JP5318161B2 - ベアリング診断装置及びベアリング診断方法 - Google Patents

Description

本発明は、断路器のベアリングの発錆状態を診断するための装置及び方法に関する。

断路器の回転がいし下部のベアリングは、２２年間メンテナンスフリーと言われている。ところが、実際に使われているベアリングは、シールドベアリングではなく、開放型であり、常に外気にさらされているので、潤滑用のグリスのベースオイル分が揮発したり、台風等で雨水がベアリングハウジングに浸入したりすることにより、ベアリングに錆が発生する場合がある。

ベアリングの状態を確認しようとしても、ハウジング上部のベアリングについては、分解しなければ確認することはできない。一方、ハウジング下部のベアリングについては、インナー及びアウターの片側面は確認できるが、ベアリングボールを確認することはできない。このため、錆が大きく進行した結果、ベアリング機能を失って断路器が動作不良となったり、点検時のトルク測定時に初めて錆びているのが判明したりするのが現状である。

特開２００３−９５５９４号公報

断路器のベアリングにおける発錆について、詳細には、以下のような問題がある。
（１）ベアリングが発錆しても、すぐには検出できず、錆が大きく進行した結果、動作不良が発生し、又は、駆動トルクが増大しなければ、ベアリングの状態を把握することはできない。
（２）ベアリングのグリスが劣化すると、ベアリングの発錆が急激に進行するが、その進行の度合いは断路器の設置環境に応じて大きく異なる。このような状態は、断路器を操作する際に不動作となって初めて判明する。
（３）断路器のベアリングの発錆状態を外部から診断する手法はなく、分解点検が唯一の診断方法であるが、それを行うには長時間の停電及び高額な費用が必要なので、一般的に分解点検は実施されていない。
（４）錆が大きく進行した場合であっても、一度動作させると一時的にベアリングが回転するようになるため、断路器の動作不良や駆動トルクの増大の状態が一旦解消するので、不調原因が分からなくなることが多いのが実情である。
なお、特許文献１は、フォークリフトのマスト装置において、ベアリングローラの発錆や、レールとベアリングローラの金属同士の打音等の不具合をなくすための技術が開示されており、ベアリングの発錆状態を把握するものではない。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、断路器のベアリングの発錆を早期に検出することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、断路器のベアリングの発錆状態を診断するためのベアリング診断装置であって、前記断路器が動作する時間において、前記断路器の動作に伴って発生する振動信号を取得する手段と、前記取得した振動信号から、前記断路器が動作する時間のうち、開始直後の所定時間及び終了直前の所定時間における前記振動信号を除外した中間信号を抽出する手段と、前記抽出した中間信号を周波数分析し、当該振動信号における、周波数と、振幅との関係を周波数分析結果として取得し、出力する手段と、を備えることを特徴とする。

ベアリングが錆びると回転時にいわゆるゴロゴロ音が発生するため、断路器が投入動作又は遮断動作を行う時の振動における、錆びたベアリングによる低周波成分の割合が高くなる。ただし、動作の開始直後及び終了直前にはブレードの捻回やロック、その解除による大きな振動がある。この構成によれば、断路器が動作する時間における振動信号を取得し、大きな振動を含む所定時間を除いた、定常動作時間における中間信号を抽出し、その中間信号の周波数分析を行い、その周波数分析結果を出力する。これによれば、断路器が動作する度に、主としてベアリングの振動を含む中間信号の周波数分析結果を参照できるので、その周波数分析結果における低周波成分の割合に基づいて、ベアリングの発錆状態を診断することができる。

また、本発明の上記ベアリング診断装置において、前記取得した周波数分析結果に基づいて、所定値以下の周波数域の振幅の、全周波数域の振幅に対する割合を低周波成分比率として計算し、出力する手段をさらに備えることとしてもよい。
この構成によれば、周波数分析結果に基づいて、所定値以下の周波数域（低周波数域）の振幅の、全周波数域の振幅に対する割合（低周波成分比率）を計算し、出力する。これによれば、断路器が動作する度に中間信号の低周波成分比率を把握することができるので、ベアリングの発錆を早期に検出することができる。

また、本発明の上記ベアリング診断装置において、前記取得した周波数分析結果に基づいて、第１の所定値以下の周波数域の振幅の、第２の所定値以上の周波数域の振幅に対する割合を低周波成分比率として計算し、出力する手段をさらに備えることとしてもよい。
この構成によれば、周波数分析結果に基づいて、第１の所定値以下の周波数域（低周波数域）の振幅の、第２の所定値（＞第１の所定値）以上の周波数域（高周波数域）の振幅に対する割合（低周波成分比率）を計算し、出力する。これによれば、断路器が動作する度に中間信号の低周波成分比率を把握することができるので、ベアリングの発錆を早期に検出することができる。

また、本発明の上記ベアリング診断装置において、前記計算した低周波成分比率が所定の閾値以上か否かに応じて、前記ベアリングが発錆状態にあるか否かを判定し、その判定した結果を出力する手段をさらに備えることとしてもよい。
この構成によれば、ベアリング診断装置が低周波成分比率の閾値を用いて、断路器のベアリングが錆びているか否かを判定し、出力する。これによれば、ベアリングの発錆に関する判定結果を知ることができる。そして、閾値を調整することにより、錆の程度に応じた判定結果を取得できる。例えば、ベアリングが少しでも錆びていることを知りたいときには、閾値を小さい値に設定すればよい。

また、本発明の上記ベアリング診断装置において、前記所定の閾値を、前記断路器のメーカー及び機種ごとに記憶する手段をさらに備えることとしてもよい。
この構成によれば、断路器のメーカー及び機種ごとに低周波成分比率の閾値を記憶するので、断路器に応じて閾値を変更することにより、ベアリングの発錆を精度よく検出することができる。

なお、本発明は、ベアリング診断方法を含む。その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、断路器のベアリングの発錆を早期に検出することができる。

断路器１の構成を示す図であり、（ａ）は断路器１全体の構成を示し、（ｂ）はスラストベアリング８の縦断面を示す。 ベアリング診断装置４０及びその周辺の構成を示す図であり、（ａ）のスラストベアリング８の縦断面図及びベアリング診断装置４０のハードウェア構成を示し、（ｂ）はスラストベアリング８の横断面図を示す。 ベアリング診断装置４０の記憶部４５に記憶されるデータの構成を示す図である。 ベアリング診断装置４０の処理を示すフローチャートである。 ２点切りの断路器１が動作する時に発生する振動における、振幅の変化を示す図であり、（ａ）は断路器１の切動作時の振幅を示し、（ｂ）は断路器１の入動作時の振幅を示す。 抽出した振動成分を周波数分析したイメージを示す図であり、（ａ）はベアリング２１が正常な場合の振動波形のイメージを示し、（ｂ）はベアリング２１が発錆した場合の振動波形のイメージを示す。 ベアリング２１の振動成分による良否判定の検証結果を示す図であり、（ａ）は正常なベアリング２１を使用した測定結果を示し、（ｂ）は少し発錆したベアリング２１を使用した測定結果を示し、（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）の数値関係をグラフ化したものを示す。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施の形態に係るベアリング診断装置は、断路器のベアリングが錆びた場合に、断路器の投入動作又は遮断動作に伴ってベアリングが回転するときには、振動の中に低い周波数成分が特徴的に大きく現れるので、動作時の振動信号を取得し、周波数分析を行って、その振動信号における低周波成分の度合（振動倍率）を計算し、評価することにより、ベアリングが発錆状態にあるか否かを判定するものである。すなわち、所定の周波数以下の振動信号に関する振動倍率が所定値以上になったときに、錆が発生していると判断する。

ただし、取得した振動信号のうち、断路器の動作時間の初期及び終期には、ブレードの捻回やロック等により大きい振動が発生するので、その時間を除外してベアリングの回転だけによる振動信号を抽出し、周波数分析を行う。

これによれば、断路器のベアリングの錆が大きく進行する前に、その発錆を検出することができる。また、ベアリングのハウジングを分解することなく、外部から発錆状態を診断することができる。

≪断路器の構成≫
図１は、断路器１の構成を示す図である。図１（ａ）は、断路器１全体の構成を示す。断路器１は、水平２点切気中断路器であり、架台２、操作箱３、操作ロッド４、リンク機構５、ベース６、駆動装置７、スラストベアリング８、回転がいし９、支持がいし１０、ブレード１１、固定接触部１２、端子取付部１３、ブレードコンタクト１４、フィンガコンタクト１５及び捻回機構１６を備える。

架台２は、地面に固設された２つの脚部であり、ベース６を支える。操作箱３は、一方の架台２の下部側面に設けられ、断路器１の入切動作を操作するための装置であり、モータ及び減速機（図示せず）を収納する。操作ロッド４は、その下端が操作箱３の減速機に連動し、モータの回転により駆動され、その上端が駆動装置７に回転を伝達する。中心角で言えば、数十度（例えば、７０度）の回動をする。

リンク機構５は、往復運動を行うことにより、３つのスラストベアリング８の上部を同じ方向に同じ角度だけ回動させる。ベース６は、２つの架台２に支えられた土台であり、ベース６の上側に駆動装置７、スラストベアリング８、回転がいし９及び支持がいし１０が設けられる。駆動装置７は、操作ロッド４の回転運動をリンク機構５の往復運動に変換する。スラストベアリング８の上部は、リンク機構５の往復運動に伴って回転する。

回転がいし９は、ベース６の上側にスラストベアリング８を介して設けられ、スラストベアリング８の上部に連動して回転することにより、断路器１の入切動作を実現する。支持がいし１０は、ベース６の上側、かつ、回転がいし９の両側に１つずつ設けられ、それぞれが電線Ｌを支持する。ブレード１１は、回転がいし９の上端に固設される可動子であり、回転がいし９の回転に伴って回転することにより、固定接触部１２に対して離接する。固定接触部１２は、支持がいし１０の上端に固設され、ブレード１１の先端部分と接触することにより、２つの支持がいし１０に支持された電線Ｌ同士を導通させる。端子取付部１３は、支持がいし１０の上端に固設され、固定接触部１２と導通するとともに、電線Ｌが接続される。

ブレードコンタクト１４はブレード１１の接触面であり、フィンガコンタクト１５は固定接触部１２の接触面である。捻回機構１６は、ブレードコンタクト１４と、フィンガコンタクト１５とが密着するように、ブレード１１が固定接触部１２に接触する時に、水平になっているブレード１１が垂直になるように捻回するための機構である。

図１（ｂ）は、スラストベアリング８の縦断面図を示す。スラストベアリング８のハウジング２０全体がベース６に埋入される。そして、上部ベアリング２１ａ及び下部ベアリング２１ｂがハウジング２０に包容され、３個のスタッドボルト２２により回転がいし９の底部がスラストベアリング８の上部に固定される。

≪システムの構成と概要≫
図２はベアリング診断装置４０及びその周辺の構成を示す図であり、図２（ａ）はスラストベアリング８の縦断面図及びベアリング診断装置４０のハードウェア構成図であり、図２（ｂ）はスラストベアリング８の横断面図である。

スラストベアリング８において、ハウジング２０はベアリング２１等を包容する筐体であり、その内部の上部及び下部に、ベアリング２１、インナー２３、アウター２４及びベアリングカバー２５が設けられる。ベアリング２１は、インナー２３、アウター２４及びベアリングカバー２５に囲まれたボールであり、回転シャフト２６がハウジング２０に対して円滑に回転するように機能する。インナー２３は、回転シャフト２６に固設され、ベアリング２１に対して内側から接触する。アウター２４は、ハウジング２０に固設され、ベアリング２１に対して外側から接触する。ベアリングカバー２５は、回転シャフト２６に固設され、ベアリング２１に対して下側から接触する。そして、ハウジング２０には、振動センサ３０が取り付けられる。振動センサ３０は、ハウジング２０の振動を計測するセンサであり、加速度計等から構成される。なお、回転がいし９は、スラストベアリング８のうち、回転シャフト２６と連動する上部に固定される。

ベアリング診断装置４０は、信号受信部４１、表示部４２、入力部４３、処理部４４及び記憶部４５を備え、各部がバス４６を介してデータを送受信可能なように構成される。信号受信部４１は、振動センサ３０の出力信号を受信し、増幅し、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行って、デジタル化された振動信号を処理部４４のメモリに格納する部分であり、例えば、信号受信機、信号増幅器やＡ／Ｄ変換器等から構成される。表示部４２は、処理部４４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等によって実現される。入力部４３は、オペレータがデータ（例えば、振動倍率の閾値データ）や指示（例えば、振動信号の取得開始指示）を入力する部分であり、例えば、操作スイッチや操作ボタン、タッチパネル等によって実現される。

処理部４４は、所定のメモリを介して各部間のデータの受け渡しを行うととともに、ベアリング診断装置４０全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。なお、処理部４４は、振動信号を周波数分析する機能も有するものとする。記憶部４５は、処理部４４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性記憶装置によって実現される。なお、ベアリング診断装置４０は、スタンドアロンの装置（ＰＣ（Personal Computer）等）であってもよいし、ネットワークを介して端末と通信可能な装置（サーバ等）であってもよいし、周波数分析器を備えた専用装置であってもよい。

≪データの構成≫
図３は、ベアリング診断装置４０の記憶部４５に記憶されるデータの構成を示す図である。記憶部４５には、ベアリング２１の発錆診断の処理用として、連続信号データ４５１、中間信号データ４５２、周波数分析データ４５３及び低周波成分比率４５４が記憶される。連続信号データ４５１は、断路器１が入動作（投入動作）又は切動作（遮断動作）を行っている間の連続振動信号を示すデータである。中間信号データ４５２は、連続信号データ４５１から、断路器１の動作時間の初期及び終期のデータを除去し、ベアリング２１による振動信号だけを抽出したデータである。周波数分析データ４５３は、中間信号データ４５２を周波数分析した結果であり、中間信号データ４５２における振動信号の、周波数と、振幅との関係を示すデータである。低周波成分比率４５４は、周波数分析データ４５３に基づいて計算した、全体の振動成分に対する低周波成分（錆びによるいわゆるゴロゴロ音）の比率を示す数値である。例えば、周波数と、振幅との関係を示す曲線（図６参照）に関して、全周波数域における振幅の積分値に対する、所定値以下の周波数域における振幅の積分値の割合を計算する。なお、低周波成分の割合を評価できればよいので、高周波成分に対する低周波成分の比率を示す数値を設定してもよい。

≪装置の処理≫
図４は、ベアリング診断装置４０の処理を示すフローチャートである。本処理は、ベアリング診断装置４０において、主として処理部４４が、信号受信部４１により振動センサ３０の出力信号を受信し、その信号データを記憶部４５に格納し、処理し、評価することにより、ベアリングの劣化（発錆）状態を把握するものである。

まず、オペレータは、断路器１の操作箱３を用いて入切動作を開始すると同時に、入力部４３を操作して、ベアリング診断装置４０に対して振動センサ３０の出力信号の受信を開始する指示を行う。そのとき、ベアリング診断装置４０は、入力部４３を通じて信号受信の開始指示を取得し（Ｓ４０１）、その開始指示に従って、信号受信部４１を通じて振動センサ３０から連続振動信号を取得し、連続信号データ４５１として記憶部４５に記憶する（Ｓ４０２）。

次に、オペレータは、断路器１の操作箱３により入切動作の終了を認識すると同時に、入力部４３を操作して、ベアリング診断装置４０に対して振動センサ３０の出力信号の受信を終了する指示を行う。そのとき、ベアリング診断装置４０は、入力部４３を通じて信号受信を終了する指示を取得する（Ｓ４０３）。

上記の終了指示を受けたことにより、連続信号データ４５１が断路器１の動作開始から終了までのデータとして確定したことが分かるので、ベアリング診断装置４０は、連続振動信号の受信を終了し、記憶した連続信号データ４５１から、断路器１の動作時間のうち、初期及び終期の所定時間における振動信号を除外した部分を抽出し、中間信号データ４５２として記憶部４５に記憶する（Ｓ４０４）。

図５は、２点切りの断路器１が動作する時の振幅の変化を示す図である。図５（ａ）に示すように、断路器１の切動作においては、切指令が出ると、駆動装置７が入状態のロックを解除する際に大きい振動が発生し、ブレード１１が捻回する時間に大きい振動がさらに発生する（切指令〜Ａ点）。ブレード１１の捻回が完了すると、振幅はほぼ一定となりベアリング２１から発生する振動の割合が高い状態が継続する。その後、駆動装置７が切状態でロックする際に大きい振動が発生して切動作が完了する（Ｂ点〜切完了）。

一方、図５（ｂ）に示すように、断路器１の入動作においては、入指令が出ると駆動装置７が切状態のロックを解除する際（入指令〜Ｃ点）に大きい振動が発生し、その後、振幅がほぼ一定となる。そして、ブレード１１が捻回する直前に大きな打撃音が出た後、ブレード１１の捻回音が始まり、駆動装置７が入状態でロックする際に大きい振動がさらに発生して入動作が完了する（Ｄ点〜入完了）。

図５に示すように、駆動装置７がロック部材を越す際の振幅及びブレード１１が捻回する際の振幅と比較して、ベアリング２１の回転により発生する振幅は小さい。そのため、振幅が大きい時間を排除した、Ａ点からＢ点までの振動信号、及び、Ｃ点からＤ点までの振動信号を抽出する。詳細には、例えば、切指令〜Ａ点（初期）及びＢ点〜切完了（終期）、入指令〜Ｃ点（初期）及びＤ点〜入完了（終期）の各時間長を予め設定しておいて、連続信号データ４５１の初期（動作開始直後）及び終期（動作終了直前）から各時間長分の振動信号をそれぞれ除いて、中間信号データ４５２として設定する。これによれば、ベアリング２１から発生する振動を精度よく検出することが可能となる。

そこで、入切のロック時の振動を除去してベアリングの回転による振動のみを抽出すべく、Ｓ４０４では、連続信号データ４５１から、初期及び終期の所定時間における振動信号を除外した部分を抽出し、中間信号データ４５２とする。次に、ベアリング診断装置４０は、その部分の振動成分を周波数分析し、その分析結果である周波数分析データ４５３を用いて、全体の振動成分に対する、ベアリングが発錆することにより発生する低周波成分（錆びによるゴロゴロ音の周波数成分）の比率を計算し、低周波成分比率４５４として記憶部４５に記憶する（Ｓ４０５）。これにより、ベアリングの劣化（発錆）状態を把握することが可能となる。

図６は、抽出した振動成分を周波数分析したイメージを示す図である。この周波数分析の結果は、図５（ａ）のＡ点〜Ｂ点、又は、図５（ｂ）のＣ点〜Ｄ点に対応する。図６（ａ）は、ベアリング２１が正常な場合の振動波形のイメージを示す。ベアリング２１が正常な場合には、特定の周波数成分が特に大きくなることはなく、周波数が高くなるにつれて徐々に振幅が小さくなる傾向になる。図６（ｂ）は、ベアリング２１が発錆した場合の振動波形のイメージを示す。ベアリング２１に錆びが生じてゴロゴロ音が発生すると、低周波数域の振幅が特に大きい状態となるので、低い周波数成分が全体に占める割合が高くなる。なお、図６に示すような周波数分析の結果を表示部４２に表示してもよい。

そこで、ベアリング診断装置４０は、低周波成分比率４５４を所定の閾値と比較し、所定の閾値以上か否かに応じて、ベアリング２１に錆が発生しているか否かを判定する。また、前回点検情報や断路器１のメーカー別・機種別に分けて、低周波成分比率４５４の標準値（閾値）を記憶部４５に予め記憶しておいてもよい。このとき、断路器１に応じた標準値を読み出し、その標準値と、低周波成分比率４５４とを比較することにより、ベアリング２１の発錆に関する良否（良、要注意、不良等）を判定する。そして、低周波成分比率４５４及び判定結果を表示部４２に表示する。

なお、周波数分析結果、低周波成分比率４５４や判定結果は、表示だけに限定されることなく、断路器１の管理者に通知できればよいので、音声出力を行ってもよいし、ネットワークを介して管理者の携帯端末等に送信してもよい。

≪実施例≫
図７は、ベアリング２１の振動成分による良否判定の検証結果を示す図である。図７（ａ）は、正常なベアリング２１を使用した測定結果を示す。表の数値は、０〜２００Ｈｚ（低周波域、第１の所定値以下の周波数域）の各範囲における振幅の平均値の、２００〜８００Ｈｚ（高周波域、第２の所定値以上の周波数域）における振幅の平均値に対する割合（振動倍率）を示す。例えば、０〜３Ｈｚにおける振幅の平均値の割合は、６．３８倍であった。

図７（ｂ）は、少し発錆したベアリング２１を使用した測定結果を示す。表の数値は、図７（ａ）と同様である。錆が発生したベアリング２１の振動成分は低い周波数成分を含むため、低い周波数成分ほど割合が高く、正常なベアリング２１の場合と比較して、２倍近い値となっている。さらに発錆が進むと、低い周波数成分がさらに大きくなると考えられる。

図７（ｃ）は、図７（ａ）及び（ｂ）の数値関係をグラフ化したものを示す。この図によれば、発錆があるベアリング２１ほど、低い周波数成分が含まれることが分かる。

なお、上記実施の形態では、図２（ａ）に示すベアリング診断装置４０内の各部を機能させるために、処理部４４で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係るベアリング診断装置４０が実現されるものとする。この場合、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。

以上説明した本発明の実施の形態によれば、断路器１のベアリング２１がひどく錆びてしまう前に、発錆を検出することができる。

詳細には、断路器１が動作する時間のうち、初期と終期に、ロック部材や捻回機構１６により駆動装置７やブレード１１が大きい振動を発生させる。そこで、図４のＳ４０４に示すように、ベアリング診断装置４０が、連続信号データ４５１から初期及び終期の時間分を除外し、中間信号データ４５２として抽出する。これによれば、ベアリング２１だけが回転する際の振動データを取得することができる。

続いて、モータ等の回転機が１分間に数百回以上回転するのと異なり、断路器１が１回動作しても、スラストベアリング８の上部及び回転シャフト２６は数十度しか回転せず、ベアリング２１自体は数回しか回転しない。そのように少ししか動かないベアリング２１であっても、錆びていれば低周波振動を起こし、逆に振動における低周波成分の度合を見れば、発錆状態であるか否かを判定できることが分かった。そこで、図４のＳ４０５に示すように、ベアリング診断装置４０が、中間信号データ４５２に対して周波数分析を行い、低周波成分比率４５４を計算する。これによれば、計算した低周波成分比率４５４を評価することにより、ベアリング２１の発錆状態を早期に検出することができる。

以上によれば、以下のような顕著な効果を奏する。
（１）ベアリング２１の発錆が早期に分かるため、その発錆が原因となるトラブルを防止できるので、断路器１の信頼度が向上し、トラブル対応に必要な費用が抑えられる。
（２）ベアリング２１の劣化度合が、低周波成分比率４５４という数値で出力されるので、その数値に基づいて、ベアリング２１を交換すべき時期を予め推定することにより、計画的な断路器１の保全や更新が可能となる。
（３）ベアリング２１を包容するハウジング２０を分解することなくベアリング２１の診断が可能であり、診断時間も短時間で済むことにより、点検コストの低減及び点検に必要な停電時間の短縮が可能である。
（４）ベアリング２１の劣化は断路器１の設置環境に大きく左右され、２２年を大きく超過しても錆の発生がないこともある。そこで、断路器１の設備更新を行う際に、ベアリング２１の錆が発生していないと判断したときには、断路器１の導電部だけの取替えで済むこともあるので、設備投資額が大きく抑制できる。

≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

１ 断路器
２０ ハウジング（筐体）
２１ ベアリング
３０ 振動センサ
４０ ベアリング診断装置
４４ 処理部
４５ 記憶部
４５１ 連続信号データ（振動信号）
４５２ 中間信号データ（中間信号）
４５３ 周波数分析データ（周波数分析結果）
４５４ 低周波成分比率

Claims (10)

1. 断路器のベアリングの発錆状態を診断するためのベアリング診断装置であって、
   前記断路器が動作する時間において、前記断路器の動作に伴って発生する振動信号を取得する手段と、
   前記取得した振動信号から、前記断路器が動作する時間のうち、開始直後の所定時間及び終了直前の所定時間における前記振動信号を除外した中間信号を抽出する手段と、
   前記抽出した中間信号を周波数分析し、当該振動信号における、周波数と、振幅との関係を周波数分析結果として取得し、出力する手段と、
   を備えることを特徴とするベアリング診断装置。
2. 請求項１に記載のベアリング診断装置であって、
   前記取得した周波数分析結果に基づいて、所定値以下の周波数域の振幅の、全周波数域の振幅に対する割合を低周波成分比率として計算し、出力する手段
   をさらに備えることを特徴とするベアリング診断装置。
3. 請求項１に記載のベアリング診断装置であって、
   前記取得した周波数分析結果に基づいて、第１の所定値以下の周波数域の振幅の、第２の所定値以上の周波数域の振幅に対する割合を低周波成分比率として計算し、出力する手段
   をさらに備えることを特徴とするベアリング診断装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載のベアリング診断装置であって、
   前記計算した低周波成分比率が所定の閾値以上か否かに応じて、前記ベアリングが発錆状態にあるか否かを判定し、その判定した結果を出力する手段
   をさらに備えることを特徴とするベアリング診断装置。
5. 請求項４に記載のベアリング診断装置であって、
   前記所定の閾値を、前記断路器のメーカー及び機種ごとに記憶する手段
   をさらに備えることを特徴とするベアリング診断装置。
6. コンピュータにより、断路器のベアリングの発錆状態を診断するためのベアリング診断方法であって、
   前記コンピュータは、
   前記断路器が動作する時間において、前記断路器の動作に伴って発生する振動信号を取得するステップと、
   前記取得した振動信号から、前記断路器が動作する時間のうち、開始直後の所定時間及び終了直前の所定時間における前記振動信号を除外した中間信号を抽出するステップと、
   前記抽出した中間信号を周波数分析し、当該振動信号における、周波数と、振幅との関係を周波数分析結果として取得し、出力するステップと、
   を実行することを特徴とするベアリング診断方法。
7. 請求項６に記載のベアリング診断方法であって、
   前記コンピュータは、
   前記取得した周波数分析結果に基づいて、所定値以下の周波数域の振幅の、全周波数域の振幅に対する割合を低周波成分比率として計算し、出力するステップ
   をさらに実行することを特徴とするベアリング診断方法。
8. 請求項６に記載のベアリング診断方法であって、
   前記コンピュータは、
   前記取得した周波数分析結果に基づいて、第１の所定値以下の周波数域の振幅の、第２の所定値以上の周波数域の振幅に対する割合を低周波成分比率として計算し、出力するステップ
   をさらに実行することを特徴とするベアリング診断方法。
9. 請求項７又は請求項８に記載のベアリング診断方法であって、
   前記コンピュータは、
   前記計算した低周波成分比率が所定の閾値以上か否かに応じて、前記ベアリングが発錆状態にあるか否かを判定し、その判定した結果を出力するステップ
   をさらに実行することを特徴とするベアリング診断方法。
10. 請求項９に記載のベアリング診断方法であって、
    前記コンピュータは、
    前記所定の閾値を、前記断路器のメーカー及び機種ごとに記憶するステップ
    をさらに実行することを特徴とするベアリング診断方法。

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