(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接点の開閉を操作するための操作軸を有する開閉機器における異常の発生を診断する開閉機器診断装置であって、
前記操作軸の動作の様子を示す波形であって、前記開閉機器へ動作指令が入力された時からの時間と前記操作軸の位置との関係を表す波形の勾配を計算する勾配計算部と、
前記時間と計算された前記勾配との関係から前記操作軸の動作特性を表す特徴量を抽出し、抽出された特徴量をあらかじめ設定された基準値と比較した結果に基づいて異常の発生と発生した異常の要因とを診断する異常診断部と、
を備えることを特徴とする開閉機器診断装置。
【請求項２】
前記特徴量は、前記時間と前記勾配との関係において前記勾配が最大となる変曲点における前記時間を示す値であることを特徴とする請求項１に記載の開閉機器診断装置。
【請求項３】
前記特徴量は、前記時間と前記勾配との関係において前記勾配が最大となる変曲点における前記勾配を示す値であることを特徴とする請求項１に記載の開閉機器診断装置。
【請求項４】
前記特徴量は、前記時間と前記勾配との関係において前記勾配の変化が収束した時における前記時間を示す値であることを特徴とする請求項１に記載の開閉機器診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接点を開閉させる開閉機器における異常の発生を診断する開閉機器診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遮断器あるいは断路器といった開閉機器では、開閉動作のための駆動源あるいは機構部の経年変化によって、開閉機器の運用開始時に比べて動作特性が変化することがある。動作特性の変化があった場合、接点の開閉を操作するための操作軸の位置と時間との関係を表す波形に変化が現れる。以下の説明では、かかる波形をトラベル波形と称する。【０００３】
特許文献１には、主接点を開閉する操作軸のストローク変位を検出して開閉機器における異常の発生ならびに異常のタイプを診断する診断装置が開示されている。特許文献１にかかる診断装置は、開閉動作の点検のためのドラムスイッチによってストローク変位を検出するとともに、ドラムスイッチ内の２つの無電圧接点の開閉状態を検出する。２つの無電圧接点である第１コンタクトおよび第２コンタクトのうち、第１コンタクトは、主接点の開動作開始と同時に開く。第２コンタクトは、主接点の開動作終了と同時に閉じる。また、特許文献１にかかる診断装置は、開閉機器へ出力される動作指令を取り込む。特許文献１にかかる診断装置は、動作指令の出力タイミング、第１コンタクトが開いたタイミングおよび第２コンタクトが閉じたタイミングにストローク変位の検出結果であるトラベル波形を関連付けて、正常時のストローク変位量と検出されたストローク変位量とを比較する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５８３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１にかかる技術によって異常の発生を診断する場合、診断装置は、トラベル波形を検出する以外に、動作指令である信号の取り込みと、無電圧接点の開閉の切り換わりを示す信号の取り込みとが必要となる。また、上記特許文献１にかかる技術による診断において、診断装置は、これらの信号とトラベル波形とを関連付ける処理が必要となる。このため、上記特許文献１にかかる診断装置は、診断に要する処理負担の低減が困難であるという問題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、診断に要する処理負担を低減可能とする開閉機器診断装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる開閉機器診断装置は、接点の開閉を操作するための操作軸を有する開閉機器における異常の発生を診断する。本発明にかかる開閉機器診断装置は、操作軸の動作の様子を示す波形であって、開閉機器へ動作指令が入力された時からの時間と操作軸の位置との関係を表す波形の勾配を計算する勾配計算部と、時間と計算された勾配との関係から操作軸の動作特性を表す特徴量を抽出し、抽出された特徴量をあらかじめ設定された基準値と比較した結果に基づいて異常の発生と発生した異常の要因とを診断する異常診断部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、診断に要する処理負担を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる開閉機器診断装置と、開閉機器診断装置による診断の対象である開閉機器とを示す図
【図２】図１に示す開閉機器診断装置が有する異常診断部による診断について説明する図
【図３】図１に示す開閉機器診断装置が有する異常診断部による診断のための判定基準について説明する図
【図４】実施の形態１にかかる開閉機器診断装置のハードウェア構成の例を示す第１の図
【図５】実施の形態１にかかる開閉機器診断装置のハードウェア構成の例を示す第２の図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる開閉機器診断装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる開閉機器診断装置と、開閉機器診断装置による診断の対象である開閉機器とを示す図である。開閉機器診断装置である診断装置１０は、接点を開閉させる開閉機器における異常の発生を診断する。開閉機器は、遮断器または断路器といった機器である。図１には、開閉機器の一例である遮断器１を示している。
【００１２】
遮断器１は、遮断器操作装置２０を有する。遮断器操作装置２０は、変電所または開閉所といった施設における回路３１に設けられた接点である遮断器接点３０を操作する。回路３１は、遮断器接点３０の開極によって開かれ、遮断器接点３０の閉極によって閉じられる。遮断器操作装置２０は、遮断器接点３０の開極のための引き外し動作と、遮断器接点３０の閉極のための投入動作とを行う。
【００１３】
遮断器操作装置２０は、引き外し動作と投入動作とによって遮断器接点３０を開閉操作するための操作軸２６と、操作軸２６を動作させる機構部２２と、機構部２２を駆動する駆動源２１と、引き外し動作と投入動作とを抑制する制動部２３とを有する。駆動源２１は、空気圧または油圧を利用して機構部２２を駆動する。制動部２３は、引き外し動作の終了時と投入動作の終了時とにおける操作軸２６の制動によって、操作軸２６の衝撃を吸収する。制動部２３には、ダッシュポットを用いることができる。
【００１４】
回路３１が閉じられている状態において、駆動源２１には、引き外し動作のための圧力が蓄えられている。引き外し動作は、機構部２２が有する引き外しラッチ機構によって阻止されている。また、回路３１が開かれている状態において、駆動源２１には、投入動作のための圧力が蓄えられている。投入動作は、機構部２２が有する投入ラッチ機構によって阻止されている。なお、図１では、引き外しラッチ機構と投入ラッチ機構との図示を省略している。
【００１５】
引き外し動作は、引き外し動作のための動作指令である制御信号２４によって制御される。投入動作は、投入動作のための動作指令である制御信号２５によって制御される。遮断器操作装置２０を制御する制御盤は、遮断器操作装置２０へ制御信号２４，２５を出力する。図１では、制御盤の図示を省略している。
【００１６】
機構部２２へ制御信号２４が入力されると、機構部２２は、引き外しラッチ機構による阻止を解除する。引き外しラッチ機構による阻止が解除されることによって、遮断器操作装置２０は引き外し動作を行う。また、機構部２２へ制御信号２５が入力されると、機構部２２は、投入ラッチ機構による阻止を解除する。投入ラッチ機構による阻止が解除されることによって、遮断器操作装置２０は投入動作を行う。
【００１７】
エンコーダ１６は、操作軸２６の位置を検出する。エンコーダ１６の一例は、操作軸２６に取り付けられて直線方向における操作軸２６の位置を検出するリニアエンコーダである。エンコーダ１６は、ロータリーエンコーダであっても良い。この場合、操作軸２６の直線運動は、回転運動へ変換される。ロータリーエンコーダは、回転運動とともに回転する回転軸に取り付けられる。ロータリーエンコーダは、回転軸の回転量を検出することによって操作軸２６の位置を検出する。エンコーダ１６は、操作軸２６の位置を検出した結果を示す信号を診断装置１０へ出力する。
【００１８】
診断装置１０は、トラベル波形を保存する波形保存部１１と、波形保存部１１から読み出されたトラベル波形の勾配を計算する勾配計算部１２と、異常の発生と発生した異常の要因とを診断する異常診断部１４と、異常診断部１４での診断において参照される基準値を記憶する記憶部１３と、異常診断部１４による診断結果を出力する出力部１５とを備える。
【００１９】
波形保存部１１は、エンコーダ１６による検出結果を示す信号を取得する。波形保存部１１は、取得された信号を基にトラベル波形を生成し、生成されたトラベル波形を保存する。トラベル波形は、操作軸２６の動作の様子を示す波形であって操作軸２６の位置と時間との関係を表す波形である。時間は、遮断器操作装置２０へ動作指令が入力された時からの経過時間である。勾配計算部１２は、波形保存部１１に保存されているトラベル波形を読み出し、読み出されたトラベル波形の勾配を計算する。勾配計算部１２は、勾配の計算結果を異常診断部１４へ出力する。
【００２０】
記憶部１３には、あらかじめ設定された基準値が記憶されている。異常診断部１４は、記憶部１３に記憶されている基準値を読み出す。異常診断部１４は、勾配計算部１２によって求めた勾配と時間との関係から、操作軸２６の動作特性を表す特徴量を抽出する。異常診断部１４は、抽出された特徴量を、読み出された基準値と比較する。異常診断部１４は、かかる比較の結果に基づいて、異常の発生と、発生した異常の要因とを診断する。
【００２１】
出力部１５は、異常診断部１４による診断の結果である情報を上記の制御盤へ出力する。出力部１５は、制御盤以外の機器へ診断結果を出力しても良い。なお、診断装置１０は、診断の結果を表示する表示部を有しても良い。診断装置１０は、診断装置１０の外部へ診断結果を出力するほか、表示部において診断結果を表示することとしても良い。
【００２２】
次に、異常診断部１４による診断について説明する。図２は、図１に示す開閉機器診断装置が有する異常診断部による診断について説明する図である。診断装置１０は、トラベル波形の勾配から得られる特徴量を基に、要因ごとの異常の発生を診断する。
【００２３】
異常が発生した場合におけるトラベル波形には、異常の要因に応じた特徴が現れることがある。図２の上段には、４つの要因について、異常が発生した場合におけるトラベル波形Ｗ１Ａ，Ｗ１Ｂ，Ｗ１Ｃ，Ｗ１Ｄの例を示している。図２では、各タイプについて、異常発生時におけるトラベル波形Ｗ１Ａ，Ｗ１Ｂ，Ｗ１Ｃ，Ｗ１Ｄを実線により表している。また、正常時におけるトラベル波形Ｗ０を破線により表している。図２に示す各トラベル波形は、引き外し動作におけるトラベル波形とする。各トラベル波形であるグラフの縦軸は操作軸２６の位置ｐを表す。グラフの横軸は時間ｔを表す。時間ｔは、遮断器操作装置２０へ制御信号２４が入力された時からの経過時間とする。
【００２４】
図２の下段には、各トラベル波形の勾配ｇと時間ｔとの関係を示すグラフを表している。図２では、トラベル波形Ｗ１Ａ，Ｗ１Ｂ，Ｗ１Ｃ，Ｗ１Ｄについてのグラフを実線により表している。また、トラベル波形Ｗ０についてのグラフを破線により表している。グラフの縦軸は勾配ｇを表す。グラフの横軸は時間ｔを表す。
【００２５】
「タイプＡ」のトラベル波形Ｗ１Ａは、操作軸２６の動き出しの遅れが要因である異常が発生した場合のトラベル波形である。操作軸２６の動き出しの遅れは、開閉機器が有する可動部が固渋した場合に生じ得る。遮断器操作装置２０において、可動部には、機構部２２のうちラッチ機構と駆動源２１による駆動力を受けて動作する部分とが含まれる。また、可動部には、機構部２２および操作軸２６の連結部分と、操作軸２６および遮断器接点３０の連結部分とが含まれる。固渋は、可動部の動きに鈍りがある状態である。固渋には、可動部の潤滑不足の状態が含まれる。潤滑不足は、可動部に塗布されているグリスが劣化または不足することによって生じ得る。また、固渋には、可動部を構成する部品の引っ掛かりによって可動部の動きが妨げられている状態が含まれる。
【００２６】
操作軸２６の動き出しに遅れが生じた場合、動作指令が入力された時から操作軸２６が動作を開始する時までの期間は、操作軸２６の動き出しに遅れが生じていない場合に比べて長くなる。このため、トラベル波形Ｗ１Ａにおける位置ｐの変化の開始時が、トラベル波形Ｗ０の場合に比べて遅くなる。動き出しに遅れが生じた場合と動き出しに遅れが生じない場合とにおいて、操作軸２６の動作速度には変化は生じない。このため、トラベル波形Ｗ１Ａの勾配の変化は、トラベル波形Ｗ０の場合と一致する。また、動作指令が入力された時から、トラベル波形Ｗ１Ａにおける位置ｐが収束するまでの時間は、トラベル波形Ｗ０の場合に比べて長くなる。
【００２７】
「タイプＢ」のトラベル波形Ｗ１Ｂは、駆動源２１による駆動力の低下が要因である異常が発生した場合のトラベル波形である。駆動力の低下には、空気圧の低下と油圧の低下とが含まれる。操作軸２６の動作開始時は、駆動力が低下した場合と駆動力の低下がない場合とで変わらない。また、駆動力が低下した場合、駆動力の低下がない場合と比べて操作軸２６の動作速度が低下する。このため、動作開始から動作の収束までにおけるトラベル波形Ｗ１Ｂの勾配は、トラベル波形Ｗ０の場合に比べてなだらかになる。動作指令が入力された時から、トラベル波形Ｗ１Ｂにおける位置ｐが収束するまでの時間は、トラベル波形Ｗ０の場合に比べて長くなる。
【００２８】
「タイプＣ」のトラベル波形Ｗ１Ｃは、制動部２３による制動能力の低下が要因である異常が発生した場合のトラベル波形である。操作軸２６の動作開始時は、制動能力が低下した場合と制動能力の低下がない場合とで変わらない。また、制動能力が低下した場合、制動能力の低下がない場合と比べて、操作軸２６の動作が収束するまでにおける操作軸２６の往復動作が大きくなる。このため、動作指令が入力された時から、トラベル波形Ｗ１Ｃにおける位置ｐが収束するまでの時間は、トラベル波形Ｗ０の場合に比べて長くなる。
【００２９】
「タイプＤ」のトラベル波形Ｗ１Ｄは、開極時における乖離量の不足が要因である異常が発生した場合のトラベル波形である。乖離量は、遮断器接点３０内における可動接点と固定接点との乖離量である。乖離量の不足は、遮断器接点３０の組み立て時における調整の不具合、すなわち初期不良によって生じ得る。かかる異常が発生している場合、引き外し動作において可動接点が正常時の乖離量に到達するよりも前に操作軸２６の動作が収束する。このため、動作指令が入力された時から、トラベル波形Ｗ１Ｄにおける位置ｐが収束するまでの時間は、トラベル波形Ｗ０の場合に比べて短くなる。
【００３０】
勾配ｇと時間ｔとの関係を示すグラフにおいて、点Ｘは、グラフの変曲点であって勾配ｇが最大となる点を表している。点Ｙは、操作軸２６の動作が収束した時を表している。動作が収束するとは、ゼロを中心とする一定の範囲内に勾配ｇの変化が収められたことを指すものとする。図２に示す領域ＡＲは、かかる範囲を表している。
【００３１】
トラベル波形Ｗ１Ａ，Ｗ１Ｂ，Ｗ１Ｃ，Ｗ１Ｄについての点Ｘと点Ｙとには、「タイプＡ」から「タイプＤ」の要因に応じた特徴が現れる。異常診断部１４は、トラベル波形Ｗ１Ａ，Ｗ１Ｂ，Ｗ１Ｃ，Ｗ１Ｄについての点Ｘとトラベル波形Ｗ０についての点Ｘとを比較し、かつ、トラベル波形Ｗ１Ａ，Ｗ１Ｂ，Ｗ１Ｃ，Ｗ１Ｄについての点Ｙとトラベル波形Ｗ０における点Ｙとを比較して、比較の結果を基に、異常の発生と異常の要因とを診断する。
【００３２】
トラベル波形Ｗ１Ａのケースでは、トラベル波形Ｗ０のケースに比べて、動作指令が入力された時からの操作軸２６の動き出しが遅れる。このため、トラベル波形Ｗ１Ａについての点Ｘの時間ｔである「ｔｘ１」は、トラベル波形Ｗ０についての点Ｘの時間ｔである「ｔｘ０」よりも後にシフトしている。トラベル波形Ｗ１Ａのケースとトラベル波形Ｗ０のケースとでは、操作軸２６の動作速度が互いに同じである。このため、トラベル波形Ｗ１Ａについての点Ｘの勾配ｇである「ｇ１」は、トラベル波形Ｗ０についての点Ｘの勾配ｇである「ｇ０」と同じである。また、トラベル波形Ｗ１Ａについての点Ｙの時間ｔである「ｔＹ１」は、トラベル波形Ｗ０についての点Ｙの時間ｔである「ｔＹ０」よりも後にシフトしている。
【００３３】
トラベル波形Ｗ１Ｂのケースでは、トラベル波形Ｗ０のケースに比べて、操作軸２６の動作速度が低下する。このため、トラベル波形Ｗ１Ｂについての点Ｘの時間ｔである「ｔｘ１」は、トラベル波形Ｗ０についての点Ｘの時間ｔである「ｔｘ０」よりも後にシフトしている。トラベル波形Ｗ１Ｂについての点Ｘの勾配ｇである「ｇ１」は、トラベル波形Ｗ０についての点Ｘの勾配「ｇ０」よりも小さくなる。また、トラベル波形Ｗ１Ｂについての点Ｙの時間ｔである「ｔＹ１」は、トラベル波形Ｗ０についての点Ｙの時間ｔである「ｔＹ０」よりも後にシフトしている。
【００３４】
トラベル波形Ｗ１Ｃのケースとトラベル波形Ｗ０のケースとでは、点Ｘは一致する。また、トラベル波形Ｗ１Ｃのケースでは、トラベル波形Ｗ０のケースに比べて、動作指令が入力された時から操作軸２６の動作が収束するまでの時間が長い。このため、トラベル波形Ｗ１Ｃについての点Ｙの時間ｔである「ｔＹ１」は、トラベル波形Ｗ０についての点Ｙの時間ｔである「ｔＹ０」よりも後にシフトしている。
【００３５】
トラベル波形Ｗ１Ｄのケースとトラベル波形Ｗ０のケースとでは、点Ｘは一致する。また、トラベル波形Ｗ１Ｄのケースでは、トラベル波形Ｗ０のケースに比べて、動作指令が入力された時から操作軸２６の動作が収束するまでの時間が短い。このため、トラベル波形Ｗ１Ｄについての点Ｙの時間ｔである「ｔＹ１」は、トラベル波形Ｗ０についての点Ｙの時間ｔである「ｔＹ０」よりも前にシフトしている。
【００３６】
図３は、図１に示す開閉機器診断装置が有する異常診断部による診断のための判定基準について説明する図である。異常診断部１４は、勾配計算部１２によって求めた勾配と時間との関係から、「ｔｘ１」、「ｇ１」および「ｔＹ１」の各値を求める。「ｔｘ１」、「ｇ１」および「ｔＹ１」の各値は、特徴量を表す値である。「ｔｘ１」は、時間ｔと勾配ｇとの関係において勾配ｇが最大となる変曲点における時間ｔを示す値である。「ｇ１」は、当該変曲点における勾配ｇを示す値である。「ｔＹ１」は、時間ｔと勾配ｇとの関係において勾配ｇの変化が収束した時における時間ｔを示す値である。異常診断部１４は、「ｔｘ１」、「ｇ１」および「ｔＹ１」の各値を求めることによって、波形保存部１１から読み出されたトラベル波形についての特徴量を抽出する。
【００３７】
記憶部１３には、トラベル波形Ｗ０についての「ｔｘ０」、「ｇ０」および「ｔＹ０」の各値が記憶されている。「ｔｘ０」、「ｇ０」および「ｔＹ０」の各値は、あらかじめ設定された基準値である。基準値である「ｔｘ０」、「ｇ０」および「ｔＹ０」は、開閉機器の据え付け時における開閉機器の検査の際に求められて、記憶部１３に記憶される。異常診断部１４は、記憶部１３に記憶されている「ｔｘ０」、「ｇ０」および「ｔＹ０」の各値を読み出す。
【００３８】
異常診断部１４は、図３に示す４つの判定基準のすべてを満足する場合に、「タイプＡ」から「タイプＤ」までの異常は発生していないと判定する。４つの判定基準のうちの第１の判定基準である「ｔｘ１−ｔｘ０＜Ｔ１」は、「ｔｘ１」が「ｔｘ０」よりも後にシフトしているか否かを判定するための判定基準である。「Ｔ１」は、あらかじめ設定された閾値である。Ｔ１は、エンコーダ１６による検出誤差などの誤差による判定への影響を考慮して設定される。異常診断部１４は、「ｔｘ１−ｔｘ０＜Ｔ１」を満たさない場合、「ｔｘ１」が「ｔｘ０」よりも後にシフトしていると判定する。
【００３９】
４つの判定基準のうちの第２の判定基準である「｜ｇ１−ｇ０｜＜Ｇ」は、「ｇ１」と「ｇ０」とに差が生じている否かを判定するための判定基準である。「Ｇ」は、あらかじめ設定された閾値である。「Ｇ」は、エンコーダ１６による検出誤差などの誤差による判定への影響を考慮して設定される。異常診断部１４は、「｜ｇ１−ｇ０｜＜Ｇ」を満たさない場合、「ｇ１」と「ｇ０」とに差が生じていると判定する。ここでは、異常診断部１４は、引き外し動作のときと投入動作のときとで共通の閾値である「Ｇ」の使用によって判定を行うために、「ｇ１−ｇ０」の絶対値を求めている。異常診断部１４は、引き外し動作のときに使用される閾値と投入動作のときに使用される閾値とが個別に設定されることとして、「ｇ１−ｇ０」の絶対値ではなく「ｇ１−ｇ０」の値に基づいて判定を行っても良い。
【００４０】
４つの判定基準のうちの第３の判定基準である「ｔＹ１−ｔＹ０＜Ｔ２」は、「ｔＹ１」が「ｔＹ０」よりも後にシフトしているか否かを判定するための判定基準である。「Ｔ２」は、あらかじめ設定された閾値である。Ｔ２は、エンコーダ１６による検出誤差などの誤差による判定への影響を考慮して設定される。異常診断部１４は、「ｔＹ１−ｔＹ０＜Ｔ２」を満たさない場合、「ｔＹ１」が「ｔＹ０」よりも後にシフトしていると判定する。
【００４１】
４つの判定基準のうちの第４の判定基準である「Ｔ３＜ｔＹ１−ｔＹ０」は、「ｔＹ１」が「ｔＹ０」よりも前にシフトしているか否かを判定するための判定基準である。異常診断部１４は、「Ｔ３＜ｔＹ１−ｔＹ０」を満たさない場合、「ｔＹ１」が「ｔＹ０」よりも前にシフトしていると判定する。「タイプＤ」の異常が発生した場合に「ｔＹ１−ｔＹ０」は負数となるため、閾値である「Ｔ３」は負数とする。なお、異常診断部１４は、閾値である「Ｔ１」、「Ｔ２」、「Ｔ３」および「Ｇ」の各値を記憶している。ここで、トラベル波形は、環境温度、空気圧あるいは油圧、ならびに制御電圧といった条件によって変動する。第１から第４の判定基準における各閾値には、条件の変動を考慮して統計的に異常と判定可能な閾値が設定されるのが望ましい。
【００４２】
「ｔｘ１−ｔｘ０＜Ｔ１」に非該当かつ「ｔＹ１−ｔＹ０＜Ｔ２」に非該当であってかつ他の判定基準を満たす場合、波形保存部１１から読み出されたトラベル波形は「タイプＡ」の特徴を有するとの判断が可能である。異常診断部１４は、第１の判定基準と第３の判定基準とを満たさずかつ第２の判定基準と第４の判定基準とを満たす場合、「タイプＡ」の異常が発生していると判定する。
【００４３】
「ｔｘ１−ｔｘ０＜Ｔ１」に非該当、「｜ｇ１−ｇ０｜＜Ｇ」に非該当、かつ「ｔＹ１−ｔＹ０＜Ｔ２」に非該当であってかつ他の判定基準を満たす場合、波形保存部１１から読み出されたトラベル波形は「タイプＢ」の特徴を有するとの判断が可能である。異常診断部１４は、第１の判定基準と第２の判定基準と第３の判定基準とを満たさずかつ第４の判定基準を満たす場合、「タイプＢ」の異常が発生していると判定する。
【００４４】
「ｔＹ１−ｔＹ０＜Ｔ２」に非該当であってかつ他の判定基準を満たす場合、波形保存部１１から読み出されたトラベル波形は「タイプＣ」の特徴を有するとの判断が可能である。異常診断部１４は、第３の判定基準を満たさずかつ第１の判定基準と第２の判定基準と第４の判定基準とを満たす場合、「タイプＣ」の異常が発生していると判定する。
【００４５】
「Ｔ３＜ｔＹ１−ｔＹ０」に非該当かつ他の判定基準を満たす場合、波形保存部１１から読み出されたトラベル波形は「タイプＤ」の特徴を有するとの判断が可能である。異常診断部１４は、第４の判定基準を満たさずかつ第１の判定基準と第２の判定基準と第３の判定基準とを満たす場合、「タイプＤ」の異常が発生していると判定する。
【００４６】
異常診断部１４は、このような判定によって、異常の発生と発生した異常の要因とを診断する。異常診断部１４は、異常が発生していると判定した場合に、発生した異常の要因を示す情報とともに異常発生との診断結果を出力部１５へ出力する。異常診断部１４は、異常が発生していないと判定した場合に、異常は発生していないとの診断結果を出力部１５へ出力する。遮断器操作装置２０のユーザは、異常発生との診断結果を確認することにより、異常を解消するためのメンテナンスを行い得る。
【００４７】
なお、「タイプＡ」の異常と「タイプＣ」の異常とが同時に発生したケースでは、第１の判定基準と第３の判定基準とが満たされないことになる。異常診断部１４は、第１の判定基準と第３の判定基準とを満たさない場合に、「タイプＡ」の異常が発生しているとの診断結果とともに、「タイプＣ」の異常が発生している可能性についての注意のための情報を出力部１５へ出力しても良い。「タイプＢ」の異常と「タイプＡ」または「タイプＣ」の異常とが同時に発生したケースでは、第１の判定基準と第２の判定基準と第３の判定基準とが満たされないことになる。異常診断部１４は、第１の判定基準と第２の判定基準と第３の判定基準とを満たさない場合に、「タイプＡ」の異常が発生しているとの診断結果とともに、「タイプＡ」または「タイプＣ」の異常が発生している可能性についての注意のための情報を出力部１５へ出力しても良い。また、異常診断部１４は、上記判定基準のいずれかを満たさないが「タイプＡ」から「タイプＤ」のいずれにも該当しないと判定した場合に、要因を特性せずに、異常が発生したことを示すアラームを出力しても良い。
【００４８】
次に、診断装置１０が有するハードウェア構成について説明する。診断装置１０が有する勾配計算部１２および異常診断部１４の機能は、処理回路を使用して実現される。処理回路は、診断装置１０に搭載される専用のハードウェアである。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであっても良い。
【００４９】
図４は、実施の形態１にかかる開閉機器診断装置のハードウェア構成の例を示す第１の図である。図４には、図１に示す勾配計算部１２および異常診断部１４の機能が専用のハードウェアを使用して実現される場合におけるハードウェア構成を示している。診断装置１０は、各種処理を実行する処理回路４１と、診断装置１０の外部の機器との接続インタフェースである入出力インタフェース４２と、各種情報を記憶する外部記憶装置４３とを備える。図４に示す診断装置１０の各部は、バスを介して相互に接続されている。
【００５０】
専用のハードウェアである処理回路４１は、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）、又はこれらの組み合わせである。勾配計算部１２および異常診断部１４の各機能は、処理回路４１を用いて実現される。
【００５１】
出力部１５の機能は、入出力インタフェース４２を使用して実現される。また、入出力インタフェース４２は、エンコーダ１６からの信号を取得する。外部記憶装置４３は、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）あるいはＳＳＤ（Solid  State  Drive）である。波形保存部１１および記憶部１３の各機能は、外部記憶装置４３を使用して実現される。なお、診断装置１０は、診断結果などの情報を画面にて表示する出力デバイスであるディスプレイを備えていても良い。
【００５２】
図５は、実施の形態１にかかる開閉機器診断装置のハードウェア構成の例を示す第２の図である。図５には、勾配計算部１２および異常診断部１４の各機能がプログラムを実行するハードウェアを用いて実現される場合におけるハードウェア構成を示している。プロセッサ４４およびメモリ４５は、入出力インタフェース４２および外部記憶装置４３と相互に接続されている。
【００５３】
プロセッサ４４は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）である。勾配計算部１２および異常診断部１４の各機能は、プロセッサ４４と、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、内蔵メモリであるメモリ４５に格納される。メモリ４５は、不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであって、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）またはＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）である。
【００５４】
実施の形態１によると、診断装置１０は、トラベル波形の勾配を計算する勾配計算部１２と、勾配と時間との関係から特徴量を抽出して異常の発生を診断する異常診断部１４とを備える。診断装置１０は、トラベル波形を検出する以外に、制御信号２４，２５または無電圧接点の開閉の切り換わりを示す信号といった信号の取り込みが不要である。また、診断装置１０は、これらの信号とトラベル波形とを関連付ける処理が不要である。これにより、診断装置１０は、診断に要する処理負担を低減することができるという効果を奏する。
【００５５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１  遮断器、１０  診断装置、１１  波形保存部、１２  勾配計算部、１３  記憶部、１４  異常診断部、１５  出力部、１６  エンコーダ、２０  遮断器操作装置、２１  駆動源、２２  機構部、２３  制動部、２４，２５  制御信号、２６  操作軸、３０  遮断器接点、３１  回路、４１  処理回路、４２  入出力インタフェース、４３  外部記憶装置、４４  プロセッサ、４５  メモリ。
【要約】
開閉機器診断装置である診断装置（１０）は、接点である遮断器接点（３０）の開閉を操作するための操作軸（２６）を有する開閉機器における異常の発生を診断する。開閉機器診断装置は、操作軸（２６）の動作の様子を示す波形であって、開閉機器へ動作指令が入力された時からの時間と操作軸（２６）の位置との関係を表す波形の勾配を計算する勾配計算部（１２）と、時間と計算された勾配との関係から操作軸（２６）の動作特性を表す特徴量を抽出し、抽出された特徴量をあらかじめ設定された基準値と比較した結果に基づいて異常の発生と発生した異常の要因とを診断する異常診断部（１４）と、を備える。【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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