(57)【要約】【課題】  ガス遮断器の接触子の消耗量を直接計測し、この計測値を基に接触子の余寿命を高精度に診断すること。【解決手段】  ラジオグラフィ装置２６から接触子１４に向けてＸ線を照射し、接触子１４を透過した透過波と接触子１４で反射した反射波を受光面３６で受光し、受光面３６からＸ線の強度に関する形状信号を演算処理部３０に出力し、演算処理部３０において、形状信号を接触子１４の形状に関するデータとして記録し、ラジオグラフィ装置２６の位置を変えて接触子１４に向けてＸ線を照射する撮影を順次行い、１周分のデータが記録されたときに、演算処理部３０で接触子１４の形状を算出し、算出した形状と接触子１４の元の形状とを比較し、両者の差異から接触子１４の余寿命を演算し、この演算結果を演算表示部３４の画面上に表示する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス遮断器の接触子に向けてＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記接触子に照射されたＸ線のうち前記接触子を透過した透過波と前記接触子で反射した反射波を受光する受光手段と、前記受光手段の受光した透過波と反射波から前記接触子の形状を算出する形状算出手段と、前記形状算出手段の算出による形状と前記接触子の元の形状とを比較し、両者の差異から前記接触子の余寿命を演算する余寿命演算手段とを備えてなる余寿命診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の余寿命診断装置において、前記接触子の周囲に形成された移動路の指定の照射位置まで前記Ｘ線照射手段を順次搬送する搬送手段を備えてなることを特徴とする余寿命診断装置。
【請求項３】
ガス遮断器の接触子の表面を撮影する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた画像から前記接触子の形状を算出する形状算出手段と、前記形状算出手段の算出による形状と前記接触子の元の形状とを比較し、両者の差異から前記接触子の余寿命を演算する余寿命演算手段とを備えてなる余寿命診断装置。
【請求項４】
ガス遮断器の接触子の表面を撮影してカラー画像を生成する撮像手段と、前記撮像手段によって得られたカラー画像のうち前記接触子の色と前記接触子の元の色とを比較し、両者の差異から前記接触子の余寿命を演算する余寿命演算手段とを備えてなる余寿命診断装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の余寿命診断装置において、前記接触子の周囲に形成された移動路のうち指定の照射位置まで前記撮像手段を順次搬送する搬送手段を備えてなることを特徴とする余寿命診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、余寿命診断装置に係り、特に、ガス遮断器の接触子の余寿命を診断するに好適な余寿命診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス遮断器は開閉装置として、電力系統などに設置されており、系統の事故時にガス遮断器を遮断することで系統を保護することができる。ガス遮断器の密閉タンク内にはガスとともに、接触子と接触子受けが挿入されており、ガス遮断器の遮断時には、接触子を接触子受けから引き離す動作が行われる。このような遮断動作が行われるときに、接触子受けと接触子との間にアークが発生し、接触子が消耗する。このため、ガス遮断器の遮断動作が数１０回以上繰り返されると、接触子が順次消耗し、接触子としての機能を果たさなくなることがある。このため、接触子の寿命を診断することが行われている。
【０００３】
例えば、開閉器の遮断動作時の遮断電流の大きさの累積値と遮断回数を計測し、この計測値を基に接触子の寿命を診断するようにしたものが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６７０２１号公報（第２頁〜第４頁、図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術においては、開閉器の遮断動作時の遮断電流の大きさの累積値と遮断回数を計測し、この計測値を基に接触子の寿命を診断しているが、この診断方法では接触子の消耗量を直接計測していないため、接触子の余寿命を診断するには十分ではない。すなわち、開閉器の遮断動作時における遮断電流の累積値は接触子の消耗量を推定する上では有効な計測値であるが、遮断時のアーク電流が長引いた場合などには、接触子の消耗量を過小評価する恐れがある。
【０００６】
本発明の課題は、ガス遮断器の接触子の消耗量を直接計測し、この計測値を基に接触子の余寿命を高精度に診断することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、ラジオグラフィ装置を用いたものとして、ガス遮断器の接触子に向けてX線を照射し、接触子に照射されたX線のうち接触子を透過した透過波と接触子で反射した反射波を受光し、受光した透過波と反射波とから接触子の形状を算出し、この算出による形状と接触子の元の形状とを比較し、両者の差異から接触子の余寿命を演算する余寿命診断装置を構成したものである。
【０００８】
また、接触子の余寿命を診断するに際しては、ガス遮断器の接触子の表面を撮影し、この撮影によって得られた画像から接触子の形状を算出し、この算出による形状と接触子の元の形状とを比較し、両者の差異から接触子の余寿命を演算する構成を採用することもできる。さらに、ガス遮断器の接触子の表面を撮影し、この撮影によって得られたカラー画像のうち接触子の色と接触子の元の色とを比較し、両者の差異から接触子の余寿命を演算する構成を採用することもできる。
【０００９】
前記した手段によれば、接触子の消耗量を直接計測するようにしているため、接触子の余寿命を高精度に診断することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、接触子の余寿命を高精度に診断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施形態を示す余寿命診断装置のブロック構成図、（ｂ）は、ガス遮断器の要部断面図である。図１において、ガス遮断器１０は、密閉容器として、ほぼ円筒状のタンク１２を備えており、タンク１２内にはガスが収納されているとともに、接触子１４と接触子受け１６が相対向して着脱自在に収納されている。接触子１４は容器１８によって支持され、接触子受け１６は容器２０によって支持されている。接触子１４の先端側は、接触子受け１６と結合可能に形成されており、接触子１４の後端側は、操作軸２２に連結されている。すなわち、ガス遮断器１０の投入時には接触子１４と接触子受け１６とが互いに結合し、接触子１４と接触子受け１６とにより通電路を形成するようになっている。一方、ガス遮断器１０の遮断時には、操作軸２２に作用する力によって接触子４が接触子受け１６から引き離され、通電路が遮断されるようになっている。
【００１２】
タンク１２の中程であって、接触子１４の周囲にはラジオグラフィ設置用タンク２４が固定されている。タンク２４は円環状の移動路として、タンク１２の内壁面に固定されており、タンク２４の内壁面には、Ｘ線照射手段としてのラジオグラフィ装置２６が固定されている。このラジオグラフィ装置２６は、タンク２４の内壁面に沿って配置されたレール（図示せず）に沿って移動可能に構成されているとともに、駆動機構（図示せず）の駆動により、レール上の指定の位置、すなわち、指定の照射位置まで移動可能になっている。この場合、タンク２４、レールおよび駆動機構は、ラジオグラフィ装置２６を指定の照射位置まで順次搬送する搬送手段を構成することになる。
【００１３】
また、ラジオグラフィ装置２６は信号線２８を介して、タンク１２外部の演算部３０に接続されており、演算部３０は、信号線３２を介して演算表示部３４に接続されている。
【００１４】
また、タンク２４の内壁面には、Ｘ線に感応する受光面３６が形成されており、この受光面３６は信号線２８を介して演算処理部３０に接続されている。
【００１５】
上記構成において、接触子１４が接触子受け１６から切り離された状態において、ラジオグラフィ装置２６から接触子４に向けてＸ線を照射すると、このＸ線は接触子１４を透過する透過波と接触子１４で反射する反射波とに別れて受光面（受光手段）３６によって受光される。受光面３６に透過波と反射波が入射すると、受光面３６からは、入射した透過波または反射波の強さに応じた形状信号が出力され、この形状信号は信号線２８を介して演算処理部３０に入力される。演算処理部３０は、形状算出手段として、ラジオグラフィ装置２６から撮影位置信号を入力するとともに、受光面３６からの形状信号を入力し、形状信号によるデータを撮影位置のデータに関連づけて記録する。このあとラジオグラフィ２６を次の照射位置まで移動し、移動した位置から接触子４に向けてＸ線を照射し、接触子１４の形状に関するデータを撮影位置のデータに関連づけて演算処理部３０に記録する。このような処理を繰り返し、１周分のデータが選られた時点で、演算処理部３０は、１セットのデータとして保存する。そして、演算処理部３０は、１周分のデータから３次元データを構築し、接触子１４の形状を算出し、算出した形状と接触子１４の元の形状、例えば、接触子１４の表面の形状として、制作図面を基に生成された表面形状と比較し、両者の差異から接触子１４の余寿命を演算する。この場合、演算処理部３０は余寿命演算手段を構成することになる。また、演算処理部３０の演算結果は演算表示部３４の画面上に表示される。
【００１６】
本実施形態においては、１台のラジオグラフィ装置２６を用いて接触子１４の全周に渡る形状を撮影するに際して、撮影位置と受光面３６との対応を取る必要があるため、ラジオグラフィ装置２６を用いて接触子１４を撮影するごとに撮影位置に関するデータを信号線２８を介して演算処理部３０に出力することとしている。このため、ラジオグラフィ装置２６を用いて、接触子１４の全周を撮影したときに、接触子１４の一周分のデータを高精度に得ることができるとともに、接触子１４に関する三次元の形状データを高精度に生成することができる。そして三次元の形状データと制作図面の形状データとを比較することで、接触子１４の余寿命を高精度に演算することができる。
【００１７】
接触子１４の形状に関するデータを収集するに際して、このデータの収集間隔としては、常時収集、定周期収集、ガス遮断器動作時収集、ガス遮断器遮断時収集などが考えられる。また時々刻々変化する状態を捉える上では、常時収集することが望ましい。
【００１８】
一方、経年的な劣化は急激に進行することはないため、１回目の遮断時など定周期で接触子１４の形状を撮影すれば、余寿命を診断する上で問題になることはない。劣化が進む要因としては、ガス遮断器の動作があるため、ガス遮断器の状態変化（ＳＶ変化）を検出しておき、状態変化検出時にのみ撮影を行うことは有効である。さらに、撮影の回数を減らすに際しては、ガス遮断器が電流を遮断したときに劣化が最も進行するため、ガス遮断器が「切」から「入」に変化した場合にのみ撮影を行うようにしてもよい。ただし、ガス遮断器の動作の間隔が極めて長い場合は、定周期での撮影と組み合わせる必要がある。
【００１９】
余寿命を診断するに際しては、接触子１４の形状の差異の体積（変化量）を演算し、この演算値のトレンドを求め、このトレンドから、定格電流を遮断することに耐えられなくなる接触子体積になる時間を直線近似し、この近似値から接触子１４の余寿命を演算することができる。また同等の性能を有するガス遮断器の加速度試験データや実測値がある場合は、該当データから直線近似やニューラルネット、ファジー理論などを利用して接触子１４の余寿命を演算することも可能である。
【００２０】
またユーザ（操作者）の操作により、演算処理部３０の演算結果を図、表または数値で演算表示部３４の画面上に表示するようにすることもできる。
【００２１】
次に、本発明の他の実施形態を図２にしたがって説明する。本実施形態は、ラジオグラフィ装置２６の他に、接触子１４の表面を撮影する撮像手段としてのフラッシュ付きカラーカメラ３８を設けたものであり、他の構成は図１のものと同様であり、カラーカメラ３８は信号線２８を介して演算処理部３０に接続されている。
【００２２】
カラーカメラ３８によって撮影されたカラー画像に関する画像信号は信号線２８を介して演算処理部３０に出力されるようになっており、演算処理部３０は、カラーカメラ３８の撮影によって得られたカラー画像から接触子１４の形状を算出する形状算出手段としての機能を有するとともに、この形状算出手段の算出による形状と接触子１４の元の形状、例えば、制作時に撮影された画像データとを比較し、両者の差異から接触子１４の余寿命を演算する余寿命演算手段としての機能を備えて構成されている。
【００２３】
また演算処理部３０は、カラーカメラ３８によって撮影されたカラー画像のうち接触子１４の表面の色と接触子１４の表面の元の色とを比較し、両者の差異から接触子１４の余寿命を演算する余寿命演算手段としての機能も備えて構成されている。すなわち、ガス遮断器１０のタンク１２内では、遮断動作が行われるごとに、接触子１４の表面に変色などの化学変化が発生する。この化学変化としては、主にアーク放電時における接触子１４の表面の酸化や封入ガスによる腐食がある。このため、接触子１４の表面の色と元の色とを比較し、両者の差異から接触子１４の余寿命を高精度に演算することができる。
【００２４】
このように、接触子１４の表面の変色など、予め結果が推測できる変化に対しては、結果の状態を予め演算処理部３０に参照データとして保存し、保存した参照データを基に接触子１４の余寿命を診断することで、余寿命の推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態を示す図であって、（ａ）は余寿命診断装置のブロック構成図、（ｂ）はガス遮断器の要部断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す図であって、（ａ）は余寿命診断装置のブロック構成図、（ｂ）はガス遮断器の要部断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ガス遮断器
１２  タンク
１４  接触子
１６  接触子受け
２４  ラジオグラフィ設置用タンク
２６  ラジオグラフィ装置
３０  演算処理部
３４  演算表示部
３６  受光面
３８  カラーカメラ
【図１】
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【図２】
2005091162.tif 000004