JPWO2007108092A1

JPWO2007108092A1 - 開閉器の状態監視装置

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Publication number: JPWO2007108092A1
Application number: JP2008506105A
Authority: JP
Inventors: 有岡　正博; 正博有岡; 竹内　靖; 靖竹内
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2009-07-30
Anticipated expiration: 2026-03-20
Also published as: CN101336463A; TW200737639A; HK1125222A1; JP4637953B2; WO2007108092A1; CN101336463B; KR20080080299A; US7800872B2; KR100970316B1; TWI313091B; US20090267714A1

Abstract

開閉器の状態を監視すると共に、電動機の焼損を回避する開閉器の状態監視装置を提供する。電動機１０を用いて主回路の開閉操作を行う開閉器１であって、開閉器１を開閉するときの電動機１０への通電時間を検出する通電時間検出手段と、上記通電時間検出手段で検出された電動機１０の通電時間と、電動機１０への通電持続可能整定時間とを比較し、電動機１０の通電時間が上記通電持続可能整定時間を超えたか否か判定する第１判定手段と、第１判定手段の出力により、電動機１０の通電時間が上記通電持続可能整定時間を超えたとき電動機１０への通電を停止する保護手段と、上記通電時間検出手段で検出された電動機１０の通電時間が、開閉器の異常を判定する整定範囲を逸脱したか否かを判定する第２判定手段と、第２判定手段の出力により電動機１０の通電時間が上記整定範囲を逸脱したとき開閉器１の異常を出力する出力手段とを備える。

Description

この発明は、電力の送配電及び受電設備に用いられる開閉器の状態監視装置に関し、特に断路器、接地開閉器などの電動機を用いて主回路の開閉操作を行う開閉器の動作特性の状態監視に好適な開閉器の状態監視装置に係わるものである。

特許文献１に示されている従来の開閉器の動作特性監視装置においては、開閉器の動作時間を検出する動作時間検出手段と、上記開閉器の動作時間に影響を与えるパラメータの値を検出するパラメータ検出手段と、上記パラメータ検出手段の検出値と上記パラメータの基準値との差に従って上記動作時間検出手段の検出時間を補正する動作時間補正手段と、上記開閉器の動作時間の基準値となる整定値と上記動作時間補正手段により補正された動作時間とを比較して上記開閉器の動作時間の異常の有無を判定する判定手段とを備えている。

特開２００３−３０８７５１号公報

一方、電動機を用いて主回路の可動子を駆動する開閉器の動作特性の状態監視装置に、従来のこの種の上記監視装置を適用した場合には、開閉器の動作時間を監視して、開閉器の異常を検出できるが、開閉器の可動部のかじり及びグリスの枯渇などが原因となり、電動機が拘束した場合において、電動機への通電が継続し、電動機への連続通電に伴い電動機を焼損する問題がある。
この発明は、上記問題点に鑑み、開閉器の状態を監視すると共に、電動機の焼損を回避する開閉器の状態監視装置を提供しようとするものである。

この発明の開閉器の状態監視装置は、電動機を用いて主回路の開閉操作を行う開閉器であって、上記開閉器を開閉するときの上記電動機への通電時間を検出する通電時間検出手段と、上記通電時間検出手段で検出された上記電動機の通電時間と、上記電動機への通電持続可能整定時間とを比較し、上記電動機の通電時間が上記通電持続可能整定時間を超えたか否か判定する第１判定手段と、上記第１判定手段の出力により、上記電動機の通電時間が上記通電持続可能整定時間を超えたとき上記電動機への通電を停止する保護手段と、上記通電時間検出手段で検出された上記電動機の通電時間が、上記開閉器の異常を判定する整定範囲を逸脱したか否かを判定する第２判定手段と、上記第２判定手段の出力により上記電動機の通電時間が上記整定範囲を逸脱したとき上記開閉器の異常を出力する出力手段とを備えるものである。

また、この発明の開閉器の状態監視装置は、上記第２判定手段は、上記通電時間検出手段で検出された上記電動機の通電時間が、上記開閉器の異常を判定する上記整定範囲を逸脱したとき、上記整定範囲の上端値及び下端値のいずれを逸脱したかを判定し、異常部識別手段は、上記第２判定手段の出力により上記開閉器の異常の部位を識別するものである。

また、この発明の開閉器の状態監視装置は、電動機を用いて主回路の開閉操作を行う開閉器であって、上記開閉器を開閉するときの上記電動機への通電電流を検出する通電電流検出手段と、上記通電電流検出手段で検出された上記電動機の通電電流と、上記電動機への通電可能整定電流値とを比較し、上記電動機の通電電流が上記通電可能整定電流値を超えたか否か判定する第１判定手段と、上記第１判定手段の出力により、上記電動機の通電電流が上記通電可能整定電流値を超えたとき上記電動機への通電を停止する保護手段と、上記通電電流検出手段で検出された上記電動機の通電電流が、上記開閉器の異常を判定する整定範囲を逸脱したか否かを判定する第２判定手段と、上記第２判定手段の出力により上記電動機の通電電流が上記整定範囲を逸脱したとき上記開閉器の異常を出力する出力手段とを備えるものである。

さらに、この発明の開閉器の状態監視装置は、上記第２判定手段は、上記通電電流検出手段で検出された上記電動機の通電電流が、上記開閉器の異常を判定する上記整定範囲を逸脱したとき、上記整定範囲の上端値及び下端値のいずれを逸脱したかを判定し、異常部識別手段は、上記第２判定手段の出力により上記開閉器の異常の部位を識別するものである。

この発明の開閉器の状態監視装置によれば、電動機への通電時間が電動機の通電持続可能整定時間を超えたとき、電動機への通電を停止するようにしたので、電動機の焼損を防ぐことができる。と共に、電動機への通電時間が開閉器の異常を判定する整定範囲を逸脱したとき、開閉器の異常を出力するようにしたので、開閉器の異なる部位の異常を検出できる。

さらに、この発明の開閉器の状態監視装置によれば、電動機への通電電流が電動機の通電可能整定電流値を超えたとき、電動機への通電を停止するようにしたので、電動機の焼損を防ぐことができる。と共に、電動機への通電電流が開閉器の異常を判定する整定範囲を逸脱しとき、開閉器の異常を出力するようにしたので、開閉器の異なる部位の異常を検出できる。

実施の形態１．
この発明の開閉器の状態監視装置を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１による開閉器の状態監視装置を示すブロック構成図である。図において、開閉器の状態監視装置は、開閉器として、例えば、三相の主回路を電動機によって開閉を行う断路器１を対象とし、この断路器１の開閉時における異常の有無や異常な部位の特定を行うように構成されている。断路器１は、電動機１０、電動機操作回路用開閉器１１ａ，１１ｂ、補助ａ接点１２ａ、補助ｂ接点１２ｂ、温度センサ１５等を備えている。

電動機１０は、電動機操作回路用開閉器１１ａ又は１１ｂと直列に接続されて操作電源２の電源端子間に接続されており、閉極ボタン１３ａが閉じると、電動機操作回路用開閉器１１ａの閉極用コイル１１０ａを励磁し、電動機操作回路用開閉器１１ａが閉じ電動機１０が起動するようになっている。なお、１３ｃは、閉極ボタン１３ａに応動する自己保持接点である。６は制御電源である。電動機１０が起動されると、電動機１０に機械的に接続した断路器１の主回路の可動子（図示省略）が駆動されて、断路器１は閉極方向に駆動され、断路器１の主接点が閉じるように構成されている。

断路器１の主接点が閉じた時には、補助ｂ接点１２ｂが開き、電動機操作回路用開閉器１１ａの閉極用コイル１１０ａが非励磁状態となり、自己保持接点１３ｃと電動機操作回路用開閉器１１ａとが開き電動機１０が停止する。このとき、電動機操作回路用開閉器１１ｂの開極用コイル１１０ｂと直列に接続された補助ａ接点１２ａが閉じるようになっている。そして、電動機１０に流れる電流は、電動機１０の回路に挿入された変流器１４によって検出され、この検出電流は測定部３に供給されるようになっている。

一方、開極ボタン１３ｂが閉じると、電動機操作回路用開閉器１１ｂの開極用コイル１１０ｂを励磁し、電動機操作回路用開閉器１１ｂが閉じ電動機１０が閉極時とは逆方向に起動するようになっている。なお、１３ｄは、開極ボタン１３ｂに応動する自己保持接点である。電動機１０が起動されると、電動機１０に機械的に接続した断路器１の主回路の可動子（図示省略）が駆動されて、断路器１の開極方向に駆動され、断路器１の主接点が開くように構成されている。断路器１の主接点が開いた時には、補助ａ接点１２ａが開き、電動機操作回路用開閉器１１ｂの開極用コイル１１０ｂが非励磁状態となり、自己保持接点１３ｄと電動機操作回路用開閉器１１ｂが開き電動機１０が停止する。このとき、電動機操作回路用開閉器１１ａの閉極用コイル１１０ａと直列に接続された補助ｂ接点１２ｂが閉じるようになっている。

そして、電動機１０に流れる電流は、電動機１０の回路に挿入された変流器１４によって検出され、この検出電流は測定部３に供給されるようになっている。また、電動機１０が起動したこと、及び停止したことを検出する電動機操作回路用開閉器１１ａ及び１１ｂの開閉状態は、測定部３に供給されるようになっている。また、状態監視装置は、測定部３、補正部４及び判定部５を有している。判定部５にて電動機１０の停止が必要であると判断した場合には、断路器１内に設けた異常停止接点１６を開き、異常停止接点１６に接続された異常停止用コイル１７を非励磁状態にする。すると電動機操作回路用開閉器１１ａ，１１ｂの閉極用コイル１１０ａ，１１０ｂに接続している異常停止開閉器１７ｂを開き、電動機操作回路用開閉器１１ａ，１１ｂの閉極用コイル１１０ａ，１１０ｂを非励磁状態にすることにより、電動機１０に接続された電動機操作回路用開閉器１１ａ，１１ｂを開き、電動機１０を電源２から切り離し電動機１０への電源供給を停止する。

ここで、断路器１が正常に投入されたときには、図２に示すように、投入指令に応答して、接点１１ａが閉じると、電動機１０が起動して起動時の立ち上がり電流１０ａが流れる。電動機１０が起動し、断路器１の可動子が閉極方向に駆動されると、電動機１０への通電電流は断路器１の可動部の摩擦などによって生じる負荷力を駆動できる通電電流１０ｂに減少し、断路器１の主回路の接点が接触する位置１０ｐまで駆動される。断路器１の主回路の接点が接触した後は、断路器１の可動部の摩擦などによって生じる負荷力に加え、断路器１の主回路接点部分での摩擦力が加わるために電動機１０への負荷が増大するために、電動機１０の通電電流１０ｃも増大する。

実施の形態１では、この立ち上がり電流１０ａのピーク値Ｉ₁が、電動機１０の直流抵抗と電源電圧によってほぼ決定するので、立ち上がり電流１０ａのピーク値Ｉ₁から電源電圧の値を算出している。また、電動機１０への通電時間は、電動機操作回路用開閉器１１ａ又は１１ｂが閉じている時間（Ｔ₁＋Ｔ₂）を測定することによって検出し、更に電動機１０に加わる負荷力の変化を検出する手段として、電動機１０の回路に挿入した変流器１４を用いて電動機１０への通電電流を検出し、電動機１０に加わる断路器１の可動部及び主回路接点部分の駆動力及び摩擦力などからなる負荷力の変化を検出している。

駆動中の電動機１０への通電電流の変化を検出することによって、電動機１０への通電時間を、電動機１０が起動してから主回路接点が接触するまでの通電時間Ｔ₁及び主回路接点が接触してから電動機１０が停止するまでの通電時間Ｔ₂に分けて検出することができる。電動機１０が起動してから主回路接点が接触するまでの通電時間Ｔ₁において、通電時間Ｔ₁の変化及びそのときの通電電流Ｉ₂の変化から、断路器１の可動部の摩擦力の変化を検出することができる。

即ち、図３に示すように、通電時間Ｔ₁において、通電時間Ｔ₁又は通電電流Ｉ₂が初期値より大きくなれば、断路器１の可動部の摩擦力が初期より大きくなっていることを示し、通電時間Ｔ₁又は通電電流Ｉ₂が第１の整定範囲を越えて大きくなると、断路器１の可動部の摩擦力が増大している部分の保守を行う必要がある。また、逆に、通電時間Ｔ₁又は通電電流Ｉ₂が第１の整定範囲を外れて小さくなれば、断路器１の可動部の摩擦力が異常に小さくなっていることを示し、電動機１０から主回路の可動部までを連結している連結ピンなどが外れ、正常に連結されていないことを示し、電動機１０から主回路可動部までの連結状態を確認し保守を行う必要がある。

また、図４に示すように、断路器１の主回路接点が接触してから電動機１０が停止するまでの通電時間Ｔ₂において、通電時間Ｔ₂の変化又は通電電流Ｉ₃の変化から、断路器１の主回路接点部分の摩擦力の変化を検出することができる。即ち、通電時間Ｔ₂又は通電電流Ｉ₃が初期値より大きくなれば、断路器１の主回路接点部分の摩擦力が初期より大きくなっていることを示し、通電時間Ｔ₂又は通電電流Ｉ₃が第２の整定範囲を越えて大きくなると、断路器１の主回路接点部の摩擦力が増大している部分の保守を行う必要がある。逆に、通電時間Ｔ₂又は通電電流Ｉ₃が第２の整定範囲を外れて小さくなれば、断路器１の主回路接点部分の摩擦力が異常に小さくなっており、主回路が正常に接触していないことを示し、断路器１の主回路接点部分を確認し保守を行う必要がある。

また、電動機１０への通電時間Ｔ₁＋Ｔ₂が通電時間の異常値となる第１の整定値（通電持続可能整定時間）を越えるか、又は、通電時間Ｔ₁＋Ｔ₂における通電電流が通電電流の異常値となる第２の整定値（通電可能整定電流値）を越えた時には、判定部５にて異常有の判定を行い、断路器１にある非常停止用コイル１７を非励磁として、電動機操作回路用開閉器１１ａ，１１ｂの閉極用コイル１１０ａ及び開極用コイル１１０ｂの回路を開き、閉極用コイル１１０ａ及び開極用コイル１１０ｂを非励磁とすることによって、電動機１０に接続されている電動機操作回路用開閉器１１ａ，１１ｂを開き、電動機１０と操作電源２とを切り離すことによって、電動機１０への電源供給を停止させ、電動機１０の発熱・焼損を防いでいる。

なお、上述では、開閉器の閉極動作時における電動機の通電時間Ｔ₁，Ｔ₂と通電電流Ｉ₂，Ｉ₃について詳述したが、開閉器の開極極動作時における電動機の通電時間及び通電電流についても同様に考えることができる。開極動作開始から主回路の可動子と固定子が開離するまでの時間、即ち開極動作開始から主回路の可動子と固定子の開離に伴い負荷が減少して電動機への通電電流が減少するまでの通電時間Ｔ₃（通電時間Ｔ₂に対応）又は通電電流Ｉ₄（通電電流Ｉ₃に対応）と、第２の整定範囲とを同様に比較判定する。整定範囲を逸脱するときは、開閉器の異常を出力する。

主回路の可動子と固定子が開離してから電動機の動作が完了するまでの時間、即ち主回路の可動子と固定子の開離に伴い負荷が減少して電動機への通電電流が減少してから電動機の動作が完了するまでの通電時間Ｔ₄（通電時間Ｔ₁に対応）又は通電電流Ｔ₅（通電電流Ｉ₂に対応）と、第１整定範囲とを同様に比較判定する。整定範囲を逸脱するときは、開閉器の異常を出力する。さらに、電動機への通電時間Ｔ₃＋Ｔ₄が第１の整定値（通電持続可能整定時間）を超えるか、又は、通電時間Ｔ₃＋Ｔ₄における通電電流が通電電流の異常値となる第２の整定値（通電可能整定電流値）を越えるかを同様に判定する。超えるときは、電動機１０と操作電源２とを切り離すことによって、電動機１０への電源供給を停止させる。

通電時間Ｔ₁，Ｔ₂及び通電電流Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃は、周囲温度、電動機１０に供給される電源電圧及び動作間隔、例えば断路器１を閉極してから開極を開始するまでの時間によって変化する。図５は電源電圧（操作電圧）Ｖと電動機１の起動時の立ち上がり電流１０ａのピーク値Ｉ₁（p.u.）（p.u.：percentage unit）の関係を示す特性図である。図において、操作電圧Ｖと通電電流Ｉ₁はほぼ比例関係にあることが確認でき、通電電流Ｉ₁から電源電圧Ｖを算出することが可能であることを示している。

また、図６は周囲温度（℃）と電動機１０が起動してから断路器１の主回路接点が接触するまでの通電時間Ｔ₁（p.u.）及びこの間の通電電流Ｉ₂（p.u.）との関係を示す特性図である。図において、周囲温度の低下に伴い電動機１０の抵抗値が減少するために通電電流Ｉ₂は増加し、通電時間Ｔ₁は通電電流とは逆に周囲温度の低下に伴い通電時間Ｔ₁は短くなっている。

一方、図７は動作間隔（Hr）と電動機１０が起動してから断路器１の主回路接点が接触するまでの通電時間Ｔ₁（p.u.）及びこの間の通電電流Ｉ₂（p.u.）との関係を示す特性図である。図において、動作間隔が１Ｈｒから１０Ｈｒの範囲の通電電流Ｉ₂及び通電時間Ｔ₁に対し、動作間隔が１Ｈｒより短くなると、前回動作時の電動機１０への通電による温度上昇の影響により、通電電流Ｉ₂は減少し、通電時間Ｔ₁は増加している。また、動作間隔が１０Ｈｒを超えると、断路器１の可動部の摩擦力が僅かに増大し、通電電流Ｉ₂及び通電時間Ｔ₁が増加することが判る。

図５から図７の特性にしたがって、検出された電源電圧、温度センサ１５の検出温度及び前回動作からの動作間隔（電動機の通電時間又は通電電流に影響を与えるパラメータ）とそれらの基準値（パラメータの基準値）との差を基に、電源電圧、周囲温度及び動作間隔に関する補正係数を決定し、電源電圧、周囲温度及び動作間隔に関する補正係数にしたがって、通電時間Ｔ₁，Ｔ₂及び通電電流Ｉ₂，Ｉ₃を補正し、補正された通電時間Ｔ₁₁，Ｔ₂₁及び通電電流Ｉ₂₁，Ｉ₃₁を求める。例えば、周囲温度の基準値となる常温２０℃と温度センサ１５の検出温度との差に従って、通電電流及び通電時間を基準値における値に換算するように補正する。また、電源電圧の基準値、例えば１００Ｖと検出電源電圧との差に従って、通電電流及び通電時間を基準値における値に換算するように補正する。さらに、動作間隔の基準値、例えば、１Ｈｒと検出動作間隔との差に従って、通電電流及び通電時間を基準値における値に換算するように補正する。

次に、状態監視装置の状態診断方法を、図８に示すフローチャートにしたがって、断路器１の閉極動作の場合を例に説明する。まず、断路器１が動作を行うごとに、電動機操作回路用開閉器１１ａの動作に関する信号、変流器１４の検出電流、温度センサ１５の検出温度が順次測定部３に取り込まれる（ステップ１、以下Ｓ１−Ｓ１３をステップ１−ステップ１３と称する）。このあと必要な検出データが全て取り込まれているか否かの判定を行う（ステップ２）。例えば、変流器１４の検出電流のデータが欠落している時には、変流器１４又は変流器１４と測定部３の間の接続部に異常が発生しているので装置異常として判定（ステップ３）して処理を終了する。また、検出データに異常がないときには、通電時間Ｔ₁＋Ｔ₂及び通電電流がそれぞれ第１の整定値及び第２の整定値を越えているか否かの判定を行い、通電時間Ｔ₁＋Ｔ₂又は通電電流が第１の整定値又は第２の整定値を越えている時には、異常有の判定を行い（ステップ４、第１判定手段）、電動機１０を停止し、処理を終了する（ステップ５、保護手段）。

一方、上記の処理（ステップ４）で異常がない時には、検出された電源電圧（電源２の電圧）、温度センサ１５の検出温度及び前回動作からの動作間隔を基に、図５から図７の特性にしたがって、電源電圧、周囲温度及び動作間隔に関する補正係数を決定し（ステップ６）、電源電圧、周囲温度及び動作間隔に関する補正係数にしたがって、通電時間Ｔ₁，Ｔ₂及び通電電流Ｉ₂，Ｉ₃を補正し、補正された通電時間Ｔ₁₁，Ｔ₂₁及び通電電流Ｉ₂₁，Ｉ₃₁を求める（ステップ７）。この後、補正された通電時間Ｔ₁₁，Ｔ₂₁及び通電電流Ｉ₂₁，Ｉ₃₁に関して、第１の整定範囲および第２の整定範囲との大小比較判定を行い（ステップ８、第２判定手段）、補正された通電時間Ｔ₁₁，Ｔ₂₁及び通電電流Ｉ₂₁，Ｉ₃₁が第１の整定範囲及び第２の整定範囲内にあると判定されたときには、断路器１は正常であると判断されると共に（ステップ９）、補正された通電時間Ｔ₁₁，Ｔ₂₁及び通電電流Ｉ₂₁，Ｉ₃₁を動作回数に関連付けて蓄積して処理を終了する。

一方、整定範囲を逸脱したと判定したときは異常が出力され（ステップ８）、異常が識別される（ステップ１０−ステップ１３）。即ち、補正された通電時間Ｔ₁₁又は通電電流Ｉ₂₁が第１の整定範囲を外れていれば、断路器１の可動部の異常と識別し（ステップ１０とステップ１１）、通電時間Ｔ₂₁又は通電電流Ｉ₃₁が第２の整定範囲を外れていれば、断路器１の主回路接点部の異常と識別し（ステップ１０とステップ１２）、通電時間Ｔ₁₁または通電電流Ｉ₂₁及び、通電時間Ｔ₂₁または通電電流Ｉ₃₁が２つ以上輻輳して第１の整定範囲及び第２の整定範囲を外れていれば、断路器１の装置異常と識別（ステップ１０とステップ１３）して、補正された通電時間Ｔ₁₁，Ｔ₂₁及び通電電流Ｉ₂₁，Ｉ₃₁を動作回数に関連付けて蓄積して処理を終了する。なお、異常識別手段はステップ１０−ステップ１３で構成される。

なお、上述では補正された通電時間Ｔ₁₁，Ｔ₂₁及び通電電流Ｉ₂₁，Ｉ₃₁が第１の整定範囲及び第２整定範囲を逸脱したか否か比較判定されたが、補正前の通電時間Ｔ₁，Ｔ₂及び通電電流Ｉ₂，Ｉ₃が第１の整定範囲及び第２整定範囲を逸脱したか否か比較判定するようにしても、幾分精度は落ちるが、実用することができることはもちろんである。

このように、実施の形態１においては、電動機１０への通電時間Ｔ₁＋Ｔ₂又は通電電流が第１の整定値（通電持続可能整定時間）又は第２の整定値（通電可能整定電流値）を越えたときに、電動機１０を電源から切り離すことによって電動機１０の異常発熱及び焼損を防止できる。また、電動機１０の通電時間Ｔ₁，Ｔ₂又は通電電流Ｉ₂，Ｉ₃と第１の整定範囲又は第２の整定範囲を比較して断路器１の状態の異常の有無を判定するようにしたため、断路器１の状態を診断することができる。さらに、電動機１０の通電時間Ｔ₁，Ｔ₂及び通電電流Ｉ₂，Ｉ₃をこれに影響を与えるパラメータである電源電圧、周囲温度及び動作間隔にしたがって補正し、補正された通電時間Ｔ₁₁、Ｔ₂₁又は通電電流Ｉ₂₁，Ｉ₃₁と第１の整定範囲又は第２の整定範囲を比較して断路器１の状態の異常の有無を判定するようにしたため、断路器１の状態を精度良く診断することができる。

また、異常が発生している部位を特定することで、保守にかかる時間を削減することができる。さらに、断路器１の状態を診断することで、断路器１の異常の兆候を早期に発見できるので、計画的な保守が可能になると共に、動作回数に関連付けて蓄積された通電時間及び通電電流のトレンド情報を確認することで、断路器１の状態が安定しているか否かを確認することができる。

この発明の開閉器の状態監視装置を示すブロック構成図である。断路器の正常状態における動作特性を示す特性図である。断路器の可動部異常状態における動作特性を示す特性図である。断路器の主回路接点部の異常状態における動作特性を示す特性図である。操作電源電圧と電動機起動時の立ち上がり電流ピーク値との関係を示す特性図である。電動機の周囲温度と、通電電流及び通電時間との関係を示す特性図である。電動機の動作間隔と、通電電流及び通電時間との関係を示す特性図である。実施の形態１による開閉器の状態監視装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１断路器２操作電源
３測定部４補正部
５判定部６制御電源
１０電動機
１１ａ電動機操作回路用開閉器
１１ｂ電動機操作回路用開閉器
１２ａ補助ａ接点１２ｂ補助ｂ接点
１３ａ閉極ボタン１３ｂ開極ボタン
１３ｃ自己保持接点１３ｄ自己保持接点
１４変流器１５温度センサ
１６異常停止接点１７異常停止用コイル
１７ｂ異常停止開閉器
１１０ａ閉極用コイル１１０ｂ開極用コイル

Claims

電動機を用いて主回路の開閉操作を行う開閉器であって、
上記開閉器を開閉するときの上記電動機への通電時間を検出する通電時間検出手段と、
上記通電時間検出手段で検出された上記電動機の通電時間と、上記電動機への通電持続可能整定時間とを比較し、上記電動機の通電時間が上記通電持続可能整定時間を超えたか否か判定する第１判定手段と、
上記第１判定手段の出力により、上記電動機の通電時間が上記通電持続可能整定時間を超えたとき上記電動機への通電を停止する保護手段と、
上記通電時間検出手段で検出された上記電動機の通電時間が、上記開閉器の異常を判定する整定範囲を逸脱したか否かを判定する第２判定手段と、
上記第２判定手段の出力により上記電動機の通電時間が上記整定範囲を逸脱したとき上記開閉器の異常を出力する出力手段とを備える開閉器の状態監視装置。
上記第２判定手段は、上記通電時間検出手段で検出された上記電動機の通電時間が、上記開閉器の異常を判定する上記整定範囲を逸脱したとき、上記整定範囲の上端値及び下端値のいずれを逸脱したかを判定し、
異常部識別手段は、上記第２判定手段の出力により上記開閉器の異常の部位を識別する請求項１記載の開閉器の状態監視装置。
上記電動機の通電時間に影響を与えるパラメータの値を検出するパラメータ検出手段と、
上記パラメータ検出手段の検出値と上記パラメータの基準値との差に従って上記通電時間検出手段で検出された上記電動機の通電時間を補正する通電時間補正手段とを備え、
上記第２判定手段で上記整定範囲を逸脱したか否かを判定する上記電動機の通電時間は、上記通電時間補正手段で補正された通電時間を使用する請求項１記載の開閉器の状態監視装置。
電動機を用いて主回路の開閉操作を行う開閉器であって、
上記開閉器を開閉するときの上記電動機への通電電流を検出する通電電流検出手段と、
上記通電電流検出手段で検出された上記電動機の通電電流と、上記電動機への通電可能整定電流値とを比較し、上記電動機の通電電流が上記通電可能整定電流値を超えたか否か判定する第１判定手段と、
上記第１判定手段の出力により、上記電動機の通電電流が上記通電可能整定電流値を超えたとき上記電動機への通電を停止する保護手段と、
上記通電電流検出手段で検出された上記電動機の通電電流が、上記開閉器の異常を判定する整定範囲を逸脱したか否かを判定する第２判定手段と、
上記第２判定手段の出力により上記電動機の通電電流が上記整定範囲を逸脱したとき上記開閉器の異常を出力する出力手段とを備える開閉器の状態監視装置。
上記第２判定手段は、上記通電電流検出手段で検出された上記電動機の通電電流が、上記開閉器の異常を判定する上記整定範囲を逸脱したとき、上記整定範囲の上端値及び下端値のいずれを逸脱したかを判定し、
異常部識別手段は、上記第２判定手段の出力により上記開閉器の異常の部位を識別する請求項４記載の開閉器の状態監視装置。
上記電動機の通電電流に影響を与えるパラメータの値を検出するパラメータ検出手段と、
上記パラメータ検出手段の検出値と上記パラメータの基準値との差に従って上記通電電流検出手段で検出された上記電動機の通電電流を補正する通電電流補正手段とを備え、
上記第２判定手段で上記整定範囲を逸脱したか否かを判定する上記電動機の通電電流は、上記通電電流補正手段で補正された通電電流を使用する請求項４記載の開閉器の状態監視装置。
上記パラメータ検出手段は、上記電動機に供給される電源電圧を検出する電源電圧検出手段と、上記開閉器の動作間隔を検出する動作間隔検出手段と、上記電動機の周囲温度を検出する温度検出手段のうちいずれか１つを含む請求項３又は請求項６記載の開閉器の状態監視装置。