WO2016035131A1 - 遮断器特性監視装置 - Google Patents

遮断器特性監視装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2016035131A1
WO2016035131A1 PCT/JP2014/073004 JP2014073004W WO2016035131A1 WO 2016035131 A1 WO2016035131 A1 WO 2016035131A1 JP 2014073004 W JP2014073004 W JP 2014073004W WO 2016035131 A1 WO2016035131 A1 WO 2016035131A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
time
circuit breaker
closing
movable contact
opening
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/073004
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
秀一 谷垣
森 智仁
綾 山本
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to US15/507,634 priority Critical patent/US10224165B2/en
Priority to PCT/JP2014/073004 priority patent/WO2016035131A1/ja
Priority to JP2015517300A priority patent/JP5868553B1/ja
Publication of WO2016035131A1 publication Critical patent/WO2016035131A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04Means for indicating condition of the switching device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/0015Means for testing or for inspecting contacts, e.g. wear indicator
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2882Testing timing characteristics
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3271Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
    • G01R31/3272Apparatus, systems or circuits therefor
    • G01R31/3274Details related to measuring, e.g. sensing, displaying or computing; Measuring of variables related to the contact pieces, e.g. wear, position or resistance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3277Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/12Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24Electromagnetic mechanisms
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3271Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
    • G01R31/3275Fault detection or status indication
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04Means for indicating condition of the switching device
    • H01H2071/044Monitoring, detection or measuring systems to establish the end of life of the switching device, can also contain other on-line monitoring systems, e.g. for detecting mechanical failures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/052Controlling, signalling or testing correct functioning of a switch

Definitions

  • the present invention relates to a circuit breaker characteristic monitoring device for monitoring the characteristics of a circuit breaker installed in a substation, a switching station or the like.
  • the circuit breaker contact is closed after the command is issued, which is the time from when the command is issued during the circuit breaker operation until the circuit breaker contact opens.
  • the closing time which is the time until the pole is opened
  • the opening speed which is the speed when the circuit breaker contact starts moving and the opening speed
  • the closing speed which is the speed when the circuit breaker contact starts moving.
  • Patent Document 2 detects a rising point and a minimum point of a control current waveform at the time of turning on, an operation start point of a rotation operation shaft, a predetermined angle rotation point, and a full angle rotation point, and a time between each point.
  • An invention is disclosed in which a sign of an abnormality of a circuit breaker is grasped by comparing the distance or distance with a reference value.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a circuit breaker characteristic monitoring device capable of detecting the timing at which a consumable part of a circuit breaker needs to be replaced.
  • the present invention monitors the circuit breaker characteristics by monitoring the operation of the circuit breaker and estimating the amount of consumption of the movable contact and the fixed contact included in the circuit breaker.
  • a closing time that is a time required from when the circuit breaker starts a closing operation to the closing, and a required time from when the circuit breaker starts the opening operation to the opening.
  • An operation time measurement unit that measures at least one of a certain opening time, a measurement result in the operation time measurement unit, and a moving speed of the movable contact in a closing operation or an opening operation from which the measurement result is obtained
  • a contact consumption amount estimation unit that estimates consumption amounts of the movable contact and the fixed contact.
  • the present invention it is possible to estimate the consumption amount of the consumables constituting the circuit breaker, and it is possible to replace the consumables at an appropriate timing.
  • the figure which shows the structural example of the system to which the circuit breaker characteristic monitoring apparatus concerning this invention is applied.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a system to which a circuit breaker characteristic monitoring device according to the present invention is applied.
  • the circuit breaker characteristic monitoring device 1 monitors the characteristics of a circuit breaker installed in a substation, a switching station or the like, specifically, a circuit breaker including the operation device 2 and the arc extinguishing chamber 3.
  • the circuit breaker characteristic monitoring device 1 includes an operation time measurement unit 11 and a contact consumption amount estimation unit 12, and is configured to be connected to an external device such as a personal computer (PC).
  • PC personal computer
  • the operation device 2 includes an opening electromagnet 21, a closing electromagnet 22, an output lever 23, and an operation speed measurement unit 24.
  • the arc extinguishing chamber 3 includes a movable contact 31 and a fixed contact 32.
  • the output lever 23 is configured to be rotatable around a rotation axis (not shown).
  • a movable contact 31 is connected to the output lever 23. That is, the movable contact 31 moves with the rotation of the output lever 23. Therefore, when performing the opening operation for switching from the state in which the movable contact 31 and the fixed contact 32 are electrically connected to the state in which they are not connected, the output lever 23 is rotated in the first direction.
  • the output lever 23 is in the second direction opposite to the first direction.
  • the controller device 2 performs an opening operation or a closing operation when a predetermined condition is satisfied. For example, when it is detected that the current flowing through a load (not shown) connected via the fixed contact 32 exceeds a certain value, the opening operation is performed. In the opening operation, a current is supplied to the opening electromagnet 21 to generate a magnetic field, and the output lever 23 is rotated in the first direction.
  • the operation speed measurement unit 24 measures the moving speed of the movable contact 31 in the opening operation and the closing operation.
  • the moving speed is calculated based on the position of the movable contact 31.
  • the position can be measured by a method similar to the conventional method described in Patent Documents 1 and 2, for example.
  • a bar code may be attached to a movable part such as the output lever 23 and the movable contact 31, and the measurement may be performed by optically reading the bar code.
  • the operation speed measurement unit 24 measures the position of the movable contact 31 a plurality of times in the opening operation and the closing operation, and calculates the moving speed based on the measurement time and the measurement result.
  • the operation speed measurement unit 24 notifies the circuit breaker characteristic monitoring device 1 of the moving speed of the movable contact 31.
  • the operation time measuring unit 11 starts the opening time, which is a required time from when the circuit breaker starts the opening operation to the opening state, and the circuit breaker starts the closing operation. Then, the closing time, which is the time required until the closing state is reached, is measured.
  • the opening time is a time required until the movable contact 31 and the fixed contact 32 are separated after a control current instructing the opening flows.
  • the closing time is a time required from when a control current for instructing closing flows until the movable contact 31 and the fixed contact 32 come into contact with each other.
  • the opening time can be measured based on the control current and load current flowing through the open circuit electromagnet 21.
  • the operating time measuring unit 11 determines that the opening operation has started when a control current for instructing opening of the opening electromagnet 21 flows, starts measuring the opening time, and when the load current becomes zero. It is determined that the contact has been opened, and the measurement is terminated.
  • the closing time can be measured based on the control current flowing through the closing electromagnet 22 and the load current.
  • the operating time measuring unit 11 determines that the closing operation starts when the control current for instructing closing flows to the closing electromagnet 22 and starts measuring the closing time. When the load current flows, the operating time measuring unit 11 starts closing. It is determined that the state has been reached and the measurement is terminated.
  • the distance that the movable contact 31 moves is fixed.
  • the movable contact 31 continues to move even after coming into contact with the fixed contact 32 and stops when it reaches the first specified position.
  • the movable contact 31 continues to move after being separated from the fixed contact 32 and stops when it reaches the second specified position. That is, the movable contact 31 moves from the second specified position to the first specified position in the closing operation, and moves from the first specified position to the second specified position in the opening operation.
  • the closing operation after the movable contact 31 moves beyond the first specified position, it returns to the opposite direction by a minute distance and then stops at the first specified position.
  • the contact consumption amount estimation unit 12 determines the operation time that is the opening time or the closing time measured by the operation time measurement unit 11 and the moving speed of the movable contact 31 during the opening operation or the closing operation. Based on this, the consumption amount of the movable contact 31 and the fixed contact 32 is estimated.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of estimating the consumption amount based on the closing time.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method of estimating the consumption amount based on the opening time.
  • “contact point” shown on the vertical axis indicates a contact state between the movable contact 31 and the fixed contact 32. Low indicates an open state where the movable contact 31 and the fixed contact 32 are not in contact, and High indicates a closed state where the movable contact 31 and the fixed contact 32 are in contact.
  • the timing at which the movable contact 31 and the fixed contact 32 come into contact is expressed as a contact ON, and the timing at which the movable contact 31 and the fixed contact 32 leave is expressed as a contact OFF.
  • “Travel” indicates the position of the movable contact 31 when the second predetermined position, which is the position where the movable contact 31 is farthest from the fixed contact 32, is used as a reference. As the movable contact 31 approaches the fixed contact 32, the value of “travel” increases. That is, “travel” corresponds to the distance from the second specified position to the movable contact 31.
  • the “control current waveform” indicates the waveform of the control current flowing through the opening electromagnet 21 or the closing electromagnet 22. The “control current waveform” in FIG.
  • control current waveform in FIG. 3 shows the waveform of the control current flowing through the coil constituting the open circuit electromagnet 21. As shown in the figure, it is known that the control current increases at the start of the closing operation and at the start of the opening operation.
  • the closing time becomes longer as the consumption amount of the movable contact 31 and the fixed contact 32 becomes larger. That is, after the movable contact 31 starts moving toward the fixed contact 32, the timing at which the contact is turned on by contacting the fixed contact 32 (timing for closing) is delayed.
  • the opening time is shortened as the consumption amount of the movable contact 31 and the fixed contact 32 is increased. That is, the opening timing is accelerated.
  • the contact consumption estimation unit 12 determines the consumption of the movable contact 31 and the fixed contact 32 based on the closing time or opening time and the moving speed of the movable contact 31. Is estimated.
  • the contact consumption amount estimation unit 12 performs the closing operation based on the moving speed of the movable contact 31.
  • the moving time of the movable contact 31 is calculated.
  • the moving time of the movable contact 31 in the closing operation is compared with the closing time.
  • the moving time of the movable contact 31 in the closing operation is the distance between the position of the movable contact 31 at the start of the closing operation and the position of the movable contact 31 at the end of the closing operation. This is the time required to move.
  • this time is referred to as operation time.
  • the contact consumption amount estimation unit 12 moves the moving speed measured by the operation speed measurement unit 24, that is, the moving amount in the closing operation.
  • the operation time can be calculated based on the moving speed of the contact 31.
  • the distance that the movable contact 31 moves in the closing operation is stored in, for example, a storage unit (not shown).
  • the movable contact 31 and the fixed contact 32 which are consumables, are inspected using a display unit (not shown) or a connected PC or other means. Notify outside that replacement is required.
  • information on the operation time of the movable contact 31 in the closing operation is calculated in advance, for example, illustration is omitted. You may make it hold
  • the contact consumption amount estimation unit 12 estimates the consumption amount by comparing with the closing time measured in the past by the operation time measurement unit 11. Good. In this case, the difference between the previously measured closing time and the newly measured closing time is the estimated consumption amount.
  • the closing time measured in the past is the closing time measured in the first closing operation after replacing the consumables.
  • the contact consumption amount estimation unit 12 moves the movable contact during the opening time based on the moving speed of the movable contact 31. Calculate time. Then, the moving time of the movable contact 31 in the opening operation and the opening time are compared. The moving time of the movable contact 31 in the opening operation is equal to the above-described “moving time of the movable contact 31 in the closing operation”.
  • the operation time information of the movable contact 31 in the opening operation may be calculated in advance, and may be stored in advance, for example, in a storage unit (not shown).
  • the contact consumption amount estimation unit 12 estimates the consumption amount by comparing with the opening time measured in the past by the operation time measurement unit 11. Good. In this case, the difference between the previously measured opening time and the newly measured opening time is the estimation result of the consumption amount.
  • the opening time measured in the past is the opening time measured in the first opening operation after exchanging consumables.
  • the consumption amount estimation by the contact consumption amount estimation unit 12 may be performed in both the closing operation and the opening operation, or may be performed in either one of the operations.
  • the circuit breaker characteristic monitoring device has a closing time, which is a time from the start of the closing operation to the closing, and from the start of the opening operation to the opening of the opening. Based on both or one of the opening times that are the time and the moving speed of the movable contact, the movable contact and the fixed contact that are consumables that are consumed when the closing operation and the opening operation are performed. The amount of consumption was estimated. In addition, when the consumption amount reaches a specified value, it is notified to the outside that the consumable item needs to be replaced. Thereby, it becomes possible to exchange consumables at an appropriate timing. In addition, it is possible to realize a reduction in work cost for maintenance and inspection and a reduction in parts cost.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Abstract

 本発明は、遮断器の動作を監視して遮断器が備えている可動接触子(31)および固定接触子(32)の消耗量を推定する遮断器特性監視装置(1)であって、遮断器が閉極動作を開始してから閉極するまでの所要時間である閉極時間および遮断器が開極動作を開始してから開極するまでの所要時間である開極時間の少なくともいずれか一方を計測する動作時間計測部(11)と、動作時間計測部(11)における計測結果と、計測結果が得られた閉極動作または開極動作における可動接触子(31)の移動速度に基づいて、可動接触子(31)および固定接触子(32)の消耗量を推定する接触子消耗量推定部(12)と、を備える。

Description

遮断器特性監視装置
 本発明は、変電所、開閉所などに設置されている遮断器の特性を監視する遮断器特性監視装置に関するものである。
 従来、遮断器の特性を監視するための装置においては、遮断器動作時に指令が出てから遮断器接点が開極するまでの時間である開極時間、指令が出てから遮断器接点が閉極するまでの時間である閉極時間、遮断器接点が動き出してから開極する時の速度である開極速度、遮断器接点が動き出してから開極する時の速度である閉極速度を監視していた。例えば、特許文献1に記載された発明においては、開極時間を細かく分割し、分割後の各時間の変化を監視することで遮断器の異常を検出している。また、特許文献2には、投入時における制御電流波形の立ち上がり点および極小点と、回転操作軸の動作開始点、所定角回動点および全角回動点とを検知し、各点間の時間や距離を基準値と対比することにより遮断器の異常の兆候を把握する発明が開示されている。
特開昭61-203517号公報 特開昭62-226519号公報
 上記従来の技術においては、遮断器の異常の検出や異常の兆候を把握することは可能であるが、消耗品の消耗度を検出することはできないという問題があった。すなわち、遮断器の接触子は、開極動作および閉極動作を繰り返すごとに接触部分が摩耗や溶解により消耗する。そのため、消耗量が一定値に達すると交換する必要があるが、従来の技術においては消耗品の消耗度を検出することはできなかった。従来は、例えば、定期点検や異常を検出した場合の点検作業において、目視などにより交換の必要性を判断する必要があり、消耗品の適切な交換タイミングを把握するのが難しいという問題があった。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、遮断器の消耗品を交換が必要なタイミングを検出可能な遮断器特性監視装置を得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、遮断器の動作を監視して当該遮断器が備えている可動接触子および固定接触子の消耗量を推定する遮断器特性監視装置であって、前記遮断器が閉極動作を開始してから閉極するまでの所要時間である閉極時間および前記遮断器が開極動作を開始してから開極するまでの所要時間である開極時間の少なくともいずれか一方を計測する動作時間計測部と、前記動作時間計測部における計測結果と、当該計測結果が得られた閉極動作または開極動作における前記可動接触子の移動速度に基づいて、前記可動接触子および前記固定接触子の消耗量を推定する接触子消耗量推定部と、を備えることを特徴とする。
 この発明によれば、遮断器を構成している消耗品の消耗量を推定することができ、適切なタイミングでの消耗品の交換が可能となる、という効果を奏する。
本発明にかかる遮断器特性監視装置を適用したシステムの構成例を示す図 閉極時間に基づいて消耗品の消耗量を推定する方法を説明する図 開極時間に基づいて消耗品の消耗量を推定する方法を説明する図
 以下に、本発明にかかる遮断器特性監視装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態.
 図1は、本発明にかかる遮断器特性監視装置を適用したシステムの構成例を示す図である。遮断器特性監視装置1は、変電所、開閉所などに設置されている遮断器、具体的には操作装置2および消弧室3を備えている遮断器の特性を監視するものである。
 遮断器特性監視装置1は、動作時間計測部11および接触子消耗量推定部12を備え、パーソナルコンピュータ(PC)などの外部機器が接続可能に構成されている。
 遮断器において、操作装置2は、開路用電磁石21、閉路用電磁石22、出力レバー23および動作速度測定部24を備える。消弧室3は、可動接触子31および固定接触子32を備える。出力レバー23は図示を省略した回動軸を中心に回動可能な構成となっている。また、出力レバー23には可動接触子31が接続されている。すなわち、出力レバー23の回動に伴い可動接触子31が移動する構成となっている。よって、可動接触子31と固定接触子32が電気的に接続している状態から接続していない状態に切り替えるための開極動作を行う場合、出力レバー23を第1の方向に回動させる。一方、可動接触子31と固定接触子32が電気的に接続していない状態から接続した状態に切り替えるための閉極動作を行う場合、出力レバー23を第1の方向の逆方向である第2の方向に回動させる。操作装置2は、予め決められている一定条件を満たした場合、開極動作または閉極動作を実行する。例えば、固定接触子32を介して接続されている負荷(図示せず)に流れる電流が一定値を超えたことを検知すると開極動作を実行する。開極動作においては、開路用電磁石21に電流を流して磁界を発生させて出力レバー23を第1の方向へ回動させる。閉極動作においては、閉路用電磁石22に電流を流して磁界を発生させて出力レバー23を第2の方向へ回動させる。動作速度測定部24は、開極動作および閉極動作における可動接触子31の移動速度を測定する。移動速度は、可動接触子31の位置に基づいて算出する。位置の測定は、特許文献1、2などに記載されている従来の方法と同様の方法で測定可能である。例えば、出力レバー23、可動接触子31などの可動部にバーコードを貼り付け、バーコードを光学的に読み取ることにより測定すればよい。動作速度測定部24は、開極動作および閉極動作において複数回にわたって可動接触子31の位置を測定し、測定を実施した時刻と測定結果に基づいて移動速度を計算する。動作速度測定部24は、可動接触子31の移動速度を遮断器特性監視装置1へ通知する。
 遮断器特性監視装置1において、動作時間計測部11は、遮断器が開極動作を開始してから開極状態となるまでの所要時間である開極時間と、遮断器が閉極動作を開始してから閉極状態となるまでの所要時間である閉極時間とを計測する。開極時間は開極を指示する制御電流が流れてから可動接触子31と固定接触子32が離れるまでの所要時間である。閉極時間は閉極を指示する制御電流が流れてから可動接触子31と固定接触子32が接触するまでの所要時間である。開極時間は開路用電磁石21に流れる制御電流と負荷電流とに基づいて計測できる。動作時間計測部11は、開路用電磁石21に開極を指示する制御電流が流れた場合に開極動作開始と判断して開極時間の計測を開始し、負荷電流がゼロとなった場合に開極状態になったと判断して計測を終了する。閉極時間は閉路用電磁石22に流れる制御電流と負荷電流とに基づいて計測できる。動作時間計測部11は、閉路用電磁石22に閉極を指示する制御電流が流れた場合に閉極動作開始と判断して閉極時間の計測を開始し、負荷電流が流れ出した場合に閉極状態になったと判断して計測を終了する。
 なお、開極動作および閉極動作において、可動接触子31が移動する距離は固定である。閉極動作において、可動接触子31は、固定接触子32と接触した後も移動を継続し、第1の規定位置に到達すると停止する。同様に、開極動作において、可動接触子31は、固定接触子32から離れた後も移動を継続し、第2の規定位置に達すると停止する。すなわち、可動接触子31は、閉極動作においては第2の規定位置から第1の規定位置まで移動し、開極動作においては第1の規定位置から第2の規定位置まで移動する。ただし、遮断器の中には、閉極動作において、可動接触子31が第1の規定位置を越えて移動した後、逆方向へ微小距離だけ戻ってから第1の規定位置で停止する仕様のものも存在する。
 接触子消耗量推定部12は、動作時間計測部11で計測された開極時間または閉極時間である動作時間と、開極動作中または閉極動作中における可動接触子31の移動速度とに基づいて、可動接触子31および固定接触子32の消耗量を推定する。
 接触子消耗量推定部12が可動接触子31および固定接触子32の消耗量を推定する方法について、図2および図3を参照しながら説明する。図2は、閉極時間に基づいて消耗量を推定する方法を説明する図である。図3は、開極時間に基づいて消耗量を推定する方法を説明する図である。図2および図3において、縦軸に示した「接点」は、可動接触子31と固定接触子32の接触状態を示す。Lowは可動接触子31と固定接触子32が接触していない状態である開極状態、Highは可動接触子31と固定接触子32が接触している状態である閉極状態を示す。図2および図3では、可動接触子31と固定接触子32が接触するタイミングを接点ON、可動接触子31と固定接触子32が離れるタイミングを接点OFFと表現している。「トラベル」は、可動接触子31が固定接触子32から最も離れた位置である第2の規定位置を基準とした場合の可動接触子31の位置を示している。可動接触子31が固定接触子32に近づくにつれて、「トラベル」の値は大きくなる。すなわち、「トラベル」は、第2の規定位置から可動接触子31までの距離に相当する。「制御電流波形」は、開路用電磁石21または閉路用電磁石22に流れる制御電流の波形を示す。図2の「制御電流波形」は、閉路用電磁石22を構成しているコイルに流れる制御電流の波形を示す。図3の「制御電流波形」は、開路用電磁石21を構成しているコイルに流れる制御電流の波形を示す。図示したように、閉極動作の開始時および開極動作の開始時には、制御電流が大きくなることが知られている。
 図2に示したように、閉極動作の場合、可動接触子31および固定接触子32の消耗量が大きくなるに従い、閉極時間が長くなる。すなわち、可動接触子31が固定接触子32に向かって移動を開始後、固定接触子32に接触して接点がONになるタイミング(閉極するタイミング)が遅くなる。また、図3に示したように、開極動作の場合、可動接触子31および固定接触子32の消耗量が大きくなるに従い、開極時間が短くなる。すなわち、開極するタイミングが早くなる。
 このような特性を考慮し、接触子消耗量推定部12は、閉極時間または開極時間と、可動接触子31の移動速度とに基づいて、可動接触子31および固定接触子32の消耗量を推定する。
 具体的には、閉極時間および可動接触子31の移動速度に基づいて消耗量を推定する場合、接触子消耗量推定部12は、可動接触子31の移動速度に基づいて、閉極動作における可動接触子31の移動時間を算出する。そして、閉極動作における可動接触子31の移動時間と閉極時間とを比較する。ここで、閉極動作における可動接触子31の移動時間とは、閉極動作開始時の可動接触子31の位置と閉極動作終了時の可動接触子31の位置の間を可動接触子31が移動する際の所要時間である。以下、この時間を動作時間と呼ぶ。上述したように、閉極動作において可動接触子31が移動する距離は固定であるため、接触子消耗量推定部12は、動作速度測定部24が測定した移動速度、すなわち、閉極動作における可動接触子31の移動速度に基づいて動作時間を算出できる。閉極動作において可動接触子31が移動する距離は、例えば、図示を省略した記憶部で記憶しておく。閉極動作における可動接触子31の動作時間と閉極するまでの可動接触子31の移動時間である閉極時間の差が予め規定されているしきい値以下の場合、消耗量が大きく、消耗品の交換が必要、すなわち、可動接触子31および固定接触子32の双方またはいずれか一方の交換が必要と判断する。消耗品の交換が必要と判断した場合、図示を省略している表示部または接続されているPC、その他の手段を利用して、消耗品である可動接触子31および固定接触子32の点検、交換が必要な旨を外部へ通知する。なお、閉極動作における可動接触子31の移動速度は故障等が発生しない限りは一定であるため、閉極動作における可動接触子31の動作時間の情報を予め算出し、例えば、図示を省略した記憶部で予め保持しておくようにしてもよい。
 接触子消耗量推定部12は、動作時間計測部11で閉極時間が計測されると、過去に動作時間計測部11で計測済みの閉極時間と比較することにより消耗量を推定してもよい。この場合、過去に計測済みの閉極時間と新たに計測された閉極時間の差が消耗量の推定結果となる。過去に計測済みの閉極時間とは、消耗品を交換した後の最初の閉極動作において計測された閉極時間とする。
 開極時間および可動接触子31の移動速度に基づいて消耗量を推定する場合、接触子消耗量推定部12は、可動接触子31の移動速度に基づいて、開極時間における可動接触子の移動時間を算出する。そして、開極動作における可動接触子31の移動時間と開極時間とを比較する。なお、開極動作における可動接触子31の移動時間は、上述した「閉極動作における可動接触子31の移動時間」と等しい。開極動作における可動接触子31の動作時間と開極するまでの可動接触子31の移動時間である開極時間の差が予め規定されているしきい値以上の場合、消耗量が大きく、消耗品の交換が必要と判断する。開極動作における可動接触子31の動作時間情報を予め算出し、例えば、図示を省略した記憶部で予め保持しておくようにしてもよい。
 接触子消耗量推定部12は、動作時間計測部11で開極時間が計測されると、過去に動作時間計測部11で計測済みの開極時間と比較することにより消耗量を推定してもよい。この場合、過去に計測済みの開極時間と新たに計測された開極時間の差が消耗量の推定結果となる。過去に計測済みの開極時間とは、消耗品を交換した後の最初の開極動作において計測された開極時間とする。
 接触子消耗量推定部12による消耗量の推定は、閉極動作と開極動作の双方において行うようにしてもよいし、いずれか一方の動作において行うようにしてもよい。
 このように、本実施の形態にかかる遮断器特性監視装置は、閉極動作を開始してから閉極するまでの時間である閉極時間および開極動作を開始してから開極するまでの時間である開極時間の双方またはいずれか一方と、可動接触子の移動速度とに基づいて、閉極動作および開極動作の実行に伴い消耗する消耗品である可動接触子および固定接触子の消耗量を推定することとした。また、消耗量が規定値に達した場合には、消耗品の交換が必要なことを外部へ通知することとした。これにより、消耗品を適切なタイミングで交換することが可能となる。また、保守点検にかかる作業コストの削減、部品コストの削減などを実現できる。
 1 遮断器特性監視装置、2 操作装置、3 消弧室、11 動作時間計測部、12 接触子消耗量推定部、21 開路用電磁石、22 閉路用電磁石、23 出力レバー、24 動作速度測定部、31 可動接触子、32 固定接触子。

Claims (7)

  1.  遮断器の動作を監視して当該遮断器が備えている可動接触子および固定接触子の消耗量を推定する遮断器特性監視装置であって、
     前記遮断器が閉極動作を開始してから閉極するまでの所要時間である閉極時間および前記遮断器が開極動作を開始してから開極するまでの所要時間である開極時間の少なくともいずれか一方を計測する動作時間計測部と、
     前記動作時間計測部における計測結果と、当該計測結果が得られた閉極動作または開極動作における前記可動接触子の移動速度に基づいて、前記可動接触子および前記固定接触子の消耗量を推定する接触子消耗量推定部と、
     を備えることを特徴とする遮断器特性監視装置。
  2.  前記動作時間計測部は、
     閉極動作で使用する閉路用電磁石に流れる第1の制御電流および前記遮断器を介して負荷に流れる電流である負荷電流に基づいて閉極時間を計測する第1の処理、および、開極動作で使用する開路用電磁石に流れる第2の制御電流および前記負荷電流に基づいて開極時間を計測する第2の処理、の少なくとも一方を実行する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の遮断器特性監視装置。
  3.  前記接触子消耗量推定部は、
     推定した消耗量が一定の値を超えている場合、前記可動接触子および固定接触子の交換が必要な旨を外部へ通知する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の遮断器特性監視装置。
  4.  前記閉極動作の開始時点における前記可動接触子の位置から前記閉極動作の終了時点における前記可動接触子の位置までの距離である移動距離を記憶しておき、
     前記接触子消耗量推定部は、
     前記動作時間計測部が前記閉極時間を計測した場合、
     前記移動距離および前記閉極時間を計測した閉極動作における前記可動接触子の移動速度に基づいて、当該閉極動作における前記可動接触子の移動時間を算出し、当該算出した移動時間と前記閉極時間とを比較することにより前記消耗量を推定する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の遮断器特性監視装置。
  5.  前記接触子消耗量推定部は、
     前記移動時間と前記閉極時間の差がしきい値以下の場合、前記消耗量が一定の値を超えていると判断する、
     ことを特徴とする請求項4に記載の遮断器特性監視装置。
  6.  前記開極動作の開始時点における前記可動接触子の位置から前記開極動作の終了時点における前記可動接触子の位置までの距離である移動距離を記憶しておき、
     前記接触子消耗量推定部は、
     前記動作時間計測部が前記開極時間を計測した場合、
     前記移動距離および前記開極時間を計測した開極動作における前記可動接触子の移動速度に基づいて、当該開極動作における前記可動接触子の移動時間を算出し、当該算出した移動時間と前記開極時間とを比較することにより前記消耗量を推定する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の遮断器特性監視装置。
  7.  前記接触子消耗量推定部は、
     前記移動時間と前記開極時間の差がしきい値以上の場合、前記消耗量が一定の値を超えていると判断する、
     ことを特徴とする請求項6に記載の遮断器特性監視装置。
PCT/JP2014/073004 2014-09-02 2014-09-02 遮断器特性監視装置 WO2016035131A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/507,634 US10224165B2 (en) 2014-09-02 2014-09-02 Circuit breaker characteristic monitoring device
PCT/JP2014/073004 WO2016035131A1 (ja) 2014-09-02 2014-09-02 遮断器特性監視装置
JP2015517300A JP5868553B1 (ja) 2014-09-02 2014-09-02 遮断器特性監視装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/073004 WO2016035131A1 (ja) 2014-09-02 2014-09-02 遮断器特性監視装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016035131A1 true WO2016035131A1 (ja) 2016-03-10

Family

ID=55360895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/073004 WO2016035131A1 (ja) 2014-09-02 2014-09-02 遮断器特性監視装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10224165B2 (ja)
JP (1) JP5868553B1 (ja)
WO (1) WO2016035131A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107976684B (zh) * 2016-10-25 2023-08-04 日立能源瑞士股份公司 用于监测电路断路器的系统和方法
EP3460822B1 (en) * 2017-09-26 2021-04-07 ABB Schweiz AG Method for operating a medium voltage circuit breaker or recloser and medium voltage circuit breaker or recloser itself
CN107884709A (zh) * 2017-11-07 2018-04-06 国网重庆市电力公司电力科学研究院 一种断路器检测系统
CN109556845A (zh) * 2018-11-30 2019-04-02 西门子电力自动化有限公司 开关设备的断路器的监测方法、监测装置和开关设备
CN111007444A (zh) * 2019-12-04 2020-04-14 萨康电子(上海)有限公司 一种磁感应开关的距离测量方法
CN111103535B (zh) * 2019-12-25 2022-09-02 深圳供电局有限公司 断路器监测装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58178929A (ja) * 1982-04-13 1983-10-20 日新電機株式会社 コンタクトの寿命判定方法
JPH0150332B2 (ja) * 1984-01-31 1989-10-30 Hyuuman Indasutorii Koohoreeshon Kk
JPH01171369U (ja) * 1988-05-23 1989-12-05
JPH06331675A (ja) * 1993-05-20 1994-12-02 Mitsubishi Electric Corp ワイプ量測定装置
WO2005111641A1 (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 状態把握装置およびこの状態把握装置を使用した電力開閉機器の開閉制御装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54145967A (en) 1978-05-09 1979-11-14 Fuji Electric Co Ltd Preventive maintenance apparatus for breaker
JPS61203517A (ja) 1985-03-06 1986-09-09 株式会社日立製作所 開閉装置診断方法
JPH0795410B2 (ja) 1986-03-27 1995-10-11 日新電機株式会社 遮断器類の予測保全装置
JPS63249068A (ja) 1987-04-06 1988-10-17 Fuji Electric Co Ltd 開閉機器の予防保全方法
JPS6450332A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Toshiba Corp Stroke measurement device for power on-off device
FR2919421B1 (fr) * 2007-07-23 2018-02-16 Schneider Electric Industries Sas Actionneur electromagnetique a au moins deux bobinages

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58178929A (ja) * 1982-04-13 1983-10-20 日新電機株式会社 コンタクトの寿命判定方法
JPH0150332B2 (ja) * 1984-01-31 1989-10-30 Hyuuman Indasutorii Koohoreeshon Kk
JPH01171369U (ja) * 1988-05-23 1989-12-05
JPH06331675A (ja) * 1993-05-20 1994-12-02 Mitsubishi Electric Corp ワイプ量測定装置
WO2005111641A1 (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 状態把握装置およびこの状態把握装置を使用した電力開閉機器の開閉制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20170287666A1 (en) 2017-10-05
JP5868553B1 (ja) 2016-02-24
JPWO2016035131A1 (ja) 2017-04-27
US10224165B2 (en) 2019-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5868553B1 (ja) 遮断器特性監視装置
US9117609B2 (en) Electromagnetic opening/closing device
JP2011210546A (ja) リレーの寿命予測装置
US20130103334A1 (en) Method for Diagnosing an Operating State of a Contactor and Contactor for Implementing Said Method
JP2012199115A (ja) 電磁開閉装置
US9048049B2 (en) Electromagnetic opening/closing device
US9425012B2 (en) Electromagnetic operation device for vacuum circuit breaker
CN104459524A (zh) 辅助单元、含断路器和辅助单元的电力系统及确定断路器断开原因的方法
JP2020501251A (ja) 自動化システムの電気機械コンポーネントをモニタリングするための方法
CN104272414A (zh) 用于功能监控分级开关的方法
JP2012020825A (ja) エレベータのブレーキ制御装置
WO2014014081A1 (ja) 励磁突入電流抑制装置及びその抑制方法
US20180323551A1 (en) System and method for determining the current condition of power contacts
CN110192260B (zh) 真空开关装置及其异常监视方法
KR101415079B1 (ko) 차단기 제어 회로 전원의 변화를 고려한 차단기 진단 장치
WO2020137260A1 (ja) 継電器状態予測装置、継電器状態予測システム、継電器状態予測方法、およびプログラム
WO2020121768A1 (ja) 継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラム
EP3069364B1 (en) Method for controlling a contactor device, and control unit
CN102024624A (zh) 监视电触点状态的装置和方法
JP6438365B2 (ja) 遮断器システム
US9476943B2 (en) Solenoid status determination methods and systems
US20210302277A1 (en) Method of status monitoring
JP2009212024A (ja) 開閉装置
EP3185383B1 (en) A method for detecting a fault in a recloser
WO2016038988A1 (ja) 蒸気タービン、制御方法及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015517300

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14901112

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15507634

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14901112

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1