KR20080080299A

KR20080080299A - 개폐기의 상태 감시 장치

Info

Publication number: KR20080080299A
Application number: KR1020087013686A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 아리오카; 야스시 다케우치
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2008-09-03
Also published as: TWI313091B; CN101336463A; KR100970316B1; CN101336463B; JPWO2007108092A1; US20090267714A1; US7800872B2; JP4637953B2; TW200737639A; HK1125222A1; WO2007108092A1

Abstract

개폐기의 상태를 감시하는 동시에 전동기의 소실을 회피하는 개폐기의 상태 감시 장치를 제공한다. 전동기(10)를 사용하여 주회로의 개폐 조작을 행하는 개폐기(1)로서, 개폐기(1)를 개폐할 때의 전동기(10)로의 통전 시간을 검출하는 통전 시간 검출 수단과; 상기 통전 시간 검출 수단에서 검출된 전동기(10)의 통전 시간과 전동기(10)로의 통전 지속 가능 시간을 비교하여, 전동기(10)의 통전 시간이 상기 통전 지속 가능 정정 시간을 넘었는지의 여부를 판정하는 제1 판정 수단과; 제1 판정 수단의 출력에 의해 전동기(10)의 통전 시간이 상기 통전 지속 가능 정정 시간을 넘었을 때 전동기(10)로의 통전을 정지하는 보호 수단과; 상기 통전 시간 검출 수단에서 검출된 전동기(10)의 통전 시간이 개폐기의 이상을 판정하는 조정 범위를 일탈했는지의 여부를 판정하는 제2 판정 수단과; 제2 판정 수단의 출력에 의해 전동기(10)의 통전 시간이 상기 조정 범위를 일탈했을 때 개폐기(10)의 이상을 출력하는 출력 수단을 구비한다.

Description

개폐기의 상태 감시 장치{STATUS MONITORING DEVICE FOR SWITCH}

본 발명은 전력의 송배전(送配電) 및 수전(受電) 설비에 사용되는 개폐기의 상태 감시 장치에 관한 것으로, 특히 단로기(斷路器), 접지 개폐기 등의 전동기를 사용하여 주회로의 개폐 조작을 행하는 개폐기 동작 특성의 상태 감시에 바람직한 개폐기의 상태 감시 장치에 관계된 것이다.

특허 문헌 1에 나타나 있는 종래 개폐기의 동작 특성 감시 장치에 있어서는, 개폐기의 동작 시간을 검출하는 동작 시간 검출 수단과; 상기 개폐기의 동작 시간에 영향을 주는 파라미터의 값을 검출하는 파라미터 검출 수단과; 상기 파라미터 검출 수단의 검출값과 상기 파라미터의 기준값과의 차에 따라서 상기 동작 시간 검출 수단의 검출 시간을 보정하는 동작 시간 보정 수단과; 상기 개폐기의 동작 시간의 기준값으로 되는 정정(整定)값과 상기 동작 시간 보정 수단에 의해 보정된 동작 시간을 비교하여 상기 개폐기의 동작 시간의 이상 유무를 판정하는 판정 수단을 구비하고 있다.

특허 문헌 1: 일본 특개 2003 - 308751호 공보

한편, 전동기를 사용하여 주회로의 가동자(可動子)를 구동하는 개폐기의 동작 특성의 상태 감시 장치에, 종래 이런 종류의 상기 감시 장치를 적용한 경우에는 개폐기의 동작 시간을 감시하여 개폐기의 이상을 검출할 수 있으나, 개폐기의 가동부의 갉아짐(gnawing) 및 그리스(grease)의 고갈 등이 원인으로 되어, 전동기가 구속(拘束)된 경우에 있어서, 전동기로의 통전이 계속되어 전동기로의 연속 통전에 동반하여 전동기를 소실시키는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 개폐기의 상태를 감시하는 동시에, 전동기의 소실을 회피하는 개폐기의 상태 감시 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 개폐기의 상태 감시 장치는, 전동기를 사용하여 주회로의 개폐 조작을 행하는 개폐기로서, 상기 개폐기를 개폐할 때 상기 전동기로의 통전 시간을 검출하는 통전 시간 검출 수단과; 상기 통전 시간 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 시간과, 상기 전동기로의 통전 지속 가능 정정 시간을 비교하여, 상기 전동기의 통전 시간이 상기 통전 지속 가능 정정 시간을 넘었는지의 여부를 판정하는 제1 판정 수단과; 상기 제1 판정 수단의 출력에 의해, 상기 전동기의 통전 시간이 상기 통전 지속 가능 정정 시간을 넘었을 때 상기 전동기로의 통전을 정지하는 보호 수단과; 상기 통전 시간 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 시간이 상기 개폐기의 이상을 판정하는 정정 범위를 일탈했는지의 여부를 판정하는 제2 판정 수단과; 상기 제2 판정 수단의 출력에 의해 상기 전동기의 통전 시간이 상기 정정 범위를 일탈했을 때 상기 개폐기의 이상을 출력하는 출력 수단을 구비하는 것이다.

또, 본 발명의 개폐기의 상태 감시 장치에 있어서, 상기 제2 판정 수단은 상기 통전 시간 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 시간이 상기 개폐기의 이상을 판정하는 상기 정정 범위를 일탈했을 때, 상기 정정 범위의 상단값 및 하단값 중 어느 하나를 일탈했는지를 판정하고, 이상부 식별 수단은 상기 제2 판정 수단의 출력에 의해 상기 개폐기의 이상 부위를 식별하는 것이다.

또, 본 발명의 개폐기의 상태 감시 장치는, 전동기를 사용하여 주회로의 개폐 조작을 행하는 개폐기로서, 상기 개폐기를 개폐할 때 상기 전동기로의 통전 전류를 검출하는 통전 전류 검출 수단과; 상기 통전 전류 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 전류와 상기 전동기로의 통전 가능 정정 전류값을 비교하여, 상기 전동기의 통전 전류가 상기 통전 가능 정정 전류값을 넘었는지의 여부를 판정하는 제1 판정 수단과; 상기 제1 판정 수단의 출력에 의해, 상기 전동기의 통전 전류가 상기 통전 가능 정정 전류값을 넘었을 때 상기 전동기로의 통전을 정지하는 보호 수단과; 상기 통전 전류 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 전류가 상기 개폐기의 이상을 판정하는 정정 범위를 일탈했는지의 여부를 판정하는 제2 판정 수단과; 상기 제2 판정 수단의 출력에 의해 상기 전동기의 통전 전류가 상기 정정 범위를 일탈했을 때 상기 개폐기의 이상을 출력하는 출력 수단을 구비하는 것이다.

또한, 본 발명의 개폐기의 상태 감시 장치에 있어서, 상기 제2 판정 수단은 상기 통전 전류 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 전류가 상기 개폐기의 이상을 판정하는 상기 정정 범위를 일탈했을 때, 상기 정정 범위의 상단값 및 하단값 중 어느 하나를 일탈했는지를 판정하고, 이상부 식별 수단은 상기 제2 판정 수단의 출력에 의해 상기 개폐기의 이상 부위를 식별하는 것이다.

도 1은 본 발명의 개폐기의 상태 감시 장치를 나타내는 블록 구성도이다.

도 2는 단로기의 정상 상태에 있어서 동작 특성을 나타내는 특성도이다.

도 3은 단로기의 가동부 이상 상태에 있어서 동작 특성을 나타내는 특성도이다.

도 4는 단로기의 주회로 접점부의 이상 상태에 있어서 동작 특성을 나타내는 특성도이다.

도 5는 조작 전원 전압과 전동기 기동시의 상승 전류 피크값의 관계를 나타내는 특성도이다.

도 6은 전동기의 주위 온도와, 통전 전류 및 통전 시간의 관계를 나타내는 특성도이다.

도 7은 전동기의 동작 간격과, 통전 전류 및 통전 시간의 관계를 나타내는 특성도이다.

도 8은 실시 형태 1에 의한 개폐기의 상태 감시 장치의 동작을 나타내는 플로우차트이다.

<부호의 설명>

1 단로기

2 조작 전원

3 측정부

4 보정부

5 판정부

6 제어 전원

10 전동기

11a 전동기 조작 회로용 개폐기

11b 전동기 조작 회로용 개폐기

12a 보조 a접점

12b 보조 b접점

13a 폐극(閉極) 버튼

13b 개극(開極) 버튼

13c 자기(自己) 유지 접점

13d 자기 유지 접점

14 변류기

15 온도 센서

16 이상 정지 접점

17 이상 정지용 코일

17b 이상 정지 개폐기

110a 폐극용 코일

110b 개극용 코일

실시 형태 1.

본 발명의 개폐기의 상태 감시 장치를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 개폐기의 상태 감시 장치를 나타내는 블록 구성도이다. 도면에 있어서, 개폐기의 상태 감시 장치는 개폐기로서 예를 들어 3상(相)의 주회로를 전동기에 의해 개폐를 행하는 단로기(1)를 대상으로 하고, 이 단로기(1)의 개폐시에 있어서 이상의 유무나 비정상인 부위의 특정을 행하도록 구성되어 있다. 단로기(1)는 전동기(10), 전동기 조작 회로용 개폐기(11a, 11b), 보조 a접점(12a), 보조 b접점(12b), 온도 센서(15) 등을 구비하고 있다.

전동기(10)는 전동기 조작 회로용 개폐기(11a, 11b)와 직렬로 접속되어 조작 전원(2)의 전원 단자 사이에 접속되어 있고, 폐극 버튼(13a)이 닫혀지면, 전동기 조작 회로용 개폐기(11a)의 폐극용 코일(110a)을 여자(勵磁)하여, 전동기 조작 회로용 개폐기(11a)가 닫혀서 전동기(10)가 기동하게 되어 있다. 또한, 13c는 폐극 버튼(13a)에 대응 작동하는 자기(自己) 유지 접점이다. 6은 제어 전원이다. 전동기(10)가 기동(起動)되면, 전동기(10)에 기계적으로 접속한 당로기(1)의 주회로의 가동자(도시 생략)가 구동되고, 단로기(1)는 폐극 방향으로 구동되어 단로기(1)의 주접점이 닫히도록 구성되어 있다.

단로기(1)의 주접점이 닫혔을 때에는 보조 b접점(12b)이 열리고, 전동기 조작 회로용 개폐기(11a)의 폐극용 코일(110a)이 비여자 상태로 되어, 자기 유지 접점(13c)과 전동기 조작 회로용 개폐기(11a)가 열려 전동기(10)가 정지한다. 이 때, 전동기 조작 회로용 개폐기(11b)의 개극용 코일(1l0b)과 직렬로 접속된 보조 a접점(12a)이 닫히게 되어 있다. 그리고, 전동기(10)에 흐르는 전류는 전동기(10)의 회로에 삽입된 변류기(14)에 의해 검출되고, 이 검출 전류는 측정부(3)에 공급되도 록 되어 있다.

한편, 개극 버튼(13b)이 닫히면, 전동기 조작 회로용 개폐기(11b)의 개극용 코일(110b)을 여자하여, 전동기 조작 회로용 개폐기(11b)가 닫혀 전동기(10)가 폐극시와는 역방향으로 기동하도록 되어 있다. 또한, 13d는 개극 버튼(13b)에 대응 동작하는 자기 유지 접점이다. 전동기(10)가 기동되면, 전동기(10)에 기계적으로 접속한 단로기(1)의 주회로의 가동자(도시 생략)가 구동되고, 단로기(1)의 개극 방향으로 구동되어 단로기(1)의 주접점이 열리도록 구성되어 있다. 단로기(1)의 주접점이 열렸을 때에는 보조 a접점(12a)이 열리고, 전동기 조작 회로용 개폐기(11b)의 개극용 코일(110b)이 비여자 상태로 되고, 자기 유지 접점(13d)과 전동기 조작 회로용 개폐기(11b)가 열려 전동기(10)가 정지한다. 이 때, 전동기 조작 회로용 개폐기(11a)의 폐극용 코일(110a)과 직렬로 접속된 보조 b접점(12b)이 닫히도록 되어 있다.

그리고, 전동기(10)에 흐르는 전류는 전동기(10)의 회로에 삽입된 변류기(14)에 의해 검출되고, 이 검출 전류는 측정부(3)에 공급되도록 되어 있다. 또, 전동기(10)가 기동한 것, 및 정지한 것을 검출하는 전동기 조작 회로용 개폐기(11a, 11b)의 개폐 상태는 측정부(3)에 공급되도록 되어 있다. 또, 상태 감시 장치는 측정부(3), 보정부(4) 및 판정부(5)를 갖고 있다. 판정부(5)에서 전동기(10)의 정지가 필요하다고 판단한 경우에는 단로기(1)내에 마련한 이상 정지 접점(16)을 열고, 이상 정지 접점(16)에 접속된 이상 정지용 코일(17)을 비여자 상태로 한다. 그러면, 전동기 조작 회로용 개폐기(11a, 11b)의 폐극용 코일(110a, 110b)에 접속하고 있는 이상 정지 개폐기(17b)를 열고 전동기 조작 회로용 개폐기(11a, 11b)의 폐극용 코일(110a, 1l0b)을 비여자 상태로 하는 것에 의해, 전동기(10)에 접속된 전동기 조작 회로용 개폐기(11a, 11b)를 열고 전동기(10)를 전원(2)으로부터 분리하여 전동기(10)로의 전원 공급을 정지한다.

여기서, 단로기(1)가 정상적으로 투입되었을 때에는 도 2에 나타내는 바와 같이 투입 지령에 응답하여 접점(11a)이 닫히면, 전동기(10)가 기동하여 기동시의 상승 전류(10a)가 흐른다. 전동기(10)가 기동하고, 단로기(1)의 가동자가 폐극 방향으로 구동되면, 전동기(10)로의 통전 전류는 단로기(1)의 가동부 마찰 등에 의해 생기는 부하력을 구동할 수 있는 통전 전류(10b)로 감소하여, 단로기(1)의 주회로의 접점이 접촉하는 위치(10p)까지 구동된다. 단로기(1)의 주회로의 접점이 접촉한 후는 단로기(1)의 가동부 마찰 등에 의해 생기는 부하력에 더하여, 단로기(1)의 주회로 접점 부분에서의 마찰력이 가해지기 때문에 전동기(10)로의 부하가 증대하므로, 전동기(10)의 통전 전류(10c)도 증대한다.

실시 형태 1에서는 이 상승 전류(10a)의 피크값(I₁)이 전동기(10)의 직류 저항과 전원 전압에 의해 거의 결정하므로, 상승 전류(10a)의 피크값(I₁)으로부터 전원 전압의 값을 산출하고 있다. 또, 전동기(10)로의 통전 시간은 전동기 조작 회로용 개폐기(11a, 11b)가 닫혀 있는 시간(T₁+T₂)을 측정하는 것에 의해 검출하고, 다시 전동기(10)에 가해지는 부하력의 변화를 검출하는 수단으로서, 전동기(10)의 회로에 삽입된 변류기(14)를 사용하여 전동기(10)로의 통전 전류를 검출하고, 전동 기(10)에 가해지는 단로기(1)의 가동부 및 주회로 접점 부분의 구동력 및 마찰력 등으로 이루어진 부하력의 변화를 검출하고 있다.

구동중의 전동기(10)로의 통전 전류의 변화를 검출하는 것에 의해, 전동기(10)로의 통전 시간을, 전동기(10)가 기동하고 나서 주회로 접점이 접촉할 때까지의 통전 시간(T₁) 및 주회로 접점이 접촉하고 나서 전동기(10)가 정지할 때까지의 통전 시간(T₂)으로 나누어서 검출할 수 있다. 전동기(10)가 기동하고 나서 주회로 접점이 접촉할 때까지의 통전 시간(T₁)에 있어서, 통전 시간(T₁)의 변화 및 그 때의 통전 전류(I₂)의 변화로부터 단로기(1)의 가동부 마찰력의 변화를 검출할 수 있다.

즉, 도 3에 나타내는 바와 같이 통전 시간(T₁)에 있어서, 통전 시간(T₁)또는 통전 전류(I₂)가 초기값보다 커지면, 단로기(1)의 가동부 마찰력이 초기보다 커져 있음을 나타내고, 통전 시간(T₁) 또는 통전 전류(I₂)가 제1 정정 범위를 넘어 커지면, 단로기(1)의 가동부 마찰력이 증대해 있는 부분의 보수를 행할 필요가 있다. 또, 반대로, 통전 시간(T₁) 또는 통전 전류(I₂)가 제1 정정 범위를 벗어나 작아지면, 단로기(1)의 가동부 마찰력이 비정상으로 작아져 있음을 나타내고, 전동기(10)로부터 주회로의 가동부까지를 연결하고 있는 연결 핀 등이 벗겨져, 정상적으로 연결되어 있지 않음을 나타내고, 전동기(10)로부터 주회로 가동부까지의 연결 상태를 확인하여 보수를 행할 필요가 있다.

또, 도 4에 나타내는 바와 같이 단로기(1)의 주회로 접점이 접촉하고 나서 전동기(10)가 정지할 때까지의 통전 시간(T₂)에 있어서, 통전 시간(T₂)의 변화 또는 통전 전류(I₃)의 변화로부터, 단로기(1)의 주회로 접점 부분의 마찰력의 변화를 검출할 수 있다. 즉, 통전 시간(T₂) 또는 통전 전류(I₃)가 초기값보다 커지면, 단로기(1)의 주회로 접점 부분의 마찰력이 초기보다 커져 있음을 나타내고, 통전 시간(T₂) 또는 통전 전류(I₃)가 제2 정정 범위를 넘어서 커지면, 단로기(1)의 주회로 접점부의 마찰력이 증대해 있는 부분의 보수를 행할 필요가 있다. 반대로, 통전 시간(T₂) 또는 통전 전류(I₃)가 제2 정정 범위를 벗어나 작아지면, 단로기(1)의 주회로 접점 부분의 마찰력이 비정상으로 작아져 있고, 주회로가 정상적으로 접촉하고 있지 않음을 나타내고, 단로기(1)의 주회로 접점 부분을 확인하여 보수를 행할 필요가 있다.

또, 전동기(10)로의 통전 시간(T₁+T₂)이 통전 시간의 이상값으로 되는 제1 정정값(통전 지속 가능 정정 시간)을 넘거나, 또는 통전 시간(T₁+T₂)에 있어서 통전 전류가 통전 전류의 이상값으로 되는 제2 정정값(통전 가능 정정 전류값)을 넘었을 때에는 판정부(5)에서 이상 있음의 판정을 행하고, 단로기(1)에 있는 비상 정지용 코일(17)을 비여자로 하고, 전동기 조작 회로용 개폐기(11a, 11b)의 폐극용 코일(110a) 및 개극용 코일(110b)의 회로를 열고, 폐극용 코일(110a) 및 개극용 코일(110b)을 비여자로 하는 것에 의해, 전동기(10)에 접속되어 있는 전동기 조작 회로용 개폐기(11a, 11b)를 열고 전동기(10)와 조작 전원(2)을 분리하는 것에 의해, 전동기(10)로의 전원 공급을 정지시켜, 전동기(10)의 발열ㆍ소실을 막고 있다.

또한, 위에서는 개폐기의 폐극 동작시에 있어서 전동기의 통전 시간(T₁, T₂)과 통전 전류(I₂, I₃)에 대하여 상세히 설명하였으나, 개폐기의 개폐극 동작시에 있어서 전동기의 통전 시간 및 통전 전류에 대해서도와 동양(同樣)으로 고려할 수 있다. 개극 동작 개시부터 주회로의 가동자와 고정자가 개리(開離)할 때까지의 시간, 즉 개극 동작 개시부터 주회로의 가동자와 고정자의 개리에 따라 부하가 감소하여 전동기로의 통전 전류가 감소할 때까지의 통전 시간(T₃; 통전 시간(T₂)에 대응) 또는 통전 전류(I₄; 통전 전류(I₃)에 대응)와, 제2 정정 범위를 동양으로 비교 판정한다. 정정 범위를 일탈할 때는 개폐기의 이상을 출력한다.

주회로의 가동자와 고정자가 개리하고 나서 전동기의 동작이 완료할 때까지의 시간, 즉 주회로의 가동자와 고정자의 개리에 따라 부하가 감소하여 전동기로의 통전 전류가 감소하고 나서 전동기의 동작이 완료할 때까지의 통전 시간(T₄, 통전 시간(T₁)에 대응) 또는 통전 전류(T₅, 통전 전류(I₂)에 대응)와, 제1 정정 범위를 동일하게 비교 판정한다. 정정 범위를 일탈할 때는 개폐기의 이상을 출력한다. 또한, 전동기로의 통전 시간(T₃+T₄)이 제1 정정값(통전 지속 가능 정정 시간)을 넘거나, 또는 통전 시간(T₃＋T₄)에 있어서 통전 전류가 통전 전류의 이상값으로 되는 제2 정정값(통전 가능 정정 전류값)을 넘는지를 동양으로 판정한다. 넘을 때는 전동기(10)와 조작 전원(2)을 분리하는 것에 의해 전동기(10)로의 전원 공급을 정지시 킨다.

통전 시간(T₁, T₂) 및 통전 전류(I₁, I₂, I₃)는 주위 온도, 전동기(10)에 공급되는 전원 전압 및 동작 간격, 예를 들어 단로기(1)를 폐극하고 나서 개극을 개시할 때까지의 시간에 따라 변화한다. 도 5는 전원 전압(조작 전압; V)과 전동기(1)의 기동시의 상승 전류(10a)의 피크값(I₁; p.u.(percentage unit))의 관계를 나타내는 특성도이다. 도면에 있어서, 조작 전압(V)과 통전 전류(I₁)는 거의 비례 관계에 있음을 확인할 수 있고, 통전 전류(I₁)로부터 전원 전압(V)을 산출하는 것이 가능함을 나타내고 있다.

또, 도 6은 주위 온도(℃)와 전동기(10)가 기동하고 나서 단로기(1)의 주회로 접점이 접촉할 때까지의 통전 시간(T₁; p.u.) 및 그 동안의 통전 전류(I₂; p.u.)의 관계를 나타내는 특성도이다. 도면에 있어서, 주위 온도의 저하에 따라 전동기(10)의 저항값이 감소하기 때문에 통전 전류(I₂)는 증가하고, 통전 시간(T₁)은 통전 전류와는 반대로 주위 온도의 저하에 따라 통전 시간(T₁)은 짧아져 있다.

한편, 도 7은 동작 간격(Hr)과 전동기(10)가 기동하고 나서 단로기(1)의 주회로 접점이 접촉할 때까지의 통전 시간(T₁; p.u.) 및 그 동안의 통전 전류(I₂; p.u.)의 관계를 나타내는 특성도이다. 도면에 있어서, 동작 간격이 1Hr로부터 10Hr 범위의 통전 전류(I₂) 및 통전 시간(T₁)에 대해 동작 간격이 1Hr보다 짧아지면, 전 회 동작시의 전동기(10)로의 통전에 의한 온도 상승의 영향에 의해 통전 전류(I₂)는 감소하고, 통전 시간(T₁)은 증가하고 있다. 또, 동작 간격이 10Hr를 넘으면, 단로기(1)의 가동부 마찰력이 근소하게 증대하고, 통전 전류(I₂) 및 통전 시간(T₁)이 증가한다는 것을 알 수 있다.

도 5 내지 도 7의 특성에 따라, 검출된 전원 전압, 온도 센서(15)의 검출 온도 및 전회 동작으로부터의 동작 간격(전동기의 통전 시간 또는 통전 전류에 영향을 미치는 파라미터)과 그들의 기준값(파라미터의 기준값)의 차에 기초하여 전원 전압, 주위 온도 및 동작 간격에 관한 보정 계수를 결정하고, 전원 전압, 주위 온도 및 동작 간격에 관한 보정 계수에 따라, 통전 시간(T₁, T₂) 및 통전 전류(I₂, I₃)를 보정하고, 보정된 통전 시간(T₁₁, T₂₁) 및 통전 전류(I₂₁, I₃₁)를 구한다. 예를 들어 주위 온도의 기준값으로 되는 상온 20℃와 온도 센서(15)의 검출 온도의 차에 따라, 통전 전류 및 통전 시간을 기준값에 있어서 값으로 환산하도록 보정한다. 또, 전원 전압의 기준값, 예를 들어 100V와 검출 전원 전압의 차에 따라, 통전 전류 및 통전 시간을 기준값에 있어서 값으로 환산하도록 보정한다. 또한, 동작 간격의 기준값, 예를 들어 1Hr과 검출 동작 간격의 차에 따라, 통전 전류 및 통전 시간을 기준값에 있어서의 값으로 환산하도록 보정한다.

다음에, 상태 감시 장치의 상태 진단 방법을, 도 8에 나타내는 플로우차트에 따라, 단로기(1)의 폐극 동작의 경우를 예로 설명한다. 먼저, 단로기(1)가 동작을 행할 때 마다, 전동기 조작 회로용 개폐기(11a)의 동작에 관한 신호, 변류기(14)의 검출 전류, 온도 센서(15)의 검출 온도가 순차적으로 측정부(3)에 취입된다(단계 1, 이하 S1 - S13을 단계 1 - 단계 13이라고 칭함). 이후에 필요한 검출 데이터가 모두 취입되어 있는지 여부의 판정을 행한다(단계 2). 예를 들어 변류기(14)의 검출 전류의 데이터가 누락해 있을 때에는 변류기(14) 또는 변류기(14)와 측정부(3)의 사이의 접속부에 이상이 발생하고 있으므로 장치 이상으로 판정하고(단계 3) 처리를 종료한다. 또, 검출 데이터에 이상이 없을 때에는 통전 시간(T₁+T₂) 및 통전 전류가 각각 제1 정정값 및 제2 정정값을 넘었는지 여부의 판정을 행하고, 통전 시간(T₁+T₂) 또는 통전 전류가 제1 정정값 또는 제2 정정값을 넘었을 때에는 이상 있음의 판정을 행하고(단계 4, 제1 판정 수단) 전동기(10)를 정지하고 처리를 종료한다(단계 5, 보호 수단).

한편, 상기의 처리(단계 4)에서 이상이 없을 때에는 검출된 전원 전압(전원(2)의 전압), 온도 센서(15)의 검출 온도 및 전회 동작으로부터의 동작 간격에 기초하여, 도 5 내지 도 7의 특성에 따라서 전원 전압, 주위 온도 및 동작 간격에 관한 보정 계수를 결정하고(단계 6), 전원 전압, 주위 온도 및 동작 간격에 관한 보정 계수에 따라서 통전 시간(T₁, T₂) 및 통전 전류(I₂, I₃)를 보정하고, 보정된 통전 시간(T₁₁, T₂₁) 및 통전 전류(I₂₁, I₃₁)를 구한다(단계 7). 이 후, 보정된 통전 시간(T₁₁, T₂₁) 및 통전 전류(I₂₁, I₃₁)에 관하여, 제1 정정 범위 및 제2 정정 범위의 대소 비교 판정을 행하고(단계 8, 제2 판정 수단), 보정된 통전 시간(T₁₁, T₂₁) 및 통전 전류(I₂₁, I₃₁)가 제1 정정 범위 및 제2 정정 범위내에 있다고 판정되었을 때에는 단로기(1)는 정상이라고 판단되는 동시에(단계 9), 보정된 통전 시간(T₁₁, T₂₁) 및 통전 전류(I₂₁, I₃₁)를 동작 회수에 관련지어 축적하고 처리를 종료한다.

한편, 정정 범위를 일탈했다고 판정했을 때는 이상이 출력되고(단계 8), 이상이 식별된다(단계 10 - 단계 13). 즉, 보정된 통전 시간(T₁₁) 또는 통전 전류(I₂₁)가 제1 정정 범위를 벗어나 있으면 단로기(1)의 가동부 이상으로 식별하고(단계 10과 단계 11), 통전 시간(T₂₁) 또는 통전 전류(I₃₁)가 제2 정정 범위를 벗어나 있으면 단로기(1)의 주회로 접점부의 이상으로 식별하고(단계 10과 단계 12), 통전 시간(T₁₁) 또는 통전 전류(I₂₁) 및 통전 시간(T₂₁) 또는 통전 전류(I₃₁)가 2개 이상 폭주하고, 제1 정정 범위 및 제2 정정 범위를 벗어나 있으면 단로기(1)의 장치 이상으로 식별(단계 10과 단계 13)하고, 보정된 통전 시간(T₁₁, T₂₁) 및 통전 전류(I₂₁, I₃₁)를 동작 회수에 관련지어 축적하여 처리를 종료한다. 또한, 이상 식별 수단은 단계 10 내지 단계 13으로 구성된다.

또한, 위의 설명에서는 보정된 통전 시간(T₁₁, T₂₁) 및 통전 전류(I₂₁, I₃₁)가 제1 정정 범위 및 제2 정정 범위를 일탈했는지의 여부가 비교 판정되었으나, 보정전의 통전 시간(T₁, T₂) 및 통전 전류(I₂, I₃)가 제1 정정 범위 및 제2 정정 범위를 일탈했는지의 여부를 비교 판정하도록 해도, 다소 정밀도는 떨어지지만 실용할 수 있다는 것은 물론이다.

이와 같이 실시 형태 1에 있어서는 전동기(10)로의 통전 시간(T₁+T₂) 또는 통전 전류가 제1 정정값(통전 지속 가능 정정 시간) 또는 제2 정정값(통전 가능 정정 전류값)을 넘었을 때에, 전동기(10)를 전원으로부터 분리하는 것에 의해 전동기(10)의 이상 발열 및 소실을 방지할 수 있다. 또, 전동기(10)의 통전 시간(T₁, T₂) 또는 통전 전류(I₂, I₃)와 제1 정정 범위 또는 제2 정정 범위를 비교하여 단로기(1) 상태의 이상 유무를 판정하도록 했기 때문에, 단로기(1)의 상태를 진단할 수 있다. 또한, 전동기(10)의 통전 시간(T₁, T₂) 및 통전 전류(I₂, I₃)를 이에 영향을 주는 파라미터인 전원 전압, 주위 온도 및 동작 간격에 따라서 보정하고, 보정된 통전 시간(T₁₁, T₁₂) 또는 통전 전류(I₂₁, I₃₁)와 제1 정정 범위 또는 제2 정정 범위를 비교하여 단로기(1) 상태의 이상 유무를 판정하도록 했기 때문에, 단로기(1)의 상태를 양호한 정밀도로 진단할 수 있다.

또, 이상이 발생하고 있는 부위를 특정하는 것에 의해, 보수에 걸리는 시간을 감소시킬 수 있다. 또한, 단로기(1)의 상태를 진단하는 것에 의해 단로기(1)의 이상 징조를 조기에 발견할 수 있으므로, 계획적인 보수가 가능하게 되는 동시에, 동작 회수에 관련지어 축적된 통전 시간 및 통전 전류의 트렌드 정보를 확인하는 것으로 단로기(1) 상태가 안정되었는지의 여부를 확인할 수 있다.

본 발명의 개폐기의 상태 감시 장치에 의하면, 전동기로의 통전 시간이 전동기의 통전 지속 가능 정정 시간을 넘었을 때, 전동기로의 통전을 정지하도록 했기 때문에 전동기의 소실을 막을 수 있다. 이와 함께, 전동기로의 통전 시간이 개폐기의 이상을 판정하는 정정 범위를 일탈했을 때, 개폐기의 이상을 출력하도록 했기 때문에 개폐기가 다른 부위의 이상을 검출할 수 있다.

또한, 본 발명의 개폐기의 상태 감시 장치에 의하면, 전동기로의 통전 전류가 전동기의 통전 가능 정정 전류값을 넘었을 때, 전동기로의 통전을 정지하도록 했기 때문에 전동기의 소실을 막을 수 있다. 이와 함께, 전동기로의 통전 전류가 개폐기의 이상을 판정하는 정정 범위를 일탈했을 때, 개폐기의 이상을 출력하도록 했기 때문에 개폐기의 다른 부위의 이상을 검출할 수 있다.

Claims

전동기를 사용하여 주회로의 개폐 조작을 행하는 개폐기의 상태 감시 장치로서,

상기 개폐기를 개폐할 때 상기 전동기로의 통전 시간을 검출하는 통전 시간 검출 수단과,

상기 통전 시간 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 시간과, 상기 전동기로의 통전 지속 가능 정정(整定) 시간을 비교하여, 상기 전동기의 통전 시간이 상기 통전 지속 가능 정정 시간을 넘었는지의 여부를 판정하는 제1 판정 수단과,

상기 제1 판정 수단의 출력에 의해, 상기 전동기의 통전 시간이 상기 통전 지속 가능 정정 시간을 넘었을 때 상기 전동기로의 통전을 정지하는 보호 수단과,

상기 통전 시간 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 시간이 상기 개폐기의 이상을 판정하는 정정 범위를 일탈했는지의 여부를 판정하는 제2 판정 수단과,

상기 제2 판정 수단의 출력에 의해 상기 전동기의 통전 시간이 상기 정정 범위를 일탈했을 때 상기 개폐기의 이상을 출력하는 출력 수단을 구비하는 개폐기의 상태 감시 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제2 판정 수단은 상기 통전 시간 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 시간이 상기 개폐기의 이상을 판정하는 상기 정정 범위를 일탈했을 때, 상기 정정 범위의 상단값 및 하단값 중 어느 하나를 일탈했는지의 여부를 판정하고,

이상부 식별 수단은 상기 제2 판정 수단의 출력에 의해 상기 개폐기의 이상 부위를 식별하는 개폐기의 상태 감시 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 전동기의 통전 시간에 영향을 주는 파라미터의 값을 검출하는 파라미터 검출 수단과,

상기 파라미터 검출 수단의 검출값과 상기 파라미터의 기준값과의 차에 따라서 상기 통전 시간 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 시간을 보정하는 통전 시간 보정 수단을 구비하고,

상기 제2 판정 수단에서 상기 정정 범위를 일탈했는지의 여부를 판정하는 상기 전동기의 통전 시간은 상기 통전 시간 보정 수단에서 보정된 통전 시간을 사용하는 개폐기의 상태 감시 장치.
전동기를 사용하여 주회로의 개폐 조작을 행하는 개폐기의 상태 감시 장치로서,

상기 개폐기를 개폐할 때 상기 전동기로의 통전 전류를 검출하는 통전 전류 검출 수단과,

상기 통전 전류 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 전류와, 상기 전 동기로의 통전 가능 정정 전류값을 비교하여, 상기 전동기의 통전 전류가 상기 통전 가능 정정 전류값을 넘었는지의 여부를 판정하는 제1 판정 수단과,

상기 제1 판정 수단의 출력에 의해, 상기 전동기의 통전 전류가 상기 통전 가능 정정 전류값을 넘었을 때 상기 전동기로의 통전을 정지하는 보호 수단과,

상기 통전 전류 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 전류가 상기 개폐기의 이상을 판정하는 정정 범위를 일탈했는지의 여부를 판정하는 제2 판정 수단과,

상기 제2 판정 수단의 출력에 의해 상기 전동기의 통전 전류가 상기 정정 범위를 일탈했을 때 상기 개폐기의 이상을 출력하는 출력 수단을 구비하는 개폐기의 상태 감시 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 제2 판정 수단은 상기 통전 전류 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 전류가 상기 개폐기의 이상을 판정하는 상기 정정 범위를 일탈했을 때, 상기 정정 범위의 상단값 및 하단값 중 어느 하나를 일탈했는지를 판정하고,

이상부 식별 수단은 상기 제2 판정 수단의 출력에 의해 상기 개폐기의 이상 부위를 식별하는 개폐기의 상태 감시 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 전동기의 통전 전류에 영향을 주는 파라미터의 값을 검출하는 파라미터 검출 수단과,

상기 파라미터 검출 수단의 검출값과 상기 파라미터의 기준값과의 차에 따라서 상기 통전 전류 검출 수단에서 검출된 상기 전동기의 통전 전류를 보정하는 통전 전류 보정 수단을 구비하고,

상기 제2 판정 수단에서 상기 정정 범위를 일탈했는지의 여부를 판정하는 상기 전동기의 통전 전류는 상기 통전 전류 보정 수단에서 보정된 통전 전류를 사용하는 개폐기의 상태 감시 장치.
청구항 3 또는 청구항 6에 있어서,

상기 파라미터 검출 수단은 상기 전동기에 공급되는 전원 전압을 검출하는 전원 전압 검출 수단과, 상기 개폐기의 동작 간격을 검출하는 동작 간격 검출 수단과, 상기 전동기의 주위 온도를 검출하는 온도 검출 수단 중 어느 하나를 포함하는 개폐기의 상태 감시 장치.