JP7408302B2 - Diagnostic equipment, diagnostic methods and diagnostic systems - Google Patents

Diagnostic equipment, diagnostic methods and diagnostic systems Download PDF

Info

Publication number
JP7408302B2
JP7408302B2 JP2019110442A JP2019110442A JP7408302B2 JP 7408302 B2 JP7408302 B2 JP 7408302B2 JP 2019110442 A JP2019110442 A JP 2019110442A JP 2019110442 A JP2019110442 A JP 2019110442A JP 7408302 B2 JP7408302 B2 JP 7408302B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
vibration
phase
diagnostic
fastening member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019110442A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020201220A (en
Inventor
智 原口
雄一 角本
和也 村上
武 今村
翔 田中
洋輔 松野
諭 赤地
隆 水出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2019110442A priority Critical patent/JP7408302B2/en
Publication of JP2020201220A publication Critical patent/JP2020201220A/en
Priority to JP2023074012A priority patent/JP2023095924A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7408302B2 publication Critical patent/JP7408302B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

本発明の実施形態は、診断装置、診断方法及び診断システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a diagnostic device, a diagnostic method, and a diagnostic system.

受変電設備等の電力機器では、定期的な保守点検や状態監視等による予防保全が行われている。電力機器は、初期不良、経年劣化又は汚損等によって、局部的に過熱することがある。局部的に加熱した電力機器は、焼損や事故に至る。特に、通電部分の導体同士を締結する部分は、ボルト等の締結部材の緩みによって過熱する場合がある。そこで、保守作業者は、導体に振動を加えることで、締結部材の緩みを検知する。しかし、このような方法は、検知対象の正常状態の振動特性を予め取得しておく必要があった。このため、正常状態の振動特性を取得していない電力機器については、締結部材の緩み等の異常を検知できない場合があった。 BACKGROUND ART Preventive maintenance is performed on power equipment such as power receiving and transforming equipment through periodic maintenance inspections and condition monitoring. Power equipment may locally overheat due to initial failure, deterioration over time, dirt, etc. Locally heated power equipment can lead to burnout and accidents. In particular, a portion of the current-carrying portion where conductors are fastened together may become overheated due to loosening of fastening members such as bolts. Therefore, the maintenance worker detects the loosening of the fastening member by applying vibration to the conductor. However, such a method requires that the vibration characteristics of the detection target in a normal state be acquired in advance. For this reason, for power equipment for which normal vibration characteristics have not been obtained, abnormalities such as loosening of fastening members may not be detected.

特許第5674935号公報Patent No. 5674935 特許第4377765号公報Patent No. 4377765 特許第3560830号公報Patent No. 3560830

本発明が解決しようとする課題は、より簡単に電力機器の締結部材の異常を検知することができる診断装置、診断方法及び診断システムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a diagnostic device, a diagnostic method, and a diagnostic system that can more easily detect abnormalities in fastening members of power equipment.

実施形態の診断装置は、取得部と、診断部とを持つ。取得部は、多相交流を負荷に供給する複数の導体に与えられた振動が所定の締結部材によって前記導体と締結された他の導体に伝達した後の前記振動に関する振動情報を前記導体毎に取得する。診断部は、取得された複数の前記振動情報が、前記締結部材の異常に関する所定の条件を満たす場合に、前記締結部材に異常があると診断する。 The diagnostic device of the embodiment includes an acquisition section and a diagnosis section. The acquisition unit acquires vibration information for each of the conductors after the vibrations applied to the plurality of conductors that supply polyphase alternating current to the load are transmitted to other conductors connected to the conductor by a predetermined fastening member. get. The diagnosis unit diagnoses that there is an abnormality in the fastening member when the plurality of acquired vibration information satisfies a predetermined condition regarding an abnormality in the fastening member.

実施形態の振動特性によって締結部材の緩みを検知するための機器構成の一具体例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a specific example of a device configuration for detecting loosening of a fastening member based on the vibration characteristics of the embodiment. 実施形態の診断装置100を示す機能ブロック図。FIG. 1 is a functional block diagram showing a diagnostic device 100 according to an embodiment. 実施形態の導体締結部20の診断の処理の流れを示すフローチャート。5 is a flowchart showing the flow of processing for diagnosing the conductor fastening section 20 according to the embodiment. 実施形態の三相の導体のうち導体締結部20wに緩みが発生した場合の測定結果の一具体例を示す図。The figure which shows one specific example of the measurement result when loosening occurs in the conductor fastening part 20w among the three-phase conductors of the embodiment. 実施形態の振動計測機を2つ設置して締結部材の緩みを検知するための機器構成の一具体例を示す図。The figure which shows one specific example of the equipment configuration for installing two vibration measuring machines of an embodiment and detecting looseness of a fastening member. 実施形態の振動の減衰率に基づいて診断を行う場合の測定結果の一具体例を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of measurement results when diagnosis is performed based on the vibration damping rate of the embodiment. 実施形態の固有振動数に基づいて診断を行う場合の測定結果の一具体例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a specific example of measurement results when diagnosis is performed based on the natural frequency of the embodiment. 実施形態の複数の導体締結部を持つ機器構成の一具体例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a specific example of a device configuration having a plurality of conductor fastening portions according to an embodiment.

以下、実施形態の診断装置、診断方法及び診断システムを、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a diagnostic apparatus, a diagnostic method, and a diagnostic system according to embodiments will be described with reference to the drawings.

図1は、実施形態の振動特性によって締結部材の緩みを検知するための機器構成の一具体例を示す図である。締結部材は、負荷に電力を供給する導体同士を締結する部材である。電力は産業用の電力機器によって供給される。産業用の電力機器は、遮断機、断路器、変流器又は変圧器等の機器(いずれも不図示)によって構成される。産業用の電力機器は、異常時には通電を遮断する機能を有する。産業用の電力機器は、接続された導体を介して負荷に電力を供給する。産業用の電力機器は、三相交流によって負荷に電力を供給する。負荷は、例えば工場設備やビル設備等である。三相交流では、電力機器は三相の電力を供給する。したがって、電力機器から負荷に向けて電力を供給するための導体は、三相存在する。三相の導体は、いずれも同じ機器構成である。実施形態では、三相をそれぞれ第一相、第二相及び第三相として説明する。なお、実施形態では三相交流であるとして説明するが、三相交流に限定されない。例えば、電力機器は、2相以上の電力を供給する多相交流であればどのような機器であってもよい。 FIG. 1 is a diagram showing a specific example of a device configuration for detecting loosening of a fastening member based on vibration characteristics according to an embodiment. The fastening member is a member that fastens conductors that supply power to a load. Power is provided by industrial power equipment. Industrial power equipment includes equipment such as circuit breakers, disconnectors, current transformers, and transformers (all not shown). Industrial power equipment has a function of cutting off electricity in the event of an abnormality. Industrial power equipment supplies power to loads via connected conductors. Industrial power equipment supplies power to loads using three-phase alternating current. The load is, for example, factory equipment or building equipment. In three-phase alternating current, power equipment supplies three phases of power. Therefore, there are three phases of conductors for supplying power from the power equipment to the load. All three phase conductors have the same equipment configuration. In the embodiment, three phases will be described as a first phase, a second phase, and a third phase, respectively. Note that although the embodiment will be described as using three-phase alternating current, it is not limited to three-phase alternating current. For example, the power device may be any multiphase AC device that supplies two or more phases of power.

第一相では、電力機器(不図示)は、導体10uと導体11uとを通じて負荷(不図示)に電力を供給する。導体10u及び導体11uは、いずれも銅又はアルミ等の負荷に電力を供給できる素材である。導体10u及び導体11uは、樹脂等の絶縁体で覆われていてもよい。導体10uと導体11uとは、導体締結部20uで締結されている。導体10u及び導体11uは、端部に孔を有する。孔にはボルトやねじ等の締結部材が挿入される。 In the first phase, a power device (not shown) supplies power to a load (not shown) through conductor 10u and conductor 11u. The conductor 10u and the conductor 11u are both made of a material such as copper or aluminum that can supply power to a load. The conductor 10u and the conductor 11u may be covered with an insulator such as resin. The conductor 10u and the conductor 11u are fastened together at a conductor fastening portion 20u. The conductor 10u and the conductor 11u have holes at their ends. A fastening member such as a bolt or screw is inserted into the hole.

導体締結部20uは、導体10uと導体11uとが締結される位置を表す。導体締結部20uには、締結部材21uが設けられる。締結部材21uは、導体10uと導体11uとに形成された孔に挿入及び締め付けされることで、導体10uと導体11uと締結する。締結部材21uは、例えばボルトやねじ等である。 The conductor fastening portion 20u represents a position where the conductor 10u and the conductor 11u are fastened. A fastening member 21u is provided in the conductor fastening portion 20u. The fastening member 21u is inserted into the hole formed in the conductor 10u and the conductor 11u, and is tightened, thereby fastening the conductor 10u to the conductor 11u. The fastening member 21u is, for example, a bolt or a screw.

ここで、導体10uと導体11uとの締結部材21uの緩みに基づいた過熱現象の一例について説明する。締結部材21uは、既定の締め付けトルクで固定された場合、導体10uと導体11uとの接触抵抗を安定させる。接触抵抗は、数μオーム程度が望ましい。既定の締め付けトルクで導体10uと導体11uとが固定された場合、導体10uと導体11uとの間は、安定して電流が流れる。しかし、締結部材21uは、締め付け不良や固定後に与えられた振動等によって緩みが生じる。締結部材21uが緩むと、導体10uと導体11uとの接触圧力が低下する。接触圧力の低下によって、導体10uと導体11uとの接触点が減少する。このため、導体10uと導体11uとの間を流れる電流は、減少した接触点に集中する。減少した接触点に電流が集中することで、接触点に発熱が生じる。発熱は、導体10uと導体11uとの表面の酸化を進行させる。酸化が進行すると、接触抵抗が増加する。また、導体は、温度が高まると、導体軟化によって反り等の形状変化が起きる。導体10uと導体11uとの接触抵抗が数百μオームを超えた場合、電流は導体10uと導体11uとの間を流れずに締結部材21uに集中する。このため、締結部材21uは、過熱されて溶解する。 Here, an example of an overheating phenomenon based on loosening of the fastening member 21u between the conductor 10u and the conductor 11u will be described. The fastening member 21u stabilizes the contact resistance between the conductor 10u and the conductor 11u when the fastening member 21u is fixed with a predetermined tightening torque. The contact resistance is desirably about several microohms. When the conductors 10u and 11u are fixed with a predetermined tightening torque, a stable current flows between the conductors 10u and 11u. However, the fastening member 21u becomes loose due to poor tightening or vibrations applied after fixation. When the fastening member 21u loosens, the contact pressure between the conductors 10u and 11u decreases. As the contact pressure decreases, the number of contact points between the conductors 10u and 11u decreases. Therefore, the current flowing between the conductor 10u and the conductor 11u is concentrated at the reduced contact points. Current concentrates on the reduced number of contact points, which generates heat at the contact points. The heat generation advances oxidation of the surfaces of the conductors 10u and 11u. As oxidation progresses, contact resistance increases. Furthermore, when the temperature of the conductor increases, the conductor softens and undergoes shape changes such as warping. If the contact resistance between the conductors 10u and 11u exceeds several hundred microohms, the current does not flow between the conductors 10u and 11u, but concentrates on the fastening member 21u. Therefore, the fastening member 21u is overheated and melted.

本実施形態では、導体に振動を加えることで振動の特性を取得する。このため、導体締結部20uを挟む形で加振手段30u及び振動計測機40uが配置される。図1では、加振手段30uは導体10uに配置される。振動計測機40uは導体11uに配置される。加振手段30uは、導体10uに振動を加える。加振手段30uは、電導のアクチュエータを備えた励振器等の機器であってもよいし、ハンマー等の人手によって行われる手段であってもよい。導体10uに加えられた振動は、導体締結部20uを通過して、導体11uに伝達する。導体11uに伝達された振動は、振動計測機40uに到達する。 In this embodiment, vibration characteristics are acquired by applying vibration to a conductor. For this reason, the vibrating means 30u and the vibration measuring device 40u are arranged to sandwich the conductor fastening portion 20u. In FIG. 1, the excitation means 30u is arranged on the conductor 10u. The vibration measuring device 40u is placed on the conductor 11u. The vibration means 30u applies vibration to the conductor 10u. The vibration excitation means 30u may be a device such as an exciter equipped with an electrically conductive actuator, or may be a manual means such as a hammer. The vibration applied to the conductor 10u passes through the conductor fastening section 20u and is transmitted to the conductor 11u. The vibrations transmitted to the conductor 11u reach the vibration measuring device 40u.

振動計測機40uは、加振手段30uによって導体10uに与えられた振動特性を取得する。振動計測機40uは、圧電素子やひずみゲージ等の接触型の加速度を検知するセンサであってもよいし、静電容量や渦電流を計測する非接触型の変位センサであってもよい。振動計測機40uは、取得された振動特性を診断装置100に出力する。振動特性は、振動計測機40uの設置された導体の振動の特性を表す。振動特性は、加振手段30uによって与えられた振動によって生じた導体の振動の特性を表す。振動特性は、例えば振動の振幅の絶対値であってもよい。振動特性は、固有振動数であってもよい。振動特性は、振動情報の一具体例である。振動情報は、それぞれ異なる位相を持つ電流を負荷に供給する複数の導体に与えられた振動が所定の締結部材によって導体と締結された他の導体に伝達した後の振動に関する情報である。 The vibration measuring device 40u acquires the vibration characteristics given to the conductor 10u by the excitation means 30u. The vibration measuring device 40u may be a contact-type sensor that detects acceleration, such as a piezoelectric element or a strain gauge, or a non-contact-type displacement sensor that measures capacitance or eddy current. The vibration measuring device 40u outputs the acquired vibration characteristics to the diagnostic device 100. The vibration characteristics represent the vibration characteristics of the conductor on which the vibration measuring device 40u is installed. The vibration characteristics represent the characteristics of the vibration of the conductor caused by the vibration applied by the vibration excitation means 30u. The vibration characteristic may be, for example, the absolute value of the amplitude of vibration. The vibration characteristic may be a natural frequency. The vibration characteristics are a specific example of vibration information. The vibration information is information regarding vibrations after vibrations applied to a plurality of conductors that supply currents having different phases to a load are transmitted to other conductors connected to the conductor by a predetermined fastening member.

第一相において、導体10uに与えられた振動は、導体10u及び締結部材21uを伝達する際に減衰する。締結部材21uにおいて、緩み又は締結不良等の異常が発生している場合、導体10uと導体11uとを押し付ける接触圧力が低下する。したがって、導体10uから導体11uへの振動の伝達が阻害される。この場合、振動計測機40uは、伝達された振動が小さいことを示す振動特性を取得する。 In the first phase, the vibration applied to the conductor 10u is attenuated while being transmitted through the conductor 10u and the fastening member 21u. When an abnormality such as loosening or poor fastening occurs in the fastening member 21u, the contact pressure that presses the conductor 10u and the conductor 11u is reduced. Therefore, transmission of vibration from conductor 10u to conductor 11u is inhibited. In this case, the vibration measuring device 40u acquires vibration characteristics indicating that the transmitted vibration is small.

このような導体構成を三相交流のそれぞれの相に設置する。したがって、第二相は、導体10vと導体11vとが締結部材21vによって締結される。導体10vの端部には、加振手段30vが配置される。導体11vの端部には振動計測機40vが配置される。締結部材21vは、導体締結部20vに設けられる。導体締結部20vは、導体10vと導体11vとを締結する位置を表す。 Such a conductor configuration is installed in each phase of the three-phase alternating current. Therefore, in the second phase, the conductor 10v and the conductor 11v are fastened by the fastening member 21v. A vibrating means 30v is arranged at the end of the conductor 10v. A vibration measuring device 40v is arranged at the end of the conductor 11v. The fastening member 21v is provided at the conductor fastening portion 20v. The conductor fastening portion 20v represents a position where the conductor 10v and the conductor 11v are fastened.

また、第三相は、導体10wと導体11wとが締結部材21wによって締結される。導体10wの端部には、加振手段30wが配置される。導体11wの端部には振動計測機40wが配置される。締結部材21wは、導体締結部20wに設けられる。導体締結部20wは、導体10wと導体11wとを締結する位置を表す。以下、いずれの導体、導体締結部、締結部材、加振手段及び振動計測機であるかを区別しないときは、単に導体10、導体11、導体締結部20、締結部材21、加振手段30及び振動計測機40と称して説明する。 Further, in the third phase, the conductor 10w and the conductor 11w are fastened by a fastening member 21w. A vibrating means 30w is arranged at the end of the conductor 10w. A vibration measuring device 40w is arranged at the end of the conductor 11w. The fastening member 21w is provided at the conductor fastening portion 20w. The conductor fastening portion 20w represents a position where the conductor 10w and the conductor 11w are fastened. Hereinafter, when it is not necessary to distinguish which conductor, conductor fastening part, fastening member, vibrating means, and vibration measuring device are used, it is simply the conductor 10, the conductor 11, the conductor fastening part 20, the fastening member 21, the vibrating means 30, and It will be described as a vibration measuring device 40.

このように、第二相及び第三相についても、第一相と同等の構成を有する。したがって、締結部材21がいずれも正常(例えば、既定の締め付けトルクで固定されている)である場合、導体10及び導体11を伝わる振動特性は、いずれの相も同様の振動特性を有する。一方で、締結部材21に緩み等の異常がある相では、振動特性が変化する。このため、診断装置100は、3相の振動特性に基づいて締結部材21の異常を診断する。 In this way, the second phase and third phase also have the same configuration as the first phase. Therefore, when both fastening members 21 are normal (for example, fixed with a predetermined tightening torque), the vibration characteristics transmitted through the conductor 10 and the conductor 11 have similar vibration characteristics in both phases. On the other hand, in a phase where the fastening member 21 has an abnormality such as loosening, the vibration characteristics change. Therefore, the diagnostic device 100 diagnoses an abnormality in the fastening member 21 based on the three-phase vibration characteristics.

図2は、実施形態の診断装置100を示す機能ブロック図である。診断装置100は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータ又はサーバ等の情報処理装置である。診断装置100は、導体締結部20に異常があるか否かの診断を行う。導体締結部20の異常とは、例えば締結部材21に緩みや、締め付け不良である。診断装置100は、導体締結部20の振動特性を取得する。診断装置100は、振動特性を解析することで得られるパラメータに基づいて、導体締結部20の異常を診断する。診断装置100は、診断プログラムを実行することによって通信部101、出力部102及び制御部103を備える装置として機能する。 FIG. 2 is a functional block diagram showing the diagnostic device 100 of the embodiment. The diagnostic device 100 is an information processing device such as a personal computer, a smartphone, a tablet computer, or a server. The diagnostic device 100 diagnoses whether or not there is an abnormality in the conductor fastening section 20. An abnormality in the conductor fastening portion 20 includes, for example, loosening of the fastening member 21 or poor tightening. The diagnostic device 100 acquires the vibration characteristics of the conductor fastening section 20. The diagnostic device 100 diagnoses an abnormality in the conductor fastening section 20 based on parameters obtained by analyzing vibration characteristics. The diagnostic device 100 functions as a device including a communication section 101, an output section 102, and a control section 103 by executing a diagnostic program.

通信部101は、ネットワークインタフェースである。通信部101はネットワークを介して、外部の通信装置と通信する。通信部101は、例えば無線LAN(Local Area Network)、有線LAN、Bluetooth(登録商標)又はLTE(Long Term Evolution)(登録商標)等の通信方式で通信してもよい。 Communication unit 101 is a network interface. The communication unit 101 communicates with an external communication device via a network. The communication unit 101 may communicate using a communication method such as, for example, a wireless LAN (Local Area Network), a wired LAN, Bluetooth (registered trademark), or LTE (Long Term Evolution) (registered trademark).

出力部102は、診断装置100に接続された不図示の出力装置を介し、診断装置100のユーザに対してデータの出力を行う。出力装置は、例えば画像や文字を画面に出力する装置を用いて構成されても良い。例えば、出力装置は、CRT(Cathode Ray Tube)や液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等を用いて構成できる。また、出力装置は、画像や文字をシートに印刷(印字)する装置を用いて構成されても良い。例えば、出力装置は、インクジェットプリンタやレーザープリンタ等を用いて構成できる。また、出力装置は、文字を音声に変換して出力する装置を用いて構成されても良い。この場合、出力装置は、音声合成装置及び音声出力装置(スピーカー)を用いて構成できる。出力装置は、LED(Light Emitting Diode)等の発光装置を用いて構成されてもよい。出力部102は、診断装置100に設けられた通信装置を介して他の情報処理装置に対し判定結果を送信してもよい。ユーザは、例えば、電気機器の締結部材の点検を行う点検員であってもよい。 The output unit 102 outputs data to the user of the diagnostic device 100 via an output device (not shown) connected to the diagnostic device 100 . The output device may be configured using, for example, a device that outputs images and characters on a screen. For example, the output device can be configured using a CRT (Cathode Ray Tube), a liquid crystal display, an organic EL (Electro Luminescence) display, or the like. Further, the output device may be configured using a device that prints images and characters on a sheet. For example, the output device can be configured using an inkjet printer, a laser printer, or the like. Further, the output device may be configured using a device that converts characters into speech and outputs the same. In this case, the output device can be configured using a voice synthesis device and a voice output device (speaker). The output device may be configured using a light emitting device such as an LED (Light Emitting Diode). The output unit 102 may transmit the determination result to another information processing device via a communication device provided in the diagnostic device 100. The user may be, for example, an inspector who inspects fastening members of electrical equipment.

制御部103は、診断装置100の各部の動作を制御する。制御部103は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ及びRAM(Random Access Memory)を備えた装置により実行される。制御部103は、診断プログラムを実行することによって診断情報生成部131及び診断部132として機能する。 The control unit 103 controls the operation of each part of the diagnostic device 100. The control unit 103 is executed by, for example, a device including a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a RAM (Random Access Memory). The control unit 103 functions as a diagnostic information generation unit 131 and a diagnosis unit 132 by executing a diagnostic program.

診断情報生成部131は、振動特性に基づいて診断情報を生成する。具体的には、診断情報生成部131は、振動計測機40u、振動計測機40v及び振動計測機40wからそれぞれ振動特性を取得する。診断情報生成部131は、取得された3つの振動特性に基づいて診断情報を生成する。診断情報は、導体締結部20に異常があるか否かの診断に用いられる情報である。診断情報は、振幅に基づいて得られる情報と時間とを対応付けた情報である。この情報は、第一相から第三相までの各相毎に生成される。 The diagnostic information generation unit 131 generates diagnostic information based on vibration characteristics. Specifically, the diagnostic information generation unit 131 acquires vibration characteristics from each of the vibration measuring devices 40u, 40v, and 40w. The diagnostic information generation unit 131 generates diagnostic information based on the three acquired vibration characteristics. The diagnostic information is information used to diagnose whether or not there is an abnormality in the conductor fastening section 20. Diagnostic information is information that associates information obtained based on amplitude with time. This information is generated for each phase from the first phase to the third phase.

診断情報生成部131は、例えば第一相から第三相までの各相毎に、振幅の絶対値と時間とを対応付けた情報を診断情報として生成してもよい。また、診断情報生成部131は、例えば加振手段30近傍で計測された振動の振幅と、振動計測機40によって取得された振動の振幅とに基づいて得られる、振動の減衰率を算出してもよい。この場合、診断情報生成部131は、第一相から第三相までの各相毎に、振動の減衰率と時間とを対応付けた情報を診断情報として生成してもよい。また、診断情報生成部131は、例えば第一相から第三相までの各相毎に、固有振動数と振幅とを対応付けた情報を診断情報として生成してもよい。診断情報生成部131は、取得部の位置具体例である。取得部は、振動情報を導体毎に取得する。 The diagnostic information generation unit 131 may generate, as diagnostic information, information in which the absolute value of amplitude is associated with time for each phase from the first phase to the third phase, for example. The diagnostic information generation unit 131 also calculates a vibration damping rate, which is obtained based on the vibration amplitude measured near the vibration excitation means 30 and the vibration amplitude acquired by the vibration measuring device 40, for example. Good too. In this case, the diagnostic information generation unit 131 may generate, as diagnostic information, information in which vibration damping rates and times are associated with each other for each phase from the first phase to the third phase. Further, the diagnostic information generation unit 131 may generate, as diagnostic information, information in which the natural frequency and the amplitude are associated with each other, for example, for each phase from the first phase to the third phase. The diagnostic information generation unit 131 is a specific example of the location of the acquisition unit. The acquisition unit acquires vibration information for each conductor.

診断部132は、診断情報に基づいて導体締結部20に異常があるか否かを診断する。具体的には、診断部132は、診断情報が有する第一相から第三相までの各相毎の、振幅に基づいて得られる情報と時間とを対応付けた情報とに基づいて導体締結部20を診断する。例えば、導体10と導体11とを締結している締結部材21が緩むと、導体間の振動の伝達が阻害される。したがって、ある相の導体締結部20において締結部材21の締め付け不良又は緩み等の異常が発生すると、異常を有する相では、振動の伝達が導体締結部20において減衰する。その結果、異常を有する相では、締結部材21が正常に締結されている相の振幅よりも、振幅が大きく減衰する。診断部132は、診断情報に基づいて、このような減衰に伴う振動特性の変化の有無を診断することで、いずれかの相にて発生した導体締結部20の異常を診断する。診断部132は、診断結果を出力部102に出力する。診断結果は、導体締結部20に異常があるか否かを示す情報を含む。導体締結部20に異常がある場合、診断結果はいずれの相に異常があるかを示す情報を含んでもよい。
また、診断部132は、診断結果を通信部101を介して外部の通信装置に送信してもよい。診断部132は、例えば電子メール、SMS(Short Message Service)又はメッセンジャー等の予め定められた通信手段を用いて診断結果を送信してもよい。この場合、診断部132は、通信手段及び診断結果の送信先を予め記憶されている。
The diagnosis section 132 diagnoses whether or not there is an abnormality in the conductor fastening section 20 based on the diagnosis information. Specifically, the diagnosis unit 132 diagnoses the conductor fastening unit based on information obtained based on the amplitude and time associated with each phase from the first phase to the third phase included in the diagnosis information. Diagnose 20. For example, if the fastening member 21 that fastens the conductors 10 and 11 becomes loose, transmission of vibration between the conductors will be inhibited. Therefore, when an abnormality such as insufficient tightening or loosening of the fastening member 21 occurs in the conductor fastening portion 20 of a certain phase, the transmission of vibration is attenuated in the conductor fastening portion 20 in the phase having the abnormality. As a result, the amplitude of the abnormal phase is attenuated more than the amplitude of the phase in which the fastening member 21 is normally fastened. The diagnosis section 132 diagnoses an abnormality in the conductor fastening section 20 that has occurred in any phase by diagnosing the presence or absence of a change in vibration characteristics due to such attenuation based on the diagnosis information. Diagnosis section 132 outputs the diagnosis result to output section 102 . The diagnosis result includes information indicating whether or not there is an abnormality in the conductor fastening section 20. When there is an abnormality in the conductor fastening portion 20, the diagnosis result may include information indicating which phase has the abnormality.
Further, the diagnosis unit 132 may transmit the diagnosis result to an external communication device via the communication unit 101. The diagnosis unit 132 may transmit the diagnosis results using a predetermined communication means such as e-mail, SMS (Short Message Service), or messenger. In this case, the diagnosis unit 132 stores in advance the communication means and the destination of the diagnosis results.

図3は、実施形態の導体締結部20の診断の処理の流れを示すフローチャートである。電気機器の診断は、所定のタイミングで行われる。所定のタイミングとは、電気機器の定期メンテナンスのタイミングであってもよいし、電気機器に異常が発生したタイミングであってもよい。まず、ユーザは導体11に振動計測機40が設置する(ステップS101)。具体的には、ユーザは、診断対象となる導体締結部20を診断可能な場所に振動計測機40を設置する。ユーザは、第一相から第三相までの各相毎に振動計測機40を設置する。ユーザは、診断対象となる導体締結部20の位置から同等の位置に各振動計測機40を設置する。加振手段30は、導体10に振動を与える(ステップS102)。具体的には、加振手段30は、振動計測機40の設置された場所から導体締結部20を挟む形で導体10に振動を与える。加振手段30は、電導のアクチュエータを備えた励振器等の機器であってもよいし、ハンマー等の人手によって行われる手段であってもよい。振動は、3相とも同じ加振手段30で与えられることが望ましい。 FIG. 3 is a flowchart showing the process flow of diagnosis of the conductor fastening section 20 according to the embodiment. Diagnosis of electrical equipment is performed at predetermined timing. The predetermined timing may be the timing of regular maintenance of the electrical equipment, or the timing when an abnormality occurs in the electrical equipment. First, the user installs the vibration measuring device 40 on the conductor 11 (step S101). Specifically, the user installs the vibration measuring device 40 at a location where the conductor fastening section 20 to be diagnosed can be diagnosed. The user installs the vibration measuring device 40 for each phase from the first phase to the third phase. The user installs each vibration measuring device 40 at a position equivalent to the position of the conductor fastening section 20 to be diagnosed. The vibrator 30 applies vibration to the conductor 10 (step S102). Specifically, the vibrating means 30 applies vibration to the conductor 10 from the location where the vibration measuring device 40 is installed, with the conductor fastening portion 20 interposed therebetween. The vibration excitation means 30 may be a device such as an exciter equipped with an electrically conductive actuator, or may be a manual means such as a hammer. It is desirable that the vibration be applied to all three phases by the same excitation means 30.

振動計測機40は、加振手段30によって導体10に与えられた振動特性を取得する(ステップS103)。診断情報生成部131は、振動計測機40からそれぞれ振動特性を取得する。診断情報生成部131は、取得された3つの振動特性に基づいて診断情報を生成する(ステップS104)。 The vibration measuring device 40 acquires the vibration characteristics given to the conductor 10 by the vibrating means 30 (step S103). The diagnostic information generation unit 131 acquires vibration characteristics from each vibration measuring device 40 . The diagnostic information generation unit 131 generates diagnostic information based on the three acquired vibration characteristics (step S104).

診断部132は、診断情報に基づいて導体締結部20に異常があるか否かを診断する(ステップS105)。異常があると診断された場合(ステップS105:YES)、診断部132は、導体締結部20に異常があること示す診断結果を出力部102に出力する(ステップS106)。異常がないと診断された場合(ステップS105:NO)、診断部132は、導体締結部20に異常がないこと示す診断結果を出力部102に出力する(ステップS107)。 The diagnostic unit 132 diagnoses whether or not there is an abnormality in the conductor fastening unit 20 based on the diagnostic information (step S105). If it is diagnosed that there is an abnormality (step S105: YES), the diagnosis section 132 outputs a diagnosis result indicating that there is an abnormality in the conductor fastening section 20 to the output section 102 (step S106). When it is diagnosed that there is no abnormality (step S105: NO), the diagnosis section 132 outputs a diagnosis result indicating that there is no abnormality in the conductor fastening section 20 to the output section 102 (step S107).

図4は、実施形態の三相の導体のうち導体締結部20wに緩みが発生した場合の測定結果の一具体例を示す図である。このような測定結果は、例えば第一相から第三相までの各相毎に、振幅の絶対値と振幅の発生時間とを対応付けた診断情報の一態様である。図4では、縦軸は振幅の絶対値である。横軸は時間である。時間とは、振幅の発生時間である。加振手段30が導体10に振動を与える場合、3相とも一定の振幅で振動を与える。各相が同等の構成を有する場合、振動計測機40は、導体10及び導体11の締結状態が正常であればほぼ同等の振動特性を取得する。すなわち、振動特性は、同等の振幅の絶対値を示す。一方で、導体10及び導体11の締結状態に異常がある場合、振動計測機40は、他の相とは異なる振動特性を取得する。 FIG. 4 is a diagram showing a specific example of measurement results when loosening occurs in the conductor fastening portion 20w of the three-phase conductors of the embodiment. Such measurement results are a form of diagnostic information in which the absolute value of the amplitude and the time of occurrence of the amplitude are associated with each other, for example, for each phase from the first phase to the third phase. In FIG. 4, the vertical axis is the absolute value of amplitude. The horizontal axis is time. Time is the time at which the amplitude occurs. When the vibrator 30 applies vibration to the conductor 10, the vibration is applied to all three phases with a constant amplitude. When each phase has an equivalent configuration, the vibration measuring device 40 obtains substantially equivalent vibration characteristics if the conductor 10 and the conductor 11 are in a normal fastened state. That is, the vibration characteristics exhibit equivalent absolute values of amplitude. On the other hand, if there is an abnormality in the fastening state of the conductor 10 and the conductor 11, the vibration measuring device 40 acquires vibration characteristics different from those of other phases.

図4によると、第一相と第二相ではほぼ同等の振幅が計測されている。第三相では、第一相及び第二相よりも振幅が小さくなっている。診断部132は、第一相及び第二相における振幅の絶対値の差分を算出する。診断部132は、第二相及び第三相における振幅の絶対値の差分を算出する。診断部132は、第一相及び第三相における振幅の絶対値の差分を算出する。診断部132は、算出された3つの絶対値の差分間の差が所定の範囲内であるか否かを判定する。所定の範囲とは、導体締結部20が正常であると考えられる範囲の値である。所定の範囲は予め定められた値が用いられる。診断部132は、算出された3つの絶対値の差分間の差が所定の範囲内である場合、導体締結部20に正常であると診断する。診断部132は、算出された3つの絶対値の差分間の差が所定の範囲内でない場合、導体締結部20に異常があると診断する。この場合、診断部132は、各相のうち、振幅の絶対値がもっとも小さい相の導体締結部20に異常があると診断する。図4の場合、診断部132は、第三相の導体締結部20に異常があると診断する。このように導体締結部20に締め付け不良又は緩み等の異常がある相では、振幅の減衰が大きくなる。診断部132は、診断情報に基づいて、このような振幅の差異を検出することで異常の有無を診断する。 According to FIG. 4, almost the same amplitude is measured in the first phase and the second phase. The third phase has a smaller amplitude than the first and second phases. The diagnosis unit 132 calculates the difference between the absolute values of the amplitudes in the first phase and the second phase. The diagnosis unit 132 calculates the difference between the absolute values of the amplitudes in the second phase and the third phase. The diagnosis unit 132 calculates the difference between the absolute values of the amplitudes in the first phase and the third phase. The diagnostic unit 132 determines whether the difference between the three calculated absolute value differences is within a predetermined range. The predetermined range is a value within a range in which the conductor fastening portion 20 is considered to be normal. A predetermined value is used for the predetermined range. The diagnosis section 132 diagnoses that the conductor fastening section 20 is normal when the difference between the three calculated absolute values is within a predetermined range. The diagnostic unit 132 diagnoses that there is an abnormality in the conductor fastening unit 20 when the difference between the three calculated absolute values is not within a predetermined range. In this case, the diagnosis section 132 diagnoses that there is an abnormality in the conductor fastening section 20 of the phase whose absolute value of amplitude is the smallest among the phases. In the case of FIG. 4, the diagnosis section 132 diagnoses that there is an abnormality in the third phase conductor fastening section 20. As described above, in a phase where the conductor fastening portion 20 has an abnormality such as insufficient tightening or loosening, the amplitude attenuation becomes large. The diagnostic unit 132 diagnoses the presence or absence of an abnormality by detecting such amplitude differences based on the diagnostic information.

図5は、実施形態の振動計測機を2つ設置して締結部材の緩みを検知するための機器構成の一具体例を示す図である。図5の機器構成において、第一相では、振動計測機41uが加振手段30uの近傍に配置される。より具体的には、振動計測機41uは、加振手段30uと同じ導体(例えば、導体10u)に配置される。振動計測機41uは、加振手段30uによって導体10uに与えられた振動特性を取得する。振動計測機41uは、圧電素子やひずみゲージ等の接触型の加速度を検知するセンサであってもよいし、静電容量や渦電流を計測する非接触型の変位センサであってもよい。振動計測機41uは、振動計測機40uと同じ手段で振動特性を取得するセンサであることが望ましい。振動計測機41uは、取得された振動特性を診断装置100に出力する。 FIG. 5 is a diagram showing a specific example of the equipment configuration for installing two vibration measuring devices according to the embodiment to detect loosening of a fastening member. In the equipment configuration of FIG. 5, in the first phase, the vibration measuring device 41u is arranged near the vibrating means 30u. More specifically, the vibration measuring device 41u is arranged on the same conductor (for example, the conductor 10u) as the excitation means 30u. The vibration measuring device 41u acquires the vibration characteristics given to the conductor 10u by the excitation means 30u. The vibration measuring device 41u may be a contact-type sensor that detects acceleration, such as a piezoelectric element or a strain gauge, or a non-contact-type displacement sensor that measures capacitance or eddy current. It is desirable that the vibration measuring device 41u is a sensor that acquires vibration characteristics by the same means as the vibration measuring device 40u. The vibration measuring device 41u outputs the acquired vibration characteristics to the diagnostic device 100.

このような振動計測機41を三相交流のそれぞれの相に設置する。したがって、第二相には、振動計測機41vが配置される。第三相には、振動計測機41wが配置される。以下、いずれの振動計測機41であるかを区別しないときは、単に振動計測機41と称して説明する。このように、振動計測機41が配置されることで、診断装置100は、振動計測機41によって計測された振動の振幅と振動計測機40によって計測された振動の振幅とに基づいて、振動の減衰率を算出することができる。診断装置100は、算出された振動の減衰率に基づいて、導体締結部20の異常を診断することができる。この方法では、加振手段30から導体10に与えられた振動の強さがそれぞれの相で異なる場合でも、異常を診断することができる。 Such a vibration measuring device 41 is installed in each phase of the three-phase alternating current. Therefore, the vibration measuring device 41v is arranged in the second phase. A vibration measuring device 41w is arranged in the third phase. Hereinafter, when it is not necessary to distinguish which vibration measuring device 41 it is, the vibration measuring device 41 will be simply referred to as the vibration measuring device 41. By arranging the vibration measuring device 41 in this way, the diagnostic device 100 can determine the vibration level based on the amplitude of the vibration measured by the vibration measuring device 41 and the amplitude of the vibration measured by the vibration measuring device 40. The attenuation rate can be calculated. The diagnostic device 100 can diagnose an abnormality in the conductor fastening section 20 based on the calculated vibration damping rate. With this method, an abnormality can be diagnosed even if the strength of the vibration applied to the conductor 10 from the vibration excitation means 30 differs for each phase.

図5の構成にて、導体締結部20の異常を診断する場合、診断装置100の診断情報生成部131は、例えば、以下の処理によって診断情報を生成してもよい。ここで、振動特性は、振幅の絶対値であるとして説明する。まず、診断情報生成部131は、取得された振動特性に基づいて、各相の振動の減衰率を算出する。具体的には、診断情報生成部131は、振動計測機40によって取得された振動の振幅を、振動計測機41によって取得された振動の振幅で除算することで減衰率を算出する。診断情報生成部131は、第一相から第三相までの各相毎に、減衰率を算出する。診断情報生成部131は、第一相から第三相までの各相毎に、振動の減衰率と振幅の発生時間とを対応付けた情報を診断情報として生成する。 In the configuration of FIG. 5, when diagnosing an abnormality in the conductor fastening section 20, the diagnostic information generating section 131 of the diagnostic device 100 may generate the diagnostic information by, for example, the following process. Here, the vibration characteristic will be explained as an absolute value of amplitude. First, the diagnostic information generation unit 131 calculates the damping rate of vibration of each phase based on the acquired vibration characteristics. Specifically, the diagnostic information generation unit 131 calculates the attenuation rate by dividing the amplitude of the vibration acquired by the vibration measuring device 40 by the amplitude of the vibration acquired by the vibration measuring device 41. The diagnostic information generation unit 131 calculates the attenuation rate for each phase from the first phase to the third phase. The diagnostic information generation unit 131 generates, as diagnostic information, information in which the vibration damping rate and the amplitude generation time are associated with each other for each phase from the first phase to the third phase.

図6は、実施形態の振動の減衰率に基づいて診断を行う場合の測定結果の一具体例を示す図である。図6では、第三相の導体締結部20wにおいて緩みが発生した場合の、振動計測機40及び振動計測機41での測定例を示している。図6では、縦軸は振幅である。横軸は時間である。時間とは、振幅の発生時間である。図6の一点鎖線は、振動計測機41によって測定された振幅の絶対値を表す。図6の実線は、振動計測機40によって測定された振幅の絶対値を表す。図6によると、振動計測機41によって計測された振幅の絶対値は、第一相から第三相のいずれも大きな差はみられない。一方で、振動計測機40によって計測された振幅の絶対値は、第一相及び第二相とで、大きな差は見られない。しかし、第三相の振幅の絶対値は、第一相及び第二相と比べて小さくなっていることがわかる。 FIG. 6 is a diagram showing a specific example of measurement results when diagnosis is performed based on the vibration damping rate of the embodiment. FIG. 6 shows an example of measurement by the vibration measuring device 40 and the vibration measuring device 41 when loosening occurs in the third phase conductor fastening portion 20w. In FIG. 6, the vertical axis is amplitude. The horizontal axis is time. Time is the time at which the amplitude occurs. The dashed line in FIG. 6 represents the absolute value of the amplitude measured by the vibration measuring device 41. The solid line in FIG. 6 represents the absolute value of the amplitude measured by the vibration measuring device 40. According to FIG. 6, there is no significant difference in the absolute values of the amplitudes measured by the vibration measuring device 41 from the first phase to the third phase. On the other hand, there is no significant difference in the absolute value of the amplitude measured by the vibration measuring device 40 between the first phase and the second phase. However, it can be seen that the absolute value of the amplitude of the third phase is smaller than that of the first and second phases.

ここで、振動計測機41によって計測された振幅の絶対値のピーク値をA0とする。振動計測機40によって計測された振幅の絶対値のピーク値をA1とする。診断情報生成部131は、A1をA0で除算することで各相の減衰率を算出することで、診断情報を生成する。診断部132は、各相の減衰率に基づいて、導体締結部20の異常を診断する。具体的には、診断部132は、各相の減衰率を比較することで、いずれか1つの導体締結部20に異常があるか否かを診断する。例えば、診断部132は、第一相、第二相及び第三相の減衰率を比較して、減衰率が他の二相よりも大きい相について、導体締結部20に異常があると診断してもよい。診断部132は、減衰率を比較するにあたって、減衰率同士の差分を算出してもよいし、基準となる減衰率からの差分を算出してもよい。また、診断部132は、減衰率が他の二相よりも大きい相の減衰率が、所定の閾値よりも大きい場合に導体締結部20に異常があると診断してもよい。所定の閾値とは、減衰率に関する閾値である。所定の閾値は予め定められた閾値であればどのような閾値であってもよい。診断部132は、診断情報に基づいて、このような振幅の減衰率を比較して、異常の有無を診断してもよい。 Here, the peak value of the absolute value of the amplitude measured by the vibration measuring device 41 is assumed to be A0. Let A1 be the peak value of the absolute value of the amplitude measured by the vibration measuring device 40. The diagnostic information generation unit 131 generates diagnostic information by calculating the attenuation rate of each phase by dividing A1 by A0. The diagnosis section 132 diagnoses an abnormality in the conductor fastening section 20 based on the attenuation rate of each phase. Specifically, the diagnostic unit 132 diagnoses whether there is an abnormality in any one conductor fastening portion 20 by comparing the attenuation rates of each phase. For example, the diagnostic unit 132 compares the attenuation rates of the first phase, second phase, and third phase, and diagnoses that there is an abnormality in the conductor fastening portion 20 for the phase whose attenuation rate is larger than the other two phases. You can. When comparing the attenuation rates, the diagnosis unit 132 may calculate the difference between the attenuation rates, or may calculate the difference from a reference attenuation rate. Furthermore, the diagnostic unit 132 may diagnose that there is an abnormality in the conductor fastening portion 20 when the attenuation rate of a phase having a higher attenuation rate than the other two phases is greater than a predetermined threshold value. The predetermined threshold is a threshold related to the attenuation rate. The predetermined threshold may be any threshold as long as it is a predetermined threshold. The diagnostic unit 132 may diagnose the presence or absence of an abnormality by comparing such amplitude attenuation rates based on the diagnostic information.

診断装置100は、振動特性として固有振動数を求め、各相間で比較することで導体締結部20を診断してもよい。固有振動数は、振動する物体の材質、構造、寸法等の機械的な物性から決定される特性である。そのため導体締結部20において締結部材21の緩み又は締め付け不良等の異常が発生すると、物質の連続性や拘束状態に変化が生じ、固有振動数も変化する。振動計測機40は、固有振動数の変化に応じて、極大を示す振動数が変化したことを示す振動特性を取得する。診断装置100は、各相の極大を示す振動数同士を比較し、固有振動数に差異がみられる場合には各相の導体締結部20の異常を診断することができる。 The diagnostic device 100 may diagnose the conductor fastening portion 20 by determining the natural frequency as the vibration characteristic and comparing it between each phase. The natural frequency is a characteristic determined from the mechanical properties of the vibrating object, such as its material, structure, and dimensions. Therefore, if an abnormality such as loosening or poor tightening of the fastening member 21 occurs in the conductor fastening portion 20, the continuity of the substance or the restraint state will change, and the natural frequency will also change. The vibration measuring device 40 acquires vibration characteristics indicating that the maximum frequency has changed in accordance with the change in the natural frequency. The diagnostic device 100 compares the maximum frequencies of each phase, and if a difference is found in the natural frequencies, it can diagnose an abnormality in the conductor fastening portion 20 of each phase.

図7は、実施形態の固有振動数に基づいて診断を行う場合の測定結果の一具体例を示す図である。図7では、第三相の導体締結部20wにおいて緩みが発生した場合の、振動計測機40での測定例を示している。図7では、縦軸は振幅である。横軸は振動数である。図7において、固有振動数はf1、f2及びf3で表される。図7では、全ての相において、f1、f2及びf3の固有振動数が見られる。第一相及び第二相では、締結部材21が正常に締結されているため、ほぼ同じ固有振動数を示す。一方で、第三相では、締結部材21が正常に締結されていないため、固有振動数f3が第一相及び第二相と比較して低周波側にシフトしている。 FIG. 7 is a diagram showing a specific example of measurement results when diagnosis is performed based on the natural frequency of the embodiment. FIG. 7 shows an example of measurement by the vibration measuring device 40 when loosening occurs in the third phase conductor fastening portion 20w. In FIG. 7, the vertical axis is amplitude. The horizontal axis is the frequency. In FIG. 7, the natural frequencies are represented by f1, f2, and f3. In FIG. 7, natural frequencies of f1, f2, and f3 can be seen in all phases. In the first phase and the second phase, since the fastening member 21 is normally fastened, they exhibit substantially the same natural frequency. On the other hand, in the third phase, since the fastening member 21 is not fastened normally, the natural frequency f3 is shifted to the lower frequency side compared to the first phase and the second phase.

診断情報生成部131は、振動特性として固有振動数が取得された場合、固有振動数とその固有振動数における振幅とを対応付けた情報を診断情報として生成する。診断情報生成部131は、各相毎に固有振動数とその固有振動数における振幅とを対応付けることで診断情報を生成する。診断部132は、各相の固有振動数に基づいて、導体締結部20の異常を診断する。具体的には、診断部132は、各相毎に、振幅が検知された固有振動数を特定する。診断部132は、特定された固有振動数を各相毎に比較することで、いずれか1つの導体締結部20に異常があるか否かを診断する。例えば、診断部132は、固有振動数同士の差分を算出してもよいし、特定された固有振動数の数の差分を算出してもよい。診断部132は、異常を診断するにあたって、固有振動数同士の差分が所定の閾値よりも大きい場合に導体締結部20に異常があると診断してもよい。所定の閾値とは、固有振動数に関する閾値である。所定の閾値は予め定められた閾値であればどのような閾値であってもよい。診断装置100は、導体締結部20の構造に起因する固有振動数の変化に基づいて、導体締結部20に締結部材21の緩み又は締め付け不良等の異常常が発生しているか否かを診断することができる。 When a natural frequency is acquired as a vibration characteristic, the diagnostic information generation unit 131 generates information associating the natural frequency with the amplitude at the natural frequency as diagnostic information. The diagnostic information generation unit 131 generates diagnostic information by associating the natural frequency and the amplitude at the natural frequency for each phase. The diagnosis section 132 diagnoses abnormality in the conductor fastening section 20 based on the natural frequency of each phase. Specifically, the diagnostic unit 132 identifies the natural frequency at which the amplitude is detected for each phase. The diagnostic unit 132 diagnoses whether there is an abnormality in any one conductor fastening portion 20 by comparing the specified natural frequencies for each phase. For example, the diagnosis unit 132 may calculate the difference between natural frequencies, or may calculate the difference between the numbers of identified natural frequencies. When diagnosing an abnormality, the diagnostic unit 132 may diagnose that there is an abnormality in the conductor fastening portion 20 if the difference between the natural frequencies is larger than a predetermined threshold value. The predetermined threshold is a threshold related to the natural frequency. The predetermined threshold may be any threshold as long as it is a predetermined threshold. The diagnostic device 100 diagnoses whether an abnormality has occurred in the conductor fastening section 20, such as loosening of the fastening member 21 or poor tightening, based on changes in the natural frequency caused by the structure of the conductor fastening section 20. be able to.

このように構成された診断装置100では、各相の導体10に加振手段30によって与えられた振動を、振動計測機40が振動特性として取得する。診断装置100の診断部132は、各相毎の振動特性に基づいて、導体締結部20の異常の有無を診断する。例えば、診断部132は、各相毎の振動特性のうち、いずれか1つが他の相と異なる振動特性を有する場合には、導体締結部20は異常を有すると診断する。このため、診断装置100は、締結部材21の正常時の振動特性を予め取得することなく、異常を診断することが可能になる。このため、診断装置100は、より簡単に電力機器の締結部材21の緩みや締め付け不良等の異常を診断することが可能になる。 In the diagnostic device 100 configured in this way, the vibration measuring device 40 acquires the vibrations given to the conductor 10 of each phase by the vibration means 30 as vibration characteristics. The diagnostic unit 132 of the diagnostic device 100 diagnoses whether or not there is an abnormality in the conductor fastening portion 20 based on the vibration characteristics of each phase. For example, the diagnosis unit 132 diagnoses that the conductor fastening unit 20 has an abnormality when any one of the vibration characteristics of each phase has a vibration characteristic different from that of the other phases. Therefore, the diagnostic device 100 can diagnose an abnormality without previously acquiring the normal vibration characteristics of the fastening member 21. Therefore, the diagnostic device 100 can more easily diagnose abnormalities such as loosening and poor tightening of the fastening member 21 of the power equipment.

また、診断装置100は、振動特性として振動の減衰率を用いてもよい。診断装置100は、減衰率を指標に用いることで、導体10に与えられる振動の強さの影響を受けること無く異常を診断することができる。例えば、加振手段30としてハンマー等を用いて人が振動を与える場合、毎回同じ強さの振動を与えることは難しい。このため、診断装置100は、単純に振幅の絶対値を比較するだけでは困難な場合であっても、各相毎の減衰率を比較することで、より簡単に締結部材21の異常を診断することが可能になる。 Furthermore, the diagnostic device 100 may use a vibration damping rate as the vibration characteristic. By using the attenuation rate as an index, the diagnostic device 100 can diagnose abnormalities without being affected by the strength of vibration applied to the conductor 10. For example, when a person applies vibration using a hammer or the like as the vibration excitation means 30, it is difficult to apply vibration of the same strength every time. Therefore, even in cases where it is difficult to simply compare the absolute values of the amplitudes, the diagnostic device 100 can more easily diagnose abnormalities in the fastening member 21 by comparing the attenuation rates for each phase. becomes possible.

<変形例>
上述の実施形態では、導体締結部20は、加振手段30と振動計測機40との間に1つ挟まれる構成であったが、1つに限定されない。例えば、導体締結部20は、加振手段30と振動計測機40との間に2つ以上挟まれてもよい。図8は、実施形態の複数の導体締結部を持つ機器構成の一具体例を示す図である。以下、図1の機器構成と異なる点について説明する。第一相では、導体10uと導体11uとは、導体締結部20uで締結されている。第一相では、導体11uと導体12uとは、導体締結部22uで締結されている。導体締結部22uは、導体11uと導体12uとが締結される位置を表す。導体締結部22uには、締結部材23uが設けられる。締結部材23uは、導体11uと導体12uとに形成された孔に挿入及び締め付けされることで、導体11uと導体12uと締結する。締結部材23uは、例えばボルトやねじ等の締結部材21uと同じ部材であってもよい。振動計測機40は、導体11uの端部の代わりに、導体12uの端部に配置される。
<Modified example>
In the above-described embodiment, one conductor fastening section 20 is sandwiched between the vibrating means 30 and the vibration measuring device 40, but the number of conductor fastening sections 20 is not limited to one. For example, two or more conductor fastening parts 20 may be sandwiched between the vibrating means 30 and the vibration measuring device 40. FIG. 8 is a diagram showing a specific example of a device configuration having a plurality of conductor fastening portions according to the embodiment. Hereinafter, points different from the equipment configuration shown in FIG. 1 will be explained. In the first phase, the conductor 10u and the conductor 11u are fastened together at a conductor fastening portion 20u. In the first phase, the conductor 11u and the conductor 12u are fastened together at a conductor fastening portion 22u. The conductor fastening portion 22u represents a position where the conductor 11u and the conductor 12u are fastened. A fastening member 23u is provided in the conductor fastening portion 22u. The fastening member 23u is inserted into a hole formed in the conductor 11u and the conductor 12u and tightened, thereby fastening the fastening member 23u to the conductor 11u and the conductor 12u. The fastening member 23u may be the same member as the fastening member 21u, such as a bolt or a screw. The vibration measuring device 40 is arranged at the end of the conductor 12u instead of the end of the conductor 11u.

このような導体構成を三相交流のそれぞれの相に設置する。したがって、第二相は、導体11vと導体12vとが締結部材23vによって締結される。導体12vの端部には振動計測機40vが配置される。締結部材23vは、導体締結部22vに設けられる。導体締結部22vは、導体11vと導体12vとが締結される位置を表す。 Such a conductor configuration is installed in each phase of the three-phase alternating current. Therefore, in the second phase, the conductor 11v and the conductor 12v are fastened by the fastening member 23v. A vibration measuring device 40v is arranged at the end of the conductor 12v. The fastening member 23v is provided at the conductor fastening portion 22v. The conductor fastening portion 22v represents a position where the conductor 11v and the conductor 12v are fastened.

また、第三相は、導体11wと導体12wとが締結部材23wによって締結される。導体12wの端部には振動計測機40wが配置される。締結部材23wは、導体締結部22wに設けられる。導体締結部22wは、導体11wと導体12wとが締結される位置を表す。以下、いずれの導体、導体締結部、締結部材、加振手段及び振動計測機であるかを区別しないときは、単に導体12、導体締結部22及び締結部材23称して説明する。 Further, in the third phase, the conductor 11w and the conductor 12w are fastened by a fastening member 23w. A vibration measuring device 40w is arranged at the end of the conductor 12w. The fastening member 23w is provided at the conductor fastening portion 22w. The conductor fastening portion 22w represents a position where the conductor 11w and the conductor 12w are fastened. Hereinafter, when it is not necessary to distinguish which conductor, conductor fastening section, fastening member, vibration excitation means, and vibration measuring device are used, the conductor 12, the conductor fastening section 22, and the fastening member 23 will be simply referred to.

このように、第二相及び第三相についても、第一相と同等の構成を有する。したがって、締結部材23がいずれも正常(例えば、既定の締め付けトルクで固定されている)である場合、導体11及び導体12を伝わる振動特性は、いずれの相も同様の振動特性を有する。一方で、締結部材23に緩み等の異常がある相では、振動特性が変化する。このため、診断装置100は、導体締結部20及び導体締結部22のうち、1つ以上の導体締結部で異常が発生している場合、異常を検知することができる。したがって、診断装置100は、より少ない回数で、より広い範囲の導体締結部の異常を診断することが可能になる。 In this way, the second phase and third phase also have the same configuration as the first phase. Therefore, when both the fastening members 23 are normal (for example, fixed with a predetermined tightening torque), the vibration characteristics transmitted through the conductor 11 and the conductor 12 have similar vibration characteristics in both phases. On the other hand, in a phase where the fastening member 23 has an abnormality such as loosening, the vibration characteristics change. Therefore, the diagnostic device 100 can detect an abnormality when an abnormality occurs in one or more of the conductor fastening parts 20 and 22. Therefore, the diagnostic device 100 can diagnose abnormalities in a wider range of conductor fastening parts with fewer times.

診断情報生成部131は、振幅の平均値を算出して診断情報を生成してもよい。この場合、加振手段30は複数の振動を導体10に与える。振動計測機40及び振動計測機41は、与えられた振動の回数に応じた複数の振動特性を診断装置100に送信する。診断情報生成部131は、取得した振動特性が有する振幅の平均値を算出する。診断情報生成部131は、算出された平均値に基づいて診断情報を生成してもよい。 The diagnostic information generation unit 131 may generate the diagnostic information by calculating the average value of the amplitudes. In this case, the vibrating means 30 applies a plurality of vibrations to the conductor 10. The vibration measuring device 40 and the vibration measuring device 41 transmit a plurality of vibration characteristics to the diagnostic device 100 according to the number of vibrations given. The diagnostic information generation unit 131 calculates the average value of the amplitudes of the acquired vibration characteristics. The diagnostic information generation unit 131 may generate diagnostic information based on the calculated average value.

また、診断情報生成部131は、周波数毎の振幅を取得し、診断情報を生成してもよい。この場合、診断情報生成部131は、振動特性に対してフーリエ変換を行うことで、周波数特性を取得する。そして、診断情報生成部131は、周波数毎に振幅を取得し、診断情報を生成してもよい。 Further, the diagnostic information generation unit 131 may obtain the amplitude for each frequency and generate diagnostic information. In this case, the diagnostic information generation unit 131 obtains the frequency characteristics by performing Fourier transform on the vibration characteristics. Then, the diagnostic information generation unit 131 may obtain the amplitude for each frequency and generate diagnostic information.

診断装置100は、ネットワークを介して通信可能に接続された複数台の情報処理装置を用いて実装されてもよい。この場合、診断装置100が備える各機能部は、複数の情報処理装置に分散して実装されてもよい。例えば、診断情報生成部131と診断部132とはそれぞれ異なる情報処理装置に実装されてもよい。 The diagnostic device 100 may be implemented using a plurality of information processing devices communicatively connected via a network. In this case, each functional unit included in the diagnostic device 100 may be distributed and implemented in a plurality of information processing devices. For example, the diagnostic information generation section 131 and the diagnosis section 132 may be implemented in different information processing devices.

上記各実施形態では、診断情報生成部131及び診断部132はソフトウェア機能部であるものとしたが、LSI等のハードウェア機能部であってもよい。 In each of the embodiments described above, the diagnostic information generation section 131 and the diagnosis section 132 are assumed to be software functional sections, but they may also be hardware functional sections such as LSI.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、診断情報生成部131及び診断部132を持つことにより、より簡単に電力機器の締結部材21の緩みや締め付け不良等の異常を診断することができる。 According to at least one embodiment described above, by having the diagnostic information generating section 131 and the diagnosing section 132, it is possible to more easily diagnose abnormalities such as loosening and poor tightening of the fastening member 21 of the power equipment.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

10、11…導体、20、22…導体締結部、21、23…締結部材、30…加振手段、40、41…振動計測機、100…診断装置、101…通信部、102…出力部、103…制御部、131…診断情報生成部、132…診断部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 11... Conductor, 20, 22... Conductor fastening part, 21, 23... Fastening member, 30... Vibration means, 40, 41... Vibration measuring device, 100... Diagnosis device, 101... Communication part, 102... Output part, 103...Control unit, 131...Diagnostic information generation unit, 132...Diagnosis unit

Claims (3)

多相交流を負荷に供給する複数の導体に与えられた振動が所定の締結部材によって前記導体と締結された他の導体に伝達した後の前記振動に関する振動情報を、前記導体と前記他の導体との複数の組み合わせについて取得する取得部と、
取得された複数の前記振動情報が、前記締結部材の異常に関する所定の条件を満たす場合に、前記締結部材に異常があると診断する診断部と、
を備え、
前記所定の条件は、前記複数の組み合わせのうち、いずれか1つの組み合わせにおける振動情報が他の組み合わせにおける振動情報と異なる振動の減衰率を有することである、診断装置。
After vibrations applied to a plurality of conductors supplying multiphase alternating current to a load are transmitted to another conductor connected to the conductor by a predetermined fastening member, vibration information regarding the vibration is transmitted to the conductor and the other conductor. an acquisition unit that acquires multiple combinations of
a diagnosis unit that diagnoses that there is an abnormality in the fastening member when the plurality of acquired vibration information satisfies a predetermined condition regarding an abnormality in the fastening member;
Equipped with
The predetermined condition is that vibration information in any one of the plurality of combinations has a different vibration damping rate from vibration information in other combinations.
診断装置が、多相交流を負荷に供給する複数の導体に与えられた振動が所定の締結部材によって前記導体と締結された他の導体に伝達した後の前記振動に関する振動情報を、前記導体と前記他の導体との複数の組み合わせについて取得する取得ステップと、
診断装置が、取得された複数の前記振動情報が、前記締結部材の異常に関する所定の条件を満たす場合に、前記締結部材に異常があると診断する診断ステップと、
を有し、
前記所定の条件は、前記複数の組み合わせのうち、いずれか1つの組み合わせにおける振動情報が他の組み合わせにおける振動情報と異なる振動の減衰率を有することであする、診断方法。
A diagnostic device transmits vibration information regarding vibrations applied to a plurality of conductors that supply polyphase alternating current to a load after the vibrations are transmitted to another conductor fastened to the conductor by a predetermined fastening member. an acquisition step of acquiring a plurality of combinations with the other conductor;
a diagnosing step in which the diagnostic device diagnoses that there is an abnormality in the fastening member when the plurality of acquired vibration information satisfies a predetermined condition regarding the abnormality in the fastening member;
has
The predetermined condition is that vibration information in any one of the plurality of combinations has a vibration attenuation rate different from vibration information in other combinations.
多相交流を負荷に供給する複数の導体に与えられた振動が所定の締結部材によって前記導体と締結された他の導体に伝達した後の前記振動に関する振動情報を、前記導体と前記他の導体との複数の組み合わせについて取得する取得部と、
取得された複数の前記振動情報が、前記締結部材の異常に関する所定の条件を満たす場合に、前記締結部材に異常があると診断する診断部と、
を備え、
前記所定の条件は、前記複数の組み合わせのうち、いずれか1つの組み合わせにおける振動情報が他の組み合わせにおける振動情報と異なる振動の減衰率を有することである、診断システム。
After vibrations applied to a plurality of conductors supplying multiphase alternating current to a load are transmitted to another conductor connected to the conductor by a predetermined fastening member, vibration information regarding the vibration is transmitted to the conductor and the other conductor. an acquisition unit that acquires multiple combinations of
a diagnosis unit that diagnoses that there is an abnormality in the fastening member when the plurality of acquired vibration information satisfies a predetermined condition regarding an abnormality in the fastening member;
Equipped with
The predetermined condition is that vibration information in any one of the plurality of combinations has a different vibration damping rate from vibration information in other combinations.
JP2019110442A 2019-06-13 2019-06-13 Diagnostic equipment, diagnostic methods and diagnostic systems Active JP7408302B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019110442A JP7408302B2 (en) 2019-06-13 2019-06-13 Diagnostic equipment, diagnostic methods and diagnostic systems
JP2023074012A JP2023095924A (en) 2019-06-13 2023-04-28 Diagnostic device, diagnostic method, and diagnostic system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019110442A JP7408302B2 (en) 2019-06-13 2019-06-13 Diagnostic equipment, diagnostic methods and diagnostic systems

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023074012A Division JP2023095924A (en) 2019-06-13 2023-04-28 Diagnostic device, diagnostic method, and diagnostic system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020201220A JP2020201220A (en) 2020-12-17
JP7408302B2 true JP7408302B2 (en) 2024-01-05

Family

ID=73741959

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019110442A Active JP7408302B2 (en) 2019-06-13 2019-06-13 Diagnostic equipment, diagnostic methods and diagnostic systems
JP2023074012A Pending JP2023095924A (en) 2019-06-13 2023-04-28 Diagnostic device, diagnostic method, and diagnostic system

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023074012A Pending JP2023095924A (en) 2019-06-13 2023-04-28 Diagnostic device, diagnostic method, and diagnostic system

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP7408302B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007010373A (en) 2005-06-28 2007-01-18 Chugoku Electric Power Co Inc:The Vibration measuring apparatus
US20110138918A1 (en) 2009-12-14 2011-06-16 New Mexico Technical Research Foundation Method of Assessing Bolted Joint Integrity
JP2012058046A (en) 2010-09-08 2012-03-22 Nissin Electric Co Ltd Abnormality diagnosis device for power device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6413433A (en) * 1987-07-08 1989-01-18 Nippon Kensetsu Kikaika Kyokai Rod type fixing device and its using method
JPH0368834A (en) * 1989-08-08 1991-03-25 Nec Corp Method and apparatus for inspecting looseness of screw

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007010373A (en) 2005-06-28 2007-01-18 Chugoku Electric Power Co Inc:The Vibration measuring apparatus
US20110138918A1 (en) 2009-12-14 2011-06-16 New Mexico Technical Research Foundation Method of Assessing Bolted Joint Integrity
JP2012058046A (en) 2010-09-08 2012-03-22 Nissin Electric Co Ltd Abnormality diagnosis device for power device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023095924A (en) 2023-07-06
JP2020201220A (en) 2020-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5926303B2 (en) Motor drive device including DC link voltage detection unit
KR101095598B1 (en) Deterioration diagnosis system for cable of distributing board using ir temperature sensor
EP3283859B1 (en) Enhanced optical condition monitoring system for power transformer and method for operating power transformer
KR101423559B1 (en) Intelligent deterioration monitoring vision system for electric distributing board
JP7046064B2 (en) Diagnostic device for motors
JP2005302794A (en) Transformer monitoring system
CN108476557A (en) Device and method for the integration for improving heater life and performance
KR101681922B1 (en) Analysis apparatus for lifetime and failure prediction of motor and analysis method thereof
JP2018535553A (en) Method and device for estimating damage level or lifetime prediction of a power semiconductor module comprising at least one die
JP7408302B2 (en) Diagnostic equipment, diagnostic methods and diagnostic systems
JP5061691B2 (en) Diagnosis method and apparatus for mold thermocouple in continuous casting equipment
WO2020189014A1 (en) Abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method
KR20190020757A (en) Diagnostic equipment of motors
JP6833420B2 (en) Monitoring system
KR101605428B1 (en) System for diagnosing photovoltaic inverter and method therefor
KR20060011799A (en) Method for detecting drill breakage and device for the same
EP3648336B1 (en) Motor parallel winding differential current protection and associated method
US11366460B2 (en) System for monitoring electrical devices and a method thereof
JP2020153965A (en) Abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method
JP6994350B2 (en) Rotary machine and its diagnostic method
KR101341107B1 (en) Adaptive safety diagnosis power meter
JP7276617B2 (en) MOTOR MONITORING DEVICE, MOTOR MONITORING METHOD, AND COMPUTER PROGRAM
JP2006285884A (en) Failure diagnosis method and control apparatus therewith
JP2019200066A (en) Terminal block with built-in sensor, and electronic device
JP2011062730A (en) Device for and method of monitoring resistance welding

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220421

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230307

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230501

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230905

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7408302

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150