(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電系統の電圧・電流を含む電気信号を記録し、距離リレーのトリップ信号をトリガとして、あらかじめ設定されたトリガ発生前時間（以下漸進時間という）からトリガ発生後一定時間経過後の間の前記電気信号を記録し停止するオシロ装置と、該オシロ装置の記録データを送信する伝送装置と、該伝送装置から通信ネットワークを介して送られてきた前記オシロ装置の記録データを受信し、該記録データをもとに遮断器の接触子消耗量を演算するコンピュータ装置と、を有する遮断器の接触子消耗量管理システムであって、
前記距離リレーは、前記電気信号をもとに送電系統における前記距離リレーと前記オシロ装置の設置された電気所、および下位の電気所を含む所定の区間ごとに異常を検出して動作信号を出力すると共に、動作信号出力後に前記区間ごとに予め定められた時間経過後にトリップ信号を出力し、
前記オシロ装置は、常時記録計測を行い夫々の区間とトリガ検出後、漸進時間からトリガ検出後一定時間の間の前記電気信号を記録し停止するまでの時間である遅延時間とを関連付けて保存する遅延時間テーブルと、トリガ検出後、該遅延時間テーブルを参照して動作信号を出力した区間に対応する遅延時間を設定し、該遅延時間の経過により記録停止指令を出力する停止タイマと、該停止タイマから記録停止指令を受信するまで前記電気信号をメモリ循環式で記録する電気信号記録手段と、を備え、前記停止タイマは、トリガ検出後、遅延時間の経過前に再びトリガを検出することにより、該トリガの要因となった動作信号の区分に対応する時間をタイマに設定してリスタートし、
前記コンピュータ装置は、前記伝送装置から送られてくる前記オシロ装置の記録したデータを受信するデータ受信手段と、前記送電系統の各電気所に設置された遮断器であって、動作した遮断器を判定する動作遮断器判定手段と、前記動作遮断器判定手段によって判定された遮断器ごとに、前記記録データを用いて該遮断器の接触子損耗量を演算する接触子消耗量演算手段と、を備えたことを特徴とする遮断器の接触子消耗量管理システム。
【請求項２】
前記遅延時間テーブルに保存される遅延時間は、区間の距離リレー用時限リレーの整定値よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の遮断器の接触子消耗量管理システム。
【請求項３】
前記コンピュータ装置の前記動作遮断器判定手段は、二以上の区間について距離リレーの動作信号が出力された場合は、当該二以上の区間の夫々について遮断器の接触子消耗量を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の遮断器の接触子消耗量管理システム。
【請求項４】
前記コンピュータ装置の前記動作遮断器判定手段は、距離リレーの動作区間が相手端を含む区間であり、前記オシロ装置の記録データによって演算した遮断電流の大きさが所定値未満である場合は、相手端の母線事故であると判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の遮断器の接触子消耗量管理システム。
【請求項５】
前記コンピュータ装置の前記遅延時間設定手段は、デジタル入力手段を介して入力した前記距離リレー用の時限リレーの整定値に一定値を加えた値を前記遅延時間テーブルの該距離リレーの区間に対応する遅延時間として設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の遮断器の接触子消耗量管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に設置されている保護リレーの動作信号や電気データを効率よく収集して、遮断器の接触子の消耗量を演算する遮断器の接触子消耗量管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
遮断器の接触子は、遮断するたびに消耗していくので何回か遮断すると交換が必要になる。一般に遮断電流が大きいと消耗量も大きくなる傾向にある。消耗量は、当年度の最大短絡容量などのデータを用いて推定したり、電力用オシロ装置（以下、単に「オシロ装置」という。）を電気所ごとに設置して、測定した遮断電流をもとに計算したりしている。
【０００３】
遮断電流の把握は、特許文献１に記載されているようなオシロ装置によって測定し、この測定データを用いて、特許文献２に記載されているような演算式を用いて消耗量（損耗率）の把握を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１６６６５１号公報
【特許文献２】特開２００７−１４９４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、当年度の最大短絡容量から推定するのは誤差が大きく、また、遮断電流の計算には３相を計測する必要があるが、オシロ装置への入力数は限りがあり回線数の多い電気所では、回線の２相しか入力していない場合や零相のみを入力している場合が有り正確な短絡電流の把握ができず、このため正確な接触子の消耗量の把握が出来ない。また正確に把握するためには、各電気所にオシロ装置を設置する必要がありコスト高となる。
【０００６】
本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、低コストで効率的に遮断器の消耗量を演算することのできる遮断器の接触子消耗量管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る遮断器の接触子消耗量管理システムは、送電系統の電圧・電流を含む電気信号を記録し、距離リレーのトリップ信号をトリガとして、あらかじめ設定されたトリガ発生前時間（以下漸進時間という）からトリガ発生後一定時間経過後の間の電気信号を記録し停止するオシロ装置と、該オシロ装置の記録データを送信する伝送装置と、該伝送装置から通信ネットワークを介して送られてきた前記オシロ装置の記録データを受信し、該記録データをもとに遮断器の接触子消耗量を演算するコンピュータ装置と、を有する遮断器の接触子消耗量管理システムであって、前記距離リレーは、電気信号をもとに送電系統における前記距離リレーと前記オシロ装置の設置された電気所、および下位の電気所を含む所定の区間ごとに異常を検出して動作信号を出力すると共に、動作信号出力後に前記区間ごとに予め定められた時間経過後にトリップ信号を出力し、前記オシロ装置は、常時記録計測を行い夫々の区間とトリガ検出後、漸進時間からトリガ検出後一定時間の間の電気信号を記録し停止するまでの時間である遅延時間とを関連付けて保存する遅延時間テーブルと、トリガ検出後、該遅延時間テーブルを参照して動作信号を出力した区間に対応する遅延時間を設定し、該遅延時間の経過により記録停止指令を出力する停止タイマと、該停止タイマから記録停止指令を受信するまで電気信号をメモリ循環式で記録する電気信号記録手段と、を備え、前記停止タイマは、トリガ検出後、遅延時間の経過前に再びトリガを検出することにより、該トリガの要因となった動作信号の区分に対応する時間をタイマに設定してリスタートし、前記コンピュータ装置は、前記伝送装置から送られてくる前記オシロ装置の記録したデータを受信するデータ受信手段と、前記送電系統の各電気所に設置された遮断器であって、動作した遮断器を判定する動作遮断器判定手段と、前記動作遮断器判定手段によって判定された遮断器ごとに、前記記録データを用いて該遮断器の接触子損耗量を演算する接触子消耗量演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、上位電気所にオシロ装置を設置し、遮断器トリップ信号の他、多段リレーの各動作信号（時限要素入力前の信号）でトリガをかける。このオシロ装置の記録データをコンピュータ装置に取り込んで、上位および下位の電気所の遮断器の接触子消耗量を演算する。これにより、上位電気所に設置したオシロ装置の記録データによって、下位電気所の遮断器の接触子消耗量の管理が可能になる。
【０００９】
なお、遅延時間テーブルに保存される遅延時間は、区間の距離リレー用時限リレーの整定値よりも大きくするのが良い。
【００１０】
また、コンピュータ装置の動作遮断器判定手段は、二以上の区間について距離リレーの動作信号が出力された場合は、当該二以上の区間の夫々について遮断器の接触子消耗量を演算することを特徴とする。これにより、遮断器の保全管理がより確実になる。
【００１１】
さらに、本発明に係る遮断器の接触子消耗量管理システムの動作遮断器判定手段は、距離リレーの動作区間が相手端を含む区間であり、オシロ装置の記録データによって演算した遮断電流の大きさが所定値未満である場合は、相手端の母線事故であると判定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る遮断器の接触子消耗量管理システムの遅延時間設定手段は、デジタル入力手段を介して入力した前記距離リレー用の時限リレーの整定値に一定値を加えた値を前記遅延時間テーブルの該距離リレーの区間に対応する遅延時間として設定することを特徴とする。
【００１３】
本発明では、前記距離リレー用の時限リレーの整定値の設定と、オシロ装置の遅延時間（トリガ後記録停止までの時間）の設定とを連動させることにより、下位電気所の遮断器動作による場合でもその遮断器の接触子消耗量の計算に必要な電気データの収集を確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上位の電気所に設置したオシロ装置によって下位の電気所の遮断器の接触子の消耗量を演算するので、オシロ装置の設置数を低減でき、低コストで接触子の消耗量を管理することができる。また、通信ネットワークを用いて自動的に上位電気所から消耗量の演算に必要な電気データを収集することにより効率的な接触子の消耗量の管理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態による遮断器の接触子消耗量管理システムを含む送電系統のシステム構成図である。
【図２】図１の保護継電器１３とオシロ装置２のブロック図である。
【図３】図１の保護継電器１３であって、距離リレーの整定状態の説明図である。
【図４】図１のオシロ装置２の記録停止処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図１のコンピュータ装置４の機能ブロック図である。
【図６】送電端の距離リレーと相手端の過電流リレーの時限協調の説明図である（その１）。
【図７】送電端の距離リレーと相手端の過電流リレーの時限協調の説明図である（その２）。
【図８】図５の接触子データファイル４３のデータ構成図である。
【図９】本発明の他の実施例による遮断電流演算処理を説明するための系統図である（事故例１）。
【図１０】本発明の他の実施例による遮断電流演算処理を説明するための系統図である（事故例２）。
【図１１】本発明の他の実施例による遮断電流演算処理を説明するための系統図である（事故例３）。
【図１２】本発明の他の実施例による遮断電流演算処理を説明するための系統図である（事故例４）。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態による遮断器の接触子消耗量管理システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の遮断器の接触子消耗量管理システムにおける好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。また、以下に示す実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下に示す実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００１７】
図１は、第１の実施の形態による遮断器の接触子消耗量管理システムの適用される電力系統の説明図である。ここで、遮断器の接触子消耗量管理システム１は、オシロ装置２、オシロ装置２の記憶しているデータを送信する伝送装置３、通信ネットワーク５を介してオシロ装置２から送られてくるデータを受信し、遮断器の接触子消耗量の演算を行うコンピュータ装置４で構成されている。
【００１８】
オシロ装置２は、送電線１５によって繋がる発・変電所（以下、「電気所」という。）のうち、送電元の上位電気所１０に備え付けられている。なお、上位電気所１０には、ＰＴ,ＣＴの電気データ収集手段１２を介して収集した電気データを保護継電器１３に入力し、保護継電器１３は入力した電気データをもとに系統事故を検出して、遮断器１１に対してトリップ信号を出力して遮断器１１をトリップさせる。
【００１９】
下位電気所２０も、図示しないが、同様に電気データ収集手段を介して収集した電気データをもとに動作する保護継電器および遮断器を備えている。なお、各電気所に備えられている保護継電器、遮断器、電気データ収集手段については従来の技術を用いることができる。
【００２０】
一般に継電方式は、パイロットリレー方式、回線選択リレー方式、距離リレー方式、地絡方向・地絡過電圧の各方式があるが、本実施の形態によるオシロ装置のデータ記録条件として、次の動作条件を用いる。
【００２１】
まず、直接接地系の短絡及び地絡については後備保護の距離リレーの動作条件を用いる。また、抵抗接地系については、短絡は距離リレー、地絡は地絡方向および地絡過電圧（地絡方向がない場合は、地絡過電圧のみとする。）の動作条件を用いる。
【００２２】
この理由は、パイロットリレーは、自端と相手端との間で故障情報の通信をしており、通信ができなくなると動作しなくなり、回線選択リレーは２回線並用状態で使用でき隣回線遮断器（ＣＢ）切の状態では動作しないからである。また、パイロット方式や、回線選択は主保護として採用され線路により異なるが、距離リレーは後備保護として主保護とセットで採用されるため、汎用性が高く、より多くの線路の事故解析が可能となるからである。
【００２３】
上述したように、送電線の後備保護としての距離リレーは、短絡についてはインピーダンス型が使用され、地絡については接地方式により異なるが、いずれの型のリレーを用いても区間を同定することができる。距離リレーは、図３に示すように、一般に事故点検出区間が１・２・３段の３つを有し、通常第１段は保護対象送電線のインピーダンスの８０％前後の区間（区間１）を保護し、第２段は１２０％以上の区間（区間２）を保護し、第３段は２５０％以上の区間（区間３）を保護するように整定される。つまり第２段，第３段は、対向する電気所間の送電線を超えて相手電気所内およびその先の送電線も保護している。
【００２４】
通常、相手電気所（下位電気所）内の事故では、相手電気所の構内保護リレーが先行動作し相手電気所側遮断器を遮断し、送電端（上位電気所）の送電線遮断器は動作しない。これは、後備保護リレーのトリップ回路にタイマが設けられており、タイマのタイムアップ後にトリップ信号を出すようになっているからである。
【００２５】
しかし、保護リレーは、トリップ信号は出力しないものの事故発生時から動作している。本発明は、この保護リレーの動作信号を用いて、オシロ装置によって電圧、電流などの電気データを記憶するようにしたことが特徴である。
【００２６】
たとえば、短絡距離リレーは、図２に示すように、区間ごとに整定された短絡距離リレー（４４Ｓ）３１ａ〜３１ｃの出力（この出力を「動作信号」という。）が、各短絡距離リレー用の時限リレー（４４ＳＴ）３２ａ〜３２ｃに入力、これら時限リレー３２ａ〜３２ｃの出力はＯＲ回路３３に入力され、各出力のＯＲ条件で遮断器のトリップ信号が出力されている。通常、このトリップ信号をオシロ装置２のトリガとして用いているが、本実施の形態では、下位電気所を含む遠方の区間（区間２，３）の動作信号もオシロ装置２へ渡し、これらの動作信号もオシロ装置２のトリガとして用いる。少なくとも区間２，３の動作信号をトリガとして用いれば足りるが、区間１の動作信号を含めても良い。
【００２７】
（オシロ装置の構成）
本実施の形態によるオシロ装置２の構成を図２に示す。
この図において、オシロ装置２は、常時計測を行い、一定時間記憶しておりトリガ発生時設定された漸進時間から記録を開始し設定された遅延時間の経過により記録停止指令を出力する停止タイマ２３、夫々の区間と、該区間の異常に起因するトリガ検出後に電気信号の記録を停止するまでの時間である遅延時間とを関連付けて保存する遅延時間テーブル２４、トリガ検出後、遅延時間テーブル２４を参照して動作信号を出力した区間に対応する遅延時間を停止タイマ２３に設定する遅延時間設定手段２５、停止タイマ２３から記録停止指令を受信するまで電気信号をメモリ循環式で記録する電気信号記録手段２２、トリガの要因となった各信号（以下、「トリガ種別」という。）を入力して記録するデジタル入力（ＤＩ）手段２６、電圧・電流などの電気信号を入力するアナログ入力（ＡＩ）手段２７、アナログ値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段２８を含んでいる。
【００２８】
また、保護継電器１３の区間は、図３のように整定されており、この場合の遅延時間テーブルに保存されている各区間の遅延時間は、その区間の時限リレーの整定値＋ｃとなっている。また、トリップ信号に対する遅延時間についても遅延時間ｃとなっている。ここで、ｃは、予め設定される正の値である。たとえば、第２段距離リレー用の時限リレー３２ｂがＢ（秒）に整定されている場合、遅延時間テーブル２４の区間２の遅延時間は、Ｂ+ｃ（秒）になる。なお、ｃは、トリガ種別によって異なる値としても良い。
【００２９】
次に、図４を用いて、オシロ装置２の記録停止処理について説明する。
ＯＲ回路２９ｂからトリガ信号が出力されると（Ｓ１０１）、遅延時間設定手段２５は、ＤＩ手段２６からそのトリガ種別（どの区間の動作信号か、あるいはトリップ信号か）を読み出し（Ｓ１０２）、そのトリガ種別に対応する遅延時間を遅延時間テーブル２４から読み出して、停止タイマ２３にセットし、停止タイマ２３を起動する（Ｓ１０３）。これにより停止タイマ２３は、初期値として設定された遅延時間の値からデクリメントされ、タイマ値が零、すなわち設定された遅延時間の経過後（Ｓ１０４で「ＹＥＳ」）、電気信号記録手段２２に対して記録停止指令を出力する。電気信号記録手段２２は、電源投入により、入力した電気信号をＡＩ手段２７とＡ／Ｄ変換手段２８によってデジタル信号に変換して、メモリ循環形式で常に記録しているが、停止タイマ２３から、記録停止指令を受け取ると、記録を停止する（Ｓ１０５）。
【００３０】
なお、電気信号の波形やＤＩ手段２６を介して入力した信号やトリガ信号の発生時刻は、電波時計２１によって時刻付けされて、電気信号記録手段２２に記録される。
【００３１】
また、停止タイマ２３が遅延時間の経過中にさらにトリガ信号が発生した場合は（Ｓ１０４で「ＮＯ」，Ｓ１０６で「ＹＥＳ」）、遅延時間設定手段２５は、トリガ種別に対応する遅延時間を遅延時間テーブル２４から抽出し（Ｓ１０７）、この抽出した遅延時間と現在の停止タイマの値（即ち停止までの残り時間）を比較して、抽出した遅延時間の方が大きい場合は、抽出した遅延時間を停止タイマ２３にセットして、起動をかける（Ｓ１１０）。これにより、複数の要因によってトリガが発生した場合でも、その要因に必要な時間分の電気信号を記録することができる。なお、図４のフローチャートには記載していないが、同時に複数の要因によってトリガが発生した場合は、その要因に対応する遅延時間のうち、大きい方を用いるようにすると良い。
【００３２】
以上のごとく、トリガ種別とトリガの時刻も記録し、また、トリガ後の記録時間は、それぞれの動作信号に対応する時限リレー（タイマ）の時定数よりも長く設定されているので、相手電気所内の構内事故でも、送電端保護リレーのオシロ装置の記録データから遮断電流を把握することができる。
【００３３】
（コンピュータ装置の構成）
図５は、コンピュータ装置４の機能ブロック図である。
コンピュータ装置４は、通信ネットワークと繋がり、伝送装置３から送られてくるデータを受信する伝送部６０と、受信したデータをもとに遮断器の接触子消耗量の演算処理を実行する演算部５０と、データを記憶する記憶部４０と、を有している。
【００３４】
また、演算部５０は、伝送装置３から送られてくるデータを受信するデータ受信手段５１と、受信したデータをもとに動作した遮断器を判定する動作遮断器判定手段５２と、オシロ装置２で採取した電気データをもとに遮断電流を演算する遮断電流演算手段５３と、動作した遮断器ごとにその遮断電流から当該遮断器の接触子の消耗量を演算する接触子消耗量演算手段５４と、を備えている。
【００３５】
次に、コンピュータ装置４の動作を説明する。
データ受信手段５１は、伝送部６０を介して伝送装置３から送られてきたオシロ装置２の記録データを受信すると、記憶部４０のオシロデータファイル４１へ保存する。
【００３６】
（動作遮断器判定処理）
次に動作遮断器判定手段５２は、データ受信手段５１の受信完了または入力部６１からの起動要求によって起動すると、自回線ＣＢトリップしたか否かを判定し、トリップしていなければ、次に２段、３段の動作信号か３段だけの動作信号が発生したか否かを判定する。まず、トリガ後、２段の動作があり、２段タイマー＋機器動作時間内に事故電流が解消しておれば、２段区間内で相手端以降の、遮断器が動作したものと判定する。そして、２段の動作信号が無く、３段の動作信号が発生して３段タイマー＋機器動作時間内に事故電流が解消していれば、３段区間内の遮断器が動作したものと判定する。
【００３７】
なお、事故後、オシロ設置端以外の遮断器の動作状態は、作業員によって確認されるため、入力部６１を介して、動作した遮断器の情報を入力するようにしても良い。
【００３８】
（オシロデータからの動作遮断器判定処理）
特開２０００−２２７４５３号公報など従来技術の事故点標定技術を用いて、オシロデータから動作遮断器を判定することができる。以下、動作遮断器判定手段５２の判定手順について説明する。
【００３９】
まず、送電端のオシロデータにより、事故電流、事故点標定（インピーダンス計算）、事故継続時間により事故点を判定する。                        
【００４０】
図６は、送電端の距離リレーと、相手端受電側の過電流リレー（ＯＣ−Ａ）と相手端送電側の過電流リレー（ＯＣ−Ｂ）の時限協調を表した図である。図６に示すようなリレーの時限協調において、ｘ点で事故が発生した場合、送電端のオシロデータから故障点標定により、ａ点のインピーダンス（％Ｚ）が演算される。    
【００４１】
また送電端のオシロデータから、たとえば電圧が所定値以下になっている時間によって、故障継続時間がわかる。この故障継続時間からトリップ信号出力後に経由する補助リレー（図示せず）と遮断器の動作時間を減算することによりリレーの動作時間ｂを算出できる。
【００４２】
送電端のオシロデータの故障電流を用いて構内事故の故障電流を算出し、この故障電流とリレー整定値からリレーの動作時間がわかる。故障電流によるリレーの動作時間と故障継続から求めた動作時間ｂを比較することで動作したリレーを特定する。これにより、構内事故でもどの遮断器で遮断したかを推定することができる。
【００４３】
なお、図６の時限協調でＯＣ−Ｂが動作しトリップしているとすると、故障継続時間はｂよりも短くなるはずである。しかし、オシロデータからの故障継続時間がｂということになればＯＣ−ＢではないためＯＣ−Ａでの遮断と判断することができる。    
【００４４】
また、図７のようなｙ点で事故が発生した場合、ＯＣ−Ａ，ＯＣ−Ｂとも動作しトリップすることになるが、事故点はより下位部分の遮断器となるが遮断電流を遮断したのは、どちらと特定できないため、どちらも同じ電流を切ったこととする。
【００４５】
（接触子消耗量演算処理）
接触子の消耗量の把握は遮断電流の大きさで決まるため遮断時の電流がわかればよい。
送電線保護リレーなので自回線送電線事故の遮断電流は、自回線リレー動作＋自回線ＣＢ動作の条件で把握できる。
【００４６】
相手端（受電側電気所）の構内事故では、相手端の送電線リレーは動作しないため、母線やＴｒ１次側事故時にＣＢが動作してもリレー動作がないため相手端送電線リレーでは、事故電流が記憶されない。
【００４７】
しかし送電端（電源側）では、送電線リレーが動作して、オシロ装置２は、事故時のデータを記憶しており、このオシロデータで構内事故の遮断電流を把握することができる。
なお、接触子消耗量の電流データは、遮断器の遮断電流、すなわち遮断直前の電流とする。
【００４８】
動作遮断器判定手段５２は、動作した遮断器を判定すると、図８に示す接触子データファイル中の遮断器の動作回数をインクリメントする。次に、接触子消耗量演算手段５４は、オシロデータから遮断電流を演算し、接触子データファイル４３に保存する。
そして、この最大電流を遮断電流として、次の式で消耗量を計算する。消耗量の計算は、従来の技術による。（たとえば、特開２００７−１４９４５８号公報参照）
なお、次のように、消耗量を表す相対量として管理するようにしても良い。
【００４９】
Ｖを消耗量、Ｉを遮断電流、ｔをアーク時間、α，βを接触子の材料で決まる係数としたとき、消耗量Ｖを次の式で表す。
Ｖ＝α・Ｉβ・ｔ
【００５０】
なお、α，ｔを定数とし、ｎ回遮断した場合の消耗量Ｖと遮断電流の関係式から、消耗量を表す相対量Ａを次の式で求めることができる。  
Ａ＝Ｖ／（α・ｔ）＝Ｉβ・ｎ
【００５１】
この消耗量を表す相対量Ａで遮断器接触子の消耗量を管理するようにしても良い。
図８に接触子データファイルの例を示す。定格遮断電流を３１．５ｋＡ、定格遮断電流規定回数を１０回、メーカ設定値である定数βを１．２としたときの表である。この表において、遮断電流は、オシロ装置２の記録データから求めるが、記録データが無い場合は、該当年度計算の最大値を用いるようにしても良い。
【００５２】
（他の実施例による遮断電流演算処理）
次に、他の実施例として、下記の例による平行２回線の場合の判定処理について説明する。この中で説明する故障点標定はすべてオシロデータより演算するものとする。これらの判定ルールは系統構成ごとに、判定ルールを定義して判定ルールファイル４２に保存しておくようにしても良い。
【００５３】
（事故例１）
図９に示す系統において、ＡＢ線１Ｌで事故が起こった場合は、事故点がどこでも、Ａ変、Ｂ変、Ｃ変の線路リレーが動作し遮断器Ａ−１，Ｂ−１，Ｃ−１が動作し遮断するので各遮断器の遮断電流はオシロデータよりＣ変迂回電流I３を次式で算出する。
Ｉ３＝｛Ｉ２・（Ｚ２＋Ｚ５＋Ｚ４）−Ｉ１・Ｚ１｝／（Ｚ３＋Ｚ４＋Ｚ５）
【００５４】
ここで、Ｚ１はＡＢ線１ＬのＡ変からＣ変分岐点までのインピーダンス、Ｚ２はＡＢ線２ＬのＡ変からＣ変分岐点までのインピーダンス、Ｚ３はＡＢ線１ＬのＣ変分岐点から事故点までのインピーダンス、Ｚ４はＡＢ線１Ｌの事故点からＢ変までのインピーダンス、Ｚ５はＡＢ線２Ｌの事故点からＢ変までのインピーダンス、Ｚ６はＡＢ線１ＬのＣ変分岐点からＣ変までのインピーダンス、Ｚ７はＡＢ線２ＬのＣ変分岐点からＣ変までのインピーダンスである。
【００５５】
Ａ変Ａ−１の遮断電流I１は１Ｌオシロデータの電流、Ｂ変Ｂ−１の遮断電流はＡ変２Ｌオシロデータの電流Ｉ２からＩ３を引いた値で（Ｉ２−Ｉ３）、Ｃ変Ｃ−１の遮断電流はＩ３となる。                    
【００５６】
（事故例２）
図１０に示す系統でＢ変母線事故が発生した場合、Ａ変が電源端となりＡ変ＡＢ線１Ｌ，２Ｌ両方のリレーが動作するが、通常Ｂ変構内保護ＯＣリレーにより遮断器Ｂ−１、Ｂ−２が先行遮断し、Ａ変、Ｃ変の遮断器は動作しない。
【００５７】
通常ＡＢ線１Ｌ，２Ｌとも線路インピーダンスに差がほとんどなくＣ変分岐線もインピーダンスの差がほとんど無いため、Ｃ変には迂回する電流がほとんど流れずＣ変線路リレーは動作しない。
【００５８】
Ｃ変線路リレー動作なしでは、Ａ変ＡＢ線１Ｌオシロデータの電流がＢ−１遮断器の遮断電流となり、Ａ変ＡＢ線２Ｌオシロデータの電流がＢ−２遮断器の遮断電流となる。
【００５９】
仮にＡＢ線１Ｌ，２Ｌのインピーダンスに差がありＣ変を迂回した電流があれば事故時の線路インピーダンスと、Ａ変オシロデータよりＣ変迂回電流Ｉ３を求めＢ変Ｂ−１、Ｂ−２の遮断電流を求める。
【００６０】
・Ｉ３がＡＢ線１ＬからＡＢ線２Ｌ方向の場合は、次の式によってＩ３を算出する。
Ｉ３＝（Ｉ２・Ｚ２−Ｉ１・Ｚ１）／（Ｚ５＋Ｚ６）
このとき、遮断器Ｂ−１の遮断電流はＩ１−Ｉ３となり、遮断器Ｂ−２の遮断電流はＩ２＋Ｉ３となる。
【００６１】
・Ｉ３がＡＢ線２ＬからＡＢ線１Ｌ方向の場合は、次の式によってＩ３を算出する。
Ｉ３＝（Ｉ１・Ｚ１−Ｉ２・Ｚ２）／（Ｚ５＋Ｚ６）
このとき、遮断器Ｂ−１の遮断電流はＩ１＋Ｉ３となり、遮断器Ｂ−２の遮断電流は（Ｉ２−Ｉ３）となる。
【００６２】
（事故例３）
図１１（ａ）の系統において、Ｂ変母線事故が発生した場合、Ａ変，Ｃ発が電源端となりＡ変ＡＢ線１Ｌ，２Ｌはオシロが設置されデータはあるがＣ発はオシロが設置されていない。この場合は、以下のように遮断器Ｂ−２の遮断電流を推定することができる。
【００６３】
図１１（ｂ）において、ＡＢ線１ＬのインピーダンスをＺ１、ＡＢ線２ＬのＡ変からＣ発分岐までのインピーダンスをＺ２、ＡＢ線２ＬのＣ発分岐からＢ変までインピーダンスをＺ３、ＡＢ線１Ｌの電流をＩ１、ＡＢ線２Ｌの電流をＩ２、Ｃ発からの電流をＩ３としたとき、インピーダンスＺ１，Ｚ２，Ｚ３は線路インピーダンスで既知、電流Ｉ１と電流Ｉ２は線路リレー動作で電流がわかるため、電流Ｉ３が解れば遮断器Ｂ−２の遮断電流が求まることになる。電流Ｉ３は次の式で算出することができる。
Ｉ３＝｛Ｉ１・Ｚ１−Ｉ２・（Ｚ２＋Ｚ３）｝／Ｚ３
そして、電流Ｉ１は遮断器Ｂ−１の遮断電流であり、電流Ｉ２＋Ｉ３は遮断器Ｂ−２の遮断電流になる。
【００６４】
Ｂ変構内事故の場合で変圧器内部事故以外は、Ａ変からのインピーダンスは線路インピーダンスと等しい。しかしながら、図１１（ｃ）に示すようにＣ発から故障電流Ｉ２が流れるとＡ変のリレーは分流効果によりさらに見かけ上インピーダンスが大きくなり遠方の事故と判定する。この分流効果により見かけ上大きくなったインピーダンスから電流Ｉ２を求めれば、電流Ｉ１と電流Ｉ２の和が遮断器Ｂ−２の遮断電流になる。
【００６５】
すなわち、ＺＡをＡ変リレーが見るインピーダンスとすると、分流効果の式は次のようになる。
ＺＡ＝Ｚ２＋Ｚ３・｛（Ｉ１＋Ｉ２）／Ｉ１｝    
∴Ｉ２＝｛ＺＡ―（Ｚ２＋Ｚ３）｝・Ｉ１／Ｚ３
【００６６】
なお、電流Ｉ１は、Ａ変の送電線オシロデータよりわかるため計算不要であり、電流Ｉ１＋Ｉ２が遮断器Ｂ−２の遮断電流となる。
【００６７】
また、Ｃ発分岐〜Ｂ変間の事故では、Ｃ発が発電中では事故点までのインピーダンスが分流効果により不明となる。Ｃ発が自社施設なら発電機のリアクタンスも把握できておりＣ発〜分岐までのインピーダンスも把握できる。Ａ変の背後電源のインピーダンスがわかれば、Ａ変から流れる故障電流と同じとなるインピーダンスを求められ事故点とＣ発からの故障電流を求めることができる。
【００６８】
事故時のＡ変の電圧は事故点のインピーダンスと事故点からＡ変までの線路インピーダンスできまる。Ａ変の後ろに大きな発電機があるとしこの発電機と発電機からＡ変までにもインピーダンスがありこれらを背後電源とよぶが背後電源は事故発生前の健全電圧で故障電流がＡ変まで流れる間の電圧降下でＡ変電圧が低くなる。
【００６９】
いま、事故発生直前の電圧をＶＢ、事故時の電圧をＶΦＳ、Ａ変リレーが見るインピーダンスをＺＡ、Ａ変背後電源インピーダンスをＺＧＡとしたとき、次の式でＡ変背後電源インピーダンスＺＧＡを算出することができる。
ＺＧＡ＝（ＶＢ／ＶΦＳ）・ＺＡ−ＺＡ
【００７０】
このＡ変背後電源インピーダンスが解れば、分岐までの全てのインピーダンスがわかっており、後は分岐より先で事故時にＡ変に流れた故障電流と同じになるインピーダンスを求めればよい。
【００７１】
ただし事故点のインピーダンスが大きいと線路上の正確な位置が不明となるため、計算で求められたＣ発からの故障電流で、インピーダンスＺＡの分流効果分を補正して事故点の位置を補正する。
【００７２】
・Ｃ発の送電線遮断器の遮断電流の把握
Ｃ発分岐からＢ変側の事故は上記の方法で故障電流を求める。Ｃ発分岐からＡ変側では、分流効果はないため、Ａ変からの標定距離からＣ発から事故点までのインピーダンスが求まりＣ発からの故障電流が求まる。
【００７３】
Ｃ発分岐線の事故では、Ａ変からでは、Ｂ変側かＣ分岐線かの判定はできない。このような時は、発雷中なら雷監視装置を活用し、事故点がどちらか特定する等、多角的解析によりどちらの線路かを判定する。
【００７４】
中小水力発電所では、故障電流が小さく短絡リレーの動作よりも、Ａ変送電線リレー遮断後に単独運転防止により発電機並列遮断器が先行遮断した後に、全停遮断により送電線遮断器が遮断することがあり、このとき送電線遮断器は無負荷で遮断しているので状変記録等をよく確認すると良い。
【００７５】
また、送電線事故時の遮断電流は、定格に比べかなり小さいことが多く、この場合外部事故の遮断については考慮しなくても接触子の消耗量把握には影響しないことがい多いので、Ｃ発の送電線遮断器は構内事故の電流だけを管理するのも簡素化できて良い。
【００７６】
（事故例４）
図１２に示す系統において、Ｂ変の変圧器１次事故が発生した場合、Ａ変が電源端となりＡ変ＡＢ線１、２Ｌ両方のリレーが動作するが、通常Ｂ変の変圧器保護ＯＣリレーにより遮断器Ｂ−３が先行遮断しＡ変、Ｃ変の遮断器は動作しない。
【００７７】
このとき、Ａ変ＡＢ線１Ｌリレーの電流とＡ変ＡＢ線２Ｌリレー電流の和が遮断器Ｂ−３の遮断電流となる。
【００７８】
（構内事故判定）
電気所構内向けリレーは、反限時が多く短絡地絡事故時、故障点抵抗が大きいと事故電流が充分に流れないため動作が遅くなり送電端がトリップすることがある。
【００７９】
図１１のような２回線平行の送電線の１回線分岐では、電気所構内事故でも事故点を分岐付近と標定するため構内か分岐線の事故かを区別するのが困難である。このため、送電端の事故データより、構内事故時に充分動作する電流が流れたか判定し構内事故か判定する。
【００８０】
すなわち、遮断電流が予め定めた一定値以上で、かつ送電端がトリップした場合は、構内事故ではないと判定する。遮断電流が一定値未満で、かつ送電端トリップなしの場合は、構内事故と判定する。また、遮断電流が一定値未満で、かつ送電端トリップの場合は、構内事故の可能性ありと判定する。
【００８１】
以上、本実施の形態によれば、上位の電気所に設置したオシロ装置のデータによって下位の電気所の遮断器の接触子の消耗量を演算するので、オシロ装置の設置数を低減でき、低コストで接触子の消耗量を管理することができる。また、通信ネットワークを用いて自動的に上位電気所から消耗量の演算に必要な電気データを収集することにより効率的な接触子の消耗量の管理が可能になる。
またオシロ装置のかわりに、送電線リレーをオシロ装置の代わりとして、データを収集して活用することも可能である。そうすれば、オシロ装置が無くても同じレベルでの接触子の消耗量を管理することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１    遮断器の接触子消耗量管理システム
２    オシロ装置
３    伝送装置
４    コンピュータ装置
５    通信ネットワーク
１０    上位電気所
１１    遮断器
１２    電気データ収集手段
１３    保護継電器
１４      過電流リレー（ＯＣリレー）
１５    送電線
２０    下位電気所
２１    電波時計
２２    電気信号記録手段
２３    停止タイマ
２４    遅延時間テーブル
２５    遅延時間設定手段
２６    ＤＩ手段
２７    ＡＩ手段
２８    Ａ／Ｄ変換手段
２９ａ，２９ｂ    ＯＲ回路
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ    距離リレー
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ  時限リレー（タイマ）
３３    ＯＲ回路
４０    記憶部
４１    オシロデータファイル
４２    判定ルールファイル
４３    接触子データファイル
５０    演算部
５１    データ受信手段
５２    動作遮断器判定手段
５３    遮断電流演算手段
５４    接触子消耗量演算手段
６０    伝送部
６１    入力部
【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８】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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