(57)【要約】【課題】開閉装置又は電磁操作装置の状態量の推定における温度に基因する誤差を、温度センサを設けることなく補正する状態把握装置を得る。【解決手段】電磁コイルに流れる電流を電流時系列データとして保存するメモリと、前記電磁コイルに発生する電圧を電圧時系列データとして保存するメモリと、前記メモリに保存された電流時系列データを分析しその時系列データの変化情報を求める探索手段とを備え、この探索手段からの変化情報に基づき前記開閉装置又は電磁操作装置の状態量を推定する状態把握装置であって、前記電流時系列データと前記電圧時系列データより前記電磁コイル抵抗値を決定し前記開閉装置又は前記電磁操作装置の状態量を補正する。【選択図】図６
2010272296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定鉄心と、この固定鉄心に対して移動可能に構成された可動鉄心と、駆動用電源により励磁され前記可動鉄心を移動させることにより前記可動鉄心に連結された開閉装置を開閉する電磁コイルとを備える電磁操作装置に設けられ、
前記電磁コイルに流れる電流を測定する電流センサと、前記電流センサで測定した電流を一定時間間隔でＡ／Ｄ変換する第１Ａ／Ｄ変換器と、
前記第１Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された電流値データを、電流時系列データとして保存するメモリと、
前記電磁コイルに発生する電圧を測定する電圧センサと、前記電圧センサで測定した電圧を一定時間間隔でＡ／Ｄ変換する第２Ａ／Ｄ変換器と、
前記第２Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された電圧値データを、電圧時系列データとして保存するメモリと、
前記メモリに保存された電流時系列データを分析しその時系列データの変化情報を求める探索手段とを備え、
この探索手段からの変化情報に基づき前記開閉装置又は電磁操作装置の状態量を推定する状態把握装置であって、
前記電流時系列データと前記電圧時系列データより前記電磁コイルの抵抗値を決定し前記開閉装置又は前記電磁操作装置の状態量を補正するようにした状態把握装置。
【請求項２】
前記電極コイルに電流を通電した直後から、前記可動鉄心が移動を開始する直前までの前記電流時系列データと前記電圧時系列データについて分析を行い、前記電磁コイルのインダクタンスＬ及び前記電磁コイルの抵抗値Ｒを決定し、決定した前記電磁コイルの抵抗値Ｒを用いて前記開閉装置又は電磁操作装置の状態量を補正するようにした請求項１記載の状態把握装置。
【請求項３】
固定鉄心と、この固定鉄心に対して移動可能に構成された可動鉄心と、コンデンサの充電電圧により励磁され前記可動鉄心を移動させることにより前記可動鉄心に連結された開閉装置を開閉する電磁コイルとを備える電磁操作装置に設けられ、
前記電磁コイルに流れる電流を測定する電流センサと、前記電流センサで測定した電流を一定時間間隔でＡ／Ｄ変換する第１Ａ／Ｄ変換器と、
前記第１Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された電流値データを、電流時系列データとして保存するメモリと、
前記電磁コイルに発生する電圧を測定する電圧センサと、前記電圧センサで測定した電圧を一定時間間隔でＡ／Ｄ変換する第２Ａ／Ｄ変換器と、
前記第２Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された電圧値データを、電圧時系列データとして保存するメモリと、
前記メモリに保存された前記電流時系列データと前記電圧時系列データを分析しその時系列データの変化情報を求める探索手段とを備え、
この探索手段からの変化情報に基づき前記開閉装置又は電磁操作装置の状態を推定する状態把握装置であって、
前記電流時系列データと前記電圧時系列データと前記コンデンサの充電電圧より前記コンデンサの静電容量Ｃと内部抵抗値Ｒｃを決定し、決定した前記コンデンサの静電容量Ｃと内部抵抗値Ｒｃを用いて前記開閉装置又は電磁操作装置の状態量を補正するようにした状態把握装置。
【請求項４】
前記コンデンサから前記電磁コイルに電流を通電した直後から、前記コンデンサからの通電を終了する直前までの前記電流時系列データと前記電圧時系列データと前記コンデンサの充電電圧について分析を行い、前記コンデンサの静電容量Ｃと内部抵抗値Ｒｃを決定し、決定した前記コンデンサの静電容量Ｃと内部抵抗値Ｒｃを用いて前記開閉装置又は電磁操作装置の状態量を補正するようにした請求項３記載の状態把握装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空遮断器の開閉接点の消耗量などの、開閉装置を電磁操作装置によって操作する場合の開閉装置又は電磁操作装置の状態量を推定する状態把握装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の開閉装置の電磁操作装置は、電磁操作装置の開極用又は閉極用コイルに電流を通電することにより、電磁操作装置内部の可動子（可動鉄心）を動かしている。電磁操作装置の可動子には、開閉装置の電気接点が連結されており、電磁操作装置の動作に伴って、開閉動作が行われる（例えば、特許文献１）。電磁操作装置と電気接点は、可動子や駆動軸などで機械的に連結されている。可動子や駆動軸などの可動部は、軸受けによって動作をガイドされている。このような軸受けなどの可動部と固定部が接触する部分には摩擦が発生し、可動部のスムースな動作を妨げる。このために、接触する部分へのグリースの塗布や低摩擦部材の適用が行われている。しかし、グリースの経年的な特性の劣化、使用部材の腐食，さび、異物の混入などによって、摩擦力が増大することが考えられる。
【０００３】
また、事故電流の遮断や、長期間の開閉装置の運用によって、電気接点が損耗する可能性がある。開閉装置の動作の信頼性を確保するために、このような摩擦力の増大や、接点の消耗量などの開閉装置又は電磁操作装置の状態量を、定期的なメンテナンスや、センサを用いた常時監視手段によって計測し、計測された状態量が基準範囲内にあることを検証している。また、開閉装置の状態量の常時監視手法として、電磁操作装置の開極用又は閉極用コイルに通電した際の電流波形の変化から、開閉装置又は電磁操作装置の状態量を推定する状態把握装置が考案されている。（例えば、特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平３−５０２０２１号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００５／１１１６４１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電磁操作装置の開極用又は閉極用コイルに通電した際の電流波形の変化から、開閉装置又は電磁操作装置の状態量を推定する状態把握装置においては、開閉装置又は電磁操作装置の機械的な状態の変化によって開極用又は閉極用コイルに流れる電流波形に変化が生じることを利用し、開極用又は閉極用コイル電流波形の変化から、開閉装置又は電磁操作装置の状態量を推定する。しかし、開極用又は閉極用コイルの抵抗値は、コイルの温度によって変動するため、コイル温度によって、開極用又は閉極用コイルの電流波形は変動する。開極用又は閉極用コイルへの通電電流がコンデンサに充電された電荷の放電によって作られている場合、コンデンサ静電容量やコンデンサ内部抵抗値がコンデンサ温度によって変動するため、コンデンサ温度によっても開極用又は閉極用コイルの電流波形は変動する。
【０００６】
したがって開閉装置又は電磁操作装置の機械的な状態の変化によって生じる開極用又は閉極用コイルの電流波形の変化と、コイル抵抗値やコンデンサ静電容量，コンデンサ内部抵抗値の変動によって生じる開極用又は閉極用コイルの電流波形の変化とを分離する必要がある。このために、通常はコイルやコンデンサの近傍に設置した温度センサにて周囲温度を計測し、この温度を用いてコイル抵抗値やコンデンサ静電容量、コンデンサ内部抵抗値の温度補正値を算出し、これらの温度補正されたコイル抵抗値、コンデンサ静電容量、コンデンサ内部抵抗値を元に開閉装置又は電磁操作装置の状態量の補正を実施している。
【０００７】
しかし実際には、コイルやコンデンサには熱容量があるため、周囲温度とコイルやコンデンサの温度には温度差があり、温度補正誤差となって、状態量の推定値の誤差を大きくしている。また、温度センサをコイル本体、コンデンサ本体にそれぞれ直接取り付けた場合は、温度誤差は無くなるが、複数のセンサが必要となり、コストが上昇するという問題があった。また、開極用又は閉極用コイルに微小電流を通電し、この際の通電電流値とコイル両端の電圧から、コイル抵抗値を算出する方法もあるが、別途、通電制御回路が必要になり、この場合もコストが上昇する。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、温度センサを設けることなく、温度による開閉装置又は電磁操作装置の状態量推定の補正を精度良く行える開閉装置又は電磁操作装置の状態把握装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の開閉装置又は電磁操作装置の状態把握装置は、固定鉄心と、この固定鉄心に対して移動可能に構成された可動鉄心と、駆動用電源により励磁され前記可動鉄心を移動させることにより前記可動鉄心に連結された開閉装置を開閉する電磁コイルとを備える電磁操作装置に設けられ、前記電磁コイルに流れる電流を測定する電流センサと、前記電流センサで測定した電流を一定時間間隔でＡ／Ｄ変換する第１Ａ／Ｄ変換器と、前記第１Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された電流値データを、電流時系列データとして保存するメモリと、前記電磁コイルに発生する電圧を測定する電圧センサと、前記電圧センサで測定した電圧を一定時間間隔でＡ／Ｄ変換する第２Ａ／Ｄ変換器と、前記第２Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された電圧値データを、電圧時系列データとして保存するメモリと、前記メモリに保存された電流時系列データを分析しその時系列データの変化情報を求める探索手段とを備え、この探索手段からの変化情報に基づき前記開閉装置又は電磁操作装置の状態量を推定する状態把握装置であって、前記電流時系列データと前記電圧時系列データより前記電磁コイルの抵抗値を決定し前記開閉装置又は前記電磁操作装置の状態量を補正するものである。
【００１０】
また、この発明の開閉装置又は電磁操作装置の状態把握装置は、固定鉄心と、この固定鉄心に対して移動可能に構成された可動鉄心と、コンデンサの充電電圧により励磁され前記可動鉄心を移動させることにより前記可動鉄心に連結された開閉装置を開閉する電磁コイルとを備える電磁操作装置に設けられ、前記電磁コイルに流れる電流を測定する電流センサと、前記電流センサで測定した電流を一定時間間隔でＡ／Ｄ変換する第１Ａ／Ｄ変換器と、前記第１Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された電流値データを、電流時系列データとして保存するメモリと、前記電磁コイルに発生する電圧を測定する電圧センサと、前記電圧センサで測定した電圧を一定時間間隔でＡ／Ｄ変換する第２Ａ／Ｄ変換器と、前記第２Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された電圧値データを、電圧時系列データとして保存するメモリと、前記メモリに保存された前記電流時系列データと前記電圧時系列データを分析しその時系列データの変化情報を求める探索手段とを備え、この探索手段からの変化情報に基づき前記開閉装置又は電磁操作装置の状態を推定する状態把握装置であって、前記電流時系列データと前記電圧時系列データと前記コンデンサの充電電圧より前記コンデンサの静電容量Ｃと内部抵抗値Ｒｃを決定し、決定した前記コンデンサの静電容量Ｃと内部抵抗値Ｒｃを用いて前記開閉装置又は電磁操作装置の状態量を補正するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の開閉装置又は電磁操作装置の状態把握装置によれば、電磁コイル通電時の電流時系列データと電圧時系列データより前記電磁コイルの抵抗値を決定し、開閉装置又は電磁操作装置の状態量を補正するようにしたので、温度センサの設置が不要である。
また、電流時系列データと電圧時系列データとコンデンサの充電電圧より、前記コンデンサの静電容量Ｃと内部抵抗値Ｒｃを決定し、決定した前記コンデンサの静電容量Ｃと内部抵抗値Ｒｃを用いて前記開閉装置又は電磁操作装置の状態量を補正するようにしたので、温度センサの設置が不要である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１における開閉装置を駆動する電磁操作装置の開極状態を示す構成図である。
【図２】実施の形態１における開閉装置を駆動する電磁操作装置の閉極状態を示す構成図である。
【図３】実施の形態１における電磁操作装置をより詳細に示す構成図である。
【図４】実施の形態１における電源操作回路を詳細に示す構成図である。
【図５】実施の形態１において、閉極用コイルの電流波形と可動子のストローク波形を示す説明図である。
【図６】実施の形態１における状態把握部を示す構成図である。
【図７】図５の時間tの範囲に流れる電流を簡易電気回路に流れる電流として表すことができる簡易電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における開閉装置を駆動する電磁操作装置を示す構成図である。まず、開閉装置としての真空遮断器の構成について説明する。図１は真空遮断器（真空バルブ）の開極状態を示している。真空バルブ３０は、真空容器の中に固定電極３３及びこの固定電極３３と所定の間隔を設けて配置された可動電極３４を収容している。可動電極３４は絶縁部材３１及び接圧ばね３２を介して電磁操作装置１の連結棒９に連結されている。連結された真空バルブ３０と電磁操作装置１は、３相分、所定間隔を設けて並列に配列される（図示せず）。電磁操作装置１には、電源操作回路２０が接続されており、外部からの指令（開，閉指令信号）に応じて、電源操作回路２０から電磁操作装置１へ電流が供給され、電磁操作装置１を開極状態から閉極状態へ、又は、閉極状態から開極状態へ移行させる。図１において、電磁操作装置１は、開極位置で静止しており、接圧ばね３２は伸張した状態である。なお、２１は閉極用コンデンサ、２２は開極用コンデンサ、４０は状態把握部である。
【００１４】
図１の真空遮断器の開極状態に対して、図２は真空遮断器の閉極状態を示している。このとき、電磁操作装置１は閉極位置で静止しており、真空バルブ３０の固定電極３３と可動電極３４は電気的に接触した状態となっており、主回路電流が通電できる状態になっている。また、このとき接圧ばね３２は、所定量だけ圧縮された状態となっており、接圧ばね３２の反発力によって、可動電極３４は固定電極３３に押し付けられている。
【００１５】
図３は、実施の形態１における電磁操作装置１をより詳細に示す構成図である。電磁操作装置１は、閉極用コイル（電磁コイル）２ａ、開極用コイル（電磁コイル）２ｂ、可動子（可動鉄心）３、ヨーク（固定鉄心）４、永久磁石５、及び可動子３と連結した連結棒９で構成される。閉極用コイル２ａ、開極用コイル２ｂは、電源操作回路２０に電気的に接続され、外部からの開，閉指令信号に応じて、電源操作回路２０から、閉極用コイル２ａ、又は、開極用コイル２ｂに駆動用電源から電流が通電される。
【００１６】
次に、遮断器（真空バルブ３０）と電磁操作装置１の開閉動作について説明する。図１のように真空バルブ３０が開極状態にあるときに、可動子３はヨーク４の下側に当接した状態で静止している。このとき、永久磁石５が作る磁束は、可動子３の側面から下面に抜けて、ヨーク４に入り再び永久磁石５に戻る経路で、可動子３を図中下方向に押し付ける力を発生する。これにより電磁操作装置１は開極状態を保持する。これに対して、図２のように真空バルブ３０が閉極状態にあるときに、可動子３はヨーク４の上側に当接した状態で静止している。このとき、永久磁石５が作る磁束は、可動子３の側面から上面に抜けて、ヨーク４に入り再び永久磁石５に戻る経路で、可動子３を図中上方向に押し付ける力を発生する。これにより電磁操作装置１は閉極状態を保持する
【００１７】
図４は実施の形態１における電源操作回路２０を詳細に示す構成図である。電源操作回路２０は、常時は、閉極用コイル２ａへの放電用スイッチ２５ａ、開極用コイル２ｂへの放電スイッチ２５ｂを開いており、一方、充電用スイッチ２６は閉じた状態となっていている。そのため、閉極用コンデンサ２１、開極用コンデンサ２２は、充電制御回路２７により予め設定された一定の充電電圧に充電されている。電源操作回路２０に閉指令信号が入力されると、電源操作回路２０は、充電用スイッチ２６を開き、放電スイッチ２５ａを閉じて、閉極用コンデンサ２１に充電された電荷を閉極用コイル２ａに放電し、閉極用コイル２ａに電流が通電される。閉極用コイル２ａに通電される電流値は、電流センサ２３によって計測される。また、電圧センサ２４は、閉極用コイル２ａの両端電圧を計測する。計測された信号は、状態把握部４０に送られる。
【００１８】
なお、電流センサ２３は、閉極用コンデンサ２１のプラス側電極から閉極用コイル２ａを通って閉極用コンデンサ２１のマイナス側電極に戻る回路の中であれば、どの位置にあっても良く、電源操作回路２０の外部にあっても良い。また、電圧センサ２４は、閉極用コイル２ａの両端の電圧を測定できる位置であれば、上記回路中のいずれの位置にあっても良く、電源操作回路２０の外部にあっても良い。また、開極用又は閉極用コイルに流れる電流はコンデンサの放電電流で説明しているが、定電圧源から供給されてもよい。
【００１９】
開極状態から閉極状態に移動する場合に、閉極用コイル２ａに通電された際に発生する磁束は、図１を参照して、可動子３の下面から可動子３の上面に抜けて、ヨーク４を通って、再び、可動子３に戻る経路を作り、可動子３の下面において、永久磁石５が発生する磁束と逆方向の磁束を発生する。閉極用コイル２ａに通電する電流値が増大すると、閉極用コイル２ａが発生する磁束も増大し、永久磁石５が発生する磁束を相殺して、可動子３の下方向への吸引力を失わせる。さらに、閉極用コイル２ａが発生する磁束が増大すると、可動子３は上方向への吸引力を受けて、可動子３は上方向に移動する。可動子３は上方向に移動した後、ヨーク４に当接した状態で静止する。このとき、永久磁石５が発生する磁束は、可動子３の側面から可動子３の上面に抜ける方向となり、閉極用コイル２ａが作る磁束と同方向である。電源操作回路２０からの電流の供給が停止した後も、永久磁石５が作る磁束により、可動子３は図中上方向に吸引され、閉極状態が保持される。
【００２０】
また、閉極状態から開極状態に移動する場合にも、図２を参照して、同様の説明により、可動子３は下方向に移動して、開極状態を保持する。なお、前述の説明では、便宜上、永久磁石５、閉極用コイル２ａが作る磁束の方向を１方向に規定して説明したが、磁束の方向をすべて逆にしても同様の動作が得られる。
【００２１】
図５は、実施の形態１において、真空遮断器を開極状態から閉極状態に移動させた場合の、閉極用コイルに流れる電流値の時間変化(実線)と、電磁操作装置内の可動子の変位の時間変化（破線）を示したものである。閉極用コンデンサ２１から閉極用コイル２ａに通電が開始された直後から、コイル電流値は徐々に上昇し始める。前述のように、閉極用コイル２ａに通電されると、開極状態を保持している永久磁石５の磁束を相殺する磁束が発生するが、通電開始直後では電流値が小さいために、永久磁石５による開極状態の保持が続いており、可動子３は動作しない。コイル電流が十分に増大すると、永久磁石５の開極保持力に閉極用コイル２ａの電磁力が打ち勝って、可動子３が移動を始める。この時の電流波形の変曲点（の時間）を可動子動作開始点探索手段４４（図６）で検出する。（図中に可動子動作開始として示した）。変曲点は電流波形、即ち、電流―時間特性Ｉ（ｔ）の１階微分がゼロ、または１階微分もしくは２階微分が不連続となる点に相当する。
【００２２】
可動子３が移動を始めると、閉極用コイル２ａを鎖交する磁束が、可動子３の移動に伴って変化し、閉極用コイル２ａに誘導起電力が生じる。可動子３の速度増大に応じて、誘導起電力も増大し、この結果、閉極用コイル２ａに流れる電流が制限され、通電電流値は減少する。可動子３が閉極位置まで移動して停止すると、この誘導起電力がなくなり、閉極用コイル２ａに流れる電流は再び増加し始める。この時の電流最小点（の時間）を可動子動作完了点探査手段４５（図６）で検出する。（図中に可動子動作完了として示した）
【００２３】
図６は実施の形態１における状態把握部を示す構成図である。状態把握部４０では、電流センサ２３、電圧センサ２４で計測された電流信号、及び、電圧信号を、それぞれＡ／Ｄ変換器４１に入力し、Ａ／Ｄ変換器４１において、電流信号、電圧信号を一定時間間隔でＡ／Ｄ変換する。デジタル値に変換されたデータは、電流時系列データ，電圧時系列データとして、メモリ４２に保存される。状態把握部４０ではさらに、可動子動作開始点探索手段４４、可動子動作完了点探査手段４５を備える。
【００２４】
真空遮断器の開閉動作完了後、可動子動作開始点探索手段４４と可動子動作完了点探査手段４５は、メモリ４２に保存された時系列データを読み取り、電流時系列データ，電圧時系列データを分析し、電磁操作装置の状態量である可動子動作開始点（の時間）と可動子動作完了点（の時間）を算出する。可動子動作開始点探索手段４４，可動子動作完了点探査手段４５はＣＰＵにて実現している。
【００２５】
前述のように、閉極用コイル２ａに流れる電流は、可動子３の速度によって制限されるため、真空遮断器（真空バルブ３０）の可動部の機械的な状態に変動が生じて、可動部の動作特性に変化があると、電流時系列データにも対応した変化が現れる。状態把握部４０では、このような電流時系列データや電圧時系列データの変動から遮断器の状態を定量的に推定し、状態量が異常となった場合や、異常に近づく傾向があった場合には、警報を発生する。
【００２６】
しかし、電流時系列データは、真空遮断器の可動部の機械的な状態変化以外の要因によっても変動する場合がある。機械的な状態変化以外による電流時系列データの変動要因としては、例えば、閉極用コイル２ａの抵抗値、コンデンサ２１の静電容量、及びコンデンサ２１の内部抵抗値が挙げられる。閉極用コイル２ａは、銅やアルミなどの導電性の高い金属線で構成されており、それぞれの金属材料に応じた抵抗値と、抵抗値の温度係数を持つ。一般的に使われる銅材料の場合、標準的な温度係数は４．３×１０−３／℃であり、１０℃の温度変化で抵抗値が４．３％変動する。電力用開閉装置は、屋外で使用される場合があり、外気温の変動範囲として、−２０℃から５０℃程度の温度範囲で使用されることが想定される。
【００２７】
そのため、閉極用コイル２ａのコイル抵抗値は±１６％程度変動する可能性がある。コンデンサ静電容量に関しても温度特性があるが、使用するコンデンサの種類によって、その特性は大きく異なる。電磁操作装置の操作用として使用されることの多いアルミ電解コンデンサの場合は、温度の低下と共に容量も低下し、１０℃当たり１％程度の容量の変化が想定される。また、コンデンサ内部抵抗値（ＥＳＲ）も温度に依存しており、アルミ電解コンデンサの場合は、低温時に非線形に内部抵抗値が上昇する特性を持っている。また、コンデンサの静電容量、内部抵抗値の変化は、コンデンサの経年的な劣化によっても生じる場合がある。
【００２８】
このように、閉極用コイル２ａに流れる電流時系列データは、開閉装置の可動部の機械的な状態変化によって変動するが、同時に、開閉装置の温度やコンデンサの経年的な特性の変化によっても変動する。したがって、閉極用コイル２ａに流れる電流時系列データから、開閉装置の可動部の機械的な状態変化を定量的に導出するためには、温度変動やコンデンサの経年劣化による電流時系列データの変動要因を除去する必要がある。
【００２９】
図５の閉極時に閉極用コイル２ａに流れる電流波形では、閉極用コイル２ａに通電を開始してから時間ｔの間は可動子３が動作しないため、閉極用コイル２ａに流れる電流には、開閉装置の可動部の機械的な状態変化の影響は含まれない。図７は、図５の時間ｔの範囲に閉極用コイル２ａに流れる電流を、簡易電気回路に流れる電流として表すことができる簡易電気回路図である。コイル（電磁コイル）は抵抗値Ｒと自己インダクタンスＬを有し、コンデンサ（閉極用又は開極用コンデンサ）は静電容量Ｃと等価直列抵抗（内部抵抗値）Ｒｃを有し、コンデンサの充電電圧はＶである。
【００３０】
このために、まず閉極用コイル２ａに流れる電流時系列データから、閉極用コイル２ａに閉極用コンデンサ２１から電流を通電した直後から、可動子３が移動を開始する直前までの間は、可動子３が停止した状態であるので、閉極用コイル２ａに流れる電流、及び、閉極用コイル２ａ両端の電圧は、閉極用コイルのインダクタンスＬ、閉極用コイルの抵抗Ｒ、コンデンサ静電容量Ｃ、コンデンサの充電電圧Ｖの４つのパラメータによって決まる。
【００３１】
充電電圧Ｖは、充電回路の設定により決まる値であり、予め知ることができる。インダクタンスＬは電磁操作装置の固体差によるバラツキがあり、コンデンサ静電容量Ｃは、温度や経年劣化によって静電容量が変動するため、予め、その値は決まらない。
実施の形態１に係わる状態把握装置の温度補正装置では、コイル両端電圧の時系列データＶｋとコイル電流の時系列データＩｋを取得し、（開極用又は）閉極用コイルにコンデンサから電流を通電した直後（ｋ＝０）から、可動子が移動を開始する直前（ｋ＝Ｎ）までのデータについて分析を行い、コイル温度、及び、コンデンサ静電容量の推定を行う。閉極コイルに電流を通電した直後から可動子が移動を開始する直前までの間は、可動子の移動による誘起電圧が発生しないため、閉極用コイルの両端電圧は、閉極用コイルのインダクタンスＬで生じる自己誘電起電力ＬｄＩ／ｄｔと、閉極用コイルの抵抗値Ｒで生じる電位差ＲＩの和に等しい。閉極用コイルの電流時系列データＩｋから、電流値の一次微分データＤｋを作成すると、
Ｖｋ−Ｌ・Ｄｋ−Ｒ・Ｉｋ＝０    （ｋ＝０，・・・，Ｎ）
が成り立つ。特にｋ＝０ではＩｋ＝０であるので
Ｖｏ―Ｌ・Ｄｋ＝０
である。状態把握装置の温度補正装置は、前記、Ｎ個の式について関係式が成り立つように、Ｌ及びＲを最適化することで、コイル抵抗値Ｒを決定し、状態把握装置ではこのコイル抵抗値を用いて開閉装置の状態量の補正を実施する。
【００３２】
また、コイル両端電圧は、コンデンサ電圧Ｖにほぼ等しい。（開極用又は）閉極用コイルにコンデンサから電流を通電した直後（ｋ＝０）から、コンデンサからの通電を終了する直前（ｋ＝Ｍ）までのデータについて、コンデンサの電圧降下と通電電流の積分が等しいということから、
【００３３】
【数１】
2010272296.tif 000003
【００３４】
である。ここで、Ｒｃはコンデンサの内部抵抗値を示している。ここで、ｋ＝０からＭに渡って、前記の式が満足するように、ＲｃとＣを最適化することにより、コンデンサの静電容量Ｃと内部抵抗値Ｒｃを知ることができる。ここで計測されるコンデンサ静電容量、及び、コンデンサ内部抵抗値は、コンデンサ温度による変動と経年劣化による変動を含めたものである。状態把握装置ではコンデンサの静電容量Ｃと内部抵抗値Ｒｃを用いて開閉装置の状態量の補正を実施する。なお、状態量は、具体的には、開閉装置の動作速度、接点の損耗量、コンデンサ容量減少量などであり、電流波形から得られる情報である。
このように、実施の形態１では、温度計測を行って、その温度計測値を元に、コイル抵抗値等の温度補正を行うのではなく、直接に、電磁コイル抵抗値、コンデンサ静電容量、コンデンサ内部抵抗値を算出するので、温度計測誤差や、温度補正に近似的な換算式を利用することによる誤差が生じず、電磁操作装置又は開閉装置の状態量推定の補正を精度良く行うことができる。
【００３５】
前記では、真空遮断器を開極状態から閉極状態に移動させた場合の、閉極用コイル２ａについて、閉極用コイル２ａに流れる電流値の時間変化、及び、閉極用コイル２ａ両端の電圧、電磁操作装置内の可動子の変位の時間変化について説明してきたが、真空遮断器を閉極状態から開極状態に移動させた場合の、開極用コイル２ｂについて、開極用コイル２ｂに流れる電流値の時間変化、及び、開極用コイル２ｂ両端の電圧、電磁操作装置内の可動子の変位の時間変化についても同様に説明できる。
【符号の説明】
【００３６】
１  電磁操作装置                        ２ａ  閉極用コイル（電磁コイル）
２ｂ  開極用コイル（電磁コイル）        ３  可動子（可動鉄心）
４  ヨーク（固定鉄心）                  ５  永久磁石
９  連結棒                              ２０  電源操作回路
２１  閉極用コンデンサ                  ２２  開極用コンデンサ
２３  電流センサ                        ２４  電圧センサ
２５ａ  放電用スイッチ                  ２５ｂ  放電用スイッチ
２６  充電用スイッチ                    ２７  充電制御回路
３０  真空バルブ（開閉装置）            ３１  絶縁部材
３２  接圧ばね                          ３３  固定電極
３４  可動電極                          ４０  状態把握部
４１  Ａ／Ｄ変換器                      ４２  メモリ
４４  可動子動作開始点探索手段          ４５  可動子動作完了点探索手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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