JP5758059B1

JP5758059B1 - 負荷試験装置

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Publication number: JP5758059B1
Application number: JP2015510539A
Authority: JP
Inventors: 豊嗣近藤
Original assignee: Tatsumi Corp
Current assignee: Tatsumi Corp
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2034-11-07
Also published as: JPWO2015075885A1

Abstract

【課題】内部の異常検知を適切に行うことが可能な負荷試験装置を提供する。【解決手段】負荷試験装置１は、複数の抵抗器を有する抵抗器群を１以上含み、負荷試験用に試験対象電源と接続される抵抗部２０を備える。抵抗部２０の抵抗器を冷却する冷却ファン１０を備える。制御部８０を備える。抵抗部２０には、抵抗器、若しくは抵抗器群、若しくは抵抗部２０に流れる電流若しくは印加された電圧を検知する電流／電圧検知部２０ａと、抵抗部２０の下流における排気温度を検知する温度検知部２０ｂとが設けられ、冷却ファン１０には、冷却ファンの回転状態を検知する回転状態検知部１０ａが設けられ、制御部８０は、電流／電圧検知部２０ａからの情報、温度検知部２０ｂからの情報、および回転状態検知部１０ａからの情報に基づいて、試験対象電源から抵抗部２０への電力供給を停止するオフ制御を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、負荷試験装置に関する。

従来、特許文献１のように、負荷試験において、抵抗器に流れる電流などが異常な場合にその抵抗器への通電を停止させる装置が提案されている。

特開２０００−０１９２３１号公報

しかし、抵抗器に流れる電流などの検知だけでは、冷却ファンなど様々な部位から構成される負荷試験装置の異常検知を適切に行うことが出来ない。

したがって本発明の目的は、内部の異常検知を適切に行うことが可能な負荷試験装置を提供することである。

本発明に係る負荷試験装置は、複数の抵抗器を有する抵抗器群を１以上含み、負荷試験用に試験対象電源と接続される抵抗部と、抵抗部の抵抗器を冷却する冷却ファンと、制御部とを備え、抵抗部には、抵抗器、若しくは抵抗器群、若しくは抵抗部に流れる電流若しくは印加された電圧を検知する電流／電圧検知部と、抵抗部の下流における排気温度を検知する温度検知部とが設けられ、冷却ファンには、冷却ファンの回転状態を検知する回転状態検知部が設けられ、制御部は、電流／電圧検知部からの情報、温度検知部からの情報、および回転状態検知部からの情報に基づいて、試験対象電源から抵抗部への電力供給を停止するオフ制御を行う。

制御部が、回転状態検知部による冷却ファンの動作状況、電流／電圧検知部による電流若しくは電圧の状況、温度検知部による排気温度を検知した上で、オフ制御を行うため、負荷試験装置に不具合が生じた場合に、試験対象電源から負荷試験装置（抵抗部）への電力供給を停止させる。このため、負荷試験装置内部の異常検知を適切に行い、負荷試験装置（特に、抵抗部）のさらなる故障を防ぐことが可能になる。

好ましくは、オフ制御が、電流／電圧検知部からの情報に基づくものであることを、光と音の少なくとも一方で示す電流／電圧警告部と、オフ制御が、温度検知部からの情報に基づくものであることを、光と音の少なくとも一方で示す温度警告部と、オフ制御が、回転状態検知部からの情報に基づくものであることを、光と音の少なくとも一方で示す冷却ファン警告部とを更に備える。

特に、警告を行い、不具合の箇所を示すことで、冷却ファンの動作不良なのか、抵抗部の不具合なのか、それ以外の不具合（若しくは全体的な不具合）なのか等を把握することが可能になり、不具合の改善を容易に出来る。

さらに好ましくは、抵抗部は、抵抗器群を２以上有し、抵抗器群に、試験対象電源からの電力を供給するか否かを選択するために使用される選択スイッチを２以上備え、電流／電圧検知部は、抵抗器群ごとに設けられ、電流／電圧警告部として、点灯装置が、２以上の選択スイッチのそれぞれの近傍に設けられる。

特に、警告を行い、不具合の箇所を示すことで、冷却ファンの動作不良なのか、抵抗部の不具合なのか（且つどの抵抗器群の不具合なのか）、それ以外の不具合（若しくは全体的な不具合）なのか等を視認することが可能になり、不具合の改善を容易に出来る。

さらに好ましくは、選択スイッチを介して、試験対象電源からの電力供給対象に選択された抵抗器群については、抵抗器群を流れる電流値若しくは抵抗器群に印加された電圧値が正常動作時の範囲内であるか否かが判断され、試験対象電源からの電力供給対象外とされた抵抗器群については、抵抗器群に電流が流れているか否か若しくは抵抗器群に電圧が印加されているか否かが判断される。

また、好ましくは、抵抗部の下流の排気口には、使用時に開く排気蓋が設けられ、排気口若しくは排気蓋には、排気蓋の開閉状態を検知する排気開口検知部が設けられ、制御部は、電流／電圧検知部からの情報、温度検知部からの情報、回転状態検知部からの情報、および排気開口検知部からの情報に基づいて、オフ制御を行う。

さらに好ましくは、冷却ファンの吸気口には、使用時に開く吸気蓋が設けられ、吸気口若しくは吸気蓋には、吸気蓋の開閉状態を検知する吸気開口検知部が設けられ、制御部は、電流／電圧検知部からの情報、温度検知部からの情報、回転状態検知部からの情報、排気開口検知部、および吸気開口検知部からの情報に基づいて、オフ制御を行う。

また、好ましくは、排気蓋は、アクチュエータの駆動により開動作が行われ、負荷試験装置のメイン電源がオン状態にされてから、アクチュエータによって排気蓋が開くのに必要な時間が経過した後で、オフ制御が開始される。

本発明に係る負荷試験装置は、複数の抵抗器を有する抵抗器群を１以上含み、負荷試験用に試験対象電源と接続される抵抗部と、抵抗部の抵抗器を冷却する冷却ファンと、制御部とを備え、抵抗部の下流の排気口には、使用時に開く排気蓋が設けられ、排気口若しくは排気蓋には、排気蓋の開閉状態を検知する排気開口検知部が設けられ、制御部は、抵抗器、若しくは抵抗器群、若しくは抵抗部に流れる電流若しくは印加された電圧に関する情報と、抵抗部の下流における排気温度に関する情報と、冷却ファンの回転状態に関する情報の少なくとも一つと、排気開口検知部からの情報に基づいて、試験対象電源から前記抵抗部への電力供給を停止するオフ制御を行う。

好ましくは、冷却ファンを駆動する電力を供給する駆動用電源から電源線に流れる電流若しくは、電源線を介して駆動用電源から負荷試験装置に印加された電圧に関する情報に基づいて、オフ制御を行う保護継電器を更に備える。

負荷試験装置の各部を駆動する元となる補機電源（駆動用電源）からの電力供給状態に基づいて、電力供給源（補機電源やケーブル）の異常検知を行い、補機電源から正常に電力供給がされている場合に、試験対象電源からの電力供給を可能にするため、負荷試験装置の異常検知や負荷試験を正しく行うことが可能になる。

以上のように本発明によれば、内部の異常検知を適切に行うことが可能な負荷試験装置を提供することができる。

本実施形態における負荷試験装置の構成を示す斜視図である。負荷試験装置の構成を示す模式図である。抵抗部の回路構成を示す模式図である。オフ制御の動作手順を示すフローチャートである。操作部の構成を示す模式図である。表示装置を操作部に設けた形態における操作部の構成を示す模式図である。本実施形態におけるオフ制御を使った低圧の負荷試験装置の側面図である。本実施形態におけるオフ制御を使った高圧の負荷試験装置の側面図である。保護継電器を設けた負荷試験装置の構成を示す模式図である。

以下、本実施形態について、図を用いて説明する。第１実施形態における負荷試験装置１は、冷却ファン１０、抵抗部２０、筐体３０、メインスイッチ５０、操作部６０、制御部８０を備え、発電機などの電源装置（試験対象電源）の負荷試験を行うために用いられる（図１〜図６参照）。

冷却ファン１０は、抵抗部２０に冷却風を送る装置で、冷却ファン１０の上部に抵抗部２０が配置される。

冷却ファン１０には、ファイバーセンサ、レーザーセンサ、光電センサ、風圧センサなど、ファンの回転状態を検知する回転状態検知部１０ａが設けられる。

回転状態検知部１０ａは、冷却ファン１０の回転数を検知し、回転数に関する情報を制御部８０に送信する。

抵抗部２０は、水平方向に延びる棒状の抵抗器が所定の間隔を空けて複数本並べられ、直列又は並列に接続された抵抗器群が、１以上設けられたもので、負荷試験の際には、当該抵抗器群の一部又は全部に、試験対象電源からの電力が供給される。
抵抗器は、電熱線で構成されたものに限らず、バッテリーなど内部に電力を蓄積出来るものであってもよい。

抵抗部２０には、電流計や電圧計など、抵抗器に接続されたブスバーや電気ケーブルと接続して、抵抗器を流れる電流若しくは抵抗器に印加された電圧を検知する電流／電圧検知部２０ａや、抵抗部２０の上部の排気温度を検知する温度検知部２０ｂが設けられる。

電流／電圧検知部２０ａは、抵抗器を流れる電流若しくは抵抗器に印加された電圧を検知し、電流若しくは電圧に関する情報を制御部８０に送信する。電流／電圧検知部２０ａは、抵抗器群ごとに配置される形態が望ましいが、メインスイッチ５０を介して試験対象電源から供給される電力が各抵抗器群に配電される前段階の部分に１つだけ配置する形態であってもよい。また、抵抗器群を構成する抵抗器の一つ一つに電流／電圧検知部２０ａが配置される形態であってもよい。

本実施形態では、抵抗器群ごとに電流／電圧検知部２０ａが配置される例を示す。抵抗器群の数（本実施形態では４つ）だけ、選択スイッチ６０ｂのスイッチ（第１スイッチＳ１〜第４スイッチＳ４）が設けられるので、不具合箇所を有する抵抗器群を示しやすいメリットがある。

また、試験対象電源が三相交流電源の場合には、抵抗器群におけるＵ相の抵抗器、Ｖ相の抵抗器、Ｗ相の抵抗器ごとに、電流若しくは電圧が検知されるのが望ましいが、メインスイッチ５０を介して試験対象電源から供給される電力が各抵抗器群に配電される前段階の部分にＵ相、Ｖ相、Ｗ相ごとに３つだけ配置する形態であってもよい。

本実施形態では、三相交流電源の負荷試験用として、定格容量５ｋＷの抵抗器群が２つ（第１抵抗器群Ｇ１、第２抵抗器群Ｇ２）と、１０ｋＷの抵抗器群が２つ（第３抵抗器群Ｇ３、第４抵抗器群Ｇ４）の計４つの抵抗器群が設けられた例を示す。

それぞれの抵抗器群には、試験対象電源のＲ相端子と接続するＵ相用に直列に接続された２つの抵抗器（第１抵抗器Ｒ_１、第２抵抗器Ｒ_２）、試験対象電源のＳ相端子と接続するＶ相用に直列に接続された２つの抵抗器（第３抵抗器Ｒ_３、第４抵抗器Ｒ_４）、試験対象電源のＴ相端子と接続するＷ相用に直列に接続された２つの抵抗器（第５抵抗器Ｒ_５、第６抵抗器Ｒ_６）と、第１抵抗器Ｒ_１と第２抵抗器Ｒ_２の間や、第３抵抗器Ｒ_３と第４抵抗器Ｒ_４の間や、第５抵抗器Ｒ_５と第６抵抗器Ｒ_６の間にスイッチング装置（リレー）ＳＷが設けられる。

スイッチング装置ＳＷは、後述する第１スイッチＳ１〜第４スイッチＳ４のオンオフ操作に対応してオンオフ制御され、オン状態の時に対応する抵抗器に電流が流れる状態にする。
スイッチング装置ＳＷは、図３のように、Ｕ相用のリレーとＶ相用のリレーとＷ相用のリレーが連動してオンオフ動作する三連スイッチでもよいし、それぞれが単独でオンオフ動作する単連スイッチであってもよい。

それぞれの抵抗器群における第２抵抗器Ｒ_２の一方の端子は、試験対象電源のＲ相端子と接続するＵ相端子Ｕ_１から延びるＵ相用線ＵＢと接続され、第４抵抗器Ｒ_４の一方の端子は、試験対象電源のＳ相端子と接続するＶ相端子Ｖ_１から延びるＶ相用線ＶＢと接続され、第６抵抗器Ｒ_６の一方の端子は、試験対象電源のＴ相端子と接続するＷ相端子Ｗ_１から延びるＷ相用線ＷＢと接続される。

それぞれの抵抗器群における第１抵抗器Ｒ_１の一方の端子と、第３抵抗器Ｒ_３の一方の端子と、第５抵抗器Ｒ_５の一方の端子が短絡される。

ただし、抵抗器群の数やそれぞれの定格電圧や定格容量、抵抗器やスイッチング装置ＳＷの配線は上述の構成に限るものではない。

電流を検知する場合には、電流／電圧検知部２０ａの設置例として、それぞれの抵抗器群におけるスイッチング装置ＳＷの第１抵抗器Ｒ_１と接続する部分にＵ相用の電流計が設けられ、第３抵抗器Ｒ_３と接続する部分にＶ相用の電流計が設けられ、第５抵抗器Ｒ_５と接続する部分にＷ相用の電流計が設けられる形態が考えられる。

電圧を検知する場合には、電流／電圧検知部２０ａの設置例として、それぞれの抵抗器群における第１抵抗器Ｒ_１の一方の端子と第２抵抗器Ｒ_２の一方の端子とに両端が接続される電圧計が設けられ、第３抵抗器Ｒ_３の一方の端子と第４抵抗器Ｒ_４の一方の端子とに両端が接続される電圧計が設けられ、第５抵抗器Ｒ_５の一方の端子と第６抵抗器Ｒ_６の一方の端子とに両端が接続される電圧計が設けられる形態が考えられる。

ただし、抵抗器群の数やそれぞれの定格電圧や定格容量、抵抗器の配線や、電流計や電圧計の配置は上述の構成に限るものではない。

また、電流／電圧検知部２０ａは、電流若しくは電圧の少なくとも一方を検知する形態でもよいが、異常を正確に検知するには、電流と電圧の両方を検知する形態が望ましい。

温度検知部２０ｂは、抵抗部２０の上部（下流）の排気温度を検知し、排気温度に関する情報を制御部８０に送信する。

筐体３０は、冷却ファン１０、抵抗部２０、メインスイッチ５０、操作部６０、制御部８０など負荷試験装置を保持するケースである。筐体３０における、冷却ファン１０の下方の側面（上流）には、吸気口３１が設けられ、抵抗部２０の上方（下流）には、排気口３３が設けられる。

吸気口３１には、使用時に開き不使用時に閉じる吸気蓋３２が設けられ、排気口３３には、使用時に開き不使用時に閉じる排気蓋３４が設けられる。

吸気蓋３２は、操作部６０のオンオフ動作に連動して動作する第１アクチュエータ３２ａを介して、開閉する。吸気蓋３２には、近接センサやリミットスイッチなどで構成され、吸気蓋３２の開閉状態、すなわち、吸気口３１が開口しているかどうかを検知する吸気開口検知部３２ｂが設けられる。なお、第１アクチュエータ３２ａを使った自動的な開閉に限らず、手動で吸気蓋３２を開閉させる形態であってもよい。

吸気開口検知部３２ｂは、吸気蓋３２が開いているか否かを検知し、吸気蓋３２が開いているか否かに関する情報を制御部８０に送信する。ただし、更に細かく、吸気蓋３２の開閉度合いを検知する形態であってもよい。

排気蓋３４は、操作部６０のオンオフ動作に連動して動作する第２アクチュエータ３４ａを介して、開閉する。排気蓋３４には、近接センサやリミットスイッチなどで構成され、排気蓋３４の開閉状態、すなわち、排気口３３が開口しているかどうかを検知する排気開口検知部３４ｂが設けられる。なお、第２アクチュエータ３４ａを使った自動的な開閉に限らず、手動で排気蓋３４を開閉させる形態であってもよい。

排気開口検知部３４ｂは、排気蓋３４が開いているか否かを検知し、排気蓋３４が開いているか否かに関する情報を制御部８０に送信する。ただし、更に細かく、排気蓋３４の開閉度合いを検知する形態であってもよい。

本実施形態では、吸気蓋３２や排気蓋３４は、いずれも蝶番を介した開き戸で構成される形態を説明するが、引き戸など他の扉構造で構成される形態であってもよい。

メインスイッチ５０は、真空遮断器（ＶＣＢ：Vacuum Circuit Breaker）などで構成され、抵抗部２０と試験対象電源との間に接続され（Ｕ相用線ＵＢ上、Ｖ相用線ＶＢ上、Ｗ相用線ＷＢ上に設けられ）、オン状態の時に、試験対象電源からの電力が抵抗部２０に供給され、オフ状態の時に、試験対象電源から抵抗部２０への電力供給を停止する。

負荷試験装置１が正常に動作している間は、メインスイッチ５０はオン状態にされるが、各検知部からの情報に基づいて，制御部８０が負荷試験装置１を構成する部材のいずれかが正常に動作していないと判断した場合（異常を検知した場合）には、メインスイッチ５０はオフ状態にされる、すなわち、試験対象電源から抵抗部２０への電力供給を停止するオフ制御が行われる。

操作部６０には、負荷試験装置１の電源をオン状態にしたり、オフ状態にしたりするオンオフ操作スイッチ６０ａや、負荷量を調整する（試験対象電源からの電力供給を行う抵抗器群を選択する）選択スイッチ６０ｂ（第１スイッチＳ１〜第４スイッチＳ４）が設けられる。

オンオフ操作スイッチ６０ａを操作して、負荷試験装置１のメイン電源がオン状態にされると、負荷試験装置の駆動用電源（補機電源）から供給された電力に基づいて、第１アクチュエータ３２ａが動作して、吸気蓋３２が開口し、第２アクチュエータ３４ａが動作して、排気蓋３４が開口する。冷却ファン１０のファンは回転し、吸気蓋３２の開口部から取り入れた空気を、上方の抵抗部２０に送り込む。また、負荷試験装置の駆動用電源（補機電源）から供給された電力に基づいて、制御部８０、回転状態検知部１０ａ、電流／電圧検知部２０ａ、温度検知部２０ｂ、吸気開口検知部３２ｂ、排気開口検知部３４ｂが作動する。

オンオフ操作スイッチ６０ａとは別に、冷却ファン１０用のオンオフスイッチを設け、オンオフ操作スイッチ６０ａを操作して、負荷試験装置１のメイン電源がオン状態にされた状態で、当該冷却ファン１０用のオンオフスイッチを操作して、冷却ファン１０のファンの回転を開始させる形態であってもよい。

負荷試験装置１のメイン電源がオン状態にされた後、選択スイッチ６０ｂ（第１スイッチＳ１〜第４スイッチＳ４）を操作して、抵抗部２０への通電が可能な状態にされると、メインスイッチ５０がオン状態にされ、通電を選択した選択スイッチ６０ｂ（第１スイッチＳ１など）に対応する抵抗器群のスイッチング装置ＳＷがオン状態にされ、メインスイッチ５０を介して接続された試験対象電源から、抵抗部２０における通電可能な抵抗器群に、電力が供給される。

例えば、第１スイッチＳ１と第２スイッチＳ２がオン状態で、第３スイッチＳ３と第４スイッチＳ４がオフ状態になるように操作された場合は、第１スイッチＳ１や第２スイッチＳ２に対応した定格容量５ｋＷの第１抵抗器群Ｇ１と第２抵抗器群Ｇ２のスイッチング装置ＳＷがオン状態にされて、第１抵抗器群Ｇ１と第２抵抗器群Ｇ２に、試験対象電源からの電力が供給され、第３スイッチＳ３や第４スイッチＳ４に対応した定格容量１０ｋＷの第３抵抗器群Ｇ３と第４抵抗器群Ｇ４のスイッチング装置ＳＷがオフ状態にされて、第３抵抗器群Ｇ３と第４抵抗器群Ｇ４には、試験対象電源からの電力は供給されない。

操作部６０には、吸気蓋警告部６１ａ、排気蓋警告部６１ｂ、冷却ファン警告部６１ｃ、電流／電圧警告部６１ｄ、温度警告部６１ｅが設けられ、吸気蓋警告部６１ａ、排気蓋警告部６１ｂ、冷却ファン警告部６１ｃ、電流／電圧警告部６１ｄ、温度警告部６１ｅに対応する部材の状態の不具合に応じて、吸気蓋警告部６１ａ、排気蓋警告部６１ｂ、冷却ファン警告部６１ｃ、電流／電圧警告部６１ｄ、温度警告部６１ｅが警告用の出力を行う。

吸気蓋警告部６１ａは、操作部６０に設けられた「吸気蓋」欄の近傍に設けられ、吸気蓋３２が十分に開いていない場合に、警告用に点灯し、オフ制御が、吸気開口検知部３２ｂからの情報に基づくものであることを光で示す。

排気蓋警告部６１ｂは、操作部６０に設けられた「排気蓋」欄の近傍に設けられ、排気蓋３４が十分に開いていない場合に、警告用に点灯し、オフ制御が、排気開口検知部３４ｂからの情報に基づくものであることを光で示す。

冷却ファン警告部６１ｃは、操作部６０に設けられた「冷却ファン」欄の近傍に設けられ、冷却ファン１０が正常に動作していない場合に、警告用に点灯し、オフ制御が、回転状態検知部１０ａからの情報に基づくものであることを光で示す。

電流／電圧警告部６１ｄに含まれる第１警告部６１ｄ１〜第４警告部６１ｄ４は、第１スイッチＳ１〜第４スイッチＳ４の近傍それぞれに設けられ、第１スイッチＳ１〜第４スイッチＳ４に対応する第１抵抗器群Ｇ１〜第４抵抗器群Ｇ４に流れる電流値若しくは、抵抗器群に印加された電圧値が正常ではない場合に、警告用に点灯し、オフ制御が、電流／電圧検知部２０ａからの情報に基づくものであることを光で示す。

例えば、第１スイッチＳ１に対応する第１抵抗器群Ｇ１に流れる電流値が正常でない場合には、電流／電圧警告部６１ｄのうち、第１スイッチＳ１の近傍に設けられた第１警告部６１ｄ１が、警告用に点灯し、オフ制御が第１抵抗器群Ｇ１に設けられた電流／電圧検知部２０ａからの情報に基づくものであることを光で示す。

温度警告部６１ｅは、操作部６０に設けられた「排気温度」欄の近傍に設けられ、排気温度が高く、抵抗器が正常に冷却されていない場合に、警告用に点灯し、オフ制御が、温度検知部２０ｂからの情報に基づくものであることを光で示す。

吸気蓋警告部６１ａ、排気蓋警告部６１ｂ、冷却ファン警告部６１ｃ、電流／電圧警告部６１ｄ、温度警告部６１ｅのいずれも、警告用の点灯（例えば、赤色で点灯）の他に、正常動作中に別の色で点灯（例えば、緑色で点灯）する形態であってもよい。

制御部８０は、スイッチング装置ＳＷや冷却ファン１０やメインスイッチ５０など、負荷試験装置１の各部を制御する装置で、特に、回転状態検知部１０ａによる冷却ファン１０の動作状況、電流／電圧検知部２０ａによる抵抗部２０の動作状況（抵抗器群に流れる電流や印加された電圧の状況）、吸気開口検知部３２ｂや排気開口検知部３４ｂによる筐体３０における開口部（吸気口３１や排気口３３）の開口状態、温度検知部２０ｂによる抵抗部２０の下流の排気温度を検知した上で、メインスイッチ５０のオフ制御（試験対象電源から抵抗部２０への電力供給のオフ制御）を行う。すなわち、制御部８０は、吸気開口検知部３２ｂからの情報、排気開口検知部３４ｂからの情報、回転状態検知部１０ａからの情報（冷却ファン１０の回転状態に関する情報）、電流／電圧検知部２０ａからの情報（抵抗器などに流れる電流若しくは抵抗器などに印加された電圧に関する情報）、および温度検知部２０ｂからの情報（抵抗器の下流における排気温度に関する情報）に基づいて、オフ制御を行う。

図４のフローチャートを用いて、制御部８０によるオフ制御の手順を説明する。ステップＳ１１〜ステップＳ２０の制御は、負荷試験装置１のメイン電源がオン状態にされた後、オフ制御が行われるまで、一定時間（例えば、１分ごと）に行われる。なお、負荷試験装置１のメイン電源がオン状態にされた直後からではなく、第１アクチュエータ３２ａや第２アクチュエータ３４ａによって吸気蓋３２や排気蓋３４が開くのに必要な時間が経過した後で、ステップＳ１１などの手順が開始されるのが望ましい。

制御部８０は、吸気開口検知部３２ｂからの吸気蓋３２の開閉状態に関する情報に基づいて、吸気蓋３２が十分に開いているか否かを判断し（ステップＳ１１参照）、開いていないと判断した場合には、メインスイッチ５０をオフ状態にして、試験対象電源から負荷試験装置１の抵抗部２０への電力供給を停止させる。また、「吸気口３１が正常に開いていない」旨の警告を行う（ステップＳ１２参照）。

警告の例としては、操作部６０における「吸気蓋」欄近傍に設けた吸気蓋警告部６１ａを点灯させる形態が考えられる（図５参照）。
また、操作部６０などに、文字表示が可能な表示装置７０を設けて、「吸気口が十分に開いていないので、吸気蓋を開けてください。」というメッセージを表示させる形態であってもよい（図６参照）。

制御部８０は、排気開口検知部３４ｂからの排気蓋３４の開閉状態に関する情報に基づいて、排気蓋３４が十分に開いているか否かを判断し（ステップＳ１３参照）、開いていないと判断した場合には、メインスイッチ５０をオフ状態にして、試験対象電源から負荷試験装置１の抵抗部２０への電力供給を停止させる。また、「排気口３３が正常に開いていない」旨の警告を行う（ステップＳ１４参照）。

警告の例としては、操作部６０における「排気蓋」欄近傍に設けた排気蓋警告部６１ｂを点灯させる形態が考えられる。
また、操作部６０などに、文字表示が可能な表示装置７０を設けて、「排気口が十分に開いていないので、排気蓋を開けてください。」というメッセージを表示させる形態であってもよい。

制御部８０は、回転状態検知部１０ａからの冷却ファン１０の回転数に関する情報に基づいて、冷却ファン１０が十分に動作しているか否か（例えば、冷却ファン１０の回転数が閾値以上に回転しているか否か）を判断し（ステップＳ１５参照）、動作していないと判断した場合には、メインスイッチ５０をオフ状態にして、試験対象電源から負荷試験装置１の抵抗部２０への電力供給を停止させる。また、「冷却ファン１０が正常に動作していない」旨の警告を行う（ステップＳ１６参照）。

警告の例としては、操作部６０における「冷却ファン」欄近傍に設けた冷却ファン警告部６１ｃを点灯させる形態が考えられる。
また、操作部６０などに、文字表示が可能な表示装置７０を設けて、「冷却ファンが十分に動作していないので、冷却ファンを確認してください。」というメッセージを表示させる形態であってもよい。

制御部８０は、試験対象電源から電力供給されている抵抗器群のそれぞれについて、電流／電圧検知部２０ａからの抵抗器群を流れる電流若しくは抵抗器群に印加された電圧に関する情報に基づいて、抵抗器群を流れる電流若しくは抵抗器群に印加された電圧が正常動作時の範囲内であるか否かを判断し（ステップＳ１７参照）、正常動作時の範囲外であると判断した場合には、メインスイッチ５０をオフ状態にして、試験対象電源から負荷試験装置１の抵抗部２０への電力供給を停止させる。また、「抵抗器群に流れる電流値若しくは抵抗器群に印加された電圧値が正常でない」旨の警告を行う（ステップＳ１８参照）。

ステップＳ１７の判断は、選択スイッチ６０ｂ（第１スイッチＳ１〜第４スイッチＳ４）の操作で、電力供給対象と選択された抵抗器群についてだけ、電流検知や電圧検知を行う形態であってもよいが、スイッチング装置ＳＷ等の不具合により、本来は電力供給されるべきでない抵抗器群に対して試験対象電源からの電力供給が行われる可能性もある。このため、選択スイッチ６０ｂ（第１スイッチＳ１〜第４スイッチＳ４）の操作で、電力供給対象外と選択された抵抗器群についても、電流検知や電圧検知を行う（電流が流れていないか、電圧が印加されていないかを確認する）形態であってもよい。

この場合には、電力供給対象と選択された抵抗器群については、当該抵抗器群を流れる電流値若しくは当該抵抗器群に印加された電圧値が正常動作時の範囲内であるか否かが判断され、電力供給対象外とされた抵抗器群については、当該抵抗器群に電流が流れているか否か若しくは当該抵抗器群に電圧が印加されているか否かが判断される。

警告の例としては、操作部６０における第１スイッチＳ１〜第４スイッチＳ４の近傍に設けられた電流／電圧警告部６１ｄ（第１警告部６１ｄ１〜第４警告部６１ｄ４）のうち、不具合が生じた抵抗器群に対応するものを点灯させる形態が考えられる。
また、操作部６０などに、文字表示が可能な表示装置７０を設けて、たとえば、「第１スイッチに対応する第１抵抗器群に流れる電流値若しくは、抵抗器群に印加された電圧値が正常ではないので、第１抵抗器群を確認してください。」というメッセージを表示させる形態であってもよい。

制御部８０は、温度検知部２０ｂからの排気温度に関する情報に基づいて、排気温度が温度閾値を超えているか否かを判断し（ステップＳ１９参照）、超えていると判断した場合には、メインスイッチ５０をオフ状態にして、試験対象電源から負荷試験装置１の抵抗部２０への電力供給を停止させる。また、「抵抗器が正常に冷却されていない」旨の警告を行う（ステップＳ２０参照）。

警告の例としては、操作部６０における「排気温度」欄近傍に設けた温度警告部６１ｅを点灯させる形態が考えられる。
また、操作部６０などに、文字表示が可能な表示装置７０を設けて、「抵抗器が正常に冷却されていないので、各部を確認してください。」というメッセージを表示させる形態であってもよい。

負荷試験装置１が正常に動作している場合は、吸気蓋３２が開いた開口部（吸気口３１）から冷却ファン１０の吸気が行われ、冷却ファン１０からの送風が抵抗部２０を通り、排気蓋３４が開いた開口部（排気口３３）から排出される。

試験対象電源からの電力が供給されて、通電された抵抗器群の抵抗器は発熱する。

吸気及び排気が正常に行われ、冷却ファン１０が正常に動作しており、抵抗器に流れる電流若しくは印加された電圧が正常の範囲内であれば、抵抗器は冷却ファン１０からの送風によって冷却され、熱風は排気口３３から排出され、負荷試験を安全に行うことが出来る。

吸気蓋３２が正常に開いていない場合は、吸気が十分に行われないため、冷却ファン１０が十分に送風を抵抗器に送り込みにくい状態になる。

排気蓋３４が正常に開いていない場合は、排気が十分に行われないため、冷却ファン１０からの送風が抵抗器に流れにくい状態になる。

冷却ファン１０が正常に動作していない（正常に回転していない）場合は、抵抗部２０に所定量の送風を送り込むことが出来ないため、抵抗器が冷却されにくい状態になる。

抵抗器が破損したりほこりが付着したりした場合は、短絡などにより、抵抗器に流れる電流が多くなり（若しくは抵抗器に印加される電圧が高くなり）、冷却ファン１０が正常に動作しても、抵抗器が冷却されにくい状態になる。

また、それぞれの機器が正常に動作していても、冷却ファン１０は正常動作の範囲内ではあるが回転数が低く（正常動作範囲の下限値に近い）、抵抗器に流れる電流も正常動作の範囲内ではあるが電流値が高い（正常動作範囲の上限値に近い）など、冷却能力が低く、冷却対象物の温度が高い場合には、抵抗器が冷却されにくい状態になる場合が考えられる。また、抵抗部２０などに異物が混入して、冷却ファン１０が正常に動作し、抵抗器群に正常範囲の電流が流れていた場合でも、抵抗器が冷却されにくい場合も起こりえる。

本実施形態では、制御部８０が、回転状態検知部１０ａによる冷却ファン１０の動作状況、電流／電圧検知部２０ａによる通電された抵抗器群の電流若しくは電圧の状況、吸気開口検知部３２ｂや排気開口検知部３４ｂによる筐体３０における開口部（吸気口３１や排気口３３）の開口状態、温度検知部２０ｂによる抵抗部２０の下流（排気口３３近傍）における排気温度を検知した上で、メインスイッチ５０のオフ制御を行うため、負荷試験装置１に不具合が生じた場合に、試験対象電源から負荷試験装置１（抵抗部２０）への電力供給を停止させる。このため、負荷試験装置１内部の異常検知を適切に行い、負荷試験装置１（特に、抵抗部２０）のさらなる故障を防ぐことが可能になる。

複数のセンサを用いて異常を検知するため、いずれかのセンサに異常があった場合でも、他のセンサで、異常を検知することが可能になる。例えば、回転状態検知部１０ａに不具合があって、冷却ファン１０の回転状態に異常があることを検知出来ない状態であっても、温度検知部２０ｂで排気温度が正常値よりも高いことを検知出来るため、全体として異常を発見することが出来る。

したがって、制御部８０は、抵抗器、若しくは抵抗器群、若しくは抵抗部２０に流れる電流若しくは印加された電圧に関する情報と、抵抗部２０の下流における排気温度に関する情報と、冷却ファン１０の回転状態に関する情報の少なくとも一つと、排気開口検知部３４ｂからの情報に基づいて、試験対象電源から抵抗部２０への電力供給を停止するオフ制御を行う形態であってもよい。

また、吸気蓋警告部６１ａなどを使った警告を行い、不具合の箇所を示すことで、蓋の開口の問題なのか、冷却ファン１０の動作不良なのか、抵抗部２０の不具合なのか（且つどの抵抗器群の不具合なのか）、それ以外の不具合（若しくは全体的な不具合）なのか等を視認することが可能になり、不具合の改善を容易に出来るメリットもある。

なお、本実施形態における負荷試験装置１は、図７に示すような低圧の電源に対応した低圧用負荷試験装置に応用することも可能であるし、図８に示すような高圧の電源に対応した高圧用負荷試験装置に応用することも可能である。

ただし、吸気蓋３２や排気蓋３４が省略され、吸気口３１や排気口３３が常時開口した負荷試験装置も存在し、この場合には、吸気開口検知部３２ｂや排気開口検知部３４ｂが省略される（図７参照）。

また、警告は、使用者に視認させるために光を使った出力による形態であってもよいし、音声出力による形態であってもよいし、両方を使った警告形態であってもよい。

また、冷却ファン１０や制御部８０などに電力を供給して駆動させる補機電源（負荷試験装置の駆動用電源）、及び当該補機電源と負荷試験装置１とを接続するケーブルの不具合を確認し、不具合と判断した場合にオフ制御を行ってもよい。

この場合には、補機電源から負荷試験装置１の各部（冷却ファン１０、回転状態検知部１０ａ、電流／電圧検知部２０ａ、温度検知部２０ｂ、第１アクチュエータ３２ａ、吸気開口検知部３２ｂ、第２アクチュエータ３４ａ、排気開口検知部３４ｂ、制御部８０）に電力供給するための電源線上（特に、冷却ファン１０への電源線上）に保護継電器９０が設けられる。

保護継電器９０は、当該電源線を介して負荷試験装置１（冷却ファン１０など）に印加された電圧若しくは、当該電源線に流れる電流を検知する。

検知した電圧値若しくは電流値が所定の範囲外である場合には、保護継電器９０は、制御部８０を介して（若しくは、制御部８０を介さず直接的に）、メインスイッチ５０はオフ状態にする、すなわち、試験対象電源から抵抗部２０への電力供給を停止するオフ制御を行う。

このときに、表示装置７０や、警告部を使って、光や音で、駆動用電源からの電力供給に異常があることを知らせるのが望ましい。
警告は、駆動用電源からの電力供給異常を示すために、表示装置７０に文字表示させる形態や、吸気蓋警告部６１ａなどとは別の警告部を設ける形態であってもよいし、吸気蓋警告部６１ａ、排気蓋警告部６１ｂ、冷却ファン警告部６１ｃ、電流／電圧警告部６１ｄ、温度警告部６１ｅの総てを点灯させて、異常を知らせる形態であってもよい。

補機電源の不具合があれば、負荷試験装置１の各部に十分な電力供給を行うことが出来ない可能性があるし、電力供給過多になる可能性もある。

また、補記電源と負荷試験装置１の間のケーブルが所定の規格のものを使用しない場合や、当該ケーブルに不具合がある場合にも、負荷試験装置１の各部に十分な電力供給を行うことが出来ない可能性があるし、電力供給過多になる可能性もある。

このような場合には、冷却ファン１０が十分に回転しない、回転状態検知部１０ａなどのセンサが正しく動作しない、制御部８０が正しく動作しないなど、負荷試験装置１の各部が正しく動作しない可能性があり、負荷試験を正常に行うことが出来ない。

本実施形態では、負荷試験装置１の各部を駆動する元となる補機電源からの電力供給状態に基づいて、電力供給源（補機電源やケーブル）の異常検知を行い、補機電源から正常に電力供給がされている場合に、試験対象電源からの電力供給を可能にするため、負荷試験装置１の異常検知や負荷試験を正しく行うことが可能になる。

１負荷試験装置
１０冷却ファン
１０ａ回転状態検知部
２０抵抗部
２０ａ電流／電圧検知部
２０ｂ温度検知部
３０筐体
３１吸気口
３２吸気蓋
３２ａ第１アクチュエータ
３２ｂ吸気開口検知部
３３排気口
３４排気蓋
３４ａ第２アクチュエータ
３４ｂ排気開口検知部
５０メインスイッチ
６０操作部
６０ａオンオフ操作スイッチ
６０ｂ選択スイッチ
６１ａ吸気蓋警告部
６１ｂ排気蓋警告部
６１ｃ冷却ファン警告部
６１ｄ電流／電圧警告部
６１ｄ１〜６１ｄ４第１警告部〜第４警告部
６１ｅ温度警告部
７０表示装置
８０制御部
９０保護継電器
Ｇ１〜Ｇ４第１抵抗器群〜第４抵抗器群
Ｒ_１〜Ｒ_６第１抵抗器〜第６抵抗器
Ｓ１〜Ｓ４第１スイッチ〜第４スイッチ
ＳＷスイッチング装置
Ｕ_１Ｕ相端子
ＵＢＵ相用線
Ｖ_１Ｖ相端子
ＶＢＶ相用線
Ｗ_１Ｗ相端子
ＷＢＷ相用線

Claims

複数の抵抗器を有する抵抗器群を１以上含み、負荷試験用に試験対象電源と接続される抵抗部と、
前記抵抗部の抵抗器を冷却する冷却ファンと、
制御部とを備え、
前記抵抗部の下流の排気口には、使用時に開く排気蓋が設けられ、
前記排気口若しくは前記排気蓋には、前記排気蓋の開閉状態を検知する排気開口検知部が設けられ、
前記制御部は、前記抵抗器、若しくは前記抵抗器群、若しくは前記抵抗部に流れる電流若しくは印加された電圧に関する情報と、前記抵抗部の下流における排気温度に関する情報と、前記冷却ファンの回転状態に関する情報の少なくとも一つと、前記排気開口検知部からの情報に基づいて、前記試験対象電源から前記抵抗部への電力供給を停止するオフ制御を行うことを特徴とする負荷試験装置。
前記冷却ファンを駆動する電力を供給する駆動用電源から電源線に流れる電流若しくは、前記電源線を介して前記駆動用電源から前記負荷試験装置に印加された電圧に関する情報に基づいて、前記オフ制御を行う保護継電器を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の負荷試験装置。
前記冷却ファンの吸気口には、使用時に開く吸気蓋が設けられ、
前記吸気口若しくは前記吸気蓋には、前記吸気蓋の開閉状態を検知する吸気開口検知部が設けられ、
前記制御部は、前記抵抗器、若しくは前記抵抗器群、若しくは前記抵抗部に流れる電流若しくは印加された電圧に関する情報と、前記抵抗部の下流における排気温度に関する情報と、前記冷却ファンの回転状態に関する情報の少なくとも一つと、前記排気開口検知部からの情報と、前記吸気開口検知部からの情報に基づいて、前記オフ制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の負荷試験装置。
前記排気蓋は、アクチュエータの駆動により開動作が行われ、
前記負荷試験装置のメイン電源がオン状態にされてから、前記アクチュエータによって前記排気蓋が開くのに必要な時間が経過した後で、前記オフ制御が開始されることを特徴とする請求項１に記載の負荷試験装置。