JP2722793B2 - 開閉機器の動作診断装置 - Google Patents
開閉機器の動作診断装置Info
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- JP2722793B2 JP2722793B2 JP2202894A JP20289490A JP2722793B2 JP 2722793 B2 JP2722793 B2 JP 2722793B2 JP 2202894 A JP2202894 A JP 2202894A JP 20289490 A JP20289490 A JP 20289490A JP 2722793 B2 JP2722793 B2 JP 2722793B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、主に電磁力を利用して開閉動作を行わせ
る開閉機器，例えば真空遮断器の機械的不具合を、閉極
動作や開極動作時に閉極操作もしくは制御用あるいは開
極操作もしくは制御用電磁コイルに流れる電流の波形か
ら常時自動監視し、動作不良を未然に防止しようとする
開閉機器の動作診断装置に関する。
る開閉機器，例えば真空遮断器の機械的不具合を、閉極
動作や開極動作時に閉極操作もしくは制御用あるいは開
極操作もしくは制御用電磁コイルに流れる電流の波形か
ら常時自動監視し、動作不良を未然に防止しようとする
開閉機器の動作診断装置に関する。
近年、電力供給信頼性確保のために返電機器の信頼性
に対して強い要求がある。そこで、課電運転中の変電機
器を常時監視し、故障の兆候を事前に捕らえて重大事故
の発生を防止したり、機器の余寿命を推測するためのデ
ータを得たりする予防保全技術の開発が鋭意推進されて
いる。変電機器を構成する開閉機器の動作エネルギー源
として、開発機器の種類により、電磁力，圧縮空気，油
圧力やスプリング力などが利用されており、これらの力
の出し入れを制御するために開閉機器の操作装置内に電
磁コイルが設けられ、任意の時刻に遠方から電磁コイル
に動作指令を送り、開閉機器を動作させている。
に対して強い要求がある。そこで、課電運転中の変電機
器を常時監視し、故障の兆候を事前に捕らえて重大事故
の発生を防止したり、機器の余寿命を推測するためのデ
ータを得たりする予防保全技術の開発が鋭意推進されて
いる。変電機器を構成する開閉機器の動作エネルギー源
として、開発機器の種類により、電磁力，圧縮空気，油
圧力やスプリング力などが利用されており、これらの力
の出し入れを制御するために開閉機器の操作装置内に電
磁コイルが設けられ、任意の時刻に遠方から電磁コイル
に動作指令を送り、開閉機器を動作させている。
このように操作される開閉機器のうち、遮断器の不具
合について、中立公共機関，電気事業者，製造者を構成
メンバとする電気協同研究会でまとめた調査結果によれ
ば、閉極不能と閉極不能とで不具合全体の55％に達して
いる。また、この調査結果は、遮断器の種類に関係なく
機械系の事故が多いことを示している。このことから、
開閉機器の事故件数を減少させるためには、、開閉動作
時に計測可能な関係諸量を監視して、これらの諸量が正
常か否かを診断する動作診断が極めて有効である。
合について、中立公共機関，電気事業者，製造者を構成
メンバとする電気協同研究会でまとめた調査結果によれ
ば、閉極不能と閉極不能とで不具合全体の55％に達して
いる。また、この調査結果は、遮断器の種類に関係なく
機械系の事故が多いことを示している。このことから、
開閉機器の事故件数を減少させるためには、、開閉動作
時に計測可能な関係諸量を監視して、これらの諸量が正
常か否かを診断する動作診断が極めて有効である。
従来の動作診断の方法としては、例えば、 （１）閉極時間（tc）や開極時間（to）を監視する方
法、 （２）可動主接点のストロークを監視する方法、 （３）閉極の位置や開極の位置を監視する方法 などがある。本発明が対象とする動作診断装置は、上記
（２），（３）項をもほぼカバーすることのできる
（１）項のように、電磁コイル電流の波形を監視する方
法によるものである。
法、 （２）可動主接点のストロークを監視する方法、 （３）閉極の位置や開極の位置を監視する方法 などがある。本発明が対象とする動作診断装置は、上記
（２），（３）項をもほぼカバーすることのできる
（１）項のように、電磁コイル電流の波形を監視する方
法によるものである。
第７図に代表的な閉極操作用電磁コイル電流の波形
と、開閉機器の主接点およびこの主接点と連動する，大
地電位にある補助開閉器の接点（以下補助接点と記す）
の動作状況とを示す。なお、ここで、「操作」は主接点
を１つの位置から隣りの位置へ移動させることを意味
し、「制御」は開閉機器の操作装置を動作させるための
電磁コイルなどを操作目的（閉極か開極か）に従って付
勢あるいは消勢することを意味するものとする。図にお
いて、時間tcは閉極操作用電磁コイルの電流（以下では
閉極操作電流とも記す）が流れはじめてから開閉機器の
主接点が閉極するまでの時間を示し、時間tc′は補助接
点中のａ接点が閉極するまでの時間を示す。課電中の動
作診断には、主接点の閉極時点の情報が入手しにくいた
め、補助接点から得られる時間tc′を用いることが多
い。なお、近年、操作電流のON−OFFを電子部品を用い
て行う方法が取り入れられだし、この場合には、閉極終
端の位置を位置検出接点で検出し、その検出信号を電子
部品に送って閉極操作電流の遮断が行われる。この場合
には、従来の機械的スイッチにみられるような，インダ
クタンスの大きい閉極操作用電磁コイルの電流を遮断す
る際のアーク時間のばらつき幅がほとんどなくなり、遮
断までの時間Tcを診断のための時間として用いることが
できる。
と、開閉機器の主接点およびこの主接点と連動する，大
地電位にある補助開閉器の接点（以下補助接点と記す）
の動作状況とを示す。なお、ここで、「操作」は主接点
を１つの位置から隣りの位置へ移動させることを意味
し、「制御」は開閉機器の操作装置を動作させるための
電磁コイルなどを操作目的（閉極か開極か）に従って付
勢あるいは消勢することを意味するものとする。図にお
いて、時間tcは閉極操作用電磁コイルの電流（以下では
閉極操作電流とも記す）が流れはじめてから開閉機器の
主接点が閉極するまでの時間を示し、時間tc′は補助接
点中のａ接点が閉極するまでの時間を示す。課電中の動
作診断には、主接点の閉極時点の情報が入手しにくいた
め、補助接点から得られる時間tc′を用いることが多
い。なお、近年、操作電流のON−OFFを電子部品を用い
て行う方法が取り入れられだし、この場合には、閉極終
端の位置を位置検出接点で検出し、その検出信号を電子
部品に送って閉極操作電流の遮断が行われる。この場合
には、従来の機械的スイッチにみられるような，インダ
クタンスの大きい閉極操作用電磁コイルの電流を遮断す
る際のアーク時間のばらつき幅がほとんどなくなり、遮
断までの時間Tcを診断のための時間として用いることが
できる。
第８図は閉極操作用電磁コイルを部分的にレアショー
トさせ、レアショート層数のコイル全層数に対する割合
すなわちレアショート率を変えながら、各レアショート
率において操作電圧を85,100,110Vと変化させたときの
閉極時間tcと閉極操作電流の継続時間Tcとの関係を求め
た結果を示す。tcとTcとはばらつきのない比例関係を示
し、tcの代りにTcで動作診断が可能なことが分る。
トさせ、レアショート層数のコイル全層数に対する割合
すなわちレアショート率を変えながら、各レアショート
率において操作電圧を85,100,110Vと変化させたときの
閉極時間tcと閉極操作電流の継続時間Tcとの関係を求め
た結果を示す。tcとTcとはばらつきのない比例関係を示
し、tcの代りにTcで動作診断が可能なことが分る。
第９図に従来の動作診断装置構成の一例を示す。図の
左側に開閉機器の操作・制御回路を示し、図の右側に動
作診断装置の構成を示す。開路状態にある開閉機器を閉
極するためにスイッチSW1を閉じると、直流電源の正極
母線Ｐから投入制御電流が開閉機器の補助接点中のｂ接
点52Bと，電磁開閉器のｂ接点CYBと，閉極制御電流を所
定値に抑えるための直列抵抗SR1と，閉極制御用電磁コ
イルCCとを流れて直流電源の負極母線Ｎに至る。このと
きの投入制御電流は電流センサS1により検出される。開
閉機器の閉極行程が進み、補助接点中のａ接点52Aが閉
じると、電磁開閉器の動作コイルCYが励磁されてそのｂ
接点CYBが開き、ａ接点CYAが閉じて電磁開閉器を自己保
持する。このとき投入制御電流が遮断され、この遮断ま
でに電流センサS1から動作診断装置本体に入力された電
流は図の最上段に示すような入力波形を示す。この入力
波形は絶縁アンプで増幅され、外部から侵入する雑音防
止のために設定されたしきい値より大きい部分が比較回
路を通ってゲート回路に入力され、このゲート回路で入
力波形が矩形波化された後、計数回路でこの矩形波とク
ロックパルスとのAND回路により矩形波のサンプリング
が行われて継続時間計数が進行する。比較回路への入力
波形がしきい値以下になり、計数回路からの出力が停止
すると、ラッチ回路に積算されたサンプリング回数すな
わち閉極制御電流の継続時間がドライブ回路により表示
回路に入力されるとともに、この継続時間が許容限界内
にあるか否かが判定回路を介して表示回路に表示され
る。閉極制御電流遮断後、所定の時間経過した時点で外
部から計数回路とラッチ回路とにリセット信号を与える
と、動作診断装置は初めの状態に復帰する。なお、図に
おいて、操作・制御回路中のMCは閉極操作用電磁コイ
ル，例えば閉極操作用電磁石の巻線を示す。
左側に開閉機器の操作・制御回路を示し、図の右側に動
作診断装置の構成を示す。開路状態にある開閉機器を閉
極するためにスイッチSW1を閉じると、直流電源の正極
母線Ｐから投入制御電流が開閉機器の補助接点中のｂ接
点52Bと，電磁開閉器のｂ接点CYBと，閉極制御電流を所
定値に抑えるための直列抵抗SR1と，閉極制御用電磁コ
イルCCとを流れて直流電源の負極母線Ｎに至る。このと
きの投入制御電流は電流センサS1により検出される。開
閉機器の閉極行程が進み、補助接点中のａ接点52Aが閉
じると、電磁開閉器の動作コイルCYが励磁されてそのｂ
接点CYBが開き、ａ接点CYAが閉じて電磁開閉器を自己保
持する。このとき投入制御電流が遮断され、この遮断ま
でに電流センサS1から動作診断装置本体に入力された電
流は図の最上段に示すような入力波形を示す。この入力
波形は絶縁アンプで増幅され、外部から侵入する雑音防
止のために設定されたしきい値より大きい部分が比較回
路を通ってゲート回路に入力され、このゲート回路で入
力波形が矩形波化された後、計数回路でこの矩形波とク
ロックパルスとのAND回路により矩形波のサンプリング
が行われて継続時間計数が進行する。比較回路への入力
波形がしきい値以下になり、計数回路からの出力が停止
すると、ラッチ回路に積算されたサンプリング回数すな
わち閉極制御電流の継続時間がドライブ回路により表示
回路に入力されるとともに、この継続時間が許容限界内
にあるか否かが判定回路を介して表示回路に表示され
る。閉極制御電流遮断後、所定の時間経過した時点で外
部から計数回路とラッチ回路とにリセット信号を与える
と、動作診断装置は初めの状態に復帰する。なお、図に
おいて、操作・制御回路中のMCは閉極操作用電磁コイ
ル，例えば閉極操作用電磁石の巻線を示す。
開極制御電流の継続時間が正常か否かの診断には、同
一回路構成の動作診断装置本体をもう１台用いる。
一回路構成の動作診断装置本体をもう１台用いる。
第10図に閉極制御電流と開極制御電流とを共通の電流
センサを用いて計測する場合の動作診断の方法を示す。
この場合には、共通の電流センサS3から出力される電流
が閉極制御電流であるか、開極制御電流であるかを判別
するために、閉極制御回路，開極制御回路における直列
抵抗SR1,SR2のそれぞれ直流電源正極母線Ｐ側の端子と
負極母線Ｎとの間に分圧抵抗R1,R2が接続され、閉極時
あるいは開極時に分圧抵抗R1,R2に印加される矩形波の
直流電圧をそれぞれ異なる値VC,VTに分圧し、この分圧
された電圧をそれぞれ比較回路D1,D2に入力し、しきい
値としてVC,VTの中間値に設定された，たとえば（VC＋V
T）/2と比較して、比較回路D1からは例えば負極性の電
圧を、D2からは正極性の電圧をそれぞれサイリスタのア
ノードゲート，カソードゲートに入力して第９図と同様
の動作診断が行われる。この場合には動作診断装置本体
は１台で済む。
センサを用いて計測する場合の動作診断の方法を示す。
この場合には、共通の電流センサS3から出力される電流
が閉極制御電流であるか、開極制御電流であるかを判別
するために、閉極制御回路，開極制御回路における直列
抵抗SR1,SR2のそれぞれ直流電源正極母線Ｐ側の端子と
負極母線Ｎとの間に分圧抵抗R1,R2が接続され、閉極時
あるいは開極時に分圧抵抗R1,R2に印加される矩形波の
直流電圧をそれぞれ異なる値VC,VTに分圧し、この分圧
された電圧をそれぞれ比較回路D1,D2に入力し、しきい
値としてVC,VTの中間値に設定された，たとえば（VC＋V
T）/2と比較して、比較回路D1からは例えば負極性の電
圧を、D2からは正極性の電圧をそれぞれサイリスタのア
ノードゲート，カソードゲートに入力して第９図と同様
の動作診断が行われる。この場合には動作診断装置本体
は１台で済む。
第11図は第10図における共通のセンサとしてホール変
流器を用いる場合のホール変流器の構成例を示すもので
ある。この例では、ホール変流器はホール素子に磁界を
与えるための巻線を２個装備し、一方の巻線を閉極操作
もしくは制御用電磁コイルの電流が、また他方の巻線を
開極操作もしくは制御用電磁コイルの電流が通過する。
また、２つの電流がそれぞれの巻線を通過したときにホ
ール素子に加わる磁界の方向は同方向としてホール素子
からの出力電圧を常に同一極性としている。閉極操作も
しくは制御電流（Ic）と開極操作もしくは制御電流（I
o）との値が大きく異なる場合には、２個の巻線の巻数n
c,noをIc×nc＝Io×noとなるようにし、電流Ic,Ioの継
続時間の計数開始時点がIcとIoとでほぼ同一となるよう
にしている。
流器を用いる場合のホール変流器の構成例を示すもので
ある。この例では、ホール変流器はホール素子に磁界を
与えるための巻線を２個装備し、一方の巻線を閉極操作
もしくは制御用電磁コイルの電流が、また他方の巻線を
開極操作もしくは制御用電磁コイルの電流が通過する。
また、２つの電流がそれぞれの巻線を通過したときにホ
ール素子に加わる磁界の方向は同方向としてホール素子
からの出力電圧を常に同一極性としている。閉極操作も
しくは制御電流（Ic）と開極操作もしくは制御電流（I
o）との値が大きく異なる場合には、２個の巻線の巻数n
c,noをIc×nc＝Io×noとなるようにし、電流Ic,Ioの継
続時間の計数開始時点がIcとIoとでほぼ同一となるよう
にしている。
以上に説明したように、従来は、閉極操作もしくは制
御用電磁コイルの電流と開極操作もしくは制御用電磁コ
イルの電流とを共通の電流センサで検出するものでは、
電流検出が１つの電流センサで可能となる反面、任意の
時点に検出された電流が閉極，開極いずれの側の電流で
あるかを判別するために、電流センサ，動作診断装置本
体のほかに付加回路を必要とし、診断装置全体として複
雑になる欠点があった。
御用電磁コイルの電流と開極操作もしくは制御用電磁コ
イルの電流とを共通の電流センサで検出するものでは、
電流検出が１つの電流センサで可能となる反面、任意の
時点に検出された電流が閉極，開極いずれの側の電流で
あるかを判別するために、電流センサ，動作診断装置本
体のほかに付加回路を必要とし、診断装置全体として複
雑になる欠点があった。
この発明の目的は、閉極，開極側電磁コイルの電流を
共通の電流センサで検出する場合にも、任意の時点で検
出された電流が閉極，開極いずれの側の電流であるかを
判別するための新たな付加回路を必要とせず、かつ診断
装置の本体が従来と同様に実質１台で済む動作診断装置
の構成を提供することである。
共通の電流センサで検出する場合にも、任意の時点で検
出された電流が閉極，開極いずれの側の電流であるかを
判別するための新たな付加回路を必要とせず、かつ診断
装置の本体が従来と同様に実質１台で済む動作診断装置
の構成を提供することである。
上記課題を解決するために、この発明においては、閉
極操作用電磁コイルもしくは閉極制御用電極コイルに流
れる閉極用電磁コイル電流と開極操作用電磁コイルもし
くは開極制御用電磁コイルに流れる開極用電磁コイル電
流とを共通の電流センサで検出するものにおいて、電流
センサが、ホール素子に磁界を与える巻線を２個備えた
ホール変流器として形成され、前記２個の巻線のうち第
１の巻線に前記閉極操作用電磁コイルもしくは閉極制御
用電磁コイルを接続するとともに第２の巻線に前記開極
操作用電磁コイルもしくは開極制御用電磁コイルを接続
し、かつ、前記閉極用電磁コイル電流が前記第１の巻線
に流れたときに前記ホール素子に与える磁界の方向と前
記開極用電磁コイル電流が前記第２の巻線に流れたとき
に前記ホール素子に与える磁界の方向とが互いに逆向き
となるように前記２個の巻線がそれぞれ巻回されてなる
ようにした装置とするものとする。
極操作用電磁コイルもしくは閉極制御用電極コイルに流
れる閉極用電磁コイル電流と開極操作用電磁コイルもし
くは開極制御用電磁コイルに流れる開極用電磁コイル電
流とを共通の電流センサで検出するものにおいて、電流
センサが、ホール素子に磁界を与える巻線を２個備えた
ホール変流器として形成され、前記２個の巻線のうち第
１の巻線に前記閉極操作用電磁コイルもしくは閉極制御
用電磁コイルを接続するとともに第２の巻線に前記開極
操作用電磁コイルもしくは開極制御用電磁コイルを接続
し、かつ、前記閉極用電磁コイル電流が前記第１の巻線
に流れたときに前記ホール素子に与える磁界の方向と前
記開極用電磁コイル電流が前記第２の巻線に流れたとき
に前記ホール素子に与える磁界の方向とが互いに逆向き
となるように前記２個の巻線がそれぞれ巻回されてなる
ようにした装置とするものとする。
閉極操作用電磁コイルもしくは閉極制御用電極コイル
に流れる閉極用電磁コイル電流と開極操作用電磁コイル
もしくは開極制御用電磁コイルに流れる開極用電磁コイ
ル電流とを共通の電流センサで検出するものにおいて、
電流センサを、ホール素子に磁界を与える巻線を２個備
えたホール変流器として形成すれば、前記２つの電流を
ホール素子の出力電圧が互いに逆の極性となるようにそ
れぞれの巻線に流すようにするのみで、任意の時点に検
出された電流が閉極，開極いずれの側の電流であるかの
判別が可能になり、判別のための新たな付加回路を必要
とすることなく、かつ従来と同様に、動作診断装置本体
を実質１台で済ませることができる。
に流れる閉極用電磁コイル電流と開極操作用電磁コイル
もしくは開極制御用電磁コイルに流れる開極用電磁コイ
ル電流とを共通の電流センサで検出するものにおいて、
電流センサを、ホール素子に磁界を与える巻線を２個備
えたホール変流器として形成すれば、前記２つの電流を
ホール素子の出力電圧が互いに逆の極性となるようにそ
れぞれの巻線に流すようにするのみで、任意の時点に検
出された電流が閉極，開極いずれの側の電流であるかの
判別が可能になり、判別のための新たな付加回路を必要
とすることなく、かつ従来と同様に、動作診断装置本体
を実質１台で済ませることができる。
第１図に閉極操作もしくは制御用電磁コイルの電流
（Ic）と開極操作もしくは制御用電磁コイルの電流（I
o）とをそれぞれ別の電流センサを用いて検出する場合
の動作診断装置の一参考例を示す。この構成による診断
装置本体は、高電圧，大電流環境下の電流センサ側と微
小信号側の診断装置本体側とを絶縁する２個の絶縁アン
プと，このそれぞれの絶縁アンプに接続される２個の比
較回路とを有し、一方の絶縁アンプと比較回路との組を
一方の電流センサに接続し、他方の絶縁アンプと比較回
路との組を他方の電流センサに接続してそれぞれ優先回
路への入力回路を構成している。各比較回路には、外部
から侵入する雑音防止のためのしきい値V1,V2が電流Ic,
Ioに対応して設定されている。各電流センサS1,S2には
ともにホール変流器が用いられ、変流器巻線の巻数を、
電流センサからの出力電圧が診断装置内で処理し易い値
となるように設定している。
（Ic）と開極操作もしくは制御用電磁コイルの電流（I
o）とをそれぞれ別の電流センサを用いて検出する場合
の動作診断装置の一参考例を示す。この構成による診断
装置本体は、高電圧，大電流環境下の電流センサ側と微
小信号側の診断装置本体側とを絶縁する２個の絶縁アン
プと，このそれぞれの絶縁アンプに接続される２個の比
較回路とを有し、一方の絶縁アンプと比較回路との組を
一方の電流センサに接続し、他方の絶縁アンプと比較回
路との組を他方の電流センサに接続してそれぞれ優先回
路への入力回路を構成している。各比較回路には、外部
から侵入する雑音防止のためのしきい値V1,V2が電流Ic,
Ioに対応して設定されている。各電流センサS1,S2には
ともにホール変流器が用いられ、変流器巻線の巻数を、
電流センサからの出力電圧が診断装置内で処理し易い値
となるように設定している。
優先回路は、第２図に示すように、常時スルー状態に
あるIc信号用ゲートG1,常時スルー状態にあるIo信号用
ゲートG2,Ic信号が通過したときにこの信号を保持する
とともにゲートG2を開とする自己保持回路H1,Io信号が
通過したときにこの信号を保持するとともにゲートG1を
開とする自己保持回路H2により構成されている。従っ
て、優先回路のゲートG1,G2のいずれかに先に到達した
信号が優先的に次段のゲート回路へ出力される。また、
優先回路における自己保持回路の自己保持動作は、判定
回路，表示回路をそれぞれ、優先された信号に対応して
動作させるのに利用される（第１図参照）。
あるIc信号用ゲートG1,常時スルー状態にあるIo信号用
ゲートG2,Ic信号が通過したときにこの信号を保持する
とともにゲートG2を開とする自己保持回路H1,Io信号が
通過したときにこの信号を保持するとともにゲートG1を
開とする自己保持回路H2により構成されている。従っ
て、優先回路のゲートG1,G2のいずれかに先に到達した
信号が優先的に次段のゲート回路へ出力される。また、
優先回路における自己保持回路の自己保持動作は、判定
回路，表示回路をそれぞれ、優先された信号に対応して
動作させるのに利用される（第１図参照）。
第３図に開閉機器が閉極後直ちに開極する場合のIc,I
oの波形を示す。開閉機器の主接点閉成とほぼ同時にIo
が流れはじめるが、Icの流れはじめの時点との間には通
常0.1秒以上の時間差があり、優先回路における自己保
持回路の自己保持動作によるIo信号の阻止には十分時間
的な余裕が存在する。なお、優先回路が無いとした場合
には、計数回路に入力される信号波形はIc＋Ioで示した
波形のようになり、正常な診断が不可能となる。
oの波形を示す。開閉機器の主接点閉成とほぼ同時にIo
が流れはじめるが、Icの流れはじめの時点との間には通
常0.1秒以上の時間差があり、優先回路における自己保
持回路の自己保持動作によるIo信号の阻止には十分時間
的な余裕が存在する。なお、優先回路が無いとした場合
には、計数回路に入力される信号波形はIc＋Ioで示した
波形のようになり、正常な診断が不可能となる。
第４図および第５図にそれぞれ、IcとIoとを共通のセ
ンサで検出する場合の本発明による電流センサ構成の一
実施例と、この電流センサを用いる動作診断装置構成の
一実施例とを示す。
ンサで検出する場合の本発明による電流センサ構成の一
実施例と、この電流センサを用いる動作診断装置構成の
一実施例とを示す。
電流センサS3は、空隙を有する鉄心１と、この鉄心に
巻装される２個の巻線2,3と，鉄心１の空隙に挿入され
るホール素子４とを備えてなり、巻線２は閉極制御用電
磁コイルCCに接続され、巻線３は開極制御用電磁コイル
TCに接続されている。巻線2,3の巻き方向は、それぞれ
の巻線にIc,Ioが流れたときに鉄心中に生じる磁力線の
方向が互いに逆向きとなるようになっており、これによ
り、ホール素子４の出力電圧の極性がIcとIoとで逆の極
性となる。また、巻線2,3のそれぞれの巻数nc,noは、診
断装置内で処理がし易い電圧がホール素子４から出力さ
れるように決められ、ほぼIc×nc＝Io×noの関係を満た
している。
巻装される２個の巻線2,3と，鉄心１の空隙に挿入され
るホール素子４とを備えてなり、巻線２は閉極制御用電
磁コイルCCに接続され、巻線３は開極制御用電磁コイル
TCに接続されている。巻線2,3の巻き方向は、それぞれ
の巻線にIc,Ioが流れたときに鉄心中に生じる磁力線の
方向が互いに逆向きとなるようになっており、これによ
り、ホール素子４の出力電圧の極性がIcとIoとで逆の極
性となる。また、巻線2,3のそれぞれの巻数nc,noは、診
断装置内で処理がし易い電圧がホール素子４から出力さ
れるように決められ、ほぼIc×nc＝Io×noの関係を満た
している。
いま、このように、２個の巻線を有するホール変流器
として形成された電流センサにIcが流れた場合の出力電
圧の極性を正極性,Ioが流れた場合の出力電圧の極性を
負極性とすれば、絶縁アンプ（第５図）により増幅され
たIcによる正極性の出力電圧は、しきい値＋V1を設定さ
れた比較回路に入力され、また、絶縁アンプにより増幅
されたIoによる負極性の出力電圧は、しきい値−V2を設
定された比較回路に入力される。そして、それぞれのし
きい値を超えた波形部分がゲート回路に入力される。比
較回路からの出力は同時に判定回路，表示回路に入力さ
れ、この入力を生じた元の電流Ic,Ioに対応した判定，
表示が行われる。第６図に動作診断装置内各回路の動作
を示す。
として形成された電流センサにIcが流れた場合の出力電
圧の極性を正極性,Ioが流れた場合の出力電圧の極性を
負極性とすれば、絶縁アンプ（第５図）により増幅され
たIcによる正極性の出力電圧は、しきい値＋V1を設定さ
れた比較回路に入力され、また、絶縁アンプにより増幅
されたIoによる負極性の出力電圧は、しきい値−V2を設
定された比較回路に入力される。そして、それぞれのし
きい値を超えた波形部分がゲート回路に入力される。比
較回路からの出力は同時に判定回路，表示回路に入力さ
れ、この入力を生じた元の電流Ic,Ioに対応した判定，
表示が行われる。第６図に動作診断装置内各回路の動作
を示す。
なお、第５図に示す診断装置では、IcとIoとが時間的
に重なる場合には、動作診断がIc,Ioそれぞれによるセ
ンサ出力電圧の差の波形に対して行われ、センサの出力
電圧がIc値とIo値とでほぼ等しい大きさとなるように巻
線2,3の巻数が設定されている場合には、診断される波
形の継続時間が短くなり、正しい診断ができない。しか
し、ホール素子に印加する磁界をIcとIoとで大きく異な
らせ、Icによる磁界をIoによる磁界より大幅に大きくす
ると、センサ出力電圧の差の波形の継続時間は、Ic単独
の場合の出力電圧の波形の継続時間に近似し、診断の精
度により、共通の電流センサを用いた診断装置でも個別
センサを用いた診断装置と同様の機能を持たせることが
できる。
に重なる場合には、動作診断がIc,Ioそれぞれによるセ
ンサ出力電圧の差の波形に対して行われ、センサの出力
電圧がIc値とIo値とでほぼ等しい大きさとなるように巻
線2,3の巻数が設定されている場合には、診断される波
形の継続時間が短くなり、正しい診断ができない。しか
し、ホール素子に印加する磁界をIcとIoとで大きく異な
らせ、Icによる磁界をIoによる磁界より大幅に大きくす
ると、センサ出力電圧の差の波形の継続時間は、Ic単独
の場合の出力電圧の波形の継続時間に近似し、診断の精
度により、共通の電流センサを用いた診断装置でも個別
センサを用いた診断装置と同様の機能を持たせることが
できる。
以上に述べたように、本発明においては、閉極操作用
電磁コイルもしくは閉極制御用電極コイルに流れる閉極
用電磁コイル電流と開極操作用電磁コイルもしくは開極
制御用電磁コイルに流れる開極用電磁コイル電流とを共
通の電流センサで検出するものにおいて、電流センサ
が、ホール素子に磁界を与える巻線を２個備えたホール
変流器として形成され、前記２個の巻線のうち第１の巻
線に前記閉極操作用電磁コイルもしくは閉極制御用電磁
コイルを接続するとともに第２の巻線に前記開極操作用
電磁コイルもしくは開極制御用電磁コイルを接続し、か
つ、前記閉極用電磁コイル電流が前記第１の巻線に流れ
たときに前記ホール素子に与える磁界の方向と前記開極
用電磁コイル電流が前記第２の巻線に流れたときに前記
ホール素子に与える磁界の方向とが互いに逆向きとなる
ように前記２個の巻線がそれぞれ巻回されてなるように
した装置としたので、２つの電流を判別するための付加
回路を必要とせず、診断装置を複雑化することなく１台
の診断装置で動作診断が可能であり、また、電流センサ
の設計諸元の設定により、閉極後直ちに開極動作に移行
する場合の動作診断も可能になる。
電磁コイルもしくは閉極制御用電極コイルに流れる閉極
用電磁コイル電流と開極操作用電磁コイルもしくは開極
制御用電磁コイルに流れる開極用電磁コイル電流とを共
通の電流センサで検出するものにおいて、電流センサ
が、ホール素子に磁界を与える巻線を２個備えたホール
変流器として形成され、前記２個の巻線のうち第１の巻
線に前記閉極操作用電磁コイルもしくは閉極制御用電磁
コイルを接続するとともに第２の巻線に前記開極操作用
電磁コイルもしくは開極制御用電磁コイルを接続し、か
つ、前記閉極用電磁コイル電流が前記第１の巻線に流れ
たときに前記ホール素子に与える磁界の方向と前記開極
用電磁コイル電流が前記第２の巻線に流れたときに前記
ホール素子に与える磁界の方向とが互いに逆向きとなる
ように前記２個の巻線がそれぞれ巻回されてなるように
した装置としたので、２つの電流を判別するための付加
回路を必要とせず、診断装置を複雑化することなく１台
の診断装置で動作診断が可能であり、また、電流センサ
の設計諸元の設定により、閉極後直ちに開極動作に移行
する場合の動作診断も可能になる。
第１図は閉極操作もしくは制御用電磁コイルの電流と開
極操作もしくは制御用電磁コイルの電流とをそれぞれ別
の電流センサを用いて検出する場合の、本発明による動
作診断装置構成の一参考例を示すブロック回路図、第２
図は第１図の動作診断装置における優先回路の構成を示
すブロック回路図、第３図は閉極後直ちに開極動作が行
われる場合の閉極操作電流と開極制御電流、ならびに両
電流の和の波形と主接点動作との時間関係を示す波形
図、第４図は閉極操作もしくは制御用電磁コイルの電流
と開極操作もしくは制御用電磁コイルの電流とを共通の
電流センサで検出する場合の、本発明による電流センサ
構成の一実施例を示す説明図、第５図は本発明による電
流センサの出力を用いて開閉機器の動作診断を行う動作
診断装置構成の一実施例を示すブロック回路図、第６図
は第５図に示す動作診断装置における各回路の動作を示
す図、第７図は本発明による動作診断装置が処理の対象
とする電磁コイル電流波形の一例と、この波形と開閉機
器の主接点，補助接点の動作時点との時間関係を示す説
明図、第８図は閉極操作用電磁コイルを部分的にレアシ
ョートさせたときの各レアショート率における閉極時間
tcと閉極操作電流の継続時間Tcとの関係の一例を，操作
電圧をパラメータとして求めたtc−Tc関係図、第９図は
閉極操作もしくは制御用電磁コイルの電流と開極操作も
しくは制御用電磁コイルの電流とをそれぞれ別の電流セ
ンサを用いて検出する場合の、従来例による動作診断装
置の構成を、開閉機器の操作・制御回路の構成ならびに
動作診断装置における各回路の動作と合わせて示す図、
第10図は閉極操作もしくは制御用電磁コイルの電流と開
極操作もしくは制御用電磁コイルの電流とを共通の電流
センサで検出する場合の、従来の動作診断装置構成の一
例を示す回路図、第11図は第10図の動作診断装置におけ
る電流センサの構成例を示す説明図である。 CC……閉極操作もしくは制御用電磁コイル、TC……開極
操作もしくは制御用電磁コイル、S1,S2,S3……電流セン
サ、2,3……巻線、４……ホール素子。
極操作もしくは制御用電磁コイルの電流とをそれぞれ別
の電流センサを用いて検出する場合の、本発明による動
作診断装置構成の一参考例を示すブロック回路図、第２
図は第１図の動作診断装置における優先回路の構成を示
すブロック回路図、第３図は閉極後直ちに開極動作が行
われる場合の閉極操作電流と開極制御電流、ならびに両
電流の和の波形と主接点動作との時間関係を示す波形
図、第４図は閉極操作もしくは制御用電磁コイルの電流
と開極操作もしくは制御用電磁コイルの電流とを共通の
電流センサで検出する場合の、本発明による電流センサ
構成の一実施例を示す説明図、第５図は本発明による電
流センサの出力を用いて開閉機器の動作診断を行う動作
診断装置構成の一実施例を示すブロック回路図、第６図
は第５図に示す動作診断装置における各回路の動作を示
す図、第７図は本発明による動作診断装置が処理の対象
とする電磁コイル電流波形の一例と、この波形と開閉機
器の主接点，補助接点の動作時点との時間関係を示す説
明図、第８図は閉極操作用電磁コイルを部分的にレアシ
ョートさせたときの各レアショート率における閉極時間
tcと閉極操作電流の継続時間Tcとの関係の一例を，操作
電圧をパラメータとして求めたtc−Tc関係図、第９図は
閉極操作もしくは制御用電磁コイルの電流と開極操作も
しくは制御用電磁コイルの電流とをそれぞれ別の電流セ
ンサを用いて検出する場合の、従来例による動作診断装
置の構成を、開閉機器の操作・制御回路の構成ならびに
動作診断装置における各回路の動作と合わせて示す図、
第10図は閉極操作もしくは制御用電磁コイルの電流と開
極操作もしくは制御用電磁コイルの電流とを共通の電流
センサで検出する場合の、従来の動作診断装置構成の一
例を示す回路図、第11図は第10図の動作診断装置におけ
る電流センサの構成例を示す説明図である。 CC……閉極操作もしくは制御用電磁コイル、TC……開極
操作もしくは制御用電磁コイル、S1,S2,S3……電流セン
サ、2,3……巻線、４……ホール素子。
Claims (1)
- 【請求項１】閉極操作用電磁コイルもしくは閉極制御用
電極コイルに流れる閉極用電磁コイル電流と開極操作用
電磁コイルもしくは開極制御用電磁コイルに流れる開極
用電磁コイル電流とを共通の電流センサで検出し、検出
された電磁コイル電流をそれぞれ処理して課電中の開閉
機器の開閉動作が正常であったか否かを診断する動作診
断装置であって、前記電流センサが、ホール素子に磁界
を与える巻線を２個備えたホール変流器として形成さ
れ、前記２個の巻線のうち第１の巻線に前記閉極操作用
電磁コイルもしくは閉極制御用電磁コイルを接続すると
ともに第２の巻線に前記開極操作用電磁コイルもしくは
開極制御用電磁コイルを接続し、かつ、前記閉極用電磁
コイル電流が前記第１の巻線に流れたときに前記ホール
素子に与える磁界の方向と前記開極用電磁コイル電流が
前記第２の巻線に流れたときに前記ホール素子に与える
磁界の方向とが互いに逆向きとなるように前記２個の巻
線がそれぞれ巻回されてなることを特徴とする開閉機器
の動作診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202894A JP2722793B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 開閉機器の動作診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202894A JP2722793B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 開閉機器の動作診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0495321A JPH0495321A (ja) | 1992-03-27 |
| JP2722793B2 true JP2722793B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=16464964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2202894A Expired - Fee Related JP2722793B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 開閉機器の動作診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722793B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4558088B1 (ja) * | 2009-09-24 | 2010-10-06 | 中国電力株式会社 | 遮断器監視装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212374A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Fuji Electric Co Ltd | 遮断器の制御電流監視装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6489124A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-03 | Toshiba Corp | Operation watch device of power switch |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2202894A patent/JP2722793B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212374A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Fuji Electric Co Ltd | 遮断器の制御電流監視装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0495321A (ja) | 1992-03-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |