JP6233068B2 - 高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置および劣化診断方法 - Google Patents

Description

この発明は、高圧カットアウトのヒューズの劣化を診断する高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置および劣化診断方法に関する。

電線路においては、変圧器の内部短絡時や過負荷時の保護のために、高圧カットアウト用ヒューズが変圧器の電源側に設けられている（例えば、特許文献１、２参照。）。この高圧カットアウト用ヒューズは、経年劣化によって腐食し、内部が異常発熱する場合がある。そして、異常発熱が継続すると、高圧カットアウト用ヒューズが収納されているヒューズ筒が焼損し、高圧カットアウトの偏熱破壊に至る場合がある。

一方、定期的に行う保守点検時においては、高圧カットアウトの外観を目視で確認し、異常の有無を点検している。そして、外観上の異常が確認された場合には、停電して高圧カットアウトの内部を点検、確認している。

特開２０１１−０４８９２７号公報 特開２００７−２００８０５号公報

ところで、高圧カットアウト用ヒューズの経年劣化に伴う異常発熱を発見するには、停電してヒューズを取り出し、発熱の有無を確認する必要がある。従って、従来行っている保守点検時の外観点検のみでは、異常発熱を発見することができない。また、変圧器の取り替え等の停電工事の際には、ヒューズを取り出して発熱の有無を確認することが可能であるが、停電工事を行わない高圧カットアウトに対しては、発熱の有無を確認することができない。

そこでこの発明は、停電を行うことなくヒューズの異常を発見することが可能な、高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置および劣化診断方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、高圧カットアウトのヒューズの劣化を診断する高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置であって、前記ヒューズ周辺の臭いの強度を測定する臭い測定手段と、前記臭い測定手段で測定された臭いの強度が、予め設定された基準強度以上の場合に、前記ヒューズに異常があると判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、臭い測定手段によってヒューズ周辺の臭いの強度が測定されると、判定手段によって、測定された臭いの強度が基準強度以上の場合に、ヒューズに異常（異常発熱等）があると判定される。

請求項２の発明は、請求項１に記載の高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置において、前記ヒューズに接近可能で、前記ヒューズ周辺の臭いを前記臭い測定手段に導くガイド手段を備える、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置において、前記ヒューズ周辺の臭いを気流によって前記臭い測定手段側に導く気流発生手段を備える、ことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１から３に記載の高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置において、棒状の測定竿の先端部に前記臭い測定手段が設けられている、ことを特徴とする。

請求項５の発明は、高圧カットアウトのヒューズの劣化を診断する高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断方法であって、前記ヒューズ周辺の臭いの強度を測定し、測定した臭いの強度が、予め設定された基準強度以上の場合に、前記ヒューズに異常があると判定する、ことを特徴とする。

請求項１、５の発明によれば、ヒューズ周辺の臭いの強度が基準強度以上の場合に、ヒューズに異常があると判定する。すなわち、ヒューズが異常発熱等するとヒューズから強い臭いが発せられる、という事象に着目して、臭いに基づいてヒューズの異常の有無を判定するため、停電を行うことなくヒューズの異常を発見することが可能となる。しかも、ヒューズ周辺の臭いの強度が基準強度以上か否かだけで判定、診断を行うため、熟練を要せず誰でも適正かつ安定した診断結果を得ることができ、高圧カットアウトの診断・点検業務の効率化、高精度化が図れる。

請求項２の発明によれば、ヒューズ周辺の臭いがガイド手段によって臭い測定手段に導かれるため、臭い測定手段で適正に臭いの強度を測定することができ、この結果、ヒューズの異常をより適正に発見することが可能となる。

請求項３の発明によれば、ヒューズ周辺の臭いが気流発生手段による気流によって臭い測定手段に導かれるため、臭い測定手段で適正に臭いの強度を測定することができ、この結果、ヒューズの異常をより適正に発見することが可能となる。

請求項４の発明によれば、棒状の測定竿の先端部に臭い測定手段が設けられているため、高い位置に配設された高圧カットアウトなどに対しても、容易かつ安全にヒューズの異常を発見することが可能となる。すなわち、測定竿の基端部を持って臭い測定手段を診断対象の高圧カットアウトのヒューズに近づけ、臭い測定手段で臭いの強度を測定するだけで、地上などの安定した場所から容易かつ安全にヒューズの異常の有無を確認・点検することが可能となる。

この発明の実施の形態１に係る高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置を示す斜視図である。 図１の劣化診断装置の概略構成ブロック図である。 図１の劣化診断装置による診断状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態における、正常なヒューズの周辺の臭いの強度と、劣化して異常発熱したヒューズの周辺の臭いの強度との経時変化を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置を示す斜視図である。 図５の劣化診断装置による診断状態を示す斜視図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１は、この実施の形態に係る高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置（以下、「劣化診断装置」という）１を示す斜視図であり、図２は、劣化診断装置１の概略構成ブロック図である。この劣化診断装置１は、図３に示すような筒型高圧カットアウト１００のヒューズ１０１の劣化を診断する装置であり、主として、ニオイセンサ（臭い測定手段）２と、第１のメモリ（第１の記憶手段）３１と、第２のメモリ（第２の記憶手段）３２と、先端吸引体（ガイド手段）４と、吸気ファン（気流発生手段）５と、判定部（判定手段）６と、警報部（警報手段）７と、これらを制御などする中央処理部（ＣＰＵ）１０と、を備えている。

ここで、筒型高圧カットアウト１００は、図３に示すように、上下が塞がれた円筒状のケース１０２内にヒューズ筒１０３が収容され、このヒューズ筒１０３内にヒューズ１０１が収納されている。また、ケース１０２の下板にはキャップ１０４が設けられ、キャップ１０４を外すと下板の挿入窓１０２ａからヒューズ１０１が望めるようになっている。ここで、図３中符号１０５は、高圧電線である。

ニオイセンサ２は、ヒューズ１０１周辺の臭いの強度を測定するセンサである。すなわち、ニオイセンサ２の周辺の臭いの強さを測定し、その結果を強さのレベルまたは臭気指数（相当値）として出力するセンサであり、ニオイセンサ２を直接ヒューズ１０１に近づけたり、後述する先端吸引体４や吸気ファン５を設けることで、ヒューズ１０１周辺の臭いの強度を測定できるものである。

ここで、臭いの強度を測定する手法・メカニズムについては、どのようなものであってもよいが、例えば、におい分子が半導体に吸着することで、半導体の電気伝導度が高くなり抵抗値が下がる、という事象を利用した手法などがある。ここで、この実施の形態では、ニオイセンサ２によって、臭いの強度として臭いの強さのレベルを出力するものとする。また、ニオイセンサ２による測定時間は、後述する判定部６による判定が適正に行えるように設定されている。すなわち、ニオイセンサ２による測定値が基準強度以上か否かの判定が、適正に行える時間長（十分に長い時間）に設定されている。

このようなニオイセンサ２は、棒状の測定竿８１の先端部８１ａに配設されている。すなわち、図１に示すように、測定竿８１の先端部８１ａには、立方体状のケーシング（筐体）８２が配設され、このケーシング８２内にニオイセンサ２が収納されている。また、測定竿８１の長さは、高い位置にある筒型高圧カットアウト１００などに対して、後述するようにして地上などから測定、診断できるように設定されている。さらに、測定竿８１の基端部８１ｂには、ニオイセンサ２を起動したり停止させたり、吸気ファン５を操作する操作スイッチ（図示せず）が設けられている。

第１のメモリ３１は、判定部６で判定する際の基準強度を記憶するメモリである。すなわち、後述するように判定部６は、ニオイセンサ２で測定された臭いの強度が、所定値以上か否かを判定するものであり、この判定基準となる基準強度が第１のメモリ３１に記憶されている。ここで、この基準強度は、正常なヒューズ１０１の周辺の臭いの強度と、劣化して異常発熱したヒューズ１０１の周辺の臭いの強度とに基づいて設定、記憶されている。

具体的には、正常なヒューズ１０１の周辺の臭いの強さのレベルを、経時的に測定したところ、図４のレベルラインＬ１に示すように、時間の経過にかかわらず臭いの強さのレベルが２〜３程度であったとする。これに対して、劣化して異常発熱したヒューズ１０１の周辺の臭いの強さのレベルを、経時的に測定したところ、図４のレベルラインＬ２に示すように、時間の経過に伴って上昇し、１０分程度でレベルが１０に達することが確認されたとする。この場合、基準強度・基準値が１０に設定されて、第１のメモリ３１に記憶されている。つまり、正常なヒューズ１０１と異常なヒューズ１０１とを、臭いの強さのレベルによって識別する閾値として、１０が設定されて第１のメモリ３１に記憶されている。

第２のメモリ３２は、ニオイセンサ２で測定された臭いの強度などを記憶するメモリである。すなわち、ニオイセンサ２による測定とその後に続く判定部６による判定が行われると、測定された臭いの強さのレベルと判定結果とが、診断対象の筒型高圧カットアウト１００の識別情報や測定日時とともに、診断情報として第２のメモリ３２に記憶されるようになっている。そして、第２のメモリ３２に記憶された診断情報は、パーソナルコンピュータなどから読み出しできるようになっている。

先端吸引体４は、ヒューズ１０１に接近可能で、ヒューズ１０１周辺の臭いをニオイセンサ２に導くものであり、電気絶縁材で構成されている。すなわち、管状の管部４１と、筒状で有底の筒部４２とを備え、管部４１の一端部がケーシング８２の上板に接続され、管部４１の他端部に筒部４２の底部が接続されている。また、筒部４２の外形は、筒型高圧カットアウト１００の挿入窓１０２ａと同形状に形成され、図３に示すように、挿入窓１０２ａを覆うように筒部４２を被せることで、ヒューズ１０１に接近可能となる。この状態で、ヒューズ１０１周辺の臭いが、挿入窓１０２ａから筒部４２内および管部４１内を介してニオイセンサ２に導かれるようになっている。

吸気ファン５は、ヒューズ１０１周辺の臭いを気流によってニオイセンサ２に導くものである。すなわち、先端吸引体４の管部４１のケーシング８２側の端部に配設され、筒部４２側の空気を、管部４１内を通してケーシング８２内に吸気するファンである。そして、吸気ファン５による気流に乗ってヒューズ１０１周辺の臭いが、挿入窓１０２ａを通過して筒部４２内および管部４１内を介してニオイセンサ２側に流れるようになっている。

判定部６は、ニオイセンサ２で測定された臭いの強度が、予め設定された基準強度以上の場合に、ヒューズ１０１に異常があると判定するタスク・プログラムである。すなわち、ヒューズ１０１が異常発熱等するとヒューズ１０１から強い臭いが発せられる、という事象に着目して、ニオイセンサ２で測定した臭いの強度が基準強度以上か否かに基づいて、ヒューズ１０１の異常の有無を判定するものである。具体的には、上記のように、ニオイセンサ２によって所定時間測定した後に、臭いの強さのレベルが、第１のメモリ３１に記憶された基準強度である１０以上の場合に、ヒューズ１０１に異常があると判定する。

このようなメモリ３１、３２と判定部６と中央処理部１０は、ケーシング８２内に収納されている。

警報部７は、判定部６による判定結果などを通知するものであり、ブザー７１とディスプレイ７２から構成されている。すなわち、判定部６によって、ヒューズ１０１に異常があると判定された場合に、ブザー７１から警報音を発し、異常がないと判定された場合には、ブザー７１から測定完了音を発する。また、ニオイセンサ２による測定値と判定部６による判定結果（異常の有無）とをディスプレイ７２に表示するものである。このような警報部７は、図１に示すように、ケーシング８２の表面部に設けられている。

次に、このような構成の劣化診断装置１の作用および劣化診断装置１による高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断方法（以下、「劣化診断方法」という）について説明する。ここで、事前に記憶ステップとして、上記のように、判定部６で判定する際の基準強度が、第１のメモリ３１に記憶されているものとする。

診断を行うには、まず、ニオイセンサ２でヒューズ１０１周辺の臭いの強度を測定する（測定ステップ）。具体的には、筒型高圧カットアウト１００のキャップ１０４を外し、作業員が測定竿８１の基端部８１ｂを持って、図３に示すように、挿入窓１０２ａを覆うように筒部４２を被せる。この状態で、作業員が測定竿８１のスイッチを起動操作して、ニオイセンサ２や吸気ファン５を起動させてニオイセンサ２による測定を行う。このとき、吸気ファン５による気流に乗ってヒューズ１０１周辺の臭いが、挿入窓１０２ａを通過して筒部４２内および管部４１内を介してニオイセンサ２側に流れ、ニオイセンサ２によってヒューズ１０１周辺の臭いの強さのレベルが測定される。

次に、ニオイセンサ２による測定が完了すると判定部６が起動され、上記のようにして、測定した臭いの強度が予め設定された基準強度以上か否かが判定される（判定ステップ）。そして、基準強度以上の場合にはヒューズ１０１に異常があると判定され、ブザー７１から警報音が発せられ、異常がないと判定された場合には、ブザー７１から測定完了音が発せられる。これと同時に、ニオイセンサ２による測定値と判定部６による判定結果とが、ディスプレイ７２に表示される。また、ニオイセンサ２による測定値や判定部６による判定結果（ヒューズ１０１の異常の有無）などは、診断情報として第２のメモリ３２に記憶される。このような診断を診断対象の各筒型高圧カットアウト１００に対して行うものである。

以上のように、本劣化診断装置１および本劣化診断方法によれば、ヒューズ１０１周辺の臭いの強度が基準強度以上の場合に、ヒューズ１０１に異常があると判定する。すなわち、ヒューズ１０１が異常発熱等するとヒューズ１０１から強い臭いが発せられる、という事象に着目して、臭いに基づいてヒューズ１０１の異常の有無を判定するため、停電を行うことなくヒューズ１０１の異常を発見することが可能となる。しかも、ヒューズ１０１周辺の臭いの強度が基準強度以上か否かだけで判定、診断を行うため、熟練を要せず誰でも適正かつ安定した診断結果を得ることができ、筒型高圧カットアウト１００の診断・点検業務の効率化、高精度化が図れる。

また、ヒューズ１０１周辺の臭いが先端吸引体４によってニオイセンサ２に導かれるため、ニオイセンサ２で適正に臭いの強度を測定することができる。しかも、ヒューズ１０１周辺の臭いが吸気ファン５による気流に乗ってニオイセンサ２側に流れるため、ニオイセンサ２でより適正に臭いの強度を測定することができる。この結果、ヒューズ１０１の異常をより適正に発見することが可能となる。

一方、棒状の測定竿８１の先端部８１ａにニオイセンサ２が設けられているため、高い位置に配設された筒型高圧カットアウト１００などに対しても、電柱に登ったりすることなく、容易かつ安全にヒューズ１０１の異常を発見することが可能となる。すなわち、測定竿８１の基端部８１ｂを持ってニオイセンサ２を筒型高圧カットアウト１００のヒューズ１０１に近づけ、ニオイセンサ２で臭いの強度を測定するだけで、地上などの安定した場所から容易かつ安全にヒューズ１０１の異常の有無を確認・点検することが可能となる。

（実施の形態２）
図５は、この実施の形態に係る劣化診断装置１１を示す斜視図である。この実施の形態では、図６に示すような箱型高圧カットアウト２００を診断対象とし、先端吸引体９が実施の形態１と異なり、実施の形態１と同等の構成については、同一符号を付することでその説明を省略する。

ここで、箱型高圧カットアウト２００は、立方体状の箱型ケース２０２内にヒューズ筒２０３が収容され、このヒューズ筒２０３内にヒューズ２０１が収納されている。また、箱型ケース２０２の下端は開放されて開口２０２ａが設けられ、この開口２０２ａを開閉自在に塞ぐゴム蓋２０４が設けられている。そして、ゴム蓋２０４を開けると開口２０２ａからヒューズ２０１が望めるようになっている。ここで、図６中符号２０５は、高圧電線である。

先端吸引体９は、ヒューズ２０１に接近可能で、ヒューズ２０１周辺の臭いをニオイセンサ２に導くものであり、電気絶縁材で構成されている。すなわち、管状の管部９１と、薄い角筒状で有底の筒部９２とを備え、管部９１の一端部がケーシング８２の上板に接続され、管部９１の他端部に筒部９２の側部が接続されている。また、筒部９２の外形は、箱型高圧カットアウト２００の開口２０２ａと同形状に形成され、図６に示すように、開口２０２ａを覆うように筒部９２を被せることで、ヒューズ２０１に接近可能となる。この状態で、ヒューズ２０１周辺の臭いが、開口２０２ａから筒部９２内および管部９１内を介してニオイセンサ２に導かれるようになっている。

この実施の形態によれば、箱型ケース２０２の下端とゴム蓋２０４との間に、先端吸引体９の筒部９２を挿入して、開口２０２ａを塞ぐように筒部９２を位置させる。これにより、ヒューズ２０１周辺の臭いが先端吸引体９によってニオイセンサ２に導かれるため、ニオイセンサ２で適正に臭いの強度を測定することができる。この結果、実施の形態１と同様に、ヒューズ１０１の異常をより適正に発見することが可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、判定部６における基準強度を固定値としているが、第１のメモリ３１に複数の基準強度を記憶し、診断対象の高圧カットアウト１００、２００の種類や管理基準、点検基準などに応じて基準強度を選択できるようにしてもよい。また、先端吸引体４、９を着脱自在とし、筒型高圧カットアウト１００か箱型高圧カットアウト２００かに応じて先端吸引体４、９を取り替えるようにしてもよい。

１、１１ 高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置
２ ニオイセンサ（臭い測定手段）
３１ 第１のメモリ（第１の記憶手段）
３２ 第２のメモリ（第２の記憶手段）
４、９ 先端吸引体（ガイド手段）
５ 吸気ファン（気流発生手段）
６ 判定部（判定手段）
７ 警報部（警報手段）
７１ ブザー
７２ ディスプレイ
８１ 測定竿
８２ ケーシング
１００ 筒型高圧カットアウト
１０１ ヒューズ
２００ 箱型高圧カットアウト
２０１ ヒューズ

Claims (5)

1. 高圧カットアウトのヒューズの劣化を診断する高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置であって、
   前記ヒューズ周辺の臭いの強度を測定する臭い測定手段と、
   前記臭い測定手段で測定された臭いの強度が、予め設定された基準強度以上の場合に、前記ヒューズに異常があると判定する判定手段と、
   を備えることを特徴とする高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置。
2. 前記ヒューズに接近可能で、前記ヒューズ周辺の臭いを前記臭い測定手段に導くガイド手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置。
3. 前記ヒューズ周辺の臭いを気流によって前記臭い測定手段側に導く気流発生手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置。
4. 棒状の測定竿の先端部に前記臭い測定手段が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断装置。
5. 高圧カットアウトのヒューズの劣化を診断する高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断方法であって、
   前記ヒューズ周辺の臭いの強度を測定し、
   測定した臭いの強度が、予め設定された基準強度以上の場合に、前記ヒューズに異常があると判定する、
   ことを特徴とする高圧カットアウト用ヒューズ劣化診断方法。
   

Images