JP6412410B2 - 補助リレーの接触抵抗測定器 - Google Patents

Description

本発明は、補助リレーの接触抵抗測定器に係わり、特に補助リレーの予防保全や劣化診断などで劣化度合いが評価できる接触抵抗測定器に関するものである。

リレーの使用目的の一つに補助リレーがある。この補助リレーは保護・制御・調整リレーが目的を達成するに不十分な点を補うために使用され、例えば、接点容量の不足や接点数が不足しているときなどに使用される多接触リレーである。したがって、補助リレーを使用する機器は、発電、送電、配電、受電、蓄電などの各種制御盤や各種機器、上下水処理、及びプラント全般と各分野にわたって使用されおり、また、使用されている補助リレーを製造するメーカーは数社あり、補助リレーの種類も種々な使用目的に対応させるために１００種以上が存在している。

各種電気機器に使用される補助リレーの健全性や新規設置時の受け入れ検査には非特許文献のような補助リレー試験器が使用される。この補助リレー試験器はプラグイン式で構成され、試験器本体のパネル表面に配置された補助リレー用のソケットに補助リレーを差し込んで試験を行う。

明電時報、２０１２ 通巻３３７号 Ｎｏ．４ ｐ３３，３４ 平成２４年１０月２５日発行、（株）明電舎

上記のような補助リレー試験器は、補助リレーに必要な接点試験機能、各種試験電源、多種類の補助リレーに対応しているため、供試リレーの挿抜を自動検知する機能によって、挿抜を繰返す回数が多くなるような多量の同一の補助リレー試験には極めて短時間で効率よく試験が可能となる利点を有する。また、この試験器は、補助リレー購入時の健全性の有無検査の他に、既に設置されている現場の電機機器の保守・点検時においても、補助リレー劣化の有無検査に使用される。

現場での電機機器に使用されている補助リレーの種類は多数種あり、補助リレー底部に突出するピン（端子）配置が各種で統一されていないことから、検査時にはソケットへの誤挿入による事故防止のために、確認作業に多くの時間を費やしている。そして、測定結果においても接点の良否結果が判定されるのみで、警戒すべき状態なのか、或いは要注意状態なのか接点の劣化評価に関する方法や判定基準が明確にはなっていないため、場合によってはサンプルを持ち帰って分解分析している。このため、多くの時間を要するため分解分析の適用も限定的なものとなっている。

本発明が目的とするところは、現場でも迅速に劣化度合の診断を可能とする補助リレーの接触抵抗測定器を提供することにある。

本発明は、制御部からの制御指令により試験電圧，試験電流を発生し、供試ソケットに差し込まれた補助リレーの接触抵抗値を測定し、測定結果を表示部に表示する測定器において、
前記制御部に、低抵抗測定手法を用いて接触抵抗値を算出する低抵抗測定手段と、統計的評価手法を用いて劣化度合いを評価演算する評価手段を設け、
前記低抵抗測定手段は、試験１回毎に供試リレー各接点の接触抵抗値を複数回測定する機能を備え、
前記評価手段は、前記複数回の測定結果の偏差値と、予め設定された測定抵抗値のバラツキにより評価する閾値、および測定抵抗値の絶対値により評価する絶対値評価閾値から、供試リレーの評価・判定を行う機能を備えたことを特徴としたものである。

また、本発明は、前記測定抵抗値の最大値が絶対値評価閾値を越えたとき警戒状態とすることを特徴としたものである。

また、本発明は、前記供試リレーのメーカー，型式に基づいて試験電圧，試験電流を選択し、複数配設された前記供試ソケットのうち選択された供試リレーの差し込まれる供試ソケットを、ＬＥＤの点灯で指示することを特徴としたものである。

また、本発明は、前記供試リレーのメーカー，型式に基づく試験電圧，試験電流の選択は、接触抵抗測定器に設けられた電圧設定部の上下キーの操作で、且つ電圧設定部の表示部に表示される画面のカーソル操作で選択することを特徴としたものである。

以上のとおり、本発明によれば、健全性や劣化度合いの把握が可能となることで予防保全ができ、メンテナンス業務の質の向上や設備の維持・管理のコスト削減が可能となるものである。また、多数種の供試リレーが組み込まれた電気機器においても、メーカー、型式を選択することで供試ソケットの位置が表示されるため、誤配線を心配することなく短時間で供試ソケットへの供試リレーの差込ができ、誤配線による事故防止が可能となるものである。

本発明の実施形態を示す接触抵抗測定器の機能構成図。 本発明の使用状態図。 接触抵抗測定器に表示される測定結果図。

図１は本発明の接触抵抗測定器の機能構成図、図２は使用状態図を示したもので、接触抵抗測定器は持ち運びが容易なトランク構造となっており、本体Ｍとこの本体Ｍに対する上蓋Ｃにより構成され、この実施例では上蓋Ｃにソケット部が配設されて使用時に接続線２を介して両者を接続し信号の授受が行われる。

図１において、制御部１０は各機能に対して制御指令を発すると共に、測定された接触抵抗値を入力し統計的手法を用いて供試リレーの評価判定を行い、結果を表示部８に表示する。そのため、制御部１０には直流二端子・四端子法、交流二端子・四端子法、ホイートストンブリッジ法などの手法を用いて抵抗値を算出する低抵抗測定手段１１と、測定値の散布度、偏差、標準偏差など統計的評価手法を用いて供試リレーの評価を行う評価手段１２を有している。また、抵抗測定時には、１回毎に供試リレーの常開接点（ａ接点）、常閉接点（ｂ接点）に対して予め設定される任意回数の測定を行うよう設定される。

２０は試験電圧発生部で、補助リレーの仕様電圧としてはＤＣ１２，２４，４８，１００Ｖ，ＡＣ２４，１００，２００Ｖがあり、供試リレーに対応するこれらの電圧を発生する。３０はソケット切替部で、後述の上下キー１ａの操作により設定されたメーカー、型式、試験電圧が設定されると、ソケット部９の供試リレーに対応する供試ソケット位置を特定し、供試ソケット位置に設置されたＬＥＤを点灯して供試リレーの差込位置を指定する。また、供試ソケット位置が特定されると、試験電流発生部４０は特定された供試ソケット位置に、例えば１ｍＡ，１０ｍＡ，１Ａなど指定された測定電流を供給する。５０は電圧降下測定時のソケット端子切替部で、順次供試リレーのピン位置を切替える。６０は計装アンプでゲインの可変機能を有している。７０はＡ／Ｄ変換部で、測定されたアナログ値をデジタル値に変換して制御部１０に出力する。

図２において、１は試験電圧を設定する電圧設定部で、電圧の上げ及び下げ操作用の上下キー１ａ、所定の電圧値になったとき設定値を保持し、且つ保持電圧を解除するロック／解除スイッチ１ｂ、及び上下キー１ａの操作による現在のカーソル位置を画面表示する表示部１ｃを有している。表示部１ｃには、予め記憶されているメーカー、当該メーカーの型式、仕様電圧（試験電圧）など設定に必要とする情報が表示され、表示画面を見ながら上下キー１ａを操作することでカーソルを移動させて供試リレーのメーカー、型式から電圧が選択される。

３は外部電源入力端子で、接触抵抗測定器自体の有する電源が何等かの理由で異常となったときに外部電源に接続するもので、供試リレーの動作電圧（試験電圧）を入力する端子３ａと、外部電源入力サーキットプロテクタ端子３ｂを備えている。５はアラーム部で、アラームの選択スイッチがオンの場合には各試験ユニットの試験終了毎、および不良検出時にアラームが鳴動する。６は主電源部で、電源コードを介してＡＣ１００Ｖ電源に接続するコンセント６ａ、主電源の入り切りを行う切替スイッチ６ｂを有する。

７は動作モード設定部で、この動作モード設定部７は補助リレーのメーカー、型式を含む動作モードを表示するモード表示部７ａ、このモード表示部７ａを見ながら動作モードを設定する上下キー７ｂ、設定された動作モードをセットするセットスイッチ７ｃ、クリアスイッチ７ｄ、及び設定された接点電流を表示する表示ランプ７ｅを有している。８は測定結果の表示部で、後述のようにメーカー、型式、接点電流に対応した抵抗値が予め決められた測定回数毎に、供試リレーのピン毎に表示され、且つ測定結果の偏差値や判定（評価）結果が表示される。９は上蓋Ｃ側に配列されたソケット部で、メーカーや型式に対応する供試リレーのピンが差し込まれる供試ソケットが複数配列されて、各供試ソケットにはＬＥＤが配設されている。

接触抵抗の測定時には、接触抵抗測定器の上蓋Ｃを本体Ｍより外して接続線２を介して両者を接続し、ＡＣ１００Ｖ電源に接続する。例えば現地試験の場合、供試リレーを電気機器より取外してメーカー、型式、仕様電圧、電流などを確認する。この確認結果に基づき電圧設定部１で表示部１ｃを見ながら上下キー１ａを押圧し、カーソルを移動させながら供試リレーのメーカー、及び仕様電圧を選択し、所望の供試リレーとなったときにロック／解除スイッチ４ｂを押すことで特定する。特定されると供試リレーに対応した供試ソケットが点灯して供試リレーの差込位置を指定する。

次に、動作モード設定部７で試験の動作モードが設定され、この動作モードとしては、マニュアルモード、オートモード、強制動作（調整モード）、キープセット／リセットなど任意の動作モードの選択、及び評価判定機能を有し、これらはモード表示部７ａの画面を見ながら上下キー７ｂを操作して任意に選択する。選択決定時にはセットスイッチ７ｃで選択項目をセットする。なお、マニュアルモード、オートモード時には複数回の試験が行われ、また、評価判定としては、ここでは警戒、注意、良好の３評価としている。測定されたデータの保存や整理，加工などについては、データ保存部４においてメモリや直接にパソコンＰを接続して取得する。

図３は表示部８に表示される試験結果図ある。この例の供試リレーは４開閉路を有した各ａ，ｂ接点の接触抵抗を測定したもので、横軸はピン番号を示し１Ａは第１開閉路のａ接点、１Ｂはｂ接点、２Ａ，２Ｂは第２開閉路のａ，ｂ接点…であり、縦軸の１から１０は測定された回数である。また、各ピン番号の平均値、標準偏差σが表示され、標準偏差σの下段には３倍のσ、最大値及び判定項目を有する評価表が表示される。

標準偏差σは統計的手段により求められる。散布度を求める統計的手段としては、標準偏差、標準偏差の和、四分位偏差や平均偏差などがあるが、ここでは、例えば標準偏差を（１）式で求める。

ただし、ｘはデータ、ｘ^-は平均、ｎはデータ数
図３は、標準偏差（バラツキ）３σの評価閾値を０．０５Ω、絶対値評価閾値を０．５０Ωとし、標準偏差３σの閾値未満のときには良好、閾値以上のときには注意としている。また、絶対値評価では閾値以下では良好、閾値以上で警戒としている。例えば、ピン番号１Ａ−１Ｃの場合には、バラツキ３σは０．００、最大０．０３Ωで評価閾値０．０５Ωであることから良好と評価される。また、ピン番号１Ｂ−１Ｃの場合にはバラツキ３σが０．０６Ω、最大０．１０Ω（測定３回目と６回目）で閾値０．０５Ω以上であるが絶対値評価閾値以下であることから注意と評価される。同様にピン番号３Ｂ−３Ｃの場合には絶対値評価閾値０．５０Ω以上の０．６４Ωであることから警戒として評価される。この評価用の各閾値や警戒、注意、良好の評価区分は任意に設定されるものである。

以上のように、本発明によれば健全性や劣化度合いの把握が可能となることで予防保全ができ、メンテナンス業務の質の向上や設備の維持・管理のコスト削減が可能となるものである。また、多数種の供試リレーが組み込まれた電気機器においても、メーカー、型式を選択することで供試ソケットの位置が表示されるため、誤配線を心配することなく短時間で供試ソケットへの供試リレーの差込ができ、誤配線による事故防止が可能となるものである。

１… 電圧設定部
２… 接続線
５… アラーム部
６… 主電源部
７… 動作モード設定部
８… 表示部
９… ソケット部
１０… 制御部
１１… 低抵抗測定手段
１２… 評価手段
２０… 試験電圧発生部
３０… ソケット切替部
４０… 試験電流発生部
５０… ソケット端子切替部

Claims (4)

1. 制御部からの制御指令により試験電圧，試験電流を発生し、供試ソケットに差し込まれた補助リレーの接触抵抗値を測定し、測定結果を表示部に表示する測定器において、
   前記制御部に、低抵抗測定手法を用いて接触抵抗値を算出する低抵抗測定手段と、統計的評価手法を用いて劣化度合いを評価演算する評価手段を設け、
   前記低抵抗測定手段は、試験１回毎に供試リレー各接点の接触抵抗値を複数回測定する機能を備え、
   前記評価手段は、前記複数回の測定結果の偏差値と、予め設定された測定抵抗値のバラツキにより評価する閾値、および測定抵抗値の絶対値により評価する絶対値評価閾値から、供試リレーの評価・判定を行う機能を備えたことを特徴とした補助リレーの接触抵抗測定器。
2. 前記測定抵抗値の最大値が絶対値評価閾値を越えたとき警戒状態とすることを特徴とした請求項１記載の補助リレーの接触抵抗測定器。
3. 前記供試リレーのメーカー，型式に基づいて試験電圧，試験電流を選択し、複数配設された前記供試ソケットのうち選択された供試リレーの差し込まれる供試ソケットを、ＬＥＤの点灯で指示することを特徴とした請求項１又は２記載の補助リレーの接触抵抗測定器。
4. 前記供試リレーのメーカー，型式に基づく試験電圧，試験電流の選択は、接触抵抗測定器に設けられた電圧設定部の上下キーの操作で、且つ電圧設定部の表示部に表示される画面のカーソル操作で選択することを特徴とした請求項１乃至３の何れか１項に記載の補助リレーの接触抵抗測定器。

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