JP2013120719A - 断路器の動作確認装置 - Google Patents

Abstract

【課題】断路器のブレードの入状態および切状態の動作状況を正確に把握する。
【解決手段】断路器動作確認装置ＤＳは、ブレード２００が入状態に位置するとき反射面が下方に向くようにブレード２００に取り付けられた入側反射部２２０と、ブレード２００が切状態に位置するとき反射面が下方に向くようにブレード２００に取り付けられた切側反射部２３０と、ブレード２００が入状態のときの入側反射部２２０に対向した位置に設けられた入側送受信部３２０と、ブレード２００が切状態のときの切側反射部２３０に対向した位置に設けられた切側送受信部３３０と、ネットワーク４００を介して断路器１００に接続された制御装置５００とを備える。制御装置５００は、例えば入動作確認時に、入側送受信部３２０からのレーザ光Ｌが入側反射部２２０で反射して入側送受信部３２０で受光されたか否かによりブレード２００の投入動作に異常が発生したか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発変電所等に設置された電力開閉器の一つである断路器の動作を確認する断路器の動作確認装置に関する。

発変電所の発変電機器には、遮断器や断路器、変圧器等、様々な機器が用いられている。これらの機器は、近年のコンピュータ技術および通信技術の発展に伴い、給電所・制御所に設置された遠方監視制御システムにより遠隔操作されている。しかしながら、このような遠方監視制御システムによる遠隔操作により機器を入・切操作したにも係わらず、現地から入力操作に応じた応答表示が送信されてこない場合がある。

例えば、断路器においては、経年や気象条件等の原因によって操作装置が正常に動作しない場合もあるが、最も多く発生している原因としては操作機構が動作しても導電部（ブレード）が正常に動作（捻回）しないケースである。この動作不良は、操作時ごとに機器の動作状態を確認できないため、知らず知らずのうちに状態が悪化し、突然に不具合が発生してしまう場合があった。これにより、操作や作業に支障を来たしたり、電力系統や機器に悪影響が発生したり、強いてはユーザに不都合を与える等の問題が発生している。

断路器の動作不良を確認する手段としては、例えば、断路器の回転をブレードに伝達する回転シャフトの角速度の時系列変化を測定した角速度の時系列変化を、基準となる回転シャフトの角速度の基準時系列変化と比較し、この比較結果に基づいて断路器の異常の有無を判定する断路器の動作確認装置が提案されている（特許文献１参照）。また、他の確認手段としては、入または切の操作指令の入力が検知された後、ロックアウト装置が動作完了するまでの時間を測定する手段と、入の操作指令が入力された後、ブレードの入状態が検知されるまでの時間を測定する手段と、切の操作指令の入力が検知された後、ブレードの切状態が検知されるまでの時間を測定する手段とを備えた断路器の動作確認装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００８−４４８３号公報 特開２００７−２０３００号公報

しかしながら、上記特許文献１および２に開示される断路器の動作確認装置では、以下のような問題がある。すなわち、上記特許文献１および２では、回転シャフトに測定部を取り付けたり、リミットスイッチでブレードの入、切時間を測定しており、ブレードの入状態、切状態を間接的に測定・判定しているため、断路器が正常に動作している場合にはブレードの入状態、切状態を正確に判定することができないという問題がある。例えば、コンタクトが許容範囲を超えて傾いている場合など、ブレードの捻回状況を含めた動作状況についてまでは正確に判定することができないという問題がある。その結果、経年劣化等による機器の動作状態・状況を把握できず、装置の不調を事前に予測することができないという問題も発生している。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブレードの入状態、切状態の動作状況を正確に把握することが可能な断路器の動作確認装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、架台に回転可能に支持された碍子に取り付けられ、碍子の回転に応じて捻回することにより送電路の入状態と切状態とを切り替えるブレードを備えた断路器の動作を確認する断路器の動作確認装置であって、ブレードが入状態に位置するとき反射面が下方に向くようにブレードに取り付けられた第１の反射部と、ブレードが切状態に位置するとき反射面が下方に向くようにブレードに取り付けられた第２の反射部と、ブレードが入状態に位置するときの第１の反射部に対向した位置に設けられ、第１の反射部に向けて射出光を射出すると共に第１の反射部で反射された射出光を受光するための第１の送受信部と、ブレードが切状態に位置するときの第２の反射部に対向した位置に設けられ、第２の反射部に向けて射出光を射出すると共に第２の反射部で反射された射出光を受光するための第２の送受信部と、第１の送受信部または第２の送受信部で受光された射出光に基づいて断路器の異常の有無を判別する制御装置とを備えるものである。

本発明によれば、第１および第２の送受信部、第１および第２の反射部を用いて、ブレードが正常に入状態または切状態に切り替わったか否かを判定するので、断路器の動作を正確に確認することができる。

本発明の一実施形態に係る断路器の動作確認装置の構成例を示す斜視図である。 ブレードの構成例を示す斜視図である。 入側反射部および切側反射部をブレードに取り付けた状態例を示す図である。 入側反射部および切側反射部の構成例を示す断面図である。 入側送受信部および切側送受信部の設置例を示す斜視図である。 （Ａ）は入側送受信部の構成例を示す図であり、（Ｂ）は切側送受信部の構成例を示す図である。 入側送受信部および切側送受信部の設置例を示す側面図である。 入側送受信部および切側送受信部を収容する保護カバーの構成例を示す図である。 制御装置のブロック構成例を示す図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は入状態および切状態時におけるコンタクトの動作例を示す図である。 入操作時の動作確認の判定例を説明するための図である（その１）。 入操作時の動作確認の判定例を説明するための図である（その２）。 入操作時の動作確認の判定例を説明するための図である（その３）。 入操作時の動作確認の判定例を説明するための図である（その４）。 切操作時の動作確認の判定例を説明するための図である（その１）。 切操作時の動作確認の判定例を説明するための図である（その２）。 切操作時の動作確認の判定例を説明するための図である（その３）。 切操作時の動作確認の判定例を説明するための図である（その４）。 （Ａ）〜（Ｇ）は切操作時の保護カバーの動作例を示す図である。 入操作時の制御装置における確認動作例を示すフローチャートである。 切操作時の制御装置における確認動作例を示すフローチャートである。

以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする）について説明する。
［断路器の構成例］
図１は、本発明の一実施形態に係る断路器の動作確認装置ＤＳの構成の一例を示している。本発明に係る断路器の動作確認装置ＤＳは、図１に示すように、断路器１００と入側反射部２２０と切側反射部２３０と入側送受信部３２０と切側送受信部３３０と制御装置５００とを備えている。この断路器の動作確認装置ＤＳは、ブレード２００の入操作（切操作）時に、入側送受信部３２０（切側送受信部３３０）で射出したレーザ光（射出光）Ｌが入側反射部２２０（切側反射部２３０）で反射されて入側送受信部３２０（切側送受信部３３０）で受光できたか否かに基づいて断路器１００の動作状況をの異常の有無を制御装置５００を用いて確認するものである。

断路器１００は、所定の間隔を隔てて併設された平面視長方形状をなす架台１０２を有している。本例では、３相に対応して３組で断路器１００が構成されているが、説明を簡略化するために１組の断路器１００の構成について説明する。架台１０２上面の長手方向の両端部には、碍子１０６，１０８がそれぞれ立設されている。各碍子１０６，１０８の上部には、送電路に接続された固定接触部１１０Ａ，１１０Ｂが取り付けられている。架台１０２の上面中央部には、回転可能に構成された回転碍子１０４が立設されている。回転碍子１０４の上部には、断路器１００を入状態または切状態に切り替えるためのブレード２００が捻回可能に取り付けられている。

入側反射部２２０はブレード２００の一端部に取り付けられ、入側送受信部３２０はブレード２００が入状態に位置するときの入側反射部２２０に対向するように架台１０２上に設置されている。入側反射部２２０および入側送受信部３２０は、断路器１００が正常に入状態に切り替わったか否かを判定する際の動作確認時に用いられる。

切側反射部２３０はブレード２００の一端部に取り付けられ、切側送受信部３３０はブレード２００が切状態に位置するときの切側反射部２３０に対向するように架台１０２上に設置されている。切側反射部２３０および切側送受信部３３０は、断路器１００が正常に切状態に切り替わったか否かを判定する際の動作確認時に用いられる。

回転碍子１０４の下部には、ステアリング１１２を介して一対の操作丸棒１１４が取り付けられている。操作丸棒１１４の一端には操作ロッド１２２の一端が取り付けられ、操作ロッド１２２の他端には回転碍子１０４に回転を伝達するための操作装置１２０が取り付けられている。操作装置１２０内には図示しないモータが配設され、このモータが操作ロッド１２２に接続されている。

制御装置５００は、例えば給電所・制御所等の遠隔地に設置され、専用回線やインターネット等のネットワーク４００を介して操作装置１２０に接続されている。制御装置５００は、作業員の指示に基づいて、断路器１００を入状態または切状態に切り替えたり、切り替え動作が正常に行われたか否かを判定するための確認動作を実行する。

このような断路器１００の構成において、遠隔地に設置された制御装置５００から断路器１００を切状態とする制御信号が操作装置１２０に供給されると、操作装置１２０は操作丸棒１１４を介して回転碍子１０４を反時計周りに回転させる。この回転碍子１０４の回転に伴って、ブレード２００も反時計周りＤ１に回転し、入状態の位置から切状態の位置（点線）に移動する。これにより、ブレード２００の両端部のそれぞれが固定接触部１１０Ａ，１１０Ｂと非接触状態となり、断路器１００が切状態となる。このとき、本例では、制御装置５００により切状態の確認動作が実行され、引き外し動作に異常がないか否かが判定される。

これに対し、制御装置５００から断路器１００を入状態とする制御信号が操作装置１２０に供給されると、操作装置１２０は操作丸棒１１４を介して回転碍子１０４を時計周りに回転させる。この回転碍子１０４の回転に伴って、ブレード２００も時計周りＤ２に回転し、切状態の位置（点線）から入状態の位置まで移動する。これにより、ブレード２００が固定接触部１１０Ａ，１１０Ｂに投入されて接触状態となり、断路器１００が入状態となる。このとき、制御装置５００により入状態の確認動作が実行され、投入動作に異常がないか否かが判定される。

［ブレードの構成例］
図２は、図１の矢印Ａ側からブレード２００を見た場合の構成の一例を示している。図３（Ａ）は断路器１００が入状態時のブレード２００の状態を示し、図３（Ｂ）は断路器１００が切状態時のブレード２００の状態を示している。

図２に示すように、ブレード本体２０２は、断面Ｌ字状をなす細長の導電部材であって、固定接触部１１０Ａ，１１０Ｂ間に跨るようにして設けられている。ブレード本体２０２の両端部には、平板状の導電部材からなるコンタクト２１０Ａ，２１０Ｂが一体的に設けられている。ブレード本体２０２は、その略中央部に連結された回転碍子１０４を支点として回転碍子１０４を含む回転機構２５０により水平方向に回動可能に構成されると共に、捻回機構２６０により回転軸Ｏの円周方向に捻回可能に構成されている。

入側反射部２２０は、図３（Ａ）に示すように、ブレード２００が入状態の位置のときに、下方に設置された入側送受信部３２０に対向する位置であって、かつ、入側反射部２２０の反射面が下方に向くようにブレード本体２０２の導電片の先端面に取り付けられている。なお、入側反射部２２０は、第１の反射部の一例を構成している。

切側反射部２３０は、図３（Ｂ）に示すように、ブレード２００が切状態の位置のときに、下方に設置された切側送受信部３３０に対向する位置であって、切側反射部２３０の反射面が下方に向くようにブレード本体２０２の導電片の裏面に取り付けられている。なお、切側反射部２３０は、第２の反射部の一例を構成している。

［入側反射部および切側反射部の構成例］
図４は、入側反射部２２０および切側反射部２３０の構成の一例を示している。なお、入側反射部２２０および切側反射部２３０はそれぞれ同一の構成であるため、以下では便宜上入側反射部２２０についてのみ説明する。図４に示すように、入側反射部２２０は、保護カバー３１０を有している。保護カバー３１０は、ブレード本体２０２の先端面に取り付け、固定され、その下面側にはレーザ光Ｌを入射、反射させるための開口部２２２ａが形成されている。

保護カバー３１０の内部であってブレード２００の先端面には、ヒンジ部２２４を介して反射板２２６が回動可能に取り付けられている。これにより、ブレード本体２０２が傾いた場合でも（図１２参照）、反射板２２６の姿勢をヒンジ部２２４により水平状態に維持することができるので、ブレード２００が許容範囲内の傾きであればレーザ光Ｌを正常に反射できるようになっている。なお、許容範囲角度は、ヒンジ部２２４の反射板２２６との対向面２２４ａの傾斜を調整することで変更できる。

［入側送受信部および切側送受信部の構成例］
図５は入側送受信部３２０および切側送受信部３３０を含む断路器の構成の一例を示し、図６（Ａ）および図６（Ｂ）は入側送受信部３２０および切側送受信部３３０の構成の一例を示し、図７は図５の矢印Ｂ側から見た断路器の構成の一例を示し、図８は保護カバー３１０の構成の一例を示している。

図５〜図８に示すように、入側送受信部３２０および切側送受信部３３０は、保護カバー３１０の内部に収容されている。入側送受信部３２０は、第１の送受信部の一例であり、ブレード２００が入状態の位置のときに入側反射部２２０に対向するように保護カバー３１０内の位置に取り付け、固定されている。入側送受信部３２０は、図６（Ａ）に示すように、送信部３２２と受信部３２４とを有している。送信部３２２は、例えばレーザダイオードにより構成され、断路器１００の動作確認時において入側反射部２２０に向けてレーザ光Ｌを射出する。受信部３２４は、例えばフォトダイオードにより構成され、入側反射部２２０で反射されたレーザ光Ｌを受光し、受光したレーザ光Ｌに応じた受信信号を制御装置５００に供給する。

切側送受信部３３０は、第２の送受信部の一例であり、ブレード２００が切状態の位置のときに切側反射部２３０に対向するように保護カバー３１０内の位置に取り付け、固定されている。切側送受信部３３０は、図６（Ｂ）に示すように、送信部３３２と受信部３３４とを有している。なお、切側送受信部３３０は、入側送受信部３２０と同様の構成であるため、説明を省略する。

［保護カバーの構成例］
図８に示すように、保護カバー３１０は、細長の筺体であって、架台１０２上に設けられた図示しないレール部に沿うようにスライド可能に設置されている。なお、保護カバー３１０を円滑にスライドさせるためにレール部を使用したが、保護カバー３１０を架台１０２上に直接設置してスライドさせるようにしても良い。保護カバー３１０の上面部であって、入側送受信部３２０と切側送受信部３３０との間には、入側送受信部３２０または切側送受信部３３０の一方のみを使用するときに露出させるためのシャッター機能としての開口部３４０が形成されている。

保護カバー３１０の回転碍子１０４の側面部であってその長手方向の略中央部には、回転碍子１０４の操作レバー１３０の回動によって押される（付勢される）突起状のカバー側レバー３６０が設けられている。これに対応して、回転碍子１０４の下部には、図５に示したように、回転碍子１０４の回動に連動して回動することで保護カバー３１０をスライド移動させる操作レバー１３０が取り付け、固定されている。

保護カバー３１０の回転碍子１０４側と反対側の側面部には、その長手方向に沿って復帰用モータ３７０のギアが噛み合う歯３５０が形成されている。復帰用モータ３７０は、駆動部の一例であり、例えばステッピングモータ等から構成され、保護カバー３１０の歯３５０に噛み合うように保護カバー３１０に隣接して設置されている。復帰用モータ３７０は、例えば架台１０２にねじ等の締結部材を用いて固定することができる。

［制御装置のブロック構成例］
図９は、断路器１００の制御装置５００のブロック構成の一例を示している。図９に示すように、制御装置５００は、入力部５１０と処理・判定部５２０とメモリ部５３０と表示出力部５４０と制御出力部５５０とを備えている。

入力部５１０は、入力インタフェースであって、作業員からの断路器１００の入操作に応じた入制御信号Ｓinや、断路器１００の切操作に応じた切制御信号Ｓoutを受け付ける。これらの入操作や切操作は、例えば制御装置５００に設けられた（接続された）操作部によって行われる。入力部５１０は、断路器１００の入操作の動作確認時に、各相に設けられた入側送受信部３２０の受信部３２４から入側受信信号ＳiA，ＳiB，ＳiCを受信する。また、断路器１００の切操作の動作確認時に、各相に設けられた切側送受信部３３０の受信部３３４から切側受信信号ＳoA，ＳoB，ＳoCを受信する。

処理・判定部５２０は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)等の演算部から構成され、入力部５１０から供給された入制御信号Ｓin，切制御信号Ｓoutに基づいてブレード２００を入位置または切位置に回転させるための制御信号を生成して制御出力部５５０に供給する。また、処理・判定部５２０は、入制御信号Ｓin，切制御信号Ｓoutの入力に基づいて断路器１００の異常を判定する確認動作を実行し、各相の送信部３２２，３３２からレーザ光Ｌを射出させるための制御信号を生成して制御出力部５５０に供給する。また、処理・判定部５２０は、断路器１００の動作確認時に、入力部５１０によって受信された入側受信信号ＳiA，ＳiB，ＳiC，切側受信信号ＳoA，ＳoB，ＳoCに基づいて、入操作が正常に行われたかまたは切操作が正常に行われたか否かを判定し、判定結果に応じた表示信号を表示出力部５４０に出力する。

制御出力部５５０は、処理・判定部５２０から入操作に応じた制御信号が供給されるとブレード２００を投入するための投入信号Ｓｉを操作装置１２０に出力し、切操作に応じた制御信号が供給されるとブレード２００を引き外すための引外し信号Ｓｏを操作装置１２０に出力する。また、制御出力部５５０は、処理・判定部５２０からの確認動作開始を示す制御信号に基づいて確認動作時に入側送受信部３２０の送信部３２２および切側送受信部３３０の送信部３３２からレーザ光Ｌを出力させるための駆動信号をそれぞれ出力し、確認動作の終了に応じて供給される制御信号に基づいて復帰用モータ３７０を駆動するための駆動信号を生成して復帰用モータ３７０に出力する。

表示出力部５４０は、例えば液晶ディスプレイ等から構成され、処理・判定部５２０から供給された各表示信号に応じた情報を画面上に表示する。例えば、断路器１００の入操作が行われた場合には例えば「入」の文字を表示し、断路器１００の切操作が行われた場合には例えば「切」の文字を表示する。また、表示出力部５４０は、動作確認時において処理・判定部５２０から断路器１００の動作不良を示す制御信号が供給された場合には、各動作不良の状況に応じた例えば「投入不良」、「引外し不良」、「断路器不良」の文字を画面上に警告表示する。

メモリ部５３０は、例えば半導体メモリやハードディスク等から構成され、作業員による入操作や切操作の操作データ、確認動作の判定結果等のデータを時系列で保存する。これにより、必要時にメモリ部５３０から操作や判定結果等の情報を読み出することができ、断路器１００の状態を正確に判定、分析することができる。

［ブレードの動作例］
図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は断路器１００を入状態にする場合のコンタクト２１０Ａの動作例を示し、図１０（Ｄ）〜図１０（Ｆ）は断路器１００を切状態にする場合のコンタクト２１０Ａの動作例を示している。なお、以下の説明では、コンタクト２１０Ａ，２１０Ｂの動作は共通しているので、便宜上コンタクト２１０Ａの動作についてのみ説明する。

（断路器入状態の場合）
断路器１００を切状態から入状態にする場合、ブレード２００の投入操作が制御装置５００の指示によって行われる。ブレード２００は、切状態において水平姿勢となっている。投入操作が行われると、制御装置５００の遠隔操作により操作装置１２０を介して回転碍子１０４が図１中矢印方向Ｄ２に回転する。これに伴いブレード２００も回転し、ブレード２００の端部に設けられたコンタクト２１０Ａが、図１０（Ａ）に示すように、固定接触部１１０Ａを構成する上下の導電片に水平状態で投入される。

コンタクト２１０Ａが固定接触部１１０Ａに投入されると、図１０（Ｂ）に示すように、コンタクト２１０Ａ（ブレード２００）が時計周りに捻回を開始し、図１０（Ｃ）に示すように、コンタクト２１０Ａが垂直姿勢となったときに捻回が停止する。固定接触部１１０Ａの上下の導電片は、垂直状態に立設されたコンタクト２１０Ａにより押し広げられ、固定接触部１１０Ａに必要な接触圧が得られる。これにより、固定接触部１１０Ａ，１１０Ｂ間がブレード２００を介して導通し、断路器１００が入状態となる。

（断路器切状態の場合）
断路器１００を入状態から切状態にする場合、ブレード２００の切外し操作が制御装置５００の指示によって行われる。これに伴いコンタクト２１０Ａ（ブレード２００）が、図１０（Ｄ）に示すように、反時計周りに捻回を開始し、図１０（Ｅ）に示すように、コンタクト２１０Ａが水平姿勢となったときに捻回が停止する。

そして、コンタクト２１０が水平姿勢の状態で、回転碍子１０４が図１中矢印方向Ｄ１に回動する。これに伴いブレード２００も回動し、ブレード２００の端部に設けられたコンタクト２１０Ａが、図１０（Ｆ）に示すように、固定接触部１１０Ａを構成する上下の導電片から離れ、切状態の位置まで移動する。これにより、固定接触部１１０Ａ，１１０Ｂ間が非導通となり、断路器１００が切状態となる。

［入状態の動作確認時の判定例］
次に、断路器１００の入状態の動作確認時の判定の一例について説明する。
（正常状態（その１））
図１１（Ａ）は断路器１００が入状態に正常に切り替えられた場合の様子を示し、図１１（Ｂ）はこの場合の入側反射部２２０の状態を示している。図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すように、ブレード２００を入状態に投入し、ブレード２００が正規の位置である場合において、制御装置５００により動作確認が実行されると、入側送受信部３２０の送信部３２２から射出されたレーザ光Ｌが入側反射部２２０で反射され、この反射されたレーザ光Ｌが入側送受信部３２０の受信部３２４で受光される。従って、この場合には、断路器１００が正常に入状態に切り替わったものと判定される。

（正常状態（その２））
図１２（Ａ）は断路器１００が入状態に正常に切り替えられた場合の様子を示し、図１２（Ｂ）はこの場合の入側反射部２２０の状態を示している。ブレード２００を入状態に投入し、ブレード２００が正規の位置（点線）から所定の角度で傾いてしまった場合でも、ブレード２００が許容範囲以内の角度で傾いているときには、ヒンジ部２２４によって入側反射部２２０が水平姿勢（正規の位置）に維持される。そのため、この状態において制御装置５００により動作確認が実行されると、入側送受信部３２０の送信部３２２から射出されたレーザ光Ｌが入側反射部２２０で反射され、この反射されたレーザ光Ｌが入側送受信部３２０の受信部３２４で受光される。従って、この場合には、断路器１００が正常に入状態に切り替わったものと判定される。

（異常状態（その１））
図１３（Ａ）は断路器１００が入状態に正常に切り替えられていない場合の様子を示し、図１３（Ｂ）はこの場合の入側反射部２２０の状態を示している。図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）に示すように、ブレード２００を入状態に投入し、ブレード２００が正規の位置（点線）から許容範囲を超えた角度で傾いている場合には、ヒンジ部２２４によって入側反射部２２０の傾きを吸収しても、反射面が入側送受信部３２０と対向（平行）した位置とならない。この状態において制御装置５００により動作確認が実行されると、入側送受信部３２０の送信部３２２から射出されたレーザ光Ｌが入側反射部２２０で反射され、反射されたレーザ光Ｌが受信部３２４からずれた位置に進んでしまい、レーザ光Ｌが受信部３２４で受信されない。従って、この場合には、断路器１００が正常に入状態に切り替わっていないものと判定される。

（異常状態（その２））
図１４（Ａ）は断路器１００が入状態に正常に切り替えられていない場合の様子を示し、図１４（Ｂ）はこの場合の入側反射部２２０の状態を示している。図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示すように、ブレード２００を入状態に投入し、ブレード２００が正規の位置（点線）から水平方向に所定の距離だけずれた場合には、反射面が入側送受信部３２０と対向した位置とならない。この状態において制御装置５００により動作確認が実行されると、送信部３２２から射出されたレーザ光Ｌは入側反射部２２０に当たらないので、入側送受信部３２０の受信部３２４でもレーザ光Ｌは受光されない。したがって、この場合には、レーザ光Ｌを受光できないので、断路器１００が正常に入状態に切り替わっていないものと判定される。

［切状態の動作確認時の判定例］
続けて、断路器１００の切状態の動作確認時の判定の一例について説明する。
（正常状態（その１））
図１５（Ａ）は断路器１００が切状態に正常に切り替えられた場合の様子を示し、図１５（Ｂ）はこの場合の切側反射部２３０の状態を示している。図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）に示すように、ブレード２００を切状態に引き外し、ブレード２００が正規の位置である場合に、動作確認が実行されると、切側送受信部３３０の送信部３３２から射出されたレーザ光Ｌが切側反射部２３０で反射され、この反射されたレーザ光Ｌが切側送受信部３３０の受信部３３４で受光される。従って、この場合には、断路器１００が正常に切状態に切り替わったものと判定される。

（正常状態（その２））
図１６（Ａ）は断路器１００が切状態に正常に切り替えられた場合の様子を示し、図１６（Ｂ）はこの場合の切側反射部２３０の状態を示している。ブレード２００を切状態に引き外し、ブレード２００が正規の位置（点線）から所定の角度で傾いてしまった場合でも、ブレード２００が許容範囲以内の角度で傾いているときには、ヒンジ部２３４によって切側反射部２３０が水平姿勢（正規の位置）を維持する。そのため、この状態において動作確認が実行されると、切側送受信部３３０の送信部３３２から射出されたレーザ光Ｌが切側反射部２３０で反射され、この反射されたレーザ光Ｌが切側送受信部３３０の受信部３３４で受光される。従って、この場合には、断路器１００が正常に切状態に切り替わったものと判定される。

（異常状態（その１））
図１７（Ａ）は断路器１００が切状態に正常に切り替えられた場合の様子を示し、図１７（Ｂ）はこの場合の切側反射部２３０の状態を示している。図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）に示すように、ブレード２００を切状態に引き外し、ブレード２００が正規の位置（点線）から許容範囲を超えた角度で傾いている場合には、ヒンジ部２３４によって切側反射部２３０の傾きを吸収しても、反射面が切側送受信部３３０と対向した位置とならない。この状態において動作確認が実行されると、切側送受信部３３０の送信部３３２から射出されたレーザ光Ｌが切側反射部２３０で反射され、反射されたレーザ光Ｌが受信部３３４からずれた位置に進んでしまい、レーザ光Ｌが受信部３３４で受信されない。従って、この場合には、断路器１００が正常に切状態に切り替わっていないものと判定される。

（異常状態（その２））
図１８（Ａ）は断路器１００が切状態に正常に切り替えられた場合の様子を示し、図１８（Ｂ）はこの場合の切側反射部２３０の状態を示している。図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）に示すように、ブレード２００を切状態に引き外し、ブレード２００が正規の位置（点線）から水平方向に所定の距離だけずれた場合には、反射面が切側送受信部３３０と対向した位置とならない。この状態において動作確認が実行されると、送信部３３２から射出されたレーザ光Ｌは切側反射部２３０に当たらないので、切側送受信部３３０の受信部３３４でもレーザ光Ｌは受光されない。したがって、この場合には、レーザ光Ｌを受光できないので、断路器１００が正常に切状態に切り替わっていないものと判定される。

［入側送受信部および切側送受信部のシャッター動作例］
図１９（Ａ）〜図１９（Ｇ）は、ブレード２００の切操作時の保護カバー３１０の動作の一例を示している。なお、通常の確認動作以外の場合には、入側送受信部３２０および切側送受信部３３０は保護カバー３１０によって覆われているものとする。このときの保護カバー３１０の初期位置（待機位置）をホームポジションと称する。

図１９（Ａ）に示すように、制御装置５００から断路器１００を切状態とする制御信号が操作装置１２０に供給されると、操作装置１２０の駆動により回転碍子１０４が切方向に回転する。このとき、復帰用モータ３７０のギアは、歯３５０に接触していない。回転碍子１０４の回転により、図１９（Ｂ）に示すように、回転碍子１０４の下部の操作レバー１３０が連動して回転し、この回転によって操作レバー１３０がカバー側レバー３６０に当接する。

操作レバー１３０が回転して行くと、図１９（Ｃ）に示すように、カバー側レバー３６０が操作レバー１３０によって押され、この付勢力によって保護カバー３１０がスライドする。このとき、復帰用モータ３７０のギアは歯３５０に接触して空転する。図１９（Ｄ）に示すように、保護カバー３１０がスライドして最大位置（切位置）まで移動すると、例えば図示しないストッパーによって保護カバー３１０の移動が停止する。これにより、保護カバー３１０の開口部３４０から切側送受信部３３０が露出した状態となる。復帰用モータ３７０は、駆動力がなくなるため、この最大位置で停止した状態となる。本例では、この切側送受信部３３０が露出した状態で、断路器１００が正常に切状態に切り替わったか否かの動作確認が行われる。

切操作の動作確認が終了すると、制御装置５００は、復帰用モータ３７０に制御出力部５５０を介して駆動信号を供給して復帰用モータ３７０を回転させ、図１９（Ｅ）および図１９（Ｆ）に示すように、保護カバー３１０をスライドさせる。そして、図１９（Ｇ）に示すように、保護カバー３１０がホームポジションまで移動すると、復帰用モータ３７０のギアが歯３５０から離れるので、保護カバー３１０のスライドが停止する。また、これと同時に、制御装置５００は復帰用モータ３７０を停止させる。

なお、入操作の場合には、上述した動作と逆の動作が行われ、入側送受信部３２０が保護カバー３１０の開口部３４０によって露出され、この状態で断路器１００が正常に入状態に切り替わったか否かの確認動作が行われる。詳細な説明は、上述した切操作の場合と同様であるため、説明を省略する。

［入状態の確認動作を行う場合の制御装置の動作例］
図２０は、ブレード２００が入状態に正常に投入されたか否かの確認動作を行う場合の制御装置５００の動作の一例を示すフローチャートである。図２０に示すように、ステップＳ１００で制御装置５００は、作業員により操作部から断路器１００の入操作が行われると、この入操作に応じた入制御信号Ｓinを受け付ける。制御装置５００は、入制御信号Ｓinに基づいてブレード２００を入状態に投入するための投入信号Ｓｉを操作装置１２０に供給する。これにより、回転碍子１０４が入方向に回転し、これに伴ってブレード２００も入方向に回転することで固定接触部１１０Ａ，１１０Ｂに投入される。このとき、回転碍子１０４の回転に伴い、操作レバー１３０も同時に回転することで保護カバー３１０がホームポジションから入位置にスライドし、入側送受信部３２０の送信部３２２が開口部３４０によって露出された状態となる。

ステップＳ１１０で制御装置５００は、ブレード２００が入位置に移動し、入側送受信部３２０の送信部３２２が露出状態になると、断路器１００の入状態の確認動作を実行し、入側送受信部３２０の送信部３２２からレーザ光Ｌを出力させる。具体的には、レーザ光Ｌを出力させるための駆動信号を制御出力部５５０を介して各相の入側送受信部３２０の送信部３２２に供給する。送信部２２２は、この駆動信号に基づいてレーザ光Ｌを入側反射部２２０に向けて発光する。

ステップＳ１２０で制御装置５００は、各相の入側送受信部３２０の受信部３２４でレーザ光Ｌが受信されたか否かを判定する。例えば、図１１および図１２で示したように、投入時のブレード２００が正規の位置である場合や、ブレード２００が許容範囲以内の位置である場合に、レーザ光Ｌが入側受信信号として受信される。制御装置５００は、入側受信信号が受信されたと判断した場合にはステップＳ１３０に進み、入側受信信号が受信されていないと判断した場合にはステップＳ１９０に進む。

３相のうち何れかの相で入側受信信号が受信されない場合、ステップＳ１９０で制御装置５００は、ブレード２００の投入時に投入不良が発生したものと判定し、表示出力部５４０の画面上に「投入不良」の文字を表示させる。このとき、どの相に投入不良が発生しているかを示す情報を画面上に同時に表示しても良い。これにより、遠隔地の作業員は、現地で断路器１００に異常が発生したことを把握できる。表示を行ったらステップＳ１６０に進む。

一方、各相から入側受信信号を受信した場合、ステップＳ１３０で制御装置５００は、各相の入側受信信号を受信している受信時間が時間Ｔ１以内であるか否かを判断する。時間Ｔ１は、例えば入状態が正常に継続しているか否かを判定するための時間であり、例えば作業員によって操作部で設定され、設定された時間データがメモリ部５３０に記憶される。制御装置５００は、入側受信信号を受信している受信時間が時間Ｔ１以内であると判断した場合にはステップＳ１４０に進み、受信時間が時間Ｔ１以内でないと判断した場合にはステップＳ１８０に進む。

受信時間が時間Ｔ１以内である場合、ステップＳ１４０で制御装置５００は、各相の入側送受信部３２０の受信部３２４から受信した入側受信信号の受信時間のずれが受信不揃い時間Ｔ２以内であるか否かを判断する。例えば、制御装置５００は、三相の各入側受信信号の受信時間を取得し、これらの時間の差分時間を算出する。そして、算出した差分時間が予め設定された受信不揃い時間Ｔ２以内であるか否かを判定することで、各相のブレード２００が略同時に投入されているか否かを判定する。受信不揃い時間Ｔ２は、例えば作業員によって操作部で設定され、設定された時間データがメモリ部５３０に記憶される。制御装置５００は、各相の入側受信信号の受信不揃い時間Ｔ２以内であると判断した場合にはステップＳ１５０に進み、各相の入側受信信号の受信不揃い時間Ｔ２以内でないと判断した場合にはステップＳ１８０に進む。

入側受信信号の受信時間が時間Ｔ１以内でない場合、または、各相の入側受信信号の受信時間差が受信不揃い時間Ｔ２以内でない場合、ステップＳ１８０で制御装置５００は、断路器１００に不良が発生しているものと判定して表示出力部５４０の画面上に「断路器不良」の文字を警告表示させる。これにより、遠隔地の作業員は、ブレード２００は投入されたものの何らかの不具合が少なくとも何れかの相で発生していると把握できる。警告表示をしたらステップＳ１６０に進む。

一方、入側受信信号の受信時間が時間Ｔ１以内であって、かつ、各相の入側受信信号が受信不揃い時間Ｔ２以内である場合、ステップＳ１５０で制御装置５００は、ブレード２００が正常に投入されて入状態に切り替わったと判定し、表示出力部５４０の画面上に「入」の文字を表示させる。これにより、遠隔地の作業員は、断路器１００が異常なく入状態に切り替わったと把握できる。表示をしたらステップＳ１６０に進む。

ステップＳ１６０で制御装置５００は、入状態の動作確認が終了したら、復帰用モータ３７０を駆動させて保護カバー３１０をホームポジションまで移動させる。これにより、露出していた入側送受信部３２０の送信部３２２が保護カバー３１０によって被覆され、送信部３２２が保護される。

また、ステップＳ１７０で制御装置５００は、入状態の動作確認が終了したら、入側送受信部３２０の送信部３２２に制御出力部５５０を介してレーザ光Ｌの出力オフを示す駆動信号を供給することにより送信部３２２からのレーザ光Ｌの発光を停止させる。なお、このステップは、保護カバー３１０をホームポジションに移動させる前に行っても良い。このような一連の動作により、「入状態の確認動作」が行われる。

［切状態の確認動作を行う場合の制御装置の動作例］
図２１は、ブレード２００が正常に切状態に引き外されたか否かの確認動作を行う場合の制御装置５００の動作の一例を示すフローチャートである。なお、入状態の確認動作と共通する動作については説明を簡略化する。

図２１に示すように、ステップＳ２００で制御装置５００は、作業員により操作部から断路器１００の切操作が行われると、この切操作に応じた切制御信号Ｓoutを受け付ける。制御装置５００は、切制御信号Ｓoutに基づいてブレード２００を引き外すための引外し信号Ｓｏを操作装置１２０に供給する。これにより、回転碍子１０４が切方向に回転し、これに伴ってブレード２００も回転して固定接触部１１０Ａ，１１０Ｂから離れる方向に移動する。このとき、回転碍子１０４の回転に伴い、操作レバー１３０も同時に回転することで保護カバー３１０がホームポジションから切位置にスライドし、切側送受信部３３０の送信部３３２が開口部３４０によって露出された状態となる。

ステップＳ２１０で制御装置５００は、ブレード２００が切位置に移動し、切側送受信部３３０の送信部３３２が露出状態になると、断路器１００の切状態の確認動作を実行し、レーザ光Ｌを射出させる。具体的には、切側送受信部３３０の送信部３３２からレーザ光Ｌを出力するための駆動信号を制御出力部５５０を介して各相の送信部３３２に供給する。送信部３３２は、この駆動信号に基づいてレーザ光Ｌを切側反射部２３０に向けて発光する。

ステップＳ２２０で制御装置５００は、各相の切側送受信部３３０の受信部３２４でレーザ光Ｌが受信されたか否かを判定する。制御装置５００は、切側受信信号が受信されたと判断した場合にはステップＳ２３０に進み、切側受信信号が受信されていないと判断した場合にはステップＳ２９０に進む。

切側受信信号が受信されない場合、ステップＳ２９０で制御装置５００は、ブレード２００の引き外し時に引外し不良が発生したものと判定し、表示出力部５４０の画面上に「投入不良」の文字を表示させる。このとき、どの相に投入不良が発生しているかを示す情報を同時に画面上に表示しても良い。これにより、遠隔地の作業員は、現地で断路器１００に異常が発生したことを把握できる。表示を行ったらステップＳ２６０に進む。

一方、各相の切側受信信号を受信した場合、ステップＳ２３０で制御装置５００は、切側受信信号を受信している受信時間が時間Ｔ３以内であるか否かを判断する。制御装置５００は、切側受信信号を受信している受信時間が時間Ｔ３以内であると判断した場合にはステップＳ２４０に進み、受信時間が時間Ｔ３以内でないと判断した場合にはステップＳ２８０に進む。

受信時間が時間Ｔ３以内である場合、ステップＳ２４０で制御装置５００は、各相の切側送受信部３３０の受信部３３４から受信した切側受信信号の受信時間のずれが受信不揃い時間Ｔ２以内であるか否かを判断する。制御装置５００は、各相の切側受信信号の受信不揃い時間Ｔ２以内であると判断した場合にはステップＳ２５０に進み、各相の切側受信信号の受信不揃い時間Ｔ２以内でないと判断した場合にはステップＳ２８０に進む。

切側受信信号の受信時間が時間Ｔ３以内でない場合、または、各相の切側受信信号の受信時間差が受信不揃い時間Ｔ２以内でない場合、ステップＳ２８０で制御装置５００は、断路器１００に不良が発生しているものと判断して表示出力部５４０の画面上に「断路器不良」の文字を警告表示させる。これにより、遠隔地の作業員は、ブレード２００が引き外されたものの何らかの不具合が少なくとも何れかの相で発生していると把握できる。警告表示をしたらステップＳ２６０に進む。

一方、切側受信信号の受信時間が時間Ｔ３以内であって、かつ、各相の切側受信信号の受信時間差が受信不揃い時間Ｔ２以内である場合、ステップＳ２５０で制御装置５００は、ブレード２００は正常に引き外されて切状態に切り替わったと判断し、表示出力部５４０の画面上に「切」の文字を表示させる。これにより、遠隔地の作業員は、断路器１００が異常なく切状態に切り替わったと把握できる。表示をしたらステップＳ２６０に進む。

ステップＳ２６０で制御装置５００は、切状態の動作確認が終了したら、復帰用モータ３７０を駆動させて保護カバー３１０をホームポジションまで移動させる。これにより、露出していた切側送受信部３３０の送信部３３２が保護カバー３１０によって被覆され、送信部３３２が保護される。

ステップＳ２７０で制御装置５００は、切状態の動作確認が終了したら、切側送受信部３３０の送信部３３２に制御出力部５５０を介してレーザ光Ｌの出力オフを示す駆動信号を供給することにより送信部３３２からのレーザ光Ｌの射出を停止させる。なお、このステップは、保護カバー３１０をホームポジションに移動させる前に行っても良い。このような一連の動作により、「切状態の確認動作」が行われる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、入操作時、切操作時のブレード２００の経年劣化等による機器の動作状態や状況（傾き等）を正確に把握することができるので、断路器１００の不調を事前に予測することができ、未然に投入不良や断路器不良等を発見することができる。また、ブレード２００の傾き（立ち具合）も異常判定の結果により予測できるので、導電部等の過熱を未然に防止することができる。さらに、本実施の形態の確認動作では、主回路（３相）の動作の不揃いを判定できるので、断路器の動作を確実に確認できる。

なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。上記実施の形態では、入状態および切状態の双方の動作確認を行っていたが、入状態または切状態の一方のみの動作確認を行うようにしても良い。また、上記実施の形態では、断路器１００の入状態、切状態や断路器１００の異常等の情報を表示出力部５４０の画面上に表示させたが、これに限定されることはなく、これらの情報を音声や警告音（ブザー音）等により作業員に報知するようにしても良い。

１００ 断路器
１０２ 架台
１０４ 回転碍子（碍子）
２００ ブレード
２２０ 入側反射部（第１の反射部）
２３０ 切側反射部（第２の反射部）
３１０ 保護カバー（筺体）
３２０ 入側送受信部（第１の送受信部）
３３０ 切側送受信部（第２の送受信部）
３４０ 開口部
３７０ 復帰用モータ（駆動部）
５００ 制御装置
５４０ 表示出力部（報知部）
ＤＳ 断路器の動作確認装置

Claims (5)

1. 架台に回転可能に支持された碍子に取り付けられ、前記碍子の回転に応じて捻回することにより送電路の入状態と切状態とを切り替えるブレードを備えた断路器の動作を確認する断路器の動作確認装置であって、
   前記ブレードが入状態に位置するとき反射面が下方に向くように前記ブレードに取り付けられた第１の反射部と、
   前記ブレードが切状態に位置するとき反射面が下方に向くように前記ブレードに取り付けられた第２の反射部と、
   前記ブレードが入状態に位置するときの前記第１の反射部に対向した位置に設けられ、前記第１の反射部に向けて射出光を射出すると共に前記第１の反射部で反射された前記射出光を受光するための第１の送受信部と、
   前記ブレードが切状態に位置するときの前記第２の反射部に対向した位置に設けられ、前記第２の反射部に向けて射出光を射出すると共に前記第２の反射部で反射された前記射出光を受光するための第２の送受信部と、
   前記第１の送受信部または前記第２の送受信部で受光された前記射出光に基づいて前記断路器の異常の有無を判別する制御部と
   を備えることを特徴とする断路器の動作確認装置。
2. 前記断路器の異常の有無を報知する報知部を備え、
   前記制御部は、前記射出光が受信されない場合、または、前記射出光が予め設定された所定の時間だけ受信されない場合、前記報知部から前記断路器の異常を報知させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の断路器の動作確認装置。
3. 前記断路器は、三相で構成され、
   前記制御部は、各相の前記第１の送受信部または第２の送受信部からの前記射出光に基づく受信信号の受信時間の時間差が予め設定した不揃い時間でない場合に、前記報知部から前記断路器の異常を報知させる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の断路器の動作確認装置。
4. 前記第１および第２の送受信部は、ベース上に設けられた筺体内に設けられ、
   前記筺体には、前記第１の送受信部と前記第２の送受信部との間であって、前記第１および第２の反射部と対向した面に開口部が設けられ、
   前記ブレードが入状態に投入されたときに前記碍子の回転に応じて前記筺体が移動することで前記第１の送受信部が前記開口部によって露出され、前記ブレードが切状態に引き外されたときに前記碍子の回転に応じて前記筺体が移動することで前記第２の送受信部が前記開口部によって露出される
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の断路器の動作確認装置。
5. 前記筺体を移動させるための駆動部を備え、
   前記制御部は、前記断路器の異常判定が終了したとき、前記駆動部を駆動させて前記筐体を移動させることで、前記第１の送受信部または前記第２の送受信部を非露出状態とする
   ことを特徴とする請求項４に記載の断路器の動作確認装置。

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