JP3512188B2 - 電力用開閉装置の機能の確実性の監視装置(診断装置) - Google Patents
電力用開閉装置の機能の確実性の監視装置(診断装置)Info
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Description
電力用真空開閉器の機能の確実性を監視するための装置
に関する。
の試験プログラムはたとえば刊行物「EHV開閉装置の設
計および性能の進歩」アイ・イー・イー・イー会議出版
物ナンバー182、1979年、第126〜129頁に記載されてい
る。それによれば電気的開閉能力試験は、たとえば特定
の数の進行する開閉過程の経過中になかんずく本来の開
閉具の開閉能力ならびにその接点抵抗およびたとえばガ
ス圧力状況のような開閉具の直接的な環境を検査するた
めに、合成検査回路ならびに一連の機械的検査により行
われる。さらに、開閉の頻度に関係して電力用真空開閉
器の機能の確実性にとって重要なデータを推定し得るよ
うに、電力用開閉装置の可動部分の機械的負荷が検査さ
れる。
響に曝されている電気的開閉装置の機械的機能を検査す
るための方法であって、たとえばばねエネルギー蓄積器
の変動、軸受の摩擦による負荷の相違および類似の現象
を確認しかつ評価する方法が記載されている。この公知
の方法の目的は、このようにして求められた比較データ
により、丁度実際に検査されている電力用開閉装置の状
態および使用目的を推定し得ることである。たとえば、
なかんずく開閉軸の回転速度が電気技術で通常用いられ
る変位発信器により検出され、また存在する環境の影響
のもとに計算により相応の開閉エネルギー値が求められ
る。予め検査された等しい形式の電力用開閉装置の測定
および計算からのこれらの負荷開閉装置の十分な比較値
が得られるかぎり、丁度実際に検査されている電力用開
閉装置の使用範囲の限界を比較考察により識別すること
ができる。
関して著しく拡張し、また特に個々の方法過程を、正常
状態に純粋に機械的な所与の条件に可能なかぎりすべて
の重要な影響量がこのような電力用開閉装置の機能の確
実さの評価のために取り入れられ得るように精密化する
ことにある。この課題は本発明によれば、下記の特徴に
より解決される。
制御装置およびプロセッサオリエンティッドなメモリ装
置から成るデータ処理用マイクロプロセッサユニットを
含んでおり、 1.2 マイクロプロセッサユニットが、そのつどの電力
用開閉装置の可動部分の運動をマイクロプロセッサによ
り処理可能なデータに変換する角度パルス−回転方向−
識別装置と接続されており、 1.3 マイクロプロセッサユニットが、電力用開閉装置
の定格電流の識別および換算と電力用開閉装置の可動部
分を駆動する電動機電流の識別および換算とを行う電流
検出装置と接続されており、 1.4 電流検出装置がそれぞれ変流器を有し、その後に
信号整合のための電流−電圧変換器および擾乱分圧フィ
ルタユニットが接続されており、 1.5 マイクロプロセッサユニットが、電力用開閉装置
における環境温度を検出するセンサ装置と接続されてお
り、その出力信号がフィルタユニットおよびアナログ−
ディジタル変換器ユニットを介してマイクロプロセッサ
ユニットに供給可能であり、 1.6 マイクロプロセッサユニットが、そのつど電力用
開閉装置の開閉機能を識別するディジタル入力装置と接
続されており、その入力信号が別のフィルタ装置および
パルス整形装置を介してマイクロプロセッサユニットに
供給可能であり、 1.7 マイクロプロセッサユニットが、入力制御信号を
受信するインタフェース変換ユニットと接続されてい
る。
このように定義されたマイクロプロセッサの使用によ
り、すべての作動パラメータが計算されないデータ情報
として直接入力され、また適当なインターロックメカニ
ズムにより、相応の統計的評価により実際に検査されて
いる電力用開閉装置の状態に関する推定を可能にするデ
ータを発生し得る。この本発明による装置の主な構成部
分は角度パルス−回転方向−識別装置を含んでおり、そ
れにより開閉軸の開閉角度の大きさおよび特定の時間の
経過中の開閉軸の開閉角度の経過も回転速度自体もデー
タ値としてマイクロプロセッサに伝達され得る。同時に
電流検出装置を有するマイクロプロセッサに電流検出が
二重の観点で可能になる。一方では電動機を通ってばね
駆動部のリフトへ流れる電動機電流が、また他方では変
流器で発生されるコイル電流が測定される。本来の電流
検出装置は主として2つの部分、すなわち本来の変流器
と、場合によっては侵入する擾乱電圧を消去するための
フィルタユニットを有する信号整合装置とから成ってい
る。その際に変流器から発生される出力信号は流れる定
格電流に比例しているので、たとえば変流器に100Aの定
格電流が流れる際には100mAの交流電流により代表され
ていてよい。この交流電流は公知のように電圧に変換さ
れ、整流され、また炉過ルタされる。
温度が検出され、また同様にフィルタ装置およびAD変換
器を介してマイクロプロセッサに供給される。
置、特に電力用開閉器の個々の開閉機能を確かめる必要
がある。そのために一定の測定電圧がインターリンクさ
れた電力用開閉装置に印加され、また相応に入来する信
号が別のフィルタ装置および後段に接続されるパルス整
形装置を介してマイクロプロセッサに伝達される。
去可能プログラム可能なリードオンリメモリにより代表
されているメモリ範囲を備えており、 2.2 メモリ装置がマイクロプロセッサユニットと多重
データ伝送ユニットを介して接続されている。
作成の際に高速のデータ転送を利用し得るように、下側
のアドレス範囲が外部のランダムアクセスメモリに配置
されているように構成されている。
ダムアクセスメモリとの間の初期化により生ずるデータ
交換が多重データ伝送ユニットにより制御される。
り、 3.1 消去可能プログラム可能なリードオンリメモリが
書込みおよび消去過程をマイクロプロセッサユニットの
高速書込み過程により開始する高速アクセス範囲を含ん
でおり、その状態がそのなかに集積されている状態レジ
スタに記憶され、また書込み−消去過程の間にも呼出し
可能である。
進行および結果を状態レジスタへの簡単な読出しアクセ
スにより確認し得る。ユーザーによる完全なプログラム
可能性を達成するため、リードオンリメモリを完全に高
速アクセスメモリにより置換することも考えられよう。
しかしながら、自由な構成可能性の目的でのマイクロプ
ロセッサのコア範囲内のプログラム可能な論理モジュー
ルの使用は作動の確実さの注意を強め、その際に特にプ
ログラム可能なメモリ装置の時間的挙動も互いに合わせ
られていなければならない。
り、 4.1 マイクロプロセッサ制御装置が、マイクロプロセ
ッサユニットの最小許容供給電圧を下回る際に擾乱報知
信号を発生する電圧検出器を備えており、 4.2 擾乱報知信号がマイクロプロセッサユニットに電
源故障信号として伝達可能である。
乱報知信号により切り離されており、また誤ったデータ
が機能の確実さの監視のために利用されないことが保証
される。
り、 5.1 マイクロプロセッサユニットが電力用開閉装置の
外部に据付け可能なフラットモジュールの上に多層配置
で配置されており、 5.2 マイクロプロセッサユニットに、センサにより検
出可能な機能監視の数に相応する数の電磁的に遮蔽可能
な差込みコネクタ線が導かれている。
視するための装置が簡単な仕方で監視すべき電力用開閉
装置と結び付けられ、また評価のために必要なデータが
容易に検出され得る。
詳細に説明する。図面には、電力用開閉装置の機能の確
実さを監視するための互いにインターロックされた機能
モジュールが、図面を見易くするため概略的に示されて
いる。
は主として適当なマイクロプロセッサ制御装置MSおよび
プロセッサオリエンティッドなメモリ装置SPを有するマ
イクロプロセッサMPから成るデータ処理用マイクロプロ
セッサユニットMEを含んでいる。マイクロプロセッサMP
に角度パルス−回転方向−識別装置WDによりそのつどの
電力用開閉装置の可動部分の運動がマイクロプロセッサ
により処理可能なデータの形態で伝達される。さらにマ
イクロプロセッサユニットMEは、電力用開閉装置の定格
電流の識別およびコイル電流SSへの換算および電力用開
閉装置の可動部分を駆動する電動機電流MSの識別および
換算の役割をする電流検出装置SEと接続されている。電
流検出装置SEは追加的に、擾乱電圧フィルタユニットSF
と共同作用して角度パルス−回転方向データを直接にマ
イクロプロセッサMPに伝達する電流電圧変換器I/Uを含
んでいる。さらにマイクロプロセッサユニットMEには、
電力用開閉装置内の環境温度を検出するセンサ装置SNに
より、等しい仕方でフィルタユニットFEおよびアナログ
−ディジタル変換器ADを介してマイクロプロセッサMPに
伝達される出力信号が伝達される。そのつどの電力用開
閉装置の開閉機能を識別する詳細には示されていないデ
ィジタル入力装置EGにより、その入来する信号L1ないし
L3が同じくフィルタ装置FIを介して導かれ、続いてパル
ス整形装置STの制御影響のもとに同じくマイクロプロセ
ッサMPに伝達される。インタフェース変換ユニットSUに
より相応の入力信号がマイクロプロセッサユニットMEを
制御するために直接マイクロプロセッサMPに入力され
る。
ダムアクセスメモリRAMによっても消去可能プログラム
可能なリードオンリメモリEPROMによっても提供され、
その際にその目的に合致したデータ制御は多重データ伝
送ユニットMUXにより行われる。この実施例から判るよ
うに、消去可能プログラム可能なリードオンリメモリEP
ROMは、オシログラムの作成の際の高速書込み過程によ
りひき起こされる書込みおよび消去過程を可能にするた
め、高速アクセス範囲Flash−EPROMを含んでいる。
供給電圧を下回る際に供給電圧装置VSにより、電力用開
閉装置の機能の確実さの監視の際にデータ取得の中断に
通ずる電源故障信号NAUを発生する図示されていない電
圧検出器を含んでいる。
力用開閉装置の外部に位置してもよいフラットモジュー
ルの上に配置されている。相応のセンサにより電力用開
閉装置の内部で求められた情報は電磁的に遮蔽された差
込みコネクタ導線を経てフラットモジュールに直接に供
給される。たとえば相応の温度変化の際の電動機電流、
引外し電流および短絡電流、作動電圧ならびに回転角度
変化の値および変化速度のような直接に検出可能でオシ
ログラム中に保持される量はすべて、電動機の機能およ
び開閉機能に関する確実な推定が行われるように、それ
ぞれ検査される電力用開閉装置を個々に特徴付ける役割
をする。
度、電圧および/または時間の補償された分類をされ得
るので、特定の設備形式の相応に多数の比較値からたと
えば特定の個別特徴のばらつき帯幅が求められる。それ
によって実際状態でのこのような電力用開閉装置の利用
可能性に関する推定が可能となり、また現場で電力用開
閉装置のサンプル検査のためにも始動のためにも利用さ
れ得る。
電力用開閉装置の固定的な構成部分として設け、また特
定の時間間隔にわたる状態変化を周期的に記録すること
によりサービス部門で保守の目的で利用し得る一種の履
歴文書を作成することも考えられる。これらのデータの
適当な評価および変換により、場合によっては、保守の
必要性が直接に担当している制御室に伝達され得る。
機能に関する推定および予測も行われ得る。それによっ
てその機能の確実さが顕著に高められる。他方におい
て、設備が確実に動作する場合にこの装置の使用によ
り、保守間隔の顕著な延長、従ってまた予防的な障害局
限が達成可能となる。
Claims (5)
- 【請求項1】電力用開閉装置、特に中圧開閉設備におけ
る電力用真空開閉器の機能の確実性を監視するための装
置において、 1.1 装置がマイクロプロセッサ(MP)、マイクロプロ
セッサ制御装置(MS)およびプロセッサオリエンティッ
ドなメモリ装置(SP)から成るデータ処理用マイクロプ
ロセッサユニット(ME)を含んでおり、 1.2 マイクロプロセッサユニット(ME)が、そのつど
の電力用開閉装置の可動部分の運動をマイクロプロセッ
サにより処理可能なデータに変換する角度パルス−回転
方向−識別装置(WD)と接続されており、 1.3 マイクロプロセッサユニット(ME)が、電力用開
閉装置の定格電流の識別および換算と電力用開閉装置の
可動部分を駆動する電動機電流の識別および換算とを行
う電流検出装置(SE)と接続されており、 1.4 電流検出装置(SE)がそれぞれ変流器(SW)を有
し、その後に信号整合のための電流−電圧変換器(I/
U)および擾乱電圧フィルタユニット(SF)が接続され
ており、 1.5 マイクロプロセッサユニット(ME)が、電力用開
閉装置内の環境温度を検出するセンサ装置(SN)と接続
されており、その出力信号がフィルタユニット(FE)お
よびアナログ−ディジタル変換器ユニット(AD)を介し
てマイクロプロセッサユニット(ME)に供給可能であ
り、 1.6 マイクロプロセッサユニット(ME)が、そのつど
の電力用開閉装置の開閉機能を識別するディジタル入力
装置(EG)と接続されており、その入力信号(L1−3)
が別のフィルタ装置(FI)およびパルス整形装置(ST)
を介してマイクロプロセッサユニット(ME)に供給可能
であり、 1.7 マイクロプロセッサユニット(ME)が、入力制御
信号を受信するインタフェース変換ユニット(SU)と接
続されている ことを特徴とする電力用開閉装置の機能の確実性の監視
装置。 - 【請求項2】2.1 メモリ装置(SP)が、ランダムアク
セスメモリ(RAN)および消去可能プログラム可能なリ
ードオンリメモリ(EPROM)により代表されているメモ
リ範囲を備えており、 2.2 メモリ装置(SP)がマイクロプロセッサユニット
(ME)に多重データ伝送ユニット(MUX)を介して接続
されている ことを特徴とする請求項1記載の電力用開閉装置の機能
の確実性の監視装置。 - 【請求項3】3.1 消去可能プログラム可能なリードオ
ンリメモリ(EPROM)が書込みおよび消去過程をマイク
ロプロセッサユニット(ME)の高速書込み過程により開
始する高速アクセス範囲(Flash−EPROM)を含んでお
り、その状態がそのなかに集積されている状態レジスタ
に記憶され、また書込み−消去過程の間にも呼出し可能
である ことを特徴とする請求項2記載の電力用開閉装置の機能
の確実性の監視装置。 - 【請求項4】4.1 マイクロプロセッサ制御装置(MS)
が、マイクロプロセッサユニット(ME)の最小許容供給
電圧を下回る際に擾乱報知信号を発生する電圧検出器を
備えており、 4.2 擾乱報知信号がマイクロプロセッサユニット(M
E)に電源故障信号(NAU)として伝達可能である ことを特徴とする請求項1記載の電力用開閉装置の機能
の確実性の監視装置。 - 【請求項5】5.1 マイクロプロセッサユニット(ME)
がフラットモジュール基板の上に多層配置で配置されて
おり、 5.2 マイクロプロセッサユニット(ME)に、センサに
より検出可能な機能監視の数に相応する数の電磁的に遮
蔽可能な差込みコネクタ線が導かれている ことを特徴とする請求項1ないし4の1つに記載の電力
用開閉装置の機能の確実性の監視装置。
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