(57)【要約】【課題】低コストで精度良く遮断器の制御電流を測定可能な遮断器動作監視装置を提供する。【解決手段】遮断器動作監視装置は、複数の遮断器と、機器と、複数の遮断器及び機器の動作を制御するための電源を複数の遮断器及び機器に共通の電源線を介して供給する蓄電池と、を有する電気所において、複数の遮断器のうち何れか一の遮断器が遮断されるときに、一の遮断器に流れる電流を算出する処理装置と、電源線の電圧レベルが変化すると、機器が電源線に接続されるノードにおける機器の抵抗値と容量値とに応じた時定数で変化する第１電流を、電源線に出力し、または、電源線から吸い込む電流生成回路と、を備え、処理装置は、第１電流を測定する第１測定部と、電源線において、複数の遮断器及び機器が電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる第２電流を測定する第２測定部と、第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、一の遮断器に流れる電流を算出する算出部と、を含むこととする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の遮断器と、機器と、前記複数の遮断器及び前記機器の動作を制御するための電源を前記複数の遮断器及び前記機器に共通の電源線を介して供給する蓄電池と、を有する電気所において、前記複数の遮断器のうち何れか一の遮断器が遮断されるときに、前記一の遮断器に流れる電流を算出する処理装置と、
前記電源線の電圧レベルが変化すると、前記機器が前記電源線に接続されるノードにおける前記機器の抵抗値と容量値とに応じた時定数で変化する第１電流を、前記電源線に出力し、または、前記電源線から吸い込む電流生成回路と、
を備え、
前記処理装置は、
前記第１電流を測定する第１測定部と、
前記電源線において、前記複数の遮断器及び前記機器が前記電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる第２電流を測定する第２測定部と、
前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、前記一の遮断器に流れる電流を算出する算出部と、
を含むこと、
を特徴とする遮断器動作監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の遮断器動作監視装置であって、
前記電流生成回路は、
前記時定数を有するような抵抗値の抵抗と容量値のコンデンサとが直列に接続されたＲＣ直列回路であること、
を特徴とする遮断器動作監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の遮断器動作監視装置であって、
前記時定数は、
前記前記機器の抵抗値と容量値との積自体であること、
を特徴とする遮断器動作監視装置。
【請求項４】
請求項３に記載の遮断器動作監視装置であって、
前記算出部は、
前記第１電流値に対し、前記抵抗の抵抗値と前記機器の抵抗値との比に応じた値を乗算して、前記第２電流に加算することにより前記一の遮断器に流れる電流を算出すること、
を特徴とする遮断器動作監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断器動作監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所、変電所等の電気所では、例えば、電気所の各種機器に異常な電流等が流れることを防ぐために、一般的に遮断器が設けられている。遮断器を切状態とするために遮断器に供給される制御電流の波形は、遮断器の構造等に基づいて定まる。したがって、例えば、遮断器の各部にグリス固着等がある場合に遮断器を切状態とすると、遮断器の各部の動作時間が長くなるため、遮断器の制御電流は所定の波形と異なる波形となる。このため、遮断器の制御電流を測定することにより、遮断器の状態を判定することが可能である。
【０００３】
例えば、特許文献１では、複数の遮断器が設けられている電気所において、複数の遮断器に対する共通の電源の電流を一つの電流センサ等で測定することにより、夫々の遮断器の制御電流を測定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１９８０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、特許文献１では、共通の電源からの電流を測定することにより、複数の遮断器の夫々に電流センサ等を設けることなく、複数の遮断器の夫々に流れる制御電流を測定することが可能である。しかしながら、例えば、電源に遮断器以外のスイッチング電源をもったリレー盤等が接続されている場合、遮断器が遮断される際の電圧変動によりリレー盤等にも電流が流れることがある。このため、遮断器の制御電流はリレー盤等の影響を受けることとなり、電源からの電流を測定した場合では、遮断器の制御電流のみを精度良く測定することは難しい。一方、電源に複数の遮断器やリレー盤等が接続されている場合であっても、複数の遮断器の夫々に対して電流センサ等を設けることにより、精度良く遮断器の制御電流を測定することは可能である。しかしながら、複数の遮断器の夫々に対して電流センサを設けると、遮断器の数の増加にともない、コストも高くなるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、低コストで精度良く遮断器の制御電流を測定可能な遮断器動作監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る遮断器動作監視装置は、複数の遮断器と、機器と、前記複数の遮断器及び前記機器の動作を制御するための電源を前記複数の遮断器及び前記機器に共通の電源線を介して供給する蓄電池と、を有する電気所において、前記複数の遮断器のうち何れか一の遮断器が遮断されるときに、前記一の遮断器に流れる電流を算出する処理装置と、前記電源線の電圧レベルが変化すると、前記機器が前記電源線に接続されるノードにおける前記機器の抵抗値と容量値とに応じた時定数で変化する第１電流を、前記電源線に出力し、または、前記電源線から吸い込む電流生成回路と、を備え、前記処理装置は、前記第１電流を測定する第１測定部と、前記電源線において、前記複数の遮断器及び前記機器が前記電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる第２電流を測定する第２測定部と、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、前記一の遮断器に流れる電流を算出する算出部と、を含むこととする。
【発明の効果】
【０００８】
低コストで精度良く遮断器の制御電流を測定可能な遮断器動作監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態である遮断器一括監視システムの構成を示した図である。
【図２】遮断器が切状態となる際の制御電流の波形の一例である。
【図３】遮断器が切状態となる際の制御電流の波形の拡大図である。
【図４】処理装置８４の構成を示す図である。
【図５】ＣＰＵ１０２の機能ブロックを示す図である。
【図６】ＲＣ直列回路８０の時定数を調整する際の方法を説明するための図である。
【図７】ＲＣ直列回路８０の時定数を調整する際の方法を説明するための図である。
【図８】遮断器制御電流波形処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】遮断器２３を切状態とする際の遮断器一括監視システムにおける主要な電流の波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態である遮断器一括監視システムの構成を示した図である。遮断器一括監視システムは、制御所および電気所に配置された遠隔制御装置１０と、電気所（発電所、変電所等）に配置された直流電源装置２０、リレー盤２１、２２、遮断器２３，２４、遮断器動作一括監視装置２５、電源線２６、通信線３０を含んで構成される。なお、電源線２６が本発明の電源線に相当する。なお、例えば、本実施形態の電源線２６等は、正側（Ｐ側）の電線と負側（Ｎ側）の電線とを含むが、便宜上、図１においては、１本の線で記載している。
【００１２】
遠隔制御装置１０は、通信線３０を介して電気所の機器を制御する情報処理装置であり、制御所に設けられた親局の遠隔制御装置１０ａと、電気所に設けられた子局の遠隔制御装置１０ｂとを含んで構成される。本実施形態では、利用者が遠隔制御装置１０ａの操作部（不図示）を操作することにより、遠隔制御装置１０ａは、操作結果に応じたデータを通信線３０へ出力する。そして、遠隔制御装置１０ｂは、遠隔制御装置１０ａからのデータを受信し、データに基づいて電気所の機器を制御する。
【００１３】
直流電源装置２０は、電気所における各種機器の動作を制御するための制御用電源と、遮断器を入動作させるための投入用電源とを生成する装置である。直流電源装置２０は、整流器４０、蓄電池４１、配電用遮断器４２〜４４、直流母線４５、及び端子Ａ，Ｂを含んで構成される。
【００１４】
整流器４０は、交流電源（不図示）から入力される交流電流を直流電流に変換し、配電用遮断器４２と直流母線４５とを介して蓄電池４１を充電する。また、整流器４０は、直流母線４５に接続される負荷に直流電源を供給する。
【００１５】
蓄電池４１は、例えば、停電等で整流器４０に交流電源が入力されない場合に、直流母線４５に接続される負荷に直流電源を供給する電池である。
【００１６】
配電用遮断器４２〜４４の夫々は、接続される負荷を過電流から保護するための遮断器である。配電用遮断器４２は、整流器４０の電源を直流母線４５に配電する。配電用遮断器４３は、直流母線４５の電源を、各種機器を実際に動作させるための投入用電源として各種機器に配電する。具体的には、本実施形態の配電用遮断器４３は、端子Ａを介して遮断器２３，２４に投入用電源を配電する。配電用遮断器４４は、直流母線４５の電源を、各種機器の動作を制御するための制御用電源として各種機器に配電する。具体的には、本実施形態の配電用遮断器４４は、端子Ｂを介してリレー盤２１，２２、遮断器２３，２４に制御用電源を配電する。
【００１７】
リレー盤２１は、送電線Ａに流れる電流に基づいて、例えば遮断器２３の動作を制御する機器である。リレー盤２１は、スイッチング電源５０、制御装置５１を含んで構成される。スイッチング電源５０は、電源線２６を介して供給される制御用電源から、制御装置５１を動作させるための電源を生成する回路である。制御装置５１は、送電線Ａに流れる電流を検出する変流器（不図示）からの出力等に基づいて、遮断器２３の動作を制御する。制御装置５１は、例えば、変流器の出力等を処理するＣＰＵ（不図示）と、ＣＰＵの処理結果に基づいて遮断器２３を入状態、切状態とするリレー機器等（不図示）とを含んで構成される。なお、本実施形態のリレー盤２１は、例えば電気所における他の遮断器や、断路器、変圧器等（不図示）の動作を制御することとしても良い。
【００１８】
リレー盤２２は、送電線Ｂに流れる電流等に基づいて、例えば遮断器２４の動作を制御する機器である。なお、リレー盤２２は、リレー盤２１と同様の構成であり、リレー盤２２は、スイッチング電源５２、制御装置５３を含んで構成される。なお、本実施形態のスイッチング電源５０，５２の夫々には、安定した電源を生成するためのバイパスコンデンサ等が、電源線２６の正側の電線と、負側の電線との間に設けられている。なお、以下、本実施形態では、電源線２６の正側の電線と負側の電線との間を、電源線２６の極間と称する。このため、例えば、バイパスコンデンサとスイッチング電源の内部抵抗等を考慮すると、ＲＣ直列回路６０が電源線２６の極間に等価的に直列に接続されていることとなる。なお、本実施形態では、リレー盤２１，２２が電源線２６に接続されるノードにおけるバイパスコンデンサ等のコンデンサを容量値Ｃａのコンデンサ７０とし、前述の配線等の抵抗を抵抗値Ｒａの抵抗７１とする。このため、リレー盤２１，２２に電源を供給する電源線２６の電圧レベルが変化すると、容量値Ｃａ、抵抗値Ｒａに応じた時定数で変化する電流が電源線２６に供給されることとなる。なお、前述のように、コンデンサ７０、抵抗７１は、スイッチング電源５０，５２に内蔵されているものであるが、図１においては便宜上、スイッチング電源５０，５２と別に記載している。
【００１９】
遮断器２３は、リレー盤２１からの制御に基づいて、母線から送電線Ａに流れる電流を遮断する。具体的には、送電線Ａに流れる電流が所定よりも大きいことをリレー盤２１が検出すると、遮断器２３は切状態となる。また、遠隔制御装置１０ａから遮断器２３の動作を指示する指示データが送信されると、遮断器２３は、その指示データに基づき、入状態または切状態となる。
【００２０】
遮断器２４は、遮断器２３と同様に、リレー盤２２からの制御に基づいて、母線から送電線Ｂに流れる電流を遮断する。具体的には、送電線Ｂに流れる電流が所定よりも大きいことをリレー盤２２が検出すると、遮断器２４は切状態となる。また、遠隔制御装置１０ａから遮断器２４の動作を指示する指示データが送信されると、遮断器２４は、その指示データに基づき、入状態または切状態となる。なお、本実施形態においては、グリス等の固着が無い正常な遮断器２３，２４の夫々を、切状態とするための制御電流の波形は、例えば、図２、３に示すような波形である。ここで、図２は、制御電流の全体の波形であり、図３は、制御電流の立ち上がりの拡大図である。本実施形態における制御電流の特徴としては、立ち上がり直後の例えば１ｍｓの時点では５Ａを越えることはなく、立ち上がり後の例えば２０ｍｓ後には０．５Ａより大きくなる。また、制御電流が立ち上がると、例えば、図３の０ｍｓ〜５ｍｓの間に示すように、所定の時定数に応じて上昇する。また、この間において、１ｍｓ毎の制御電流の変化幅は徐々に小さくなる。
【００２１】
遮断器動作一括監視装置２５は、配電用遮断器４３から供給される投入用電源、配電用遮断器４４から供給される制御用電源、及び後述するパイロットコンデンサ７０の夫々の電流を測定することにより、電気所における遮断器２３，２４の動作を監視する装置である。遮断器動作一括監視装置２５は、ＲＣ直列回路８０、変流器８１〜８３、及び処理装置８４を含んで構成される。
【００２２】
ＲＣ直列回路８０（電流生成回路）は、電源線２６の電圧レベルが変化した際に、電源線２６からリレー盤２１，２２に流入される電流、またはリレー盤２１，２２から電源線２６に流出する電流と同様に変化する電流を生成するための回路である。ＲＣ直列回路８０は、電源線２６とグランドＧＮＤとの間に接続されるパイロットコンデンサ９０と、抵抗９１とを含み、ＲＣ直列回路６０の時定数と同じ時定数を有する回路である。なお、本実施形態におけるパイロットコンデンサ９０の容量値Ｃｐ及び抵抗９１の抵抗値Ｒｐは、例えば実験的に求められる値であり、詳細は後述する。また、本実施形態のパイロットコンデンサ９０の一端は、変流器８２設置点よりも直流母線４５側に接続されている。
【００２３】
変流器８１は、配電用遮断器４３から供給される投入用電源の電流を、端子Ａに流れる電流として測定する。変流器８２（第２測定部）は、制御用電源に流れる電流を、端子Ｂに流れる電流として測定する。変流器８３（第１測定部）は、パイロットコンデンサ９０に流れる電流を測定する。
【００２４】
処理装置８４は、変流器８１〜８３からの測定結果に基づいて、遮断器の動作を監視する装置である。処理装置８４は、図４に示すように、ＡＤＣ（ＡＤ変換器）１００、記憶装置１０１、ＣＰＵ１０２、入力装置１０３、表示装置１０４を含み、夫々がバスを介して通信可能に接続される。
【００２５】
ＡＤＣ１００は、変流器８１〜８３で測定された電流値をデジタルデータに変換し、ＣＰＵ１０２の図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）格納する。  
記憶装置１０１は、例えばメモリ、記憶媒体等からなる記憶領域であり、ＣＰＵ１０２が実行するプログラム、その他各種データを記憶する。
【００２６】
ＣＰＵ１０２は、記憶装置１０１に記憶されるプログラムを実行することにより、図６に示すような処理部１１０と、算出部１１１とを実現する。処理部１１０は、処理装置８４を統括制御するとともに、各種処理を実行する。また、算出部１１１は、変流器８１〜８３で測定された電流に基づいて、遮断器２３，２４の制御電流を算出する。
【００２７】
入力装置１０３は、キーボード、マウス、タッチパネル等である。表示装置１０４は、液晶ディスプレイ等であり、例えば、電気所に配置された複数の遮断器の動作監視結果等の表示を行う。
【００２８】
＜＜ＲＣ直列回路８０のパイロットコンデンサ９０、抵抗９１の値について＞＞
ここで、ＲＣ直列回路６０，８０の夫々の時定数を一致させるための具体的な方法について図６を参照しつつ説明する。なお、本実施形態のパスコンデンサ等の容量は、遮断器２３，２４が電源線２６に接続されるノードにおける容量より十分大きいため、図６においては、遮断器２３，２４の影響は無いものとする。まず、電気所において、電源線２６の極間に、例えば電子負荷１２０を接続する。そして、電子負荷１２０の状態が、例えば、オープンからショートとなるように過渡的に変化させる。蓄電池４１には、内部抵抗１２１があるため、電子負荷１２０の状態がオープンからショートとなると、電源線２６の電圧レベルは、ステップ状に変化することとなる。このため、過渡的には、図６は図７に示した回路図で表現されることとなる。したがって、実際の電気所においては、電子負荷１２０の状態が、オープンからショートへと変化した際の、リレー盤２１，２２と電源線２６とが接続されるノードの合計の電流Ｉａと，パイロットコンデンサ９０の電流Ｉｐ電流とを測定し、両者が同じ時定数で変化するよう、例えば抵抗９１の値を変化させる。この結果、ＲＣ直列回路６０，８０の夫々の時定数を一致させることができる。
【００２９】
本実施形態における電流Ｉａ、Ｉｐの関係は、例えばＲＣ直列回路６０、８０の過渡応答を計算することにより把握可能である。ここで、電源線２６のステップ電圧をＥとし、ラプラス変換と、複素数ｓとを用いてＲＣ直列回路６０に流れる電流Ｉａ（ｓ）を算出する。前述のステップ電圧Ｅは、Ｖ（ｓ）＝Ｅ／ｓとなり、コンデンサ７０は１／（ｓ・Ｃａ）となり、抵抗７１はＲａとなる。このため、
Ｖ（ｓ）＝Ｅ／ｓ＝Ｉａ（ｓ）×（１／（ｓ・Ｃａ）＋Ｒａ）・・・（１）
となる。  
また、式（１）からＩａ（ｓ）は、
Ｉａ（ｓ）＝Ｅ／Ｒａ（１／（ｓ＋１／Ｃａ・Ｒａ））・・・（２）
となり、電流Ｉａの時間変化であるＩａ（ｔ）は、
Ｉａ（ｔ）＝Ｅ／Ｒａ×ｅｘｐ（（−１／Ｃａ・Ｒａ）×ｔ）・・・（３）
となる。  
同様に、電源線２６のステップ電圧をＥとした場合の電流Ｉｐ（ｔ）は、
Ｉｐ（ｔ）＝Ｅ／Ｒｐ×ｅｘｐ（（−１／Ｃｐ・Ｒｐ）×ｔ）・・・（４）
となる。  
したがって、Ｉａ（ｔ）、Ｉｐ（ｔ）の夫々の電流の時間変化を同じにすべく、Ｃａ・ＲａとＣｐ・Ｒｐとが同じ値に設定されている場合、Ｉａと、Ｉｐとの間には、
Ｉａ＝（Ｒｐ／Ｒａ）×Ｉｐ・・・（５）
の関係がある。  
また、図１における制御用電源の端子Ｂに流れる電流をＩ１、定常的に端子Ｂを流れる電流をＩ１’、遮断器２３、２４のうち例えば遮断器２３が切状態となる際に遮断器２３に流れる制御電流をＩｔとすると、電流Ｉ１、Ｉ１’、Ｉｔ、Ｉａとの間には、下記のような関係が成立する。  
Ｉｔ＝Ｉ１＋Ｉａ−Ｉ１’・・・（６）
したがって、式（６）のＩａに式（５）を代入すると、遮断器２３の電流Ｉｔは、
Ｉｔ＝Ｉ１＋（Ｒｐ／Ｒａ）×Ｉｐ−Ｉ１’・・・（７）
となる。
【００３０】
このように、本実施形態では、例えば、電流Ｉａ、Ｉｐの夫々の変化が同じとなるよう、前述の時定数を一致させた場合、リレー盤２１，２２からの電流Ｉａを測定せず電流Ｉｐを測定することにより、遮断器２３の制御電流を算出することが可能となる。つまり、本実施形態では、遮断器２３の制御電流を直接測定することなく、パイロットコンデンサ９０の電流及び端子Ｂに流れる電流を測定することにより遮断器２３の制御電流を算出できる。なお、ここでは、遮断器２３の制御電流を例に説明したが、例えば、遮断器２３でなく、遮断器２４の制御電流であっても同様に式（７）から算出できる。
【００３１】
＜＜遮断器制御電流波形処理＞＞
ここで、例えば、遮断器２３の状態を把握するために、遠隔制御装置１０が遮断器２３を切状態とした場合の遮断器動作一括監視装置２５の動作を説明する。なお、ここでは、ＲＣ直列回路８０の時定数は、ＲＣ直列回路６０の時定数と一致するよう、パイロットコンデンサ９０と、抵抗９１とは調整されていることとする。さらに、ＲＣ直列回路８０の時定数と、ＲＣ直列回路６０の時定数とが一致している際の、抵抗９１の抵抗値Ｒｐは、抵抗７１の抵抗値Ｒａの４５倍であることとする。このため、前述の式（７）から、電流Ｉｔと電流Ｉ１、Ｉ１’、Ｉｐとの間には、
Ｉｔ＝Ｉ１＋４５×Ｉｐ−Ｉ１’・・・（８）
の関係が成立することとなる。また、ここでは、端子Ａに流れる投入電流を電流Ｉ２とする。
【００３２】
図８は、遮断器動作一括監視装置２５が遮断器２３の制御電流の波形を処理する際のフローチャートである。また、図９は、遮断器２３を切状態とする際の遮断器一括監視システムの主要な電流の波形を示す図である。
【００３３】
まず、遮断器動作一括監視装置２５におけるＣＰＵ１２２の処理部１１０は、ＡＤＣ１００によりデジタルデータに変換された電流Ｉ１，Ｉ２を監視する（Ｓ１００）。そして、図９の時刻ｔ０に、遠隔制御装置１０ａは、遮断器２３を切状態とするための指示データを遠隔制御装置１０ｂに送信する。前述の指示データに基づいて、時刻ｔ１に遮断器２３は切動作を開始する。このため、時刻ｔ１となると、遮断器２３を切状態とするための制御電流が、端子Ｂから流れることとなる。なお、遮断器２３を切状態とするための制御電流は、定常的に流れる負荷電流に加算されるため、電流Ｉ１は増加する。そして、処理部１１０は、時刻ｔ１において、電流Ｉ１が急変すると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉｐの夫々のデータを記録する（Ｓ１０２）。なお、電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉｐの夫々のデータは、例えば、ＣＰＵ１２２のＲＡＭ（不図示）に格納される。一方、処理部１１０は、電流Ｉ１、Ｉ２が急変しない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、電流の監視（Ｓ１００）を継続する。そして、算出部１１１は、電流Ｉ１と、電流Ｉｐと、Ｉｔ＋Ｉ１’＝Ｉ１＋４５×Ｉｐである式（８）と、を用いることにより、まず遮断器２３の電流Ｉｔに制御用電源の端子Ｂに定常的に流れる電流Ｉ１’が加算された電流を算出する。なお、以下、本実施形態では、電流Ｉｔに制御用電源の端子Ｂに定常的に流れる電流Ｉ１’を負荷電流Ｉ１’と称する。そして、算出部１１１は、この電流（Ｉｔ＋Ｉ１’）から、定常的に流れる負荷電流Ｉ１’を減算することにより、遮断器２３の制御電流である電流Ｉｔを算出する（Ｓ１０２）。このように、電流Ｉ１と、電流Ｉｐと、式（８）と、を用いることにより、本実施形態では、電流Ｉａの影響をうけることなく、正確に遮断器の制御電流を算出することが可能となる。なお、図９の最下欄の電流Ｉｙは、電流Ｉ１から、定常的に流れる負荷電流Ｉ１’のみを減算し、電流Ｉａの影響を考慮せず遮断器２３の制御電流を求めた結果である。このように、端子Ｂに流れる電流Ｉ１のみから算出された電流Ｉｙは、電流Ｉｔと大きくことなっている。このため、例えば電流Ｉｙを用いて遮断器２３の状態を把握することは難しい。
【００３４】
なお、算出された電流Ｉｔは、処理Ｓ１０１の電流Ｉ１の急変に基づいて取得された波形であるが、処理部１１０は、ノイズや、電源線２６に接続された他の機器に流れる電流を取得している場合がある。このような問題を防ぐべく、本実施形態の処理部１１０は、ＲＡＭに記憶した電流Ｉｔを、前述の図２、３に示したような遮断器の制御電流の波形が有する幾つかの特徴と比較する。具体的には、処理部１１０は、まず、前述の時刻ｔ１から２０ｍｓにおける電流Ｉｔが、例えば０．５Ａ以上であるか否かを調べる（Ｓ１０４）。そして、電流Ｉｔが０．５Ａ以上である場合、電流Ｉｔが突入電流であるか否かを調べる（Ｓ１０６）。一方、電流Ｉｔが０．５Ａ未満の場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、処理部１１０は、操作電流を示す電流Ｉ２が所定以上か否かを判定する。なお、本実施形態では、遮断器２３が動作すると、遮断器２３を実際に動作させるための操作電流は所定以上となるよう、所定の値が設定されている。このため、電流Ｉ２が所定未満の場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、遮断器２３は動作していないため、処理部１１０は再び電流Ｉ１、Ｉ２の監視を続ける（Ｓ１００）。電流Ｉ２が所定以上の場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、電流Ｉｔが突入電流であるか否かを調べる（Ｓ１０６）。そして、例えば、前述の時刻ｔ１から１ｍｓ後の電流Ｉｔが５Ａ未満であると、処理部１１０は、突入電流無し（Ｓ１０６：ＹＥＳ）とし、電流Ｉｔの立ち上がり波形を調べるステップＳ１０７へ処理を進める。一方、５Ａ以上であると、突入電流有りとし（Ｓ１０６：ＮＯ）、処理部１１０は、再び電流Ｉ１、Ｉ２の監視を続ける（Ｓ１００）。そして、処理部１１０は、時刻ｔ１から〜時刻ｔ１の５ｍｓ後までの間の電流Ｉｔにおいて、１ｍｓ毎の電流Ｉｔの変化が徐所に小さくなっている場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、すなわち、電流Ｉｔが時定数を有して上昇している場合、記憶装置１２１に電流Ｉｔを記録する（Ｓ１０８）。また、本実施形態では、前述の処理１０８において、処理部１１０は、電流Ｉｔとともに、電流Ｉ１も同様に記録する（Ｓ１０８）。一方、１ｍｓ毎の電流Ｉｔの変化が徐所に小さくなっていない場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、すなわち、電流Ｉｔが時定数を有して上昇しない場合、処理部１１０は、再び電流Ｉ１、Ｉ２の監視を続ける（Ｓ１００）。そして、記憶装置１２１に記録された電流Ｉｔの波形を、表示装置１０４等で利用者が確認することにより、利用者は、遮断器２３の状態を把握できる。なお、本実施形態では、遮断器２３が切状態となる際の制御電流を算出したが、遮断器２４の場合も同様である。
【００３５】
以上に説明した構成からなる本実施形態の遮断器動作一括監視装置２５は、リレー盤２１，２２が電源線２６に接続されているノードのコンデンサ７０の容量値Ｃａと、抵抗７１の抵抗値Ｒａとに応じた時定数のＲＣ直列回路８０を備えている。このため、処理装置８４は、ＲＣ直列回路８０の電流Ｉｐを変流器８３で測定することにより、リレー盤２１、２２と電源線２６との間でやりとりされる電流の影響を考慮することが可能となる。したがって、処理装置８４は、電源線２６にコンデンサを含むリレー盤等が接続されている場合であっても、精度良く遮断器の制御電流を算出できる。さらに、処理装置８４は、リレー盤２１，２２、遮断器２３，２４が電源線２６に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に設けられた変流器８２で測定される電流Ｉ１と、変流器８３で測定される電流Ｉｐとに基づいて、電気所における複数の遮断器のうち何れか一つの制御電流を算出できるため、複数の遮断器の夫々に対して変流器等を設ける場合と比較すると、低コストで遮断器の動作を監視できる。
【００３６】
また、本実施形態のＲＣ直列回路８０は、コンデンサ７０の容量値Ｃａ及び抵抗７１の抵抗値Ｒａに応じた時定数を有するようなパイロットコンデンサ９０と抵抗９１とを含んで構成される。このため、本実施形態では、簡単な回路構成により、容量値Ｃａ及び抵抗値Ｒａに応じた時定数の電流Ｉｐを生成することが可能である。
【００３７】
また、本実施形態では、コンデンサ７０の容量値Ｃａ及び抵抗７１の抵抗値Ｒａの積であるＣａ・Ｒａと、パイロットコンデンサ９０の容量値Ｃｐ及び抵抗９１の抵抗値Ｒｐの積であるＣｐ・Ｒｐとが、同じとなるよう、抵抗Ｒｐが調整されている。このため、本実施形態では電流Ｉａ、電流Ｉｐは電源線２６の電圧変動に対して、同じように変化する。したがって、処理装置８４は、電流Ｉｐの値に基づいて、容易に電流Ｉａの値を算出することが可能である。
【００３８】
また、本実施形態では、電流Ｉａと電流Ｉｐとの間には、Ｉａ＝（Ｒｐ／Ｒａ）×Ｉｐの関係がある。また、遮断器の電流Ｉｔは、Ｉｔ＝Ｉ１＋（Ｒｐ／Ｒａ）×Ｉｐである。このため、本実施形態では、変流器８２で測定される電流Ｉ１と、変流器８３で測定される電流Ｉｐとに基づいて正確に遮断器の電流Ｉｔを算出することが可能である。
【００３９】
なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【００４０】
例えば、電源線２６にリレー盤２１、２２以外のコンデンサを含む他の機器が接続されている場合であっても、本実施形態では直列回路８０の時定数を実験的に調整するため、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００４１】
また、パイロットコンデンサ９０が電源線２６に接続されていれば、電流Ｉｐの変化は電流Ｉａの変化と同様となる。このため、パイロットコンデンサ９０が接続される位置は、本実施形態で接続されている位置に限られるものでは無い。
【符号の説明】
【００４２】
１０  遠隔制御装置
２０  直流電源装置
２１，２２  リレー盤
２３，２４  遮断器
２５  遮断器動作一括監視装置
２６  電源線
３０  通信線
４０  整流器
４１  蓄電池
４２〜４４  配電用遮断器
５０，５２  スイッチング電源
５１，５３  制御装置
６０，８０  ＲＣ直列回路
７０，９０  コンデンサ
７１，９１  抵抗
８１〜８３  変流器
８４  処理装置
１００  ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）
１０１  記憶装置
１０２  ＣＰＵ
１０３  入力装置
１０４  表示装置
１１０  処理部
１１１  算出部
１２０  電子負荷
１２１  内部抵抗
【図１】
2010238611.tif 000003
【図２】
2010238611.tif 000004
【図３】
2010238611.tif 000005
【図４】
2010238611.tif 000006
【図５】
2010238611.tif 000007
【図６】
2010238611.tif 000008
【図７】
2010238611.tif 000009
【図８】
2010238611.tif 000010
【図９】
2010238611.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月15日(2010.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の遮断器と、前記複数の遮断器の動作を制御するための電源を前記複数の遮断器に共通の電源線を介して前記複数の遮断器に供給する蓄電池と、前記電源線に接続され、前記複数の遮断器及び前記蓄電池とは異なる機器と、を有する電気所において、前記複数の遮断器のうち何れか一の遮断器が遮断されるときに、前記電源線から前記一の遮断器に流れる制御電流を算出する処理装置と、
前記電源線の電圧レベルが変化すると、前記機器が前記電源線に接続されるノードにおける前記機器の抵抗値と容量値とに応じた時定数で変化する第１電流を、前記電源線に出力し、または、前記電源線から吸い込む電流生成回路と、
を備え、
前記処理装置は、
前記第１電流を測定する第１測定部と、
前記電源線において、前記複数の遮断器及び前記機器が前記電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる第２電流を測定する第２測定部と、
前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、前記一の遮断器に流れる前記制御電流を算出する算出部と、
を含むこと、
を特徴とする遮断器動作監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の遮断器動作監視装置であって、
前記電流生成回路は、
前記時定数を有するような抵抗値の抵抗と容量値のコンデンサとが直列に接続されたＲＣ直列回路であること、
を特徴とする遮断器動作監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の遮断器動作監視装置であって、
前記算出部は、
前記第１電流に対し、前記抵抗の抵抗値と前記機器の抵抗値との比に応じた値を乗算して、前記第２電流に加算することにより前記一の遮断器に流れる前記制御電流を算出すること、
を特徴とする遮断器動作監視装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る遮断器動作監視装置は、複数の遮断器と、前記複数の遮断器の動作を制御するための電源を前記複数の遮断器に共通の電源線を介して前記複数の遮断器に供給する蓄電池と、前記電源線に接続され、前記複数の遮断器及び前記蓄電池とは異なる機器と、を有する電気所において、前記複数の遮断器のうち何れか一の遮断器が遮断されるときに、前記電源線から前記一の遮断器に流れる制御電流を算出する処理装置と、前記電源線の電圧レベルが変化すると、前記機器が前記電源線に接続されるノードにおける前記機器の抵抗値と容量値とに応じた時定数で変化する第１電流を、前記電源線に出力し、または、前記電源線から吸い込む電流生成回路と、を備え、前記処理装置は、前記第１電流を測定する第１測定部と、前記電源線において、前記複数の遮断器及び前記機器が前記電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる第２電流を測定する第２測定部と、前記第１及び第２測定部の測定結果に基づいて、前記一の遮断器に流れる前記制御電流を算出する算出部と、を含むこととする。
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月19日(2010.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の遮断器と、前記複数の遮断器の動作を制御するための電源を前記複数の遮断器に共通の電源線を介して前記複数の遮断器に供給する蓄電池と、前記電源線に接続され、前記複数の遮断器及び前記蓄電池とは異なる機器と、を有する電気所において、前記複数の遮断器のうち何れか一の遮断器が遮断されるときに、前記電源線から前記一の遮断器に流れる制御電流の電流値を算出する処理装置と、
前記電源線の電圧レベルが変化すると、前記機器が前記電源線に接続されるノードにおける前記機器の抵抗値と容量値とに応じた時定数で変化する第１電流を、前記電源線に出力し、または、前記電源線から吸い込む、前記機器とは異なる電流生成回路と、
を備え、
前記処理装置は、
前記第１電流を測定する第１測定部と、
前記電源線において、前記複数の遮断器及び前記機器が前記電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる第２電流を測定する第２測定部と、
前記第１電流に応じた電流の電流値と前記第２電流の電流値とを加算することにより、前記一の遮断器に流れる前記制御電流の電流値を算出する算出部と、
を含むこと、
を特徴とする遮断器動作監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の遮断器動作監視装置であって、
前記電流生成回路は、
前記時定数を有するような抵抗値の抵抗と容量値のコンデンサとが直列に接続されたＲＣ直列回路であること、
を特徴とする遮断器動作監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の遮断器動作監視装置であって、
前記算出部は、
前記第１電流の電流値に対し、前記抵抗の抵抗値と前記機器の抵抗値との比に応じた値を乗算して、前記第２電流の電流値に加算することにより前記一の遮断器に流れる前記制御電流の電流値を算出すること、
を特徴とする遮断器動作監視装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る遮断器動作監視装置は、
複数の遮断器と、複数の遮断器の動作を制御するための電源を複数の遮断器に共通の電源線を介して複数の遮断器に供給する蓄電池と、電源線に接続され、複数の遮断器及び蓄電池とは異なる機器と、を有する電気所において、複数の遮断器のうち何れか一の遮断器が遮断されるときに、電源線から一の遮断器に流れる制御電流の電流値を算出する処理装置と、電源線の電圧レベルが変化すると、機器が電源線に接続されるノードにおける機器の抵抗値と容量値とに応じた時定数で変化する第１電流を、電源線に出力し、または、電源線から吸い込む、機器とは異なる電流生成回路と、を備え、処理装置は、第１電流を測定する第１測定部と、電源線において、複数の遮断器及び機器が電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる第２電流を測定する第２測定部と、第１電流に応じた電流の電流値と第２電流の電流値とを加算することにより、一の遮断器に流れる制御電流の電流値を算出する算出部と、を含むこととする。