JP2767011B2 - 電磁接触器の劣化検知装置 - Google Patents
電磁接触器の劣化検知装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば発電所の２００
〜４００Ｖ低圧モータ開閉用電磁接触器のコイルの焼損
等の前駆現象を検出する電磁接触器の劣化検知装置に関
するものである。
〜４００Ｖ低圧モータ開閉用電磁接触器のコイルの焼損
等の前駆現象を検出する電磁接触器の劣化検知装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、原子力発電所及び火力発電所など
における機器の２００〜４００Ｖ低圧モータの電源電圧
の開閉には、電磁接触器が用いられているが、この電磁
接触器の励磁コイルが絶縁劣化又は傷などにより焼損し
た場合には機器のモータが停止し発電所の機能欠落に至
ることがある。
における機器の２００〜４００Ｖ低圧モータの電源電圧
の開閉には、電磁接触器が用いられているが、この電磁
接触器の励磁コイルが絶縁劣化又は傷などにより焼損し
た場合には機器のモータが停止し発電所の機能欠落に至
ることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この電
磁接触器の故障を事前に予知し警報する技術については
知られていない。
磁接触器の故障を事前に予知し警報する技術については
知られていない。
【０００４】本発明の目的は、事前に励磁コイルの焼損
を予知し、電磁接触器の動作が異常になる前に劣化を検
知し、警報を発することにより、機器の突発的な停止を
防止する電磁接触器の劣化検知装置を提供することにあ
る。
を予知し、電磁接触器の動作が異常になる前に劣化を検
知し、警報を発することにより、機器の突発的な停止を
防止する電磁接触器の劣化検知装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る電磁接触器の劣化検知装置は、電磁接
触器コイルの劣化を検出する劣化検知装置であって、前
記電磁接触器の励磁電流の異常増加を検出する電流検出
手段と、前記励磁電流中のパルス電流の異常出現頻度を
検出するパルス検出手段と、前記電磁接触器の巻線の異
常温度上昇を検出する温度検出手段との少なくとも１つ
を備えたことを特徴とするものである。
めの本発明に係る電磁接触器の劣化検知装置は、電磁接
触器コイルの劣化を検出する劣化検知装置であって、前
記電磁接触器の励磁電流の異常増加を検出する電流検出
手段と、前記励磁電流中のパルス電流の異常出現頻度を
検出するパルス検出手段と、前記電磁接触器の巻線の異
常温度上昇を検出する温度検出手段との少なくとも１つ
を備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】上述の構成を有する電磁接触器の劣化検知装置
は、電磁接触器のコイルの励磁電流の異常増加又は励磁
電流中のパルス電流の異常出現又は巻線の異常温度上昇
の少なくとも１つを検出することにより検知する。
は、電磁接触器のコイルの励磁電流の異常増加又は励磁
電流中のパルス電流の異常出現又は巻線の異常温度上昇
の少なくとも１つを検出することにより検知する。
【０００７】
【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。電磁接触器の故障にはコイルの故障が多くあり、
その故障形態はコイルに被覆された例えばポリエステ
ル、ポリウレタン等から成る被膜絶縁の局部的なクラッ
ク、傷、絶縁劣化に起因する巻線間短絡が殆どである。
そして、故障に至る過程は次のようになる。
する。電磁接触器の故障にはコイルの故障が多くあり、
その故障形態はコイルに被覆された例えばポリエステ
ル、ポリウレタン等から成る被膜絶縁の局部的なクラッ
ク、傷、絶縁劣化に起因する巻線間短絡が殆どである。
そして、故障に至る過程は次のようになる。
【０００８】即ち、巻線間短絡が間欠的又は連続的に発
生すると、コイルの励磁電流が定常値よりも増加するこ
とによりコイル温度が異常に上昇する。この影響により
コイル被膜絶縁の良好な部分まで劣化が加速され、複数
の巻線間短絡が誘引される。このとき、コイルインピー
ダンスが定常値よりも異常に低下し、巻線電流が巻線導
体の許容電流を越えると被膜絶縁が炭化・焼損し、次に
導体溶断が発生し故障に至る。この場合に、短絡位置の
電位差は故障形態により様々で、電位差が大きい程、前
駆現象から故障までの過程時間が短いことが予想され
る。
生すると、コイルの励磁電流が定常値よりも増加するこ
とによりコイル温度が異常に上昇する。この影響により
コイル被膜絶縁の良好な部分まで劣化が加速され、複数
の巻線間短絡が誘引される。このとき、コイルインピー
ダンスが定常値よりも異常に低下し、巻線電流が巻線導
体の許容電流を越えると被膜絶縁が炭化・焼損し、次に
導体溶断が発生し故障に至る。この場合に、短絡位置の
電位差は故障形態により様々で、電位差が大きい程、前
駆現象から故障までの過程時間が短いことが予想され
る。
【０００９】図１は炭化物生成によりコイル巻線Ｌ間の
被膜絶縁が劣化し、抵抗性の短絡Ｒが発生した場合の等
価回路図であり、異常時には図２のグラフ図に示すよう
に励磁電流が通常よりも増加する。
被膜絶縁が劣化し、抵抗性の短絡Ｒが発生した場合の等
価回路図であり、異常時には図２のグラフ図に示すよう
に励磁電流が通常よりも増加する。
【００１０】図３は炭化物の生成によりコイル巻線Ｌ間
の被膜絶縁が劣化し、スイッチ性の短絡Ｓが発生した場
合の等価回路図であり、異常時には図４のグラフ図に示
すように励磁電流が急峻な増減をし、異常なパルス電流
を生ずる。
の被膜絶縁が劣化し、スイッチ性の短絡Ｓが発生した場
合の等価回路図であり、異常時には図４のグラフ図に示
すように励磁電流が急峻な増減をし、異常なパルス電流
を生ずる。
【００１１】図５は抵抗性の短絡Ｒとスイッチ性の短絡
Ｓが並列的に発生した場合の等価回路図であり、異常時
には図６のグラフ図に示すように、炭化物抵抗Ｒにより
緩慢に増減する電流と、スイッチ性短絡Ｓによりパルス
的に増減する電流とが重畳された励磁電流が流れる。
Ｓが並列的に発生した場合の等価回路図であり、異常時
には図６のグラフ図に示すように、炭化物抵抗Ｒにより
緩慢に増減する電流と、スイッチ性短絡Ｓによりパルス
的に増減する電流とが重畳された励磁電流が流れる。
【００１２】図７は巻線Ｌ間に炭化物抵抗Ｒが生成さ
れ、これに直列的にスイッチ性の短絡Ｓが発生した場合
の等価回路図であり、異常時には図８のグラフ図に示す
ように、スイッチ性の短絡Ｓが発生している時のみ励磁
電流の増加が発生する。このとき、発生する励磁電流の
増加量は炭化物抵抗Ｒの抵抗値によって定まる。また、
スイッチ性短絡Ｓによるパルス電流の立ち上がり及び立
ち下がりの時間は、図４、図６に示したパルス電流の場
合よりも長くなる。この理由は、巻線Ｌ間の浮遊静電容
量Ｃと炭化物抵抗Ｒの影響を受けるためである。
れ、これに直列的にスイッチ性の短絡Ｓが発生した場合
の等価回路図であり、異常時には図８のグラフ図に示す
ように、スイッチ性の短絡Ｓが発生している時のみ励磁
電流の増加が発生する。このとき、発生する励磁電流の
増加量は炭化物抵抗Ｒの抵抗値によって定まる。また、
スイッチ性短絡Ｓによるパルス電流の立ち上がり及び立
ち下がりの時間は、図４、図６に示したパルス電流の場
合よりも長くなる。この理由は、巻線Ｌ間の浮遊静電容
量Ｃと炭化物抵抗Ｒの影響を受けるためである。
【００１３】以上の結果から故障検出の基準として次の
３つの場合が考えられる。 (1) コイル励磁電流の異常増加 (2) 巻線間短絡時に発生するコイル励磁電流中の異常パ
ルス電流 (3) コイル励磁電流増加に伴う異常温度上昇
３つの場合が考えられる。 (1) コイル励磁電流の異常増加 (2) 巻線間短絡時に発生するコイル励磁電流中の異常パ
ルス電流 (3) コイル励磁電流増加に伴う異常温度上昇
【００１４】コイル励磁電流の異常増加を検出する場合
に、コイル励磁電流を変流器等により抽出し、コイルの
正常時の励磁電流よりも増加したかどうかを検出する。
なお、コイルの正常時の励磁電流ではなく、或る一定値
と比較して励磁電流が増加したか否かを検出してもよ
い。
に、コイル励磁電流を変流器等により抽出し、コイルの
正常時の励磁電流よりも増加したかどうかを検出する。
なお、コイルの正常時の励磁電流ではなく、或る一定値
と比較して励磁電流が増加したか否かを検出してもよ
い。
【００１５】巻線間の短絡時に発生する異常パルス電流
を検知する場合に、コイル励磁電流の中から数ｋＨｚ〜
数１０ＭＨｚの周波数のうち、適当な帯域の周波数成分
を変流器又は結合コンデンサにより抽出し、パルス電流
の頻度が一定値よりも増加したかどうかを検出する。な
お、パルス電流が発生したか否かを検出してもよい。
を検知する場合に、コイル励磁電流の中から数ｋＨｚ〜
数１０ＭＨｚの周波数のうち、適当な帯域の周波数成分
を変流器又は結合コンデンサにより抽出し、パルス電流
の頻度が一定値よりも増加したかどうかを検出する。な
お、パルス電流が発生したか否かを検出してもよい。
【００１６】コイル励磁電流増加に伴う異常温度上昇を
検知する場合に、コイル巻装の表面又はその近傍に温度
センサを取り付け、周囲温度の影響を受けない温度測定
を行い、正常なコイルの運転中の温度を越えたかどうか
を検出する。なお、正常な運転中のコイルの温度を越え
たか否かではなく、一定温度よりも昇温したかどうかを
検出してもよい。
検知する場合に、コイル巻装の表面又はその近傍に温度
センサを取り付け、周囲温度の影響を受けない温度測定
を行い、正常なコイルの運転中の温度を越えたかどうか
を検出する。なお、正常な運転中のコイルの温度を越え
たか否かではなく、一定温度よりも昇温したかどうかを
検出してもよい。
【００１７】図９は本実施例のブロック図である。原子
力発電所などの２００Ｖ〜４００Ｖ低圧モータ１の駆動
電源回路中には電磁接触器２、ＣＴなどから成るコイル
励磁電流検出用変成器３、パルス電流検出用変成器４が
設置されており、コイル巻線の表面又は近傍に温度セン
サ５が取り付けられている。
力発電所などの２００Ｖ〜４００Ｖ低圧モータ１の駆動
電源回路中には電磁接触器２、ＣＴなどから成るコイル
励磁電流検出用変成器３、パルス電流検出用変成器４が
設置されており、コイル巻線の表面又は近傍に温度セン
サ５が取り付けられている。
【００１８】コイル励磁電流検出用変成器３の出力には
電流増加検出回路６、パルス電流検出用変成器４にはパ
ルス電流検出回路７、温度センサ５の出力には過熱検出
回路８がそれぞれ接続されている。更に、電流増加検出
回路６、パルス電流検出回路７の出力はそれぞれ時限回
路９、１０を介して論理積回路１１に接続されており、
過熱検出回路８の出力は論理積回路１１に接続されてい
る。そして、論理積回路１１の出力は警報器１２に接続
されている。
電流増加検出回路６、パルス電流検出用変成器４にはパ
ルス電流検出回路７、温度センサ５の出力には過熱検出
回路８がそれぞれ接続されている。更に、電流増加検出
回路６、パルス電流検出回路７の出力はそれぞれ時限回
路９、１０を介して論理積回路１１に接続されており、
過熱検出回路８の出力は論理積回路１１に接続されてい
る。そして、論理積回路１１の出力は警報器１２に接続
されている。
【００１９】電流増加検出回路６、パルス電流検出回路
７で検出された異常信号は時限回路９、１０を通って、
また加熱検出回路８の異常信号はそのまま論理積回路１
１に入力される。時限回路９、１０は電磁接触器２の駆
動時の過渡電流による誤作動を防止するために、一定時
間現象が継続しなければ異常を検出しないようにするた
めに用いられている。
７で検出された異常信号は時限回路９、１０を通って、
また加熱検出回路８の異常信号はそのまま論理積回路１
１に入力される。時限回路９、１０は電磁接触器２の駆
動時の過渡電流による誤作動を防止するために、一定時
間現象が継続しなければ異常を検出しないようにするた
めに用いられている。
【００２０】巻線間の被膜絶縁の劣化による炭化物等に
より、図１に示すように抵抗性の短絡Ｒが生ずると、図
２に示すように励磁電流が増加し、コイル励磁電流検出
用変成器３がそれを出力する。電流増加検出回路６では
その電流の増加に対応する信号△Ιが時限回路９に出力
される。信号△Ιが一定時間以上継続すると、時限回路
９から論理積回路１１に信号が出力され、警報器１２に
より異常を警報する。
より、図１に示すように抵抗性の短絡Ｒが生ずると、図
２に示すように励磁電流が増加し、コイル励磁電流検出
用変成器３がそれを出力する。電流増加検出回路６では
その電流の増加に対応する信号△Ιが時限回路９に出力
される。信号△Ιが一定時間以上継続すると、時限回路
９から論理積回路１１に信号が出力され、警報器１２に
より異常を警報する。
【００２１】また、図３に示すように炭化物生成による
巻線間のスイッチ性の短絡Ｓが生じた場合には、図４に
示すように巻線にパルス電流が頻発して流れる。パルス
電流検出用変成器４はそのパルスを出力し、パルス電流
検出回路７ではパルスの発生に応じて信号△Ipを時限回
路１０に出力する。この信号△Ipが一定時間以上継続し
た場合に、時限回路１０から論理積回路１１に信号が出
力される。
巻線間のスイッチ性の短絡Ｓが生じた場合には、図４に
示すように巻線にパルス電流が頻発して流れる。パルス
電流検出用変成器４はそのパルスを出力し、パルス電流
検出回路７ではパルスの発生に応じて信号△Ipを時限回
路１０に出力する。この信号△Ipが一定時間以上継続し
た場合に、時限回路１０から論理積回路１１に信号が出
力される。
【００２２】また、コイル励磁電流増加により電磁接触
器２の温度が上昇すると、温度センサ５からの出力によ
り加熱検出回路８で温度上昇信号△Ｔが検出され、過熱
検出回路８から論理積回路１１に信号が出力される。
器２の温度が上昇すると、温度センサ５からの出力によ
り加熱検出回路８で温度上昇信号△Ｔが検出され、過熱
検出回路８から論理積回路１１に信号が出力される。
【００２３】なお、論理積回路１１は電流増加検出回路
６、パルス電流検出回路７、過熱検出回路８からの適当
な２つの異常信号により論理積回路を形成してもよい
し、或いは適当な１つの異常信号による検知としてもよ
い。また、論理積回路ではなく論理和回路を使用するこ
ともできる。また、励磁電流検出用変成器３、パルス電
流検出用変成器４は共通の変成器を使用してもよい。
６、パルス電流検出回路７、過熱検出回路８からの適当
な２つの異常信号により論理積回路を形成してもよい
し、或いは適当な１つの異常信号による検知としてもよ
い。また、論理積回路ではなく論理和回路を使用するこ
ともできる。また、励磁電流検出用変成器３、パルス電
流検出用変成器４は共通の変成器を使用してもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電磁接
触器の劣化検知装置は、電磁接触器の故障の前駆現象を
検知でき、それを警報することで機器が突発的に停止す
ることを防ぐことができる。
触器の劣化検知装置は、電磁接触器の故障の前駆現象を
検知でき、それを警報することで機器が突発的に停止す
ることを防ぐことができる。
【図１】炭化物生成により抵抗性の短絡が発生した場合
の等価回路図である。
の等価回路図である。
【図２】励磁電流の変化を示すグラフ図である。
【図３】炭化物生成によりスイッチ性の短絡が発生した
場合の等価回路図である。
場合の等価回路図である。
【図４】励磁電流の変化を示すグラフ図である。
【図５】抵抗性の短絡とスイッチ性の短絡が並列して発
生した場合の等価回路図である。
生した場合の等価回路図である。
【図６】励磁電流の変化を示すグラフ図である。
【図７】抵抗性の短絡とスイッチ性の短絡が直列して発
生した場合の等価回路図である。
生した場合の等価回路図である。
【図８】励磁電流の変化を示すグラフ図である。
【図９】実施例のブロック図である。
１ モータ ２ 電磁接触器 ３ コイル励磁電流検出用変成器 ４ パルス電流検出用変成器 ５ 温度センサ ６ 電流増加検出回路 ７ パルス電流検出回路 ８ 過熱検出回路 ９、１０ 時限回路 １１ 論理積回路 １２ 警報器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有坂 秀男 埼玉県熊谷市新堀1008番地 三菱電線工 業株式会社 熊谷製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01F 7/06
Claims (2)
- 【請求項１】 電磁接触器コイルの劣化を検出する劣化
検知装置であって、前記電磁接触器の励磁電流の異常増
加を検出する電流検出手段と、前記励磁電流中のパルス
電流の異常出現頻度を検出するパルス検出手段と、前記
電磁接触器の巻線の異常温度上昇を検出する温度検出手
段との少なくとも１つを備えたことを特徴とする電磁接
触器の劣化検知装置。 - 【請求項２】 前記検出手段の出力を２値化し、これら
の２値化出力の論理積又は論理和を求めるようにした請
求項１に記載の電磁接触器の劣化検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5959492A JP2767011B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 電磁接触器の劣化検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5959492A JP2767011B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 電磁接触器の劣化検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05226147A JPH05226147A (ja) | 1993-09-03 |
| JP2767011B2 true JP2767011B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=13117728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5959492A Expired - Fee Related JP2767011B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 電磁接触器の劣化検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2767011B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102295771B1 (ko) * | 2017-10-12 | 2021-08-31 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 컨택터 코일 전류를 이용한 컨택터 수명 진단 시스템 및 방법 |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP5959492A patent/JP2767011B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05226147A (ja) | 1993-09-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |