JP4519064B2

JP4519064B2 - 電流計測装置

Info

Publication number: JP4519064B2
Application number: JP2005356529A
Authority: JP
Inventors: 福太郎安保
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2025-12-09
Also published as: JP2007163174A

Description

この発明は、電気機器を作動させるときの電流波形を計測する電流計測装置に関するものである。

従来は、遮断器等の不具合を発見するために所定のサンプリング周期で計測データが収集され、所定サンプリング数毎にその計測データの最小値及び最大値を代表計測データとして取り出す。この取り出された代表計測データが画面上に呼び出されるグラフにサンプリング順にプロットされる（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１０８６９１号公報（第３頁、図１）

従来は、特許文献１の図１（ｂ）及び段落００１１に記載のように、所定サンプリング数毎に計測データの最小値及び最大値を取り出しているので、最小値及び最大値の発生する時間が不定のため、波形の変化を再現し難いという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するために為されたもので、電流波形の再現性を向上させることができる電流計測装置を提供するものである。

この発明に係わる電流計測装置は、所定のサンプリング周期で電流のサンプリング値を収集するサンプリング手段と、サンプリング値の取り込み範囲を設定する取り込み範囲設定手段と、サンプリング値が上記取り込み範囲に入ってから出るまでのサンプリング値を順次記憶するサンプリング値記憶手段と、このサンプリング値記憶手段に記憶されたサンプリング数を予め設定された代表サンプリング数で除算して代表サンプリング周期を算出する代表サンプリング周期算出手段と、サンプリング値記憶手段に記憶されたサンプリング値から代表サンプリング周期毎に代表サンプリング値として抽出する代表サンプリング値抽出手段と、サンプリング値記憶手段に記憶されているサンプリング値から最大電流値を抽出する最大電流値検出手段と、最大電流値及び最大電流値の発生時間と代表サンプリング値とを記憶する最終サンプリング値記憶手段とを備えたものである。
また、上記の構成において、最大電流値検出手段で検出するデータの取得先を、サンプリング値記憶手段に替えてサンプリング手段で収集した取り込み範囲内のデータとし、サンプリング値を順次サンプリングするたびに最初のサンプリング値より次のサンプリング値が大きい場合には順次置き換えながら最大電流値を検出するようにしたものである。

以上のように、代表サンプリング周期毎に代表サンプリング値を収集すると共に、サンプリング値記憶手段に記憶されたサンプリング値、またはサンプリング手段で収集したサンプリング値から最大電流値及び最大電流値の発生時間を検出して記憶することにより、機器の動作電流波形の再現性向上を図ることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における電流計測装置の構成を示すブロック図である。
図１において、サンプリング手段１は例えば変電所等に配置された遮断器（図示せず）の投入コイルの動作電流をサンプリングする。このサンプリング手段１は、所定のサンプリング周期で電流のサンプリング値を収集する。取り込み範囲設定手段２は所定値以上の動作電流を取り込み範囲として設定する。そして、サンプリング手段１から入力されたサンプリング値の内、所定値以上のサンプリング値を出力する。なお、取り込み範囲設定手段２は取り込み範囲が設定された所定値以下のサンプリング値は出力しない。そして、サンプリング値が取り込み範囲内に入ってから出るまでのサンプリング値がサンプリング値記憶手段３に順次記憶される。代表サンプリング周期算出手段４はサンプリング値計測手段３に計測されたサンプリング数を予め設定された代表サンプリング数で除算して代表サンプリング周期を算出する。代表サンプリング値抽出手段５はサンプリング値記憶手段３に記憶されたサンプリング値から代表サンプリング周期毎に代表サンプリング値を抽出する。最大電流値検出手段６はサンプリング値記憶手段３に記憶されたサンプリング値から最大電流値を抽出する。最終サンプリング値記憶手段７は最大電流値、最大電流値の発生時間、及び代表サンプリング値を記憶する。

このように構成された電流計測装置の動作について説明する。図２は図１の動作を説明するフローチャート、図３は代表サンプリング値の説明図である。図１から図３において、サンプリング手段１は例えば遮断器（図示せず）の投入コイルの動作電流Ｉｈ、通流時間ｔ_０に対してサンプリング値を所定のサンプリング周期で収集する（ステップＳ_１１）。漏れ電流等を除去するために、取り込み範囲設定手段２はサンプリング値の取り込み範囲を設定して、所定値以上になったサンプリング値を出力する（ステップＳ_１２）。取り込み範囲設定手段２から出力されたサンプリング値はサンプリング値記憶手段３に順次記憶される（ステップＳ_１３）。所定時間毎にサンプリングされ（ステップＳ_１４）、サンプリング値が所定値未満になるまで（ステップＳ_１５）サンプリング値記憶手段３に記憶される。代表サンプリング周期算出手段４ではサンプリング記憶手段３に記憶したサンプリング数を、予め設定された代表サンプリング数で除算して代表サンプリング周期ｔｄを算出する（ステップＳ_１６）。機器の動作電流を予め計測して、サンプリング値の取り込み範囲の電流の通流時間ｔ_０を検出しておく。そして、代表サンプリング数は、通流時間ｔ_０と動作電流Ｉｈの波形から電流波形の再現性を考慮して設定する。代表サンプリング周期ｔｄが算出されると、代表サンプリング値抽出手段５はサンプリング値記憶手段３に記憶されているサンプリング値から代表サンプリング周期ｔｄ毎に代表サンプリング値ｓｄ１、ｓｄ２、ｓｄ３・・・を抽出する（ステップＳ_１７）。最大電流検出手段６はサンプリング値記憶手段３に記憶されているサンプリング値から最大電流値Ｉｍを検出する（ステップＳ_１８）。そして、最大電流値Ｉｍ、最大電流値Ｉｍの発生時間ｔｍ、及び代表サンプリング値ｓｄ１、ｓｄ２、ｓｄ３・・・が最終サンプリング値記憶手段７に記憶される（ステップＳ_１９）。最終サンプリング値記憶手段７に記憶されたデータは、遮断器等の保守管理に活用される。
以上のように、代表サンプリング周期毎に代表サンプリング値ｓｄ１、ｓｄ２、ｓｄ３・・・を収集すると共に記憶されたサンプリング値から最大電流値Ｉｍを検出することにより、機器の動作電流波形の再現性向上を図ることができる。

実施の形態２．
図４は、この発明を実施するための実施の形態２における電流計測装置の構成を示すブロック図である。図４において、１〜６は実施の形態１のものと同様のものである。
図４において、電流値異常判定手段８は最大電流値が予め設定された上限値を超えた異常電流値か否かを判定する。異常通知手段９は異常電流値及び発生時間を通知する。最終サンプリング値記憶手段１０は最大電流値、異常電流値、発生時間及び代表サンプリング値を記憶する。

このように構成された電流計測装置の動作について説明する。図５は図４の動作を説明するフローチャートである。
図３から図５において、サンプリング手段１は例えば遮断器（図示せず）の投入コイルの動作電流Ｉｈ、通流時間ｔ_０に対してサンプリング値を所定のサンプリング周期で収集する（ステップＳ_２１）。漏れ電流等を除去するために、取り込み範囲設定手段２はサンプリング値の取り込み範囲を設定して、所定値以上になったサンプリング値を出力する（ステップＳ_２２）。取り込み範囲設定手段２から出力されたサンプリング値はサンプリング値記憶手段３に順次記憶される（ステップＳ_２３）。所定時間毎にサンプリングされ（ステップＳ_２４）、サンプリング値が所定値未満になるまで（ステップＳ_２５）サンプリング値記憶手段３に記憶される。代表サンプリング周期算出手段４ではサンプリング記憶手段３に記憶したサンプリング数を、予め設定された代表サンプリング数で除算して代表サンプリング周期ｔｄを算出する（ステップＳ_２６）。機器の動作電流を予め計測して、サンプリング値の取り込み範囲の電流の通流時間ｔ_０を検出しておく。代表サンプリング数は、通流時間ｔ_０と動作電流Ｉｈの波形から電流波形の再現性を考慮して設定する。代表サンプリング周期ｔｄが算出されると、代表サンプリング値抽出手段５はサンプリング値記憶手段３に記憶されているサンプリング値から代表サンプリング周期ｔｄ毎に代表サンプリング値ｓｄ１、ｓｄ２、ｓｄ３・・・を抽出する（ステップＳ_２７）。最大電流検出手段６はサンプリング値記憶手段３に記憶されているサンプリング値から最大電流値Ｉｍを検出する（ステップＳ_２８）。電流値異常判定手段８は最大電流値Ｉｍが予め設定された上限値を超えたか否かの判定をする（ステップＳ_２９）。上限値は機器の異常時における動作電流値を異常電流値として設定しておく。最大電流値Ｉｍが電流値異常判定手段８で異常電流値と判定されると、異常通知手段９は異常電流値及び異常電流値の発生時間を最終サンプリング値記憶手段１０に通知する（ステップＳ_３０）。最終サンプリング値記憶手段１０は最大電流値、異常電流値、最大電流値と異常電流値の発生時間及び代表サンプリング値を記憶する（ステップＳ_３１）。なお、異常通知手段９は最終サンプリング値記憶手段１０に通知すると共に、ブザー等の警報手段（図示せず）を作動させるようにしてもよい。
以上のように、代表サンプリング周期毎に代表サンプリング値を収集し、記憶されたサンプリング値から最大電流値を抽出して機器の動作電流波形の再現性向上を図ると共に、最大電流値が上限値を超えた異常電流値か否かを判定して通知することにより、機器の動作時における異常電流値を監視することができる。

実施の形態３．
図６は、この発明を実施するための実施の形態３における電流計測装置の構成を示すブロック図である。図６において、１〜５は実施の形態１のものと同様のものである。
図６において、最大電流値検出手段１１は取り込み範囲設定手段２で所定値以上と判定されたサンプリング値が最大電流値か否かを検出する。最終サンプリング値記憶手段１２は代表サンプリング値、最大電流値、及び最大電流値の発生時間を記憶する。

このように構成された電流計測装置の動作について説明する。図７は図６の動作を説明するフローチャートである。
図３、図６及び図７において、サンプリング手段１は例えば遮断器（図示せず）の投入コイルの動作電流Ｉｈ、通流時間ｔ_０に対してサンプリング値を所定のサンプリング周期で収集する（ステップＳ_３１）。漏れ電流等を除去するために、取り込み範囲設定手段２はサンプリング値の取り込み範囲を設定して、所定値以上になったサンプリング値を出力する（ステップＳ_３２）。取り込み範囲設定手段２から出力されたサンプリング値はサンプリング値記憶手段３に順次記憶される（ステップＳ_３３）。所定時間毎にサンプリングされ（ステップＳ_３４）、サンプリング値が所定値未満になるまで（ステップＳ_３５）サンプリング値記憶手段３に記憶される。代表サンプリング周期算出手段４ではサンプリング記憶手段３に記憶したサンプリング数を、予め設定された代表サンプリング数で除算して代表サンプリング周期ｔｄを算出する（ステップＳ_３６）。機器の動作電流を予め計測して、サンプリング値の取り込み範囲の電流の通流時間ｔ_０を検出しておく。代表サンプリング数は、通流時間ｔ_０と動作電流Ｉｈの波形から電流波形の再現性を考慮して設定する。代表サンプリング周期ｔｄが算出されると、代表サンプリング値抽出手段５はサンプリング値記憶手段３に記憶されているサンプリング値から代表サンプリング周期ｔｄ毎に代表サンプリング値ｓｄ１、ｓｄ２、ｓｄ３・・・を抽出する（ステップＳ_３７）。取り込み範囲判定手段２で取り込み範囲と判定されたサンプリング値は、最大電流検出手段１１で最大電流値か否かを判定して最大電流値が検出される（ステップＳ_３８）。そして、代表サンプリング値抽出手段５で抽出された代表サンプリング値ｓｄ１、ｓｄ２、ｓｄ３・・・、最大電流検出手段１１で検出された最大電流値Ｉｍ、及び最大電流値の発生時間ｔｍは最終サンプリング値記憶手段１２に記憶される（ステップＳ_３９）。なお、最大電流検出手段１１で検出される最初のサンプリング値は最大電流値として最終サンプリング値記憶手段１２に記憶され、最初のサンプリング値より次のサンプリング値が大きい場合には順次置き換えられる。
以上のように、代表サンプリング周期毎に代表サンプリング値を収集すると共に、取り込まれたサンプリング値から順次最大電流値を検出することにより、機器の動作電流波形の再現性向上を図ることができる。

実施の形態４．
図８は、この発明を実施するための実施の形態４における電流計測装置の構成を示すブロック図である。図８において、１〜５は実施の形態１のものと同様のものであり、１１は実施の形態３のものと同様のものである。
図３及び図８において、電流値異常判定手段１３は最大電流値Ｉｍが予め設定された上限値を超えた異常電流値か否かを判定する。異常通知手段１４は最大電流値Ｉｍ及び発生時間ｔｍを通知する。最終サンプリング値記憶手段１５は代表サンプリング値、最大電流値、異常電流値、最大電流値と異常電流値の発生時刻を記憶する。
このように構成された電流計測装置の動作について説明する。図９は図８の動作を説明するフローチャートである。
図３、図８及び図９において、サンプリング手段１は例えば遮断器（図示せず）の投入コイルの動作電流Ｉｈ、通流時間ｔ_０に対してサンプリング値を所定のサンプリング周期で収集する（ステップＳ_４０１）。漏れ電流等を除去するために、取り込み範囲設定手段２はサンプリング値の取り込み範囲を設定して、所定値以上になったサンプリング値を出力する（ステップＳ_４０２）。取り込み範囲設定手段２から出力されたサンプリング値はサンプリング値記憶手段３に順次記憶される（ステップＳ_４０３）。所定時間毎にサンプリングされ（ステップＳ_４０４）、サンプリング値が所定値未満になるまで（ステップＳ_４０５）サンプリング値記憶手段３に記憶される。

代表サンプリング周期算出手段４ではサンプリング記憶手段３に記憶したサンプリング数を、予め設定された代表サンプリング数で除算して代表サンプリング周期ｔｄを算出する（ステップＳ_４０６）。機器の動作電流を予め計測して、サンプリング値の取り込み範囲の電流の通流時間ｔ_０を検出しておく。代表サンプリング数は、通流時間ｔ_０と動作電流Ｉｈの波形から電流波形の再現性を考慮して設定する。代表サンプリング周期ｔｄが算出されると、代表サンプリング値抽出手段５はサンプリング値記憶手段３に記憶されているサンプリング値から代表サンプリング周期ｔｄ毎に代表サンプリング値ｓｄ１、ｓｄ２、ｓｄ３・・・を抽出する（ステップＳ_４０７）。取り込み範囲判定手段２で取り込み範囲と判定されたサンプリング値は、最大電流検出手段１１で最大電流値か否かを判定して最大電流値が検出される（ステップＳ_４０８）。最大電流値が検出されると、電流値異常判定手段１３は最大電流値が予め設定された上限値を超えたか否かの判定をする（ステップＳ_４０９）。上限値は機器の異常時における動作電流値を異常電流値として設定しておく。最大電流値Ｉｍが電流値異常判定手段１３で異常電流値と判定されると、異常通知手段１４は異常電流値及び異常電流値の発生時間を最終サンプリング値記憶手段１５に通知する（ステップＳ_４１０）。最終サンプリング値記憶手段１５は最大電流値、異常電流値、最大電流値と異常電流値の発生時間、及び代表サンプリング値を記憶する。なお、異常通知手段１４は最終サンプリング値記憶手段１５に通知すると共に、ブザー等の警報手段（図示せず）を作動させるようにしてもよい。
以上のように、代表サンプリング周期毎に代表サンプリング値を収集すると共に、取り込まれたサンプリング値から順次最大電流値を検出して機器の動作電流波形の再現性を向上させると共に、最大電流値が上限値を超えた異常電流値か否かを判定して通知することにより、機器の動作時における異常電流値を監視することができる。

この発明を実施するための実施の形態１における電流計測装置の構成を示すブロック図である。図１の動作を説明するフローチャートである。図１における代表サンプリング値の説明図である。この発明を実施するための実施の形態２における電流計測装置の構成を示すブロック図である。図３の動作を説明するフローチャートである。この発明を実施するための実施の形態３における電流計測装置の構成を示すブロック図である。図５の動作を説明するフローチャートである。この発明を実施するための実施の形態４における電流計測装置の構成を示すブロック図である。図７の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１サンプリング手段、２取り込み範囲設定手段、３サンプリング値記憶手段、
４代表サンプリング周期算出手段、５代表サンプリング値抽出手段、
６，１１最大電流値検出手段、
７，１０，１２，１５最終サンプリング値記憶手段、
８，１３電流値異常判定手段、９，１４異常通知手段。

Claims

所定のサンプリング周期で電流のサンプリング値を収集するサンプリング手段と、上記サンプリング値の取り込み範囲を設定する取り込み範囲設定手段と、上記サンプリング値が上記取り込み範囲に入ってから出るまでの上記サンプリング値を順次記憶するサンプリング値記憶手段と、このサンプリング値記憶手段に記憶されたサンプリング数を予め設定された代表サンプリング数で除算して代表サンプリング周期を算出する代表サンプリング周期算出手段と、上記サンプリング値記憶手段に記憶された上記サンプリング値から上記代表サンプリング周期毎に上記代表サンプリング値として抽出する代表サンプリング値抽出手段と、上記サンプリング値記憶手段に記憶されている上記サンプリング値から最大電流値を抽出する最大電流値検出手段と、上記最大電流値及び上記最大電流値の発生時間と上記代表サンプリング値とを記憶する最終サンプリング値記憶手段とを備えた電流計測装置。
所定のサンプリング周期で電流のサンプリング値を収集するサンプリング手段と、上記サンプリング値の取り込み範囲を設定する取り込み範囲設定手段と、上記サンプリング値が上記取り込み範囲に入ってから出るまでの上記サンプリング値を順次記憶するサンプリング値記憶手段と、このサンプリング値記憶手段に記憶されたサンプリング数を予め設定された代表サンプリング数で除算して代表サンプリング周期を算出する代表サンプリング周期算出手段と、上記サンプリング値記憶手段に記憶された上記サンプリング値から上記代表サンプリング周期毎に上記代表サンプリング値として抽出する代表サンプリング値抽出手段と、上記サンプリング手段で収集し、上記取り込み範囲設定手段により取り込み範囲と判定された上記サンプリング値を順次サンプリングするたびに最初のサンプリング値より次のサンプリング値が大きい場合には順次置き換えながら最大電流値を検出する最大電流値検出手段と、上記最大電流値及び上記最大電流値の発生時間と上記代表サンプリング値とを記憶する最終サンプリング値記憶手段とを備えた電流計測装置。
請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の電流計測装置において、上記最大電流値が予め設定した上限値を超えたときに、上記上限値を超えた時刻と電流値とを上記最終サンプリング値記憶手段に通知記録する異常電流通知手段を備えたことを特徴とする電流計測装置。