JP2008298572A - Contact resistance measuring method and method for estimating remaining life of electric apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気機器が備える接点の接触抵抗の測定方法、および、電気機器の余寿命推定方法に関するものである。 The present invention relates to a method for measuring contact resistance of a contact included in an electrical device and a method for estimating the remaining life of an electrical device.
従来の電気機器、例えば、遮断器の余寿命推定方法は、特許文献１に記載されているように、遮断器内の接点における遮断電流と遮断回数を計測する。そして、これらの計測値から損耗量を推定し、遮断器の余寿命を推定している。 As described in Patent Document 1, a conventional method for estimating the remaining life of an electric device, for example, a circuit breaker, measures a breaking current and the number of breaks at a contact in the breaker. And the amount of wear is estimated from these measured values, and the remaining life of the circuit breaker is estimated.
特許文献２に記載された遮断器の余寿命推定方法では、大気中の温度、湿度、腐食性ガスの種類、濃度、海塩粒子、海岸からの距離の組み合わせに基づく複数の環境状態を用意し、その環境状態それぞれに対して暴露試験用の銀板を暴露する。そして、各環境状態それぞれにおける銀板の硫化銀皮膜厚さと接触抵抗との相関を求めて予めデータベース化し、このデータベースを用いて、銀板の硫化銀皮膜厚さに対応する接触抵抗を推定し、遮断器の余寿命を推定している。
In the circuit breaker remaining life estimation method described in
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、遮断器を設置した環境中のガスや温度や塵埃の影響により、接点表面の状態が変化して劣化が早まるにもかかわらず、環境の影響を考慮していない。そのため、環境の影響が大きい場合には、遮断器の余寿命を正確に推定することができないという問題点があった。 However, the method described in Patent Document 1 considers the influence of the environment even though the contact surface state changes and deteriorates faster due to the influence of gas, temperature and dust in the environment where the circuit breaker is installed. Not. Therefore, when the influence of the environment is great, there is a problem that the remaining life of the circuit breaker cannot be accurately estimated.
一方、特許文献２に記載の方法は、遮断器と別個に用意した暴露試験用の銀板についての劣化状態を測定する。しかし、遮断器そのものについての劣化状態を測定するものではないため、遮断器の余寿命を正確に推定することができないという問題点があった。
On the other hand, the method of
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、遮断器そのものについての劣化状態を測定して、接点の接触抵抗を正確に測定し、それにより遮断器の余寿命を正確に測定することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and measures the deterioration state of the circuit breaker itself to accurately measure the contact resistance of the contact, thereby the remaining life of the circuit breaker. The purpose of this is to measure accurately.
本発明の請求項１に係る接触抵抗の測定方法は、外囲体の内部に設けられ、所定の金属からなる接点の接触抵抗を測定する方法であって、（ａ）前記外囲体の外側表面状態に関するデータと、前記接触抵抗との相関を予め取得する工程と、（ｂ）前記外囲体の前記データを取得する工程とを備える。そして、（ｃ）前記工程（ａ）で予め取得した前記相関に基づいて、前記工程（ｂ）で取得した前記データに対応する前記接触抵抗を得る工程を備える。 A method for measuring contact resistance according to claim 1 of the present invention is a method for measuring contact resistance of a contact made of a predetermined metal provided inside an outer envelope, and (a) an outer side of the outer envelope. A step of acquiring in advance a correlation between the data relating to the surface state and the contact resistance, and (b) a step of acquiring the data of the envelope. And (c) obtaining the contact resistance corresponding to the data obtained in the step (b) based on the correlation obtained in advance in the step (a).
本発明の電気機器の余寿命推定方法は、前記外囲体と前記接点とを備える電気機器の余寿命を推定する方法であって、（ｄ）請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された接触抵抗の測定方法を用いて、前記接点の前記接触抵抗を測定する方法を備える。そして、（ｅ）前記工程（ｄ）で測定された前記接点の前記接触抵抗に基づいて前記電気機器の余寿命を推定する工程を備える。 The method for estimating the remaining life of an electrical device according to the present invention is a method for estimating the remaining life of an electrical device including the outer enclosure and the contact, and (d) any one of claims 1 to 4. A method for measuring the contact resistance of the contact using the measured contact resistance measurement method. And (e) estimating the remaining life of the electrical device based on the contact resistance of the contact measured in the step (d).
本発明の接触抵抗の測定方法によれば、電気機器、例えば、遮断器そのものについての劣化状態を測定することにより、接点の接触抵抗を正確に測定することができる。 According to the method for measuring contact resistance of the present invention, the contact resistance of a contact can be accurately measured by measuring a deterioration state of an electric device, for example, a circuit breaker itself.
＜実施の形態１＞
本実施の形態に係る電気機器の余寿命推定方法は、外囲体と、外囲体の内部に設けられ、所定の金属からなる接点とを備える電気機器の余寿命を推定する方法である。本実施の形態では、電気機器は、従来の一般的な遮断器であるものとする。
<Embodiment 1>
The method for estimating the remaining lifetime of an electrical device according to the present embodiment is a method for estimating the remaining lifetime of an electrical device that includes an outer enclosure and a contact made of a predetermined metal provided inside the outer enclosure. In the present embodiment, the electrical device is assumed to be a conventional general circuit breaker.
外囲体は、例えば、樹脂製絶縁物からなる遮断器のカバー、ベース、ケースが該当する。この外囲体の外側表面には、取っ手が設けられていてもよい。樹脂製絶縁物には、例えば、ポリエステルが該当する。本実施の形態では、外囲体は、樹脂製絶縁物からなる遮断器のカバー（以下、樹脂製絶縁カバー）であり、樹脂製絶縁物はポリエステルであるものとする。 Examples of the envelope include a circuit breaker cover, base, and case made of a resin insulator. A handle may be provided on the outer surface of the outer enclosure. Polyester corresponds to the resin insulator, for example. In the present embodiment, the outer enclosure is a circuit breaker cover made of a resin insulator (hereinafter referred to as a resin insulation cover), and the resin insulator is polyester.
所定の金属は、例えば、銀（Ａｇ）、あるいは、銀を含む合金である。ここでいう銀を含む合金には、例えば、銀とタングステン（Ｗ）からなる合金、あるいは、銀とタングステンと炭素（Ｃ）からなる合金が該当する。本実施の形態では、所定の金属は、銀とタングステンからなる合金であるとし、以下、所定の金属からなる接点を、銀系接点と呼ぶことにする。 The predetermined metal is, for example, silver (Ag) or an alloy containing silver. For example, the alloy containing silver corresponds to an alloy made of silver and tungsten (W) or an alloy made of silver, tungsten and carbon (C). In the present embodiment, the predetermined metal is an alloy made of silver and tungsten, and hereinafter, the contact made of the predetermined metal is called a silver-based contact.
本実施の形態に係る遮断器の余寿命推定方法は、まず、接触抵抗の測定方法を用いて、銀系接点の接触抵抗を測定する。ここでいう接触抵抗の測定方法は、樹脂製絶縁カバーの内部に設けられ、銀とタングステンの合金からなる接点の接触抵抗を測定する方法である。この接触抵抗の測定方法について説明する。 In the circuit breaker remaining life estimation method according to the present embodiment, first, the contact resistance of a silver-based contact is measured using a contact resistance measurement method. The contact resistance measuring method here is a method of measuring the contact resistance of a contact made of an alloy of silver and tungsten provided inside a resin insulating cover. A method for measuring the contact resistance will be described.
第１の工程では、余寿命を推定する対象となる遮断器（以下、推定対象品）と同じ材料構成、つまり、銀系接点と樹脂製絶縁カバーとからなる遮断器を多数用意する。ここで、多数用意する遮断器には、新品、および、長年使用された劣化品（以下、使用品）の両方用意する。なお、本実施の形態では、遮断器同士の定格電流は同一ではなく、定格電流は異なるものとし、例えば、２００Ａ〜８００Ａの範囲にあるものとする。 In the first step, the same material configuration as that of the circuit breaker to be used for estimating the remaining life (hereinafter referred to as an estimation target product), that is, a large number of circuit breakers including silver-based contacts and a resin insulating cover is prepared. Here, in the circuit breakers prepared in large numbers, both new and deteriorated products (hereinafter referred to as used products) that have been used for many years are prepared. In the present embodiment, the rated currents of the circuit breakers are not the same, and the rated currents are different, for example, in the range of 200A to 800A.
第２の工程では、多数の使用品について、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に関するデータを取得する。この樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に関するデータは、単一の測定項目について測定したデータである。この測定項目は、樹脂製絶縁カバーの外側表面に付着する硝酸イオン量、硫酸イオン量、塩素イオン量等のイオン量、樹脂製絶縁カバーの外側表面の光沢、色彩のいずれか一つである。またデータの取得は、接点を内部に有したままの状態で行う。これにより、遮断器を使用可能な状態で行うことになり、遮断器を長時間停止する必要がない。なお、以下で説明するデータの取得についても、同様に、接点を内部に有したままの状態で行うものとする。 In the second step, data on the outer surface state of the resin insulating cover is obtained for a large number of used products. The data regarding the outer surface state of the resin insulating cover is data measured for a single measurement item. This measurement item is any one of the amount of ions such as the amount of nitrate ions, the amount of sulfate ions and the amount of chloride ions adhering to the outer surface of the resin insulating cover, the gloss of the outer surface of the resin insulating cover, and the color. Data acquisition is performed with the contacts still inside. Thereby, it will carry out in the state which can use a circuit breaker, and it is not necessary to stop a circuit breaker for a long time. It should be noted that the data acquisition described below is also performed in a state where the contacts are held inside.
本実施の形態における単一の測定項目は、樹脂製絶縁カバーの外側表面に単位面積当たりに付着する硝酸イオン量であるものとする。この硝酸イオン量は、市販のイオン試験紙を用いて測定される。このイオン試験紙を用いれば、容易かつ短時間で硝酸イオン量を現場で測定することができる。 The single measurement item in the present embodiment is the amount of nitrate ions attached to the outer surface of the resin insulating cover per unit area. The amount of nitrate ions is measured using a commercially available ion test paper. If this ion test paper is used, the amount of nitrate ions can be measured on-site easily and in a short time.
あるいは、硝酸イオン量は、イオンクロマト法を用いて測定する。具体的には、例えば、４ｃｍ2角に切断した濾紙を純水に浸し、その濾紙を樹脂製絶縁カバーの外側表面に貼り付け、その表面に付着する硝酸イオンを回収してサンプリングする。そして、この濾紙を所定量、例えば、１０ｇの純水に入れ、濾紙でサンプリングした硝酸イオンを純水に溶解させ、イオンクロマト法で測定する。そして、イオンクロマト法の測定値と、純水の量（１０ｇ）と、濾紙面積（４ｃｍ2）とから、樹脂製絶縁カバーの単位面積（１ｃｍ2）あたりの硝酸イオン量（ｍｇ／ｃｍ2）を算出する。 Alternatively, the nitrate ion amount is measured using an ion chromatography method. Specifically, for example, a filter paper cut into 4 cm 2 squares is immersed in pure water, the filter paper is attached to the outer surface of the resin insulating cover, and nitrate ions adhering to the surface are collected and sampled. Then, this filter paper is put into a predetermined amount, for example, 10 g of pure water, and nitrate ions sampled with the filter paper are dissolved in pure water and measured by ion chromatography. Then, the measured values and the amount of pure water ion chromatography and (10 g), since the filter paper area (4 cm 2), per unit area of the resin insulating cover (1 cm 2) nitrate per (mg / cm 2) Is calculated.
こうして、使用品について、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に付着する硝酸イオン量を測定したデータを取得する。それとともに、銀系接点の接触抵抗についても測定しておく。 In this way, the data which measured the amount of nitrate ion adhering to the outer surface state of a resin-made insulating cover is acquired about a used article. At the same time, the contact resistance of silver contacts is also measured.
第３の工程では、多数の新品について、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に関するデータを取得する。ここでいうデータは、第２の工程と同様、樹脂製絶縁カバーの外側表面に付着する硝酸イオン量について測定したデータである。それとともに、銀系接点の接触抵抗についても測定しておく。 In the third step, data on the outer surface state of the resin insulating cover is obtained for a number of new products. The data here is data measured for the amount of nitrate ions adhering to the outer surface of the resin insulating cover, as in the second step. At the same time, the contact resistance of silver contacts is also measured.
第４の工程では、第２の工程および第３の工程で取得した外側表面に付着する硝酸イオン量のデータと、接触抵抗とを相関図にてグラフ化する。そして、図１に示すように、相関関係を表す一本の線であるマスターカーブを求める。このようにして、外側表面状態の硝酸イオン量のデータと、接触抵抗との相関を予め取得する。なお、硝酸イオン量、および、接触抵抗それぞれの対数をとって相関図を作成すれば、図１に示すような直線状のマスターカーブが得られた。 In a 4th process, the data of the nitrate ion adhering to the outer surface acquired by the 2nd process and the 3rd process, and contact resistance are graphed with a correlation diagram. And as shown in FIG. 1, the master curve which is one line showing a correlation is calculated | required. In this way, the correlation between the contact resistance and the data of the nitrate ion amount in the outer surface state is acquired in advance. When a correlation diagram was created by taking the logarithm of the nitrate ion amount and the contact resistance, a linear master curve as shown in FIG. 1 was obtained.
このように、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態は、銀系接点の接触抵抗と相関が強い。この理由は次の通りである。遮断器周囲のガスや湿度などの環境の影響によって銀系接点の表面が劣化し、銀系接点の接触抵抗は経時的に変化する。一方、樹脂製絶縁カバーの外側表面は環境と直接接触し、銀系接点の接触抵抗と同様に、樹脂絶縁性カバーの外側状態も環境の影響を受けているためである。 Thus, the outer surface state of the resin insulating cover has a strong correlation with the contact resistance of the silver-based contact. The reason is as follows. The surface of the silver-based contact deteriorates due to environmental influences such as gas and humidity around the circuit breaker, and the contact resistance of the silver-based contact changes with time. On the other hand, the outer surface of the resin insulating cover is in direct contact with the environment, and the outer state of the resin insulating cover is affected by the environment as well as the contact resistance of the silver-based contacts.
第５の工程では、推定対象品について、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に関するデータを取得する。ここでいうデータは、第２の工程と同様、樹脂製絶縁カバーの外側表面に付着する硝酸イオン量について測定したデータＸ１である。 In the fifth step, data relating to the outer surface state of the resin insulating cover is acquired for the estimation target product. The data here is data X1 measured for the amount of nitrate ions adhering to the outer surface of the resin insulating cover, as in the second step.
第６の工程では、第４の工程で予め取得した相関に基づいて、第５の工程で取得した推定対象品のデータＸ１に対応する接触抵抗Ｙ１を得る。 In the sixth step, the contact resistance Y1 corresponding to the data X1 of the estimation target product acquired in the fifth step is obtained based on the correlation acquired in advance in the fourth step.
以上の第１〜第６の工程からなる接触抵抗の測定方法によれば、推定対象品について、樹脂製絶縁カバー内部に設けられた銀系接点の接触抵抗を測定することができる。そのため、従来、銀系接点の接触抵抗を測定しようとすると、測定対象品の破損や開封が必要であったが、本実施の形態に係る接触抵抗の測定方法によれば、推定対象品については破損や開封を必要とせずに、銀系接点の接触抵抗を測定することができる。また、新たな設備を追加する必要もない。さらに、本実施の形態に係る接触抵抗の測定方法は、遮断器そのものについての劣化状態を測定するため、銀系接点の接触抵抗を正確に測定することができる。 According to the contact resistance measuring method including the first to sixth steps described above, the contact resistance of the silver-based contact provided in the resin insulating cover can be measured for the estimation target product. Therefore, conventionally, when trying to measure the contact resistance of silver-based contacts, it was necessary to break or open the measurement target product, but according to the contact resistance measurement method according to the present embodiment, the estimation target product The contact resistance of silver contacts can be measured without the need for breakage or opening. Moreover, it is not necessary to add new equipment. Furthermore, since the contact resistance measuring method according to the present embodiment measures the deterioration state of the circuit breaker itself, the contact resistance of the silver-based contact can be accurately measured.
次に、樹脂製絶縁カバーの外側表面に付着する硝酸イオン量を測定したが、この利点について説明する。銀系接点に硫化銀皮膜が形成されても、遮断器の銀系接点における通電電流が１Ａ以上であれば、その皮膜は接触抵抗に影響しないことは、非特許文献１に記述のように周知である（非特許文献１：土屋金弥、「電気接点技術」、総合電子出版社、１９８０年、ｐ．４９）。しかし、通電電流が１Ａ以上である場合においても、銀系接点の接触抵抗は劣化する。その主原因は、環境中のＮＯｘである。以下、その理由について説明する。 Next, the amount of nitrate ions adhering to the outer surface of the resin insulating cover was measured, and this advantage will be described. As described in Non-Patent Document 1, it is well known that even when a silver sulfide film is formed on a silver contact, if the energizing current at the silver contact of the circuit breaker is 1 A or more, the film does not affect the contact resistance. (Non-patent document 1: Kinya Tsuchiya, “Electric contact technology”, General Electronic Publishing Company, 1980, p. 49). However, even when the energization current is 1 A or more, the contact resistance of the silver-based contact deteriorates. The main cause is NOx in the environment. The reason will be described below.
銀系接点内の銀は、環境中のＮＯｘと反応すると硝酸銀を生じ、環境中のＳＯｘと反応すると硫化銀、および、硫酸銀を生じる。このうち、硝酸銀の融点（２１２℃）は、硫化銀の融点（８４５℃）、硫酸銀（６５７℃）よりも低温であり、硝酸銀は、硫化銀や硫酸銀よりも低温で除去されやすい。そのため、通電により温度上昇が生じると、硫化銀や硫酸銀よりも相対的に硝酸銀が融解して除去され、銀系接点の表面は消耗する。 Silver in the silver-based contact generates silver nitrate when it reacts with NOx in the environment, and silver sulfide and silver sulfate when it reacts with SOx in the environment. Among these, the melting point of silver nitrate (212 ° C.) is lower than the melting point of silver sulfide (845 ° C.) and silver sulfate (657 ° C.), and silver nitrate is easily removed at a lower temperature than silver sulfide or silver sulfate. Therefore, when the temperature rises due to energization, the silver nitrate is melted and removed relative to silver sulfide and silver sulfate, and the surface of the silver-based contact is consumed.
一方、タングステン、タングステンカーバイド、炭素は、ＮＯｘと反応せずに残るため、銀系接点の組成が変化する。これらタングステン、タングステンカーバイド、炭素は、銀よりも電気抵抗率が１桁大きいため、銀系接点の組成においてこれらが占める率が大きくなると、接触抵抗が増加する。 On the other hand, since tungsten, tungsten carbide, and carbon remain without reacting with NOx, the composition of the silver-based contact changes. Since these tungsten, tungsten carbide, and carbon have an electrical resistivity that is an order of magnitude higher than that of silver, the contact resistance increases as the proportion of these in the composition of silver contacts increases.
このように、銀系接点内の銀が硝酸銀となって除去されると、銀系接点の組成変化が生じ、さらには表面形状が凹となる形状変化も生じるため、接触抵抗は増加する。接点が銀のみからなる場合には、この傾向はより顕著となる。このように、銀系接点に１Ａ以上の通電が行われる場合には、環境中の硝酸イオン量は、銀系接点の接触抵抗の劣化に大きく影響し、銀系接点の接触抵抗と強い相関を有する。 As described above, when the silver in the silver-based contact is removed as silver nitrate, the composition of the silver-based contact is changed, and further, the shape of the surface is concave, so that the contact resistance is increased. This tendency becomes more prominent when the contact is made only of silver. In this way, when a silver contact is energized at 1A or more, the amount of nitrate in the environment greatly affects the deterioration of the contact resistance of the silver contact and has a strong correlation with the contact resistance of the silver contact. Have.
本実施の形態では、樹脂製絶縁カバーの外側表面に付着する硝酸イオン量について測定する。この硝酸イオン量は、上述したとおり、銀系接点に１Ａ以上の通電が行われる場合において、接触抵抗と相関が強い。そのため、銀系接点の接触抵抗を正確に測定することができる。 In the present embodiment, the amount of nitrate ions attached to the outer surface of the resin insulating cover is measured. As described above, the nitrate ion amount has a strong correlation with the contact resistance when a current of 1 A or more is applied to the silver-based contact. Therefore, the contact resistance of the silver-based contact can be accurately measured.
また、イオン試験紙を用いて硝酸イオン量を測定した。これにより、容易かつ短時間でこれらイオン量を現場で測定することができる。また、イオンクロマト法を用いて硝酸イオン量を測定した。これにより、イオン試験紙がなくても硝酸イオン量を測定することができる。 Moreover, the amount of nitrate ions was measured using an ion test paper. Thereby, the amount of these ions can be measured on-site easily and in a short time. Further, the amount of nitrate ions was measured using an ion chromatography method. Thereby, even if there is no ion test paper, the amount of nitrate ions can be measured.
次に、本実施の形態に係る遮断器の余寿命推定方法について説明する。 Next, a method for estimating the remaining life of a circuit breaker according to the present embodiment will be described.
第７の工程では、あらかじめ多数の新品と多数の使用品の接触抵抗値と使用年数のデータから、測定した銀系接点の接触抵抗と使用年数との相関関係を明らかにする。ここで、新品の使用年数は０年である。この場合、接触抵抗の対数と使用年数の対数との相関をとると、直線関係を示すことがわかった。 In the seventh step, the correlation between the measured contact resistance of the silver-based contact and the age of use is clarified in advance from the data of the contact resistance values and the age of use of a large number of new and used products. Here, the new service life is 0 years. In this case, it was found that the correlation between the logarithm of the contact resistance and the logarithm of the service life shows a linear relationship.
第８の工程では、上述した接触抵抗の測定方法を用いて、測定対象品について銀系接点の接触抵抗Ｙ１を測定する。そして、図２に示すように、新品の接触抵抗測定値を使用年数０年にプロットし（点Ａ）、測定した銀系接点の接触抵抗Ｙ１と、推定対象品の使用年数Ｚとを相関図にプロットする（点Ｂ）。そして、図２に示すように、点Ａと点Ｂから、測定対象品の劣化傾向線を求める。なお、接触抵抗Ｙ１、および、使用年数Ｚそれぞれの対数をとって相関図を作成するとよい。 In the eighth step, the contact resistance Y1 of the silver-based contact is measured for the product to be measured using the above-described contact resistance measurement method. Then, as shown in FIG. 2, a new contact resistance measurement value is plotted at a service life of 0 years (point A), and the measured contact resistance Y1 of the silver-based contact and the service life Z of the estimation target product are correlated. (Point B). Then, as shown in FIG. 2, the deterioration trend line of the measurement target product is obtained from the points A and B. The correlation diagram may be created by taking the logarithm of each of the contact resistance Y1 and the years of use Z.
第９の工程では、遮断器の余寿命を推定する。そのために、まず、銀系接点の接触抵抗の閾値Ｔ１を設定する。この閾値Ｔ１は、規定をもとに設定してもよいし、過去の事例から設定してもよい。そして、上述した劣化傾向線と、接触抵抗の閾値Ｔ１との交点（点Ｃ）を求め、劣化傾向線に基づいて、銀系接点の接触抵抗の閾値Ｔ１に対応する使用年数、つまり寿命年数Ｗ１を求める。次に、寿命年数Ｗ１から使用年数Ｚを減算し、余寿命Ｗ１−Ｚを推定する。こうして、測定された銀系接点の接触抵抗Ｙ１に基づいて、遮断器の余寿命Ｗ１−Ｚを推定する。 In the ninth step, the remaining life of the circuit breaker is estimated. For this purpose, first, a threshold value T1 of contact resistance of the silver-based contact is set. This threshold value T1 may be set based on a regulation or may be set from past cases. And the intersection (point C) of the deterioration tendency line mentioned above and the threshold value T1 of contact resistance is calculated | required, and based on a deterioration tendency line, the use years corresponding to the threshold value T1 of the contact resistance of a silver-based contact, ie, lifetime years W1, is obtained. Ask for. Next, the service life W1-Z is estimated by subtracting the service life Z from the service life W1. Thus, the remaining life W1-Z of the circuit breaker is estimated based on the measured contact resistance Y1 of the silver-based contact.
以上の工程からなる本実施の形態に係る遮断器の余寿命推定方法は、正確に測定した銀系接点の接触抵抗を用いて遮断器の余寿命を推定するため、正確に遮断器の余寿命を推定することができる。なお、遮断器の定格電流が異なっても、図１のマスターカーブは同じであり、測定対象品の劣化傾向線について、接触抵抗と使用年数の関係は同じであった。 The circuit breaker remaining life estimation method according to the present embodiment composed of the above steps estimates the remaining life of the circuit breaker using the accurately measured contact resistance of the silver-based contact. Can be estimated. In addition, even if the rated current of the circuit breaker is different, the master curve in FIG. 1 is the same, and the relationship between the contact resistance and the age of use is the same for the deterioration trend line of the measurement target product.
また、本実施の形態では、新品についてプロットした点Ａと、測定対象品についてプロットした点Ｂとから劣化傾向線を引いた。しかし、これに限ったものではなく、定期的に余寿命診断をする場合には、測定対象品について前回プロットした点と、今回プロットする点とから劣化傾向線を引いてもよい。このようにすることで、例えば、ＮＯｘなどの環境が変化して寿命年数Ｗ１が変化する場合でも、正確な余寿命を求めることができる。 In the present embodiment, a deterioration tendency line is drawn from the point A plotted for the new product and the point B plotted for the measurement target product. However, the present invention is not limited to this, and when the remaining life diagnosis is performed periodically, a deterioration trend line may be drawn from the previously plotted point and the currently plotted point for the measurement target product. In this way, for example, even when the environment such as NOx changes and the life years W1 change, an accurate remaining life can be obtained.
また、本実施の形態では、樹脂製絶縁カバーの樹脂製絶縁物は、ポリエステルであり、所定の金属は、銀とタングステンからなる合金であるものとして説明した。しかし、これに限ったものではなく、樹脂製絶縁物は、フェノール樹脂であってもよく、所定の金属は、銀とタングステンと炭素からなる合金であっても、上述の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、外囲体として樹脂製絶縁物からなるカバーを用いたが、接点と同じ材質であれば、環境の影響度合いを等しくすることができる。 In the present embodiment, the resin insulator of the resin insulating cover is polyester, and the predetermined metal is an alloy composed of silver and tungsten. However, the present invention is not limited to this, and the resin insulator may be a phenol resin, and the above-described effects can be obtained even if the predetermined metal is an alloy made of silver, tungsten, and carbon. . In the present embodiment, a cover made of a resin insulator is used as the envelope. However, if the material is the same as that of the contact, the degree of influence of the environment can be made equal.
また、本実施の形態では硝酸イオン量を測定する場合について説明した。しかし、これに限ったものではなく、樹脂製絶縁カバーの外側表面の硫酸イオン量、塩素イオン量等のイオン量、光沢、色彩のいずれか一つを用いてもよい。この場合においても、遮断器そのものについての劣化状態を測定するため、上述と同じように、銀系接点の接触抵抗を正確に測定することができる。なお、硫酸イオン量、塩素イオン量等のイオン量を測定する場合には、硝酸イオン量の測定方法と同様、イオン試験紙、または、イオンクロマト法を用いて測定するとよい。 In the present embodiment, the case where the nitrate ion amount is measured has been described. However, the present invention is not limited to this, and any one of the ion amount such as the sulfate ion amount and the chlorine ion amount on the outer surface of the resin insulating cover, the gloss ion, and the color may be used. Even in this case, since the deterioration state of the circuit breaker itself is measured, the contact resistance of the silver-based contact can be accurately measured as described above. In addition, when measuring the amount of ions such as the amount of sulfate ions and the amount of chloride ions, it may be measured using an ion test paper or ion chromatographic method as in the method for measuring the amount of nitrate ions.
また、カバーの樹脂製絶縁部は少なくともその一部に炭酸カルシウムなどのカルシウムを含有してもよい。その場合、カバーに付着する硝酸イオンはカルシウム成分と反応して硝酸カルシウムとなる。上述したデータとして取得される硝酸イオン量は、この樹脂製絶縁カバーの外側表面に付着する硝酸カルシウムの硝酸イオン量にほぼ等しい。この硝酸カルシウムは、環境中から飛来し、樹脂製絶縁カバーの外側表面に付着したカルシウム塩と、環境中のＮＯｘとが反応して生成されるものである。そのため、環境中にカルシウム塩が存在しない場合には、樹脂製絶縁カバーの樹脂製絶縁物にカルシウム塩、例えば、炭酸カルシウムを予め含むようにしておけば、硝酸イオン量を確実に測定することができる。 Further, the resin insulating part of the cover may contain calcium such as calcium carbonate at least in part. In that case, nitrate ions adhering to the cover react with the calcium component to become calcium nitrate. The amount of nitrate ions acquired as the data described above is approximately equal to the amount of nitrate ions of calcium nitrate adhering to the outer surface of the resin insulating cover. This calcium nitrate is generated by the reaction of the calcium salt, which comes from the environment and adheres to the outer surface of the resin insulating cover, and NOx in the environment. Therefore, when the calcium salt is not present in the environment, the amount of nitrate ions can be reliably measured if the resin insulator of the resin insulating cover is preliminarily made to contain a calcium salt, for example, calcium carbonate.
＜実施の形態２＞
本実施の形態において、樹脂製絶縁物は、アルミナとガラス繊維を含有する黒色のポリエステル樹脂であるものとし、所定の金属は、銀とタングステンと炭素からなる合金であるものとする。本実施の形態において、ポリエステルが黒色である理由は、後述するように、樹脂製絶縁カバーの光沢、色彩を測定するためである。なお、黒色のみならず、同一色であればよい。以下、本実施の形態に係る遮断器の余寿命推定方法について説明する。
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In the present embodiment, the resin insulator is a black polyester resin containing alumina and glass fibers, and the predetermined metal is an alloy composed of silver, tungsten, and carbon. In the present embodiment, the reason why the polyester is black is to measure the gloss and color of the resin insulating cover, as will be described later. In addition, what is necessary is just not only black but the same color. Hereinafter, the remaining life estimation method of the circuit breaker according to the present embodiment will be described.
第１の工程では、推定対象品と同じ材料構成、つまり、銀系接点と樹脂製絶縁カバーとからなる新品、および、使用品を多数用意する。本実施の形態においても、実施の形態１と同様、遮断器同士の定格電流は同一ではなく、定格電流は異なるものとし、例えば、２００Ａ〜８００Ａの範囲にあるものとする。 In the first step, a large number of new and used products having the same material configuration as the estimation target product, that is, a silver-based contact and a resin insulating cover are prepared. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the rated currents of the circuit breakers are not the same, and the rated currents are different, for example, in the range of 200A to 800A.
第２の工程では、多数の新品と多数の使用品について、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に関するデータと接触抵抗のデータを取得する。本実施の形態では、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に関するデータは、実施の形態１と異なり、複数の測定項目について測定したデータから算出される一の指標のデータである。 In the second step, data on the outer surface state of the resin insulating cover and data on contact resistance are obtained for a large number of new products and a large number of used products. In the present embodiment, unlike the first embodiment, the data regarding the outer surface state of the resin insulating cover is data of one index calculated from data measured for a plurality of measurement items.
さらに、本実施の形態では、一の指標は、マハラノビスの距離であり、上述の複数の測定項目は、樹脂製絶縁カバーの外側表面に付着する硝酸イオン量、硫酸イオン量、塩素イオン量等のイオン量、および、樹脂製絶縁カバーの外側表面の光沢、色彩である。 Furthermore, in the present embodiment, one index is the Mahalanobis distance, and the plurality of measurement items described above include the amount of nitrate ions, the amount of sulfate ions, the amount of chloride ions, and the like attached to the outer surface of the resin insulating cover. The amount of ions and the gloss and color of the outer surface of the resin insulating cover.
硝酸イオン量等イオン量の測定は、例えば、市販のイオン量試験紙を用いて測定し、光沢の測定は、例えば、光沢計を用いて測定し、色彩の測定は、例えば、色差計を用いて測定する。これらは、市販されており、大きさが手ごろであるため、現場において容易に測定可能である。こうして複数の測定項目について測定したデータから、一の指標であるマハラノビスの距離のデータを算出する。それとともに、銀系接点の接触抵抗についても測定しておく。 Measurement of ion amount such as nitrate ion amount is performed using, for example, a commercially available ion amount test paper, gloss measurement is performed using, for example, a gloss meter, and color measurement is performed using, for example, a color difference meter. To measure. Since these are commercially available and have a reasonable size, they can be easily measured in the field. Thus, the data of the Mahalanobis distance, which is one index, is calculated from the data measured for a plurality of measurement items. At the same time, the contact resistance of silver contacts is also measured.
第３の工程では、第２の工程で取得したマハラノビスの距離のデータと、接触抵抗とを相関図にてグラフ化する。そして、図３に示すように、相関関係を表す一本の線であるマスターカーブを求める。このようして、外側表面状態のマハラノビスの距離のデータと、接触抵抗との相関を予め取得する。なお、マハラノビスの距離、および、接触抵抗それぞれの対数をとって相関図を作成すれば、図３に示すような直線状のマスターカーブが得られた。 In the third step, the Mahalanobis distance data acquired in the second step and the contact resistance are graphed in a correlation diagram. And as shown in FIG. 3, the master curve which is one line showing a correlation is calculated | required. Thus, the correlation between the Mahalanobis distance data of the outer surface state and the contact resistance is acquired in advance. When a correlation diagram was created by taking the Mahalanobis distance and the logarithm of each contact resistance, a linear master curve as shown in FIG. 3 was obtained.
第４の工程では、推定対象品について、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に関するデータを取得する。ここでいうデータは、第２の工程と同じ複数の測定項目について測定したデータから算出されるマハラノビスの距離のデータＸ２である。 In the fourth step, data on the outer surface state of the resin insulating cover is acquired for the estimation target product. The data here is Mahalanobis distance data X2 calculated from data measured for the same plurality of measurement items as in the second step.
第５の工程では、第３の工程で予め取得した相関に基づいて、第４の工程で取得した推定対象品のデータＸ２に対応する接触抵抗Ｙ１を得る。 In the fifth step, the contact resistance Y1 corresponding to the data X2 of the estimation target product acquired in the fourth step is obtained based on the correlation acquired in advance in the third step.
その後、実施の形態１の第７〜第９の工程を同様に行うことにより、図２に示したように、測定された銀系接点の接触抵抗Ｙ１に基づいて、遮断器の余寿命Ｗ１−Ｚを推定する。 Thereafter, by performing the seventh to ninth steps of the first embodiment in the same manner, as shown in FIG. 2, based on the measured contact resistance Y1 of the silver-based contact, the remaining life W1- Estimate Z.
以上の第１〜第５の工程からなる接触抵抗の測定方法によれば、実施の形態１と同様に、遮断器そのものについての劣化状態を測定するため、銀系接点の接触抵抗を正確に測定することができる。また、実施の形態１の測定項目は、硝酸イオン量についてのみであったが、本実施の形態では、光沢や色彩を測定項目に加え、複数の測定項目から総合的に樹脂製絶縁カバーの外側表面状態を測定する。そのため、本実施の形態に係る遮断器の余寿命推定方法は、より正確な銀系接点の接触抵抗に基づいて、遮断器の余寿命をより正確に推定することができる。 According to the contact resistance measuring method including the first to fifth steps described above, the contact resistance of the silver-based contact is accurately measured in order to measure the deterioration state of the circuit breaker itself as in the first embodiment. can do. In addition, the measurement item of the first embodiment is only about the nitrate ion amount, but in this embodiment, gloss and color are added to the measurement item, and the outside of the resin insulating cover is comprehensively determined from a plurality of measurement items. Measure the surface condition. Therefore, the circuit breaker remaining life estimation method according to the present embodiment can more accurately estimate the circuit breaker remaining life based on the more accurate contact resistance of the silver contacts.
＜実施の形態３＞
本実施の形態において、樹脂製絶縁物は、炭酸カルシウムとガラス繊維を含有するポリエステル樹脂であるものとし、所定の金属は、銀とタングステンと炭素からなる合金であるものとする。実施の形態２では、樹脂製絶縁カバーの外側表面の光沢、色彩を測定項目とするため、樹脂製絶縁物に黒色のポリエステルを用いた。本実施の形態では、実施の形態２と異なり、樹脂製絶縁カバーの外側表面の光沢、色彩を測定項目としないため、樹脂製絶縁物の色は問わない。以下、本実施の形態に係る遮断器の余寿命推定方法について説明する。
<Embodiment 3>
In the present embodiment, the resin insulator is a polyester resin containing calcium carbonate and glass fiber, and the predetermined metal is an alloy made of silver, tungsten, and carbon. In the second embodiment, black polyester is used for the resin insulator in order to set the gloss and color of the outer surface of the resin insulating cover as measurement items. In the present embodiment, unlike
第１の工程では、推定対象品と同じ材料構成、つまり、銀系接点と樹脂製絶縁カバーとからなる新品、および、使用品を多数用意する。本実施の形態においても、実施の形態１と同様、遮断器同士の定格電流は同一ではなく、定格電流は異なるものとし、例えば、２００Ａ〜８００Ａの範囲にあるものとする。 In the first step, a large number of new and used products having the same material configuration as the estimation target product, that is, a silver-based contact and a resin insulating cover are prepared. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the rated currents of the circuit breakers are not the same, and the rated currents are different, for example, in the range of 200A to 800A.
第２の工程では、多数の新品と多数の使用品について、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に関するデータと接触抵抗のデータを取得する。本実施の形態は、実施の形態２と同様、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に関するデータは、複数の測定項目について測定したデータから算出されるマハラノビスの距離のデータである。 In the second step, data on the outer surface state of the resin insulating cover and data on contact resistance are obtained for a large number of new products and a large number of used products. In the present embodiment, as in the second embodiment, the data regarding the outer surface state of the resin insulating cover is Mahalanobis distance data calculated from data measured for a plurality of measurement items.
本実施の形態は、実施の形態２と異なり、複数の測定項目は、所定の判定方法により、接触抵抗と相関が有ると判定された測定項目のみを含む。ここで、所定の判定方法は、マハラノビス・タグチ法（ＭＴ法）で算出されるＳＮ比に基づいて判定する方法である。このＳＮ比は、複数の測定項目のうち、所定の測定項目を使用した場合と、所定の測定項目を使用しなかった場合について求められる。そして、両者のＳＮ比を比較することにより、その測定項目の有効性を判定することができる。 In the present embodiment, unlike the second embodiment, the plurality of measurement items include only the measurement items determined to have a correlation with the contact resistance by a predetermined determination method. Here, the predetermined determination method is a method based on the SN ratio calculated by the Mahalanobis-Taguchi method (MT method). This S / N ratio is calculated | required about the case where a predetermined | prescribed measurement item is used among the some measurement items, and the case where a predetermined | prescribed measurement item is not used. And the effectiveness of the measurement item can be determined by comparing the SN ratios of the two.
図４は、複数の測定項目として、樹脂製絶縁カバーの外側表面に付着するナトリウムイオン量、アンモニアイオン量、カリウムイオン量、カルシウムイオン量、塩素イオン量、硝酸イオン量、硫酸イオン量を測定し、それぞれについてＳＮ比を縦軸に示した要因効果図である。なお、これらのイオン量のサンプリング方法には、実施の形態１で示したイオンクロマト方法を用いる。 FIG. 4 shows the measurement of sodium ion amount, ammonia ion amount, potassium ion amount, calcium ion amount, chloride ion amount, nitrate ion amount and sulfate ion amount adhering to the outer surface of the resin insulating cover as a plurality of measurement items. It is a factor effect figure which showed SN ratio for each about the vertical axis. In addition, the ion chromatography method shown in Embodiment 1 is used for the sampling method of these ion amounts.
この図４では、測定項目ごとに、該当する測定項目を使用した場合を「有」、該当する測定項目を使用しなかった場合を「無」として、ＳＮ比が示されている。この図において、「有」のＳＮ比が「無」のＳＮ比よりも大きい場合には、接触抵抗と相関があると判定される。この判定方法によって接触抵抗と相関が有ると判定される図４の測定項目は、塩素イオン量、硝酸イオン量、硫酸イオン量である。 In FIG. 4, for each measurement item, the SN ratio is shown as “Yes” when the corresponding measurement item is used and “No” when the corresponding measurement item is not used. In this figure, when the SN ratio of “present” is larger than the SN ratio of “none”, it is determined that there is a correlation with the contact resistance. The measurement items in FIG. 4 that are determined to have a correlation with the contact resistance by this determination method are the amount of chloride ions, the amount of nitrate ions, and the amount of sulfate ions.
本実施の形態では、上述した判定方法により選定された測定項目（塩素イオン量、硝酸イオン量、硫酸イオン量）のみの測定データから、マハラノビスの距離を算出する。それとともに、銀系接点の接触抵抗についても測定しておく。 In the present embodiment, the Mahalanobis distance is calculated from the measurement data of only the measurement items (chlorine ion amount, nitrate ion amount, sulfate ion amount) selected by the determination method described above. At the same time, the contact resistance of silver contacts is also measured.
第３の工程では、第２の工程で取得したマハラノビスの距離のデータと、接触抵抗とを相関図にてグラフ化する。そして、図５に示すように、相関関係を表す一本の線であるマスターカーブを求める。このようして、外側表面状態のマハラノビスの距離のデータと、接触抵抗との相関を予め取得する。なお、マハラノビスの距離、および、接触抵抗それぞれの対数をとって相関図を作成すれば、図５に示すような直線状のマスターカーブが得られた。 In the third step, the Mahalanobis distance data acquired in the second step and the contact resistance are graphed in a correlation diagram. Then, as shown in FIG. 5, a master curve that is a single line representing the correlation is obtained. Thus, the correlation between the Mahalanobis distance data of the outer surface state and the contact resistance is acquired in advance. When a correlation diagram was created by taking the Mahalanobis distance and the logarithm of each contact resistance, a linear master curve as shown in FIG. 5 was obtained.
第４の工程では、推定対象品について、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に関するデータを取得する。ここでいうデータは、第２の工程で選定された測定項目のみについて測定したデータから算出されるマハラノビスの距離のデータＸ３である。 In the fourth step, data on the outer surface state of the resin insulating cover is acquired for the estimation target product. The data referred to here is Mahalanobis distance data X3 calculated from data measured for only the measurement item selected in the second step.
第５の工程では、第３の工程で予め取得した相関に基づいて、第４の工程で取得した推定対象品のデータＸ３に対応する接触抵抗Ｙ１を得る。 In the fifth step, the contact resistance Y1 corresponding to the data X3 of the estimation target product acquired in the fourth step is obtained based on the correlation acquired in advance in the third step.
その後、実施の形態１の第７〜第９の工程を同様に行うことにより、図２に示したように、測定された銀系接点の接触抵抗Ｙ１に基づいて、遮断器の余寿命Ｗ１−Ｚを推定する。 Thereafter, by performing the seventh to ninth steps of the first embodiment in the same manner, as shown in FIG. 2, based on the measured contact resistance Y1 of the silver-based contact, the remaining life W1- Estimate Z.
以上の第１〜第５の工程からなる接触抵抗の測定方法によれば、外側表面状態の測定項目が多い場合でも、接触抵抗と強い相関をもつ測定項目のみを用いてマハラノビスの距離を算出することができる。これにより、効果のない測定項目は排除して、有効な測定項目のみを用いてマハラノビスの距離を算出するため、無駄な計算を省くことができる。そのため、本実施の形態に係る遮断器の余寿命推定方法によれば、実施の形態２の効果に加え、短時間で容易かつ正確に接触抵抗を測定することができる。 According to the contact resistance measuring method including the first to fifth steps described above, the Mahalanobis distance is calculated using only the measurement items having a strong correlation with the contact resistance even when there are many measurement items of the outer surface state. be able to. Thereby, ineffective measurement items are excluded, and only the effective measurement items are used to calculate the Mahalanobis distance, so that unnecessary calculations can be omitted. Therefore, according to the circuit breaker remaining life estimation method according to the present embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, the contact resistance can be measured easily and accurately in a short time.
図６に、環境と接触していない樹脂製絶縁カバーの内側表面に付着する塩素イオン量、硝酸イオン量、硫酸イオン量を測定して算出したマハラノビスの距離のデータと、銀系接点の接触抵抗との相関図を示す（点Ｐ）。図に示されるように、接触抵抗の変化に対して、この場合のマハラノビスの距離のデータはほとんど変化しなかった。 Figure 6 shows the Mahalanobis distance data calculated by measuring the amount of chloride, nitrate and sulfate adhering to the inner surface of the resin insulation cover that is not in contact with the environment, and the contact resistance of the silver contacts. (Point P). As shown in the figure, the Mahalanobis distance data in this case hardly changed with respect to the change in the contact resistance.
同じ図６に、樹脂製絶縁カバーの外側表面に付着する塩素イオン量、硝酸イオン量、硫酸イオン量を測定して算出したマハラノビスの距離と、銀系接点の接触抵抗との相関図を示す（点Ｑ）。図に示されるように、接触抵抗の変化に応じて、この場合のマハラノビスの距離のデータも変化しため、このマハラノビスの距離のデータは接触抵抗の評価に適している。 FIG. 6 shows a correlation diagram between the Mahalanobis distance calculated by measuring the chlorine ion amount, nitrate ion amount, and sulfate ion amount adhering to the outer surface of the resin insulating cover, and the contact resistance of the silver-based contact ( Point Q). As shown in the figure, the Mahalanobis distance data in this case also changes in accordance with the change in the contact resistance. Therefore, the Mahalanobis distance data is suitable for the evaluation of the contact resistance.
なお、ここまで説明した実施の形態では、新品多数の表面状態データと接触抵抗のデータを多数取得したが、新品のかわりに、正常品多数の測定データとしてもよい。新品のかわりに正常品のデータを用いた場合であっても、第７の工程で正常品の使用年数をプロットすることにより、図２と同じ図を得ることができる。 In the embodiment described so far, a large number of new surface condition data and contact resistance data are acquired, but instead of a new product, a large number of normal measurement data may be used. Even when normal product data is used instead of a new product, the same diagram as FIG. 2 can be obtained by plotting the service life of the normal product in the seventh step.
なお、上記の実施の形態では、塩素イオン量、硝酸イオン量、硫酸イオン量が接触抵抗と相関があったが、アンモニアイオン量、カルシウムイオン量が相関がある場合もある。例えば、樹脂製絶縁カバーがフェノール樹脂の場合に、外側表面に付着するイオン量として、ナトリウムイオン量、アンモニアイオン量、カリウムイオン量、カルシウムイオン量、塩素イオン量、硝酸イオン量、硫酸イオン量を測定した。そして、それぞれについてＳＮ比を縦軸に示した要因効果図を調べると、硝酸イオン量、硫酸イオン量以外に、アンモニアイオン量、カルシウムイオン量も接触抵抗と相関があることが分かった。そこで、樹脂製絶縁カバーがフェノール樹脂の場合には、測定項目として硝酸イオン量、アンモニアイオン量、カルシウムイオン量の測定データから、マハラノビスの距離を算出するとともに、銀系接点の接触抵抗についても測定するとよい。その後、ポリエステル樹脂の場合と同様、マハラノビスの距離、および、接触抵抗それぞれの対数をとって相関図を作成すれば、直線状のマスターカーブが得られる。 In the above embodiment, the chlorine ion amount, the nitrate ion amount, and the sulfate ion amount are correlated with the contact resistance. However, the ammonia ion amount and the calcium ion amount may be correlated. For example, when the resin insulation cover is a phenol resin, the amount of ions adhering to the outer surface is the amount of sodium ions, ammonia ions, potassium ions, calcium ions, chloride ions, nitrate ions, sulfate ions. It was measured. And when the factor effect figure which showed SN ratio on the vertical axis | shaft was investigated about each, it turned out that ammonia ion amount and calcium ion amount have a correlation with contact resistance besides nitrate ion amount and sulfate ion amount. Therefore, when the resin insulation cover is phenol resin, the distance of Mahalanobis is calculated from the measurement data of nitrate ion amount, ammonia ion amount, calcium ion amount as measurement items, and the contact resistance of silver contacts is also measured. Good. Then, as in the case of the polyester resin, a linear master curve can be obtained by creating a correlation diagram by taking the logarithms of Mahalanobis distance and contact resistance.
＜実施の形態４＞
実施の形態３では、選定した測定項目から算出したマハラノビスの距離に基づいて、遮断器の余寿命を推定した。本実施の形態では、その方法に加えて、選定した測定項目から算出したマハラノビスの距離に基づいて、樹脂製絶縁カバーの表面抵抗率を推定する遮断器の余寿命推定方法について説明する。
<Embodiment 4>
In Embodiment 3, the remaining life of the circuit breaker was estimated based on the Mahalanobis distance calculated from the selected measurement item. In this embodiment, in addition to the method, a circuit breaker remaining life estimation method for estimating the surface resistivity of the resin insulating cover based on the Mahalanobis distance calculated from the selected measurement item will be described.
第１の工程では、推定対象品と同じ材料構成、つまり、銀系接点と樹脂製絶縁カバーとからなる新品、および、使用品を多数用意する。本実施の形態においても、実施の形態１と同様、遮断器同士の定格電流は同一ではなく、定格電流は異なるものとし、例えば、２００Ａ〜８００Ａの範囲にあるものとする。 In the first step, a large number of new and used products having the same material configuration as the estimation target product, that is, a silver-based contact and a resin insulating cover are prepared. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the rated currents of the circuit breakers are not the same, and the rated currents are different, for example, in the range of 200A to 800A.
第２の工程では、多数の新品と多数の使用品について、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に関するデータを取得する。ここでいうデータは、複数の測定項目について測定したデータから算出されるマハラノビスの距離のデータである。ここで、複数の測定項目は、実施の形態３と同様の判定方法により、接触抵抗と相関が有ると判定された測定項目（例えば塩素イオン量、硝酸イオン量、硫酸イオン量）のみを含む。 In the second step, data on the outer surface state of the resin insulating cover is acquired for a large number of new products and a large number of used products. The data referred to here is Mahalanobis distance data calculated from data measured for a plurality of measurement items. Here, the plurality of measurement items include only the measurement items (for example, the amount of chloride ions, the amount of nitrate ions, the amount of sulfate ions) determined to have a correlation with the contact resistance by the same determination method as in the third embodiment.
そして、銀系接点の接触抵抗に加え、本実施の形態では、樹脂製絶縁カバーの表面抵抗率も測定しておく。ここでは、樹脂製絶縁カバーの表面抵抗率を、温度２０℃、湿度５０％の状態において測定した。 In addition to the contact resistance of the silver contacts, in this embodiment, the surface resistivity of the resin insulating cover is also measured. Here, the surface resistivity of the resin insulating cover was measured at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 50%.
第３の工程では、実施の形態３と同様、外側表面状態のマハラノビスの距離のデータと、接触抵抗との相関を予め取得する。さらに、本実施の形態では、第２の工程で取得したマハラノビスの距離のデータと、樹脂製絶縁カバーの表面抵抗率とを相関図にてグラフ化する。そして、図７に示すように、相関関係を表す一本の線であるマスターカーブを求める。なお、マハラノビスの距離、および、表面抵抗率それぞれの対数をとって相関図を作成すれば、図７に示すような直線状のマスターカーブが得られた。 In the third step, the correlation between the Mahalanobis distance data of the outer surface state and the contact resistance is acquired in advance as in the third embodiment. Further, in the present embodiment, the Mahalanobis distance data acquired in the second step and the surface resistivity of the resin insulating cover are graphed in a correlation diagram. Then, as shown in FIG. 7, a master curve, which is a single line representing the correlation, is obtained. When a correlation diagram was created by taking the logarithms of Mahalanobis distance and surface resistivity, a linear master curve as shown in FIG. 7 was obtained.
第４の工程では、推定対象品について、樹脂製絶縁カバーの外側表面状態に関するデータを取得する。ここでいうデータは、第２の工程で選定された測定項目のみについて測定したデータから算出されるマハラノビスの距離のデータＸ３である。 In the fourth step, data on the outer surface state of the resin insulating cover is acquired for the estimation target product. The data referred to here is Mahalanobis distance data X3 calculated from data measured for only the measurement item selected in the second step.
第５の工程では、図５に示したように、第３の工程で予め取得した相関に基づいて、第４の工程で取得した推定対象品のデータＸ３に対応する接触抵抗Ｙ１を得る。さらに、本実施の形態では、図７に示すように、第３の工程で予め取得した相関に基づいて、第４の工程で取得した推定対象品のマハラノビスの距離のデータＸ３に対応する表面抵抗率Ｙ２を得る。 In the fifth step, as shown in FIG. 5, the contact resistance Y1 corresponding to the data X3 of the estimation target product acquired in the fourth step is obtained based on the correlation acquired in advance in the third step. Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, based on the correlation acquired in advance in the third step, the surface resistance corresponding to the Mahalanobis distance data X3 of the estimation target product acquired in the fourth step. A rate Y2 is obtained.
その後、実施の形態１の第７〜第９の工程を同様に行うことにより、図２に示したように、測定された銀系接点の接触抵抗Ｙ１に基づいて、遮断器の余寿命Ｗ１−Ｚを推定する。 Thereafter, by performing the seventh to ninth steps of the first embodiment in the same manner, as shown in FIG. 2, based on the measured contact resistance Y1 of the silver-based contact, the remaining life W1- Estimate Z.
第６の工程では、あらかじめ多数の新品と多数の使用品の表面抵抗率と使用年数のデータから、測定した表面抵抗率と使用年数との相関関係を明らかにする。ここで、新品の使用年数は０年である。この場合、表面抵抗率の対数と使用年数の対数とで相関をとると、直線関係を示すことがわかった。 In the sixth step, the correlation between the measured surface resistivity and the years of use is clarified in advance from the data of the surface resistivity and years of use of a large number of new products and a large number of used products. Here, the new service life is 0 years. In this case, it was found that a correlation between the logarithm of the surface resistivity and the logarithm of the years of use shows a linear relationship.
第７の工程では、上述した表面抵抗率の測定方法を用いて、測定対象品について樹脂性絶縁カバーの表面抵抗率Ｙ２を測定する。そして、図８に示すように、新品の表面抵抗率を使用年数０年にプロットし（点Ａ）、測定した樹脂製絶縁カバーの表面抵抗率Ｙ２と、測定対象品の使用年数Ｚとを相関図にプロットする（点Ｂ）。そして、図８に示すように、点Ａと点Ｂから、測定対象品の劣化傾向線を求める。なお、表面抵抗率Ｙ２、および、使用年数Ｚそれぞれの対数をとって相関図を作成するとよい。
In the seventh step, the surface resistivity Y2 of the resinous insulating cover is measured for the product to be measured using the method for measuring the surface resistivity described above. Then, as shown in FIG. 8, the new surface resistivity is plotted at the
第８の工程では、遮断器の余寿命を測定する。そのために、まず、樹脂製絶縁カバーの表面抵抗率の閾値Ｔ２を設定する。この閾値Ｔ２は、規定をもとに設定してもよいし、過去の事例から設定してもよい。そして、上述した劣化傾向線と、表面抵抗率の閾値Ｔ２との交点（点Ｃ）を求め、劣化傾向線に基づいて、樹脂製絶縁カバーの表面抵抗率の閾値Ｔ２に対応する使用年数、つまり寿命年数Ｗ２を求める。次に、寿命年数Ｗ２から使用年数Ｚを減算し、余寿命Ｗ２−Ｚを推定する。こうして、測定された樹脂製絶縁カバーの表面抵抗率Ｙ２に基づいて、遮断器の余寿命Ｗ２−Ｚを推定する。 In the eighth step, the remaining life of the circuit breaker is measured. For this purpose, first, a threshold T2 of the surface resistivity of the resin insulating cover is set. This threshold value T2 may be set based on a regulation or may be set from past cases. And the intersection (point C) of the deterioration tendency line mentioned above and the threshold value T2 of surface resistivity is calculated | required, Based on a deterioration tendency line, the years of use corresponding to the threshold value T2 of the surface resistivity of the resin insulation cover, that is, Obtain the life years W2. Next, the service life Z2 is subtracted from the service life W2 to estimate the remaining service life W2-Z. Thus, the remaining life W2-Z of the circuit breaker is estimated based on the measured surface resistivity Y2 of the resin insulating cover.
なお、本実施の形態では、新品多数の表面状態データと絶縁抵抗率のデータを多数取得したが、新品のかわりに、正常品多数の測定データとしてもよい。新品のかわりに正常品のデータを用いた場合であっても、第７の工程で正常品の使用年数をプロットすることにより、図８と同じ図を得ることができる。 In the present embodiment, a large number of new surface condition data and insulation resistivity data are obtained, but instead of a new product, a large number of normal measurement data may be used. Even when normal product data is used instead of a new product, the same diagram as FIG. 8 can be obtained by plotting the service life of the normal product in the seventh step.
また、実施の形態３までに述べたような接触抵抗Ｙ１に基づいて推定した余寿命Ｗ１−Ｚと、本実施の形態４の表面抵抗率Ｙ２に基づいて推定した余寿命Ｗ２−Ｚとを比較し、どちらか短いほうを遮断器の余寿命としてもよい。 Further, the remaining life W1-Z estimated based on the contact resistance Y1 as described in the third embodiment is compared with the remaining life W2-Z estimated based on the surface resistivity Y2 of the fourth embodiment. However, the shorter one may be used as the remaining life of the circuit breaker.
このような本実施の形態に係る遮断器の余寿命推定方法では、遮断器内の銀系接点の接触抵抗を測定するとともに、同時に、樹脂製絶縁カバーの表面抵抗率についても測定し、カバー表面の絶縁劣化診断も併せて行うことができる。 In such a circuit breaker remaining life estimation method according to this embodiment, the contact resistance of the silver-based contact in the circuit breaker is measured, and at the same time, the surface resistivity of the resin insulating cover is also measured, and the cover surface Insulation deterioration diagnosis can also be performed.
Ａ 新品、Ｂ 推定対象品、Ｃ 交点、Ｔ１，Ｔ２ 閾値、Ｗ１，Ｗ２ 寿命年数、Ｘ１〜Ｘ３ データ、Ｙ１ 接触抵抗、Ｙ２ 表面抵抗率、Ｚ 使用年数。 A new article, B estimation target article, C intersection, T1, T2 threshold, W1, W2 life years, X1-X3 data, Y1 contact resistance, Y2 surface resistivity, Z years in use.
Claims (6)
（ａ）前記外囲体の外側表面状態に関するデータと、前記接触抵抗との相関を予め取得する工程と、
（ｂ）前記接点を内部に有したままの状態で前記外囲体の前記データを取得する工程と、
（ｃ）前記工程（ａ）で予め取得した前記相関に基づいて、前記工程（ｂ）で取得した前記データに対応する前記接触抵抗を得る工程とを備える、
接触抵抗の測定方法。 A method for measuring the contact resistance of a contact made of a predetermined metal provided inside an envelope,
(A) obtaining in advance a correlation between the data on the outer surface state of the envelope and the contact resistance;
(B) acquiring the data of the envelope in a state where the contact is kept inside;
(C) obtaining the contact resistance corresponding to the data acquired in the step (b) based on the correlation acquired in advance in the step (a).
Contact resistance measurement method.
前記データは、前記外囲体の外側表面に付着する硝酸イオン量を含むことを特徴とする、
請求項１に記載の接触抵抗の測定方法。 The predetermined metal is silver or an alloy containing silver,
The data includes the amount of nitrate ions attached to the outer surface of the envelope.
The contact resistance measuring method according to claim 1.
請求項２に記載の接触抵抗の測定方法 The outer envelope includes a resin insulator containing calcium,
The contact resistance measuring method according to claim 2.
請求項２または請求項３に記載の接触抵抗の測定方法。 In addition to the nitrate ion amount adhering to the outer surface of the envelope, the data further includes the sulfate ion amount, the chlorine ion amount, the ammonia ion amount, the calcium ion amount, the gloss of the outer surface of the envelope, and the color Including any one or more,
The contact resistance measuring method according to claim 2 or claim 3.
（ｄ）請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された接触抵抗の測定方法を用いて、前記接点の前記接触抵抗を測定する方法と、
（ｅ）前記工程（ｄ）で測定された前記接点の前記接触抵抗に基づいて前記電気機器の余寿命を推定する工程とを備える、
電気機器の余寿命推定方法。 A method for estimating deterioration of an electrical device including the enclosure and the contact,
(D) a method for measuring the contact resistance of the contact using the contact resistance measuring method according to any one of claims 1 to 4;
(E) including a step of estimating a remaining life of the electric device based on the contact resistance of the contact measured in the step (d).
A method for estimating the remaining life of electrical equipment.
（ｆ）前記工程（ｂ）で取得された前記表面抵抗率に基づいて前記電気機器の余寿命を推定する工程をさらに備える、
請求項５に記載の電気機器の余寿命推定方法。 In the step (b), the surface resistivity on the outer surface of the envelope is also obtained,
(F) The method further includes the step of estimating the remaining life of the electrical device based on the surface resistivity acquired in the step (b).
The method for estimating the remaining life of an electric device according to claim 5.
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