(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側が配電線の２相に接続された制御用トランスの２次側出力により直流又は交流の制御電源を形成し、
前記２次側出力の電圧を電源監視リレーにより監視して前記制御電源の有無を検出し、
前記２次側出力の電圧が前記電源監視リレーの動作電圧で定まる電源監視の基準電圧以上のときに前記電源監視リレーから判別制御部に有電源の接点信号を供給し、
前記判別制御部の投入制御により、前記有電源の接点信号の入力を条件に前記制御電源と開閉器の投入コイルとの間の投入リレー接点を閉成し、前記投入コイルを通電して前記開閉器を投入する開閉装置において、
前記配電線の２相の線間電圧を検出し，前記線間電圧を正常時の前記２次側出力の電圧に等しくなるように調整したトランス監視の基準電圧を形成する電圧検出部と、
前記トランス監視の基準電圧と前記２次側出力の電圧との差を演算する誤差演算部と、
前記誤差演算部の演算結果に基づき前記２次側出力の電圧が前記トランス監視の基準電圧より低い所定のしきい値以下のときに前記制御用トランスの出力異常を検出し，前記判別制御部の投入制御を禁止して前記投入リレー接点を開放保持するトランス異常検出手段と、
前記トランス異常検出手段の検出に基づき前記制御用トランスの出力異常を報知する異常報知手段と
を備えたことを特徴とする開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に特高，高圧の配電系統の区分開閉等に用いられる開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種配電系統の開閉装置は図２に示すように、配電系統に挿入された開閉器１，その開閉を制御する制御装置２及び制御用トランス３により形成される。
【０００３】
そして、単相の制御用トランス３は１次側が配電線４のＡ，Ｂ，Ｃ各相の相線４ａ，４ｂ，４ｃのうちの２相の相線，例えばＡ，Ｃ相の相線４ａ，４ｃに開閉器１より上流側で接続され、１次側の電圧Ｖ１  の入力電源ＩＮを例えば１００Ｖ程度に降圧する。
【０００４】
さらに、この図２の場合は制御電源を直流とし、この直流の制御電源により開閉器１を投入するため、制御用トランス３の２次側出力ＯＵＴが制御装置２の整流器５に供給され、この整流器５により２次側出力ＯＵＴを直流の制御電源に変換する。
【０００５】
また、整流器５の入力側に電源監視リレー６が設けられ、このリレー６により２次側出力ＯＵＴから制御電源の有無を監視する。
【０００６】
すなわち、電源監視リレー６は２次側出力ＯＵＴの電圧Ｖ２  が電源監視リレー６の動作電圧により設定された電源監視の基準電圧以上になると、動作（メイク）して開状態から閉状態に反転し、有電源を示す「１」の接点信号を発生し、配電線４の停電等で２次側出力ＯＵＴの電圧Ｖ２  が電源監視の基準電圧より十分に低くなると、不動作になって開状態に保たれ、接点信号が無電源を示す「０」の信号になる。
【０００７】
そして、電源監視リレー６の接点信号はマイクロコンピュータ等で形成された判別制御部７に供給され、この判別制御部７は電源監視リレー６の接点信号により制御電源の有無を判別するとともに、開閉器１の補助接点８から与えられた開閉器１の開閉状態の接点信号により、各相線４ａ，４ｂ，４ｃに直列に挿入された主回路接点９ａ，９ｂ，９ｃの開閉状態，すなわち開閉器１の開閉状態を判別する。
【０００８】
そして、自動投入であれば、配電線４の上流側からの復電等に基づいて電源監視リレー６の接点信号が無電源から有電源に変化したときに、判別制御部７はその投入制御により、制御電源があることを確認し、整流器５と開閉器１の投入コイル１０との間に設けられた投入リレー接点１１ａ，１１ｂを所定の時限で閉成する。
【０００９】
この閉成により整流器５の直流の制御電源が投入コイル１０に供給され、このコイル１０が通電されて主回路接点９ａ，９ｂ，９ｃが閉成し、開閉器１が所定の時限で自動投入されて閉状態になる。
【００１０】
そして、主回路接点９ａ，９ｂ，９ｃの閉成に連動して補助接点８が閉成し、判別制御部７に開閉器１の投入完了が通知され、この通知により判別制御部７は投入制御を終了し、投入リレー接点１１ａ，１１ｂを開放して投入コイル１０の通電を停止する。
【００１１】
なお、開閉器１は図示省略された引外しコイルの通電等があるまで機械的に閉状態に保持される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記図２の従来の開閉装置の場合、電源監視の基準電圧は電源監視リレー６の動作電圧で定まり、電源監視の基準電圧を投入コイル１０の動作（通電）を保証する最適電圧に設定することは困難であり、とくに、コストダウン等を図るため、電源監視リレー６に動作電圧が規格化された汎用のリレーを用いたときには、２次側出力ＯＵＴの電圧Ｖ２  が電源監視リレー６の動作電圧以上であっても投入コイル１０の印加電圧が不足する事態が生じる。
【００１３】
すなわち、汎用のリレーにより形成された電源監視リレ−６は、通常、その動作電圧が２次側出力ＯＵＴの電圧Ｖ２  の正常値（定格値）の半分程度になり、この場合、制御用トランス３の故障等の何らかの異常が発生し、その２次側出力ＯＵＴの電圧Ｖ２  が正常値より一定量低い電圧以下に低下すると、電圧Ｖ２  は電圧監視リレー６の動作電圧範囲ではあるが、投入コイル１０の印加電圧が不足する事態が生じる。
【００１４】
そして、投入コイル１０の印加電圧が不足すると、投入制御が行われても投入コイル１０に十分な電気エネルギが与えられず、開閉器１がいわゆる不完全投入状態になり、この結果、開閉器１の開閉接点容量が不足してその接点融着等の不具合が生じ、信頼性を損ねる問題点がある。
【００１５】
本発明は、制御用トランスの出力異常（出力低下）を検出し、異常発生時に開閉器の投入を禁止して異常の発生を報知し、信頼性を向上することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、この出願の請求項１に係る開閉装置においては、制御用トランスの１次側に印加される配電線の２相の線間電圧を検出し，この線間電圧を制御用トランスの正常時の２次側出力の電圧に等しくなるように調整したトランス監視の基準電圧を形成する電圧検出部と、
トランス監視の基準電圧と前記２次側出力の電圧との差を演算する誤差演算部と、
この誤差演算部の演算結果に基づき前記２次側出力の電圧がトランス監視の基準電圧より低い所定のしきい値以下のときに制御用トランスの出力異常を検出し，判別制御部の投入制御を禁止して投入リレー接点を開放保持するトランス異常検出手段と、
トランス異常検出手段の検出に基づき前記制御用トランスの出力異常を報知する異常報知手段とを備える。
【００１７】
したがって、電圧検出部により配電線の２相の線間電圧を調整して制御用トランスの正常時の２次側出力の電圧（定格電圧）に等しいトランス監視の基準電圧が形成され、誤差演算部によりトランス監視の基準電圧と前記２次側出力の電圧との差が演算される。
【００１８】
そして、制御用トランスの出力異常が発生し、その２次側出力の電圧がトランス監視の基準電圧より低い所定のしきい値以下になり、投入コイルの印加電圧が不足する事態になると、トランス異常検出手段が誤差演算部の演算結果から制御用トランスの出力異常を検出し、判別制御部の投入制御を禁止して投入リレー接点を開放保持し、投入コイルの通電路を開放して開閉器の投入を禁止する。
【００１９】
さらに、トランス異常検出手段の検出に基づき、異常報知手段が制御用トランスの出力異常を報知する。
そのため、制御用トランスの出力異常の発生時に、開閉器の投入が禁止されてその不完全投入状態の発生が防止されるとともに、制御用トランスの出力異常が報知され、信頼性が向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
発明の実施の１形態につき、図１を参照して説明する。
全体構成を示した図１において、図２と同一符号は同一のものを示し、図１の開閉装置は図２の従来装置とつぎの（ｉ）〜（ｉｖ）の点で異なる。
【００２１】
（ｉ）開閉器１にトランス監視の基準電圧Ｖ３  を形成するコンデンサ分圧方式の電圧検出部１２を設けた点。
【００２２】
（ｉｉ）制御装置２にトランス監視の基準電圧Ｖ３  と２次側出力ＯＵＴの電圧Ｖ２  との差を演算する誤差演算部１３を設けた点。
【００２３】
（ｉｉｉ）  制御装置２に、従来の判別制御部７の代わりに、この判別制御部７にトランス異常検出手段等を付加した構成の判別制御部１４を設けた点。
【００２４】
（ｉｖ）制御装置２に判別制御部１４に接続された異常報知手段１５を設けた点。
【００２５】
そして、電圧検出部１２は配電線４のＡ相の電圧を相線４ａとアースとの間に直列に設けられたコンデンサ１６，１７により分圧し、配電線４のＣ相の電圧を相線４ｃとアースとの間に直列に設けられたコンデンサ１８，１９により分圧する。
【００２６】
さらに、アース側のコンデンサ１６，１８の端子間電圧を減算器２０により減算し、制御用トランス３の１次側入力と同じＡ，Ｃ相の線間電圧を検出し、この線間電圧を制御用トランス３の正常時の２次側出力ＯＵＴの電圧Ｖ２  ，すなわち電圧Ｖ２  の正常値（定格値）の電圧に等しくなるように調整したトランス監視の基準電圧Ｖ３  を形成する。
なお、トランス監視の基準電圧Ｖ３  の大きさはコンデンサ１６〜１９による分圧比を調整して設定される。
【００２７】
また、コンデンサ１６〜１９により分圧するコンデンサ分圧方式を採用したのは、トランスを用いたりする場合より小形に形成できる利点があるからであり、トランス等の他の手段によりＡ，Ｃ相の線間電圧を調整して基準電圧Ｖ３  を形成してもよいのは勿論である。
【００２８】
そして、トランス監視の基準電圧Ｖ３  と制御用トランス３の２次側出力ＯＵＴの電圧Ｖ２  とを減算器構成の誤差演算部１３に供給し、この誤差演算部１３により両電圧Ｖ３  ，Ｖ２  の差（Ｖ３  −Ｖ２  ）をリアルタイムに演算し、この演算の結果を判別制御部１４に供給する。
【００２９】
この判別制御部１４は例えばマイクロコンピュータのソフトウェアにより形成されたトランス異常検出手段により誤差演算部１３の演算結果を監視し、制御用トランス３の出力異常が発生し、その２次側出力ＯＵＴの電圧Ｖ２  がトランス監視の基準電圧Ｖ３  より低い所定のしきい値以下になり、投入コイル１０の印加電圧が不足する事態になると、誤差演算部１３の演算結果の減少に基づき、制御用トランス３の出力異常を検出する。
【００３０】
さらに、この出力異常の検出に基づく異常処理として、トランス異常検出手段は電源監視リレー６の有電源の接点信号に基づく判別制御部１４の投入制御を禁止し、投入リレー接点１１ａ，１１ｂを開放保持する。
【００３１】
この開放保持により整流器５の制御電源が開閉器１の投入コイル１０に供給されず、開閉器１は投入が禁止されて開放保持され、投入コイル１０の印加電圧の不足に基づく不完全投入状態の発生が防止され、接点融着等の不具合の発生が未然に防止される。
【００３２】
また、トランス異常検出手段は制御用トランス３の出力異常を検出すると、その報知指令を異常報知手段１５に供給し、この供給に基づき、異常報知手段１５はランプ点灯又は文字，図形の表示等により制御用トランス３の故障を表示してその出力異常を報知する。
【００３３】
したがって、電源監視リレー６に汎用のリレーを使用しても制御用トランス３の出力異常に基づく従来の不具合が発生せず、しかも、その出力異常の発生を容易に知ることができ、開閉装置の信頼性が著しく向上し、その結果、配電系統の信頼性が向上し、とくに、制御用トランス３の信頼性が高くない場合に著しい効果を奏する。
【００３４】
そして、判別制御部１４のトランス異常検出手段等はコンピュータのソフトウェアで形成する代わりに、ロジック回路等のハードウェアで形成してもよい。
また、異常報知手段として制御用トランス３の出力異常の発生を遠方の監視所等に通信して報知する手段を備えてもよい。
【００３５】
さらに、図１の場合は制御電源を直流としたが、制御電源を交流とし、例えば、整流器５を省いて制御用トランス３の２次側出力ＯＵＴを投入コイル１０に供給する場合等にも適用できるのは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、以下に説明する効果を奏する。
制御用トランス３の出力異常が発生し、その２次側出力の電圧Ｖ２  が電圧検出部１２のトランス監視の基準電圧Ｖ３  より低い所定のしきい値以下になり、投入コイル１０の印加電圧が不足する事態になると、トランス異常検出手段が誤差演算部１３の演算結果から制御用トランス３の出力異常を検出し、判別制御部１４の投入制御を禁止して投入リレー接点１１ａ，１１ｂを開放保持し、投入コイル１０の通電路を開放して開閉器１の投入を禁止する。
【００３７】
さらに、トランス異常検出手段の検出に基づき、異常報知手段１５が制御用トランス３の出力異常を報知する。
そのため、制御用トランス３の出力異常の発生時に、開閉器１の投入を禁止してその不完全投入状態の発生を防止することができるとともに、制御用トランス３の出力異常を報知することができ、信頼性を著しく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の１形態の回路ブロック図である。
【図２】従来装置の回路ブロック図である。
【符号の説明】
１  開閉器
３  制御用トランス
４  配電線
６  電源監視リレー
１０  投入コイル
１１ａ，１１ｂ  投入リレー接点
１２  電圧検出部
１３  誤差演算部
１４  判別制御部
１５  異常報知手段
Ｖ２    制御用トランスの２次側出力の電圧
Ｖ３    トランス監視の基準電圧
【図１】
0003564823.tif 000002
【図２】
0003564823.tif 000003