JPH09282981A - 開閉器の位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開閉器の動作状態を常時監視して正確な検出
が可能であり、しかも、常時自己診断可能な、信頼性の
高い開閉器の位置検出装置を提供する。 【解決手段】 位置検出センサ４０内部の検出回路にお
いて、信号を常時発振するオシレータ４３には、強磁性
体４１を含むＬカップリング部４２が接続される。Ｌカ
ップリング部４２には、抵抗４４を介してコンパレータ
４５が接続される。コンパレータ４５は、Ｌカップリン
グ部４２からの信号の電圧値が設定電圧に達した際に信
号を出力し、それ以外の場合には出力がＯＦＦ状態とな
る。コンパレータ４５には、排他的論理和回路４６およ
び論理積回路４７を介して出力回路４８が接続され、オ
シレータ４３は、排他的論理和回路４６をバイパスして
論理積回路４７に接続される。論理積回路４７は、オシ
レータ４３からの信号と、コンパレータ４５からの信号
との論理積をとる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス絶縁開閉器等
の電力用開閉器の開閉動作状態を検出する開閉器の位置
検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電力系統の発変電所および開閉
所等においては、密閉容器内に電極や導体を収納した密
閉型の電力用開閉器が使用されている。このような電力
用開閉器としては、空気の数倍の絶縁能力を有する絶縁
ガスを封入したガス絶縁開閉器が広く用いられている。
このガス絶縁開閉器は、絶縁性能および消弧性能に優れ
ており、結果的に小型化を図ることができるという利点
を有する高性能の開閉器である。

【０００３】［１．開閉器の従来例］図９は、以上のよ
うなガス絶縁開閉器のうち、特に、高電圧・大電流の電
流遮断用に使用されるパッファ形ガス遮断器の従来例を
示す構成図である。この場合、図９は、垂直配置された
パッファ形ガス遮断器１の一例を示している。この図９
に示すように、パッファ形ガス遮断器１は、ガスが封入
された密封ケース２内に、固定電極３および可動電極４
が相対的に動作可能に配置され、また、可動電極４側に
パッファ機構５が付属的に形成された開閉器である。そ
して、両電極３，４の開閉動作時に、両電極３，４の間
に発生するアークに対して、パッファ機構５で圧縮され
た絶縁ガスを吹き付け、消弧するように構成されてい
る。

【０００４】また、可動電極４には、絶縁ロッド６を介
して操作ロッド７が取り付けられている。この操作ロッ
ド７には、操作機構８の操作ピストン９が連結されてお
り、この操作ピストン９の上下動によって可動電極４の
開閉動作が行われるようになっている。なお、操作ピス
トン９は、アキュムレータ１０および油圧ポンプ１１を
有する油圧系の引外し用弁１２および投入用弁１３の開
動作によって動かされ、引外し動作と投入動作を行うよ
うになっている。

【０００５】［２．開閉器の位置検出装置の従来例］と
ころで、このようなパッファ形ガス遮断器などの各種の
電力用開閉器においては、その開閉部の開閉動作状態を
表示したり、開閉動作時間を測定するために、その操作
機構部に補助開閉器が設けられている。この補助開閉器
は、操作機構の開閉動作に連動して開閉する補助接点を
備えたものである。

【０００６】しかし、この補助開閉器は、機械的接点で
ある補助接点が動作源であるため、開閉部の開閉動作の
回数増大に伴い、摩耗、異物の付着等により接点にカジ
リや酸化が起こり、導通不能となることがある。また、
単純にオン／オフするスイッチのため、オフ時には接点
の状況等について診断できないといった問題点があっ
た。

【０００７】そこで、最近においては、開閉器の異常を
予知することを目的とした監視システムの開発に伴い、
その開閉器の開閉動作状態を検出するための手段とし
て、従来の補助開閉器に代って無接点近接タイプのセン
サを使用した位置検出装置が用いられるようになってい
る。

【０００８】また、このような位置検出装置に使用され
る無接点近接タイプのセンサとしては、例えば、特開昭
６３−４３８２０号公報および特開昭６３−４８７１８
号公報記載の近接センサ、および特開平０２−７３１７
号公報記載の光センサ等がある。ここで、近接センサ
は、被検出体の接近に感応するセンサであり、光センサ
は、被検出体の位置に応じて透過あるいは反射した光を
検知するセンサである。以下には、このような従来の無
接点近接センサと光センサについて簡単に説明する。

【０００９】［２−１．近接センサを使用した位置検出
装置の従来例］前述した図９のパッファ形ガス遮断器に
おいては、近接センサを使用した位置検出装置２０が設
けられている。図１０は、この位置検出装置２０を拡大
して示す構成図である。この図１０に示すように、この
位置検出装置２０は、操作機構８の一部に、操作ロッド
７を貫通させるように設けられた監視ケース２１と、操
作ロッド７中の監視ケース２１内の部分に取り付けられ
た金属フランジ７１と、この金属フランジ７１を被検出
体としてその接近に感応する近接センサ２２ａ，２２ｂ
を備えている。この場合、近接センサ２２ａ，２２ｂ
は、監視ケース２１の側面に固定されたセンサ取付板２
３の上部側と下部側にそれぞれ取り付けられており、金
属フランジ７１の位置の検出に基づいて可動電極４の閉
状態と開状態をそれぞれ検出するようになっている。

【００１０】すなわち、図１０に示す位置検出装置２０
において、各近接センサ２２ａ，２２ｂは、可動電極４
とこれに連結された操作ロッド７が開状態および閉状態
にある場合に、金属フランジ７１の開位置および閉位置
を検出してそれぞれ開位置信号および閉位置信号を発す
るようになっている。なお、これらの近接センサ２２
ａ，２２ｂの検出信号は、それぞれケーブル２４ａ，２
４ｂにより図示しない中継盤まで伝送され、その中継盤
内のセンサ受信器および計測部への入力信号となる。

【００１１】［２−２．光センサを使用した位置検出装
置の従来例］光センサには、透過方式のものと反射方式
のものとがある。このうち、透過方式の光センサは、発
光部と受光部を対向配置してなる光センサである。そし
て、このような透過方式の光センサを使用した位置検出
装置は、被検出体が所定の動作位置にある場合にこの被
検出体が発光部と受光部間の光の経路を遮断するように
して光センサを配置し、被検出体による光の遮断によっ
て被検出体の動作状態を検出するように構成される。

【００１２】一方、反射方式の光センサは、発光部から
被検出体に光を照射し、被検出体からの反射光を受光部
で集光するように構成された光センサである。そして、
このような反射方式の光センサを使用した位置検出装置
は、被検出体が所定の動作位置にある場合にこの被検出
体に発光部からの光を照射しその反射光を受光部で集光
するようにして光センサを配置し、被検出体による光の
反射によって被検出体の動作状態を検出するように構成
される。

【００１３】これらの光センサを使用した位置検出装置
は、いずれも、検出出力として光を用いるため、前述し
た無接点近接センサに比べて耐ノイズ性に優れていると
いう利点がある。なお、いずれの方式の光センサを使用
した位置検出装置においても、被検出体は、図９の操作
ロッド７などの、開閉器の開閉操作に連動する機構の所
定位置に取り付けられ、この機構の動作に対応して動作
し、光センサによって位置検出されるように構成され
る。

【００１４】図１１は、より具体的に、前述したような
透過方式の光センサを使用した位置検出装置３０の一例
を示す構成図である。この図１１に示すように、位置検
出装置３０は、操作ロッド７の一部に設けられた光遮蔽
板７２を被検出体としてこの光遮蔽板７２による光の遮
断によって光遮蔽板７２の動作状態を検出する光センサ
３１，３２と、この光センサ３１，３２からの信号を検
出する検出部３３、および光ファイバ３４〜３７を備え
ている。

【００１５】このうち、光センサ３１，３２は、光遮蔽
板７２の動作経路の両側に対向して配置された発光ヘッ
ド３１ａ，３２ａと受光ヘッド３１ｂ，３２ｂから構成
されている。また、検出部３３は、光ファイバ３４，３
５を介して発光ヘッド３１ａ，３２ａに光を送るＥ／Ｏ
変換部３３ａと、光ファイバ３６，３７を介して受光ヘ
ッド３１ｂ，３２ｂからの光を受光するＯ／Ｅ変換部３
３ｂと、演算処理装置３３ｃから構成されている。

【００１６】この場合、光センサ３１，３２は、光遮蔽
板７２の動作経路中の２箇所にそれぞれ取り付けられて
おり、光遮蔽板７２の位置の検出に基づいて可動電極４
の閉状態と開状態をそれぞれ検出するようになってい
る。

【００１７】すなわち、図１１に示す位置検出装置３０
において、検出部３３のＥ／Ｏ変換部３３ａから光ファ
イバ３４，３５を介して各光センサ３１，３２の発光ヘ
ッド３１ａ，３２ａに対して光がそれぞれ送られ、これ
らの光は、各発光ヘッド３１ａ，３２ａから対向する各
受光ヘッド３１ｂ，３２ｂに向かってそれぞれ発せられ
る。このように、各発光ヘッド３１ａ，３２ａから発せ
られた各光は、光遮蔽板７２によって遮られない限り
は、対向する各受光ヘッド３１ｂ，３２ｂによって受光
される。各受光ヘッド３１ｂ，３２ｂによって受光され
た光は、光ファイバ３６，３７を介して検出部３３のＯ
／Ｅ変換部３３ｂに送られ、電気信号に変換されて演算
処理装置３３ｃに送られる。

【００１８】そして、各発光ヘッド３１ａ，３２ａから
発せられた光が、光遮蔽板７２によって遮られ、対向す
る各受光ヘッド３１ｂ，３２ｂによって受光されない場
合には、Ｏ／Ｅ変換部３３ｂから演算処理装置３３ｃに
送られる電気信号が一時的に途絶える。この場合、演算
処理装置３３ｃは、このような電気信号の中断に基づい
て光遮蔽板７２の開位置および閉位置を検出してそれぞ
れ開位置信号および閉位置信号を発するようになってい
る。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の位置検出装置には、以下のような問題があ
る。

【００２０】まず、図１０に示したような近接センサを
使用した位置検出装置は、センサから出力する信号の形
態が電気信号であるため、開閉器の主回路入切時に発生
する誘導サージにより誤動作する可能性が大である。ま
た、単純に電気的にトランジスタ回路をオン／オフする
出力形態のため、センサ自身を常時（特にオフ時に）診
断することが難しいといった問題点がある。さらに、開
閉器ストローク測定には、数ＫＨｚ以上の応答特性が必
要であるのに対し、市販の近接センサでは、応答特性が
数１００Ｈｚ程度のものが多いため、適用しても、高性
能の位置検出を行うことは難しい。

【００２１】また、図１１に示したような光センサを使
用した位置検出装置には、以下のような問題がある。透
過方式の場合、発光・受光面の汚損により透過光量が大
幅に変化するため、屋外で用いられる開閉器にはセンサ
の信頼性の面から適用し難い。また、透過光が遮断され
た状態においては、センサの破損および光ファイバの断
線等の異常を検出することができないという問題点があ
る。また、反射方式の場合には、反射面の汚れにより光
量が変動する場合があり、センサの信頼性が低下する。
また、被検出体がセンサから離れた状態にあるため、反
射光が戻って来ない状態の時に、同様にセンサおよび光
ファイバの異常を検出することができないという問題点
がある。

【００２２】一方、このような開閉器において、定期点
検を行う際には、可動電極の移動距離、すなわち開閉器
の動作位置と時間との関係を示すストロークカーブの測
定が行われる。従来は、このような定期点検のための試
験を行う際、開閉器の操作機構のベースに特殊な治具を
取り付けて測定を行い、試験が終了すると治具を取り外
すという繁雑な作業を行っていた。このような点検作業
の合理化の観点から、容易でかつ信頼性の高いストロー
ク測定に好適な位置検出装置に対する要望が高まってい
た。

【００２３】本発明は、以上のような従来技術の問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、開閉器の動
作状態を常時監視し、誘導サージ等により誤動作するこ
となく正確な検出が可能であり、しかも、常時自己診断
可能な、信頼性の高い開閉器の位置検出装置を提供する
ことである。本発明の他の目的は、容易かつ信頼性の高
いストローク測定が可能な開閉器の位置検出装置を提供
することである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明による開閉器の位
置検出装置は、開閉動作を行う開閉部を備えた装置本体
部と、前記開閉部を開閉操作する開閉操作可動部を備え
た操作機構とを有する開閉器に取り付けられ、前記開閉
操作可動部に固定的に設けられた被検出体の位置を検出
することによって、前記開閉器の動作状態を検出する開
閉器の位置検出装置において、強磁性体を有する検出回
路が設けられたことを特徴としている。

【００２５】請求項１記載の発明においては、強磁性体
を含む検出部を有し、この検出部からの信号に基づいて
前記開閉器の動作状態を検出する検出回路が設けられ
る。この場合、検出部は、前記被検出体との距離に応じ
て出力がＯＮ／ＯＦＦ状態となるように構成される。そ
して、検出回路は、前記検出部からの出力がＯＦＦ状態
の場合にも自己診断用の信号を常時出力するように構成
される。

【００２６】以上のような構成を有する請求項１記載の
発明においては、次のような作用が得られる。すなわ
ち、開閉器の開閉動作の際に、開閉操作可動部に固定的
に設けられた被検出体が強磁性体に近付くと、強磁性体
によるＬカップリングが変化し、検出部から信号が出力
されるため、この信号に基づいて、被検出体の接近を検
出することができる。また、検出回路は、検出部からの
出力がＯＦＦ状態の場合にも、自己診断用の信号を常時
出力するように構成されているため、この自己診断用の
信号に基づき、検出回路の自己診断を常時行うことがで
きる。特に、本発明の検出回路は、電気的な回路だけで
構成できるため、機械リレー等を使用する場合に比べて
時間遅れが極めて少なく、検出精度を向上できる。

【００２７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、検出回路が次のような発振部および処理部
を有することを特徴としている。まず、発振部は、信号
を常時発振して前記検出部に与えるように構成される。
そして、処理部は、前記発振部からの信号と前記検出部
からの信号を入力し、前記検出部から信号が出力された
場合に前記開閉器の動作状態の検出信号を出力すると共
に、検出部からの出力がＯＦＦ状態の場合にも、前記発
振部からの信号に応じて前記自己診断用の信号を出力す
るように構成される。

【００２８】以上のような構成を有する請求項２記載の
発明においては、開閉器の開閉動作の際に、開閉操作可
動部に固定的に設けられた被検出体が強磁性体に近付く
と、強磁性体によるＬカップリングが変化し、検出部か
ら信号が出力されるため、処理部は、この信号に応じて
開閉器の動作状態の検出信号を出力する。また、処理部
は、このような検出部からの出力がＯＦＦ状態の場合に
も、常時発振される発振部からの信号に応じて自己診断
用の信号を出力するため、この自己診断用の信号に基づ
き、検出回路の自己診断を常時行うことができる。

【００２９】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、検出部が次のようなＬカップリン
グ部および比較部を有することを特徴としている。ま
ず、Ｌカップリング部は、前記強磁性体を含み、前記被
検出体との距離に応じてＬカップリングが変化するよう
に構成される。そして、比較部は、前記Ｌカップリング
部からの信号の電圧値と前記開閉器の動作位置に対応す
る設定電圧とを比較して信号の電圧値が設定電圧に達し
た場合に信号を出力するように構成される。

【００３０】以上のような構成を有する請求項３記載の
発明においては、開閉器の開閉動作の際に、開閉操作可
動部に固定的に設けられた被検出体が強磁性体に近付く
と、強磁性体を含むＬカップリング部のＬカップリング
が変化する。そして、比較部は、このようなＬカップリ
ング部からの信号の電圧値と設定電圧とを比較し、信号
の電圧値が設定電圧に達した場合に、信号を出力する。
また、信号の電圧値が設定電圧に達しない場合には、比
較部の出力はＯＦＦ状態となる。したがって、Ｌカップ
リング部と比較部を使用して、検出部の出力を容易かつ
確実にＯＮ／ＯＦＦすることができる。

【００３１】請求項４記載の発明は、請求項２または３
記載の発明において、処理部が次のような論理演算部と
出力部を有することを特徴としている。まず、論理演算
部は、前記発振部からの信号と前記検出部からの信号の
論理積をとるように構成される。そして、出力部は、前
記論理演算部からの信号に基づいて前記開閉器の動作状
態の検出信号および前記自己診断用の信号を出力するよ
うに構成される。

【００３２】以上のような構成を有する請求項４記載の
発明によれば、論理演算部によって発振部からの信号と
検出部からの信号の論理積を取ることにより、検出部か
らの出力がＯＦＦ状態の場合にも、常時発振される発振
部からの信号に応じて自己診断用の信号を容易かつ確実
に出力することができる。

【００３３】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のい
ずれか一つに記載の発明において、前記検出回路が、光
信号を出力するように構成されたことを特徴としてい
る。以上のような構成を有する請求項５記載の発明によ
れば、検出回路から出力する信号の形態が光信号である
ことから、開閉器の動作時に発生するサージに影響され
ることがないため、検出精度を向上できる。

【００３４】請求項６記載の発明は、請求項１〜４のい
ずれか一つに記載の発明において、前記検出回路が、ア
ナログ信号を出力するように構成されたことを特徴とし
ている。以上のような構成を有する請求項６記載の発明
によれば、検出回路から出力する信号の形態がアナログ
信号であることから、開閉器のストローク測定を容易に
行うことができ、検出精度をより向上できる。

【００３５】請求項７記載の発明は、請求項１〜６のい
ずれか一つに記載の発明において、前記検出回路が複数
設けられたことを特徴としている。請求項８記載の発明
は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記被検出体が複数設けられたことを特徴としてい
る。以上のような構成を有する請求項７または８記載の
発明によれば、検出回路または被検出体を複数設けたこ
とにより、開閉器のストローク測定を容易に行うことが
でき、検出精度をより向上できる。

【００３６】請求項９記載の発明は、請求項１〜８のい
ずれか一つに記載の発明において、前記検出回路の出力
を受信する受信部が設けられたことを特徴としている。
請求項１０記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一つ
に記載の発明において、前記検出回路の出力を表示する
表示部が設けられたことを特徴としている。以上のよう
な構成を有する請求項９または１０記載の発明によれ
ば、検出回路の出力の受信部または表示部を組み込むこ
とにより、監視盤等を別に設ける必要なく、これらの受
信部または表示部を利用して容易に開閉器の監視を行う
ことができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】

［１．基本的な実施の形態］以下には、本発明による開
閉器の位置検出装置の基本的な実施の形態として、特
に、請求項２〜４記載の発明を適用した位置検出センサ
の一つの実施の形態について、図１〜図４を参照して説
明する。ここで、図１は、本実施の形態による位置検出
センサ内部の検出回路を示す回路図である。また、図２
の（Ａ）は、位置検出センサと被検出体との配置関係を
示す説明図、図２の（Ｂ）は、位置検出センサと被検出
体との距離ｘを示す説明図、図２の（Ｃ）は、位置検出
センサの検出特性を示す特性図である。さらに、図３の
（Ａ）は、位置検出センサ内部の検出回路における各部
の信号Ｓ₁ 〜Ｓ₄ を示す説明図であり、図３の（Ｂ）
は、各信号Ｓ₁ 〜Ｓ₄ の信号波形を示す信号波形図であ
る。また、図４は、位置検出センサからの信号を受信す
る受信部の構成例を示す回路図である。なお、本実施の
形態においては、図９や図１１に示した従来例と同様
に、開閉器の操作ロッド７に取り付けられた被検出体の
位置を検出することにより、開閉器の開閉動作状態を検
出するように構成されている。

【００３８】［１−１．構成］ ［１−１−１．位置検出装置の概略構成］図２の（Ａ）
に示すように、図示しない可動電極に取り付けられた操
作ロッド７は、可動電極の動作に対して図中の矢印Ａ−
Ａ′方向に往復動するように構成されている。この操作
ロッド７には、被検出体７０が取り付けられており、こ
の被検出体７０は、操作ロッド７と一体的に移動するよ
うになっている。４０は、操作機構の図示しないベース
に固定された位置検出センサであり、被検出体７０の接
近距離に応じた出力を送信するように構成されている。

【００３９】この位置検出センサ４０は、開閉器の動作
状態が「入（投入）」である場合、および「切（遮
断）」である場合の被検出体７０の各位置に対応して、
操作ロッド７の長手方向に１個もしくは複数個設置され
ており、各位置検出センサ４０は、図示しない筐体によ
って電気的にシールドされている。また、各位置検出セ
ンサ４０は、図２の（Ａ）に示すように、サユリウムコ
バルト等の強磁性体４１を含むＬカップリング部４２を
有しており、このＬカップリング部４２のＬカップリン
グは、図２の（Ｂ）に示すような位置検出センサ４０と
被検出体７０との距離ｘに応じて変化する。位置検出セ
ンサ４０は、このようなＬカップリング部４２のＬカッ
プリングの変化により、図２の（Ｃ）に示すような検出
特性を示すものであり、この検出特性を利用して、操作
ロッド７の位置を検出するものである。

【００４０】なお、この位置検出センサ４０の検出信号
は、図示しない信号線を介して図示しない中継盤に収納
された受信器へ入力されるようになっている。また、位
置検出センサ４０が固定されたベースには、主回路の開
閉時に誘導によりサージ電圧が発生する。そのため、高
電圧の開閉装置においては、位置検出センサ４０は、ベ
ースに対して絶縁状態で取り付けられている。

【００４１】［１−１−２．位置検出センサ内部の回路
構成］位置検出センサ４０内部の検出回路は、例えば、
図１に示すように構成されている。すなわち、信号を常
時発振するオシレータ４３には、前述したような強磁性
体４１を含むＬカップリング部（Ｌ：リアクタンス）４
２が接続されており、オシレータ４３で常時発振される
信号がＬカップリング部４２に与えられるようになって
いる。そして、このＬカップリング部４２には、抵抗
（Ｒ）４４を介してコンパレータ（比較部）４５が接続
されている。このコンパレータ４５は、被検出体７０の
位置によって変化するＬカップリング部４２からの信号
の電圧値を、開閉器の入／切に対応する設定電圧と比較
し、Ｌカップリング部４２からの信号の電圧値が設定電
圧に達した際に信号を出力し、それ以外の場合には出力
がＯＦＦ状態となるように構成されている。このコンパ
レータ４５には、さらに、排他的論理和回路（ＥＸＯ
Ｒ）４６および論理積回路（ＡＮＤ）４７を介して、出
力回路（出力部）４８が接続されている。また、オシレ
ータ４３は、排他的論理和回路４６をバイパスして論理
積回路４７に接続されており、これによって、論理積回
路４７は、オシレータ４３からの信号と、コンパレータ
４５からの信号との論理積をとるように構成されてい
る。

【００４２】［１−１−３．受信部の回路構成］以上の
ような構成を有する位置検出センサ４０からの信号は、
図示しないケーブルによって図示しない監視盤等に伝送
され、その監視盤内の受信部によって受信されるように
なっている。このような受信部５０は、例えば、図４に
示すように、入力回路５１、積分回路５２、およびコン
パレータ５３等から構成されている。

【００４３】［１−２．作用］以上のような構成を有す
る本実施の形態の作用は次の通りである。すなわち、オ
シレータ４３で常時発振される信号は、強磁性体４１を
含むＬカップリング部４２に与えられる。Ｌカップリン
グ部４２においては、被検出体７０の位置に応じてＬカ
ップリングが変化する。コンパレータ４５は、Ｌカップ
リング部４２からの信号の電圧値が開閉器の入／切に対
応する設定電圧に達した時点で信号を出力する。コンパ
レータ４５からの信号は、排他的論理和回路４６および
論理積回路４７を通過後、出力回路４８に入力され、位
置検出センサ４０の検出信号として出力される。

【００４４】ここで、本実施の形態とは異なり、仮に、
オシレータ４３を論理積回路４７に接続していないもの
とすると、コンパレータ４５からの信号が出力されてい
ない時には、位置検出センサ４０自体の自己診断が行え
なくなってしまうことになる。しかしながら、本実施の
形態においては、オシレータ４３を論理積回路４７に接
続しており、この論理積回路４７が、オシレータ４３か
らの信号と、コンパレータ４５からの信号との論理積を
とるようになっている。そのため、コンパレータ４５か
らの信号が出力されていない時においても、出力回路４
８から何らかの信号が出力されることになり、この信号
によって常時自己診断が可能である。以上のような各部
の信号の説明を、さらに、図３を参照して説明する。

【００４５】なお、図３の（Ａ）（Ｂ）において、Ｓ₁
は、オシレータ４３からの信号、Ｓ₂ は、Ｌカップリン
グ部４２からの信号、Ｓ₃ は、コンパレータ４５からの
信号である。また、Ｓ₄ は、倫理演算４６，４７によ
る、オシレータ４３からの信号Ｓ₁ とコンパレータ４５
からの信号Ｓ₃ との演算後の信号であり、出力回路４８
からの信号（したがって位置検出センサ４０の出力信
号）に相当する。さらに、図３の（Ｂ）において、ａ
は、被検出体７０が位置検出センサ４０に接近した状態
にある場合の各信号Ｓ₂ 〜Ｓ₄ の信号波形であり、ｂ
は、被検出体７０が位置検出センサ４０から離れた状態
にある場合の各信号Ｓ₂ 〜Ｓ₄ の信号波形である。

【００４６】この図３の（Ｂ）に示すように、被検出体
７０の位置に応じて、Ｌカップリング部４２からの信号
Ｓ₂ の信号波形は、ａ，ｂに示すように変化する。この
ような信号Ｓ₂ の信号波形の変化により、位置検出セン
サ４０の出力信号に相当する信号Ｓ₄ の信号波形は、
ａ，ｂに示すように変化する。すなわち、被検出体７０
が接近状態にある場合には、信号Ｓ₄ は、ａに示すよう
なパルス幅ｄ₁ の信号波形となり、被検出体７０が離隔
状態に有る場合は、ｂに示すようにパルス幅ｄ₂の信号
波形となる。したがって、ｂに示すように、被検出体７
０が離れた状態にあり、コンパレータ４５からの信号Ｓ
₃ がＯＦＦ状態である場合においても、ｂの信号Ｓ₄ と
して示すように、何らかの信号が出力されることとな
り、検出部からの出力がＯＦＦ状態の場合における位置
検出センサ４０の自己診断が可能となる。

【００４７】なお、以上のようにして位置検出センサ４
０の出力回路４８から出力された信号は、図示しないケ
ーブルによって図示しない監視盤等に伝送され、その監
視盤内の受信部、例えば、図４に示すような受信部５０
に受信されて処理される。

【００４８】［１−３．効果］以上のように、本実施の
形態によれば、開閉器の入／切状態に関係なく常に信号
が出力されるため、位置検出センサ４０自体の常時自己
監視が可能となる。また、本実施の形態において、位置
検出センサ４０は、すべて電気的な回路で構成されてい
るため、機械リレー等を使用した場合に比べて、時間遅
れが極めて少なく、開閉器の動作特性を高精度に監視す
ることができる。

【００４９】［２．他の実施の形態］本発明は、前記の
基本的な実施の形態やその他の実施の形態に限定される
ものではなく、他にも多種多様な形態が実施可能であ
る。

【００５０】例えば、前記の基本的な実施の形態におい
ては、特に位置検出センサ４０から出力する信号の形態
までを定めなかったが、請求項５記載の発明を適用し
て、その信号形態を光信号とすることにより、耐ノイズ
性を格段に向上することができる。特に、開閉器等が設
置されている変電所等においては、開閉器等から発生す
る外来サージが多大に存在するため、光信号を使用する
ことにより、その信頼性を格段に向上することができ
る。

【００５１】また、請求項６記載の発明を適用して、位
置検出センサ４０から出力する信号の形態がアナログ信
号となるように内部の検出回路を構成すれば、開閉器の
ストローク信号を検出可能となり、開閉器のストローク
測定を容易に行うことができ、その信頼性も高い。

【００５２】一方、請求項７または８記載の発明を適用
して、図５に示すように、被検出体７０を複数設けた
り、あるいは、図６に示すように、位置検出センサ４０
を複数設けることにより、検出部からの出力をＯＮ／Ｏ
ＦＦする出力形態の位置検出センサ４０を使用しなが
ら、開閉器のストローク測定を容易に行うことができ、
その信頼性も高い。

【００５３】そしてまた、請求項９または１０記載の発
明を適用して、位置検出センサ４０に受信部または表示
部を組み込むことにより、監視盤等を別に設ける必要な
く、これらの受信部または表示部を利用して容易に開閉
器の監視を行うことができる。例えば、図７に示すよう
に、前記の基本的な実施の形態の出力回路４８に代え
て、受信部５０を構成する積分回路５２、コンパレータ
５３、および表示部６１を組み込む構成が考えられる。
また、図８は、前記の基本的な実施の形態の出力回路４
８に接続される受信部５０に、監視端末６２を接続した
場合の構成例を示す構成図である。

【００５４】一方、表示機能、演算機能、記憶機能等を
備えた受信部を、位置検出センサ４０の近傍で、例え
ば、開閉器の機構箱内等に設置すれば、非常に簡易に動
作監視を行うことができ、さらに、巡視点検等における
巡視効率、精度の向上が可能となることは言うまでもな
い。

【００５５】なお、本発明において、検出回路の各部の
構成、すなわち、検出部、発振部、処理部などの具体的
な構成は適宜選択可能であり、また、検出回路に組み込
む受信部や表示部などの具体的な構成も適宜選択可能で
ある。例えば、検出部は、強磁性体を使用して出力がＯ
Ｎ／ＯＦＦ状態となるものである限り、自由に構成可能
であり、強磁性体の材質も自由に選択可能である。一
方、本発明に使用する被検出体は、操作ロッドに限ら
ず、開閉部を開閉操作する開閉操作可動部の任意の部分
に設けることが可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、強磁性
体を含む検出部からの出力がＯＦＦ状態の場合にも、発
振部などからの信号を常時出力することにより、位置検
出装置から何らかの信号を出力できるため、位置検出装
置自体の自己診断が常時可能である。したがって、開閉
器の動作状態を常時監視して正確な検出が可能であり、
しかも、常時自己診断可能な、信頼性の高い開閉器の位
置検出装置を提供することができる。

【００５７】また、検出回路から出力する信号の形態を
アナログ信号としたり、検出回路や被検出体を複数設け
ることにより、簡略な検出回路を使用しながら容易に信
頼性の高いストローク測定が可能な開閉器の位置検出装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による基本的な実施の形態の位置検出セ
ンサ内部の検出回路を示す回路図。

【図２】（Ａ）は、図１の位置検出センサと被検出体と
の配置関係を示す説明図、（Ｂ）は、図１の位置検出セ
ンサと被検出体との距離ｘを示す説明図、（Ｃ）は、図
１の位置検出センサの検出特性を示す特性図。

【図３】（Ａ）は、位置検出センサ内部の検出回路にお
ける各部の信号Ｓ₁ 〜Ｓ₄ を示す説明図、（Ｂ）は、各
信号Ｓ₁ 〜Ｓ₄ の信号波形を示す信号波形図。

【図４】図１の位置検出センサからの信号を受信する受
信部の構成例を示す回路図。

【図５】本発明による他の実施の形態として、被検出体
を複数設けた場合の構成例を示す構成図。

【図６】本発明による他の実施の形態として、位置検出
センサを複数設けた場合の構成例を示す構成図。

【図７】本発明による他の実施の形態として、位置検出
センサに受信部および表示部を組み込んだ場合の構成例
を示す構成図。

【図８】本発明による他の実施の形態として、位置検出
センサに受信部および監視端末を接続した場合の構成例
を示す構成図。

【図９】本発明の対象となる開閉器の一例として、従来
のパッファ形ガス遮断器の一例を示す構成図。

【図１０】近接センサを使用した従来の位置検出装置の
一例を示す構成図。

【図１１】光センサを使用した従来の位置検出装置の一
例を示す構成図。

【符号の説明】

７：操作ロッド ４０：位置検出センサ ４１：強磁性体 ４２：Ｌカップリング部 ４３：オシレータ ４４：抵抗 ４５：コンパレータ ４６：排他的論理和回路 ４７：論理積回路 ４８：出力回路 ５０：受信部 ５１：入力回路 ５２：積分回路 ５３：コンパレータ ６１：表示部 ６２：監視端末 ７０：被検出体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早田 博之 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉動作を行う開閉部を備えた装置本体
   部と、前記開閉部を開閉操作する開閉操作可動部を備え
   た操作機構とを有する開閉器に取り付けられ、前記開閉
   操作可動部に固定的に設けられた被検出体の位置を検出
   することによって、前記開閉器の動作状態を検出する開
   閉器の位置検出装置において、 強磁性体を含む検出部を有し、この検出部からの信号に
   基づいて前記開閉器の動作状態を検出する検出回路が設
   けられ、 前記検出部は、前記被検出体との距離に応じて出力がＯ
   Ｎ／ＯＦＦ状態となるように構成され、 前記検出回路は、前記検出部の出力がＯＦＦ状態の場合
   にも自己診断用の信号を常時出力するように構成された
   ことを特徴とする開閉器の位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記検出回路は、 信号を常時発振して前記検出部に与える発振部と、 前記発振部からの信号と前記検出部からの信号を入力
   し、検出部からの信号に基づいて前記開閉器の動作状態
   の検出信号を出力すると共に、検出部の出力がＯＦＦ状
   態の場合にも、前記発振部からの信号に応じて前記自己
   診断用の信号を出力する処理部を有することを特徴とす
   る請求項１記載の開閉器の位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記検出部は、 前記強磁性体を含み、前記被検出体との距離に応じてＬ
   カップリングが変化するＬカップリング部と、 前記Ｌカップリング部からの信号の電圧値と前記開閉器
   の動作位置に対応する設定電圧とを比較して信号の電圧
   値が設定電圧に達した場合に信号を出力する比較部を有
   することを特徴とする請求項１または請求項２記載の開
   閉器の位置検出装置。
4. 【請求項４】 前記処理部は、 前記発振部からの信号と前記検出部からの信号の論理積
   をとる論理演算部と、 前記論理演算部からの信号に基づいて前記開閉器の動作
   状態の検出信号および前記自己診断用の信号を出力する
   出力部を有することを特徴とする請求項２または請求項
   ３記載の開閉器の位置検出装置。
5. 【請求項５】 前記検出回路は、光信号を出力するよう
   に構成されたことを特徴とする請求項１から請求項４ま
   でのいずれか一つに記載の開閉器の位置検出装置。
6. 【請求項６】 前記検出回路は、アナログ信号を出力す
   るように構成されたことを特徴とする請求項１から請求
   項４までのいずれか一つに記載の開閉器の位置検出装
   置。
7. 【請求項７】 前記検出回路が複数設けられたことを特
   徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一つに記
   載の開閉器の位置検出装置。
8. 【請求項８】 前記被検出体が複数設けられたことを特
   徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一つに記
   載の開閉器の位置検出装置。
9. 【請求項９】 前記検出回路の出力を受信する受信部が
   設けられたことを特徴とする請求項１から請求項８まで
   のいずれか一つに記載の開閉器の位置検出装置。
10. 【請求項１０】 前記検出回路の出力を表示する表示部
    が設けられたことを特徴とする請求項１から請求項９ま
    でのいずれか一つに記載の開閉器の位置検出装置。