JPH0439765B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は負荷時タツプ切換装置に関するもの
で、特に、正常動作時の音響パターンと実際の動
作時の音響パターンとを比較して、異常を検出す
る様にしたものに係る。

［発明の技術的背景］ 送配電系統の変圧器に設けられる負荷時タツプ
切換装置は、送配電系統の負荷が変動して、この
変動による電圧変化が一定限度を越えた際に、変
圧器に接けられているタツプを切換えることによ
り送配電系統の電圧を一定に保つものである。

この負荷時タツプ切換装置は、切換信号発生部
と、負荷時タツプ切換器及び電動操作機構から構
成され、負荷時タツプ切換器は更に切換開閉器と
タツプ選択器より構成されている。

この構成を有する同装置において、切換動作の
概略は次の通りである。即ち、電圧変化が一定限
度を越えた際には、まず、切換信号発生部で切換
信号が作成され、これにより電動操作機構が始動
して、負荷時タツプ切換器を駆動する。その結
果、負荷時タツプ切換器の駆動軸が回転し、この
駆動力によりタツプ選択器の可動接点が一つの固
定接点から外れて移動し、他の固定接点に投入さ
れると、これに対応して切換開閉器が一方のタツ
プから他方のタツプに切換動作を行う。

ところで、特に主幹線である送配電系統におい
て、この負荷時タツプ切換装置が故障すると、広
範囲に停電する可能性がある為、同装置が故障し
た際には、それを一刻も早く検出、認知して、こ
れに対処する必要がある。

従来、負荷時タツプ切換装置の故障検出手段と
しては、負荷時タツプ切換器の内部で発生する異
常アークにより絶縁油が分解し多量のガスが発生
した際その油流を検出するもの、負荷時タツプ切
換器に流れる電流を変流器で測定しタツプ間短絡
を検出するもの、負荷時タツプ切換装置の切換信
号発生部で切換時間を計測し、正規タツプ切換時
間と比較することにより、タツプ渋滞の有無を検
出するもの等がある。

［背景技術の問題点］ しかしながら、上記の様な従来の負荷時タツプ
切換装置は次の様な欠点を有していた。

即ち、負荷時タツプ切換装置が故障した際には
その対処が緊急に行なわれないと、重大な事故を
引起こしてしまう為、より早い故障の検出が必要
となるが、従来技術では、負荷時タツプ切換装置
の内部に生じた絶縁破壊、異常アーク現象、タツ
プ間短絡等の故障が起こつた際には、これを検出
しても、これらの故障以前に、その原因となる異
常な微候を検出することは不可能であつた。従つ
て、これらの故障に対してその対策が間に合わず
に停電などの重大事故を引起こす場合があつた。

特に、タツプ渋滞の検出は、実際の切換時間を
計測した後に、これを正規のタツプ切換時間と比
較するものである為、タツプ渋滞の判定に５秒以
上の時間が必要であり、瞬時の判定ができず、こ
れも大きな問題となつていた。

［発明の目的］ 本発明は、上記の如き従来技術の問題点を解消
するために提案されたもので、その目的は、負荷
時タツプ切換装置において、その故障場所及び故
障原因とる異常微候を検出し、且つ、この検出を
より短時間で行うことを可能とすることで、重大
な事故を未然に防止し得る負荷時タツプ切換装置
を提供することである。

［発明の概要］ 本発明による負荷時タツプ切換装置は、タツプ
切換信号を検出する切換検出部、タツプ切換時に
発生する各音響を検出する為の音響検出部、正常
切換時の音響パターンを記憶する記憶回路、及び
これらのデータを入力する異常判定部とを設け、
検出した各音響の発生時間及び音響レベルと、記
憶した各音響のそれと異常判定部で比較する構成
とすることにより、 駆動系統、タツプ選択器及び切換開閉器で発生
した各音響毎に、異常か否か又は異常がどの程度
であるかを夫々検出した時に判定することで、故
障の微候及びその場所を確実でしかも短時間に判
定することを可能としたものである。

［発明の実施例］ 以上説明した様な本発明による負荷時タツプ切
換装置の一実施例を、図面を用いて具体的に説明
する。

第１図は、本実施例の主要構成図である。第１
図において、切換信号発生部１には、その信号に
より図示しない電動機が動作する電動操作機構２
及びこの電動操作機構２に駆動される負荷時タツ
プ切換器３が順次接続されている。一方、切換信
号発生部１の近傍には切換信号を検出する切換検
出部４が設置され、負荷時タツプ切換器３の近傍
に音響検出部５が設置され、両者は共に異常判定
部６に接続され、前者が検出した切換信号及び後
者が検出した音響信号が夫々この異常判定部６に
送られ、異常か否かが判定される様になつてい
る。そして、異常判定部６には正常切換時の音響
データを記憶する記憶回路７及び異常を表示する
異常表示部８が夫々接続されている。更に、この
異常判定部６は、切換信号発生部１に接続され、
故障を判定した際には、切換信号発生部１に対
し、電動操作機構２の電動機電源OFFの信号を
送つてこれを制御する構成となつている。

ところで、一般に、負荷時タツプ切換装置にお
いて正常に１タツプの切換がなされる場合には、
第２図に示すように、負荷時タツプ切換器３が発
生する音響は、その駆動軸の回転音、タツプ選択
器の可動接点が固定設定から外れる音、他の固定
接点に投入する音、及び切換開閉器が一方から他
のタツプに切換わる音である。

従つて、記憶開路７にはこれらの各音響の正規
の発生時間t₁〜t₄と駆動軸回転音の終了時間t₅及
び各音響の音響レベルが夫々記憶され、また、各
音響レベルの許容限界値も記憶される。

次に、以上の様に構成された本実施例の負荷時
タツプ切換装置の異常検出の動作を説明する。

まず、切換信号発生部１から切換信号が出力さ
れると、電動操作機構２の図示しない電動機が回
転を開始し、電動操作機構２と機械的に連結した
負荷時タツプ切換器３が動作を開始して音響を発
生する。このとき、切換検出部４が切換信号発生
部１から出力された切換信号を検出し、異常判定
部６にその検出信号を伝達する一方、音響検出部
５が負荷時タツプ切換器３から発生した音響を検
出し、異常判定部６にその検出信号を伝達する。

その結果、異常判定部６は、前述の負荷時タツ
プ切換器３が１タツプを切換える際発生する音響
と、上記記憶回路７に記憶された正常切換時に発
生する音響とについて、各々の発生時間と音響レ
ベルを比較して故障の微候及び故障場所を検出
し、表示回路８に信号を送る。そして、異常を検
出した際にはこれに加えて切換信号発生部１に電
動機電源OFFの信号が送られ、負荷時タツプ切
換装置の動作が停止する。

次に、この様な異常判定部６における故障の微
候及び故障場所の検出（以下、異常判定と称す）
の手順を第３図のフローチヤートを参照し、段階
を追つて詳細に説明する。

異常判定部６の異常判定は、切換信号発生部１
から切換信号が出力され、その検出信号が前述の
如く、切換検出部４によつて伝達されることで開
始する。

第１段階として、電動操作機構２の電動機及び
負荷時タツプ切換器３の駆動系統から動作音が発
生したか否かが判定される。音響検出部５から動
作音の検出信号の伝達がなされていない場合に
は、動作音が発生しないものと判定され、表示回
路８に駆動系統の不始動及びタツプ渋滞の信号が
送られると共に、切換信号発生部１に電動機電源
OFFの信号が送られる。

音響検出部５から動作音の検出信号が伝達され
て、動作音が発生したものと判定されると、第２
段階として、検出された駆動系統の動作音の音響
レベルと、記憶回路７に記憶された正規切換時の
動作音のそれぞれが比較される。正規切換時の音
響レベルを越えた場合には、音響レベルが不適切
と判定され表示回路８に駆動系統部品の損傷の信
号が送られる。この際、検出された音響レベルが
記憶回路７に記憶した許容限界値を越えた場合に
は、これに加えて表示回路８には故障の信号が、
切換信号発生部１には電動機電源OFFの信号が
夫々送られる。

駆動系統から発生した動作音の音響レベルが、
正規切換時の音響レベル以下であつて、音響レベ
ルが適切と判断された場合、及び許容限界値以下
である場合には、第３段階として、タツプ選択器
の可動接点の開極音が正規の時間t₂−t₁以下で発
生したかが判定される。正規の時間t₂−t₁を越え
た場合には更に、駆動系統の動作音の有無が判定
される。駆動系統の動作音がない場合には、第１
段階と同様駆動系統部品の損傷とタツプ渋滞の信
号及び電動機電源OFFの信号が送られる。また、
駆動系統の動作音がある場合には、タツプ選択器
動作遅れの信号が送られ、t₄−t₁以下でタツプ選
択器可動接点が開極したが、或いはタツプ選択器
が動作せずに切換開閉器が動作したかが順次判定
される。タツプ選択器がt₄−t₁以下で動作せずに
切換開閉器が動作した場合には、タツプ選択器故
障の信号が送られ、更に切換開閉器が動作しない
場合には、切換開閉器の異常の信号が送られ、い
ずれの場合にも、電動機電源OFFの信号が送ら
れる。

タツプ選択器の開極がt₂−t₁以下の場合及びそ
れを越えていてもt₄−t₁以下の場合には、第４段
階としてタツプ選択器開極の音響レベルが適切か
否かの判定がなされる。この際には、第２段階と
同様にタツプ選択器の可動接点から発生する開極
音の音響レベルが記憶回路７に記憶した正規切換
時の音響レベル及び許容限界音響レベルと比較さ
れ、正規の音響レベルを越えている場合には、タ
ツプ選択器部品の損傷の信号が、更に許容限界値
を越えている場合には故障及び電動機電源OFF
の信号が夫々送られる。

タツプ選択器の開極音響レベルが許容限界値以
下の場合に、第５段階として、タツプ選択器可動
接点の閉極音が、タツプ選択器可動接点の開極音
発生時間t₂から起算した正規の閉極音発生時間t₃
−t₂以下で発生したか否かが判定される。t₃−t₂
を越えた場合には、更に駆動系系統動作音の有無
が判定され、駆動系統動作音がない場合には、駆
動系統部品の損傷とタツプ渋滞の信号及び電動機
電源OFFの信号が送られる。また、駆動系統の
動作音がある場合には、第３段階と同様タツプ選
択器閉極遅れの信号が送られ、更にt₄−t₂以下で
タツプ選択器が閉極しない場合には、タツプ選択
器の故障を出力すると共に電動機電源OFFの信
号が送られる。

タツプ選択器の可動接点からt₄−t₂以下で閉極
音を検出した場合には、第６段階として、タツプ
選択器可動接点から発生する閉極音の音響レベル
が記憶回路７に記憶した正規切換時の音響レベル
及び許容限界レベルと比較され、タツプ選択器部
品の損傷、又はこれに加えて電動機故障及び電源
OFFの信号が送られる。

タツプ選択器の閉極音響レベルが許容限界値以
下の場合には、第７段階として、切換開閉器の切
換音が、第２図に示したタツプ選択器可動接点の
閉極音発生時間t₃から起算した正規の切換音発生
時間t₄−t₃以下で発生した否かが判定される。t₅
−t₃を越えた場合には更に駆動系統動作音の有無
が判定され、駆動系統動作音がない時には駆動部
品の損傷とタツプ渋滞の信号及び電動機電源
OFFの信号が送られる。また、駆動系統の動作
音がある場合は、切換開閉器動作遅れが出力さ
れ、電動機電源OFFの信号が送られる。

切換開閉器から切換音がt₅−t₃以下の時間で検
出された場合には、第８段階として、切換開閉器
から発生する切換音の音響レベルが記憶回路７に
記憶した正規切換時の音響レベル及び許容限界値
と比較され、これを越えた場合には切換開閉器の
切換異常、警報及び電動機電源OFFの信号が送
られる。

更に、第１段階から第８段階のいずれかの段階
で異常が確認された際には、その異常が復帰した
か否かが常に判定され、復帰するまで異常判定が
終了しない。

以上の様に本実施例の負荷時タツプ切換装置で
は、負荷時タツプ切換器から発生するタツプ選択
器可動接点開極音、の開極音及び切換開閉器の切
換音の夫々の発生時間と音響レベルを、記憶して
いる正規タツプ切換時の各音響の音響パターンと
遂一比較することにより、駆動系統、タツプ選択
器、又は切換開閉器の動作時間の経年変化が詳細
に判定でき、故障の微候及びその場所を確実に検
出できる。

また、負荷時タツプ切換器の切換信号と負荷時
タツプ切換器３から発生する音響とを比較するこ
とにより電動操作機構２、又は駆動回路の不始動
及び負荷時タツプ切換器のタツプ渋滞等の各種の
異常を、１タツプ切換途中で検出でき、しかも必
要に応じて即座に電動操作機構２を停止可能であ
ることにより、異常しや断現象等の重大事故を未
然に防ぐことができる。

更に、各音響を検出した度に即座に夫々の正規
切換時の音響パターンと比較しているので、故障
の微候を短時間で判定できる利点もある。

なお、本発明による負荷時タツプ切換装置は、
本実施例の様に異常判定部で直接タツプ切換の制
御を行うものに限らず、異常判定部とは別に構成
した制御部を設けて、これを介して間接的に制御
を行うこも可能であり、また、異常の程度によつ
ては異常表示のみを行い、駆動系統をそのまま作
動させておくことも当然可能である。更に、異常
表示について警報ランプ点灯、警報ブザー、デジ
タル表示等が考えられる。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、１タツプ
切換中に発生する各音響の発生時間及び音響レベ
ルと、正規タツプ切換時における各音響のそれと
を比較することにより、故障場所と故障原因の微
候を確実にしかも短時間に検出可能とすること
で、重大な事故を未然に防止し得る優れた負荷時
タツプ切換装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による負荷時タツプ切換装置の
一実施例を示すブロツク図、第２図は１タツプ正
規切換時に負荷時タツプ切換装置が発生する各音
響の発生時間と音響レベルとの関係を示す相関
図、第３図は第１図の動作を説明するためのフロ
ーチヤートである。 １…切換信号発生部、２…電動操作機構、３…
負荷時タツプ切換器、４…切換検出部、５…音響
検出部、６…異常判定部、７…記憶回路、８…異
常表示部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 切換信号発生部と、その信号により動作する
   駆動機構及び負荷時タツプ切換器を備え、且つ負
   荷時タツプ切換器がタツプ選択器及び切換開閉器
   より構成される負荷時タツプ切換装置であつて、 切換信号発生部の切換信号を検出する切換検出
   部、駆動機又は負荷時タツプ切換器がタツプ切換
   時に発生する各音響を検出する為の音響検出部、
   正常切換時の音響パターンを記憶する記憶回路、
   及びこれらのデータを入力する異常判定部と異常
   を表示する異常表示部とを設け、 検出した各音響の発生時間及び音響レベルと、
   記憶した各音響のそれとを前記異常判定部で比較
   して、異常か否か又は異常の程度を判定し、この
   判定の結果を異常表示部に表示することを特徴と
   した負荷時タツプ切換装置。 ２ 異常判定部が、切換信号発生部に接続され、
   異常と判定した際には切換信号発生部に信号を送
   つてこれを制御するものである負荷時タツプ切換
   装置。