(57)【要約】【課題】変電機器のさまざまな仕様に対応可能である低コストな変電機器制御盤を提供する。【解決手段】変電機器制御盤は、上位システムから制御信号および電力を、配線を通じて取り入れて変電機器の制御および監視を行うものであり、制御基板、少なくとも２つの電源基板、インターロック基板、筐体を備える。前記制御基板は基板の単位で増減可能であり、変電機器の機器構成および仕様を最低限満たす変電機器制御回路を実装している。前記電源基板は１つの回路で全ての基板へ電源供給可能な電源回路を実装している。前記インターロック基板は前記変電機器の増減または仕様変更に応じて、配線パターンどうしの接続・切断により前記変電機器に対するインターロック条件が可変可能なインターロック回路を実装している。前記筐体はこれら複数の基板をほぼ平行に並べて着脱自在に取り付けている。【選択図】図１
2015050806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変電機器およびこの変電機器の制御信号を出力する上位システムに接続され、前記上位システムから前記制御信号および電力を、配線を通じて取り入れて前記変電機器の制御および監視を行う変電機器制御盤において、
基板の単位で増減可能であり、変電機器の機器構成および仕様を最低限満たす変電機器制御回路を実装した制御基板と、
１つの回路で全ての基板へ電源供給可能な電源回路を実装した少なくとも２つの電源基板と、
前記変電機器の増減または仕様変更に応じて、配線パターンどうしの接続・切断により前記変電機器に対するインターロック条件が可変可能なインターロック回路を実装したインターロック基板と、
これら複数の基板をほぼ平行に並べて着脱自在に取り付けた筐体と
を具備する変電機器制御盤。
【請求項２】
前記少なくとも２つの電源基板は、電源供給を切換可能に多重化されている請求項１記載の変電機器制御盤。
【請求項３】
前記制御基板のうち一枚は、前記変電機器に含まれる遮断器との入出力信号をやりとりするための遮断器制御回路が実装された遮断器制御基板である請求項１または２いずれか記載の変電機器制御盤。
【請求項４】
前記制御基板のうち少なくとも一枚は、前記変電機器に含まれる断路器および接地開閉器２台分の入出力信号をやりとりするための断路器／接地開閉器制御基板である請求項１乃至３いずれか１記載の変電機器制御盤。
【請求項５】
前記変電機器および前記上位システムと直接接続されず、前記変電機器の制御電圧よりも電源電圧が低く設定された信号処理回路を前記筐体に収容した請求項１乃至４いずれか１記載の変電機器制御盤。
【請求項６】
前記増減可能な複数の基板には、制御信号をフラットケーブルで送受するためのフラットケーブル接続用の端子が各基板の端部のほぼ同じ位置に配置されている請求項１乃至５いずれか１記載の変電機器制御盤。
【請求項７】
前記インターロック基板には、変電機器の開閉状態信号を増幅する増幅リレーが配置され、前記増幅リレーの接点信号を組み合せて変電機器毎のインターロック条件が設定される請求項１記載の変電機器制御盤。
【請求項８】
前記増幅リレーは、
励磁されるコイルと、このコイルが励磁された場合にＯＮする接点とを有する請求項７記載の変電機器制御盤。
【請求項９】
前記インターロック基板は、
前記増幅リレーの接点を個別に短絡させる短絡手段を有する請求項７または８いずれか記載の変電機器制御盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、変電機器を制御する変電機器制御盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力が不可欠である現代社会において、停電がしばしば問題化していることからも明らかなように、電力の安定供給に対する要求は今後さらに増大するものと予想される。また、電力供給を行う送電系統には変電設備を用いているが、この変電設備に障害が発生した場合、電力供給に対する影響は非常に大きなものとなる。
【０００３】
そこで、電力の安定供給を行うためには、変電設備の信頼性を向上させることが不可欠である。さらに、変電設備に対しては、電力需要の増大や地価高騰による用地確保の困難さに伴って、コンパクト化、大容量化が求められている。
【０００４】
このような変電設備は、通常、複数の変電機器と、これら複数の変電機器の制御及び監視を行う変電機器制御盤と、これら機器から情報を取得し制御する上位システムとから構成される。このうち、変電機器の主要機器としては、開閉装置や変圧器が挙げられるが、近年、開閉装置には、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）が採用されている。変電機器制御盤は具体的には現場制御盤と言われ、変電機器の近傍に配設されている。
【０００５】
また、上位システムは、現場制御盤から変電機器の動作位置を示す補助開閉器接点信号や、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）のガス圧低下、油圧低下信号やＣＴ、ＰＴ信号を取り込むと共に、各現場制御盤に対して変電機器の制御情報、保護リレー信号及び電源を供給するものであり、変電所制御室に設置されるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８８７４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
変電機器は、電力事業者や設備の規模、設備の設置条件等に応じてその仕様が変わることから、変電機器制御盤は、複数の変電機器の仕様を満たすよう多くの種類のものを用意する必要があり、コスト高になる。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、変電機器のさまざまな仕様に対応可能である低コストな変電機器制御盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の変電機器制御盤は、変電機器およびこの変電機器の制御信号を出力する上位システムに接続され、前記上位システムから前記制御信号および電力を、配線を通じて取り入れて前記変電機器の制御および監視を行う変電機器制御盤である。制御基板、少なくとも２つの電源基板、インターロック基板、筐体を備える。前記制御基板は基板の単位で増減可能であり、変電機器の機器構成および仕様を最低限満たす変電機器制御回路を実装している。前記電源基板は１つの回路で全ての基板へ電源供給可能な電源回路を実装している。前記インターロック基板は前記変電機器の増減または仕様変更に応じて、配線パターンどうしの接続・切断により前記変電機器に対するインターロック条件が可変可能なインターロック回路を実装している。前記筐体はこれら複数の基板をほぼ平行に並べて着脱自在に取り付けている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の電力設備の概要構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態の現場制御盤を主とした回路構成図である。
【図３】現場制御盤の外観図である。
【図４】制御ユニットの斜視図である。
【図５】遮断器制御基板の遮断器制御回路を示す図である。
【図６】断路器／接地開閉器制御回路を示す図である。
【図７】断路器／接地開閉器制御基板のコネクタの配置を示す図である。
【図８】インターロック基板のインターロック回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。図１は実施形態の変電設備の概要構成を示す図、図２は変電設備の中の現場制御盤を主とした回路構成図である。
【００１２】
図１、２に示すように、この実施形態の変電設備は、遮断器６２、断路器６３および接地開閉器６４等の変電機器側の設備と、変電機器制御盤としての現場制御盤５０と、リモート制御盤６９および保護リレー盤６８等を含む上位システムとを備える。変電機器側の設備をガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）という。
【００１３】
ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）は、開閉器や導体等の高電圧充電部を、絶縁性および消弧性に優れたＳＦ６ガス等の絶縁媒体と共に接地金属容器内に収納しており、ｋＶ・Ａあたりの据え付け体積をコンパクト化できる上、耐環境性に優れているという利点を有している。したがって、電力供給量の増大に伴う変電設備補強の要求を満足する装置として広く普及し、稼働している。
【００１４】
図１に示すように、ブッシング１は送電線を引き込むものである。ブッシング１は断路器２，遮断器３ａおよび主母線断路器４ａを介して主母線５に接続されている。また、主母線５は変電機器側の設備である主母線断路器４ｂおよび遮断器３ｂを介して変圧器６に接続されている。
【００１５】
変電機器側の設備と現場制御盤５０との間には、伝送手段として電線（図示せず）が配線されている。変電機器側の設備と現場制御盤５０との間には、電線を通して変電機器の入／切状態情報、故障情報、操作ロック情報、操作指令情報といった情報が伝送される。
【００１６】
(現場制御盤５０の回路構成)  
図２に示すように、現場制御盤５０には、制御ユニット５１、模擬母線５７、故障表示器５８、ＡＣ電源分割回路５９、ＤＣ電源分割回路６０および油圧ポンプ制御回路６１が配置されている。保護リレー盤６８およびリモート制御盤６９等の上位システムは、リレー情報を含む制御信号を現場制御盤５０へ供給する。
【００１７】
現場制御盤５０は、変電機器およびこの変電機器の制御信号を出力する上位システムに接続され、上位システムから制御信号および電力を、配線を通じて取り入れて変電機器の制御および監視を行うものである。すなわち現場制御盤５０は、変電機器側の設備に対して、制御、監視および現場表示／操作を行うものである。
（現場制御盤５０の装置構成）  
図３に示すように、現場制御盤５０は、模擬母線４４、操作スイッチ４５、切換スイッチ４６、警報表示部４７、中継リレー４８、制御ユニット５１等を収納する筐体４３を有している。
【００１８】
この現場制御盤５０は、主としてガス絶縁開閉装置の各回線単位に設置されており、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）の制御、監視および現場表示／操作を行うものである。
【００１９】
現場制御盤５０はガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）を動作させる制御回路として、各種のスイッチの接点やリレー類の接点を有している。制御ユニット５１は現場制御盤５０の正面付近に配置されている。  
【００２０】
（制御ユニット５１の内部構成）  
図４に示すように、制御ユニット５１は、筐体としてのケース８６を有している。このケース８６は、矩形の筒状のものであり、一方の開口（正面側の開口）には、開口を開閉自在な開閉扉であるカバー８７と、ケース８６（制御ユニット５１）を現場制御盤５０の側面に固定するための金具８８が設けられている。カバー８７はケース８６の正面側を保護するものである。
【００２１】
ケース８６内には、遮断器制御基板５２、インターロック基板５４、接点出力基板５５、断路器／接地開閉器制御基板５３、電源基板５６等の９枚の制御基板が所定間隔を隔ててほぼ平行に一列に並べて収納されている。つまりケース８６は複数の基板をほぼ平行に並べて着脱自在に取り付けた筐体である。
【００２２】
各基板５２〜５６には内部信号用コネクタ８３がケース８６の前面側に配置されており、各コネクタ８３はフラットケーブル７０により接続されている。また、外部信号用コネクタ８４はケース８６の背面側に配置されており、外部と電線、ケーブルでデータ通信する（信号を取り合う）ように構成されている。
【００２３】
詳細には、９枚の制御基板のうち、遮断器制御基板５２、インターロック基板５４および接点出力基板５５がそれぞれ１枚ずつ、断路器／接地開閉器制御基板５３が４枚、電源基板５６が２枚である。
【００２４】
つまり制御基板のうち一枚は、変電機器に含まれる遮断器との入出力信号をやりとりするための遮断器制御回路が実装された遮断器制御基板である。また制御基板のうち少なくとも一枚は、変電機器に含まれる断路器および接地開閉器２台分の入出力信号をやりとりするための断路器／接地開閉器制御基板である。
【００２５】
各基板の端部には複数の基板間の制御信号をフラットケーブル７０で送受するためのフラットケーブル接続用の端子である内部信号用コネクタ８３と外部信号用コネクタ８４が設けられている。外部信号用コネクタ８４は各基板端部に設けられている。内部信号用コネクタ８３は外部信号用コネクタ８４とは逆側の基板端部（開口側）に設けられている（図３，図７参照）。
【００２６】
基板単位で増減可能な複数の断路器／接地開閉器制御基板５３の内部信号用コネクタ８３は、各基板端部のほぼ同じ位置に配置されており、基板の共通化が図られている。
【００２７】
断路器／接地開閉器制御基板５３は変電機器の機器構成および仕様を最低限満たす変電機器制御回路を実装した制御基板であり、基板の単位で増減可能である。例えば変電機器の数や制御対象の断路器、接地開閉器の数が少ない場合、４枚のうち不要な数の基板を取り外してもよい。
【００２８】
電源基板５６は１つの回路で全ての基板へ電源供給可能な電源回路を実装したものである。電源基板５６が２枚というのは、電源供給を切換可能に２重化（多重化）している。この例では２枚としたが、信頼性向上のため３枚で構成してもよい。つまり電源基板５６は少なくとも２つあればよい。これらの制御基板は、配線されたプリント基板上に制御部品を搭載（実装）したものである。
【００２９】
遮断器制御基板５２、断路器／接地開閉器制御基板５３、電源基板５６には、ＤＣ電源分割回路６０から制御電源ＤＣ２２０／１１０Ｖが供給される。
【００３０】
一方、遮断器６２、断路器６３、接地開閉器６４からは各制御基板５２，５３に制御ケーブルにより補助開閉器接点が接続されると共に、各制御基板５２，５３から遮断器６２、断路器６３、接地開閉器６４の操作機構部に投入、外し指令信号が出力される。
【００３１】
さらに、リモート制御盤６９および模擬母線５７には機器操作スイッチが配置される。ここから遠方制御信号および直接制御信号が各制御基板５２，５３に入力される。
【００３２】
また、インターロック基板５４にはＶＴ２次電圧６５および外部の変電機器の開閉状態信号６６が制御ケーブルを介して入力される。
【００３３】
接点出力基板５５から模擬母線５７へは機器状態を表示するための開閉状態信号が出力される。
【００３４】
故障表示器５８には機器故障情報６７が入力され、故障表示器５８からリモート制御盤６９へ、この情報６７が出力される。
【００３５】
制御ユニット５１の内部の電気系統は以下のようになっている。  
電源基板５６は２重化されている。２重化された電源基板５６には、ＤＣ電源分割回路６０からのＤＣ２２０／１１０Ｖ制御電源をＤＣ２４Ｖ電源に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ回路（図示せず）が設けられている。
【００３６】
そして、電源基板５６により変換されたＤＣ２４Ｖ電源は、フラットケーブル７０を介してインターロック基板５４に入力される。インターロック基板５４からはＤＣ２４Ｖ電源が各フラットケーブル７０を介して各制御基板５２，５３に分配出力される。
【００３７】
次に、各制御基板５２，５３に入力された各機器の補助開閉器接点信号は、各制御基板５２，５３内のリレーで中継され、機器の開閉状態を示すＤＣ２４ＶのＯＮ／ＯＦＦ信号としてインターロック基板５４にフラットケーブル７０を介して入力される。インターロック基板５４では、これらの信号を基に各機器毎のインターロック信号が作成され、各機器の制御基板５２，５３にフラットケーブル７０を通じて出力される。一方、インターロック基板５４に集約された開閉状態信号６６は接点出力基板５５に出力される。
【００３８】
すなわち、制御ユニット５１は、変電機器および上位システムと直接接続されず、変電機器の制御電圧（ＤＣ２２０／１１０Ｖ制御電源）よりも低い電源電圧（ＤＣ２４Ｖ電源）が設定された信号処理回路（遮断器制御回路、断路器／接地開閉器制御回路、インターロック回路等）を筐体に収容したものである。
【００３９】
（遮断器制御基板５２の構成）
図５は遮断器制御基板５２の遮断器制御回路を示す図である。同図に示す中で、太線で囲まれた部分がこの基板内の回路部分である。
【００４０】
図５に示すように、遮断器制御基板５２は、電源配線７１を通じて接続された投入回路、引外し回路および補助開閉器接点信号入力回路等を含む遮断器制御回路を備えている。電源配線７１にはＤＣ２２０ＶまたはＤＣ１１０Ｖの制御電源が供給され、各回路へ供給される。
【００４１】
投入回路は、投入指令入力端子８、中継リレー１１、アンチポンピングリレー１２および投入コイル１３を主な構成要素としている。
【００４２】
また、中継リレー接点２４，２５は、設備側の遮断器３ａ，３ｂの接地金属容器（タンク）内のガス圧力低下時にオンするガス密度スイッチ、あるいは遮断器本体の油圧操作機構の油圧が低下した場合にオンする油圧スイッチを中継する。
【００４３】
これらの中継リレー接点２４，２５は、遮断器３ａ，３ｂの操作ロックや指令信号の一定時間以上の継続防止等の機能を有している。
【００４４】
引外し回路は、引外し指令入力端子１４、操作スイッチ１０、中継リレー１６を主な構成要素としている。中継リレー１６は外部の切換スイッチ９、操作スイッチ１０に接続されている。
【００４５】
この引外し回路にはタイマー２６および中継リレー２７，２８が設けられている。この基板外ではあるが、引外し回路の一部として、引外しコイル１７、補助開閉器接点２０、２１等もある。これら補助開閉器接点１８〜２３は、各回路における設備側の遮断器３ａ，３ｂ（図１参照）の動作位置を示す。
【００４６】
また、この遮断器制御基板５２に実装される引外し回路の部品としてのタイマー２６，中継リレー２７，２８と、補助開閉器接点信号入力回路の部品としての中継リレー７３にはＤＣ２４Ｖ定格品が使用されている。
【００４７】
ＤＣ２４Ｖ信号線７２は内部信号通信用コネクタ８３（以下「内部信号用コネクタ８３」と称す）を介してインターロック基板５４に接続される。その他の信号は外部信号通信用コネクタ８４（以下「外部信号用コネクタ８４」と称す）を介して制御ユニット５１の外部の回路に接続される。
【００４８】
補助開閉器接点信号入力回路には、補助開閉器の接点信号を入力するための中継リレー７３が設けられている。中継リレー７３は補助開閉器接点２２，２３に接続されている。この回路では、補助開閉器接点２２，２３の状態が中継リレー７３を介してＤＣ２４Ｖ信号線７２に入力される。
【００４９】
（断路器／接地開閉器制御基板５３の構成）  
図６は断路器／接地開閉器制御基板５３の断路器／接地開閉器制御回路を示す図である。同図に示す中で、太線で囲まれた部分が基板５３内の回路部分である。
【００５０】
図６に示すように、断路器／接地開閉器制御回路５３は、投入／引外し回路およびモーター回路を備えている。
【００５１】
投入／引外し回路は、投入指令入力端子２９から切換スイッチ９および操作スイッチ３０を介して接続された投入制御リレー３１と、引外し指令入力端子３２から切換スイッチ９および操作スイッチ３３を介して接続された引外し制御リレー３４と、インターロック信号中継リレー７５と、パワーリレー７７と、中継リレー７４と、リレー接点７６とを主な構成要素としている。
【００５２】
モーター回路は、電圧監視リレー３８、インターロック信号中継リレー７５、ＤＣ２４Ｖ信号線７２等を主な構成要素としており、設備側の断路器２に設置されるモーター３７を投入／引外し制御用のリレーのＯＮ／ＯＦＦにより制御するための回路である。
【００５３】
電圧監視リレー３８は、モーター用電源が「断」となった場合に投入／引外し制御用のリレーの自己保持状態を解除する。インターロック基板５４側のインターロック回路と他の変電機器の補助開閉器接点を組み合わせてインターロック条件を設定する。
【００５４】
設備側の断路器２に設置される機器としては、モーター３７の他、インターロックマグネット３９、シャッタースイッチ４０およびリミットスイッチ４１等がある。インターロックマグネット３９はインターロックが成立しない状態では、操作ハンドルを挿入できないようにロック回路を構成する。
【００５５】
シャッタースイッチ４０は操作ハンドル挿入時に電動操作回路をロックする。リミットスイッチ４１は断路器２の投入又は引外し完了時点で状態が切換わるようになっており、断路器２の動作完了時に投入／引外し制御用のリレーの自己保持状態を解除する。
【００５６】
この断路器／接地開閉器制御基板５３には、変電機器２台分の制御回路（この回路図の中央から右側と左側）が搭載されており、２台の機器を個別に制御できる。
【００５７】
この断路器／接地開閉器制御回路５３では、補助開閉器接点７８，７９の状態を中継リレー７４を介してＤＣ２４Ｖ信号線７２に入力する。
【００５８】
また、パワーリレー７７は、基板実装形の高遮断能力リレーを適用している。インターロック信号中継リレー７５は、ＤＣ２４Ｖ信号線７２の中のインターロック信号を中継し、そのリレー接点７６を制御回路中に直列に挿入して、インターロック信号がＯＮの場合にのみ変電機器を操作できるようにしている。
【００５９】
この断路器／接地開閉器制御基板５３は遮断器制御基板５２と同様に、内部信号処理用制御部品にＤＣ２４Ｖ定格品を使用し、内部信号線をＤＣ２４Ｖ定格としている。ＤＣ２４Ｖ信号線７２は内部信号用コネクタ８３を介してインターロック基板５４に接続される。その他の信号は外部信号用コネクタ８４を介して制御ユニット５１の外部の回路に接続される。
【００６０】
図７は断路器／接地開閉器制御基板５３の部品配置例を示す図である。
図７に示すように、内部信号用コネクタ８３は、図に向かって基板５３の左側（図３に示した扉８７の側）、外部信号用コネクタ８４は、図に向かって基板５３の右側に配置されている。つまり、内部信号用コネクタ８３と外部信号用コネクタ８４は、基板の平行な辺を構成する２つの端部に対向して配置されている。
【００６１】
（インターロック基板５４の構成）
図８はインターロック基板５４のインターロック回路を示す図である。  
図８に示すように、インターロック基板５４には、変電機器に対するインターロック条件が可変可能な配線パターンが形成されており、この配線パターンに従って複数の中継リレー８０、中継リレーの接点８１、ショートピン８２、内部信号用コネクタ８３、外部信号用コネクタ８４、外部インターロック条件接点８５が基板本体に実装されている。
【００６２】
内部信号用コネクタ８３は、基板間のデータ通信を行うためのフラットケーブル接続用のコネクタである。外部信号用コネクタ８４は、例えば外部の上位システムと情報のやりとり（データ通信）を行うための通信ケーブルを接続するためのコネクタである。
【００６３】
外部インターロック条件接点８５は、変電設備の仕様に応じて断路器／接地開閉器制御基板５３および遮断器制御基板５２が装着される枚数が変わるため、その基板の枚数に応じて切り替えるスイッチである。
【００６４】
複数の中継リレー８０は断路器／接地開閉器制御基板５３および遮断器制御基板５２等の各制御基板から入力された機器開閉状態信号を増幅または中継する。中継リレー８０は変電機器の開閉状態信号を増幅するものである場合、増幅リレーとして動作し、リレーの接点信号を組み合せて変電機器毎のインターロック条件が設定される。
【００６５】
中継リレー８０は、励磁されるコイルと、このコイルが励磁された場合にＯＮする接点とを有する。中継リレー８０の接点８１は装着された断路器／接地開閉器制御基板５３および遮断器制御基板５２の仕様を設定するためのものである。
【００６６】
ショートピン８２は分離した配線パターンどうしを接続・切断するものであり、配線パターンどうしの接続・切断により変電機器に対するインターロック条件が設定できる。
【００６７】
具体的に説明すると、インターロック基板５４の基板本体には、分岐および一部が分離した複数の配線パターンと、これら配線パターンの分離部部分に設けられたショート用のスルーホール付きのランドが設けられている。すなわち分離したランド間にショートピン８２を挿入およびハンダ付けして不要な接点部分を短絡するように基板本体５４のパターンが設計されている。
【００６８】
すなわち、インターロック基板５４は、変電機器の増減または仕様変更に応じて、配線パターンどうしの接続・切断により変電機器に対するインターロック条件が可変可能なインターロック回路を実装したものである。
【００６９】
機能的には、インターロック基板５４は、電源基板５６から入力したＤＣ２４Ｖ電源を各基板に分配する機能と、各制御基板５２，５３から入力した外部機器開閉状態信号６６を接点出力基板５５に出力する機能と、機器開閉状態信号と外部インターロック条件を組合せて各機器毎のインターロック信号を作成し各制御基板５２、５３に出力する機能とを備える。
【００７０】
中継リレーの接点８１を組合せて変電機器毎のインターロック条件が設定されたインターロック回路が基板本体の上に構成されている。
【００７１】
このインターロック回路は、変電所の各回線種類毎に同一回路で対応できるように構成されており、各回線に対しては不要なリレー接点を個別に短絡させる短絡手段が設けられている。
【００７２】
この実施形態では、制御ユニット５１内部で作成できないＶＴ電圧条件、他回線の機器開閉条件等もインターロック基板５４に組み込めるようにするため、インターロック回路の一部をユニット５１の外部に引出すようにしている。また、インターロック基板５４は、入力側（変電機器側）の基本仕様に対応し全てＤＣ２４Ｖの回路で構成している。
【００７３】
［作用］
次に、この実施形態の電力設備における制御ユニット５１の動作を説明する。  
制御ユニット５１の場合、遮断器制御基板５２および断路器／接地開閉器制御基板５３では、遮断器６２，断路器６３および接地開閉器６４の補助開閉器の状態を取込み、リレーで中継して各機器の開閉状態信号としてＤＣ２４Ｖ信号線７２に入力する。
【００７４】
インターロック基板５４では、これらの開閉状態信号を中継リレー８０で接点増幅し、これらの条件と外部インターロック条件を組み合わせて各機器毎のインターロック信号を作成してＤＣ２４Ｖ信号線７２に出力する。
【００７５】
遮断器制御基板５２および断路器／接地開閉器制御基板５３は、リモート制御盤６９および模擬母線５７に配置された機器操作スイッチから遠方制御信号および直接制御信号を入力する。
【００７６】
各制御基板５２，５３では、これらの指令信号に対しＤＣ２４Ｖ信号線７２上のインターロック信号がＯＮの場合にのみ、投入、引外し指令信号といった操作信号を遮断器６２、断路器６３、接地開閉器６４の操作機構部に出力する。
【００７７】
一方、インターロック基板５４は各機器の開閉状態信号６６を接点出力基板５５に出力し、接点出力基板５５ではこれらの開閉状態信号６６をリレーで絶縁し、無電圧接点信号としてユニット５１の外部に出力している。この接点出力は各機器の状態表示に使用される。
【００７８】
このようなこの実施形態によれば、制御部品をプリント基板上に配置して制御基板５２〜５６を構成し、さらに、これらの制御基板５２〜５６を同一のケース８６に収納して制御ユニット５１を構成したので、制御部品の高密度実装が可能となり、スペース効率が向上する。
【００７９】
したがって、内面や扉に２次元的に制御部品を配置していた従来の現場制御盤７と比較して、第１の実施の形態の現場制御盤５０では制御部品の取付スペースを大幅に縮小化でき、小形化を実現できる。
【００８０】
また、制御部品の取付工数や電線配線工数を削減できるので、配線組立費が安く済み、現場制御盤５０のトータルコストを低廉化することができる。なお、プリント基板に実装する制御部品は、従来使用していた個別部品と同等の信頼性があり、制御回路は基本的に従来の回路と同一であるので、信頼性を低下させることがない。
【００８１】
しかも、制御ユニット５１内に電源基板５６を設け、変電機器の制御電圧を変換して制御ユニット５１内の信号処理用電源を作成しているので、制御ユニット専用の外部電源が不要となる。
【００８２】
したがって、外部電源の電圧変動に影響されない電源を安定供給することができ、信頼性が向上する。さらに、電源基板５６を２重化しているため、電源回路の単独故障が発生しても制御ユニット５１が支障無く動作できる。これにより信頼性がさらに向上する。
【００８３】
その上、この実施形態では、制御ユニット５１内の信号処理用制御部品の電源電圧をＤＣ２４Ｖとし、機器制御電圧ＤＣ２２０／１１０Ｖよりも低く設定しているため、小形で安価なプリント基板用制御部品を適用可能であり、基板のパターンを高密度にして制御ユニット５１の縮小化および費用の低廉化を図ることができる。
【００８４】
また、制御ユニット５１の故障表示器５８が機器故障情報６７を取入れ、これをリモート制御盤６９へ出力するので、故障の有無が外部から容易に判断することができ、復旧作業の迅速な対応が可能となる。
【００８５】
遮断器制御基板５２および断路器／接地開閉器制御基板５３は共に、変電機器との入出力信号取合部と変電機器の制御回路を１枚のプリント基板に収納して制御基板を構成しているため、これらの基板５２，５３の実装枚数を変更することにより、変電所の回線毎の機器構成に合わせて、制御ユニット５１の回路構成を簡単に変更できる。
【００８６】
また、断路器／接地開閉器制御基板５３では断路器６３および接地開閉器６４の２台分の入出力信号取合部および制御回路を１枚のプリント基板に実装しているので、制御ユニット５１の小形化を進めることができる。
【００８７】
この実施形態では、制御ユニットで制御される変電機器のインターロック回路を１枚のプリント基板であるインターロック基板５４から構成しているので、送電線回線、変圧器回線、母線連絡回線等、変電所の回線種類毎に基板を統一して作成することができる。
【００８８】
また、インターロック基板５４に変電機器の開閉状態信号を増幅する中継リレー８０を配置し、中継リレー８０の接点信号を組合せて変電機器毎のインターロック条件を構成するようにしている。
【００８９】
このため、現場制御盤５０内部で使用する補助開閉器接点数を大幅に削減できる。この結果、変電機器と現場制御盤５０とを接続する制御ケーブルの芯数、本数も削減できる。
【００９０】
また、インターロック基板５４の中継リレー接点８１として、中継リレー８０のコイルが励磁された場合にＯＮする接点を使用している。したがって、中継リレー８０のコイルが断線した場合やＤＣ電源断等の故障が発生した場合にはインターロック条件が不成立となり、制御部品の故障が変電機器の誤動作を引起こすことが無いフェイルセーフな回路を得ることができる。
【００９１】
また、インターロック基板５４において、中継リレー接点８１はショートピン８２により個別に短絡できるため、変電所の各回線種類毎に対応できるように必要充分な数だけ設けておき、各回線において不必要な増幅リレーの接点を短絡することで各変電機器毎のインターロック条件を構成することが可能となる。
【００９２】
よって、インターロック基板５４の基板パターンとしては１種類用意するだけで変電所の各回線種類毎に対応することが可能となり、構成の簡略化に寄与することができる。
【００９３】
しかも、ショートピン８２をハンダ付して中継リレー接点８１を短絡することによって、安易な回路条件の変更を回避することができる。これにより、安価な構成で信頼性の向上を図ることができる。
【００９４】
さらにインターロック基板５４では、中継リレー接点８１により構成される各変電機器毎のインターロック回路の一部をインターロック基板５４の外部に引出しすことで、制御ユニット５１の内部で作成出来ないＶＴ電圧条件、他回線の機器開閉条件等もインターロック基板に取込めるようになる。
（他の実施形態）
なお、本発明は上記のような実施の形態に限定されるものではなく、次に例示するような他の実施の形態も包含するものである。例えば、請求項１２に対応する変電機器制御盤ではインターロック基板５４において、増幅リレーの接点毎に増幅リレーの接点を短絡させる切換スイッチが設けている。
【００９５】
このように構成された実施の形態では、インターロック基板５４上の切換スイッチにより増幅リレー接点を短絡することでインターロック条件の変更に簡単に対応できる。
また、各プリント基板に搭載される制御部品をソケット取付型とした実施の形態では、制御部品の故障の際にプリント基板全体を交換する必要を無くすことができ、点検保守性の向上および保守コストの低減を図ることができる。
【００９６】
さらに、各プリント基板の電源供給回路部に外部から操作可能な電源開閉スイッチを設けることにより、電源開閉スイッチを操作して各基板毎に機器制御をロックし、当該基板を無停電で交換できる。
【００９７】
プリント基板の前面にスイッチや可変抵抗ボリューム等を設けた実施の形態によれば、制御部品の設定が可能となり、プリント基板を所定の位置に収納した状態で制御部品の設定および設定状態を確認でき、保守点検性の向上を図ることができる。
【００９８】
さらに、制御ユニット５１に収納したプリント基板を、外部配線を取外さずにユニット前方に引出せる構成とすれば、制御ユニット５１を運転した状態で回路各部の状態チェックが可能となり、保守、点検性が向上する。
【００９９】
また、制御ユニット５１前面のカバー８７にデータ表示部を設けて変電機器の開閉表示や変電機器および制御回路の故障表示を行う構成としてもよい。このような実施の形態によれば、模擬母線５７上の電力機器開閉状態表示機能や故障表示器５８の機能を制御ユニット５１自体にもたせることができ、より小形で安価な変電機器制御盤を提供できる。
【０１００】
さらには、変電機器としてＧＩＳに限定するものではなくＡＩＳ等にも適用できる。また、制御ユニット内部処理用電源電圧も上記実施の形態に記載の値に限定するものではなく、変電機器制御電圧よりも低い電圧範囲を対象とする。さらに各プリント基板の回路も上記実施の形態に記載の回路に限定するものではなく、適宜変更可能である。
【０１０１】
以上説明したように、この実施形態によれば、変電機器の機器構成および仕様によって変動する回路（遮断器制御回路および断路器／接地開閉器制御回路等）と、変電機器の機器構成および仕様によって変動しない回路（インターロック回路）とを基板単位に分離して構成したことで、変電機器の機器構成および仕様の変更に柔軟に対応することができる。
【０１０２】
つまり機器構成および客先の仕様によって変動する回路からの信号をインターロック基板５４に集約（集中）することで、固定部分と変動部分とが分離でき、かつ拡張性および信頼性に優れた変電機器制御盤を提供することができる。
【０１０３】
また制御部品を搭載した複数の基板を同一のケース８６にまとめて収納して制御ユニット５１を構成し、それぞれの基板間の信号をフラットケーブル７０を介して送受することにより、制御基板を標準化することができる。
【０１０４】
すなわち、変電機器のさまざまな仕様に対応可能であり、外部機器の仕様変更や構成変更等に柔軟に対応することができる低コストな変電機器制御盤を提供することができる。
【０１０５】
上記では、本発明を実現するための実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０６】
５０…現場制御盤、５１…制御ユニット、５２…遮断器制御基板、５３…断路器／接地開閉器制御基板、５４…インターロック基板、５５…接点出力基板、５６…電源基板、５８…故障表示器、５９…ＡＣ電源分割回路、６０…ＤＣ電源分割回路、６９…リモート制御盤、７０…フラットケーブル、７１…ＤＣ２２０／１１０Ｖ制御電源、７２…ＤＣ２４Ｖ信号線、７３，７４，８０…中継リレー、７５…インターロック信号中継リレー、７６…インターロック信号中継リレー接点、７７…パワーリレー、７８，７９…補助開閉器接点、８１…中継リレー接点、８２…ショートピン、８３…内部信号用コネクタ
８４…外部信号用コネクタ、８５…外部インターロック条件接点、８６…ケース、８７…カバー、８８…金具。
【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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