JPH06100639B2 - 断路器・接地装置の動作診断管理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は発電所あるいは変電所設備の１つとして使用さ
れている断路器・接地装置の開閉動作状況（抵抗）を診
断管理する装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に、発電所あるいは変電所設備の１つである断路器
あるいは接地装置の電極部及び機構部の良好な動作を維
持するために、接触子の接触面及び機構部の摺動軸受部
には、摩擦による摺動抵抗軽減策として潤滑油を塗布し
ているが、断路器あるいは接地装置の電極部及び構成部
は屋外に露出設置されている関係上、特に潤滑油塗布部
は塵埃が付着凝固したり、風雨によって潤滑油が流出、
揮発したりして摩擦すなわち摺動抵抗が増大し、この結
果、断路器あるいは接地装置の開閉時には、不完全投
入、不完全接触又は開路動作不能となる場合がある。従
って、良好な開閉動作を維持するために３年に１回の周
期で定期的に断路器あるいは接地装置の各部を点検、清
掃し、接触子の接触面や機構部の摺動軸受部に潤滑油を
塗布している。この定期点検は発電所あるいは変電所の
停電を伴うとともに、人的経費も必要なばかりか、定期
的に行う点検は断路器あるいは接地装置の開閉動作を良
好に維持する目的で行なうので、開閉動作が良好なもの
まで点検することになり不経済である。

一方、断路器あるいは接地装置が悪環境下に設置されて
いる場合は、３年周期の定期点検以内で前記摺動抵抗が
増大し点検前に断路器あるいは接地装置の前記開閉動作
が不良となる場合や、電力需要の関係で停電がとれず、
３年周期の点検が繰延べされる場合もあって、そのため
開閉動作不良となる問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来の断路器あるいは接地装置の各部を定
期的に点検清掃し潤滑油を塗布するという方式に存する
問題点、すなわち発電所あるいは変電所の停電を伴うと
ともに人的経費も高くなり、点検不要なものまで点検し
なければならないという不経済、さらに点検前に断路器
あるいは接地装置の開閉動作不良が生じたり、電力需要
の関係で停電がとれず点検が繰延べされたりする問題点
を解決しようとしている。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は前記問題点を解決するため、発電所あるいは
変電所等に設置された断路器・接地装置に対し、その開
閉動作抵抗を検出するための検出手段を取着し、一方、
前記断路器等の開閉動作を遠隔から制御管理するデータ
処理装置には、前記各検出手段から出力された信号に基
づいて断路器等の開閉動作抵抗を当該検出信号の入力毎
に演算する制御手段と、各演算毎に得られた開閉動作抵
抗測定データを前記断路器等の正常時における開閉動作
抵抗データ及び限界開閉動作抵抗データと共に逐次記憶
する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各演算毎の
開閉動作抵抗測定データを時系列で前記正常時における
開閉動作抵抗データ及び限界開閉動作抵抗データと共に
同時に表示する表示手段とを設けたことを要旨としてい
る。

（作用） すなわち、発電所あるいは変電所の断路器等が開閉動作
されると、検出手段によりその開閉動作抵抗が検出さ
れ、この検出信号はデータ処理装置に送信される。する
と、データ処理装置では、制御手段が前記検出信号の入
力毎に開閉動作抵抗の測定データを演算し、その都度、
各演算毎の測定データを記憶手段に記憶させる。そのた
め、記憶手段には各演算毎の開閉動作抵抗測定データが
正常開閉動作時及び限界開閉動作時のデータと共に逐次
記憶されることとなる。そして、これら各演算毎の開閉
動作抵抗測定データが時系列で前記正常開閉動作時及び
限界開閉動作時のデータと共に同時に表示されると、そ
の表示内容に基づいて断路器等の点検の必要性が診断さ
れる。

（実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を第１図から第６図
について説明する。

基礎上に立設固定された架台１の上端部には、溝型状を
なすベース２が水平に架設固定され、該ベース２の両端
上面には支持碍子３及び４が立設固定され、その上端部
には断路器の固定電極としてクリップ状をなす接触子5,
6が支持されている。前記ベース２の中央部上面には回
動支持軸７が回動可能に支承され、該支持軸７の上面に
は支持碍子８が立設されており、この支持碍子８の上端
には前記接触子5,6に対し接離可能に対応する可動電極
９が水平に支持されている。このようにして、断路器10
が形成されている。

一方、前記架台１の一側面には前記回動支持軸７、支持
碍子８及び可動電極９を回動操作するための操作装置11
が装着されており、該操作装置11の内部に収容した操作
シリンダ12により往復回動される出力軸13と前記支持碍
子８の下端部との間には回転軸14が連結されている。
又、前記操作シリンダ12には図示しない圧力空気供給源
から圧縮空気が電磁弁15を介して供給されるようになっ
ており、該電磁弁15の通電励磁により前記操作シリンダ
12に圧縮空気を供給して断路器10を開閉路動作するよう
になっている。

前記電磁弁15には電流を測定し得る分流器が断路器10の
開閉時間を測定するための開閉時間センサー16として取
着され、該電磁弁15への通電時間を断路器10の開閉動作
抵抗を測定する時間、すなわち開閉時間信号TSとして出
力し得るようにしている。又、前記操作シリンダ12には
圧力変換器が該シリンダ12の動作内圧を検出する開閉圧
力センサー17として取着され、該圧力センサー17から断
路器10の開閉動作抵抗の測定値として開閉圧力信号PSを
出力するようにしている。さらに、前記回転軸14と対応
して架台１の上端部には、可変抵抗器が断路器10の開閉
ストロークを検出する開閉ストロークセンサー18として
取着され、該開閉ストロークセンサー18から断路器10の
開閉動作抵抗の測定値として開閉ストローク信号SSを出
力するようにしている。

ところで、前述した断路器10の開閉時間センサー16、開
閉圧力センサー17及び開閉ストロークセンサー18は断路
器10の開放動作抵抗及び閉路動作抵抗をそれぞれ独立し
て測定し得るようにしており、開閉圧力センサー17は操
作シリンダ12のピストン側シリンダ室内の圧力を検出す
ることにより断路器の開放動作抵抗を測定し、反対にロ
ッド側シリンダ室内の圧力を検出することにより断路器
の閉路動作時抵抗を測定し得るようにしている。そし
て、この明細書においては説明の便宜上断路器10の開放
動作又は閉路動作を開閉動作というように包括的に述べ
ている。

一方、各変電所には前記開閉時間センサー16、開閉圧力
センサー17及び開閉ストロークセンサー18からそれぞれ
出力される時間信号TS、圧力信号PS及び開閉ストローク
信号SSを演算管理するデータ処理装置19が装設されてい
る。このデータ処理装置19は、前記各信号TS,PS,SSをア
ナログ量からデジタル量に変換するＡ−Ｄ変換器20と、
デジタル量に変換された各信号TS,PS,SSに基づいて断路
器10の開閉動作抵抗を演算する制御手段及びその演算結
果を開閉動作抵抗測定データとして記憶するための記憶
手段を備えたマイクロコンピュータ21と、断路器の正常
開閉時間Tc、正常開閉圧力曲線Lpc、正常開閉速度曲線L
sc、及び限界開閉時間Tm、限界開閉圧力曲線Lpm、限界
開閉速度曲線Lsmをそれぞれ記憶しておくためのディス
ク22と、さらに前記マイクロコンピュータ21により演算
され時系列で記憶された開閉動作抵抗測定データとして
の測定開閉時間Tx、測定開閉時間Txに対する測定開閉圧
力曲線Lpx、測定開閉速度曲線Lsx（前記開閉ストローク
信号SSと開閉時間信号TSとにより演算される）を前記正
常開閉時間Tc、正常開閉圧力曲線Lpc及び、正常開閉速
度曲線Lsc、及び限界開閉時間Tm、限界開閉圧力曲線Lp
m、限界開閉速度曲線Lsmとともに打ち出し表示する表示
手段としてのプロッター23とにより構成している。又、
前記プロッター23の他にディスプレイ（図示しない）を
設けてもよい。

第３図に示すように、一番目からＮ番目の変電所24−
１、24−２、・・・24−Ｎにはそれぞれ複数の断路器10
−１、10−２・・・10−Ｎが設置されていて、各断路器
の開閉時間センサー16、開閉圧力センサー17及び開閉速
度センサー18はデータ処理装置19にそれぞれ接続されて
いる。

前記各変電所24−１、24−２・・・24−Ｎは、これらの
変電所を集中的に管理する制御所25に対しモデム26,27
及び通信線28によって接続されている。そして、この制
御所25内には前記各変電所から送られてきた開閉時間信
号TS、開閉圧力信号PS及び開閉ストローク信号SSに基づ
いて、断路器10の開閉動作抵抗を演算するデータ処理装
置29が設置されている。このデータ処理装置29は前述し
た変電所のデータ処理装置19と同様に、マイクロコンピ
ュータ30と、ディスク31と、プロッター32とにより構成
されている。

前記制御所25においては、図示しないが各変電所の特定
の断路器10に対し開閉動作指令信号を発するようになっ
ている。

次に、前記のように構成した断路器の動作診断管理装置
についてその作用を説明する。

今、例えば一番目の変電所24−１内の断路器10−１が開
閉動作され、時間センサー16、圧力センサー17及びスト
ロークセンサー18からそれぞれ時間信号TS、圧力信号PS
及び開閉ストローク信号SSが出力されると、これらの信
号はデータ処理装置19、モデム26、通信線28及びモデム
27を介して制御所25のデータ処理装置29に送られ、該デ
ータ処理装置29により演算され、プロッター32により打
ち出し表示される。

この測定結果を第４図に基づいて説明すると、断路器10
−１の前記開閉動作時における測定開閉時間Txは正常開
閉時間Tcと比較して、一定時間Δｔ遅れていることが分
る。又、測定開閉圧力曲線Lpxは正常開閉圧力曲線Lpcと
比較して、Δｐだけ高い圧力でないと開閉動作を行なう
ことができないことが分る。さらに、測定開閉速度曲線
Lsxは正常開閉速度曲線Lscと比較して、Δｓだけ遅れて
いることが分る。そして、同一の断路器10−１について
複数回の開閉路動作の都度データ処理装置29により測定
開閉時間Tx、測定開閉圧力曲線Lpx及び測定開閉速度曲
線Lsxを記憶しておくことにより、第５図に示すような
グラフを打ち出し表示することができ、これらの測定デ
ータに基づいて、測定開閉時間Txが限界開閉時間Tmに達
する時期を予測したり、測定開閉圧力曲線Lpxが限界開
閉圧力曲線Lpmに達する時期を予測したり、同様に測定
開閉速度曲線Lsxが限界開閉速度曲線Lsmに達する時期を
予測したりすることができ、従って断路器10−１の経年
変化によるおおよその動作障害発生時期を予測して、定
期的に点検することなく、点検の必要な時期を決定する
ことができ、断路器の動作障害の発生を未然に防止し点
検の合理化を図ることができる。

なお、前記測定開閉圧力曲線Lpx、測定開閉速度曲線Lsx
は100分の１秒単位でプロットされる。

又、第６図に示すような測定開閉圧力曲線Lpxが開閉動
作途中において急激な局部的変化を示し、許容線Lpを越
えたような場合には、その異常圧力が測定開閉速度曲線
Lsxとの関係でどの位置すなわち如何なる開閉ストロー
クで起っているかが分り、こうして断路器の異常個所を
発見することもできる。このように圧力曲線Lpxと速度
曲線Lsxとを併用することによって、断路器の異常個所
を発見できるが、これは開閉時間Txとの関係においても
おおよそ把持することができる。

一方、前述した制御所25におけるデータの打ち出し表示
により、どの変電所のいずれの断路器がどのような動作
抵抗を示しているかを該制御所において判別することが
できるが、これと同様の操作は各変電所に設置したデー
タ処理装置19によっても変電所内のどの断路器が如何な
る動作抵抗を示しているか判別することができる。

なお、前記実施例では、各変電所内にデータ処理装置19
を設置し、各変電所個々でも当該変電所内の各断路器10
のデータを打ち出し表示し得るようにしたが、各変電所
内には前記データ処理装置19の構成要素のうちＡ−Ｄ変
換器20だけを設置し、このＡ−Ｄ変換器20と制御所25の
データ処理装置29とを前記モデム26,27及び通信線28で
接続するようにしてもよい。この場合には、制御所25に
おいてのみ断路器10の開閉動作抵抗測定データの打ち出
し表示が行われる。

又、前記実施例では操作装置11内に操作シリンダ12を設
けて断路器10の開閉動作を行なうようにしたが、該操作
シリンダ12に代えて直流電動機により開閉動作を行なう
タイプの断路器に具体化してもよい。この場合には、第
７図に示すように、電動機の正常（限界）開閉電流曲線
Lic（Lim）と測定開閉電流曲線Lixとの比較によって断
路器の開閉動作抵抗の経年変化を判別予測することがで
きる。

さらに、本発明は次のような実施例で具体化することも
できる。

（１）断路器の開閉動作抵抗は測定するデータとして、
開閉時間Txのみを使用したり、開閉圧力曲線Lpx、開閉
速度曲線Lsxあるいは開閉電流曲線Lixのみを使用したり
すること。

（２）断路器あるいは接地装置の典型的な故障状態、あ
るいはその他実際に起り得る、多数の開閉故障曲線をデ
ィスク22,31に記憶しておき。これと測定データとを比
較し、両者が近似したとき故障の表示を行なうようにす
ること。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によればデータ処理装置
の出力結果に基づいてどの発電所あるいは発電所の如何
なる断路器あるいは接地装置が如何なる開閉動作抵抗を
呈したか診断することができ、この結果、人的経費を不
必要にかけることなく点検の必要な断路器等のみを経済
的に点検することができるとともに、変電所等の停電を
伴うことなく断路器等の動作異常を客観的に検出できる
ので、電力需要の如何にかかわらず動作障害の発生を未
然に防止でき、さらに正常時及び限界時のデータと共に
測定データが時系列に表示されるので、各断路器等の経
年変化による動作障害発生時期を予測でき、点検作業の
一層の合理化を図ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した断路器及びデータ処理装置
の略体正面図、第２図は断路器のみの斜視図、第３図は
断路器等の動作診断管理装置全体を示す略体平面図、第
４図〜第６図は開閉動作時間と開閉圧力曲線及び開閉速
度曲線との関係を示すグラフ、第７図は開閉時間と開閉
速度曲線及び開閉電流曲線の関係を示すグラフである。 10……断路器、16,17,18……検出手段を構成する開閉時
間センサー，開閉圧力センサー，開閉ストロークセンサ
ー、19,20……データ処理装置、21,30……制御手段及び
記憶手段を構成するマイクロコンピュータ、22……記憶
手段を構成するディスク、23,34……表示手段を構成す
るプロッター、24−1,24−２・・・24−Ｎ……変電所、
25……制御所、TS……開閉時間信号、PS……開閉圧力信
号、SS……開閉ストローク信号、Tx……測定開閉時間、
Lpx……測定開閉圧力曲線、Lsx……測定開閉速度曲線、
Lix……測定開閉電流曲線、Tc……正常開閉時間、Lsc…
…正常開閉速度曲線、Lpc……正常開閉圧力曲線、Tm…
…限界開閉時間、Lpm……限界開閉圧力曲線、Lsm……限
界開閉速度曲線。

フロントページの続き (72)発明者 島田 和正 愛知県小牧市東新町153番地 (56)参考文献 特開 昭56−138835（ＪＰ，Ａ) 電気書院編集部編「現場試験と測定のテ クニック」（昭54−５−20）電気書院 Ｐ．308，Ｐ．313

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発電所あるいは変電所等に設置された断路
   器・接地装置に対し、その開閉動作抵抗を検出するため
   の検出手段を取着し、一方、前記断路器等の開閉動作を
   遠隔から制御管理するデータ処理装置には、前記各検出
   手段から出力された信号に基づいて断路器等の開閉動作
   抵抗を当該検出信号の入力毎に演算する制御手段と、各
   演算毎に得られた開閉動作抵抗測定データを前記断路器
   等の正常時における開閉動作抵抗データ及び限界開閉動
   作抵抗データと共に逐次記憶する記憶手段と、前記記憶
   手段に記憶された各演算毎の開閉動作抵抗測定データを
   時系列で前記正常時における開閉動作抵抗データ及び限
   界開閉動作抵抗データと共に同時に表示する表示手段と
   を設けたことを特徴とする断路器・接地装置の動作診断
   管理装置。
2. 【請求項２】前記検出手段は、断路器・接地装置の開閉
   動作時間を検出する開閉時間センサー、開閉時間に対す
   る開閉ストロークを検出する開閉ストロークセンサー、
   開閉操作装置のシリンダーの動作内圧の変化状態を検出
   する開閉圧力センサーのうち少なくともいずれか一つで
   構成されている特許請求の範囲第１項に記載の断路器・
   接地装置の動作診断管理装置。