JPH09325166A - 開閉動作特性計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開閉器の開閉動作特性計測装置において、コ
ンタクト導通タイミングの検出と、コンタクトの移動量
の測定を簡単に行えるようにする。 【解決手段】 遮断器１７の補助コンタクトの開閉タイ
ミングを検出することにより、主回路コンタクト２４の
導通タイミングを検出する。これにより、遮断器の通電
中においても、特性計測が確実に行える。主回路コンタ
クトの移動量は、操作器１８の操作機構の移動量と、主
回路コンタクトの設計時の移動量に基づいて算出する。
これにより、開閉器のタイプが異なっても、設計値を入
力するだけで、簡単に移動量を算出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス絶縁開閉装
置、遮断器、断路器などの開閉器の開閉動作特性を計測
する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】開閉器においては、信頼性確保のため
に、製造時、定期検査時、もしくは開閉器の動作ごとに
その動作特性を測定する。この動作特性の測定項目とし
ては、初開離スピード、平均スピード、動作時間、制御
回路の電流値などがある。例えば、遮断器の動作特性の
場合は、遮断器を動かそうとする指令タイミング、コン
タクトの開閉タイミング、コンタクトストロークなどを
中心に、規定される条件を基に算出される。この遮断器
においては、コンタクトの開く瞬間又はその近傍の時点
でのコンタクトの移動スピードが、その遮断器の遮断性
能を左右する。

【０００３】そこで、遮断器のコンタクトの開く瞬間近
傍におけるコンタクトの移動スピードを測ることで、遮
断器の性能を確認することは、非常に重要であり、開閉
器能の正確な把握につながる。これらの項目を測定する
ためには、コンタクトの導通タイミングとコンタクトの
移動量とを時系列データとして検出しなければならな
い。

【０００４】コンタクトの導通タイミングについては、
開閉器が停電状態の場合は、コンタクトの開閉を直接計
測することができる。しかしながら、測定する開閉器が
課電中の場合は、コンタクトの開閉を直接計測すること
は困難であるので、回線の切離し、回路の接地などを行
って停電をさせる。また、通常の開閉器は、コンタクト
の移動量を直接測定する状態にはない。このため、コン
タクトと連動する操作機構にポテンショメータ又は摺動
抵抗を取り付け、これらを用いて測定した操作機構の移
動量をコンタクトの移動量に換算処理を行うことによ
り、コンタクトの動作ストロークを計測している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、開閉器
の開閉動作特性を計測する場合、主回路が通電中又は課
電中であると、回線の切離し、回路の接地などが必要と
なり、停電をさせるために多くの時間を費やすことにな
る。また、現状の社会情勢から、簡単に停電をさせるこ
とはできなくなっている。

【０００６】また、操作機構の移動量からコンタクトの
移動量を換算することは、その計算が複雑なものとな
る。特に、操作器の操作機構の移動量とコンタクトの移
動量との比などは、開閉器ごとに異なるので、開閉器ご
とに計算式を作成して計測装置に入力しなければならな
い。本発明は、開閉器の通電中又は課電中であっても、
簡単に主回路コンタクトの導通タイミングを得ることが
できる開閉動作特性計測装置を得ることを目的とするも
のである。

【０００７】また、本発明は、操作機構の移動量から簡
単に主回路コンタクトの移動量を算出できる開閉動作特
性計測装置を得ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものである。本発明は、コンタク
トの移動量と、コンタクトの導通タイミングとを時系列
データとして検出することにより開閉器の開閉動作特性
を計測する開閉動作特性計測装置において、コンタクト
の移動量を検出する手段と、開閉器の補助コンタクトの
導通タイミングを検出する手段と、この補助コンタクト
の導通タイミングに基づいてコンタクトの導通タイミン
グを算出する手段と、コンタクトの移動量から、コンタ
クトの導通タイミングにおけるコンタクトの移動スピー
ドを算出する手段を設ける。

【０００９】この構成によれば、補助コンタクトの開閉
タイミングから、簡単に主回路コンタクトの導通タイミ
ングを得ることができる。また、本発明は、コンタクト
の移動量と、コンタクトの導通タイミングとを時系列デ
ータとして検出することにより開閉器の開閉動作特性を
計測する開閉動作特性計測装置において、コンタクトの
移動量の設計値を入力する手段と、コンタクトと連動す
る機構部の移動量を測定する手段と、測定された機構部
の移動量とコンタクトの移動量の設計値とから、コンタ
クトの現実の移動量を算出する手段と、算出した移動量
に基づいてコンタクトの移動スピードを算出する手段と
を設ける。

【００１０】この構成によれば、タイプの異なる開閉器
に対しても、簡単に主回路コンタクトの移動量の測定を
することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明を、ガス絶縁開閉装置（以
下、「ＧＩＳ」という。）の遮断器の開閉動作特性の計
測に適用した例について、図を用いて説明する。図１
は、開閉動作特性計測装置の構成と、この計測装置とＧ
ＩＳとの接続状態を示す。また、図１の接続関係は、Ｇ
ＩＳの停電処理が不可能であるときの状態を示す。

【００１２】図１において、１は計測装置、２６はＧＩ
Ｓである。計測装置１において、２は、商用電源から電
力の供給を受けて、装置内の各部に電力を供給する電源
である。３は、ＣＰＵボードに搭載されたＣＰＵで、各
センサから入力されたデータに基づいて開閉器の開閉動
作特性を解析する機能及びその他の機能を有する。５は
ＦＤＤで、解析結果などを保存する。６はＤｉ／Ｄｏボ
ードである。７は、アップダウンカウンタで、カウンタ
ボードに搭載される。８は、各電流センサから時系列的
に与えられる電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
コンバータで、Ａ／Ｄボードに搭載される。９は、これ
ら相互間を接続するバスである。

【００１３】４は、解析結果を打ち出すための小型のプ
リンタで、ＣＰＵ３に接続される。１１は、閉路コイル
に接続された閉路リレー、１２は開路コイルに接続され
た開路リレーであり、Ｄｉ／Ｄｏボード６の出力に接続
される。１３は、閉路コイル又は開路コイルに流れる電
流を検出する電流センサであり、Ｄｉ／Ｄｏボード６の
入力に接続される。

【００１４】計測装置１は、更に、操作パネル１０を具
備している。図２に操作パネル１０の外観を示す。操作
パネル１０には、プリンタ４、ＦＤＤ５、表示部分(DIS
PLAY) 、各種スイッチ、及びその他のものが設けられて
いる。各種スイッチはＤｉ／Ｄｏボード６の入力に接続
され、表示部分はＤｉ／Ｄｏボード６の出力に接続され
る。

【００１５】各種スイッチとしては、ＦＤＤ５に解析結
果を保存するためのスイッチ(SAVE)、遮断器１７を開路
動作させるための開路スイッチ(OPEN)、閉路動作させる
ための閉路スイッチ(CLOSE) 、ブザースイッチ(B.Z.)、
コンタクトの移動量の設計値を入力するための設定スイ
ッチ(TYPE)、表示部(DISPLAY) に表れた数値、番号など
を増減させるスイッチ(UP),(DOWN) 、その値を確定する
ためのスイッチ(ENT)、プリンタ４に解析結果をプリン
タアウトさせるためのプリントスイッチ(PRINT) 、電源
スイッチ(ON/OFF)が設けられる。

【００１６】なお、図示の例では、コンタクトの移動量
の設計値の入力は、設定スイッチ(TYPE)と表示部のスイ
ッチ(UP),(DOWN) により遮断器のタイプを設定し、ＣＰ
Ｕ３により自動的に値が設定されるようになっている。
しかし、これに代えて、直接設計値を入力するようにす
ることも可能である。ＧＩＳ２６において、１７は遮断
器である。１８は、遮断器１７を操作する操作機構を有
する操作器である。遮断器１７は、主回路コンタクト２
４と補助コンタクト２７を具備し、両コンタクトは操作
器１８により開閉駆動される。

【００１７】この操作器１８の主軸にロータリーエンコ
ーダ１５が取り付けられる。このロータリーエンコーダ
１５は、操作器主軸の回転量に応じて時系列的にパルス
を出力する。この出力は、計測装置１のアップダウンカ
ウンタ７に入力される。なお、エンコーダの取りつけ場
所は操作器主軸に限定されない。主回路コンタクト２４
と連動する操作機構の回転部分又は直線運動部分のいず
れにも取りつけることが可能である。直線運動部分にエ
ンコーダを取りつける場合は、直線の運動量に応じたパ
ルスを発生するエンコーダを使用すれば良い。

【００１８】遮断器１７の補助コンタクト２９の両端に
わに口クリップ１６が取りつけられて、Ｄｉ／Ｄｏボー
ド６の入力に接続される。この回路は、主回路の開閉状
態を検出する導通検出回路を構成する。操作器１８に
は、閉路コイル１９と、開路コイル２０と、その電源の
制御電源２２と、遮断器１７の駆動用の畜勢モータ２１
と、その電源の操作電源２３が設けられる。制御電源２
２と閉路コイル１９と開路コイル２０にわに口クリップ
１６が取りつけられ、計測装置１の閉路リレー１１、開
路リレー１２、電流センサ１３に接続される。畜勢モー
タ２１の回路に電流センサ１４が取りつけられ、その出
力は計測装置１のＡ／Ｄコンバータ８に入力される。

【００１９】次に、開閉動作特性計測の処理動作につい
て説明する。計測の前に、操作パネル１０の設定スイッ
チにより、主回路コンタクトの移動量の設計値を入力す
る。そして、遮断器１７を開路動作させる場合は開路ス
イッチをオンさせ、閉路動作させる場合は閉路スイッチ
をオンさせる。これにより、Ｄｉ／Ｄｏボード６から指
令が出力され、開路リレー１２又は閉路リレー１１がオ
ンされ、操作器１８の開路コイル２０又は閉路コイル１
９がオンとなり、遮断器１７の主回路コンタクト２４が
開路動作又は閉路動作を行う。

【００２０】遮断器１７の主回路コンタクト２４の開路
動作又は閉路動作中、各種センサにより検出された信号
は、計測装置１に入力され、ＣＰＵ３により動作特性の
解析がされる。解析結果は、プリンタ４によりプリンタ
アウトされる。図３に、プリンタ４により打ち出された
計測結果の例を示す。この計測結果の内容については後
述するが、図の左側には算出された各特性が数値でプリ
ントされ、右側にはグラフとしてプリントされる。

【００２１】図４に、遮断器１７の主回路コンタクト２
４と補助コンタクト２９の開閉タイミングの関係を示
す。補助コンタクト２９にはａ接点とｂ接点がある。ａ
接点は、主回路コンタクト２４がオンのときオンとな
り、ｂ接点は主回路コンタクト２４がオフのときオンと
なる。ただし、ａ接点及びｂ接点の開閉タイミングと主
回路コンタクト２４の開閉タイミングとを完全に一致さ
せることはできないので、主回路コンタクトの開閉タイ
ミングの前後において、ａ接点とｂ接点が両方ともオフ
となる期間（３〜８ｍｓｅｃ）が設けられている。

【００２２】ＣＰＵ３においては、Ｄｉ／Ｄｏボード６
から入力されたａ接点の開閉タイミングとｂ接点の開閉
タイミングの中間点Ｃを主回路コンタクト２４の導通タ
イミングとして算出する。この中間点Ｃは、主回路コン
タクト２４の導通タイミングとほぼ一致するので、この
時点を遮断器１７の主回路コンタクト２４の開く瞬間又
は閉じる瞬間として採用し、この時点の主回路コンタク
ト２４の移動スピードを測定する。

【００２３】この導通タイミングは、図３ので示すよ
うに、開路時間（ＯＰＥＮＩＮＧＴＩＭＥ）としてプリ
ントされ、グラフにおいては、閉路から開路へ移行する
段部として表示される。図５は、主回路コンタクト２
４の移動量を算出する原理を示す図である。前述のよう
に、主回路コンタクト２４と連動する操作器主軸にロー
タリーエンコーダ１５が連結されている。このロータリ
ーエンコーダ１５は、主回路コンタクト２４の移動量に
応じて時系列的にパルスをアップダウンカウンタ７に出
力する。したがって、アップダウンカウンタ７のカウン
ト値は、主回路コンタクト２４の移動量により増減す
る。

【００２４】図５の（ａ）は、主回路コンタクトが開路
位置から閉路位置へ移動する間に、アップダウンカウン
タ７が示すカウント値の変動を示す。図において、Ｐ０
１は、開路位置安定時におけるパルスカウント値であ
り、閉路測定開始時のパルスカウント値を示す。ＰＣ１
は、閉路位置安定時におけるパルスカウント値であり、
閉路測定終了時のパルスカウント値を示す。また、Ｐ１
は、閉路動作中に時系列的に変化するパルスカウント値
を示す。

【００２５】主回路コンタクトの閉路移動量は、これら
のパルスカウント値を用いて、図３（ｂ）に示す計算式
により算出される。計算式中のコンタクト移動量には、
測定前に入力された移動量の設計値が使用される。図５
の（ｃ）は、主回路コンタクトが閉路位置から開路位置
へ移動する間に、アップダウンカウンタ７が示すカウン
ト値の変動を示す。図において、ＰＣ２は、閉路位置安
定時におけるパルスカウント値であり、閉路測定開始時
のパルスカウント値を示す。Ｐ０２は、開路位置安定時
におけるパルスカウント値であり、閉路測定終了時のパ
ルスカウント値を示す。また、Ｐ２は、開路動作中に時
系列的に変化するパルスカウント値を示す。

【００２６】主回路コンタクトの開路移動量は、図５の
（ｄ）に示す計算式により算出される。ＣＰＵ３は、時
系列的に変化するアップダウンカウンタ７のカウント値
に基づいて、（ｄ）の計算式により現在の主回路コンタ
クト２４の位置を算出する。開路動作時、ＣＰＵ３は、
時系列的に変化するアップダウンカウンタ７のカウント
値に基づいて現在の主回路コンタクト２４の移動量を算
出し、図３のグラフに示すコンタクトトラベルをプリン
トする。また、前述の主回路コンタクト２４の開路タイ
ミング時点におけるコンタクトスピードを計算し、図３
の左側にで示すようにプリントする。

【００２７】以上説明したコンタクト移動量の算出手段
によれば、計測対象の開閉器のコンタクト移動量の設計
値を事前に入力するだけで、主回路コンタクトの現在の
移動量を検出することができる。したがって、主回路コ
ンタクトと操作機構との移動比が分からない場合でも、
主回路コンタクトの移動量を簡単に測定することができ
る。また、異なる開閉器に適用する場合も簡単に対応す
ることができる。

【００２８】また、図５（ｂ）（ｄ）の計算式から明ら
かなように、アップダウンカウンタ７の示すカウント値
を、主回路コンタクト２４の特定位置においてリセット
する必要がないので、ロータリーエンコーダは、遮断器
の開路状態又は閉路状態のいずれの状態でも、操作機構
に取りつけることができる。図６に、遮断器１７の停電
処理可能時における計測装置１とＧＩＳ２６との接続関
係を示す。

【００２９】図６の例については、図１と異なる点につ
いてのみ説明すると、図１において補助コンタクトに接
続していたＤｉ／Ｄｏボード６の入力を、遮断器１７の
主回路２５に接続する。これによれば、主回路コンタク
ト２５の実際の開閉タイミングを直接測定することがで
きる。その他の点については、図１に示したものと同一
である。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、開閉器の通電中又は課
電中であっても、簡単に主回路コンタクトの導通タイミ
ングを得ることができる開閉動作特性計測装置を得るこ
とができる。また、本発明によれば、操作機構の移動量
から簡単に主回路コンタクトの移動量を算出できる開閉
動作特性計測装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における計測の構成と開閉器との接続関
係を示す図。

【図２】図１の操作パネルの外観を示す図。

【図３】図１のプリンタの出力例を示す図。

【図４】図１の遮断器における主回路コンタクトと補助
コンタクトとの開閉タイミングの関係を示す図。

【図５】図１の主回路コンタクトの移動量を算出する原
理を示す図。

【図６】図１の変形例を示す図。

【符号の説明】

１…計測装置 ３…ＣＰＵ ７…アップダウンカウンタ １０…操作パネル １１…閉路リレー １２…開路リレー １５…ロータリーエンコーダ １７…遮断器 １８…操作器 １９…閉路コイル ２０…開路コイル ２４…主回路コンタクト ２６…ＧＩＳ ２７…補助コンタクト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンタクトの移動量と、コンタクトの導
   通タイミングとを時系列データとして検出することによ
   り開閉器の開閉動作特性を計測する開閉動作特性計測装
   置において、前記コンタクトの移動量を検出する手段
   と、前記開閉器の補助コンタクトの導通タイミングを検
   出する手段と、この補助コンタクトの導通タイミングに
   基づいて前記コンタクトの導通タイミングを算出する手
   段と、前記コンタクトの移動量から、前記コンタクトの
   導通タイミングにおける前記コンタクトの移動スピード
   を算出する手段とを具備することを特徴とする開閉動作
   特性計測装置。
2. 【請求項２】 コンタクトの移動量と、コンタクトの導
   通タイミングとを時系列データとして検出することによ
   り開閉器の開閉動作特性を計測する開閉動作特性計測装
   置において、前記コンタクトの移動量の設計値を入力す
   る手段と、前記コンタクトと連動する機構部の移動量を
   測定する手段と、前記測定された機構部の移動量と前記
   コンタクトの移動量の設計値とから、前記コンタクトの
   現実の移動量を算出する手段と、前記算出した移動量に
   基づいて前記コンタクトの移動スピードを算出する手段
   とを具備することを特徴とする開閉動作特性計測装置。