JPH0530637A - 導電部過熱検出報知方法 - Google Patents
導電部過熱検出報知方法Info
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- JPH0530637A JPH0530637A JP3204959A JP20495991A JPH0530637A JP H0530637 A JPH0530637 A JP H0530637A JP 3204959 A JP3204959 A JP 3204959A JP 20495991 A JP20495991 A JP 20495991A JP H0530637 A JPH0530637 A JP H0530637A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
- H02B13/035—Gas-insulated switchgear
- H02B13/065—Means for detecting or reacting to mechanical or electrical defects
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- Radiation Pyrometers (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Insulators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電力機器の接続部等の導電部の異常過熱の発
生及び使用を継続したときに危険温度に達する時刻を、
自動化に適した手法で検出して報知する。 【構成】 導電部３の通電電流Ｉ，温度θ及び外気温度
θa を周期的に検出し、各時刻の検出電流Ｉから各時刻
の通電に依存する温度変化量Δθの予測値を算出し、各
時刻の検出温度θから外気温度θa を除いた温度θd が
所定の過熱注意温度θL ，過熱判定温度θH に達する時
刻ｔl ，ｔh を検出し、過熱判定温度θH に達したとき
に、時刻ｔl ，ｔh 及び前記予測値から温度変化量Δθ
の上昇の飽和値を算出し、この値を係数とする温度の時
間関数式から通電に依存する温度が設定された危険温度
θLMT に達する時刻ｔLMT を算出し、異常過熱の発生及
び時刻ＴLMT を報知する。
生及び使用を継続したときに危険温度に達する時刻を、
自動化に適した手法で検出して報知する。 【構成】 導電部３の通電電流Ｉ，温度θ及び外気温度
θa を周期的に検出し、各時刻の検出電流Ｉから各時刻
の通電に依存する温度変化量Δθの予測値を算出し、各
時刻の検出温度θから外気温度θa を除いた温度θd が
所定の過熱注意温度θL ，過熱判定温度θH に達する時
刻ｔl ，ｔh を検出し、過熱判定温度θH に達したとき
に、時刻ｔl ，ｔh 及び前記予測値から温度変化量Δθ
の上昇の飽和値を算出し、この値を係数とする温度の時
間関数式から通電に依存する温度が設定された危険温度
θLMT に達する時刻ｔLMT を算出し、異常過熱の発生及
び時刻ＴLMT を報知する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力機器の接続部等の
導電部の異常過熱の発生を検出して報知する導電部過熱
検出報知方法に関する。
導電部の異常過熱の発生を検出して報知する導電部過熱
検出報知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、受変電設備機器等の電力機器にお
いては、その主回路部分の接続部，接触部等の導電部の
温度が突発異常，経年異常に基づき、指数関数的に上昇
し、通電中に局所的に正常な温度上昇を越えた異常過熱
の状態になることがある。
いては、その主回路部分の接続部，接触部等の導電部の
温度が突発異常，経年異常に基づき、指数関数的に上昇
し、通電中に局所的に正常な温度上昇を越えた異常過熱
の状態になることがある。
【０００３】そして、この異常過熱の発生を検出するた
め、従来は、導電部にサーモラベルを設けたりサーモペ
イントを塗布したりしておき、例えば月に１回程度の定
期的な検査により、サーモラベル，サーモペイントの変
色を目視点検して異常発生の有無を検査している。
め、従来は、導電部にサーモラベルを設けたりサーモペ
イントを塗布したりしておき、例えば月に１回程度の定
期的な検査により、サーモラベル，サーモペイントの変
色を目視点検して異常発生の有無を検査している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のように目視
点検から異常過熱の発生を検出する場合、作業員による
定期的な点検を要して省人化できない問題点があり、さ
らに、色の変化に基づき作業員の経験，勘によって検出
することになり、しかも、点検を頻繁に行うことが困難
であるため、早期検出ができず、突発異常に基づく急激
な異常過熱の発生については検出遅れが生じ易い問題点
もある。
点検から異常過熱の発生を検出する場合、作業員による
定期的な点検を要して省人化できない問題点があり、さ
らに、色の変化に基づき作業員の経験，勘によって検出
することになり、しかも、点検を頻繁に行うことが困難
であるため、早期検出ができず、突発異常に基づく急激
な異常過熱の発生については検出遅れが生じ易い問題点
もある。
【０００５】加えて、過熱状態の量的な把握が困難であ
り、また、機器内の他の部材等の障害物により検出対象
の導電部に近づけないような複雑な構造のものについて
は、目視の点検が困難で検出できない事態も生じる。
り、また、機器内の他の部材等の障害物により検出対象
の導電部に近づけないような複雑な構造のものについて
は、目視の点検が困難で検出できない事態も生じる。
【０００６】本発明は、通電電流及び温度の検出に基づ
き、自動化に適した手法で導電部の異常過熱の発生を検
出して報知するとともに、使用を継続して危険な状態に
至る時期も予測して通知することを目的とする。
き、自動化に適した手法で導電部の異常過熱の発生を検
出して報知するとともに、使用を継続して危険な状態に
至る時期も予測して通知することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の導電部過熱検出報知方法においては、導
電部の通電電流，温度及び外気温度を周期的に検出し、
各時刻の検出電流から導電部の各時刻の通電に依存する
温度変化量の予測値を算出し、各時刻の検出温度から外
気温度を除いた温度が所定の過熱注意温度，該温度より
高い過熱判定温度に達する時刻を検出する。そして過熱
判定温度に達したときに、過熱注意温度，過熱判定温度
に達した時刻及び予測値から温度変化量の飽和値を算出
し、この飽和値を係数とする温度の時間関数式から通電
に依存する温度が設定された危険温度に達する時刻を算
出し、異常過熱の発生及び前記危険温度に達する時刻を
報知する。
めに、本発明の導電部過熱検出報知方法においては、導
電部の通電電流，温度及び外気温度を周期的に検出し、
各時刻の検出電流から導電部の各時刻の通電に依存する
温度変化量の予測値を算出し、各時刻の検出温度から外
気温度を除いた温度が所定の過熱注意温度，該温度より
高い過熱判定温度に達する時刻を検出する。そして過熱
判定温度に達したときに、過熱注意温度，過熱判定温度
に達した時刻及び予測値から温度変化量の飽和値を算出
し、この飽和値を係数とする温度の時間関数式から通電
に依存する温度が設定された危険温度に達する時刻を算
出し、異常過熱の発生及び前記危険温度に達する時刻を
報知する。
【０００８】
【作用】前記のように構成された本発明の導電部過熱検
出報知方法の場合、異常過熱が発生して導電部の温度が
上昇し、導電部の温度から外気温度を除いた温度が過熱
注意温度，過熱判定温度に達すると、両温度それぞれに
達した時刻が検出される。
出報知方法の場合、異常過熱が発生して導電部の温度が
上昇し、導電部の温度から外気温度を除いた温度が過熱
注意温度，過熱判定温度に達すると、両温度それぞれに
達した時刻が検出される。
【０００９】さらに、過熱判定温度に達すると、そのと
きの検出電流に基づく温度変化量の予測値及び検出され
た両時刻から通電電流に基づく温度変化量の上昇の飽和
値（最終値）が算出され、この飽和値を用いて導電部の
通電に依存する温度が危険温度に達する時刻が算出され
て予測される。そして、異常過熱の発生が報知されると
ともに、このまま使用を継続して危険な状態に達する時
期が報知される。
きの検出電流に基づく温度変化量の予測値及び検出され
た両時刻から通電電流に基づく温度変化量の上昇の飽和
値（最終値）が算出され、この飽和値を用いて導電部の
通電に依存する温度が危険温度に達する時刻が算出され
て予測される。そして、異常過熱の発生が報知されると
ともに、このまま使用を継続して危険な状態に達する時
期が報知される。
【００１０】この場合、温度検出については温度センサ
を用いた自動計測が可能であり、しかも、各算出及び報
知処理等はコンピュータ装置を用いて自動化することが
できるため、従来のサーモラベル，サーモペイントの変
色の目視点検のような人手による作業を省き、経験や勘
に頼らずに異常過熱を検出して報知できるとともに、使
用継続可能な時間を算出して報知できる。そして、温度
検出の周期を短くすることにより、早期検出が行える。
を用いた自動計測が可能であり、しかも、各算出及び報
知処理等はコンピュータ装置を用いて自動化することが
できるため、従来のサーモラベル，サーモペイントの変
色の目視点検のような人手による作業を省き、経験や勘
に頼らずに異常過熱を検出して報知できるとともに、使
用継続可能な時間を算出して報知できる。そして、温度
検出の周期を短くすることにより、早期検出が行える。
【００１１】
【実施例】１実施例について、図１ないし図６を参照し
て説明する。この実施例においては、図２に示すように
例えば受変電設備の主回路部の導体１，２の接続部を検
出対象の導電部３とする。
て説明する。この実施例においては、図２に示すように
例えば受変電設備の主回路部の導体１，２の接続部を検
出対象の導電部３とする。
【００１２】この導電部３は支持碍子４上に設けられ、
上部の放射温度計構成の非接触形の導電部温度センサ５
によりその温度が非接触検出される。
上部の放射温度計構成の非接触形の導電部温度センサ５
によりその温度が非接触検出される。
【００１３】また、導体１，２の通電電流（主回路電
流）は変流器（ＣＴ）６により検出され、導電部３の周
囲の外気温度は測温抵抗体構成の外気温度センサ７によ
り検出される。なお、８，９はセンサ５，７の出力ケー
ブルを示し、１０は変流器６の２次ケーブルを示す。
流）は変流器（ＣＴ）６により検出され、導電部３の周
囲の外気温度は測温抵抗体構成の外気温度センサ７によ
り検出される。なお、８，９はセンサ５，７の出力ケー
ブルを示し、１０は変流器６の２次ケーブルを示す。
【００１４】そして、ケーブル８，９及び１０は図１に
示す監視盤のコンピュータ構成の導電部過熱検出報知装
置１１のセンサ入力部１２及び電流入力部１３に接続さ
れ、センサ５，７の検出温度のアナログ信号は入力部１
２に伝送され、変流器６の検出電流のアナログ信号は入
力部１３に伝送される。
示す監視盤のコンピュータ構成の導電部過熱検出報知装
置１１のセンサ入力部１２及び電流入力部１３に接続さ
れ、センサ５，７の検出温度のアナログ信号は入力部１
２に伝送され、変流器６の検出電流のアナログ信号は入
力部１３に伝送される。
【００１５】さらに、入力部１２，１３の信号は所定の
サンプリング周期毎にマルチプレクサ１４を介してＡ／
Ｄ変換器１５に供給され、それぞれデジタルデータに変
換されてＣＰＵが形成する演算処理部１６に送られる。
サンプリング周期毎にマルチプレクサ１４を介してＡ／
Ｄ変換器１５に供給され、それぞれデジタルデータに変
換されてＣＰＵが形成する演算処理部１６に送られる。
【００１６】そして、演算処理部１６は後述の各検出時
刻の通電に依存する温度変化量の予測値の算出，設定温
度に達する時刻の検出等に基づき、導電部３の異常過熱
の発生を監視して検出し、発生検出時は過熱検出出力部
１７に発生及び危険温度に達する時期を通知し、この出
力部１７から装置外部の報知装置等に警報用の接点信号
等を供給する。
刻の通電に依存する温度変化量の予測値の算出，設定温
度に達する時刻の検出等に基づき、導電部３の異常過熱
の発生を監視して検出し、発生検出時は過熱検出出力部
１７に発生及び危険温度に達する時期を通知し、この出
力部１７から装置外部の報知装置等に警報用の接点信号
等を供給する。
【００１７】つぎに、導電部３の温度特性について説明
する。 （１）温度上昇特性 導電部３は通電電流Ｉ（Ａ）に基づくジュール熱発熱に
より、その通電開始からの経過時間ｔ（単位はＨ：時
間）に伴う温度変化特性がほぼ図３の実線ａの指数関数
的な上昇特性になる。
する。 （１）温度上昇特性 導電部３は通電電流Ｉ（Ａ）に基づくジュール熱発熱に
より、その通電開始からの経過時間ｔ（単位はＨ：時
間）に伴う温度変化特性がほぼ図３の実線ａの指数関数
的な上昇特性になる。
【００１８】なお、実線ａは通電電流Ｉが最大値Ｉm の
ときの時間に依存する温度変化量Δθ（℃）＝Δθm を
示し、この変化量Δθm と経過時間ｔとは、つぎの数１
の式の関係を有する。
ときの時間に依存する温度変化量Δθ（℃）＝Δθm を
示し、この変化量Δθm と経過時間ｔとは、つぎの数１
の式の関係を有する。
【００１９】
【数１】Δθm ＝Δθmax ・｛１−ｅxp（−ｔ／Ｔ）｝
【００２０】そして、式中のΔθmax は温度上昇の飽和
値の最大（℃），Ｔは熱時定数であり、それぞれ温度上
昇試験データに基づく導電部３の熱伝導・放熱特性によ
って決まる。また、通電電流Ｉ＝Ｉ0 （＜Ｉm ）の通電
開始後からの温度変化量Δθ0 は、Ｉm を基準にしてつ
ぎの数２の式で示すことができる。
値の最大（℃），Ｔは熱時定数であり、それぞれ温度上
昇試験データに基づく導電部３の熱伝導・放熱特性によ
って決まる。また、通電電流Ｉ＝Ｉ0 （＜Ｉm ）の通電
開始後からの温度変化量Δθ0 は、Ｉm を基準にしてつ
ぎの数２の式で示すことができる。
【００２１】
【数２】 Δθ0 ＝Δθmax ・（Ｉ0 ／Ｉm ）k ・｛１−ｅxp（−ｔ／Ｔ）｝
【００２２】なお、式中のｋは電流換算指数の定数であ
り、温度上昇試験データにより決まる。さらに、図３の
実線ｂに示すようにｎ時に通電電流ＩがＩ0からＩn に
増加したとすると、増加後の温度変化量Δθ＝Δθ
n は、ｎ時のＩ0 から求まる温度変化量Δθ＝Δθ0nと
してつぎの数３の式で示される。
り、温度上昇試験データにより決まる。さらに、図３の
実線ｂに示すようにｎ時に通電電流ＩがＩ0からＩn に
増加したとすると、増加後の温度変化量Δθ＝Δθ
n は、ｎ時のＩ0 から求まる温度変化量Δθ＝Δθ0nと
してつぎの数３の式で示される。
【００２３】
【数３】 Δθn ＝｛Δθmax ・（Ｉn ／Ｉm ）k −Δθ0n｝・｛１−ｅxp（−ｔ／Ｔ）｝ ＋Δθ0n
【００２４】（２）温度下降特性 導電部３は通電電流Ｉの減少（遮断）により、その経過
時間ｔに伴う温度変化特性がほぼ図４の実線ｃの指数関
数特性になる。なお、実線ｃは通電電流Ｉ＝Ｉm で温度
上昇の飽和値の最大Δθmax に達した後に電流が遮断さ
れた場合のその後の温度変化量Δθ＝Δθm * を示し、
この変化量Δθm * と電流遮断からの経過時間ｔとはつ
ぎの数４の式の関係を有する。
時間ｔに伴う温度変化特性がほぼ図４の実線ｃの指数関
数特性になる。なお、実線ｃは通電電流Ｉ＝Ｉm で温度
上昇の飽和値の最大Δθmax に達した後に電流が遮断さ
れた場合のその後の温度変化量Δθ＝Δθm * を示し、
この変化量Δθm * と電流遮断からの経過時間ｔとはつ
ぎの数４の式の関係を有する。
【００２５】
【数４】Δθm * ＝Δθmax ・ｅxp（−ｔ／Ｔ）
【００２６】また、通電電流Ｉ＝Ｉm でΔθmax に達し
た後にＩ＝Ｉ0 に減少変化すると、この変化後からの温
度変化量Δθ＝Δθ0 * は、電流Ｉm を用いてつぎの数
５の式で示すことができる。
た後にＩ＝Ｉ0 に減少変化すると、この変化後からの温
度変化量Δθ＝Δθ0 * は、電流Ｉm を用いてつぎの数
５の式で示すことができる。
【００２７】
【数５】 Δθ0 * ＝Δθmax ・（Ｉ0 ／Ｉm ）k ・ｅxp（−ｔ／Ｔ） ＋Δθmax ・｛１−（Ｉ0 ／Ｉm ）k ｝
【００２８】さらに、図４の実線ｄに示すようにＩ0
に減少した通電電流Ｉがｎ時にさらにＩn に減少したと
すると、減少後の温度変化量Δθ＝Δθn * は、ｎ時の
Ｉ0 から求まる温度変化量をΔθ0n * として、つぎの数
６の式で示される。
に減少した通電電流Ｉがｎ時にさらにＩn に減少したと
すると、減少後の温度変化量Δθ＝Δθn * は、ｎ時の
Ｉ0 から求まる温度変化量をΔθ0n * として、つぎの数
６の式で示される。
【００２９】
【数６】 Δθn * ＝〔Δθ0n * −Δθmax ・｛１−(In ／Ｉm ) k 〕・ｅxp（−ｔ／Ｔ） ＋Δθmax ・｛１−(In ／Ｉm ) k ｝
【００３０】つぎに、演算処理部１６の処理について説
明する。まず、サンプリング周期で定まる各検出時刻そ
れぞれの通電電流に基づく温度変化特性は、数３又は数
６の式により予測できる。
明する。まず、サンプリング周期で定まる各検出時刻そ
れぞれの通電電流に基づく温度変化特性は、数３又は数
６の式により予測できる。
【００３１】そして導電部３に取付けボルトの緩み等に
よる接触不良が生じて接触抵抗の増大が生じると、この
増大に伴うジュール熱の増加により、数３の式中の温度
上昇の飽和値｛Δθmax ・(In ／Ｉm ) k −Δθ0n｝が
異常に大きくなる。この場合、温度変化特性は例えば図
５の実線ｅに示す上昇特性になる。
よる接触不良が生じて接触抵抗の増大が生じると、この
増大に伴うジュール熱の増加により、数３の式中の温度
上昇の飽和値｛Δθmax ・(In ／Ｉm ) k −Δθ0n｝が
異常に大きくなる。この場合、温度変化特性は例えば図
５の実線ｅに示す上昇特性になる。
【００３２】なお、図５の実線ｅは通電電流がｎ時にＩ
0 からＩn に変化し、その後異常過熱によって温度が急
上昇する場合を示す。一方、温度センサ５により検出さ
れる導電部３の温度（検出温度）は、ほぼ、通電電流に
依存する温度に外気温度を加算した温度になる。
0 からＩn に変化し、その後異常過熱によって温度が急
上昇する場合を示す。一方、温度センサ５により検出さ
れる導電部３の温度（検出温度）は、ほぼ、通電電流に
依存する温度に外気温度を加算した温度になる。
【００３３】そして、温度センサ５により検出される導
電部３の検出温度をθ，温度センサ７により検出される
外気温度をθa とすると、差（θ−θa ＝）θd の上昇
変化から異常過熱の発生を検出できる。
電部３の検出温度をθ，温度センサ７により検出される
外気温度をθa とすると、差（θ−θa ＝）θd の上昇
変化から異常過熱の発生を検出できる。
【００３４】すなわち、図５のθL ，θH （θL ＜
θH ）を過熱注意温度，過熱判定温度として設定し、差
θd がθL ，θH に達するか否かを監視して検出するこ
とにより、差θL に達した時刻ｔl （ｎ時をｔ＝０とす
る時刻）を異常過熱の発生時として検出できる。
θH ）を過熱注意温度，過熱判定温度として設定し、差
θd がθL ，θH に達するか否かを監視して検出するこ
とにより、差θL に達した時刻ｔl （ｎ時をｔ＝０とす
る時刻）を異常過熱の発生時として検出できる。
【００３５】さらに、差θd がθL ，θH に達する時刻
をｔl ，ｔh とし、かつ、数３の式から算出されるｔ＝
ｔl の温度変化量Δθの予測値をΔθnlとすると、数３
の式の温度上昇の飽和値を未知数Δθx として、つぎの
数７の式が成立する。
をｔl ，ｔh とし、かつ、数３の式から算出されるｔ＝
ｔl の温度変化量Δθの予測値をΔθnlとすると、数３
の式の温度上昇の飽和値を未知数Δθx として、つぎの
数７の式が成立する。
【００３６】
【数７】 θH ＝Δθx ・〔１−exp ｛−（ｔh −ｔl ）／Ｔ｝〕＋Δθnl
【００３７】そして、数７の式からΔθx を求めると、
数７の式に基づくつぎの数８の式（時間関数式）によ
り、設定された危険温度θLMT に達する時刻が求まる。
数７の式に基づくつぎの数８の式（時間関数式）によ
り、設定された危険温度θLMT に達する時刻が求まる。
【００３８】
【数８】 ｔLMT ＝−Ｌn ｛１−（θLMT −Δθnl）／Δθx ｝・Ｔ＋ｔl
【００３９】なお、式中のＬn は自然対数の演算子であ
る。
る。
【００４０】そこで、演算処理部１６は各検出時刻に、
図６のフローチャートにしたがって通電電流Ｉから数３
又は数６の式の温度変化量Δθを算出する。なお、図６
のＳ１〜Ｓ１９は処理の各ステップを示し、それらの処
理内容は表１に示すように設定されている。
図６のフローチャートにしたがって通電電流Ｉから数３
又は数６の式の温度変化量Δθを算出する。なお、図６
のＳ１〜Ｓ１９は処理の各ステップを示し、それらの処
理内容は表１に示すように設定されている。
【００４１】
【表１】
【００４２】また、突発異常に基づく急激な異常過熱の
早期検出も行えるようにするため、図６においてはサン
プリング周期が１／６Ｈ（１０分）に設定され、頻繁に
検出が行われる。
早期検出も行えるようにするため、図６においてはサン
プリング周期が１／６Ｈ（１０分）に設定され、頻繁に
検出が行われる。
【００４３】そして、各検出時刻ｔ及びそれらの直前の
検出時刻ｔ−１の温度変化量Δθ，通電電流ＩをΔ
θt ，Ｉt 及びΔθt-1，Ｉt-1 とすると、通電開始時
は図６のＳ１によりｔ＝０，Δθt-1 ＝０に初期設定す
る。この設定から１／６Ｈ経過した１回目の検出時刻に
なると、Ｓ４によりｔ＝１／６Ｈに設定してそのときの
Ｉt からΔθt を算出する。
検出時刻ｔ−１の温度変化量Δθ，通電電流ＩをΔ
θt ，Ｉt 及びΔθt-1，Ｉt-1 とすると、通電開始時
は図６のＳ１によりｔ＝０，Δθt-1 ＝０に初期設定す
る。この設定から１／６Ｈ経過した１回目の検出時刻に
なると、Ｓ４によりｔ＝１／６Ｈに設定してそのときの
Ｉt からΔθt を算出する。
【００４４】このとき、Ｉt が通電開始時より増加する
ため、数３の増加時の式に基づき、Δθ0n＝Δθt-1 ＝
０としてΔθt を求める。つぎに、さらに１／６Ｈ経過
した２回目の検出時刻になると、Ｓ７，Ｓ８により１回
目の検出時刻のＩ＝Ｉt-1 と現在のＩ＝Ｉt とを比較し
てＩt の増減を判別する。
ため、数３の増加時の式に基づき、Δθ0n＝Δθt-1 ＝
０としてΔθt を求める。つぎに、さらに１／６Ｈ経過
した２回目の検出時刻になると、Ｓ７，Ｓ８により１回
目の検出時刻のＩ＝Ｉt-1 と現在のＩ＝Ｉt とを比較し
てＩt の増減を判別する。
【００４５】そして、Ｉt ＝Ｉt-1 の変化のない電流平
衡時は、Ｓ７からＳ９に移行してΔθt-1 を前回の値に
した後、Ｓ４によりｔ＝２／６ＨにしてΔθt を算出す
る。また、Ｉt ＞Ｉt-1 の電流増加時は、Ｓ８からＳ１
０に移行してｔ＝０にリセットするとともにΔθt-1 を
前回の値にした後、Ｓ４によりｔ＝１／６ＨにしてΔθ
t を算出する。
衡時は、Ｓ７からＳ９に移行してΔθt-1 を前回の値に
した後、Ｓ４によりｔ＝２／６ＨにしてΔθt を算出す
る。また、Ｉt ＞Ｉt-1 の電流増加時は、Ｓ８からＳ１
０に移行してｔ＝０にリセットするとともにΔθt-1 を
前回の値にした後、Ｓ４によりｔ＝１／６ＨにしてΔθ
t を算出する。
【００４６】そして、電流平衡時及び電流増加時は１／
６Ｈ経過する毎に、Ｓ９又はＳ１０を介してＳ４に戻
り、数３の式からΔθt を算出する。
６Ｈ経過する毎に、Ｓ９又はＳ１０を介してＳ４に戻
り、数３の式からΔθt を算出する。
【００４７】一方、２回目の検出時刻にＩt ＜Ｉt-1 の
電流減少になると、Ｓ８からＳ１１に移行してｔ＝０に
リセットするとともにΔθt-1 を前回の値にした後、Ｓ
１２によりｔ＝１／６Ｈにして数６の減少時の式からΔ
θt を算出する。そして、さらに１／６Ｈ経過した３回
目の検出時刻になると、Ｓ１５，Ｓ１６によりＳ７，Ｓ
８と同様にしてＩt の増減を判別する。
電流減少になると、Ｓ８からＳ１１に移行してｔ＝０に
リセットするとともにΔθt-1 を前回の値にした後、Ｓ
１２によりｔ＝１／６Ｈにして数６の減少時の式からΔ
θt を算出する。そして、さらに１／６Ｈ経過した３回
目の検出時刻になると、Ｓ１５，Ｓ１６によりＳ７，Ｓ
８と同様にしてＩt の増減を判別する。
【００４８】そして、電流平衡時及び電流減少時はＳ１
５又はＳ１６からＳ１７，Ｓ１９それぞれを介してＳ１
２に戻り、このＳ１２により数６の式からΔθt を算出
する。また、電流増加時はＳ１６からＳ１８を介してＳ
４に戻り、このＳ４により数３の式からΔθt を算出す
る。
５又はＳ１６からＳ１７，Ｓ１９それぞれを介してＳ１
２に戻り、このＳ１２により数６の式からΔθt を算出
する。また、電流増加時はＳ１６からＳ１８を介してＳ
４に戻り、このＳ４により数３の式からΔθt を算出す
る。
【００４９】一方、過熱注意温度θL ，過熱判定温度θ
H に達するか否かを監視して検出するため、演算処理部
１６は例えば図６の処理で温度変化量Δθを検出する毎
に、温度センサ５により検出された導電部３の温度θと
温度センサ７により検出された外気温度θa との差θd
を算出し、このθd とθL とを比較する。そして、θd
≧θL になって時刻ｔ0 を検出すると、θd とθH との
比較に移行し、θd ≧θH になる時刻ｔh を検出する。
H に達するか否かを監視して検出するため、演算処理部
１６は例えば図６の処理で温度変化量Δθを検出する毎
に、温度センサ５により検出された導電部３の温度θと
温度センサ７により検出された外気温度θa との差θd
を算出し、このθd とθL とを比較する。そして、θd
≧θL になって時刻ｔ0 を検出すると、θd とθH との
比較に移行し、θd ≧θH になる時刻ｔh を検出する。
【００５０】なお、過渡変動等に基づく誤検出を防止す
るため、実際にはθd ≧θL を複数回連続して検出した
ときにのみ、時刻ｔl，ｔh を検出する。そして、時刻
ｔh を検出すると、時刻ｔl ，ｔh 及びｔh のときに算
出した温度変化量Δθ（＝Δθnl）を数７の式に代入
し、この状態で使用を継続したときの温度上昇の飽和値
Δθx を算出し、この値Δθx を数８の式に代入して危
険温度θLMT に達する時刻ｔLMTを算出する。さらに、
異常過熱の発生及び時刻ｔLMT を出力部１７に通知す
る。
るため、実際にはθd ≧θL を複数回連続して検出した
ときにのみ、時刻ｔl，ｔh を検出する。そして、時刻
ｔh を検出すると、時刻ｔl ，ｔh 及びｔh のときに算
出した温度変化量Δθ（＝Δθnl）を数７の式に代入
し、この状態で使用を継続したときの温度上昇の飽和値
Δθx を算出し、この値Δθx を数８の式に代入して危
険温度θLMT に達する時刻ｔLMTを算出する。さらに、
異常過熱の発生及び時刻ｔLMT を出力部１７に通知す
る。
【００５１】したがって、変流器６の測定電流及び温度
センサ５，７の測定温度に基づく、温度変化の予測計
算，温度監視及び危険温度に達する時期の予測計算によ
り、自動的に導電部３の異常過熱の発生が検出して報知
されるとともに、使用を継続したときの危険温度に達す
る時期が予測されて報知され、大幅な省人化が図れる。
そして、従来の目視点検の場合のような作業員の経験や
勘に頼ることがなく、検出精度も向上する。
センサ５，７の測定温度に基づく、温度変化の予測計
算，温度監視及び危険温度に達する時期の予測計算によ
り、自動的に導電部３の異常過熱の発生が検出して報知
されるとともに、使用を継続したときの危険温度に達す
る時期が予測されて報知され、大幅な省人化が図れる。
そして、従来の目視点検の場合のような作業員の経験や
勘に頼ることがなく、検出精度も向上する。
【００５２】しかも、サンプリング周期の設定に基づ
き、発生の検出間隔を従来の目視点検の場合より極めて
短くすることができ、突発異常に基づく急激な異常過熱
の発生も早期に検出して報知できる。
き、発生の検出間隔を従来の目視点検の場合より極めて
短くすることができ、突発異常に基づく急激な異常過熱
の発生も早期に検出して報知できる。
【００５３】さらに、温度センサ５，７及び変流器６を
予め設置すればよいため、障害物によって容易に近づけ
ない個所の導電部についても何らの不都合なく容易に検
出できる。なお、サンプリング周期及び各算出式中の定
数等は使用条件等に応じて設定すればよい。また、導電
部３の温度，外気温度及び通電電流の検出に実施例と異
なるセンサ等を用いてもよいのは勿論であり、例えば温
度センサ５として接点出力タイプ，バイメタル検出タイ
プ，形状記憶合金タイプのものを用いてもよい。
予め設置すればよいため、障害物によって容易に近づけ
ない個所の導電部についても何らの不都合なく容易に検
出できる。なお、サンプリング周期及び各算出式中の定
数等は使用条件等に応じて設定すればよい。また、導電
部３の温度，外気温度及び通電電流の検出に実施例と異
なるセンサ等を用いてもよいのは勿論であり、例えば温
度センサ５として接点出力タイプ，バイメタル検出タイ
プ，形状記憶合金タイプのものを用いてもよい。
【００５４】さらに、屋外で使用される導電部の場合
は、その温度が太陽の輻射熱の影響も受けるため、例え
ば日射量を測定して想定温度，基準温度を補正し、前記
輻射熱の影響を考慮して温度変化量Δθを算出すればよ
い。
は、その温度が太陽の輻射熱の影響も受けるため、例え
ば日射量を測定して想定温度，基準温度を補正し、前記
輻射熱の影響を考慮して温度変化量Δθを算出すればよ
い。
【００５５】そして、屋内，外の種々の電力機器の接続
部等の導電部の異常過熱の検出に適用することができ
る。
部等の導電部の異常過熱の検出に適用することができ
る。
【００５６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下に記載する効果を奏する。異常過熱が
発生して導電部３の温度が上昇し、導電部３の検出温度
θから外気温度θa を除いた温度θd が過熱注意温度θ
L ，過熱判定温度θH に達すると、両温度θL ，θH そ
れぞれに達した時刻ｔl ，ｔh を検出する。そして、過
熱判定温度θH に達したときに、そのときの検出電流に
基づく温度変化量Δθの予測値及び検出された両時刻ｔ
l ，ｔh から通電電流Ｉに基づく温度変化量Δθの上昇
の飽和値（最終値）Δθx を算出し、この飽和値Δθx
を用いて導電部３の通電に依存する温度が危険温度θ
LMT に達する時刻ｔLMT を算出して予測し、異常過熱の
発生を報知するとともに、このまま使用を継続して危険
な状態に達する時期を報知したため、従来の導電部３の
サーモラベルやサーモペイントの変色の目視点検を行う
ことなく、電流及び温度の計測に基づく予測計算及び温
度監視により自動化に適した手法で異常過熱の発生を検
出して報知できるとともに危険温度に達する時期を予報
することができ、省人化を図ることができるとともに安
全性等を向上することができる。
ているため、以下に記載する効果を奏する。異常過熱が
発生して導電部３の温度が上昇し、導電部３の検出温度
θから外気温度θa を除いた温度θd が過熱注意温度θ
L ，過熱判定温度θH に達すると、両温度θL ，θH そ
れぞれに達した時刻ｔl ，ｔh を検出する。そして、過
熱判定温度θH に達したときに、そのときの検出電流に
基づく温度変化量Δθの予測値及び検出された両時刻ｔ
l ，ｔh から通電電流Ｉに基づく温度変化量Δθの上昇
の飽和値（最終値）Δθx を算出し、この飽和値Δθx
を用いて導電部３の通電に依存する温度が危険温度θ
LMT に達する時刻ｔLMT を算出して予測し、異常過熱の
発生を報知するとともに、このまま使用を継続して危険
な状態に達する時期を報知したため、従来の導電部３の
サーモラベルやサーモペイントの変色の目視点検を行う
ことなく、電流及び温度の計測に基づく予測計算及び温
度監視により自動化に適した手法で異常過熱の発生を検
出して報知できるとともに危険温度に達する時期を予報
することができ、省人化を図ることができるとともに安
全性等を向上することができる。
【図１】本発明の導電部過熱検出報知方法の１実施例の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】検出対象の導電部の模式図である。
【図３】通電電流増加時の温度特性図である。
【図４】通電電流減少時の温度特性図である。
【図５】演算処理部の処理説明用の温度特性図である。
【図６】温度変化量の算出説明用のフローチャートであ
る。
る。
３ 導電部 ５ 導電部温度センサ ６ 変流器 ７ 外気温度センサ １１ 導電部過熱検出報知装置 Ｉ 通電電流 θa 外気温度 Δθ 温度変化量 θL 過熱注意温度 θH 過熱判定温度 θLMT 危険温度 θ 検出温度
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 異常過熱の発生により指数関数的に温度
上昇する電力機器の接続部等の導電部の通電電流，温度
及び外気温度を周期的に検出し、 各時刻の検出電流から前記導電部の各時刻の通電に依存
する温度変化量の予測値を算出し、 各時刻の前記導電部の検出温度から前記外気温度を除い
た温度が所定の過熱注意温度，該温度より高い過熱判定
温度に達する時刻を検出し、 前記過熱判定温度に達したときに、 前記過熱注意温度，前記過熱判定温度に達した時刻及び
前記予測値から前記温度変化量の上昇の飽和値を算出
し、 前記飽和値を係数とする温度の時間関数式から通電に依
存する温度が設定された危険温度に達する時刻を算出
し、 異常過熱の発生及び前記危険温度に達する時刻を報知す
ることを特徴とする導電部過熱検出報知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204959A JPH07123330B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 導電部過熱検出報知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204959A JPH07123330B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 導電部過熱検出報知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0530637A true JPH0530637A (ja) | 1993-02-05 |
| JPH07123330B2 JPH07123330B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=16499143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3204959A Expired - Fee Related JPH07123330B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 導電部過熱検出報知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07123330B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380308B1 (ko) * | 2000-12-12 | 2003-04-16 | 한국전기연구원 | 신경회로망을 이용한 동기 차단기의 개폐 제어장치 |
| CN102522161A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-27 | 张健 | 具有温度监测功能的绝缘子 |
| KR101279061B1 (ko) * | 2011-12-22 | 2013-07-02 | 주식회사 포스코 | 전력용 차단기 |
| CN109932591A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-25 | 西门子电力自动化有限公司 | 电力设备的故障检测的方法与装置 |
| CN109932592A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-25 | 西门子电力自动化有限公司 | 用于电力设备的故障确定的方法与装置 |
| CN109932593A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-25 | 西门子电力自动化有限公司 | 用于电力设备的故障检测的方法与装置 |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP3204959A patent/JPH07123330B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380308B1 (ko) * | 2000-12-12 | 2003-04-16 | 한국전기연구원 | 신경회로망을 이용한 동기 차단기의 개폐 제어장치 |
| KR101279061B1 (ko) * | 2011-12-22 | 2013-07-02 | 주식회사 포스코 | 전력용 차단기 |
| CN102522161A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-27 | 张健 | 具有温度监测功能的绝缘子 |
| CN109932591A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-25 | 西门子电力自动化有限公司 | 电力设备的故障检测的方法与装置 |
| CN109932592A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-25 | 西门子电力自动化有限公司 | 用于电力设备的故障确定的方法与装置 |
| CN109932593A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-25 | 西门子电力自动化有限公司 | 用于电力设备的故障检测的方法与装置 |
| WO2020187778A1 (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for determining a fault of power equipment |
| CN109932592B (zh) * | 2019-03-15 | 2021-05-28 | 西门子电力自动化有限公司 | 用于电力设备的故障确定的方法与装置 |
| CN109932593B (zh) * | 2019-03-15 | 2021-08-10 | 西门子电力自动化有限公司 | 用于电力设备的故障检测的方法与装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07123330B2 (ja) | 1995-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |