(57)【要約】【課題】機構部の異常の有無を主回路に触れることなく安全且つ容易に診断することが可能な、開閉器の診断方法及び開閉器の診断装置を提供する。【解決手段】基礎架台又は基礎架台に固定された部材に加速度振動検出手段が取り付けられ、該加速度振動検出手段を用いて検出された基準となる加速度振動波形を記録する工程と、記録した基準となる加速度振動波形をｎ個のブロックに分割する工程と、加速度振動検出手段を用いて診断時における開閉器の加速度振動を検出し診断時の加速度振動波形を記録する工程と、該工程で記録した診断時の加速度振動波形をｎ個のブロックに分割する工程と、上記ｎ個のブロック毎に加速度振動波形の相関係数を導出する工程と、導出された相関係数が予め定められた値に満たない場合に機構部に異常があると判断する工程とを有する開閉器の診断方法、及び、該診断方法を実施可能な開閉器の診断装置とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎架台、並びに、該基礎架台に配設された機構部、及び、該機構部と連動する遮断部を備えた開閉器を診断する方法であって、
前記基礎架台又は前記基礎架台に固定された部材に加速度振動検出手段が取り付けられ、
前記加速度振動検出手段を用いて検出された基準となる加速度振動波形を記録する、第１振動波形記録工程と、
前記第１振動波形記録工程で記録した前記加速度振動波形を、ｎ個（ｎは２以上の整数）のブロックに分割する、第１振動波形分割工程と、
前記加速度振動検出手段を用いて診断時における前記開閉器の加速度振動を検出し、診断時の加速度振動波形を記録する、第２振動波形記録工程と、
前記第２振動波形記録工程で記録した前記加速度振動波形を、ｎ個（ｎは２以上の整数）のブロックに分割する、第２振動波形分割工程と、
前記第１振動波形分割工程で分割された前記ｎ個のブロックの前記加速度振動波形と、前記第２振動波形分割工程で分割された前記ｎ個のブロックの前記加速度振動波形との相関係数を、前記ｎ個のブロック毎に導出する、相関係数導出工程と、
前記相関係数導出工程で導出された前記相関係数が予め定められた値に満たない場合に、前記機構部に異常があると判断する、異常判断工程と、
を有することを特徴とする、開閉器の診断方法。
【請求項２】
主回路に前記開閉器が接続されている状態で、少なくとも、前記第２振動波形記録工程、前記第２振動波形分割工程、前記相関係数導出工程、及び、前記異常判断工程が行われることを特徴とする、請求項１に記載の開閉器の診断方法。
【請求項３】
基礎架台と、前記基礎架台に配設された機構部と、前記機構部と連動する遮断部とを備えた開閉器を診断する装置であって、
前記基礎架台又は前記基礎架台に固定された部材に取り付けられた加速度振動検出手段を用いて特定された加速度振動波形を用いて前記機構部の異常の有無を判断する異常有無判断部を備え、
前記異常有無判断部は、前記加速度振動検出手段を用いて特定された基準となる加速度振動波形及び診断時の加速度振動波形をそれぞれ記録する振動波形記録部と、
前記振動波形記録部に記録された前記基準となる加速度振動波形及び前記診断時の加速度振動波形を、それぞれｎ個（ｎは２以上の整数）のブロックに分割する分割部と、
前記分割部で分割された前記基準となる加速度振動波形と前記診断時の加速度振動波形との相関係数を、前記ｎ個のブロック毎に導出する、相関係数導出部と、
前記相関係数導出部で導出された前記相関係数が、予め定められた値に満たないか否かを判断する判断部と、
を有することを特徴とする、開閉器の診断装置。
【請求項４】
主回路に前記開閉器が接続されている状態で、前記機構部、前記遮断部、前記加速度振動検出手段、及び、前記異常有無判断部が作動することを特徴とする、請求項３に記載の開閉器の診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電路の開閉に使用される遮断器や負荷開閉器等の開閉器に備えられている機構部の異常有無を診断する開閉器の診断方法及び開閉器の診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電路に使用されている遮断器や負荷開閉器等の開閉器は、電気設備の事故や点検等の際に電路の開閉を行ない、通常は静止している機器である。例えば遮断器は、事故時に一刻も早く系統から事故点を切り離すために速やかに開動作しなければならず、重要な役目を果たしている。また負荷開閉器は、通常運転している電路の開閉を行なう装置である。これらの開閉器は、一旦故障すると電力系統への影響が非常に大きく、また修復するために長時間の停止を余儀なくされる。開閉器は使用によって各機構部に摩耗が生じ寸法に狂いが生じて開閉動作ができなくなったり、あるいは開閉に時間を要して開閉器本来の役目を果たせなかったりする可能性がある。また、円滑な動作を補償するために機構部にはグリスを塗布しているが、グリスは経年劣化で硬化し、動作時間が遅くなることがある。そのため、定期的に日常点検や精密点検あるいは分解整備を行って、開閉器の健全性を確保している。
【０００３】
通常、精密点検や分解整備には時間を要するため、長時間のライン停止が必要である。また、点検整備は専門家が行なうため、その費用も高価となる一方、開閉器を定期的に分解整備しても、特に緊急を要して補修する部位がない場合が多い。そのため、定期点検の周期を延長したいが万一の影響の大きさを考えると点検周期をなかなか延長できないのが現状である。
【０００４】
例えば遮断器の場合、定期的に行われる日常点検では、電路から切り離した状態で、遮断器の一次側と二次側の主回路に測定器を接続し開閉動作時間を測定して、所定の時間で開閉可能であるか否かを診断するのが一般的である。しかし、この方法は正確であるものの、遮断器を電路から切り離して引き出さなければ、開閉動作時間を測定することができない。また、この方法では、開閉時間に異常が見つかったとしても、異常箇所を特定することはできないため、全体を調査して場合によっては分解整備を行なう必要がある。
【０００５】
このような開閉器に関する技術として、例えば特許文献１には、主回路を開閉する開閉器のコンタクト及び該コンタクトと連動する機構部の移動量と、コンタクトの導通タイミングを時系列データとして検出することにより開閉器の規定される試験データの開閉特性を計測し、基準値と比較して異常を診断する開閉器の開閉動作特性診断方法及び装置が開示されている。また、特許文献２には、遮断器のケーシングを加振し、ボルト締結部の振動を検出して共振周波数を求め、ボルトの緩みがないときの共振周波数との差を演算し、差が予め定められた値を超えたときボルト締結部の緩みありと診断する遮断器のボルトの緩み診断評価方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１４５２１７号
【特許文献２】特開２００２−３６７４９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、開閉器を一旦停止して、主回路の端子及び投入コイルやトリップコイル等の信号を得るために測定器への信号線を接続する必要がある。そのため、異常の診断に時間がかかり、また主回路へ接続するために安全対策をとるか、又は、開閉器を電路から完全に切り離す必要が生じるので、開閉器の開閉動作特性を容易に診断することができないという問題があった。また、特許文献２に開示されている技術では、診断する遮断器の共振周波数に応じた加振器を準備する必要があるため、複数の遮断器を診断する場合には診断コストが増大しやすいという問題があった。また、特許文献２に開示されている技術には、ボルト締結部の緩みは診断できても開閉機構部の異常を診断することはできないという問題もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、機構部の異常の有無を、主回路に触れることなく安全且つ容易に診断することが可能な、開閉器の診断方法及び開閉器の診断装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするため、添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１０】
本発明の第１の態様は、基礎架台（１）、並びに、該基礎架台に配設された機構部（２）、及び、該機構部と連動する遮断部（３）を備えた開閉器（５）を診断する方法であって、基礎架台又は基礎架台に固定された部材に加速度振動検出手段（４）が取り付けられ、加速度振動検出手段を用いて検出された基準となる加速度振動波形を記録する第１振動波形記録工程（Ｓ１）と、該第１振動波形記録工程で記録した加速度振動波形を、ｎ個（ｎは２以上の整数）のブロックに分割する第１振動波形分割工程（Ｓ２）と、加速度振動検出手段を用いて診断時における開閉器の加速度振動を検出し、診断時の加速度振動波形を記録する第２振動波形記録工程（Ｓ３）と、該第２振動波形記録工程で記録した加速度振動波形を、ｎ個（ｎは２以上の整数）のブロックに分割する第２振動波形分割工程（Ｓ４）と、第１振動波形分割工程で分割されたｎ個のブロックの加速度振動波形と、第２振動波形分割工程で分割されたｎ個のブロックの加速度振動波形との相関係数を、ｎ個のブロック毎に導出する相関係数導出工程（Ｓ５）と、該相関係数導出工程で導出された相関係数が予め定められた値に満たない場合に、機構部に異常があると判断する異常判断工程（Ｓ６）と、を有することを特徴とする、開閉器の診断方法である。
【００１１】
ここに、「基準となる加速度振動波形」とは、例えば遮断器（５）を新たに設置したときや整備直後等の、正常に動作することが確認されているときの波形であり、診断に先だって予め記録されている。また、加速度振動検出手段（４）は、基礎架台（１）に直接取り付けられてもよいし、基礎架台（１）に固定された部材（例えば、機構部（２）を収納する外箱（２Ａ））に取り付けられてもよい。
【００１２】
上記本発明の第１の態様において、主回路に開閉器（５）が接続されている状態で、少なくとも、第２振動波形記録工程（Ｓ３）、第２振動波形分割工程（Ｓ４）、相関係数導出工程（Ｓ５）、及び、異常判断工程（Ｓ６）が行われても良い。
【００１３】
本発明の第２の態様は、基礎架台（１）と、該基礎架台に配設された機構部（２）と、該機構部と連動する遮断部（３）とを備えた開閉器（５）を診断する装置（１０）であって、基礎架台又は基礎架台に固定された部材に取り付けられた加速度振動検出手段（４）を用いて特定された加速度振動波形を用いて機構部の異常の有無を判断する異常有無判断部（１１）を備え、該異常有無判断部は、加速度振動検出手段を用いて特定された基準となる加速度振動波形及び診断時の加速度振動波形をそれぞれ記録する振動波形記録部（１２）と、該振動波形記録部に記録された基準となる加速度振動波形及び診断時の加速度振動波形をそれぞれｎ個（ｎは２以上の整数）のブロックに分割する分割部（１３）と、該分割部で分割された基準となる加速度振動波形と診断時の加速度振動波形との相関係数を、ｎ個のブロック毎に導出する相関係数導出部（１３）と、該相関係数導出部で導出された相関係数が、予め定められた値に満たないか否かを判断する判断部（１３）と、を有することを特徴とする、開閉器の診断装置（１０）である。
【００１４】
上記本発明の第２の態様において、主回路に開閉器が接続されている状態で、機構部（２）、遮断部（３）、加速度振動検出手段（４）、及び、異常有無判断部（１１）が作動しても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、加速度振動検出手段（４）を用いて特定した加速度振動波形の相関係数を比較することによって、機構部（２）の異常の有無を診断する。そのため、周波数解析装置等の複雑な装置を用いることなく、開閉器（５）を主回路に接続したまま、機構部（２）の異常の有無を診断することができ、異常と診断された時のみ、開閉器（５）の精密点検や分解整備を行うことが可能になる。したがって、本発明によれば、機構部（２）の異常の有無を、主回路に触れることなく安全且つ容易に診断することが可能な、開閉器の診断方法及び開閉器の診断装置（１０）を提供することができる。また、記録した振動波形の相関係数を比較することによって機構部（２）の異常の有無を診断する本発明によれば、基準となる加速度振動波形を開閉器毎に予め記録しておくことにより、開閉器の種類によらず、同一の手法で異常の有無を診断することが可能になるため、診断コストの増大を抑制することが可能になる。さらに、機構部（２）の異常診断時に開閉器（５）を主回路から切り離す必要がない本発明によれば、通常運転中の開閉器（５）の開閉動作から異常有無を診断することができるので、診断を目的として機構部（２）のラインを停止する必要がない。すなわち、通常運転中に開閉器（５）の動作診断が可能であり、開閉器（５）が異常と診断されれば、迅速に対応してその影響を最小限に留めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかる開閉器の診断方法を示すフローチャートである。
【図２】ガス遮断器５の側面図である。
【図３】ガス遮断器５の正面図である。
【図４】正常な遮断器の投入直後から５０ｍｓ間の振動波形を示す図である。
【図５】機構部に異常が発生した遮断器の投入直後から５０ｍｓ間の振動波形を示す図である。
【図６】分割したブロック毎の波形データの散布図である。図６（ａ）は投入直後から５ｍｓ後までの波形データの散布図、図６（ｂ）は投入の５ｍｓ後から１０ｍｓ後までの波形データの散布図、図６（ｃ）は投入の１０ｍｓ後から１５ｍｓ後までの波形データの散布図、図６（ｄ）は投入の１５ｍｓ後から２０ｍｓ後までの波形データの散布図である。
【図７】分割したブロック毎の波形データの散布図である。図７（ａ）は投入の２０ｍｓ後から２５ｍｓ後までの波形データの散布図、図７（ｂ）は投入の２５ｍｓ後から３０ｍｓ後までの波形データの散布図、図７（ｃ）は投入の３０ｍｓ後から３５ｍｓ後までの波形データの散布図、図７（ｄ）は投入の３５ｍｓ後から４０ｍｓ後までの波形データの散布図である。
【図８】ガス遮断器５及び本発明にかかる開閉器の診断装置１０を簡略化して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す形態は本発明の例示であり、本発明は以下に示す形態に限定されるものではない。
【００１８】
１．開閉器の診断方法
図１は、本発明にかかる開閉器の異常診断方法（以下において、「本発明の診断方法」ということがある。）の流れを示すフローチャートである。図１に示すように、本発明の診断方法は、第１振動波形記録工程（Ｓ１）と、第１振動波形分割工程（Ｓ２）と、第２振動波形記録工程（Ｓ３）と、第２振動波形分割工程（Ｓ４）と、相関係数導出工程（Ｓ５）と、異常判断工程（Ｓ６）と、を有し、工程Ｓ１〜工程Ｓ６によって、開閉器の機構部に異常があるか否かが診断される。
【００１９】
図２は、本発明の診断方法によって異常の有無を診断されるガス遮断器５（以下において、「開閉器５」という。）を示す側面図である。図３は、開閉器５の正面図である。図２及び図３に示すように、開閉器５は、基礎架台１と、該基礎架台１に配設された機構部２と、該機構部２と連動するように配設された遮断部３と、を備え、機構部２を収納する外箱に加速度振動検出手段４が配設されている。開閉器５は、例えば開放信号が入力されると、機構部２のトリップコイルが作動し、このトリップコイルと連動する遮断部３が、主回路を繋げるように作動することにより、開放動作が行われる。開放動作の動作時間は、およそ数十ミリ秒である。一方、開閉器５に投入信号が入力された場合には、機構部２のトリップコイルが作動し、このトリップコイルと連動する遮断部３が、主回路を断ち切るように作動することにより、投入動作が行われる。投入動作の動作時間は、開放動作よりも遅く、およそ数十ミリ秒から数百ミリ秒である。本発明の診断方法では、加速度振動検出手段４を用いて、機構部２が作動する際に生じる加速度振動を測定し、その測定結果を用いて機構部２の異常の有無を診断する。以下、図面を参照しつつ、本発明の診断方法における工程毎の内容を、具体的に説明する。
【００２０】
＜第１振動波形記録工程（Ｓ１）＞
第１振動波形記録工程Ｓ１（以下において、「工程Ｓ１」という。）は、加速度振動検出手段４を用いて、開閉器５の加速度振動を検出し、検出された加速度振動を用いて基準となる加速度振動波形を特定し、当該基準となる加速度振動波形を記録する工程である。工程Ｓ１は、例えば、開閉器５を新しく設置したときや整備して正常な動作が行なえることが確認されているときの機構部２を作動させた際に生じる加速度振動を、加速度振動検出手段４を用いて検出し、検出結果から特定される基準となる加速度振動波形を記録する工程、とすることができる。工程Ｓ１で加速度振動を検出する時間は、機構部２の動作開始から動作終了までの加速度振動を検出可能な時間であれば特に限定されるものではなく、例えば、１００ｍｓとすることができる。また、工程Ｓ１では、投入動作の際及び開放動作の際の両方で、加速度振動を検出するのが良い。
【００２１】
＜第１振動波形分割工程（Ｓ２）＞
第１振動波形分割工程Ｓ２（以下において、「工程Ｓ２」という。）は、上記工程Ｓ１で記録した加速度振動波形を、所定の時間毎のｎ個（ｎは２以上の整数）のブロックに分割する工程である。各ブロックの時間幅は、機構部２の異常の有無を判断可能であれば特に限定されない。工程Ｓ２は、例えば、上記工程Ｓ１で記録した加速度振動波形を５ｍｓ毎の２０個のブロックに分割する工程、とすることができる。
【００２２】
＜第２振動波形記録工程（Ｓ３）＞
第２振動波形記録工程Ｓ３（以下において、「工程Ｓ３」という。）は、加速度振動検出手段４を用いて、開閉器５の診断時の加速度振動を検出し、診断時の加速度振動波形を記録する工程である。主回路に接続されている開閉器５の、機構部２の異常を診断する場合、工程Ｓ５は、定期的に機構部２を作動させた際に生じる加速度振動を、加速度振動検出手段４を用いて検出し、検出結果から特定される加速度振動波形を記録する工程、とすることができる。工程Ｓ５で加速度振動を検出する時間は、機構部２の動作開始から動作終了までの加速度振動を検出可能な時間であれば特に限定されるものではなく、例えば、上記工程Ｓ１と同じ時間（１００ｍｓ）とすることができる。また、工程Ｓ５でも、上記工程Ｓ１と同様に、投入動作の際及び開放動作の際の両方で、加速度振動を検出するのが良い。
【００２３】
＜第２振動波形分割工程（Ｓ４）＞
第２振動波形分割工程Ｓ４（以下において、「工程Ｓ４」という。）は、上記工程Ｓ３で記録した加速度振動波形を、所定の時間毎のｎ個（ｎは２以上の整数）のブロックに分割する工程である。各ブロックの時間幅は、機構部２の異常の有無を判断可能であれば特に限定されないが、第１振動波形分割工程（Ｓ２）と同じ時間幅とする。工程Ｓ４は、例えば、上記工程Ｓ３で記録した加速度振動波形を５ｍｓ毎の２０個のブロックに分割する工程、とすることができる。
【００２４】
上記工程Ｓ１で記録した基準となる加速度振動波形及び上記工程Ｓ３で記録した診断時の加速度振動波形のうち、０．０５ｓまでの加速度振動波形を、上記工程Ｓ２及び上記工程Ｓ４でそれぞれ５ｍｓ毎の１０ブロックに分割した一例を、図４に示す。この例は、投入動作の際の波形であり、図４の縦軸は加速度振動の振幅［Ｇ］、横軸は時間［ｓ］である。図４では、基準となる加速度振動波形（実線）と診断時の加速度振動波形（破線）とを重ねて表示している。図４に示すように、この例では加速度振動波形は、すべてのブロックにおいて、基準となる加速度振動波形とほとんど一致している。
【００２５】
上記工程Ｓ１で記録した基準となる加速度振動波形及び上記工程Ｓ３で記録した診断時の加速度振動波形のうち、０．０５ｓまでの加速度振動波形を、上記工程Ｓ２及び上記工程Ｓ４で５ｍｓ毎の１０ブロックに分割した別の例を、図５に示す。この例も、投入動作の際の波形である。なお、「基準となる加速度振動波形」は、図４に示したものと同一である。図５に示すように、投入を開始してから０．０２１ｓ後から０．０２２ｓ後の時間帯までは、診断時の加速度振動波形と基準となる加速度振動波形とが一致していたが、これ以降は、両者の加速度振動波形が一致しなかった。
【００２６】
＜相関係数導出工程（Ｓ５）＞
相関係数導出工程Ｓ５（以下において、「工程Ｓ５」という。）は、上記工程Ｓ２で分割されたｎ個のブロックそれぞれにおける加速度振動波形と、上記工程Ｓ４で分割されたｎ個のブロックそれぞれにおける加速度振動波形との相関係数を、ｎ個のブロック毎に導出する工程である。すなわち、上記工程Ｓ２及び上記工程Ｓ４で加速度振動波形が２０ブロックに分割されている場合、工程Ｓ５は、基準となる加速度振動波形と診断時の加速度振動波形との相関係数を、２０個のブロックすべてで導出する工程である。工程Ｓ５は、例えば、上記工程Ｓ２で分割された加速度振動波形、及び、上記工程Ｓ４で分割された加速度振動波形から、それぞれ同一のサンプリング間隔（例えば、数十μｓ間隔）で波形データを抽出して散布図を作成し、作成した散布図を用いて相関係数を導出する工程、とすることができる。
【００２７】
図６（ａ）〜（ｄ）は、前述の図４及び図５の例について、投入直後から２０ｍｓまでの４ブロックの加速度振動波形（診断時の加速度振動波形及び基準時の加速度振動波形）から、８０μｓ間隔で波形データをサンプリングすることにより作成した散布図である。図６（ａ）は投入直後から５ｍｓ後までの波形データの散布図、図６（ｂ）は投入開始の５ｍｓ後から１０ｍｓ後までの波形データの散布図、図６（ｃ）は投入開始の１０ｍｓ後から１５ｍｓ後までの波形データの散布図、図６（ｄ）は投入開始の１５ｍｓ後から２０ｍｓ後までの波形データの散布図である。図６（ａ）〜（ｄ）の縦軸は加速度振動振幅［Ｇ］、横軸は時間［ｓ］であり、図６（ａ）〜（ｄ）の実線は図４の例における回帰直線、破線は図５の例における回帰直線、図６（ａ）〜（ｄ）の◇は図４の例での波形データ、■は図５の例での波形データである。また、投入開始の２０ｍｓ後から４０ｍｓ後までの４ブロックの加速度振動波形（診断時の加速度振動波形及び基準となる加速度振動波形）から、８０μｓ間隔で波形データをサンプリングすることにより作成した散布図を図７（ａ）〜（ｄ）に示す。図７（ａ）は投入開始の２０ｍｓ後から２５ｍｓ後までの波形データの散布図、図７（ｂ）は投入開始の２５ｍｓ後から３０ｍｓ後までの波形データの散布図、図７（ｃ）は投入開始の３０ｍｓ後から３５ｍｓ後までの波形データの散布図、図７（ｄ）は投入開始の３５ｍｓ後から４０ｍｓ後までの波形データの散布図である。直線、プロットの表記は図６と同様である。また、投入直後から４０ｍｓ経過後までは図６及び図７に示した散布図のデータを用い、４０ｍｓ以降はこれらと同様の方法で作成した散布図を用いて算出した相関係数の値を表１に示す。表１の計測時間欄には、投入開始からの経過時間［ｍｓ］を示している。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
図６及び図７並びに表１によれば、図４に示した例では診断時の加速度振動波形と基準となる加速度振動波形とから算出した相関係数は、投入開始直後からほとんどが０．８以上（１８個が０．８以上。このうち８個が０．９以上。）となっていた。これに対し、図５の例では、診断時の加速度振動波形と基準となる加速度振動波形とから算出した相関係数は、最初の４ブロックではすべて０．９以上であったが、５ブロック目（投入開始より２０ｍｓ〜２５ｍｓ）が０．２５１、６ブロック目（投入開始より２５ｍｓ〜３０ｍｓ）が−０．３８８であり、５ブロック目から大きく相関係数が変化した。
【００３０】
＜異常判断工程（Ｓ６）＞
異常判断工程Ｓ６（以下において、「工程Ｓ６」という。）は、上記工程Ｓ５で導出された相関係数が予め定められた値に満たない場合に、機構部２に異常があると判断する工程である。工程Ｓ６は、例えば、各ブロックにおいて算出される相関係数のうち最も低い相関係数をもって、当該相関係数が０．３よりも大きい場合には異常が無いと判断するとともに、当該相関係数が０．３以下である場合には相関が弱いと判断し、さらに、当該相関係数が０未満である場合には負の相関があるため機構部２に異常があると判断し、当該相関係数が０以上０．３以下である場合には要注意と判断する工程、とすることができる。また、工程Ｓ１〜Ｓ５までで投入動作の際の波形と開放動作時の波形の両方について各ブロックの相関係数を求めておき、それらのうち最も低い相関係数をもって同様の判断をする工程とするのが好ましい。投入動作と開放動作の両方を診断することで開閉器の異常の有無をより的確に判断することが可能になる。異常があると判断された場合には、開閉器５の精密点検や分解整備を実施することができる。これに対し、異常が無いと判断された場合には、直ちに精密点検や分解整備を実施することなく、開閉器５の使用をそのまま継続することができる。また、要注意と判断された場合には、次回の診断をこれまでより早めて実施し、異常の進展を細かく観察するといった管理が可能となる。
【００３１】
このように、工程Ｓ１〜工程Ｓ９によって異常の有無を診断する本発明の診断方法によれば、わずか１ｍｓの動作時間遅れが発生した場合であっても、異常の有無を診断することができ、異常有りと診断された時のみ、開閉器の精密点検や分解整備を行うことが可能になる。
【００３２】
機構部２の動きは高速であり、瞬時に動作が完了する。そのため、機構部２の動作開始から動作終了までの全区間によって構成される１つのブロックのみを評価対象にすると、些細な異常は全体のデータの中に埋もれてしまい異常の診断が困難になる。そこで、上記工程Ｓ２及び工程Ｓ４では、短時間の異常が発生した場合であっても異常有と診断可能にするため、分割した各ブロックの時間幅を５ｍｓとした。例えば、図５に示した例の場合、機構部２の動作開始から１００ｍｓまでの全区間によって構成される１つのブロックで相関係数を求めると、正常時の相関係数は０．９３１となる一方、診断時の相関係数は０．６４３となり、その差が小さくなるため、異常の判断が困難となる。これに対し、分割した各ブロックの時間幅を５ｍｓとした上記例では、相関係数が１ブロックでも負の値になったときには、異常と判断することができる。
【００３３】
また、上記例のように、時系列的に複数のブロックへ区分して評価することにより、異常が起きた時点、つまり負の相関になった時点（あるいはその前に要注意があればその時点）が、動作開始からどの程度の時間が経過した時点なのかを特定することができるので、機構部２の動作メカニズムが明確な場合は、機構部２のどの部位に異常があるのかを推定することも可能になる。
【００３４】
本発明の診断方法において、加速度振動の周波数は、周波数分析の結果、数ｋＨｚ程度であった。そのため、加速度振動検出手段４の周波数帯域は１０ｋＨｚ程度まであれば十分である。
【００３５】
また、オフラインで定期的に診断計測を行なう場合は、計測周期が数ヶ月から数年に亘ると考えられる。そのため、加速度振動検出手段４の取り付け位置が毎回同じ位置になるように、取り付け位置にマーキングをしておくと、計測誤差を小さくすることが可能になる。
【００３６】
本発明の診断方法は、交流遮断器のみならず、直流遮断器や電磁接触器等にも適用できる。また三相交流の場合、各相に遮断部が別れている場合は、加速度振動検出手段を各相に取り付けることにより、どの相で異常が発生しているかを診断することも可能になる。
【００３７】
２．開閉器の診断装置
図８は、本発明にかかる開閉器の診断装置１０（以下において、「本発明の診断装置１０」ということがある。）を簡略化して示す図である。図８において、図１及び図２と同様に構成されるものには、これらの図で使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００３８】
図８に示すように、本発明の診断装置１０は、異常有無判断部１１、入力ポート１４、及び、出力ポート１５を備え、異常有無判断部１１は、振動波形記録部１２（以下において、「ＲＡＭ１２」という。）及び中央処理装置１３（以下において、「ＣＰＵ１３」という。）を有している。機構部２に接続された加速度振動検出手段４によって検出された加速度振動の検出結果は、加速度振動検出手段４から異常有無判断部１１へと向けて発信され、入力ポート１４を経由してＣＰＵ１３へと達した後、ＣＰＵ１３で加速度振動波形が作成される。このようにして作成された、機構部２の異常の有無を診断する時における加速度振動波形（診断時の加速度振動波形）、及び、基準となる加速度振動波形は、ＲＡＭ１２で記録される。本発明の診断装置１０において、ＣＰＵ１３は、上記機能に加え、ＲＡＭ１２に記録された診断時の加速度振動波形及び基準となる加速度振動波形をそれぞれｎ個（ｎは２以上の整数）のブロックに分割する分割部、該分割部で分割された診断時の加速度振動波形と基準となる加速度振動波形との相関係数をｎ個のブロック毎に導出する相関係数導出部、及び、該相関係数導出部で導出された相関係数が予め定められた値に満たないか否かを判断する判断部としても機能する。そして、ＣＰＵ１３における判断結果は、出力ポート１５を介して図示されていない判断結果出力手段へと達し、当該判断結果出力手段に異常診断の結果が出力される。
【００３９】
このように構成される本発明の診断装置１０によれば、上記工程Ｓ１〜工程Ｓ６を行うことができる。それゆえ、本発明によれば、機構部２の異常の有無を、主回路に触れることなく安全且つ容易に診断することが可能な、開閉器の診断装置１０を提供することができる。そして、上記工程Ｓ１〜工程Ｓ６は、開閉器５が主回路に接続されているか否かに関わらず、機構部２の異常の有無を診断することが可能であるため、本発明によれば、開閉器５が主回路に接続されている状態で、機構部２の異常の有無を診断することが可能な、開閉器の診断装置１０を提供することができる。
【００４０】
本発明において、加速度振動検出手段４は、機構部２が作動する際に発生する加速度振動を検出することが可能なものであれば、その形態は特に限定されるものではなく、加速度ピックアップを備えた公知の加速度検出器等を用いることができる。
【００４１】
また、本発明に関する上記説明では、加速度振動検出手段４が機構部２を収容する外箱
に取り付けられている形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されるものではない。本発明において、加速度振動検出手段は、機構部が作動する際に発生する加速度振動を検出可能な位置に配置されていれば良く、機構部が配設されている基礎架台に加速度振動検出手段を取り付けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、交流遮断器のみならず直流遮断器や電磁接触器等の開閉器の機構部における異常発生有無の診断に利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…基礎架台
２…機構部
３…遮断部
４…加速度振動検出手段
５…開閉器
１０…開閉器の診断装置
１１…異常有無判断部
１２…ＲＡＭ（振動波形記録部）
１３…ＣＰＵ（分割部、相関係数導出部、判断部）
１４…入力ポート
１５…出力ポート
【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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【図８】
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