(57)【要約】【課題】簡易な構成によって複数の遮断器の遮断電流を一括して分析することのできる装置及びシステムを提供する。【解決手段】  本装置は、系統が異なる複数の電線路を流れる電流に対応した複数の第一信号の入力を受け付ける複数の第一入力部と、複数の電線路のそれぞれに設けられた複数の遮断器を動作させるための複数の遮断信号に対応した複数の第二信号の入力を受け付ける複数の第二入力部と、複数の第一信号及び複数の第二信号が入力されるデータ変換部と、データ変換部から出力されるデータが入力される演算処理部とを備える。データ変換部は、少なくとも一の第二信号のレベルが所定の条件を満たすと、複数の第一信号及び複数の第二信号に対してデータ変換を施して生成した変換済データを演算処理部に出力し、演算処理部は変換済データに基づいて、複数の遮断器の中から動作した対象遮断器を特定すると共に、当該対象遮断器に流れた遮断電流を算定する。【選択図】        図１
2016039649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統が異なる複数の電線路を流れる電流に対応した複数の第一信号の入力を受け付ける複数の第一入力部と、
前記複数の電線路のそれぞれに設けられた複数の遮断器を動作させるための複数の遮断信号に対応した複数の第二信号の入力を受け付ける複数の第二入力部と、
前記複数の第一入力部から前記複数の第一信号が入力されると共に、前記複数の第二入力部から前記複数の第二信号が入力されるデータ変換部と
前記データ変換部から出力されるデータが入力される演算処理部とを備え、
前記データ変換部は、前記複数の第二信号のうち、少なくとも一の前記第二信号のレベルが所定の条件を満たすと、前記複数の第一信号及び前記複数の第二信号に対してデータ量削減のためのデータ変換を施して生成した変換済データを前記演算処理部に出力し、
前記演算処理部は、前記変換済データに基づいて、前記複数の遮断器の中から動作した対象遮断器を特定すると共に、当該対象遮断器に流れた遮断電流を算定することを特徴とする遮断電流分析装置。
【請求項２】
前記データ変換部は、第一ユニット及び第二ユニットを備え、
前記第二ユニットは、前記複数の第二入力部から前記複数の第二信号が入力される構成であって、少なくとも一の前記第二信号のレベルが所定の閾値を超えるとトリガ信号を前記第一ユニットに出力し、
前記第一ユニットは、前記複数の第一入力部から前記複数の第一信号が入力されると共に、前記複数の第二入力部から又は前記第二ユニットから前記複数の第二信号が入力される構成であって、前記トリガ信号が入力されると、前記変換済データを前記演算処理部に出力することを特徴とする請求項１に記載の遮断電流分析装置。
【請求項３】
前記演算処理部は、前記変換済データから、前記対象遮断器が設けられた前記電線路を流れる電流に対応した波形を再現し、当該波形に基づいて前記対象遮断器に流れた前記遮断電流を算定することを特徴とする請求項１又は２に記載の遮断電流分析装置。
【請求項４】
前記複数の遮断器それぞれの定格遮断電流に関する情報、及び直前時点における前記複数の遮断器それぞれの損耗程度を示す損耗度に関する情報を記憶する記憶部を備え、
前記演算処理部は、前記対象遮断器に流れた前記遮断電流を算定すると、前記記憶部から読み出した前記対象遮断器の前記定格遮断電流の値及び直前時点における前記対象遮断器の損耗度の値、並びに算定した前記遮断電流の値を用いて所定の演算式によって演算することで、前記対象遮断器の現時点における損耗度を算定し、前記記憶部に当該損耗度の情報を更新することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の遮断電流分析装置。
【請求項５】
前記演算処理部は、前記対象遮断器の現時点における損耗度が所定の閾値を上回ると警告信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の遮断電流分析装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の遮断電流分析装置と、
前記複数の電線路に設けられた変流器の二次側と当該複数の電線路それぞれに対応した複数のリレー盤との間を接続する配線上に設置された複数の第一補助変流器と、
前記複数のリレー盤から、当該複数のリレー盤のそれぞれに対応した前記複数の遮断器に対して前記遮断信号を出力するための配線上に設置された複数の第二補助変流器とを備え、
前記複数の第一補助変流器の二次側が前記複数の第一入力部に接続され、
前記複数の第二補助変流器の二次側が前記複数の第二入力部に接続されていることを特徴とする遮断電流分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断器が動作したときに流れる遮断電流を分析する装置及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統には、開閉装置として遮断器が設置されている。この遮断器は、系統の事故時等において動作することで、特定の区間の通電を停止させて異常電流から系統を保護すると共に、安全な送電が可能な区間を確保して需要家への安定的な電力供給を維持することを目的として設置されている。
【０００３】
図５は、遮断器の一例を示す模式図である。図５（ａ）は遮断器における遮断過程の前半の状態を示し、同図（ｂ）は遮断過程の後半の状態を示している。
【０００４】
図５に示す遮断器５０は、例えばＳＦ６等の消弧性ガスが充填されたタンク（不図示）内に、可動主接触子５１及び可動アーク接触子５２と、固定主接触子５３及び固定アーク接触子５４とが対向して配置されている。また、可動アーク接触子５２と固定アーク接触子５４の外周には、可動側（図面上右側）に設けられたバッファシリンダ５５に固定されたノズル５６が設けられている。
【０００５】
可動側には操作ロッド５７が取り付けられている。この操作ロッド５７は、バッファシリンダ５５と共に、操作機構（不図示）と接続されており、操作機構からの制御によって操作されることができる。バッファシリンダ５５と操作ロッド５７で空間（バッファ室５８）が形成されている。また、可動アーク接触子５２と操作ロッド５７の接続部分の近傍には、中空部５９と連通穴６１が設けられている。
【０００６】
遮断器５０は、投入状態において、所定の制御信号に基づく操作機構からの操作により、可動部が図面右方向に移動する。ここでいう可動部とは、可動主接触子５１、可動アーク接触子５２、バッファシリンダ５５、ノズル５６、及び操作ロッド５７によって構成される部材群を指す。
【０００７】
可動部が図面右方向に移動し始めると、まず図５（ａ）に示すように、遮断過程前半では、固定アーク接触子５４と可動アーク接触子５２の間にアーク７０が点弧する。このアーク７０は高温であるため、アーク７０から高温のガスが発生し、加熱された周りの消弧性ガスも高温となる。発生した高温のガスは、ノズル５６と可動アーク接触子５２の間の空間を通じて、及び、中空部５９を通過した後に連通穴６１を通じて、バッファ室５８内に流入する。この流れ込んだ高温のガスによってバッファ室５８内の圧力が高められる。
【０００８】
その後、図５（ｂ）に示すような遮断過程後半では、電流零点に向けてアーク７０が小さくなり、高圧力となったバッファ室５８から絶縁性ガスがアーク７０に吹き付けられて消弧され、電流遮断が完了する。
【０００９】
このように、遮断動作を行う際には、固定アーク接触子５４と可動アーク接触子５２の間にアークが発生する。そして、この発生したアークは絶縁性ガスによって短時間の間に消弧されるものの高温であるため、両接触子（５２，５４）の構成材料が溶解又は蒸発して消耗する。この結果、遮断器５０の遮断動作が複数回（例えば数十回）以上繰り返されると両接触子（５２，５４）の消耗が進行し、その機能を十分に発揮できなくなることがある。
【００１０】
このため、可動アーク接触子５２及び固定アーク接触子５４の消耗の程度を定期的に点検する必要がある。通常、この点検は保守作業員により目視点検されている。しかし、遮断器５０はカバーで覆われており、外側から内部を目視点検することができないため、作業員によってカバーを開放して内部を確認する必要がある。従って、かかる点検作業を行う際には停電が必要となる。特に変電所等の電気所には多数の遮断器が設置されており、このような方法で点検を行う際には、停電計画を立てる必要がある等の大掛かりな労力が必要になる。
【００１１】
上記のような事情があるため、遮断器の内部点検を効率的に行う観点から、遮断したときの電流（遮断電流）の大きさや遮断の回数から計算される累積遮断量の値を管理し、この値が所定の値を超過した場合に遮断器の内部点検を行うのが一般的である。この方法によって各遮断器を管理するに際しては、遮断器毎に遮断電流の大きさを計測する必要がある。
【００１２】
例えば、下記特許文献１には、遮断器の遮断電流を計測する方法に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１１−０３０３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記特許文献１を初めとして、これまでにも、一の遮断器の遮断電流を簡易に計測、分析する装置については開発がされている。
【００１５】
ところで、特に変電所等の電気所においては、複数の遮断器が設置されている。このような施設においては、遮断器ごとに遮断電流を計測する装置を取り付けて累積遮断量の値を管理することが提案されている。しかし、この方法では、極めて多くの装置が必要となる上、装置を取り付けるための作業数も膨大なものとなる。上記の方法は、特定の遮断器の累積遮断量の値を管理するための遮断電流の分析の用途には適しているが、複数又は多数の遮断器を有する施設内における各遮断器の累積遮断量の値を管理する方法としては、必ずしも最適なものとはいえない。
【００１６】
本発明は、上記の課題に鑑み、簡易な構成によって複数の遮断器の遮断電流を一括して分析することのできる装置及び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】
【００１７】
本発明の遮断電流分析装置は、
系統が異なる複数の電線路を流れる電流に対応した複数の第一信号の入力を受け付ける複数の第一入力部と、
前記複数の電線路のそれぞれに設けられた複数の遮断器を動作させるための複数の遮断信号に対応した複数の第二信号の入力を受け付ける複数の第二入力部と、
前記複数の第一入力部から前記複数の第一信号が入力されると共に、前記複数の第二入力部から前記複数の第二信号が入力されるデータ変換部と
前記データ変換部から出力されるデータが入力される演算処理部とを備え、
前記データ変換部は、前記複数の第二信号のうち、少なくとも一の前記第二信号のレベルが所定の条件を満たすと、前記複数の第一信号及び前記複数の第二信号に対してデータ量削減のためのデータ変換を施して生成した変換済データを前記演算処理部に出力し、
前記演算処理部は、前記変換済データに基づいて、前記複数の遮断器の中から動作した対象遮断器を特定すると共に、当該対象遮断器に流れた遮断電流を算定することを特徴とする。
【００１８】
本発明の遮断電流分析装置は、複数の第一信号の入力を受け付ける複数の第一入力部と、複数の第二信号の入力を受け付ける複数の第二入力部を備えている。ここで、既述のように、第一信号とは電線路を流れる電流に対応した信号であり、第二信号とは遮断信号に対応した信号である。
【００１９】
つまり、本発明の遮断電流分析装置は、異なる系統に属する複数の電線路を流れる電流に関する信号（第一信号）と、異なる系統に属する複数の電線路に設けられた複数の遮断器を動作させるための遮断信号（第二信号）とが一括して入力される構成である。より詳細には、遮断電流分析装置が備えるデータ変換部にこれらの情報が入力される。
【００２０】
例えば、変流器（ＣＴ）の二次側配線を介して、電線路を流れる電流量に対応した信号と遮断信号のレベル（遮断信号線を流れる電流量）に対応した信号とを各入力部に入力させる構成を採用することが可能である。この場合、これらの信号が常時アナログ値として本装置内に入力されることになり、その情報量は膨大なものとなる。
【００２１】
遮断電流は遮断器が遮断する際に流れる電流であり、本装置は、この電流を分析することを目的としている。遮断器は例えば変電所等に設置されているが、この遮断器が遮断するのは、専ら事故時や点検時などの例外的な場合に限られる。本装置は、この例外的な事態としての「遮断」時に、遮断器に流れる遮断電流を分析することを目的としたものである。つまり、通常動作時（非遮断時、導通時）の下での、電線路を流れる電流に関する情報や遮断器に与えられる制御信号（遮断信号）の情報は、遮断時に流れるそれらの情報との比較対象として利用できればよい。言い換えれば、遮断電流を分析するに際しては、電線路を流れる電流量と遮断信号のレベルに関しては、遮断直前のタイミングにおけるデータが存在すればよく、それ以外の時間帯におけるデータについては、遮断電流の分析には必ずしも必要ではない。
【００２２】
しかしながら、特に事故によって遮断器が遮断するタイミングを前もって知ることができないため、このタイミングを装置側で認識させる目的で、第一信号と第二信号の両者を本装置内に入力させる構成を採用している。従って、遮断動作が生じていない時間帯においては、これらの信号が示す情報を必ずしも演算に利用する必要がないため演算処理部に出力する必要はない。それどころか、全ての情報を演算処理部に出力する構成とした場合、データ量が極めて膨大になるためデータ変換に要する時間が極めて増大する結果、両信号がデータ変換部に入力されるタイミングと、データ変換部から演算処理部にデータが転送されるタイミングの間とのタイムラグが大きくなってしまう。また、演算処理部において極めて膨大な記憶容量を有する記憶部を備える必要が生じ、装置規模が大きくなってしまうという弊害もある。
【００２３】
そこで、本発明の装置においては、データ変換部において、少なくとも一の第二信号のレベルが所定の条件を満たすと、第一信号及び第二信号に対してデータ変換を施して生成した変換済データを演算処理部に出力する構成を採用している。第二信号は上記遮断信号に対応する信号であるが、遮断器はこの遮断信号に基づいて動作する構成であり、例えば遮断信号のレベルが所定のレベルを上回ると遮断動作が行われる。よって、第二信号のレベルの変化態様を確認することで、本発明の遮断電流分析装置が分析対象としている複数の遮断器のうちの、少なくとも一つの遮断器が遮断したことを認識することができる。つまり、この構成によれば、少なくとも一つの遮断器が遮断したタイミングに応じて変換済データを演算処理部に出力するため、膨大な量のデータを演算処理部に出力する必要がない。よって、演算処理部において大容量の記憶部を必要とせず、また遮断器が動作したタイミングと、演算処理部に変換済データが転送されるタイミングにタイムラグがほとんど生じない。
【００２４】
演算処理部は、データ変換部から変換済データが送られると、このデータに基づいて対象遮断器を特定する。具体的な方法の一例としては、演算処理部は、複数の第二信号に対してデータ変換が施されることで生成された変換済データを分析し、そのレベルが所定値を超えている第二信号を特定する。そして、演算処理部は、この特定された第二信号が入力された遮断器を含む系統を特定し、当該系統に属する電線路を流れた電流の変化を、第一信号に対してデータ変換が施されることで生成された変換済データから分析する。より具体的な一例としては、この変換済データから電線路を流れる電流に対応した波形を再現し、この波形に基づいて電流量を算定する。この算定された電流量が遮断電流に対応する。
【００２５】
以上のように、本発明の遮断電流分析装置によれば、一の装置によって、複数の系統に設けられた複数の遮断器の遮断電流を分析することが可能となる。
【００２６】
また、上記の構成に加えて、
前記データ変換部は、第一ユニット及び第二ユニットを備え、
前記第二ユニットは、前記複数の第二入力部から前記複数の第二信号が入力される構成であって、少なくとも一の前記第二信号のレベルが所定の閾値を超えるとトリガ信号を前記第一ユニットに出力し、
前記第一ユニットは、前記複数の第一入力部から前記複数の第一信号が入力されると共に、前記複数の第二入力部から又は前記第二ユニットから前記複数の第二信号が入力される構成であって、前記トリガ信号が入力されると、前記変換済データを前記演算処理部に出力する構成としても構わない。
【００２７】
上記の構成によれば、第二ユニットは、複数の第一信号は入力されずに、複数の第二信号が入力される構成であり、遮断器が動作したこと（タイミング）を検知するために設けられたユニットに対応する。すなわち、この第二ユニットは、少なくとも一の第二信号のレベルが所定の閾値を超えると、複数の系統に設けられた複数の遮断器のうち、少なくともいずれか一の遮断器が遮断したことを認識する。そして、第二ユニットは、このタイミングでトリガ信号を第一ユニットに出力する。第一ユニットは、このトリガ信号を受け取ると変換済データを演算処理部に出力する。
【００２８】
この構成の下では、データ変換部が備える第二ユニットは、遮断器が動作したタイミングを検知するためのユニットであり、複数の第一信号及び複数の第二信号に対してデータ変換を施して変換済データを生成するユニット（第一ユニット）とは別のユニットである。複数の第一信号及び複数の第二信号が入力される構成において、複数の第二信号の中から少なくとも一の信号のレベルの変化を検知する機能を実現するためには、極めて高性能の装置が必要となり、その費用が高騰化してしまう。この構成によれば、第二ユニットは、入力される信号が全て第二信号であるため、入力される全ての信号のレベルを監視し、そのうちの一つの信号が閾値を超えるレベルを示すとトリガ信号を出力させる構成とすればよく、極めて簡易な構成で実現できる。
【００２９】
特に、本発明は、複数の遮断器の遮断電流を一の装置で分析することを可能にすることを目的としているが、この背景には、各遮断器に遮断電流を計測する装置を取り付けることの煩雑さと高コスト化という事情がある。この構成によれば、更に低廉な費用で、複数の遮断器の遮断電流を分析することが可能になる。
【００３０】
ここで、前記演算処理部は、前記変換済データから、前記対象遮断器が設けられた前記電線路を流れる電流に対応した波形を再現し、当該波形に基づいて前記対象遮断器に流れた前記遮断電流を算定するものとしても構わない。
【００３１】
また、上記の構成に加えて、
前記複数の遮断器それぞれの定格遮断電流に関する情報、及び直前時点における前記複数の遮断器それぞれの損耗程度を示す損耗度に関する情報を記憶する記憶部を備え、
前記演算処理部は、前記対象遮断器に流れた前記遮断電流を算定すると、前記記憶部から読み出した前記対象遮断器の前記定格遮断電流の値及び直前時点における前記対象遮断器の損耗度の値、並びに算定した前記遮断電流の値を用いて所定の演算式によって演算することで、前記対象遮断器の現時点における損耗度を算定し、前記記憶部に当該損耗度の情報を更新する構成としても構わない。
【００３２】
上記構成によれば、本装置によって、対象となる異なる系統に設けられた複数の遮断器それぞれの損耗度を管理することができる。
【００３３】
ここで、前記演算処理部は、前記対象遮断器の現時点における損耗度が所定の閾値を上回ると警告信号を出力する構成としても構わない。
【００３４】
この構成によれば、複数の遮断器それぞれの交換又は点検時期を適切に報知させることができる。
【００３５】
また、本発明の遮断電流分析システムは、
上記構成を有した遮断電流分析装置と、
前記複数の電線路に設けられた変流器の二次側と当該複数の電線路それぞれに対応した複数のリレー盤との間を接続する配線上に設置された複数の第一補助変流器と、
前記複数のリレー盤から、当該複数のリレー盤のそれぞれに対応した前記複数の遮断器に対して前記遮断信号を出力するための配線上に設置された複数の第二補助変流器とを備え、
前記複数の第一補助変流器の二次側が前記複数の第一入力部に接続され、
前記複数の第二補助変流器の二次側が前記複数の第二入力部に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、簡易な構成によって複数の遮断器の遮断電流を一括して分析することのできる装置、システムが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】遮断電流分析装置を含むシステム全体を示す概念図である。
【図２】遮断信号と電線路を流れる電流との関係を模式的に示す図である
【図３】遮断電流分析装置を含むシステム全体の別の実施形態を示す概念図である。
【図４】遮断電流分析装置を含むシステム全体の別の実施形態を示す概念図である。
【図５】遮断器の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、本発明の遮断電流分析装置を含むシステム全体を示す概念図である。本実施形態では、この遮断電流分析装置を、変電所等の電気所において遮断器を制御する機能を有した領域（「配電盤室」等と呼ばれることがある。）内に配置して利用することを想定している。
【００３９】
図１には、Ａ相の電線路２０Ａ、Ｂ相の電線路２０Ｂ、及びＣ相の電線路２０Ｃを含む系統２０と、Ａ相の電線路３０Ａ、Ｂ相の電線路３０Ｂ、及びＣ相の電線路３０Ｃを含む系統３０が示されている。図１では、系統２０及び系統３０の２系統についてのみ図示されているが、３系統以上の電線路が存在するものとしても構わない。
【００４０】
系統２０には遮断器２３が設けられており、系統３０には遮断器３３が設けられている。遮断器２３は、配電盤室４０に設けられたリレー盤２６から、制御線２２Ｔを通じて入力される制御信号（以下、「遮断信号」と呼ぶ。）によって動作制御が行われる。より詳細には、遮断器２３を遮断させたい場合、リレー盤２６から所定の閾値を超えるレベルの遮断信号が制御線２２Ｔを通じて遮断器２３に出力される。遮断器２３は、制御線２２Ｔを通じて入力された遮断信号のレベルが閾値を上回っていることを認識すると、遮断動作を実行する。このとき、系統２０に属する電線路２０Ａ、２０Ｂ、及び２０Ｃは当該遮断器２３の一次側と二次側の間で開放される。
【００４１】
同様に、遮断器３３は、配電盤室４０に設けられたリレー盤３６から、制御線３２Ｔを通じて入力される遮断信号によって動作制御が行われる。より詳細には、遮断器３３を遮断させたい場合、リレー盤３６から所定の閾値を超えるレベルの遮断信号が制御線３２Ｔを通じて遮断器３３に出力される。遮断器３３は、制御線３２Ｔを通じて入力された遮断信号のレベルが閾値を上回っていることを認識すると、遮断動作を実行する。このとき、系統３０に属する電線路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃは当該遮断器３３の一次側と二次側の間で開放される。
【００４２】
なお、「リレー盤２６」、「リレー盤３６」は、保護リレー装置等の他の名称で呼ばれる場合もあるが、同様の機能を有していれば名称には拘泥されない。
【００４３】
リレー盤２６には、電線路２０Ａに設けられた変流器２１Ａの二次側に接続された配線２２Ａ、電線路２０Ｂに設けられた変流器２１Ｂの二次側に接続された配線２２Ｂ、及び電線路２０Ｃに設けられた変流器２１Ｃの二次側に接続された配線２２Ｃが接続されている。同様に、リレー盤３６には、電線路３０Ａに設けられた変流器３１Ａの二次側に接続された配線３２Ａ、電線路３０Ｂに設けられた変流器３１Ｂの二次側に接続された配線３２Ｂ、及び電線路３０Ｃに設けられた変流器３１Ｃの二次側に接続された配線３２Ｃが接続されている。
【００４４】
リレー盤２６は、配線（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ）を流れる電流を監視することで、系統２０、より詳細には電線路（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）を流れる電流を監視する機能を有している。そして、リレー盤２６は、系統２０を構成する各相の電線路（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）のうち、少なくとも一相の電線路を流れる電流が予め定められた基準値を逸脱していると判断すると、制御線２２Ｔを通じて所定の閾値を超えるレベルの制御信号（遮断信号）を出力する。このとき、上述したように、遮断器２３は、制御線２２Ｔを通じて入力された遮断信号のレベルが、閾値を上回っていることを認識し、遮断動作を実行する。
【００４５】
同様に、リレー盤３６は、配線（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）を流れる電流を監視することで、系統３０、より詳細には電線路（３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ）を流れる電流を監視する機能を有している。そして、リレー盤３６は、系統３０を構成する各相の電線路（３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ）のうち、少なくとも一相の電線路を流れる電流が予め定められた基準値を逸脱していると判断すると、制御線３２Ｔを通じて所定の閾値を超えるレベルの遮断信号を出力する。遮断器３３は、制御線３２Ｔを通じて入力された遮断信号のレベルが、閾値を上回っていることを認識し、遮断動作を実行する。
【００４６】
これにより、短絡事故や地絡事故といった異常事態が生じた場合に、事故区間を特定することができる。
【００４７】
図１に示すように、配線２２Ａには変流器２５Ａが設けられており、この変流器２５Ａの二次側に接続された配線２７Ａが、遮断電流分析装置１の第一入力部１１に接続されている。配線２２Ｂには変流器２５Ｂが設けられており、この変流器２５Ｂの二次側に接続された配線２７Ｂが、遮断電流分析装置１の第一入力部１１に接続されている。配線２２Ｃには変流器２５Ｃが設けられており、この変流器２５Ｃの二次側に接続された配線２７Ｃが、遮断電流分析装置１の第一入力部１１に接続されている。なお、変流器（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）を、以下では「第一補助変流器」と呼ぶ。
【００４８】
同様に、配線３２Ａには第一補助変流器３５Ａが設けられており、配線３２Ｂには第一補助変流器３５Ｂが設けられており、配線３２Ｃには第一補助変流器３５Ｃが設けられている。第一補助変流器３５Ａの二次側に接続された配線３７Ａ、第一補助変流器３５Ｂの二次側に接続された配線３７Ｂ、及び第一補助変流器３５Ｃの二次側に接続された配線３７Ｃが、遮断電流分析装置１の第一入力部１１に接続されている。
【００４９】
また、制御線２２Ｔには変流器２５Ｔが設けられており、この変流器２５Ｔの二次側に接続された配線２７Ｔが、遮断電流分析装置１の第二入力部１２に接続されている。同様に、制御線３２Ｔには変流器３５Ｔが設けられており、この変流器３５Ｔの二次側に接続された配線３７Ｔが、遮断電流分析装置１の第二入力部１２に接続されている。変流器（２５Ｔ，３５Ｔ）を、以下では「第二補助変流器」と呼ぶ。
【００５０】
図１には、系統２０及び系統３０についてのみ図示されているが、分析対象となる遮断器を含む他の系統が存在する場合においても、同様に構成されているものとすることができる。すなわち、各相の電線路に設けられた変流器の二次側に接続された配線に設けられた第一補助変流器の二次側が、遮断電流分析装置１の第一入力部１１に接続され、各遮断器の制御線に設けられた第二補助変流器の二次側が、遮断電流分析装置１の第二入力部１２に接続されている構成とすることができる。
【００５１】
図１に示すように、遮断電流分析装置１は、第一入力部１１、第二入力部１２、データ変換部２、及び演算処理部３を備える。本実施形態では、データ変換部２が第一ユニット４及び第二ユニット５を含む構成である。
【００５２】
上述したように、第一入力部１１は、第一補助変流器（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，…）の二次側配線が接続される構成であり、各系統（２０，３０，…）の電線路を流れる電流に対応した信号（以下、適宜「第一信号」と呼ぶ。）が入力される。また、第二入力部１２は、第二補助変流器（２５Ｔ，３５Ｔ，…）の二次側配線が接続される構成であり、各系統（２０，３０，…）に設けられている分析対象の遮断器（２３，３３，…）に対して与えられる遮断信号に対応した信号（以下、適宜「第二信号」と呼ぶ。）が入力される。
【００５３】
本実施形態では、第一入力部１１を通じて入力された第一信号は、データ変換部２の第一ユニット４に入力される。また、第二入力部１２を通じて入力された第二信号は、データ変換部２の第二ユニット５に入力される。なお、本実施形態では、この第二信号は、第二ユニット５から第一ユニット４に出力される。
【００５４】
第二ユニット５は、対象系統の各遮断器の遮断信号である複数の第二信号のうち、少なくとも一つの信号のレベルが所定の条件を満たすと第一ユニット４に出力する構成である。より具体的には、第二ユニット５は、対象系統の各遮断器の遮断信号である複数の第二信号のうち、少なくとも一つの信号のレベルが所定の閾値を超えるとトリガ信号を第一ユニット４に出力する構成とすることができる。
【００５５】
上述したように、各遮断器（２３，３３，…）は、遮断信号のレベルが所定の閾値を超えると遮断動作を実行する構成である。このため、第二ユニット５において、少なくともいずれか一つの第二信号のレベルが所定の閾値を超えているかどうかを監視し、少なくともいずれか一つの第二信号が所定の閾値を超えていることが確認されれば、そのタイミングで対象とする複数の系統（２０，３０，…）のうちの少なくともいずれか一つの系統に属する遮断器（２３，３３，…）が遮断動作を行ったことを検知することができる。
【００５６】
なお、図１に示すように、第二信号は、第二補助変流器（２５Ｔ，３５Ｔ，…）の二次側配線を通じて入力される信号であり、これは各制御線（２２Ｔ，３２Ｔ，…）を通じて各遮断器（２３，３３，…）に対して入力される遮断信号に対応する信号である。つまり、第二ユニット５に入力される第二信号は、リレー盤（２６，３６，…）から各遮断器に対して遮断制御を実行する際に与えられる信号に基づく信号である。従って、第二ユニット５は、実際に各遮断器が遮断動作を実行する直前の状態を検知することができる。
【００５７】
第一ユニット４は、第一入力部１１を通じて各系統（２０，３０，…）の電線路を流れる電流に対応した信号である第一信号が入力されている。また、本実施形態では、第一ユニット４は、第二ユニット５を通じて、各遮断器に対して遮断制御を実行する際に与えられる信号に基づく信号である第二信号も入力される。
【００５８】
ここで、第一ユニット４は、第二ユニット５からトリガ信号が与えられると、これらの第一信号及び第二信号に対してデータ量削減のためのデータ変換を施したデータ（デジタルデータ）を生成する。このデジタルデータを、以下では適宜「変換済データ」と呼ぶ。このデータ変換は、マイコンやＣＰＵ等で構成された演算処理部３において演算処理を行うことのできるデータ形式に変換することを目的としている。
【００５９】
演算処理部３は、入力された変換済データに基づいて、複数の遮断器（２３，３３，…）の中から動作した対象遮断器を特定する処理を行う。具体的には、まず第二信号に対応した変換済データを分析して、遮断信号のレベルが大きく変化している系統を特定する（第一処理）。次に、この系統に属する電線路を特定し、特定された電線路に係る第一信号に対応した変換済データを分析して、遮断電流を算定する（第二処理）。
【００６０】
ここで、上記第一処理の具体的な実行方法の一例としては、デジタル化された各第二信号を波形データに変換した上で、この変換された波形のレベルを分析することで各制御線（２２Ｔ，３２Ｔ，…）を流れる遮断信号のレベルが所定の閾値を超えている系統を特定する方法を採用することができる。また、上記第二処理の具体的な実行方法の一例としては、特定された系統に属する電線路に対応した各第一信号を波形データに変換した上で、当該変換された波形のレベルからその時点で電線路に流れた電流を読み取る方法を採用することができる。
【００６１】
図２は、遮断信号と電線路を流れる電流との関係を模式的に示す図である。（ａ）は遮断器が遮断動作していない状態（正常時）の図面に対応し、（ｂ）は遮断器が遮断動作した状態の図面に対応する。図２（ａ）に示すように、遮断器が動作していない状態の下では遮断器に対して入力される遮断信号のレベルは所定の閾値ｙを下回っており、また当該遮断器を含む系統に属する電線路を流れる電流は、ほぼ一定の波高値を有した正弦波形を示す。これに対し、図２（ｂ）に示すように、遮断器が動作した状態の下では、動作する時点よりも少し前のタイミングから遮断信号のレベルが上昇し、その後遮断動作を完了するまでの間、電線路を流れる電流波形の波高値が正常時から変化する。
【００６２】
ここで、遮断器が動作していない状態において遮断信号は全く出力されておらず、遮断器が動作した状態において所定レベルの遮断信号が出力されるものとしても構わない。別の態様としては、遮断器が動作していない状態においては低レベルの遮断信号が出力されており、遮断器が動作した状態においては高レベルの遮断信号が出力されるものとしても構わない。遮断信号のレベルの高低によって、遮断器が動作状態であるか、非動作状態であるかを認識することができる態様であればどのような構成であっても構わない
【００６３】
演算処理部３は、変換済データから図２（ｂ）に示すような波形データを生成し、遮断指示が開始された後の電流波形の波高値の変化を読み取ることで、遮断電流を算定することができる。
【００６４】
本実施形態では、本システムが、演算処理部３によって算定された結果を表示するための表示部６と、当該結果を記憶するための外部記憶部７を備える構成としている。表示部６は例えばモニタ等で構成され、外部記憶部７は例えば外部のコンピュータのハードディスクや外付けの記憶媒体、又はサーバ等で構成することができる。作業員は、表示部６を確認することで演算処理部３の結果を視覚的に確認することができ、また外部記憶部７からのデータを読み出すことで、過去に遮断器（２３，３３，…）が遮断動作したときの遮断電流の情報を確認することができる。
【００６５】
演算処理部３は、内部に記憶部を備えているものとすることができる。このとき、当該記憶部には、分析対象としている各系統（２０，３０，…）に配置されている各遮断器（２３，３３，…）が過去に動作したときの遮断電流に関する情報が記憶されているものとしても構わない。そして、新たに遮断器（２３，３３，…）が動作したと判断されると、この遮断電流の情報を当該記憶部に記憶させる構成とすることができる。
【００６６】
ところで、社団法人電気共同研究会が発表している「ガス絶縁開閉装置仕様・保守基準」によれば、遮断器の損耗度は以下の数１によって規定され、この損耗度の値に基づいて遮断器の点検／交換の時期を決定することが好ましいとされている。
【００６７】
【数１】
2016039649.tif 000003
【００６８】
上記数１において、「定格遮断電流」とは各遮断器（２３，３３，…）に固有の数値である。また、遮断電流とは、上述したように、遮断動作時に遮断器に流れたであろう電流値である。上記数１の下で、遮断器の損耗度が所定値（例えば１００％）を超えた場合には、当該遮断器の点検又は取替のタイミングと判断することができる。
【００６９】
演算処理部３に内蔵された記憶部は、分析対象としての各遮断器（２３，３３，…）の現時点における損耗度の値を記憶している。そして、特定の遮断器に対して遮断動作が生じると、当該遮断器の直前の損耗度の値を読み出すと共に、今回算定された遮断電流の値に基づいて上記数１の式から最新の損耗度を算定する。そして、当該算定された損耗度の値を、この遮断器における最新の損耗度として記憶部に更新する。このとき、演算処理部３は、この最新の損耗度の値についても外部記憶部７に更新したり、表示部６に表示出力したりしても構わない。
【００７０】
更に、演算処理部３は、算定された最新の損耗度が所定値（上記の例でいえば１００％）を超えている場合には、表示部６に警告信号を出力する制御を行うものとしても構わない。これにより、各遮断器の適切な点検又は交換時期を報知することができる。更に、外部記憶部７にも同様の信号を出力するものとしても構わない。外部記憶部７が遠隔の場所にあるサーバやコンピュータのハードディスクである場合には、通信回線を介して遠隔の場所に対しても、遮断器の適切な点検又は交換時期を報知することができる。
【００７１】
上述したように、第一信号は第一補助変流器（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，…）の二次側配線を通じて入力される信号であり、第二信号は第二補助変流器（２５Ｔ，３５Ｔ，…）の二次側配線を通じて入力される信号であるため、これらの信号はいずれもアナログ信号である。つまり、第一ユニット４には、これらのアナログ信号が常時入力されている構成となる。
【００７２】
「発明を解決するための課題」の項で上述したように、遮断電流分析装置１は遮断器（２３，３３，…）が遮断する際に流れる電流である「遮断電流」を分析することを目的としている。遮断器が遮断動作するのは専ら事故時や点検時などの例外的な場合に限られるため、遮断直前のタイミングにおけるデータが存在すればよく、それ以外の時間帯における情報は遮断電流の分析には必ずしも必要ではない。
【００７３】
入力される上記アナログ信号を常にデジタルデータに変換して出力した場合、データ量が極めて膨大になるためデータ変換に要する時間が極めて増大してしまう。このため、第一信号及び第二信号が入力されるタイミングと、データ変換部２から演算処理部３にデータが転送されるタイミングの間とのタイムラグが大きくなってしまう。また、演算処理部３において極めて膨大な記憶容量を有する記憶部を備える必要が生じ、装置規模が大きくなってしまうという弊害もある。
【００７４】
本発明の遮断電流分析装置１の場合、少なくとも一つの第二信号のレベルが所定の閾値を超えると、データ変換部２（本実施形態では「第一ユニット４」）がアナログ信号に対してデータ変換を行って生成した変換済データを演算処理部３に出力する。これにより、演算処理部３内に要する記憶部の記憶容量の大幅な削減とタイムラグの発生抑制が実現される。
【００７５】
上記構成によれば、複数の遮断器（２３，３３，…）のうち、少なくともいずれか一つの遮断器が動作すると、その旨を検知して当該遮断器が配置された系統を特定すると共に、当該系統の電線路を流れた遮断電流が算定される。そして、この遮断電流分析装置１は、各リレー盤（２６，３６，…）に接続されている配線（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，…）及び制御線（２２Ｔ，３２Ｔ，…）に第一補助変流器（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，…）及び第二補助変流器（２５Ｔ，３５Ｔ，…）を介して二次側の配線を接続することで、上記機能が実現される。配電盤室４０には、各リレー盤（２６，３６，…）が集約されて配置されているため、対象となっている複数の遮断器（２３，３３，…）を制御するための制御線や各遮断器が属する系統に含まれる電線路を流れる電流を検知するための配線が集約されているのが通常である。このため、遮断電流分析装置１の各入力部（１１，１２）に接続するための配線の取り回しが極めて容易である。
【００７６】
つまり、遮断電流分析装置１によれば、極めて簡易な設置によって、複数の遮断器の遮断電流を一括して管理、分析することが可能となる。
【００７７】
また、本実施形態では、データ変換部２を第一ユニット４と第二ユニット５とを含む構成とした。つまり、本実施形態において、第二ユニット５は遮断器（２３，３３，…）が動作したタイミングを検知するためのユニットであり、複数の第一信号及び複数の第二信号に対してデータ変換を施して変換済データを生成する第一ユニット４とは別のユニットである。複数の第一信号及び複数の第二信号が入力される構成において、複数の第二信号の中から少なくとも一の信号のレベルの変化を検知する機能を実現するためには、極めて高性能の装置が必要となり、その費用が高騰化してしまう。
【００７８】
本実施形態の構成によれば、第二ユニット５に入力される信号は全て第二信号であるため、第二ユニット５としては、入力される全ての信号のレベルを監視し、そのうちの一つの信号が閾値を超えるレベルを示すとトリガ信号を出力させる構成とすればよい。このため、ユニットの構成を簡素化することができ、比較的低廉な装置で実現できる。
【００７９】
ただし、図３に示すように、データ変換部２を、全ての第一信号と第二信号を受け取る単独のユニットで構成しても構わない。この場合、データ変換部２は、入力される全ての信号のうち、まずは複数の第二信号のみを監視し、少なくともいずれか一つの第二信号のレベルが所定の閾値を超えたことを検知すると、第一信号及び第二信号に対してデータ変換を施した変換済データを演算処理部３に出力する構成とすればよい。
【００８０】
［別実施形態］
以下、別実施形態について説明する。
【００８１】
〈１〉  図１に示す実施形態では、第一ユニット４は、第一入力部１１から複数の第一信号が入力されると共に、第二ユニット５を介して複数の第二信号が入力される構成であるものとした。しかし、図４に示す形態のように、第二入力部１２を通じて入力された複数の第二信号が、第二ユニット５と第一ユニット４にパラレルで入力される構成としても構わない。
【００８２】
〈２〉  上述した実施形態では、遮断電流分析装置１を変電所の配電盤室４０内に設置して利用される形態を想定して説明したが、この説明はあくまで一例であって遮断電流分析装置１の設置位置を限定する趣旨ではない。
【００８３】
〈３〉  上述した実施形態では、数１に基づいて損耗度を算定する場合を例示して説明したが、損耗度の算定方法としては遮断電流の値を用いて算定する方法であればよく、必ずしも数１の方法に限られるものではない。
【符号の説明】
【００８４】
１        ：    遮断電流分析装置
２        ：    データ変換部
３        ：    演算処理部
１１        ：    第一入力部
２０        ：    系統
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ      ：    電線路
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ      ：    変流器
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ      ：    配線
２２Ｔ      ：    制御線
２３        ：    遮断器
２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ      ：    第一補助変流器
２５Ｔ      ：    第二補助変流器
２６        ：    リレー盤
２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ      ：    配線
３０        ：    系統
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ      ：    電線路
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ      ：    変流器
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ      ：    分配線
３２Ｔ      ：    制御線
３３        ：    遮断器
３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ      ：    第一補助変流器
３５Ｔ      ：    第二補助変流器
３６        ：    リレー盤
３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ      ：    配線
４０        ：    配電盤室
５０        ：    遮断器
５１        ：    可動主接触子
５２        ：    可動アーク接触子
５３        ：    固定主接触子
５４        ：    固定アーク接触子
５５        ：    バッファシリンダ
５６        ：    ノズル
５７        ：    操作ロッド
５８        ：    バッファ室
５９        ：    中空部
６１        ：    連通穴
７０        ：    アーク
【図１】
2016039649.tif 000004
【図２】
2016039649.tif 000005
【図３】
2016039649.tif 000006
【図４】
2016039649.tif 000007
【図５】
2016039649.tif 000008