JP7311380B2

JP7311380B2 - 電源コンデンサ静電容量測定装置及び電源コンデンサ静電容量測定方法

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Publication number: JP7311380B2
Application number: JP2019181090A
Authority: JP
Inventors: 隆佐藤; 深大佐藤; 正典宍戸; 将人小林
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2019-10-01
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2023-07-19
Anticipated expiration: 2039-10-01
Also published as: EP4040170A4; EP4040170A1; CN114144685A; JP2021056147A; WO2021065219A1

Description

本発明は、開閉装置等に用いられる電源コンデンサの静電容量を測定する装置及び方法に関する。

開閉装置には真空遮断器が備えられており、真空遮断器は電磁操作機構によって動作する。真空遮断器を動作させる電磁操作機構としては、電源コンデンサが用いられる。電源コンデンサの静電容量を測定するにあたっては、電源コンデンサから充放電リード線を取り外して静電容量を静電容量計で測定していたため、機器の停止が必要であった。

これを解決する技術として、例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１では、電源コンデンサに並列に接続した放電回路により、電源コンデンサを一定の時間だけ放電させ、その時の電源コンデンサの電圧を測定することにより、静電容量を測定している。

ＷＯ２０１０／１５０５９９

しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、電源コンデンサの静電容量測定のために、電源コンデンサに対して並列に放電回路を別途接続するようにしているので、放電回路の追加に伴う故障といったリスクがあり、信頼性が低下するといった課題があった。

また、放電回路を接続するときにおいて電源コンデンサの初期電圧にばらつきが発生すると、放電回路を一定の時間だけ放電させた後の電源コンデンサの電圧値にもばらつきが発生し、電源コンデンサの静電容量測定に誤差が生じるといった課題であった。

本発明の目的は、信頼性の低下を抑制し、電源コンデンサの静電容量測定誤差を抑制することができる電源コンデンサ静電容量測定装置及び電源コンデンサ静電容量測定方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、電源コンデンサと、前記電源コンデンサを充電する電源と、前記電源と前記電源コンデンサとの接続をオンオフする充電スイッチとにより充電回路が構成され、前記充電回路には前記電源コンデンサの充電電流を検出する電流センサが備えられ、前記電源コンデンサに充電が開始され、前記電流センサが第１電流値を検出するまでに要した第１時間と、前記電源コンデンサに充電が開始され、前記電流センサが第２電流値を検出するまでに要した第２時間と、前記第１時間と前記第２時間との時間差から前記電源コンデンサの静電容量を測定することを特徴とする。

本発明によれば、信頼性の低下を抑制し、電源コンデンサの静電容量測定誤差を抑制することができる電源コンデンサ静電容量測定装置及び電源コンデンサ静電容量測定方法を提供することができる。

実施例１に係る真空遮断器を備えた開閉装置の縦断面図である。実施例１に係る真空遮断器の詳細構成を示す図である。実施例１に係る真空遮断器の縦正断面図である。実施例１に係る充放電回路を示す図である。実施例１に係る蓄積・比較部のブロック図である。実施例１に係る電源コンデンサの充電時における電圧と電流の時間特性を示す図である。実施例１に係る電源コンデンサの充電時における電圧と電流の時間特性を示す図である。実施例１に係る電源コンデンサの充電時における電圧と電流の時間特性を示す図である。実施例２に係る蓄積・比較部のブロック図である。実施例３に係る電流センサの構成を示す斜視図である。実施例４に係る電流センサの構成を示す斜視図である。実施例５に係る電流センサの構成を示す斜視図である。

以下、本発明を実施する上で好適となる実施例について図面を用いて説明する。尚、下記はあくまでも実施の例に過ぎず、発明の内容が下記具体的態様に限定されるものではない。本発明は、下記態様を含めて種々の態様に変形することが無論可能である。

実施例１について図１から図７を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る真空遮断器を備えた開閉装置の縦断面図である。

図１に示すように、開閉装置１５０は、遮断器室１５４と、遮断器室１５４の上方に配置された計測器室１５２と、遮断器室１５４及び計測器室１５２の背面側に配置された母線室１５３及びケーブル室１５５に区画されている。

遮断器室１５４内には、真空遮断器１５６が備えられている。

計測器室１５２内には、真空遮断器１５６の主接点の開閉を制御する制御部２２０と、真空遮断器１５６の状態における異常の有無や異常の種類を判定する蓄積・比較部２２１と、蓄積・比較部２２１によって真空遮断器１５６の状態が異常であると判定された場合、真空遮断器１５６が異常状態であることをランプ点灯（若しくは消灯）、画像、音声などによって表示する異常状態表示部２２２が備えられている。蓄積・比較部２２１は、電源コンデンサ静電容量の測定結果を逐次蓄積し、新たに測定された結果と過去に蓄積された結果を比較することで異常を検出する。

母線室１５３には真空遮断器１５６における真空バルブ９の固定接点７に電気的に接続された母線１６２と、真空遮断器１５６における真空バルブ９の可動接点８に電気的に接続された配電用ケーブル１６１が備えられている。

そして、開閉装置１５０の筐体前面（図１中、右側）には扉が設けられており、扉を開放すると、真空遮断器１５６の前面に設けられたスイッチ類などを備える操作パネルが露出する。保守点検時には、作業員は、扉を開放して真空遮断器１５６を引き出すことができるようになっている。

次に、真空遮断器１５６の詳細構成につて説明する。図２は、実施例１に係る真空遮断器の詳細構成を示す図である。

図２に示すように、本実施例の真空遮断器１５６は、内部に主回路開閉部（固定接点７及び可動接点８）を有する真空バルブ９と、この真空バルブ９の主回路開閉部（固定接点７及び可動接点８）を開閉操作する電磁操作装置１と、電磁操作装置１と真空バルブ９を連結するリンク機構２とから概略構成されている。

電磁操作装置１は、可動鉄心３０２と固定鉄心３０６が相対向して配置され、鉛直方向に昇降する可動鉄心３０２に連結された電磁操作装置側ロッド３及び可動平板３１７、電磁石コイル１７（負荷）、永久磁石３０４がケース３０５に収納されて成る電磁石１４から主に構成され、ピン１９、連結部品２１、リンク機構２を介して第１のレバー２２に接続されている。これらは、筐体１０内に配置されている。

また、電磁石コイル１７に励磁電流が供給されると可動鉄心３０２が下降し、可動鉄心３０２に連結された電磁操作装置側ロッド３が下降するとき、第２のレバー２３が回転することで連結部品２４及び真空バルブ側ロッド１１４が上昇し、真空バルブ９内に設けられた固定接点７と可動接点８が接触する。

絶縁フレーム１３０には、断路部１３１，１３２、固定導体１３３、真空バルブ９、可動側導体１３４からなる主回路部と、また、真空バルブ９の可動接点８を固定接点７と切離自在に駆動するために、真空バルブ側ロッド１１４、ワイプばね５９、シャフト２５、遮断ばね６０が備えられている。

真空遮断器１５６の投入動作では、ワイプばね５９及び遮断ばね６０が圧縮され、弾性エネルギーが蓄積され、この弾性エネルギーにより遮断動作が行われる。真空バルブ９の開閉部が投入状態にあるとき、永久磁石３０４の吸引力により可動鉄心３０２及び可動平板３１７が保持される。

電磁操作式の真空遮断器１５６の遮断動作では、電磁石コイル１７に投入動作とは逆向きの電流を流すことで、永久磁石３０４の吸引力を打ち消す方向に磁束が発生し、ワイプばね５９及び遮断ばね６０に蓄勢された弾性エネルギーが解放されることで、電磁操作装置側ロッド３が上昇し、真空バルブ９内に設けられた固定接点７と可動接点８が開離する。

電磁操作装置側ロッド３が上昇するとシャフト２５が上方に移動し、シャフト２５の移動に合わせて第３のレバー（図示せず）が回転する。第３のレバーと補助スイッチ２０は連動しており、補助スイッチ２０は、真空バルブ９の開閉部の状態検出と電磁石コイル１７に流れる電流の制御を兼ねている。入り動作においては、第４のレバー（図示せず）がピンを中心に反時計周りに回転し、表示板（図示せず）の「入」の文字が正面側から見える位置に移動する。

また、上述した補助スイッチ２０は、補助スイッチ２０における信号接点である常時開接点及び常時閉接点の動作タイミングと、制御部２２０（図１参照）が作成する投入指令及び遮断指令（開極指令）のタイミングとの時間差に基づいて、真空遮断器１５６の投入動作時間及び遮断動作時間が計測される。計測される投入動作時間及び遮断動作時間の時間的変化に基づいて、真空バルブ９内の固定接点７と可動接点８の消耗、真空バルブ９の真空漏れ、可動接点８の駆動機構部における摩擦増など、真空遮断器１５６の状態が判定される。

図３は、実施例１に係る真空遮断器１５６の縦正断面図である。筐体１０には、鉛直方向に延びた制御基板１８が固定されている。制御基板１８からは、リード線５１４が延びており、リード線５１４には、補助スイッチ２０、電源コンデンサ１６、電磁石コイル１７に接続されている。リード線５１４のうち、電源コンデンサ１６の充電電流が流れるリード線５１４ａには、電流センサ５０４、５０５が取り付けられている。

図４は、実施例１に係る充放電回路を示す図である。充放電回路は、リード線５１４ａ，５１４ｂによって各機器が接続されている。直流電源５００（電源）には、充電スイッチ５０１、充電抵抗５０２、電源コンデンサ１６がリード線５１４ａによって接続され、充電回路が形成される。そして、充電スイッチ５０１がオンすることで、電源コンデンサ１６が充電される。電源コンデンサ１６が充電されると、充電スイッチ５０１がオフとなる。

また、電源コンデンサ１６には、放電スイッチ５０３、電磁石コイル１７（負荷）がリード線５１４ｂによって接続され、放電回路が形成される。そして、放電スイッチ５０３がオンされることで、電源コンデンサ１６から電磁石コイル１７（負荷）に電流が供給され、電磁石１４が動作する。電磁石１４が動作後、放電スイッチ５０３をオフされ、充電スイッチ５０１がオンされることで、電源コンデンサ１６が再充電される。その時の充電電流が、電流センサ５０４、５０５によって測定される。

次に、電源コンデンサ１６の静電容量測定方法について図５及び図６を用いて説明する。図５は、実施例１に係る蓄積・比較部２２１のブロック図、図６は、実施例１に係る電源コンデンサの充電時における電圧と電流の時間特性を示す図である。

図５では、複数のデジタル電流センサを用いた例としている。図６に示すように、電源コンデンサの初期電圧が０Ｖの場合、電源コンデンサ充電電流５０７は直流電源電圧を充電抵抗で除した値から０Ａまで、時間経過と共に時定数ＣＲで漸減して行く特性を持っている。一方、電源コンデンサ電圧５０６は、時間経過と共に時定数ＣＲで０Ｖから所定の直流電源電圧まで漸増して行く特性を持っている。

電流センサ５０４，５０５は電源コンデンサ１６に充電される充電電流を検出する。電流センサ５０４，５０５には、例えば検出される電流値の感度が互いに異なる常時開接点を備えたセンサを用いる。

図６に示すように、電源コンデンサ充電電流５０７が時定数ＣＲで漸減するに従い、電流センサ５０４（第１電流センサ）の出力信号６０１ａが電流値Ｉ１（第１電流値）を横切った時に、閉から開に切り替わる。同様に、電流センサ５０５（第２電流センサ）の出力信号６０２が電流値Ｉ２を横切った時に、閉から開に切り替わる。電流センサ５０４（第１電流センサ）の出力信号６０１ａと、電流センサ５０５（第２電流センサ）の出力信号６０２とは、時間差ｄｔで閉から開に切り替わる。

実施例１では、２つ電流センサを組み合わせて使用する。電流センサ５０４、５０５は、電源コンデンサ充電電流５０７がそれぞれ、電流値Ｉ１、Ｉ２を横切るときにデジタルに出力が切り替わるように調整されている。

そして、電流センサ５０４，５０５は、それぞれ異なる電流値を検出すると、センサが閉から開に切り替わる。そして、電流センサ５０４が閉から開に切り替わる時刻と、電流センサ５０５が閉から開に切り替わる時刻の差を測定すれば、電源コンデンサ静電容量を算出することができる。

電流センサ５０４，５０５が検出した検出結果は、それぞれ蓄積・比較部２２１の蓄積部５２０，５２１に記憶される。

蓄積部５２０には、予め定められた電流値Ｉ１（第１電流値）に加え、電源コンデンサ１６に充電が開始され、電流センサ５０４（第１電流センサ）が予め定められた電流値Ｉ１（第１電流値）を検出するまでに要した第１時間となる時間Ｔ１（電流値Ｉ１を横切る時間）が記憶される。

蓄積部５２１には、予め定められた電流値Ｉ２（第２電流値）に加え、電源コンデンサ１６に充電が開始され、電流センサ５０５（第２電流センサ）が予め定められた電流値Ｉ２（第２電流値）を検出するまでに要した第２時間となる時間Ｔ２（電流値Ｉ２を横切る時間）が記憶される。

電流値Ｉ１（第１電流値）と電流値Ｉ２（第２電流値）とは異なる値とする。蓄積部５２０，５２１に記憶されたそれぞれの検出結果は差演算部５２２に送信される。

差演算部５２２では、電流値Ｉ１，Ｉ２と、電流値Ｉ１，Ｉ２を横切る時間Ｔ１，Ｔ２の時間差ｄｔより、電源コンデンサ１６の静電容量Ｃが以下の式で演算される。

Ｃ＝（１／Ｒ）・ｄｔ／（ｌｎ（Ｉ１／Ｉ２））
ここで、電流値Ｉ１，Ｉ２、充電抵抗Ｒを固定すれば、時間差ｄｔを測定することによって電源コンデンサ静電容量Ｃを算出できる。

次に、差演算部５２２で算出された電源コンデンサ静電容量Ｃが比較部５２３に送信され、比較部５２３では算出された電源コンデンサ静電容量Ｃと、予め定められた時間差判定値５２４とが比較される。比較部５２３では、算出された電源コンデンサ静電容量Ｃが時間差判定値５２４を下回るか否かが判定され、算出された電源コンデンサ静電容量Ｃが時間差判定値５２４を下回っていれば、異常を表示する指令信号を異常状態表示部２２２へ出力する。異常状態表示部２２２では、指令信号を受信後、電源コンデンサの異常を報知する。

上述した実施例では、電流センサ５０４，５０５として共に常時開接点のセンサを用いたが、例えば、電流センサ５０４を常時閉接点のセンサとし、電流センサ５０５を常時開接点のセンサとし、それぞれのセンサが検出する電流値の感度を異ならせるようにしても良い。図６に示すように、電源コンデンサ充電電流５０７が時定数ＣＲで漸減するに従い、電流センサ５０４（第１電流センサ）の出力信号６０１ｂが１０ｓになった時に、開から閉に切り替わる。同様に、電流センサ５０５（第２電流センサ）の出力信号６０２が１５ｓになった時に、閉から開に切り替わる。そして、電流センサ５０４（第１電流センサ）の出力信号６０１ｂと、電流センサ５０５（第２電流センサ）の出力信号６０２の論理積６０３を監視すれば、時間差ｄｔを測定でき、電源コンデンサ１６の静電容量を算出できる。電流センサ５０４，５０５が接点出力であれば、それぞれの出力を直列接続することにより、論理積６０３が容易に得られる。

また、本実施例は、電流センサ５０４を常時開接点のセンサとし、電流センサ５０５を常時閉接点のセンサとしても良い。すなわち、電流センサ５０４（第１電流センサ）及び電流センサ５０５（第２電流センサ）の何れか一方は常時閉接点を備えるようにし、他方は常時開接点を備えるようにすると良い。

本実施例では、電源コンデンサ１６の静電容量が異なる場合であっても、電源コンデンサ１６の静電容量を測定することが可能である。

図７は、実施例１に係る電源コンデンサの充電時における電圧と電流の時間特性を示す図であり、図６で用いた電源コンデンサの静電容量よりも小さい値の静電容量を備えた電源コンデンサの特性を示すものである。図６において、電流値Ｉ１、Ｉ２は図６と等しく設定すると、算出される時間差ｄｔは電源コンデンサの静電容量に比例して小さくなる。

図８は、実施例１に係る電源コンデンサの充電時における電圧と電流の時間特性を示す図であり、電源コンデンサ１６の初期電圧が、図７よりも高い値の静電容量を備えた電源コンデンサの特性を示すものである。この場合、時刻Ｔ１、Ｔ２はいずれもゼロに向かって移動するが、その時間差ｄｔは図７と同じ値を保つため、電源コンデンサ１６の初期電圧の違いによる静電容量のばらつきを抑制した状態で静電容量を測定することができる。

本実施例によれば、電源コンデンサ充電電流５０７が電流値Ｉ１、Ｉ２を横切る時刻Ｔ１、Ｔ２の時間差ｄｔを測定するようにしているので、電源コンデンサの初期電圧の影響を抑制した上で、電源コンデンサ１６の静電容量を算出することができる。

また、本実施例によれば、電源コンデンサの静電容量を測定するにあたり、放電回路を新たに設ける必要がないので、信頼性の低下を抑制した電源コンデンサ静電容量測定装置を提供することができる。

次に図９を用いて実施例２について説明する。実施例１と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図９は、実施例２に係る蓄積・比較部２２１のブロック図である。実施例１と異なるところは、電流センサの設置個数を単一（１つ）としたところにある。

実施例２では、連続的に電流を測定することができる電流センサを１つだけ設置し、その出力をマイコンで連続的に監視し、電源コンデンサ充電電流５０７が、電流値Ｉ１、Ｉ２を横切る時間差を演算するようにしている。

図９では、単一のアナログ電流センサを用いた例としている。図９において、電流センサ９０１で連続的に検出される検出値は、比較部９０２，９０３に送信され、それぞれ電流判定値９０４，９０５と比較される。電流判定値９０４，９０５には、それぞれ電流値Ｉ１、Ｉ２が記憶されており、電流センサ９０１で連続的に検出される検出値が、電流値Ｉ１、Ｉ２と比較される。

比較部９０２では、電流センサ９０１から連続的に出力されるアナログの電流値が、電流値Ｉ１（第１電流値）となった時間を判定し、蓄積部５２０に記憶する。同様に、比較部９０３では、電流センサ９０１から連続的に出力されるアナログの電流値が、電流値Ｉ２（第２電流値）となった時間を判定し、蓄積部５２１に記憶する。その後の処理は、実施例１と同様であるので、詳細な説明は省略する。

本実施例によれば、電源コンデンサ充電電流５０７が電流値Ｉ１、Ｉ２を横切る時刻Ｔ１、Ｔ２の時間差ｄｔを測定するようにしているので、電源コンデンサの初期電圧の影響を抑制した上で、電源コンデンサ１６の静電容量を算出することができる。また、電源コンデンサ１６の静電容量の算出を１つの電流センサで実現しているので、コストを低減することができる。

さらに、本実施例によれば、電源コンデンサの静電容量を測定するにあたり、放電回路を新たに設ける必要がないので、信頼性の低下を抑制した電源コンデンサ静電容量測定装置を提供することができる。

次に図１０を用いて実施例３について説明する。図１０は、実施例３に係る電流センサの構成を示す斜視図である。

図１０において、実施例３の電流センサは、リードスイッチ４０１と、環状磁性コア４０２から構成されている。環状磁性コア４０２には、環状磁性コア４０２の外周の一部が径方向外側に向かって開放したスリット部４０３と、スリット部４０３と径方向において連通した中空部４０４が形成されており、中空部４０４には、中空部４０４を貫通するようにリード線５１４が配置されている。スリット部４０３におけるギャップは、リード線５１４の直径よりも大きく形成されており、リード線５１４はこのスリット部４０３から挿入され、中空部４０４に位置させる。中空部４０４もまたリード線５１４の直径よりも大きく形成されている。

電流センサは、スリット部４０３から漏れる磁束により、リードスイッチ４０１を動作させる。

リードスイッチ４０１の外郭はガラス管で形成されており、ガラス管の内部には、２本の強磁性体リードが配置されている。

リードスイッチ４０１が常時開接点の場合には、２本の強磁性体リードはある接点間隔を持って相対している。常時開接点のリードに外部から磁界を加えるとリードが磁化され、相対した自由端が互いに吸収し合って接触し、回路を閉ざすことができ、磁界を消去すればリードの弾性により回路を開くことができる。

リードスイッチ４０１が常時閉接点の場合には、２本の強磁性体リードは接点が接して相対している。常時閉接点のリードに外部から磁界を加えるとリードが磁化され、相対した自由端が互いに離れ、回路を開くことができ、磁界を消去すればリードの弾性により回路を閉じることができる。

電源コンデンサ１６の充電電流を測定するために、実施例３ではリード線５１４を環状磁性コア４０２に貫通させ、環状磁性コア４０２のスリット部４０３から漏れる磁束により、環状磁性コア４０２に隣接配置したリードスイッチ４０１のリードを磁化させ動作させる。そして、実施例１に適用する場合、実施例３の電流センサを２つ備えるようにする。

実施例３によれば、非接触で電流を測定することができる。

また、実施例３によれば、環状磁性コア４０２とリードスイッチ４０１の一部にリード線５１４が横方向に通り抜けられるだけのギャップを設け、且つ、スリット部４０３についてもリード線５１４が横方向に通り抜けられるだけ幅を確保することにより、既存のリード線５１４を取り外すことなく電流センサを後付することができる。

さらに、実施例３によれば、リードスイッチは封じ切り構造のため信頼性を高めることができる。

さらにまた、実施例３によれば、スリット部４０３の幅や、環状磁性コア４０２とリードスイッチ４０１とのギャップを調整することによって、感度を調整することができる。

次に図１１を用いて実施例４について説明する。実施例３と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図１１は、実施例４に係る電流センサの構成を示す斜視図である。実施例３と異なるところは、環状磁性コアを２つとしたところにある。

実施例４では、第１環状磁性コア４０２ａと、第２環状磁性コア４０２ｂの２つの環状磁性コアを備え、第１環状磁性コア４０２ａと第２環状磁性コア４０２ｂとの間にリードスイッチ４０１を配置している。

第１環状磁性コア４０２ａには、第１環状磁性コア４０２ａの外周の一部が径方向外側に向かって開放したスリット部４０３ａと、スリット部４０３ａと径方向において連通した中空部４０４ａが形成されており、中空部４０４ａには、中空部４０４ａを貫通するようにリード線５１４が配置されている。スリット部４０３ａにおけるギャップは、リード線５１４の直径よりも大きく形成されており、リード線５１４はこのスリット部４０３ａから挿入され、中空部４０４ａに位置させる。中空部４０４ａもまたリード線５１４の直径よりも大きく形成されている。

同様に、第２環状磁性コア４０２ｂには、第２環状磁性コア４０２ｂの外周の一部が径方向外側に向かって開放したスリット部４０３ｂと、スリット部４０３ｂと径方向において連通した中空部４０４ｂが形成されており、中空部４０４ｂには、中空部４０４ｂを貫通するようにリード線５１４が配置されている。スリット部４０３ｂにおけるギャップは、リード線５１４の直径よりも大きく形成されており、リード線５１４はこのスリット部４０３ｂから挿入され、中空部４０４ｂに位置させる。中空部４０４ｂもまたリード線５１４の直径よりも大きく形成されている。

実施例３によれば、リードスイッチ４０１を挟み込むように、第１環状磁性コア４０２ａ及び第２環状磁性コア４０２ｂを配置しているので、電流センサの感度を高めることができる。

次に図１２を用いて実施例５について説明する。実施例３と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図１２は、実施例５に係る電流センサの構成を示す斜視図である。実施例３と異なるところは、リードスイッチを２つとしたところにある。

実施例５では、第１リードスイッチ４０１ａと、第２リードスイッチ４０１ｂの２つのリードスイッチを備え、第１リードスイッチ４０１ａと第２リードスイッチ４０１ｂとの間に環状磁性コア４０２を配置している。

第１リードスイッチ４０１ａと環状磁性コア４０２との間のギャップをＧ１とし、第２リードスイッチ４０１ｂと環状磁性コア４０２との間のギャップをＧ２としたとき、Ｇ１とＧ２の距離を変えることにより、第１リードスイッチ４０１ａが動作する電流値と第２リードスイッチ４０１ｂが動作する電流値を変えることができる。

すなわち、実施例５によれば、Ｇ１とＧ２の距離を変えることにより、感度が異なる二つの出力信号を得ることができる。

また、実施例５によれば、実施例３のように電流センサを二つ取り付ける場合よりもより小形化することができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定するものではなく、様々な変形例が含まれる。上述した実施例は本発明を分かり易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するものではない。

１…電磁操作装置、２…リンク機構、３…電磁操作装置側ロッド、７…固定接点、８…可動接点、９…真空バルブ、１０…筐体、１４…電磁石、１６…電源コンデンサ、１７…電磁石コイル、１８…制御基板、１９…ピン、２０…補助スイッチ、２１…連結部品、２２…第１のレバー、２３…第２のレバー、２４…連結部品、２５…シャフト、５９…ワイプばね、６０…遮断ばね、１１４…真空バルブ側ロッド、１３０…絶縁フレーム、１３１…断路部、１３２…断路部、１３３…固定導体、１３４…可動側導体、１５０…開閉装置、１５２…計測器室、１５３…母線室、１５４…遮断器室、１５５…ケーブル室、１５６…真空遮断器
１６１…配電用ケーブル、１６２…母線、２２０…制御部、２２１…蓄積・比較部、２２２…異常状態表示部、３０２…可動鉄心、３０４…永久磁石、３０５…ケース、３０６…固定鉄心、３１７…可動平板、４０１…リードスイッチ、４０１ａ…第１リードスイッチ、４０１ｂ…第２リードスイッチ、４０２…環状磁性コア、４０２ａ…第１環状磁性コア、４０２ｂ…第２環状磁性コア、４０３…スリット部、４０３ｂ…スリット部、４０４…中空部、４０４ａ…中空部、４０４ｂ…中空部、５００…直流電源、５０１…充電スイッチ、５０２…充電抵抗、５０３…放電スイッチ、５０４…電流センサ、５０５…電流センサ、５０６…電源コンデンサ電圧、５０７…電源コンデンサ充電電流、５１４…リード線、５１４ａ…リード線、５１４ｂ…リード線、５２０…蓄積部、５２１…蓄積部、５２２…差演算部、５２３…比較部、５２４…時間差判定値、６０３…論理積、９０１…電流センサ、９０２…比較部、９０３…比較部、９０４…電流判定値、９０５…電流判定値

Claims

電源コンデンサと、前記電源コンデンサを充電する電源と、前記電源と前記電源コンデンサとの接続をオンオフする充電スイッチとにより充電回路が構成され、
前記充電回路には前記電源コンデンサの充電電流を検出する電流センサが備えられ、
前記電源コンデンサに充電が開始され、前記電流センサが第１電流値を検出するまでに要した第１時間と、前記電源コンデンサに充電が開始され、前記電流センサが第２電流値を検出するまでに要した第２時間と、
前記第１時間と前記第２時間との時間差から前記電源コンデンサの静電容量を測定する蓄積・比較部を備えたことを特徴とする電源コンデンサ静電容量測定装置。
請求項１において、
前記電源コンデンサにより駆動する負荷と、前記電源コンデンサと前記負荷との接続をオンオフする放電スイッチとにより構成された放電回路を備えたことを特徴とする電源コンデンサ静電容量測定装置。
請求項１又は２において、
前記電流センサは、前記第１電流値を測定する第１電流センサと、前記第２電流値を測定する第２電流センサとからなることを特徴とする電源コンデンサ静電容量測定装置。
請求項３において、
前記第１電流センサと前記第２電流センサとは、検出される電流値の感度が異なることを特徴とする電源コンデンサ静電容量測定装置。
請求項４において、
前記第１電流センサ及び前記第２電流センサの出力はデジタルに切り替わるものであり、前記第１電流センサ及び前記第２電流センサの何れか一方は常時閉接点を備え、他方は常時開接点を備えることを特徴とする電源コンデンサ静電容量測定装置。
請求項１又は２において、
前記電流センサの出力は、連続的に出力されるアナログの電流値であることを特徴とする電源コンデンサ静電容量測定装置。
請求項１又は２において、
前記電流センサは、環状磁性コアとリードスイッチとから構成され、
前記環状磁性コアは、外周の一部が径方向外側に向かって開放したスリット部と、前記スリット部と径方向において連通し、リード線配置する中空部とを備え、
前記スリット部から漏れる磁束により、前記リードスイッチを動作させることを特徴とする電源コンデンサ静電容量測定装置。
請求項７において、
前記環状磁性コアは、第１環状磁性コアと第２環状磁性コアとを備え、
前記リードスイッチは、第１環状磁性コアと第２環状磁性コアの間に配置したことを特徴とする電源コンデンサ静電容量測定装置。
請求項７において、
前記リードスイッチは、第１リードスイッチと第２リードスイッチとを備え、
前記環状磁性コアは、前記第１リードスイッチと前記第２リードスイッチの間に配置したことを特徴とする電源コンデンサ静電容量測定装置。
電源コンデンサと、前記電源コンデンサを充電する電源と、前記電源と前記電源コンデンサとの接続をオンオフする充電スイッチとにより充電回路が構成され、
前記電源コンデンサに充電が開始され、前記充電回路に備えられた電流センサが第１電流値を検出するまでに要した第１時間と、前記電源コンデンサに充電が開始され、前記電流センサが第２電流値を検出するまでに要した第２時間と、
前記第１時間と前記第２時間との時間差から前記電源コンデンサの静電容量を測定することを特徴とする電源コンデンサ静電容量測定方法。