(57)【要約】【課題】ＯＦケーブル給油系統の異常の有無をより確実に判定することができるＯＦケーブルの油圧監視システムを提供する。また、ＯＦケーブル給油系統の異常の有無のみならず、ＯＦケーブル給油系統の異常の重度をも判定することができるＯＦケーブルの油圧監視システムを提供する。【解決手段】ＯＦケーブル線路の一給油区間の両端に配置された中間接続部（ＳＪ）２にそれぞれ設置された油圧センサ１０１−Ａ１〜Ｃ２によりＯＦケーブル１内の油圧を計測し、該計測された油圧値と第１の閾値を比較、およびＯＦケーブル１のＡ相、Ｂ相、Ｃ相の計測された油圧値から相間油圧差を算出して、該算出された相間油圧値と第２の閾値を比較することにより異常の有無を判定する。また、該判定情報に基づいて異常重度を判定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦケーブル線路の接続部に設置された油圧センサによりＯＦケーブル内の油圧を計測し、該計測された油圧値と予め求めておいた第１の閾値を比較することにより異常の有無を判定することを特徴とするＯＦケーブルの油圧監視システム。
【請求項２】
前記第１の閾値は、油圧上限超過および油圧下限超過の閾値であることを特徴とする請求項１記載のＯＦケーブルの油圧監視システム。
【請求項３】
前記ＯＦケーブルのＡ相、Ｂ相、Ｃ相の三相の油圧をそれぞれ計測し、相間油圧差を算出して、該算出された相間油圧値と予め求めておいた第２の閾値を比較することにより異常の有無を判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＯＦケーブルの油圧監視システム。
【請求項４】
前記第２の閾値は、設計油圧範囲から求まる閾値、または運用上の油圧変動範囲から求まる閾値であることを特徴とする請求項３記載のＯＦケーブルの油圧監視システム。
【請求項５】
前記異常がＯＦケーブル給油系統の異常であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のＯＦケーブルの油圧監視システム。
【請求項６】
前記ＯＦケーブル線路の一給油区間に配置された接続部に前記油圧センサが複数設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のＯＦケーブルの油圧監視システム。
【請求項７】
前記一給油区間に配置された接続部に複数設置された前記油圧センサにより計測された油圧値に基づいて得られた複数の異常確定情報により異常重度が判定されることを特徴とする請求項６記載のＯＦケーブルの油圧監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦケーブルの油圧監視システムに関し、特に、給油系統の異常の有無が判定可能なＯＦケーブルの油圧監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は、ＯＦケーブルの給油系統を示す概略図である。
ＯＦケーブル１は、絶縁油の供給が正常になされている範囲においては、非常に信頼度の高いケーブルであり、ＯＦケーブル線路においては、例えばその中間接続部（油止め接続箱：Ｓｔｏｐ  Ｊｏｉｎｔ（ＳＪ）、以下「中間接続部（ＳＪ）」という。）２には、油槽１１がバルブパネル１２や給油管１３（給油系統）を介して接続されている。これにより、負荷電流や気温（温度）の変動による油量変化に対して、ケーブル内の油圧を所定圧に保持できる。
【０００３】
ＯＦケーブル１に正常に給油されているかどうかの確認は、従来、ＯＦケーブル１に絶縁油を供給する油槽１１に設置された油圧計１４、油量計１５による油圧と油量の計測によっていた（例えば、特許文献１参照）。すなわち、油槽１１における油圧又は油量が異常に低下していないこと等を確認することにより、正常な給油を担保していた。
【０００４】
しかし、上記確認方法によれば、ＯＦケーブル線路における漏油による油の減少については監視できるが、給油管の閉塞等の給油系統の異常によりケーブルに正常な給油ができなくなった場合の検知はできない。
【０００５】
給油系統の異常を検出するための装置としては、特許文献２に開示がある。特許文献２記載のＯＦケーブル給油系統異常検出装置は、ＯＦケーブル線路に給油バルブを介して接続された給油槽の油量を連続的に検出する油量センサと、そのセンサに接続される油量監視・警報装置とを有し、前記油量監視・警報装置が、油量センサの出力データに基づいて算出した実測油量の所定時間内での変動幅ΔＶｃと、予め設定した異常判別変動幅ΔＶａを比較し、ΔＶｃがΔＶａ以内に留まるときに注意報を発信するようにすることで、給油系統の異常の自動検出を可能ならしめることを目的としている。
【特許文献１】特許２８７６１４３号公報
【特許文献２】特開２０００−２０１４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２記載のＯＦケーブル給油系統異常検出装置によれば、給油系統の異常の有無は判定できるとの記載はあるが、給油槽に設置したセンサによる監視であるため、正確な判定が難しい。また、異常の重度を判定することができない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、ＯＦケーブル給油系統の異常の有無をより確実に判定することができるＯＦケーブルの油圧監視システムを提供することにある。また、ＯＦケーブル給油系統の異常の有無のみならず、ＯＦケーブル給油系統の異常の重度をも判定することができるＯＦケーブルの油圧監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するため、ＯＦケーブル線路の接続部に設置された油圧センサによりＯＦケーブル内の油圧を計測し、該計測された油圧値と予め求めておいた第１の閾値を比較することにより異常の有無を判定することを特徴とするＯＦケーブルの油圧監視システムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＯＦケーブル給油系統の異常の有無をより確実に判定することができる。また、ＯＦケーブル給油系統の異常の有無のみならず、ＯＦケーブル給油系統の異常の重度をも判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
[本発明の実施の形態]
〔ＯＦケーブルの油圧監視システム〕
図１は、本発明の実施の形態に係るＯＦケーブルの油圧監視システムにおける圧力センサの設置箇所を示す概略図である。
【００１１】
図１のＯＦケーブル線路では、ＯＦケーブル１が中間接続部２ａで接続された一給油区間の両端部に配置された中間接続部（ＳＪ）２のコネクタ部に油圧センサ３が設置されている。
【００１２】
油圧センサ３は、直接にケーブル内の油圧の状態を監視できるため、給油系統の閉塞などの異常が発生した場合における負荷や周囲温度の影響によるケーブル内の油圧変動を検出できる。
【００１３】
測定結果の確かさ向上ならびにセンサの故障、電源、通信系統の異常の影響を極力排除するため、１給油系統（１給油区間）に対し、油圧センサを複数台設置し、電源、通信経路を分散する。これにより、システムとしての信頼度を高めると共に、過渡的な影響を無視すると、閉鎖された空間における圧力は高低差を無視するとどこも均一となることから、測定データの信頼度を高めることができる。
【００１４】
図２は、本発明の実施の形態に係るＯＦケーブルの油圧監視システムの機能ブロック図であり、例として１給油系統に対し、油圧センサを２箇所に設置した図である。
【００１５】
第１の子局１００−１（油圧測定部１０−１）および第２の子局１００−２（油圧測定部１０−２）では、それぞれ、Ａ,Ｂ,Ｃ相から成る三相のＯＦケーブル線路について、各相の絶縁油の油圧を監視し、油圧検出データ１０−Ａ１，Ｂ１，Ｃ１、１０−Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を得る。
【００１６】
得られた検出データは、データ伝送装置１０２−１，１０２−２から送信されて、親局２００（判定部）のデータ受信装置３０により受信される。
【００１７】
親局２００は、データ受信装置３０のほか、相間油圧値演算部４０、閾値比較部５０、異常判定部６０、異常継続判定部７０、異常リスト判定部８０、異常重度判定部９０、および異常情報発信部１１０を備える。
【００１８】
データ受信装置３０により受信された油圧検出データ１０−Ａ１，Ｂ１，Ｃ１、１０−Ａ２，Ｂ２，Ｃ２は、相間油圧値演算部４０、閾値比較部５０、異常判定部６０、異常継続判定部７０で処理された後、異常確定情報Ａ，Ｂとして異常リスト判定部８０、異常重度判定部９０で処理され、その結果、異常がある場合には異常情報発信部１１０から異常情報が発信される。
【００１９】
図３は、図２の機能ブロック図を具体化したシステムのブロック図を示す。
三相ＯＦケーブル線路を構成するＯＦケーブル１Ａ,１Ｂ,１Ｃの中間接続部（ＳＪ）２には、それぞれＡ１相油圧検出用油圧センサ１０１−Ａ１、Ｂ１相油圧検出用油圧センサ１０１−Ｂ１、Ｃ１相油圧検出用油圧センサ１０１−Ｃ１、Ａ２相油圧検出用油圧センサ１０１−Ａ２、Ｂ２相油圧検出用油圧センサ１０１−Ｂ２、Ｃ２相油圧検出用油圧センサ１０１−Ｃ２が設置され、各々独立に油圧の検出が行なわれている。
【００２０】
親局２００は、入力ポート２０１、ＣＰＵ２０２、ＨＤＤ２０３、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２０４、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）２０５、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）２０６、キーボード２０７、出力ポート２０８等を接続した装置から成る。
【００２１】
次に、本発明の実施の形態に係るＯＦケーブルの油圧監視システムにおける処理手順を具体的に説明する。
【００２２】
図４は、本発明の実施の形態に係るＯＦケーブルの油圧監視システムにおける処理手順を示すフローチャートであり、例として１給油系統に対し、油圧センサを２箇所に設置した状態を示したものである。
【００２３】
まず、測定箇所１（第１の子局１００−１）より検討時刻における三相の実測油圧データを受信し、相間油圧差を算出する（Ｓ１０）。実測油圧値と予め求めておいた閾値ａ（油圧上限超過、油圧下限超過小、油圧下限超過大）を比較する（Ｓ２０）。閾値ａを超過していない場合は、異常なしと異常確定し、異常継続時間０を記録して（Ｓ３１）、測定箇所１の異常確定情報（異常なし）を返す（Ｓ７０）。ここで、油圧上限超過とは、正常時の油圧上限値（過去のデータに基づき求める）を超過することを意味し、油圧下限超過小とは、正常時の油圧下限値（過去のデータに基づき求める）を超過する（かつＯＦケーブルの仕様から定まる使用最低油圧は超過しない）ことを意味し、油圧下限超過大とは、ＯＦケーブルの仕様から定まる使用最低油圧を超過するおそれがあることを意味する。
【００２４】
一方、閾値ａを超過（油圧上限超過、油圧下限超過小、油圧下限超過大）している場合は、相間油圧値と予め求めておいた閾値ｂ（Ａ相閾値、Ｂ相閾値、Ｃ相閾値）を比較する（Ｓ３０）。閾値ｂを超過している場合は、バランス異常ありと判定し、異常継続時間の記録を開始する（Ｓ４０）。閾値ｂ（Ａ相閾値、Ｂ相閾値、Ｃ相閾値）を超過していない場合は、バランス異常なしと判定し、異常継続時間の記録を開始する（Ｓ４１）。ここで、各相閾値はそれぞれ２項目あり、過去のデータに基づき決定され、２項目を超過した場合に対象相がバランス異常と判定される。なお、Ａ相閾値とは、[１]Ａ相-Ｂ相の正常時の過去最大相差に安全係数を乗じた値、[２]Ａ相-Ｃ相の正常時の過去最大相差に安全係数を乗じた値を意味する。そして、Ｂ相閾値とは、Ａ相と同様にＢ相-Ｃ相、Ｂ相-Ａ相の正常時の過去最大相差に安全係数を乗じた値、Ｃ相閾値もＣ相-Ａ相、Ｃ相-Ｂ相の正常時の過去最大相差に安全係数を乗じた値を意味する。
【００２５】
異常継続時間が設定された時間を超過（Ｓ５０）する場合には、異常ありと異常確定し（Ｓ６０）、測定箇所１の異常確定情報（異常あり）を返す（Ｓ７０）。異常継続時間が設定された時間を超過（Ｓ５０）しない場合には、異常なしと異常確定し、異常継続時間を記録して（Ｓ６１）、測定箇所１の異常確定情報（異常なし）を返す（Ｓ７０）。Ｓ５０における設定時間は、誤警報防止の観点と早期発見の観点とを比較衡量して決定する。
【００２６】
測定箇所１の異常確定情報と、測定箇所１と同処理を実施して得た測定箇所２の異常確定情報（Ｓ７１）は、異常リストに当てはめられ、異常重度が判定される（Ｓ８０）。
【００２７】
その結果、異常ありとされた場合は（Ｓ９０）、異常情報（異常重度も含む）を出力し（Ｓ１００）、次検討時刻に移り（Ｓ１１０）、スタートへ戻る。異常なしとされた場合は（Ｓ９０）、次検討時刻に移り（Ｓ１１０）、スタートへ戻る。
【００２８】
次に、図４のフローチャート内のＳ２０→Ｓ３１、およびＳ２０〔→Ｓ３０→Ｓ４０,４１〕→Ｓ５０→Ｓ６０のフロー（油圧閾値との比較、異常確定）について、時間的経過をふまえて説明する。その例として、「異常あり（油圧上限超過）」の流れについて図５を用いて説明する。
【００２９】
図５は、ある相の油圧時間推移を示した図であり、その状態として、以下の状態が挙げられる。
(１)油圧規定値内から上限超過閾値を超えたが、異常継続判定時間内に規定値内に復帰した状態
(２)再度上限超過閾値を超えたが、再度異常継続判定時間内に規定値内に復帰した状態
(３)上限超過閾値を超え、異常継続判定時間以上超過時間が継続した状態
【００３０】
上記(１)の状態では、油圧上限に関して異常が検知されているが、異常継続判定時間まで異常が継続していないため、「異常なし」が確定され、油圧の規定値内への復帰とともに異常継続時間がリセットされる。
【００３１】
上記(２)の状態では、上記(１)の異常が復帰され、異常継続判定時間がリセットされており、かつ異常継続判定時間に達する前に異常復帰しているため「異常なし」が確定され、油圧の規定値内への復帰とともに異常継続時間がリセットされる。
【００３２】
上記(３)の状態では、異常継続判定時間以上、上限値超過が発生しているため、異常継続判定時間経過後、「異常あり（油圧上限超過）」が確定される。
【００３３】
続いて、上記を踏まえて、図４のフローチャート内の相間閾値比較(→Ｓ３０→Ｓ４０,４１)も考慮した判断フローの説明を行う。その例として、「異常あり（油圧上限超過・バランス異常なし、あり）」の流れについて図６を用いて説明する。
【００３４】
図６は、油圧時間推移を３相分まとめた図であり、その状態として以下の状態が挙げられる。
(１)Ａ相において油圧規定値から上限超過閾値を超えたが、異常継続判定時間に達しない状態
(２)Ａ相において上限超過閾値を超え、かつ異常継続判定時間を経過し、Ａ−Ｂ,Ｃ相間閾値を超過した状態
(３)Ａ相において上限超過閾値を超え、かつ異常継続判定時間を経過し、Ａ−Ｃ相間のみ閾値を超過、もしくは相間閾値超過が全て解消された状態
(４)Ｂ相において油圧規定値から上限超過閾値を越えたが、異常継続判定時間に達しない状態
(５)Ｂ相において油圧上限超過閾値を超え、かつ異常継続判定時間を経過した状態
【００３５】
上記(１)の状態では、Ａ相の油圧上限に対して異常が検知されているが、異常継続判定時間まで達していないため、「異常なし」が確定される。
【００３６】
上記(２)の状態では、Ａ相の油圧上限を超過した後、異常継続判定時間も経過し、継続時間を経過した時点で、Ａ−Ｂ相間閾値、Ｂ−Ｃ相間閾値も超過しているため、「異常あり（油圧上限超過、バランス異常あり）」が確定される。ここで、３相の内、両相間に対し、閾値を超過した際に、バランス異常ありと判定する。
【００３７】
上記(３)の状態では、上記(２)の状態から、Ａ−Ｂ相間閾値が超過しなくなったため、「異常あり（油圧上限超過、バランス異常なし）」が確定される。
【００３８】
上記(４)の状態では、Ｂ相の油圧上限に対して異常が検知されているが、異常継続判定時間まで達していないため、「異常なし」が確定される。
【００３９】
上記(５)の状態では、Ｂ相の油圧上限を超過した後、異常継続判定時間も経過し、Ａ−Ｂ相間閾値も超過しているが、Ｂ−Ｃ相間閾値を超過していないため、「異常あり（油圧上限超過、バランス異常なし）」が確定される。
【００４０】
次に、図４のフローチャート内のＳ７０,７１→Ｓ８０→Ｓ９０→Ｓ１００（測定箇所２箇所からの異常確定情報に基づく、異常重度の判定）について説明する。まず、異常重度は以下の３種類に分類され、それぞれ下記を意味する。
軽度：給油系統に対し、軽微な異常が発生している状態
中度：軽度の異常からさらに異常が進展した状態
重度：給油系統に対し、重大な異常が発生している状態
【００４１】
これを踏まえ、図７および図８を用いて、異常重度判定の流れを説明する。なお、説明簡略化のため、１給油系統に対し、油圧センサを２箇所設置した状態で、かつ、相間閾値を考慮しない状態での異常重度判定の流れについて説明する。まず、状態として以下の４つの状態が挙げられる。
（１）測定箇所１：異常なし、測定箇所２：下限超過小での異常重度軽の状態
（２）測定箇所１：下限超過小、測定箇所２：下限超過小での異常重度中の状態
（３）測定箇所１：下限超過小、測定箇所２：下限超過大での異常重度中の状態
（４）測定箇所１：下限超過大、測定箇所２：下限超過大での異常重度重の状態
【００４２】
異常重度の判定は、図８に示す異常リストに基づき行われる。測定箇所２の油圧下限超過小が確定した時点で異常重度軽と判定され、測定箇所１でも油圧下限超過小が確定されると異常重度中と判定される。その後、測定箇所２、測定箇所１の順に下限超過大が確定されると、測定箇所１の下限超過大が確定された時点で、異常重度大が判定される。
【００４３】
次に、上述した図４のフローチャート内の相間閾値比較(→Ｓ３０→Ｓ４０,４１)によるバランス異常の有無の判定について詳細に説明する。図９（ａ）は、相間閾値比較によるバランス異常の有無の判定を行なわない場合の警報点の設定を示し、図９（ｂ）は、相間閾値比較によるバランス異常の有無の判定を行う場合の警報点の設定を示す。
【００４４】
ＯＦケーブルにおいては、通常のケーブル使用条件下（正常な状態）でもケーブル内の油圧は大きく変動する可能性があるため（図９における正常な油圧変動範囲ｘ）、それに沿った警報点の設定をすると（図９（ａ））、異常による油圧変動であっても判別できず、異常発見が遅れる可能性がある。これを排除するため、図９（ｂ）に示すように警報点を厳しくすると（範囲ｘの上限を下げ、下限を上げた範囲ｙ）、正常な油圧変化においても異常を検知してしまう可能性がある。
【００４５】
そこで、図９（ｂ）に示すような厳しい警報点を設定する場合には、相間閾値比較によるバランス異常の有無の判定を行う。すなわち、電力ケーブルは１回線３相からなっており、一般的な使用条件においては、３相の温度変化はほぼ同等と考えられ、ケーブル油圧はほぼケーブルの温度変化に依存することから、同一箇所で測定した３相の油圧を比較し、想定される差圧以上が生じた場合にバランス異常として検知し、給油系統の異常である可能性がより高いことを知らせるシステムとする（この情報をもとにフィルタリングするシステムとする）。
【００４６】
[本発明の実施の形態の効果]
（１）ケーブルの油圧を直接監視することができるため、漏油による異常のほか、これまで見えていなかったＯＦケーブルの給油状態（給油系統の異常の有無など）がより正確に確認可能となる。
（２）１給油系統で複数箇所の監視を行うことで、センサ故障や測定エラーの影響を排除できる。また、ＯＦケーブル給油系統の異常の重度を判定することができる。
（３）３相差圧（比較）をフィルターとして利用することで、警報点の実用的な設定、運用が可能となり、異常の早期発見ができ、および正常な油圧変動範囲よりも警報点を厳しく設定しても誤警報を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係るＯＦケーブルの油圧監視システムにおける圧力センサの設置箇所を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＯＦケーブルの油圧監視システムの機能ブロック図である。
【図３】図２の機能ブロック図を具体化したシステムのブロック図を示す。
【図４】本発明の実施の形態に係るＯＦケーブルの油圧監視システムにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図５】ある相の油圧時間推移を示した図である。
【図６】油圧時間推移を３相分まとめた図である。
【図７】ある相の油圧時間推移を示した図であり、異常重度判定の流れを説明するための図である。
【図８】異常重度判定のための異常リストの具体例を示す図である。
【図９】（ａ）は、相間閾値比較によるバランス異常の有無の判定を行なわない場合の警報点の設定を示し、（ｂ）は、相間閾値比較によるバランス異常の有無の判定を行う場合の警報点の設定を示す。
【図１０】ＯＦケーブルの給油系統を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４８】
１： ＯＦケーブル
２：中間接続部（ＳＪ）
２ａ：中間接続部
３：油圧センサ（圧力センサ）
１１：油槽
１２：バルブパネル
１３：給油管
１４：油圧計
１５：油量計
【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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【図９】
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【図１０】
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