手段の起動回数が多くなる。そこで、本発明では、所定時間内における油圧供給手段の起動回数に基づいて、油圧系統の異常を自動的に検出するように構成されている。 When there is a lot of hydraulic oil leakage, the number of times of starting the hydraulic pressure supply means increases. Therefore, the present invention is configured to automatically detect an abnormality in the hydraulic system based on the number of activations of the hydraulic pressure supply means within a predetermined time.
例えば、所定時間内における油圧供給手段の起動回数が、所定の回数より多い場合には、作動油が漏出しているなど何らかの異常があると判断できる。これにより、監視員による監視頻度を増やすことなく、異常を早期に検出できる。 For example, if the number of activations of the hydraulic pressure supply means within a predetermined time is greater than the predetermined number, it can be determined that there is some abnormality such as leakage of hydraulic oil. Thereby, abnormality can be detected at an early stage without increasing the monitoring frequency by the supervisor.
ここで、前記所定時間は、前記油圧供給手段の動作停止後における所定時間とすることができる。 Here, the predetermined time can be a predetermined time after the operation of the hydraulic pressure supply unit is stopped.
また、前記異常検出手段は、更に前記油圧供給手段の起動から前記油圧が所定の圧力まで上昇するのに要する動作時間に基づいて、異常の有無を検出するように構成できる。この構成によれば、油圧供給手段又は油圧保持手段の異常を早期に検出できる。 Further, the abnormality detection means can be configured to detect the presence or absence of an abnormality based on an operation time required for the hydraulic pressure to rise to a predetermined pressure after the hydraulic pressure supply means is activated. According to this configuration, an abnormality in the hydraulic pressure supply unit or the hydraulic pressure holding unit can be detected at an early stage.
前記油圧供給手段としては油圧ポンプを例示でき、前記油圧保持手段としてはアキュームレータを例示できる。 The hydraulic pressure supply means can be exemplified by a hydraulic pump, and the hydraulic pressure holding means can be exemplified by an accumulator.
また、前記被操作部としては、電路を遮断する遮断器、及び前記遮断器を制御する油圧制御手段を例示できる。 Examples of the operated part include a circuit breaker that interrupts an electric circuit and a hydraulic control means that controls the circuit breaker.
前記異常検出手段によって異常が検出された際に、警報を発生する警報発生手段を、更に備えることが好ましい。この警報を発生する手段としては、LED(発光ダイオード)、スピーカなどを例示できる。 It is preferable to further include alarm generation means for generating an alarm when an abnormality is detected by the abnormality detection means. Examples of means for generating the alarm include an LED (light emitting diode) and a speaker.
本発明によれば、所定時間内における油圧供給手段の起動回数に基づいて異常を検出するので、監視員による監視頻度を増やすことなく、油圧操作機構の異常を早期に且つ自動的に検出できる。 According to the present invention, an abnormality is detected based on the number of activations of the hydraulic pressure supply means within a predetermined time, so that an abnormality of the hydraulic operation mechanism can be detected early and automatically without increasing the monitoring frequency by the supervisor.
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態という)に係る油圧操作機構の異常監視装置について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成には限定されない。 Hereinafter, an abnormality monitoring device for a hydraulic operation mechanism according to the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings. In addition, the structure of the following embodiment is an illustration and this invention is not limited to the structure of embodiment.
〈装置概要〉
図1は、本発明に係る実施形態の油圧操作機構の異常監視装置1を示す。この油圧操作
機構の異常監視装置1は、油圧操作機構10の異常を検出する。
<Device overview>
FIG. 1 shows an
油圧操作機構10は、油圧によって操作される被操作部12と、油圧を保持する油圧保持手段であるアキュームレータ13と、このアキュームレータ13によって保持されている油圧が所定の圧力より低下した際に起動され、アキュームレータ13に油圧を供給する油圧供給手段14とを備えている。
The
被操作部12は、作動油25の流れを規制する油圧制御部23と、この油圧制御部23によってスライド移動されるピストン20と、このピストン20のスライド移動によって電路21,21を接続又は遮断する遮断器22とを有している。
The operated
アキュームレータ13は、ガスが密封されたブラダ(図示せず)を有し、このガスの膨張及び圧縮を利用して、油圧を所定の圧力に保持するものである。アキュームレータ13は一般的なものを使用できるので、その詳細な説明を省略する。
The
油圧供給手段14は、作動油25を蓄積するタンク26と、このタンク26内の作動油25を吸入してアキュームレータ13に供給する油圧ポンプ27と、この油圧ポンプ27を駆動するモータ28とを有している。
The hydraulic pressure supply means 14 includes a
油圧ポンプ27とアキュームレータ13間を接続する配管29には、油圧を測定する圧力測定器30が設けられている。この圧力測定器30の出力は、異常監視装置1に供給される。
A
異常監視装置1は、油圧ポンプ27の起動回数を検出する起動回数検出手段31と、起動回数検出手段31によって検出された起動回数に基づいて、油圧操作機構10の異常の有無を検出する異常検出手段32とを有している。
The
起動回数検出手段31は、例えばモータ28をON/OFFさせる電磁開閉器の状態接点などの開閉を検出することにより、油圧ポンプ27の起動回数を検出する。この起動回数検出手段31の出力は、異常検出手段32に送られる。
The activation number detection means 31 detects the number of activations of the
異常検出手段32は、例えばタイマーによって予め設定された所定時間を計測し、この所定時間内に油圧ポンプ27が起動した回数に基づいて、異常の有無を判断する。この異常監視装置1は、例えばマイクロコンピュータなどによって構成できる。
The
本実施形態では、異常監視装置1に、一日15回モード、一日10回モードなど、一日当たりの起動回数Nを示す複数のモードが登録されている。これらのモードは、自由に切り替えることができる。
In the present embodiment, a plurality of modes indicating the number of activations N per day, such as the 15 times a day mode and the 10 times a day mode, are registered in the
例えば、一日15回モードが設定されると、所定の時間として96分(24時間×60分÷15回=96分/一回)が設定される。実際には、油圧ポンプ27は一日に一回程度しか起動されないので、所定時間を96分とすると、より安全サイドに設定することになる。
For example, when the 15 times a day mode is set, 96 minutes (24 hours × 60 minutes ÷ 15 times = 96 minutes / once) is set as the predetermined time. Actually, since the
この場合には、油圧ポンプ27が動作して停止した後、96分間における油圧ポンプ27の起動が0である場合には、異常がないと判断される。これに対して、油圧ポンプ27が96分間に1回以上起動した場合には、異常があると判断される。なお、所定時間は自由に変えることができる。
In this case, after the
更に、この異常監視装置1は、油圧ポンプ27の起動時から油圧が所定圧力まで上昇す
るのに要する油圧ポンプ27の動作(運転)時間に基づいて、異常の有無を検出する。
Further, the
例えば、油圧ポンプ27の吸い込み口に異物(ゼリー状になった作動油など)が詰まると、油圧ポンプ27の作動油25を吸入する性能が低下する。このため、油圧ポンプ27の起動から所定の油圧まで上昇するのに要する運転時間が正常時より長くなる。また、これ以外の原因で、油圧ポンプ27の動作時間が通常より長くなることが考えられる。
For example, when foreign matter (such as jelly-like hydraulic oil) is clogged in the suction port of the
そこで、本実施形態では、油圧ポンプ27の起動から油圧が所定圧力である33.5MPaまで上昇するのに要する運転時間が所定時間、例えば80秒を超える場合には、油圧ポンプ27を含む油圧供給手段14に異常があると判断する。なお、この所定時間は自由に変えることができる。
Therefore, in the present embodiment, when the operation time required for the hydraulic pressure to rise to 33.5 MPa, which is a predetermined pressure, from the start of the
なお、遮断器22の動作時間は適宜な検出手段(図示せず)によって検出され、その検出結果が異常検出手段32に入力される。
The operating time of the
図2は、本実施形態の油圧操作機構10における油圧の設定例を示す。本実施形態では、警報を発生する油圧低下警報圧力が27.5MPaに設定されている。また、油圧ポンプ27が起動する起動圧力(ポンプ運転圧力)が31.5MPa、停止圧力が33.5MPaに設定されている。すなわち、圧力31.5MPa〜33.5MPaが正常油圧と判断される。
FIG. 2 shows an example of setting the hydraulic pressure in the
上記のように、圧力が27.5MPaまで下がると警報が発生するが、本発明では異常監視装置1によって、警報が発生される前に異常を検出するように構成されている。
As described above, an alarm is generated when the pressure drops to 27.5 MPa, but in the present invention, the
また、遮断器22の開路鎖錠圧力が25.5MPa、閉路鎖錠圧力が27MPaに設定されている。油圧が38MPaになると、油圧操作機構10内のリリーフ弁(図示せず)が開放されて作動油35が排出される。
Moreover, the open circuit locking pressure of the
図3〜図8は、各部の動作と、各種信号の発生タイミングとの関係を示す。図3に示すように、油圧ポンプ27が動作して停止した後、タイマー設定時間(所定時間)の96分以上油圧ポンプ27が起動せず、且つ遮断器動作信号が発生されない場合は正常(通常)と判断される。この場合には、タイマーがリセットされる。
3 to 8 show the relationship between the operation of each unit and the generation timing of various signals. As shown in FIG. 3, after the
また、図4に示すように、油圧ポンプ27が動作して停止した後、タイマー設定時間(所定時間)の96分以内に油圧ポンプ27が起動し、遮断器動作信号が発生されない場合は、異常と判断されて警報が発生される。この場合には、タイマーはリセットされない。
Also, as shown in FIG. 4, after the
図5に示すように、油圧ポンプ27が動作して停止した後、96分以内に遮断器動作信号が発生された場合は、警報は発生されずに、タイマーがリセットされる。この場合は、遮断器22が動作し油圧が消費される。これに伴い、油圧ポンプ27が起動されてアキュームレータ13に油圧が供給される。従って、この場合も正常と判断される。
As shown in FIG. 5, when the circuit breaker operation signal is generated within 96 minutes after the
また、図6に示すように、遮断器22が動作すると、油圧が消費されるため、油圧ポンプ27が起動される。このため、遮断器22の動作の後、油圧ポンプ27が起動された場合には、その起動回数はカウントされず、カウンターがリセットされる。
Also, as shown in FIG. 6, when the
また、図7に示すように、油圧ポンプ27が動作中に遮断器信号が発生した場合には、その動作における起動回数はカウントされず、カウンターがリセットされる。
Also, as shown in FIG. 7, when a circuit breaker signal is generated while the
図8に示すように、油圧ポンプ27の動作時間、その後の停止時間などが、例えば液晶
ディスプレイである油圧P起動時間液晶部38(図9参照)などに表示される。
As shown in FIG. 8, the operating time of the
図9は、この油圧操作機構の異常監視装置1に設けられた制御盤35を示す。この制御盤35には、液晶表示を復帰する表示復帰ボタン36,液晶表示のバックライトを点灯する液晶部バックライトスイッチ37、油圧ポンプ27の起動時間などを表示する油圧P起動時間液晶部38、モード選択ボタン39、警報発生用の警報LED40、選択されたモードを示すモード選択LED41などが設けられている。
FIG. 9 shows a
〈処理フロー〉
図10は、この油圧操作機構の異常監視装置1の処理フローを示す。ここでは、まず、モード選択が行われる(S1)。
<Processing flow>
FIG. 10 shows a processing flow of the
次に、油圧ポンプ27が起動すると、これと同時にタイマーが起動され、所定時間が設定される(S2)。本実施形態ではタイマーが96分に設定される。
Next, when the
次に、所定時間内に遮断器22が動作したか否かが判断される(S3)。ここで、遮断器22が動作したと判断された場合は、次に、タイマーがリセットされる(S5)。次に、ステップ(S2)以下の処理が行われる。
Next, it is determined whether or not the
また、ステップ(S4)で遮断器22が作動していないと判断された場合は、次に、タイマーの設定時間(96分)内に油圧ポンプ27が起動したか否かが判断される(S6)。
If it is determined in step (S4) that the
ステップ(S6)で、所定時間内に油圧ポンプ27が起動したと判断された場合は、次に、「異常」の警報が出される(S7)。
If it is determined in step (S6) that the
ステップ(S6)で、所定時間内に油圧ポンプ27が起動していないと判断された場合は、次に、ステップ(S5)以下の処理が行われる。
If it is determined in step (S6) that the
一方、ステップ(S2)で油圧ポンプ27が起動すると、ステップ(S3)でタイマーが起動すると同時に、油圧ポンプ27の動作時間が測定される(S8)。
On the other hand, when the
次に、油圧ポンプ27の動作時間が、80秒(所定時間)を超えるか否かが判断される(S9)。ここで、油圧ポンプ27の動作時間が80秒を超えると判断された場合は、次に遮断器22が動作したか否かが判断される(S10)。
Next, it is determined whether or not the operation time of the
ステップ(S10)で、遮断器22が動作したと判断された場合は、次に、ステップ(S2)以下の処理が行われる。
If it is determined in step (S10) that the
ステップ(S10)で、遮断器22が動作していないと判断された場合は、次に、ステップ(S7)で「異常」警報が出される。
If it is determined in step (S10) that the
また、ステップ(S9)で、油圧ポンプ27の動作時間が80秒以下であると判断された場合は、次に、ステップ(S2)以下の処理が行われる。
If it is determined in step (S9) that the operation time of the
このように、本発明の油圧操作機構の異常監視装置1によれば、例えば96分など所定時間内に油圧供給手段14の油圧ポンプ27が起動した回数に基づいて異常を自動的に検出するので、監視員による油圧操作機構10の監視回数を増やすことなく、異常を早期に検出できる。
As described above, according to the
なお、上記の実施形態では、異常検出手段32が、例えば96分程度の所定の時間内に油圧ポンプ27が起動した回数と、油圧ポンプ27の起動から所定の油圧まで上昇するのに要する運転時間との両方に基づいて異常を検出するように構成したが、所定の時間内に油圧ポンプ27が起動した回数のみに基づいて異常を検出するように構成できる。
In the above embodiment, the abnormality detection means 32 has the number of times that the
また、上記実施形態では、油圧ポンプ27が動作停止した直後における所定時間内に油圧ポンプ27が起動したか否かを検出して異常の有無を判断したが、油圧ポンプ27が動作停止した後、次に油圧ポンプ27が起動するまでの間に取り得る所定時間内に油圧ポンプ27が起動するか否かを検出して、異常の有無を判断できる。
Further, in the above embodiment, whether or not there is an abnormality is determined by detecting whether or not the
例えば、所定時間を96分とした場合、油圧ポンプ27の動作停止後、次に油圧ポンプ27が起動するまでに数時間を経過したとすると、油圧ポンプ27の動作停止後から次の油圧ポンプ27が起動するまでに所定時間の96分を連続して複数回カウントできるので、油圧ポンプ27が動作停止した後、96分が経過する毎に油圧ポンプ27が起動するか否かを検出して、その都度異常の有無を判断するようにできる。
For example, if the predetermined time is 96 minutes, and it is assumed that several hours have passed after the
1 異常監視装置
10 油圧操作機構
12 被操作部
13 アキュームレータ(油圧保持手段)
14 油圧供給手段
20 ピストン
21 電路
22 遮断器
25 作動油
26 タンク
27 油圧ポンプ
28 モータ
29 配管
30 圧力測定器
31 起動回数検出手段
32 異常検出手段
35 制御盤
36 表示復帰ボタン
37 液晶部バックライトスイッチ
38 油圧P起動時間液晶部
39 モード選択ボタン
40 警報LED
41 モード選択LED
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
41 Mode selection LED
Claims (6)
前記油圧供給手段の起動回数を検出する起動回数検出手段と、
所定時間内における前記油圧供給手段の起動回数に基づいて、異常の有無を検出する異常検出手段と、
を備えることを特徴とする油圧操作機構の異常監視装置。 An operated part operated by hydraulic pressure, a hydraulic pressure holding means for holding the hydraulic pressure, and activated when the hydraulic pressure held by the hydraulic pressure holding means falls below a predetermined pressure, An abnormality monitoring device for a hydraulic operation mechanism that detects an abnormality of a hydraulic operation mechanism that includes a hydraulic supply means for supplying
Activation number detection means for detecting the activation number of the hydraulic pressure supply means;
An abnormality detection means for detecting the presence or absence of an abnormality based on the number of activations of the hydraulic pressure supply means within a predetermined time;
An abnormality monitoring device for a hydraulic operation mechanism, comprising:
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2006
- 2006-06-23 JP JP2006173536A patent/JP2008004413A/en active Pending
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