JP2017135212A

JP2017135212A - 磁心部材の劣化診断装置、磁心部材の劣化診断方法

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Publication number: JP2017135212A
Application number: JP2016012676A
Authority: JP
Inventors: 信司山中; Shinji Yamanaka
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2036-01-26
Also published as: JP6595355B2

Abstract

【課題】経年使用した磁心部材の劣化度の診断を正確に行うことができる磁心部材の劣化診断技術を提供する。【解決手段】磁心部材２に巻回された巻回コイル部３を電気的に閉じられたループ状のコイルとしたときに、このコイルに取り付け可能なクランプ式のカレントトランス部１０と、カレントトランス部１０に特定の交流電圧を特定の周波数で付与する発振部２３と、カレントトランス部１０、巻回コイル部３、および磁心部材２の相互間で作用する電磁誘導現象が生じているときに、少なくともカレントトランス部１０に流れる電流に基づく検出情報を取得する取得部４０と、初期状態の磁心部材２に対応する検出情報に基づいて判定情報が設定され、この判定情報を記憶する記憶部４４と、初期状態から経年使用した磁心部材２に対応する検出情報と判定情報とに基づいて、その劣化度を診断する診断部４３と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、磁心部材の劣化診断技術に関する。

変圧器が有する鉄心の劣化を診断するために、クランプ式の高周波ＣＴを変圧器の接地線に取り付けることで、変圧器から出力される部分放電電流を検出する装置がある。この装置では、高周波ＣＴにより検出された部分放電電流信号と予め記憶された部分放電特性のデータとに基づいて、変圧器の劣化状態を診断している（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３２６４２９号公報

しかしながら、変圧器から出力される部分放電電流は、微弱な電流であるため、ＳＮ比が悪く、ノイズの影響が大きくなるので、この部分放電電流を受動的に検出して鉄心（磁心部材）の劣化状態（劣化度）の診断を行うと、ノイズが発生した場合に部分放電電流の検出値を正確に取得できず、鉄心の劣化状態が誤って診断されてしまうという課題がある。

本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、経年使用した磁心部材の劣化度の診断を正確に行うことができる磁心部材の劣化診断技術を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る磁心部材の劣化診断装置は、磁心部材に巻回された巻回コイル部を電気的に閉じられたループ状のコイルとしたときに、このコイルに取り付け可能なクランプ式のカレントトランス部と、前記カレントトランス部に特定の交流電圧を特定の周波数で付与する発振部と、前記カレントトランス部、前記巻回コイル部、および前記磁心部材の相互間で作用する電磁誘導現象が生じているときに、少なくとも前記カレントトランス部に流れる電流に基づく検出情報を取得する取得部と、初期状態の磁心部材に対応する検出情報に基づいて判定情報が設定され、この判定情報を記憶する記憶部と、前記初期状態から経年使用した磁心部材に対応する検出情報と前記判定情報とに基づいて、その劣化度を診断する診断部と、を備えることを特徴とする。

本発明の実施形態に係る磁心部材の劣化診断方法は、磁心部材に巻回された巻回コイル部を電気的に閉じられたループ状のコイルとしたときに、このコイルにクランプ式のカレントトランス部を取り付ける取付ステップと、前記カレントトランス部に特定の交流電圧を特定の周波数で付与する発振ステップと、前記カレントトランス部、前記巻回コイル部、および前記磁心部材の相互間で作用する電磁誘導現象が生じているときに、少なくとも前記カレントトランス部に流れる電流に基づく検出情報を取得する取得ステップと、初期状態の磁心部材に対応する検出情報に基づいて判定情報が設定され、この判定情報を記憶する記憶ステップと、前記初期状態から経年使用した磁心部材に対応する検出情報と前記判定情報とに基づいて、その劣化度を診断する診断ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の実施形態により、経年使用した磁心部材の劣化度の診断を正確に行うことができる磁心部材の劣化診断技術が提供される。

本実施形態の劣化診断装置を示す図。劣化診断装置の構成を示す回路図。劣化診断装置を構成するパソコンを示すブロック図。劣化診断の手順を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の劣化診断装置は、トランス１（変圧器）が有する磁心部材２の劣化度を診断するための装置である。磁心部材２は、四角形状（環状）を成す部材として形成されている。なお、磁心部材２は、軟磁性体で構成された金属部材である。この磁心部材２の図中左側には、外部の電源から所定電圧の交流電力が供給される１次コイルとしての第１巻回コイル部３が捲回されている。本実施形態では、所定周波数（例えば、５０〜６０Ｈｚ）の交流電力が第１巻回コイル部３に入力される。また、磁心部材２の図中右側には、第１巻回コイル部３に供給される電圧を変化させて出力する２次コイルとしての第２巻回コイル部４が捲回されている。なお、トランス１は、第１巻回コイル部３と第２巻回コイル部４との巻き線比に応じて電圧を変化させる機能を有する電気機器である。

また、トランス１は、メンテナンスを行うときなどに接地線１５に接続可能になっている。例えば、トランス１のメンテナンス時には、第１巻回コイル部３の２本の配線１６と、電源から延びる２本の電力供給線１７との間のスイッチ１４（遮断器）をＯＦＦにする。さらに、第１巻回コイル部３の２本の配線１６と、２本の接地線１５との間のスイッチ１３（遮断器）をＯＮにする。この接地線１５が第１巻回コイル部３に接続されることで、第１巻回コイル部３は、接地を介して電気的に閉じられたループ状のコイル（短絡ループコイル）となる（図２参照）。なお、電気的に閉じられることとは、電気回路において他の部分と電流の出入りがない状態と示す。

また、トランス１の磁心部材２は、磁束の通路（磁路）を形成するものであって、インダクタンスを増加させるために高透磁率材により作成される。この磁心部材２は、薄板状を成す鉄部材が複数積層により形成され、各層は渦電流を抑制するために絶縁されている。この磁心部材２は、長年の使用により劣化することがある。例えば、積層された鉄部材の間の絶縁が悪化することがある。すると、磁心部材２の渦電流損失（鉄損）が増加し、磁心部材２の温度が通常時よりも上昇する。

そこで、本実施形態では、経年使用された磁心部材２の劣化を診断する劣化診断装置（劣化診断システム）が設けられている。この劣化診断装置は、クランプ式のカレントトランス部１０（クランプＣＴ）と、各種処理を行うことで劣化の診断を行うパソコン１１（ＰＣ）と、カレントトランス部１０がケーブルを介して接続された測定装置１２と、を含む。また、カレントトランス部１０は、第１巻回コイル部３に接続された接地線１５をクランプする（挟み込む）。

なお、一般的にクランプＣＴとは、センサコイル２７が巻回された環状をなす磁気コア２８を有し（図２参照）、この磁気コア２８内に挿通された電線に流れる電流を測定する器具である。また、磁気コア２８は、半分に分割された開閉可能な部材となっている。この磁気コア２８が測定対象となる電線をクランプすることで、電線を分断することなく電流を測定することができる。本実施形態では、このクランプＣＴをカレントトランス部１０として用いている。

図２に示すように、測定装置１２は、カレントトランス部１０に接続される電気回路を有している。なお、カレントトランス部１０のセンサコイル２７が磁気コア２８に巻回されている。この磁気コア２８が第１巻回コイル部３に接続された接地線１５に取り付けられている。さらに、第１巻回コイル部３が磁心部材２の一部を取り囲んでいる。また、電気回路は、カレントトランス部１０に所定（一定）の電圧振幅で１ｋＨｚ以上の高周波数（特定の周波数）の交流電力を出力する発振部２３を含む。

さらに、測定装置１２は、カレントトランス部１０の電圧値を測定する電圧計２４と、電気回路の電流値を測定する電流計２５と、が設けられる。また、発振部２３とカレントトランス部１０のセンサコイル２７との間には、共振用のコンデンサ２６が直列に設けられる。発振部２３とカレントトランス部１０のセンサコイル２７とコンデンサ２６とで共振回路が構成される。

本実施形態では、発振部２３から電流が出力されると、カレントトランス部１０のセンサコイル２７と磁気コア２８との相互間で作用する電磁誘導現象が生じる。そして、磁気コア２８の電磁誘導現象により第１巻回コイル部３に電磁誘導現象が生じ、さらに、この第１巻回コイル部３を介して磁心部材２に電磁誘導現象が生じる。このときに、電圧計２４の電圧値と電流計２５の電流値とを解析することによって、カレントトランス部１０（センサコイル２７）の測定値（検出情報）を取得できる。なお、この測定値は、カレントトランス部１０のリアクタンス値や抵抗値であっても良い。また、カレントトランス部１０に流れる電流の周波数や位相が変化した値を測定値としても良い。そして、この取得した測定値をパソコン１１で解析することで、磁心部材２の渦電流損失（鉄損）と比例して変化する値に相当する損失特性値を求めることができる。

なお、本実施形態では、電気回路の要素を最小限にして単純化したものを例示しているが、その他の要素が含まれる電気回路であっても良い。また、前述したカレントトランス部１０を接地線１５から取り外すと、カレントトランス部１０および測定装置１２を持ち運ぶことができる。このようにカレントトランス部１０および測定装置１２のハンディ化が実現される。また、測定装置１２には、使用者が持ち運ぶときに使用する把持部を設けても良い。

さらに、測定装置１２は、電気回路を制御する制御部２０と、パソコン１１とケーブルを用いて通信を行う通信部２１と、電気回路から取得される各種情報を解析する解析部２２と、を含む。なお、通信部２１や解析部２２は、制御部２０にそれぞれ接続されて制御される。

発振部２３の出力の電流値や電圧値や周波数値などは、制御部２０により制御される。また、電圧計２４の電圧値や、電流計２５の電流値は、制御部２０に入力される。また、解析部２２は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）などの解析を行うためのアナライザなどを含む。

例えば、制御部２０は、解析部２２に解析を行わせることで、電圧計２４の電圧値と電流計２５の電流値とに基づいて、カレントトランス部１０（センサコイル２７）に流れる電流の周波数や位相に関する情報を取得できる。なお、制御部２０は、カレントトランス部１０とコンデンサ２６とにより生じる共振状態を最大化する自動チューニング機能を有する。

また、測定装置１２の制御部２０の各種制御内容は、通信部２１を介して接続されたパソコン１１により指示される。また、測定装置１２の制御部２０が取得した測定値（情報）は、通信部２１を介してパソコン１１に送信される。

図３に示すように、本実施形態のパソコン１１は、ＣＰＵ３０やＲＯＭ３１やＲＡＭ３２やＨＤＤ３３などのハードウエア資源を有し、各種プログラムを実行して各種制御を行うコンピュータである。また、パソコン１１は、ディスプレイなどの各種情報を出力可能な出力装置３４や、キーボードなどの各種情報を入力可能な入力装置３５や、測定装置１２とケーブルを用いて通信を行う通信部３６などを有する。

また、ＣＰＵ３０には、測定装置１２から送信された情報に基づいてカレントトランス部１０の測定値を取得する取得部４０が設けられる。さらに、ＣＰＵ３０には、カレントトランス部１０の測定値に基づいて磁心部材２の損失特性値を算出する算出部４１が設けられる。さらに、ＣＰＵ３０には、劣化した磁心部材２、つまり、劣化度が既知の磁心部材２がシミュレート（推定）されるシミュレーション部４２が設けられる。さらに、ＣＰＵ３０には、診断対象となる磁心部材２の損失特性値（検出情報）と所定の判定値（判定情報）とに基づいて劣化診断を行う劣化診断部４３が設けられる。

また、ＨＤＤ３３は、各種情報を記憶する記憶装置である。このＨＤＤ３３には、磁心部材２の劣化診断を行うときに用いる判定値を判定情報として記憶する判定情報記憶部４４が設けられる。さらに、ＨＤＤ３３には、測定装置１２から送信される測定値（情報）などの検出情報を記憶する検出情報記憶部４５が設けられる。

次に、磁心部材２の劣化診断を行うときの手順について図４を用いて説明する（適宜図１から図３を参照）。本実施形態では、経年使用した磁心部材２、つまり劣化診断の対象となる磁心部材２の診断を行う前に、劣化診断に用いる判定値（閾値）を設定するようにしている。

まず、カレントトランス部１０を初期状態のトランス１に取り付けた状態にする。つまり、初期状態の磁心部材２の周囲を囲んだ状態の第１巻回コイル部３に接続された接地線１５に、カレントトランス部１０（クランプＣＴ）を取り付ける（Ｓ１１：取付ステップ）。なお、本実施形態において、初期状態のトランス１とは、磁心部材２が劣化していない状態のトランス１のことである。例えば、初期状態のトランス１として、所定の使用場所に設置されたばかりの新品のトランス１を用いる。なお、製造工場から出荷される直前の状態のトランス１を用いても良い。また、使用を開始したトランス１であっても新品に近い状態であれば初期状態とする。

そして、測定装置１２の制御部２０は、発振部２３から高周波数の交流を所定の電圧で出力させる。このとき、高周波数の交流（電流）がカレントトランス部１０を流れる（Ｓ１２：発振ステップ）。

さらに、制御部２０の取得部４０は、電圧計２４の電圧値と電流計２５の電流値とを解析することによって、カレントトランス部１０（センサコイル２７）の測定値を取得する（Ｓ１３：取得ステップ）。このとき、発振部２３から出力される電流（電力）がカレントトランス部１０に流れると、カレントトランス部１０と第１巻回コイル部３との相互間で作用する電磁誘導現象が生じる。さらに、第１巻回コイル部３と磁心部材２との相互間で作用する電磁誘導現象が生じる。そのため、カレントトランス部１０の測定値は、磁心部材２の渦電流損失（鉄損）の影響を受ける。具体的には、カレントトランス部１０は、第１巻回コイル部３を介して磁心部材２から生じる磁場の影響を受ける。

また、測定装置１２の制御部２０は、初期状態のトランス１に取り付けたカレントトランス部１０の測定値をパソコン１１に送信する。そして、パソコン１１のＣＰＵ３０は、受信した測定値を検出情報としてＨＤＤ３３の検出情報記憶部４５に記憶する。

そして、パソコン１１のＣＰＵ３０は、検出情報記憶部４５に記憶された各測定値に基づいて、初期状態の磁心部材２の損失特性値を算出する（Ｓ１４：算出ステップ）。具体的には、初期状態のトランス１に取り付けたカレントトランス部１０の測定値から、トランス１に取り付けていない状態のカレントトランス部１０の測定値を減算した値（差分）が、初期状態の磁心部材２の損失特性値に相当する値となる。なお、この損失特性値の算出は、ＣＰＵ３０の算出部４１により実行される。また、パソコン１１のＣＰＵ３０は、算出した初期状態の磁心部材２の損失特性値を検出情報としてＨＤＤ３３の検出情報記憶部４５に記憶する。

次に、パソコン１１のＣＰＵ３０は、初期状態の磁心部材２の損失特性値に基づいて、経年使用して劣化した磁心部材２、つまり、劣化度が既知の磁心部材２の損失特性値をシミュレート（推定）する（Ｓ１５：シミュレーションステップ）。なお、このシミュレーションは、ＣＰＵ３０のシミュレーション部４２により実行される。また、パソコン１１のＣＰＵ３０は、算出した劣化度が既知の磁心部材２の損失特性値をＨＤＤ３３の検出情報記憶部４５に記憶する。このシミュレーションを行うことで、実際に経年使用した磁心部材２が入手できない状態であっても、劣化後の磁心部材２の損失特性値を取得できる。

なお、磁心部材２が劣化した状態では、積層された鉄部材の間の絶縁が一部悪化することで、磁心部材２の渦電流損失が増加する。そのため、劣化後の磁心部材２の損失特性値は、初期状態の磁心部材２の損失特性値よりも大きくなる。なお、シミュレートする磁心部材２は、初期状態から５年使用した状態を想定しても良いし、初期状態から１０年使用した状態を想定しても良いし、初期状態から２０年使用した状態を想定しても良い。また、経年使用した期間が長くなるに従って磁心部材２の損失特性値は大きくなるので、初期状態の磁心部材２の損失特性値を割り増した値を、劣化後の磁心部材２の損失特性値としても良い。

次に、ＣＰＵ３０は、シミュレートした劣化後の磁心部材２の損失特性値に基づいて、劣化診断に用いる判定値（閾値）を設定し、ＨＤＤ３３の判定情報記憶部４４に記憶する（Ｓ１６：記憶ステップ）。

なお、この判定値は常に一定の値でなくても良い。例えば、劣化診断の対象となるトランス１が置かれた室温に応じて判定値が変化するものでも良い。また、測定装置１２の発振部２３が出力する電流の電流値や電圧値や周波数値に応じて判定値が変化するものであっても良い。

次に、劣化度の診断対象のトランス１の劣化診断を行う。まず、カレントトランス部１０を診断対象のトランス１に取り付けた状態にする。つまり、診断対象の磁心部材２の周囲を囲んだ状態の第１巻回コイル部３に接続された接地線１５に、カレントトランス部１０（クランプＣＴ）を取り付ける（Ｓ１７：取付ステップ）。

そして、測定装置１２の制御部２０は、発振部２３から高周波数の交流を所定の電圧で出力させる。このとき、高周波数の交流（電流）がカレントトランス部１０を流れる（Ｓ１８：発振ステップ）。

さらに、制御部２０の取得部４０は、電圧計２４の電圧値と電流計２５の電流値とを解析することによって、カレントトランス部１０（センサコイル２７）の測定値を取得する（Ｓ１９：取得ステップ）。このとき、発振部２３から出力される電流（電力）がカレントトランス部１０に流れると、カレントトランス部１０と第１巻回コイル部３との相互間で作用する電磁誘導現象が生じる。さらに、第１巻回コイル部３と磁心部材２との相互間で作用する電磁誘導現象が生じる。そのため、カレントトランス部１０の測定値は、磁心部材２の渦電流損失（鉄損）の影響を受ける。具体的には、カレントトランス部１０は、磁心部材２から生じる磁場の影響を受ける。なお、診断対象の磁心部材２が劣化している場合には、初期状態の磁心部材２を巻回する第１巻回コイル部３に取り付けたカレントトランス部１０の測定値との間で差分が生じるようになる。

また、測定装置１２の制御部２０は、診断対象のトランス１に取り付けたカレントトランス部１０の測定値をパソコン１１に送信する。そして、パソコン１１のＣＰＵ３０は、受信した測定値を検出情報としてＨＤＤ３３の検出情報記憶部４５に記憶する。

そして、パソコン１１のＣＰＵ３０は、検出情報記憶部４５に記憶された各測定値に基づいて、診断対象の磁心部材２の損失特性値を算出する（Ｓ２０：算出ステップ）。具体的には、診断対象のトランス１に取り付けたカレントトランス部１０の測定値から、トランス１に取り付けていない状態のカレントトランス部１０の測定値を減算した値（差分）が、診断対象の磁心部材２の損失特性値に相当する値となる。なお、この損失特性値の算出は、ＣＰＵ３０の算出部４１により実行される。また、パソコン１１のＣＰＵ３０は、算出した診断対象の磁心部材２の損失特性値を検出情報としてＨＤＤ３３の検出情報記憶部４５に記憶する。

次に、パソコン１１のＣＰＵ３０は、診断対象の磁心部材２の損失特性値と判定情報記憶部４４に記憶された判定値とに基づいて劣化診断を行う（Ｓ２１：診断ステップ）。具体的には、診断対象の磁心部材２の損失特性値が判定値以上か否かを判定する。そして、この損失特性値が判定値以上であると判定された場合には、診断対象の磁心部材２が劣化していると判定される。また、判定値以上でないと判定された場合には、診断対象の磁心部材２が劣化していないと判定される。そして、パソコン１１のＣＰＵ３０は、診断結果を出力装置３４により出力する。

このように、診断対象となるトランス１（対象装置）の軟磁性体の磁心部材２の劣化診断を行う際に、カレントトランス部１０に能動的に電流（電力）を付与して測定値を取得するので、磁心部材２の劣化度の診断を正確に行うことができる。

さらに、劣化度の診断の対象となる磁心部材２を有するトランス１（電気機器）が設置されて稼働した後の期間であっても、トランス１のメンテナンス時などに、磁心部材２に巻かれている第１巻回コイル部３をループ状のコイルとし、カレントトランス部１０を取り付けることで、劣化度の診断を容易に行うことができる。

また、接地線１５からカレントトランス部１０を取り外すと、カレントトランス部１０および測定装置１２の持ち運ぶことができる。そして、劣化度の対象となるトランス１に、接地線１５を接続してカレントトランス部１０を取り付けることで、劣化度の診断を容易に行うことができる。つまり、複数個のトランス１の劣化診断を行う場合には、１台のカレントトランス部１０および１台の測定装置１２があれば良く、カレントトランス部１０をトランス１の接地線１５に順次付け替えることができる。

また、シミュレートされた劣化度が既知の磁心部材２に基づいて判定値が設定されるので、診断対象の磁心部材２の損失特性値（検出情報）と判定値とを比較することで磁心部材の劣化度の診断処理を容易に行うことができる。

また、測定装置１２の発振部２３が出力（発振）する交流の周波数を１ｋＨｚ以上の高周波数とすることで、小型のコンデンサ２６を用いて測定装置１２を製作することができる。そのため、測定装置１２の小型化を図ることができる。なお、発振部２３が出力する交流の周波数は、１０ｋＨ以上、１００ｋＨｚ以上、１ＭＨｚ以上、１０ＭＨｚ以上、または１００ＭＨｚ以上の高周波数であっても良い。

また、トランス１の第１巻回コイル部３に接地線１５を接続することで、既存の第１巻回コイル部３を電気的に閉じられたループ状のコイルとする作業を容易に行える。なお、本実施形態では、第１巻回コイル部３に接地線１５を接続しているが、第２巻回コイル部４に接地線１５を接続しても良い。そして、既存の第２巻回コイル部４を電気的に閉じられたループ状のコイルとして、この接地線１５にカレントトランス部１０を取り付けることで、磁心部材２の劣化診断を行うようにしても良い。

また、本実施形態では、初期状態のトランス１と診断対象となるトランス１とが別物として説明しているが、初期状態のトランス１と診断対象となるトランス１とが同一物であっても良い。つまり、トランス１の製造時に、その磁心部材２の損失特性値を取得して判定値を設定し、トランス１の経年使用後に、その磁心部材２の損失特性値を取得して判定値と比較することで、磁心部材２の劣化度（劣化状態）を診断しても良い。

なお、本実施形態では、初期状態の磁心部材２の損失特性値に基づいて判定値を設定し、劣化診断の対象の磁心部材２の損失特性値と判定値とに基づいて劣化診断を行っているが、劣化診断を行うために取得する検出情報は、損失特性値でなくても良い。例えば、測定装置１２が取得した測定値に基づいて磁心部材２の温度を特定、または、損失特性値に基づいて磁心部材２の温度を特定するようにし、この温度に基づいて磁心部材２の劣化診断を行うようにしても良い。

なお、本実施形態では、磁心部材２の劣化診断に用いる測定値を、リアクタンス値や抵抗値や、或いは電流の周波数や位相が変化した値としているが、その他の値を測定値としても良い。例えば、カレントトランス部１０（センサコイル２７）の電流値の変化に基づいて、磁心部材２の劣化診断を行っても良い。また、カレントトランス部１０の電圧値の変化に基づいて、磁心部材２の劣化診断を行っても良い。また、カレントトランス部１０に流れる電流の周波数や位相が変化した値に基づいて、磁心部材２の劣化診断を行っても良い。

なお、本実施形態では、劣化度が既知の磁心部材２の損失特性値をシミュレートするようにしているが、その他の態様で劣化度が既知の磁心部材２の損失特性値を取得しても良い。例えば、実際に経年使用して劣化した磁心部材２を有するトランス１にカレントトランス部１０を取り付けて測定値を取得し、この取得した測定値をパソコン１１で解析することで、劣化度が既知の磁心部材２の損失特性値を取得するようにしても良い。このように、実際に経年使用した磁心部材２の損失特性値に基づいて、劣化診断に用いる判定値を設定しても良い。実際に経年使用した磁心部材２を用いることで、シミュレーションを行う手間を省くことができる。また、診断対象の磁心部材２の損失特性値（検出情報）を判定値と比較することで磁心部材の劣化度の診断処理を容易に行うことができる。

なお、本実施形態では、トランス１の磁心部材２の劣化診断を行う劣化診断装置を例示しているが、この劣化診断装置を用いてリアクトルの劣化診断を行っても良い。また、劣化診断装置は、磁心部材を有する電気機器であれば劣化診断を行うことができる。例えば、この劣化診断装置を用いて、電磁石などの磁心部材の劣化診断を行っても良いし、電流によって形成される磁場にエネルギーを蓄えることができるインダクタ（受動素子）などが有する磁心部材の劣化診断を行っても良い。

なお、本実施形態の所定の値と判定値との判定において「判定値以上か否か」の判定をしているが、この判定は、「判定値を超えているか否か」の判定でも良いし、「判定値以下か否か」の判定でも良いし、「判定値未満か否か」の判定でも良い。

以上説明した実施形態によれば、カレントトランス部１０に特定の交流電圧を特定の周波数で付与する発振部２３を持つことにより、経年使用した磁心部材２の劣化度の診断を正確に行うことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…トランス、２…磁心部材、３…第１巻回コイル部、４…第２巻回コイル部、１０…カレントトランス部、１１…パソコン、１２…測定装置、１３…スイッチ、１４…スイッチ、１５…接地線、１６…配線、１７…電力供給線、２０…制御部、２１…通信部、２２…解析部、２３…発振部、２４…電圧計、２５…電流計、２６…コンデンサ、２７…センサコイル、２８…磁気コア、３０…ＣＰＵ、３１…ＲＯＭ、３２…ＲＡＭ、３３…ＨＤＤ、３４…出力装置、３５…入力装置、３６…通信部、４０…取得部、４１…算出部、４２…シミュレーション部、４３…劣化診断部、４４…判定情報記憶部、４５…検出情報記憶部。

Claims

磁心部材に巻回された巻回コイル部を電気的に閉じられたループ状のコイルとしたときに、このコイルに取り付け可能なクランプ式のカレントトランス部と、
前記カレントトランス部に特定の交流電圧を特定の周波数で付与する発振部と、
前記カレントトランス部、前記巻回コイル部、および前記磁心部材の相互間で作用する電磁誘導現象が生じているときに、少なくとも前記カレントトランス部に流れる電流に基づく検出情報を取得する取得部と、
初期状態の磁心部材に対応する検出情報に基づいて判定情報が設定され、この判定情報を記憶する記憶部と、
前記初期状態から経年使用した磁心部材に対応する検出情報と前記判定情報とに基づいて、その劣化度を診断する診断部と、
を備えることを特徴とする磁心部材の劣化診断装置。
前記判定情報は、前記初期状態の磁心部材に対応する検出情報と、前記劣化度が既知の磁心部材に対応する検出情報と、に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載の磁心部材の劣化診断装置。
前記特定の周波数は、１ｋＨｚ以上の高周波数であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁心部材の劣化診断装置。
前記巻回コイル部に接地線を接続することで前記ループ状のコイルとし、前記接地線に前記カレントトランス部が取り付けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の磁心部材の劣化診断装置。
磁心部材に巻回された巻回コイル部を電気的に閉じられたループ状のコイルとしたときに、このコイルにクランプ式のカレントトランス部を取り付ける取付ステップと、
前記カレントトランス部に特定の交流電圧を特定の周波数で付与する発振ステップと、
前記カレントトランス部、前記巻回コイル部、および前記磁心部材の相互間で作用する電磁誘導現象が生じているときに、少なくとも前記カレントトランス部に流れる電流に基づく検出情報を取得する取得ステップと、
初期状態の磁心部材に対応する検出情報に基づいて判定情報が設定され、この判定情報を記憶する記憶ステップと、
前記初期状態から経年使用した磁心部材に対応する検出情報と前記判定情報とに基づいて、その劣化度を診断する診断ステップと、
を含むことを特徴とする磁心部材の劣化診断方法。