JP6438365B2 - Circuit breaker system - Google Patents
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Description
本発明は遮断器システムに係り、特に、遮断器における遮断部の開閉操作を行う操作器として電動機を用いるものに好適な遮断器システムに関する。 The present invention relates to a circuit breaker system, and more particularly to a circuit breaker system suitable for an apparatus using an electric motor as an operating device for opening and closing a circuit breaker in the circuit breaker.
一般に、ガス遮断器を操作する操作器として、遮断部に対して直接的或いは間接的に連結された電動機を用いる構成があり、例えば、特許文献1に記載されたものがある。 In general, as an operating device for operating a gas circuit breaker, there is a configuration using an electric motor that is directly or indirectly connected to a shut-off unit. For example, there is one described in Patent Document 1.
ガス遮断器を操作する操作器として電動機を用いた場合、電動機の位置決め精度が高いこと、或いは可動部が単純で少ない部品から成り立つこと等、動作に対する信頼性の向上の点で、ばね操作器或いは油圧操作器に比べ有利な点が多い。 In the case of using an electric motor as an operating device for operating the gas circuit breaker, the spring operating device or the point of improving the reliability of the operation such as high positioning accuracy of the electric motor or that the movable part is composed of simple and few parts. There are many advantages over hydraulic actuators.
このようなことから、上述した特許文献1には、効率的な遮断動作を行うために、電流検出器で検出した主回路導体を流れる電流値が閾値より大きい場合には、遮断動作中期若しくは遮断動作終期の操作力を大きくすると共に、電流検出器で検出した主回路導体を流れる電流値が閾値より小さい場合には、遮断動作初期の操作力を大きくするようにして、遮断動作における動作特性を変更することで、遮断器で各種の電流遮断責務を効率的に実現可能にすることが記載されている。 For this reason, in Patent Document 1 described above, in order to perform an efficient breaking operation, when the current value flowing through the main circuit conductor detected by the current detector is larger than the threshold value, the middle of the breaking operation or the breaking operation When the operation force at the end of the operation is increased and the current value flowing through the main circuit conductor detected by the current detector is smaller than the threshold value, the operation force at the initial operation of the interruption operation is increased to improve the operation characteristics in the interruption operation. By changing, it is described that various current interruption duties can be efficiently realized by the circuit breaker.
ところで、特許文献1に記載された内容を含め、遮断器は環境や状況の変化に対応して各種の電流遮断責務を満たす必要があり、従来の技術では、遮断器の動作特性や動作タイミングを変化させることで環境や状況に対応している。 By the way, including the contents described in Patent Document 1, the circuit breaker needs to satisfy various current interruption duties in response to changes in the environment and the situation. In the conventional technology, the operation characteristics and operation timing of the circuit breaker are set. By changing, it corresponds to the environment and the situation.
しかしながら、特許文献1を含む従来の技術のように、遮断器の動作特性や動作タイミングを変化させることでは、ガス遮断器を構成する遮断部や電動機等に故障や劣化が発生した場合、確実な電流遮断責務を満たすことができない恐れがある。即ち、ガス遮断器を構成する遮断部や電動機等の構成要素の異常を発見するためには、定期的なメンテナンスの実施が必要であり、メンテナンスを実施した場合であっても、構成要素の異常が確実に発見されるとは限らないという課題がある。 However, as in the prior art including Patent Document 1, by changing the operation characteristics and operation timing of the circuit breaker, when a failure or deterioration occurs in the circuit breaker or the motor constituting the gas circuit breaker, it is reliable. The current interruption duty may not be met. In other words, in order to discover abnormalities in components such as the circuit breakers and electric motors that make up the gas circuit breaker, regular maintenance must be performed. However, there is a problem that it is not always found.
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、遮断器の導入時や運用時に遮断器の健全性を診断し、診断データから遮断器システム内の構成要素の異常を検知できる遮断器システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to diagnose the soundness of the circuit breaker at the time of introduction or operation of the circuit breaker, and to detect abnormality of the components in the circuit breaker system from the diagnosis data. It is to provide a breaker system that can be detected.
本発明の遮断器システムは、上記目的を達成するために、電動機と、該電動機と連結された遮断器と、直流電力を任意の周波数の交流電力に変換して前記電動機を駆動する電力変換器と、該電力変換器を制御する制御部と、前記電動機の動作状態における電流値を測定する測定部と、該測定部に接続され、該測定部で測定された前記電動機の動作状態における電流値が伝達される演算部とを備え、前記遮断器の遮断及び投入指令時に、前記測定部が測定した前記電動機の動作状態における電流値に応じて求められた加速動作中の加速時間と、予め設定した判定値とを前記演算部で比較し、前記演算部では、前記加速時間が前記判定値を逸脱した場合には、前記遮断器の動作が異常と判定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a circuit breaker system of the present invention includes an electric motor, a circuit breaker connected to the electric motor, and a power converter that drives the electric motor by converting DC power into AC power having an arbitrary frequency. A control unit for controlling the power converter, a measuring unit for measuring a current value in the operating state of the electric motor, and a current value in the operating state of the electric motor connected to the measuring unit and measured by the measuring unit Accelerating time during acceleration operation determined according to the current value in the operating state of the electric motor measured by the measuring unit at the time of breaking and closing command of the circuit breaker, and presetting The calculated value is compared by the calculation unit, and the calculation unit determines that the operation of the circuit breaker is abnormal when the acceleration time deviates from the determination value.
本発明によれば、遮断器の導入時や運用時に遮断器の健全性を診断し、診断データから遮断器の構成要素の異常を検知できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the soundness of a circuit breaker can be diagnosed at the time of introduction | transduction of a circuit breaker or operation | use, and the abnormality of the component of a circuit breaker can be detected from diagnostic data.
以下、図示した実施例に基づいて本発明の遮断器システムを説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。 Hereinafter, the circuit breaker system of the present invention will be described based on the illustrated embodiment. In addition, in each Example, the same code | symbol is used for the same component.
図1乃至図4に、本発明の遮断器システムの実施例1を示す。該図は、電動機30を用いた遮断器100についての例である。
1 to 4 show a first embodiment of a circuit breaker system according to the present invention. The figure is an example of the
図1に示す如く、本実施例の遮断器システムにおける電動機30を用いた遮断器100は、電動機30を駆動源とする操作器ユニット90と、固定及び可動接触子等から成る遮断部20と、電動機30と遮断部20を互いに接続する連結部2とで概略構成されている。
As shown in FIG. 1, the
連結部2は、例えば、絶縁材や金属材を加工して製作され、電動機30は、電力変換器50で駆動される。電力変換器50は制御部60で制御され、電力変換器50と制御部60は信号線8で接続されている。制御部60は、信号線8を介して電動機30を任意の速度と力で動作させる指令を電力変換器50に命令できる。電力変換器50は、制御部60の指令に応じて、直流電力を任意の周波数と振幅の交流電力に変換し、電力線4を介して電動機30に交流電力を供給できる。電力線4の本数は、用途に応じて任意に決められ、本実施例では、3相交流電流を通じるため3本としている。
For example, the connecting
遮断部20と電動機30は、連結部2を介して互いの可動部品(例えば、遮断部20の絶縁ロッドとリニアモータの可動部)を連結している。このため、遮断部20は、電動機30の動作に応じて直線動作する。電動機30の動作中の電流波形は、電流の大きさを検出するプローブ6を介し、測定部である測定器40によって測定される。測定器40は、例えば、オシロスコープやデータロガーである。
The
測定器40が測定した電動機30の動作時の電流測定値は、信号線10を介して演算部70に伝達され、演算部70は、電流測定値を記録するための内部記録装置(図示せず)を有し、記録された測定値を後述する方式に従って分析計算することが可能である。
The current measurement value during operation of the
次に、上記のように構成した遮断器100の遮断時の動作について説明する。
Next, the operation | movement at the time of interruption | blocking of the
通常、電力系統の状態が正常である場合、遮断部20には送電線を通じて電力系統の電流が流れている。一方、電力系統に異常が発生して事故電流が流れると、遮断器100は、事故電流を検出し、遮断部20の固定接触子と可動接触子を電気的に開放(開極)状態とするための動作を行う。この際、本実施例においては、電動機30が動作することで遮断部20が直線動作し、固定接触子と可動接触子が開極状態となる。
Usually, when the state of the power system is normal, the current of the power system flows through the power transmission line in the
図2に、上述した遮断部20における固定接触子と可動接触子の開極動作位置Sと動作速度Vの変化を示す。
FIG. 2 shows changes in the opening operation position S and the operation speed V of the fixed contact and the movable contact in the
該図において、遮断部20は、開極動作時に投入位置Cから遮断位置Oに移動するが、電動機30への動作指令後、時刻TSにて遮断部20が遮断動作を開始する。遮断部20は、予め設定された距離まで移動すると時刻TOで開極位置SOに達する。開極位置SOから遮断位置Oまでは、事故電流による絶縁破壊が発生しない距離を保ちつつ移動し、時刻TEに遮断位置Oに到達したら、遮断動作を停止する。一方で、遮断部20の動作速度Vは、時刻TMで最高速度VTとなる。このため、遮断部20は、時刻TSから時刻TMまで加速動作となり、時刻TMから時刻TEまで減速動作となる。
In the drawing, the
次に、電流測定値を利用した電動機30における加速時間の推定方法について説明する。
Next, a method for estimating the acceleration time in the
図3に、遮断部20と電動機30の動作位置S及び動作速度Vが同期している場合の3相電流波形を示す。図中に示す横軸は時間を示し、I1、I2及びI3は、それぞれ相電流の波形を示す。
FIG. 3 shows a three-phase current waveform when the operating position S and the operating speed V of the
図1に示した演算部70は、数値データとして各相電流値I1、I2、I3の大きさと時間を内部記録装置に蓄積できる。演算部70は、各相電流値I1、I2、I3の絶対値を計算し、更に、各相電流絶対値の総和IAを計算する。本実施例では、3相電流のため、計算式はIA=|I1|+|I2|+|I3|となる。
The
ただし、各相電流絶対値の総和IAの計算方法は、上記した計算式に限らない。例えば、各相電流が平衡している場合、単純な総和は零となるため、ある相の電流値を他相の電流値の和の負数として算定することも可能である。また、任意の相数に対しても、各相電流絶対値の総和IAが各相電流の絶対値の総和となることは変わらない。 However, the calculation method of the sum IA of the current absolute values of each phase is not limited to the above calculation formula. For example, when the currents of the phases are balanced, the simple sum is zero, so that the current value of a certain phase can be calculated as a negative number of the sum of the current values of the other phases. In addition, for any number of phases, the sum IA of the absolute values of the phase currents remains the sum of the absolute values of the phase currents.
図4は、上述した各相電流絶対値の総和IAの波形を示す。 FIG. 4 shows a waveform of the sum IA of the absolute values of the respective phases described above.
該図の各相電流絶対値の総和IAの波形が示すように、各相電流絶対値の総和IAは、時刻TSと時刻TM及び時刻TEにおいて、大きさが零に近づいている。このため、時刻TSと時刻TMの時刻差分を演算部70で計算することで、電動機30及び遮断部20の加速動作中の時間である加速時間を算定することが可能である。
As shown in the waveform of the sum IA of the phase current absolute values in the figure, the magnitude IA of the phase current absolute values approaches zero at time TS, time TM, and time TE. Therefore, by calculating the time difference between the time TS and the time TM by the
本実施例においては、予め設定している任意の閾値ITと上述した各相電流絶対値の総和IAを比較し、この各相電流絶対値の総和IAが閾値ITを第1に上回った点を時刻T1とし、各相電流絶対値の総和IAが閾値ITを第2に上回った点を時刻T2とする。閾値ITは、0〜最大電流値IMの範囲で任意である。時刻T1と時刻T2の差分を、演算部70で計算することで加速時間が決定できる。
In this embodiment, an arbitrary threshold value IT set in advance is compared with the sum IA of each phase current absolute value described above, and the point where the sum IA of each phase current absolute value exceeds the threshold value IT first. Time T1 is defined as the point at which the sum IA of the absolute values of the respective phases exceeds the threshold value IT second by time T2. The threshold value IT is arbitrary in the range of 0 to the maximum current value IM. The acceleration time can be determined by calculating the difference between the time T1 and the time T2 by the
本実施例における異常判定方法について、以下に説明する。 The abnormality determination method in the present embodiment will be described below.
先ず、上述した演算部70において、信号線10を通じて入力された各相電流値に対し、上記の計算式(IA=|I1|+|I2|+|I3|)を用いて加速時間を算定する。ここで算定された加速時間と、演算部70に予め設定した判定値(閾値)とを演算部70で比較し、加速時間が判定値を逸脱した場合(加速時間が判定値より大きい場合又は加速時間が判定値より小さい場合)に、遮断器100の動作が異常であると判定する。
First, in the
ここで、上述した判定値は、電動機30を用いた遮断器100の構成における加速時間の平均値を中心値TCとして、同構成の加速時間のばらつきTDとの差と和によって算定される。即ち、判定値の上限THは、TH=TC+TDとなる。また、判定値の下限TLは、TL=TC−TDとなる。
Here, the above-described determination value is calculated by the difference and sum of the acceleration time variation TD of the same configuration with the average value of the acceleration time in the configuration of the
なお、加速時間の中心値TC及び加速時間のばらつきTDは、操作器ユニット90に対する負荷が変動しない限り一定であり、同一条件において動作試験を繰り返すことで、実験結果の分析から得ることが可能である。
The acceleration time center value TC and the acceleration time variation TD are constant as long as the load on the
本実施例での演算部70は、異常を判定した場合、表示や音声によって異常状態を報知したり、或いは表示や音声によって外部に情報を報知する機能をもった機器に、異常状態の判定結果を出力する機能を有する。更に、演算部70は、異常判定の結果を内部記録装置の容量内に収まる限り、任意に蓄積し続けることが可能である。また、演算部70に記録された情報はいつでも自由に出力することが可能である。
When the
このような本実施例の構成とすることにより、電動機30を用いた遮断器100の導入時や運用時にその健全性を診断することが可能であり、遮断器100が組み込まれるシステム全体の動作信頼性を改善することが可能である。また、異常判定データの履歴から、機器の故障要因や劣化具合を検討することができ、メンテンナンスの簡素化や頻度の減少による運用コストの低下に効果がある。
By adopting such a configuration of the present embodiment, it is possible to diagnose the soundness of the
従って、本実施例によれば、遮断器100の導入時や運用時に遮断器の健全性を診断し、診断データから遮断器100の構成要素の異常を報知できる。
Therefore, according to the present embodiment, the soundness of the circuit breaker can be diagnosed at the time of introduction or operation of the
なお、本実施例で説明した示した異常判定は、遮断部20の遮断時の動作に関して述べたが、遮断部20の投入時の動作に関しても同様の方法で適用可能であることは言うまでもない。
In addition, although the abnormality determination shown in the present embodiment has been described with respect to the operation when the blocking
図5及び図6に、本発明の遮断器システムの実施例2を示す。 5 and 6 show a second embodiment of the circuit breaker system of the present invention.
該図に示す本実施例の遮断器システムにおける電動機30を用いた遮断器200は、その構成は実施例1と略同様なので、ここでの詳細説明は省略する。
The
該図に示す本実施例では、実施例1に示した電動機30を用いた遮断器100と略同様な構成であるが、図1に示した操作器ユニット90において、電動機30と電力変換器50の間に測定部である電流検出器80を設け、この電流検出器80で検出した各相電流の大きさを制御部60に伝達する信号経路82を有している。制御部60には、信号線10を介して演算器70が接続される。つまり、電流検出器80は、制御部60を介して演算部70に接続されている。
In the present embodiment shown in the figure, the configuration is substantially the same as that of the
そして、演算部70と制御部60では、各相電流測定値などの情報信号の少なくとも一方を入出力可能であり、演算部70では入力された情報信号の少なくとも一方から電動機30を用いた遮断器200の異常判定が可能である。
The
即ち、本実施例では、電流検出器80が遮断器200の遮断及び投入指令時に電動機30に供給される電流の大きさを測定し、演算部70は入力された電流の情報信号の少なくとも一方から電動機30の動作状態における電流値に応じて求められた加速動作中の加速時間を計算すると共に、この加速時間と予め設定した判定値とを演算部70で比較し、演算部70では、加速時間が予め設定した判定値を逸脱した場合(加速時間が判定値より大きい場合又は加速時間が判定値より小さい場合)には、遮断器200の動作が異常と判定するものである。
That is, in this embodiment, the
一般的な電動機の電流制御においては、制御器の指令によって電流が定まり、電流の検出値を制御器に帰還させ、電流の帰還値によって次の指令を決定する方式が用いられている。つまり、本実施例で説明した演算部70を除く構成は広く用いられており、そのような構成に演算部70を接続することで、異常判定機能を有した操作器ユニット92が簡易に実現できる。
In general current control of an electric motor, a method is used in which a current is determined by a command from a controller, a current detection value is fed back to the controller, and a next command is determined by the current feedback value. That is, the configuration excluding the
また、制御部60において、電動機30の電流をトルク或いは推力に寄与するq軸電流成分と、それに直交するd軸電流成分に分離して制御するベクトル制御が用いられる場合、q軸電流成分の絶対値IQAと各相電流の絶対値の総和IAは、図6に示すように、時刻TS、時刻TM、時刻TEでは、零に近づく点において同様な波形となる。このため、実施例1と同様に、閾値ITとの比較により、絶対値IQAから加速時間を算定し、異常判定が可能である。
In addition, when the
このような本実施例の構成によれば、実施例1と同様な効果が得られることは勿論、演算部70以外は既存の構成を採用しているので、新規に測定器や電流検出器を付加する必要がないため、異常判定機能を有した遮断器200を実施例1に比べて安価に構成可能である。更に、q軸電流成分の絶対値IQAを利用することで、演算部70による各相電流の計算に必要な計算負荷を低減できるため有用である。
According to the configuration of this embodiment, the same effect as that of Embodiment 1 can be obtained, and since the existing configuration is adopted except for the
図7に、本発明の遮断器システムの実施例2を示す。 FIG. 7 shows a second embodiment of the circuit breaker system of the present invention.
該図に示す本実施例の遮断器システムにおける電動機30を用いた遮断器300は、その構成は実施例1と略同様なので、ここでの詳細説明は省略する。
The
該図に示す本実施例では、実施例1に示した電動機30を用いた遮断器100と略同様な構成であるが、図1に示した操作器ユニット90において、電動機30と電力変換器50の間に電流検出器80を設け、この電流検出器80で検出した各相電流の大きさを、信号経路84を介して、制御部60と演算部70に伝達する構成である。つまり、電流検出器80は制御部60と演算部70に別々に接続され、電流検出器80で検出した各相電流の大きさは、信号経路84を介して、制御部60と演算部70に独立して伝達される構成である。
In the present embodiment shown in the figure, the configuration is substantially the same as that of the
そして、演算部70と制御部60では、各相電流測定値などの情報信号の少なくとも一方を入出力可能であり、演算部70では入力された情報信号の少なくとも一方から電動機30を用いた遮断器300の異常判定が可能である。
The
即ち、本実施例では、電流検出器80が遮断器300の遮断及び投入指令時に電動機30に供給される電流の大きさを測定し、演算部70は入力された電流の情報信号の少なくとも一方から電動機30の動作状態における電流値に応じて求められた加速動作中の加速時間を計算すると共に、この加速時間と予め設定した判定値とを演算部70で比較し、演算部70では、加速時間が予め設定した判定値を逸脱した場合(加速時間が判定値より大きい場合又は加速時間が判定値より小さい場合)には、遮断器300の動作が異常と判定するものである。
That is, in this embodiment, the
このような本実施例の構成によれば、実施例1と同様な効果が得られることは勿論、操作器ユニット94の運用時に、制御部60が故障した場合であっても、演算部70が独立しているため、電流検出器80で検出した各相電流の大きさから異常判定が可能である。これにより、電動機30を用いた遮断器300の動作信頼性が向上する。また、このような構成であれば、言うまでもなく制御部60の故障についても、電流の異常指令が発生することから、同様な方式で加速時間を算定し、異常判定が可能である。
According to such a configuration of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and even if the
図8に、本発明の遮断器システムの実施例4として、電動機30を用いた遮断器400における電動機30と遮断部20の連結構成の詳細を示す。
In FIG. 8, the detail of the connection structure of the
該図に示す本実施例は、電動機30としてリニアモータを用いた例である。
The present embodiment shown in the figure is an example in which a linear motor is used as the
以下、電動機30としてリニアモータを用いた例の電動機30と遮断部20の連結構成の詳細について説明する。
Hereinafter, the details of the connection configuration of the
図8に示す如く、電動機(リニアモータ)30は、可動子ユニット32と固定子ユニット34で構成され、可動子ユニット32は、静磁場を発生する界磁である永久磁石を内蔵し、固定子ユニット34は、磁性体で構成された磁束の経路と電力変換器50から供給される交流電力を通電するためのコイルを内蔵している。
As shown in FIG. 8, an electric motor (linear motor) 30 includes a
本実施例の電動機(リニアモータ)30において、可動子ユニット32は、固定子ユニット34の作る磁界の影響を受けて動作し、可動子ユニット32と固定子ユニット34は相対的に直線運動するものであり、この時の電動機(リニアモータ)30の駆動方向はZ方向である。
In the electric motor (linear motor) 30 of this embodiment, the
また、固定子ユニット34には、可動子ユニット32の相対的な位置の変化を検出する位置センサ86(実施例1の測定器40に相当)が備えられ、可動子ユニット32には、可動子に作用する力を計測する推力センサ88(実施例1の測定器40に相当)が備えられている。位置センサ86及び推力センサ88の検出情報は、図1に示す演算部70及び制御部60に伝達される。
Further, the
一方、遮断部20は、内部にSF6ガスを充填させた密閉金属容器26内に、密閉金属容器26と相対的に固定された固定側電極24と、この固定側電極24と対向配置された可動側電極22と、固定側電極24と接触する可動側接触子28とを備えており、固定側電極24と可動側電極22とは、可動側接触子28を介して電力系統に接続された高電圧導体150から交流電力が通電される。
On the other hand, the blocking
電動機(リニアモータ)30と遮断部20とを接続する連結部2は、密閉金属容器26に設けられた直線シール21を通過して、可動子ユニット32と可動側接触子28に固定されている。直線シール21は、密閉金属容器26内のSF6ガスを容器外に漏洩することを防止するため、可動子ユニット32が連結部2を通して、可動側接触子28をZ方向へ動作させる際も密閉金属容器26の密閉性は保たれる。
The connecting
次に、本実施例における加速時間の算定方法について説明する。 Next, the calculation method of the acceleration time in a present Example is demonstrated.
電動機(リニアモータ)30が動作した際、位置センサ86の検出情報である遮断部20の動作位置S(図2参照)からは、動作距離全体にわたる時間差分をとることで、動作速度Vを計算することができる。更に、動作速度Vの時間差分をとることで、動作加速度Aを計算することができる。動作加速度Aの動作時間に対する絶対値は、図4に示すような波形となる。このため、動作加速度Aと任意の閾値ATと比較することで、加速時間を得ることができる。
When the electric motor (linear motor) 30 is operated, the operating speed V is calculated by taking the time difference over the entire operating distance from the operating position S (see FIG. 2) of the blocking
また、電動機(リニアモータ)30が動作した際、推力センサ88の検出情報である動作力Fからは、可動部質量Mを可動子ユニット32と、可動子ユニット32に固定された部品の質量の総和とすると、動作力Fを可動部質量Mで除することにより、動作加速度Aを計算することができる。動作加速度Aの動作時間に対する絶対値は、図4に示すような波形となる。このため、動作加速度Aと任意の閾値ATと比較することで、加速時間を得ることができる。
Further, when the electric motor (linear motor) 30 is operated, from the operating force F that is the detection information of the
なお、本実施例における異常判定方法は、実施例1で説明した内容と略同様である。 In addition, the abnormality determination method in the present embodiment is substantially the same as the content described in the first embodiment.
このような本実施例の構成によれば、電動機30がリニアモータであるため、遮断部20と動作方向が同一となり、回転モータを電動機30として扱う場合と比べて、回転並進変換が不要となるため、連結部2の機構が簡単である。また、機構が単純になり部品点数が減少するため、遮断器全体の信頼性とメンテナンス性が向上する。
According to the configuration of the present embodiment, since the
また、様々なセンサから加速時間を得ることができるため、仮に一つのセンサに動作不良が発生した場合であっても、他のセンサを利用した異常判定が可能になるため、故障に対するシステムの冗長性が向上する。 In addition, since acceleration time can be obtained from various sensors, even if a malfunction occurs in one sensor, it is possible to determine an abnormality using another sensor. Improves.
上述した実施例では、電動機30がリニアモータである例について説明したが、電動機30が、回転運動を直線運動に変換する回転並進交換機構であっても構わない。
In the embodiment described above, an example in which the
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。即ち、上記した実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. That is, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
2…連結部、4…電力線、6…プローブ、8、10…信号線、20…遮断部、21…直線シール、22…可動側電極、24…固定側電極、26…密閉金属容器、28…可動側接触子、30…電動機、32…可動子ユニット、34…固定子ユニット、40…測定器、50…電力変換器、60…制御部、70…演算部、80…電流検出器、82、84…信号経路、86…位置センサ、88…推力センサ、90、92、94…操作器ユニット、100、200、300、400…遮断器、150…高電圧導体。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記遮断器の遮断及び投入指令時に、前記測定部が測定した前記電動機の動作状態における電流値に応じて求められた加速動作中の加速時間と、予め設定した判定値とを前記演算部で比較し、前記演算部では、前記加速時間が前記判定値を逸脱した場合には、前記遮断器の動作が異常と判定することを特徴とする遮断器システム。 An electric motor, a circuit breaker connected to the electric motor, a power converter that converts the DC power into AC power of an arbitrary frequency and drives the motor, a control unit that controls the power converter, and the motor A measurement unit that measures a current value in an operating state, and a calculation unit that is connected to the measurement unit and that transmits a current value in the operating state of the electric motor measured by the measurement unit;
The calculation unit compares the acceleration time during the acceleration operation determined according to the current value in the operating state of the electric motor measured by the measurement unit and the preset determination value at the time of breaking and closing command of the circuit breaker In the circuit breaker system, the operation unit determines that the operation of the circuit breaker is abnormal when the acceleration time deviates from the determination value.
前記演算部は、前記遮断器の動作が異常と判定した場合には、その異常状態を報知するか、或いは外部に情報を報知する機能を有する機器に、異常状態の判定結果を出力することを特徴とする遮断器システム。 The circuit breaker system according to claim 1, wherein
When the operation of the circuit breaker is determined to be abnormal, the arithmetic unit notifies the abnormal state or outputs the determination result of the abnormal state to a device having a function of notifying information to the outside. Breaker system featuring.
前記測定部は、前記電動機と前記演算部の間に配置された測定器であり、前記電動機の動作中の電流波形は、電流の大きさを検出するプローブを介して前記測定器で測定されることを特徴とする遮断器システム。 The circuit breaker system according to claim 1 or 2,
The measurement unit is a measurement device disposed between the electric motor and the calculation unit, and a current waveform during operation of the electric motor is measured by the measurement device via a probe that detects the magnitude of the current. A circuit breaker system characterized by that.
前記測定器が測定した前記電動機の動作時の電流測定値は、信号線を介して前記演算部に伝達され、該演算部は、前記電流測定値を記録するための内部記録装置を有し、該内部記録装置に記録された前記電流測定値を分析計算することを特徴とする遮断器システム。 The circuit breaker system according to claim 3,
The current measurement value during operation of the electric motor measured by the measuring instrument is transmitted to the calculation unit via a signal line, and the calculation unit has an internal recording device for recording the current measurement value. A circuit breaker system, wherein the current measurement value recorded in the internal recording device is analyzed and calculated.
前記演算部は、前記遮断器の遮断部と前記電動機の動作位置及び動作速度が同期している場合の3相電流値の絶対値を計算すると共に、該各相電流絶対値の総和(IA)を計算することを特徴とする遮断器システム。 The circuit breaker system according to claim 4.
The arithmetic unit calculates the absolute value of the three-phase current value when the operating position and the operating speed of the motor are synchronized with the circuit breaker of the circuit breaker, and the sum (IA) of each phase current absolute value Circuit breaker system characterized by calculating
前記演算部は、予め設定している任意の閾値(IT)と前記各相電流絶対値の総和(IA)を比較し、前記各相電流絶対値の総和(IA)が前記閾値(IT)を第1に上回った点を時刻T1とし、前記各相電流絶対値の総和(IA)が前記閾値(IT)を第2に上回った点を時刻T2とした際、前記時刻T1と前記時刻T2の差分を、前記演算部で計算することで前記加速時間を算定することを特徴とする遮断器システム。 The circuit breaker system according to claim 5,
The arithmetic unit compares an arbitrary threshold value (IT) set in advance with the sum (IA) of the absolute values of the phase currents, and the sum (IA) of the absolute values of the phase currents sets the threshold (IT). When the point first exceeded is time T1, and the point where the sum (IA) of each phase current absolute value exceeds the threshold (IT) second is time T2, the time T1 and time T2 The circuit breaker system characterized in that the acceleration time is calculated by calculating a difference in the calculation unit.
前記判定値は、前記遮断器における前記加速時間の平均値を中心値(TC)とし、前記遮断器における前記加速時間のばらつき(TD)とした際に、前記加速時間の中心値(TC)とばらつき(TD)との和、或いは差によって算定されることを特徴とする遮断器システム。 The circuit breaker system according to claim 1, wherein
When the average value of the acceleration time in the circuit breaker is a center value (TC) and the variation in the acceleration time (TD) in the circuit breaker is determined, the determination value is the center value (TC) of the acceleration time. Breaker system characterized by being calculated by sum or difference with variation (TD).
前記測定部は、前記電動機と前記電力変換器の間に配置された電流検出器であり、該電流検出器が前記制御部を介して前記演算部に接続され、前記電流検出器は前記遮断器の遮断及び投入指令時に前記電動機に供給される電流の大きさを測定し、前記演算部は入力された電流の情報信号の少なくとも一方から前記加速時間を計算すると共に、前記加速時間と前記予め設定した判定値とを前記演算部で比較し、前記演算部では、前記加速時間が前記判定値を逸脱した場合には、前記遮断器の動作が異常と判定することを特徴とする遮断器システム。 The circuit breaker system according to claim 1 or 2,
The measurement unit is a current detector disposed between the electric motor and the power converter, the current detector is connected to the arithmetic unit via the control unit, and the current detector is the circuit breaker Measure the magnitude of the current supplied to the electric motor at the time of shutting off and turning on, and the arithmetic unit calculates the acceleration time from at least one of the information signals of the input current, and the acceleration time and the preset The circuit breaker system characterized in that the operation value of the circuit breaker is determined to be abnormal when the acceleration time deviates from the determination value.
前記測定部は、前記電動機と前記電力変換器の間に配置された電流検出器であり、該電流検出器が前記制御部と前記演算部に別々に接続され、前記電流検出器は前記遮断器の遮断及び投入指令時に前記電動機に供給される電流の大きさを測定し、前記演算部は入力された電流の情報信号の少なくとも一方から前記加速時間を計算すると共に、前記加速時間と前記予め設定した判定値とを前記演算部で比較し、前記演算部では、前記加速時間が前記判定値を逸脱した場合には、前記遮断器の動作が異常と判定することを特徴とする遮断器システム。 The circuit breaker system according to claim 1 or 2,
The measurement unit is a current detector disposed between the electric motor and the power converter, the current detector is separately connected to the control unit and the calculation unit, and the current detector is the circuit breaker Measure the magnitude of the current supplied to the electric motor at the time of shutting off and turning on, and the arithmetic unit calculates the acceleration time from at least one of the information signals of the input current, and the acceleration time and the preset The circuit breaker system characterized in that the operation value of the circuit breaker is determined to be abnormal when the acceleration time deviates from the determination value.
前記電動機は、リニアモータであることを特徴とする遮断器システム。 The circuit breaker system according to any one of claims 1 to 9,
The circuit breaker system, wherein the electric motor is a linear motor.
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