JPH08241653A - 開閉器の位置検出装置 - Google Patents
開閉器の位置検出装置Info
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- JPH08241653A JPH08241653A JP4269595A JP4269595A JPH08241653A JP H08241653 A JPH08241653 A JP H08241653A JP 4269595 A JP4269595 A JP 4269595A JP 4269595 A JP4269595 A JP 4269595A JP H08241653 A JPH08241653 A JP H08241653A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 開閉器の動作状態を常時監視することが可能
であり、かつ、誘導サージ等による誤動作のない開閉器
の位置検出装置を提供する。 【構成】 開閉部の開閉動作の際に、主軸1の移動によ
り被検出体2が磁気センサ11に近付くと、磁気センサ
11からの出力電圧が大となる。この出力電圧が、V/
F変換部13によって周波数に変換され、E/O変換部
14によって光信号に変換される。この光信号は、光フ
ァイバ16を介して図示しない受信器側へ伝送される。
であり、かつ、誘導サージ等による誤動作のない開閉器
の位置検出装置を提供する。 【構成】 開閉部の開閉動作の際に、主軸1の移動によ
り被検出体2が磁気センサ11に近付くと、磁気センサ
11からの出力電圧が大となる。この出力電圧が、V/
F変換部13によって周波数に変換され、E/O変換部
14によって光信号に変換される。この光信号は、光フ
ァイバ16を介して図示しない受信器側へ伝送される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス絶縁開閉装置等の
電気用開閉器の開閉動作状態を検出する開閉器の位置検
出装置に関する。
電気用開閉器の開閉動作状態を検出する開閉器の位置検
出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、電力系統の発変電所及び開閉所
等においては、密閉容器内に電極及び導体を収納した電
力用開閉器が使用されている。このような電気用開閉器
として、絶縁性能、消弧性能に優れたガス絶縁開閉装置
が広く用いられている。このガス絶縁開閉装置は、ガス
が封入された密封ケース内に、固定電極及び可動電極が
相対的に動作可能に配置され、可動電極側にパッファ機
構が付属的に形成された開閉装置である。そして、両電
極の開閉動作時に、両電極の間に発生するアークに対し
て、パッファ機構で圧縮された絶縁ガスを吹き付け、消
弧するように構成されている。また、上記可動電極には
絶縁ロッド及び操作ロッドが取り付けられており、それ
らを介して連結された操作機構の操作ピストンの上下動
作によって、可動電極の開閉動作が行われる。
等においては、密閉容器内に電極及び導体を収納した電
力用開閉器が使用されている。このような電気用開閉器
として、絶縁性能、消弧性能に優れたガス絶縁開閉装置
が広く用いられている。このガス絶縁開閉装置は、ガス
が封入された密封ケース内に、固定電極及び可動電極が
相対的に動作可能に配置され、可動電極側にパッファ機
構が付属的に形成された開閉装置である。そして、両電
極の開閉動作時に、両電極の間に発生するアークに対し
て、パッファ機構で圧縮された絶縁ガスを吹き付け、消
弧するように構成されている。また、上記可動電極には
絶縁ロッド及び操作ロッドが取り付けられており、それ
らを介して連結された操作機構の操作ピストンの上下動
作によって、可動電極の開閉動作が行われる。
【0003】このようなガス絶縁開閉装置などの開閉器
においては、その開閉部の開閉動作状態を表示したり、
開閉動作時間を測定するために、その操作機構部に補助
開閉器が設けられている。この補助開閉器は、操作機構
の開閉動作に連動して開閉する補助接点を備えたもので
ある。
においては、その開閉部の開閉動作状態を表示したり、
開閉動作時間を測定するために、その操作機構部に補助
開閉器が設けられている。この補助開閉器は、操作機構
の開閉動作に連動して開閉する補助接点を備えたもので
ある。
【0004】しかし、この補助開閉器は、機械的接点で
ある補助接点が動作源であるため、開閉部の開閉動作の
回数増大に伴い、磨耗、異物の付着等により接点にカジ
リや酸化が起こり、導通不能となることがある。また、
単純にオン/オフするスイッチのため、オフ時には接点
の状況等について診断できないといった問題点があっ
た。
ある補助接点が動作源であるため、開閉部の開閉動作の
回数増大に伴い、磨耗、異物の付着等により接点にカジ
リや酸化が起こり、導通不能となることがある。また、
単純にオン/オフするスイッチのため、オフ時には接点
の状況等について診断できないといった問題点があっ
た。
【0005】そこで、最近においては、開閉器の異常を
予知することを目的とした監視システムの開発に伴い、
その開閉器の開閉動作状態を検出するための手段とし
て、従来の補助開閉器に代って無接点近接タイプのセン
サが用いられるようになっている。このタイプのセンサ
としては、例えば、特開昭63−43820号公報及び
特開昭63−48718号公報記載の近接センサ、及び
特開平02−7317号公報記載の光センサがある。
予知することを目的とした監視システムの開発に伴い、
その開閉器の開閉動作状態を検出するための手段とし
て、従来の補助開閉器に代って無接点近接タイプのセン
サが用いられるようになっている。このタイプのセンサ
としては、例えば、特開昭63−43820号公報及び
特開昭63−48718号公報記載の近接センサ、及び
特開平02−7317号公報記載の光センサがある。
【0006】まず、近接センサは、上記操作ロッドに取
り付けられた金属フランジを被検出体とし、この接近に
感応するように構成されている。近接センサは、可動電
極の閉状態を検出するセンサと、開状態を検出するセン
サとからなる。すなわち、各近接センサは、可動電極と
これに連結された操作ロッドが開状態及び閉状態にある
場合に、金属フランジの開位置及び閉位置を検出してそ
れぞれ開位置信号及び閉位置信号を発するようになって
いる。これら近接センサの検出信号はそれぞれケーブル
により中継盤まで伝送され、その中継盤内のセンサ受信
器及び計測部への入力信号となる。
り付けられた金属フランジを被検出体とし、この接近に
感応するように構成されている。近接センサは、可動電
極の閉状態を検出するセンサと、開状態を検出するセン
サとからなる。すなわち、各近接センサは、可動電極と
これに連結された操作ロッドが開状態及び閉状態にある
場合に、金属フランジの開位置及び閉位置を検出してそ
れぞれ開位置信号及び閉位置信号を発するようになって
いる。これら近接センサの検出信号はそれぞれケーブル
により中継盤まで伝送され、その中継盤内のセンサ受信
器及び計測部への入力信号となる。
【0007】次に、光センサには、透過形方式のものと
反射形方式のものとがある。透過形方式の光センサは、
発光部と受光部とを対向させて配置し、被検出体が動作
すると発光部と受光部間の光の経路を遮断するように上
記被検出体を配置し、この光の遮断によって被検出体の
動作状態を検出するものである。また、反射方式の光セ
ンサは、被検出体に光を照射し、その反射光を受光部で
集光することによりセンサヘッドが被検出体の接近を検
出し、被検出体の動作状態を検出するものである。な
お、被検出体は、開閉器の開閉操作に連動する機構の所
定位置に取り付けられ、この機構の動作に対応して動作
し位置検出されるものである。これらの光センサは、被
検出体の位置検出手段として光を用いるため、上記無接
点近接センサに比べて耐ノイズ性に優れているという利
点がある。
反射形方式のものとがある。透過形方式の光センサは、
発光部と受光部とを対向させて配置し、被検出体が動作
すると発光部と受光部間の光の経路を遮断するように上
記被検出体を配置し、この光の遮断によって被検出体の
動作状態を検出するものである。また、反射方式の光セ
ンサは、被検出体に光を照射し、その反射光を受光部で
集光することによりセンサヘッドが被検出体の接近を検
出し、被検出体の動作状態を検出するものである。な
お、被検出体は、開閉器の開閉操作に連動する機構の所
定位置に取り付けられ、この機構の動作に対応して動作
し位置検出されるものである。これらの光センサは、被
検出体の位置検出手段として光を用いるため、上記無接
点近接センサに比べて耐ノイズ性に優れているという利
点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各センサには、以下のような問題があった。まず、無接
点近接センサは、出力が電気信号であるため、開閉器の
主回路入切時に発生する誘導サージにより誤動作する可
能性が大である。また、単純に電気的にトランジスタ回
路をオン/オフする出力形態のため、センサ自身を常時
(特にオフ時に)診断することが難しいといった問題点
があった。
各センサには、以下のような問題があった。まず、無接
点近接センサは、出力が電気信号であるため、開閉器の
主回路入切時に発生する誘導サージにより誤動作する可
能性が大である。また、単純に電気的にトランジスタ回
路をオン/オフする出力形態のため、センサ自身を常時
(特にオフ時に)診断することが難しいといった問題点
があった。
【0009】また、上記光センサには、以下のような問
題がある。透過形方式の場合、発光・受光面の汚損によ
り透過光量が大幅に変化するため、屋外で用いられる開
閉器にはセンサの信頼性の面から適用し難い。また、透
過光が遮断状態においては、センサの破損及び光ファイ
バの段線等の異常を検出することができないという問題
点があった。また、反射形方式の場合には、反射面の汚
れにより光量が変動する場合があり、センサの信頼性が
低下する。また、被検出体がセンサから離れた状態にあ
るため、反射光が戻って来ない状態の時に、同様にセン
サ及び光ファイバの異常を検出することができないとい
う問題点があった。
題がある。透過形方式の場合、発光・受光面の汚損によ
り透過光量が大幅に変化するため、屋外で用いられる開
閉器にはセンサの信頼性の面から適用し難い。また、透
過光が遮断状態においては、センサの破損及び光ファイ
バの段線等の異常を検出することができないという問題
点があった。また、反射形方式の場合には、反射面の汚
れにより光量が変動する場合があり、センサの信頼性が
低下する。また、被検出体がセンサから離れた状態にあ
るため、反射光が戻って来ない状態の時に、同様にセン
サ及び光ファイバの異常を検出することができないとい
う問題点があった。
【0010】一方、このような開閉器において、定期点
検を行う際に、可動電極の移動距離、すなわち開閉器の
動作位置と時間との関係を示すストロークカーブの測定
が行われる。従来は、上記点検のための試験を行う際、
開閉器の操作機構のベースに特殊な治具を取り付けて測
定を行い、試験が終了すると治具を取り外すという繁雑
な作業を行っていた。このような点検作業の合理化の観
点から、容易でかつ信頼性の高いストローク測定のため
のセンサに対する要望が高まっていた。
検を行う際に、可動電極の移動距離、すなわち開閉器の
動作位置と時間との関係を示すストロークカーブの測定
が行われる。従来は、上記点検のための試験を行う際、
開閉器の操作機構のベースに特殊な治具を取り付けて測
定を行い、試験が終了すると治具を取り外すという繁雑
な作業を行っていた。このような点検作業の合理化の観
点から、容易でかつ信頼性の高いストローク測定のため
のセンサに対する要望が高まっていた。
【0011】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、開閉器の動作状態を常時監
視することが可能であり、かつ、誘導サージ等により誤
動作しない位置検出装置を提供することにある。本発明
の他の目的は、容易にストローク測定を行うことができ
る開閉器の位置検出装置を提供することにある。
たものであり、その目的は、開閉器の動作状態を常時監
視することが可能であり、かつ、誘導サージ等により誤
動作しない位置検出装置を提供することにある。本発明
の他の目的は、容易にストローク測定を行うことができ
る開閉器の位置検出装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明に
よる開閉器の位置検出装置は、開閉動作を行うう開閉部
を備えた装置本体部と、前記開閉部を開閉操作する開閉
操作可動部を備えた操作機構とを有する開閉器に取り付
けられ、前記開閉操作可動部に固定的に設けられた被検
出体の位置を検出することによって、前記開閉器の動作
状態を検出する開閉器の位置検出装置において、前記被
検出体との距離に応じた電圧を出力する磁気センサと、
前記磁気センサの出力を周波数に変換する電圧/周波数
変換部と、前記周波数を光信号に変換する電気/光変換
部とからなる位置検出センサを具備することを特徴とし
ている。
よる開閉器の位置検出装置は、開閉動作を行うう開閉部
を備えた装置本体部と、前記開閉部を開閉操作する開閉
操作可動部を備えた操作機構とを有する開閉器に取り付
けられ、前記開閉操作可動部に固定的に設けられた被検
出体の位置を検出することによって、前記開閉器の動作
状態を検出する開閉器の位置検出装置において、前記被
検出体との距離に応じた電圧を出力する磁気センサと、
前記磁気センサの出力を周波数に変換する電圧/周波数
変換部と、前記周波数を光信号に変換する電気/光変換
部とからなる位置検出センサを具備することを特徴とし
ている。
【0013】請求項2記載の本発明による開閉器の位置
検出装置は、請求項1記載の発明において、前記被検出
体として、磁極もしくは磁力のいずれか一方が異なるも
のが、前記開閉操作可動部の動作方向に複数個設けられ
たことを特徴としている。
検出装置は、請求項1記載の発明において、前記被検出
体として、磁極もしくは磁力のいずれか一方が異なるも
のが、前記開閉操作可動部の動作方向に複数個設けられ
たことを特徴としている。
【0014】請求項3記載の本発明による開閉器の位置
検出装置は、請求項1記載の発明において、前記被検出
体として、磁極の異なるものが複数個設けられ、前記被
検出体の各々は、前記開閉器の動作の「投入」時に前記
位置検出センサと対向する位置と、前記開閉器の動作の
「遮断」時に前記位置検出センサと対向する位置とに配
置されたことを特徴としている。
検出装置は、請求項1記載の発明において、前記被検出
体として、磁極の異なるものが複数個設けられ、前記被
検出体の各々は、前記開閉器の動作の「投入」時に前記
位置検出センサと対向する位置と、前記開閉器の動作の
「遮断」時に前記位置検出センサと対向する位置とに配
置されたことを特徴としている。
【0015】請求項4記載の本発明による開閉器の位置
検出装置は、請求項1記載の発明において、前記被検出
体は、多極磁性体から構成されたことを特徴としてい
る。
検出装置は、請求項1記載の発明において、前記被検出
体は、多極磁性体から構成されたことを特徴としてい
る。
【0016】請求項5記載の本発明による開閉器の位置
検出装置は、開閉動作を行う開閉部を備えた装置本体部
と、前記開閉部を開閉操作する開閉操作可動部を備えた
操作機構とを有する開閉器に取り付けられ、前記開閉器
の動作状態を検出する開閉器の位置検出装置において、
前記開閉部の開閉動作に連動して開閉する接点を有する
補助開閉器に接続され、前記補助開閉器の主軸の回転角
度に応じた電圧を出力する磁気センサと、前記磁気セン
サの出力を周波数に変換する電圧/周波数変換部と、前
記周波数を光信号に変換する電気/光変換部とからなる
位置検出センサを具備することを特徴としている。
検出装置は、開閉動作を行う開閉部を備えた装置本体部
と、前記開閉部を開閉操作する開閉操作可動部を備えた
操作機構とを有する開閉器に取り付けられ、前記開閉器
の動作状態を検出する開閉器の位置検出装置において、
前記開閉部の開閉動作に連動して開閉する接点を有する
補助開閉器に接続され、前記補助開閉器の主軸の回転角
度に応じた電圧を出力する磁気センサと、前記磁気セン
サの出力を周波数に変換する電圧/周波数変換部と、前
記周波数を光信号に変換する電気/光変換部とからなる
位置検出センサを具備することを特徴としている。
【0017】請求項6記載の本発明による開閉器の位置
検出装置は、請求項1または5記載の発明において、前
記磁気センサは、磁気抵抗素子からなることを特徴とし
ている。
検出装置は、請求項1または5記載の発明において、前
記磁気センサは、磁気抵抗素子からなることを特徴とし
ている。
【0018】
【作用】以上のような構成を有する本発明においては、
次のような作用が得られる。すなわち、請求項1記載の
発明によれば、開閉部の開閉動作の際に、開閉操作可動
部に固定的に設けられた被検出体が磁気センサに近付く
と、磁気センサからの出力電圧が大となる。この出力電
圧を、電圧/周波数変換部によって周波数に変換し、電
気/光変換部によって光信号に変換する。これにより、
例えば光信号を受信器等に伝送し、受信器等において電
気信号に変換して、その電圧の大きさに応じて被検出体
の位置を測定することができる。このように、開閉器の
入/切状態に関係なく常に光信号が出力されるようにな
っているため、位置検出センサによって常時監視するこ
とが可能となる。また、位置検出センサの出力を光信号
とすることにより、近接スイッチを用いる場合に比べて
伝送上の信頼性が大幅に向上する。
次のような作用が得られる。すなわち、請求項1記載の
発明によれば、開閉部の開閉動作の際に、開閉操作可動
部に固定的に設けられた被検出体が磁気センサに近付く
と、磁気センサからの出力電圧が大となる。この出力電
圧を、電圧/周波数変換部によって周波数に変換し、電
気/光変換部によって光信号に変換する。これにより、
例えば光信号を受信器等に伝送し、受信器等において電
気信号に変換して、その電圧の大きさに応じて被検出体
の位置を測定することができる。このように、開閉器の
入/切状態に関係なく常に光信号が出力されるようにな
っているため、位置検出センサによって常時監視するこ
とが可能となる。また、位置検出センサの出力を光信号
とすることにより、近接スイッチを用いる場合に比べて
伝送上の信頼性が大幅に向上する。
【0019】また、位置検出センサから受信器までの回
路が全て光もしくは電気的な回路で構成されているた
め、機械式リレーを使用する場合に比べて時間遅れが極
めて少ない。
路が全て光もしくは電気的な回路で構成されているた
め、機械式リレーを使用する場合に比べて時間遅れが極
めて少ない。
【0020】請求項2記載の発明によれば、磁極または
磁力の異なる被検出体が複数個設けられることにより、
位置検出センサを1個のみとし、いずれかの被検出体が
位置検出センサに近接するかを検出することができる。
このため、コストの低減を図ることが可能となる。
磁力の異なる被検出体が複数個設けられることにより、
位置検出センサを1個のみとし、いずれかの被検出体が
位置検出センサに近接するかを検出することができる。
このため、コストの低減を図ることが可能となる。
【0021】請求項3記載の発明によれば、位置検出セ
ンサが、開閉器の動作に応じて配置された磁極の異なる
被検出体の位置を検出することにより、開閉器の動作状
態を測定することができる。
ンサが、開閉器の動作に応じて配置された磁極の異なる
被検出体の位置を検出することにより、開閉器の動作状
態を測定することができる。
【0022】請求項4記載の発明によれば、位置検出セ
ンサからの出力が被検出体の磁性に応じて変化する。こ
のため、例えば被検出体の大きさを大きくして、開閉器
の「投入」時に位置検出センサと対向する部分と、「遮
断」時に位置検出センサと対向する部分とにかかるよう
にした場合、被検出体の移動に応じてストロークカーブ
の測定を行うことが可能となる。
ンサからの出力が被検出体の磁性に応じて変化する。こ
のため、例えば被検出体の大きさを大きくして、開閉器
の「投入」時に位置検出センサと対向する部分と、「遮
断」時に位置検出センサと対向する部分とにかかるよう
にした場合、被検出体の移動に応じてストロークカーブ
の測定を行うことが可能となる。
【0023】請求項5記載の発明によれば、開閉部の開
閉動作に連動して補助開閉器の主軸が回転すると、磁気
センサからの出力がその回転角度に応じて変化する。こ
の磁気センサの出力は、電圧/周波数変換部、電気/光
変換部を介して光信号に変換される。これにより、例え
ば光信号を受信器等に伝送し、受信器等において電気信
号に変換して、その電圧の大きさに応じて被検出体の位
置を測定することができる。このように、開閉部の入/
切状態に関係なく常に光信号が出力されるようになって
いるため、位置検出センサによって常時監視することが
可能となる。また、位置検出センサの出力を光信号とす
ることにより、近接スイッチを用いる場合に比べて伝送
上の信頼性が大幅に向上する。
閉動作に連動して補助開閉器の主軸が回転すると、磁気
センサからの出力がその回転角度に応じて変化する。こ
の磁気センサの出力は、電圧/周波数変換部、電気/光
変換部を介して光信号に変換される。これにより、例え
ば光信号を受信器等に伝送し、受信器等において電気信
号に変換して、その電圧の大きさに応じて被検出体の位
置を測定することができる。このように、開閉部の入/
切状態に関係なく常に光信号が出力されるようになって
いるため、位置検出センサによって常時監視することが
可能となる。また、位置検出センサの出力を光信号とす
ることにより、近接スイッチを用いる場合に比べて伝送
上の信頼性が大幅に向上する。
【0024】請求項6記載の発明によれば、被検出体と
の距離に応じて磁気センサの抵抗率の変化に応じた出力
電圧を検出することができる。
の距離に応じて磁気センサの抵抗率の変化に応じた出力
電圧を検出することができる。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。以下の第1乃至第4実施例では、上記操作ロッド
に取り付けられた被検出体の位置を検出することによ
り、開閉装置の開閉動作状態を検出するようになってい
る。
する。以下の第1乃至第4実施例では、上記操作ロッド
に取り付けられた被検出体の位置を検出することによ
り、開閉装置の開閉動作状態を検出するようになってい
る。
【0026】A.第1実施例 (A−1)第1実施例の構成 図1は、本発明の第1実施例による位置検出装置の構成
を示す図である。1は図示しない可動電極に取り付けら
れた主軸(操作ロッド)であり、可動電極の動作に対し
て図中の矢印A−A´の方向に動く。また、主軸1に
は、磁性体からなる被検出体2が取り付けられており、
主軸1と共に移動するようになっている。
を示す図である。1は図示しない可動電極に取り付けら
れた主軸(操作ロッド)であり、可動電極の動作に対し
て図中の矢印A−A´の方向に動く。また、主軸1に
は、磁性体からなる被検出体2が取り付けられており、
主軸1と共に移動するようになっている。
【0027】10a,10bは、操作機構の図示しない
ベースに固定された位置検出センサであり、被検出体2
の移動距離に応じた出力を送信するように構成されてい
る。この位置検出センサ10a,10bは、開閉装置の
動作状態が「入(投入)」である場合、及び「切(遮
断)」である場合の被検出体2の各位置に対応して、主
軸1の長手方向に2個設置されている。そして、この位
置検出センサ10a,10bによる検出信号は、光ファ
イバ16を介して、図示しない中継盤に収納された受信
器等へ入力されるようになっている。
ベースに固定された位置検出センサであり、被検出体2
の移動距離に応じた出力を送信するように構成されてい
る。この位置検出センサ10a,10bは、開閉装置の
動作状態が「入(投入)」である場合、及び「切(遮
断)」である場合の被検出体2の各位置に対応して、主
軸1の長手方向に2個設置されている。そして、この位
置検出センサ10a,10bによる検出信号は、光ファ
イバ16を介して、図示しない中継盤に収納された受信
器等へ入力されるようになっている。
【0028】なお、位置検出センサ10a,10bが固
定されたベースには、主回路の開閉時に誘導によりサー
ジ電圧が発生する。そのため、高電圧の開閉装置におい
ては、位置検出センサ10a,10bはベースから絶縁
されて取り付けられる。
定されたベースには、主回路の開閉時に誘導によりサー
ジ電圧が発生する。そのため、高電圧の開閉装置におい
ては、位置検出センサ10a,10bはベースから絶縁
されて取り付けられる。
【0029】次に、位置検出センサ10a(10b)を
構成する内部回路について示す。これらの各内部回路
は、位置検出センサ10a(10b)の筐体によって電
気的にシールドされている。
構成する内部回路について示す。これらの各内部回路
は、位置検出センサ10a(10b)の筐体によって電
気的にシールドされている。
【0030】11は、磁気抵抗素子等からなる磁気セン
サである。この磁気センサ11の出力電圧は、被検出体
2が近づいた時と離れた時とで変化する。12は、磁気
センサ11の出力電圧を増幅する増幅部であり、通常オ
ペアンプが用いられる。13は、増幅部12の出力電圧
を周波数信号に変換するV/F(電圧/周波数)変換部
である。V/F変換部13は、例えば、増幅部12の出
力電圧1〜2Vを50kHz〜100kHzに変換す
る。なお、ここで変換される周波数は、開閉器の動作特
性を監視する上で支障のないレベルに選定する必要があ
る。通常、開閉器の動作時間が15ms〜20ms程度
であるため、V/F変換部13による変換周波数は、数
10kHz以上に選定しておけばよい。
サである。この磁気センサ11の出力電圧は、被検出体
2が近づいた時と離れた時とで変化する。12は、磁気
センサ11の出力電圧を増幅する増幅部であり、通常オ
ペアンプが用いられる。13は、増幅部12の出力電圧
を周波数信号に変換するV/F(電圧/周波数)変換部
である。V/F変換部13は、例えば、増幅部12の出
力電圧1〜2Vを50kHz〜100kHzに変換す
る。なお、ここで変換される周波数は、開閉器の動作特
性を監視する上で支障のないレベルに選定する必要があ
る。通常、開閉器の動作時間が15ms〜20ms程度
であるため、V/F変換部13による変換周波数は、数
10kHz以上に選定しておけばよい。
【0031】14は、E/O(電気/光)変換部であ
り、V/F変換部13の出力である電気的な信号パルス
を、光信号に変換する。また、E/O変換部14は、上
記光信号を、光ファイバ16を介して図示しない受信器
側へ伝送する。この光信号は、上記受信器において電気
信号に変換され、コンパレータにより基準電圧と比較さ
れる。ここで、この基準電圧は、開閉装置の入/切に対
応するように設定されており、位置検出センサ10a及
び位置検出センサ10bからの出力信号は、この基準電
圧より大であるか否かによってオン/オフの判断がなさ
れる。
り、V/F変換部13の出力である電気的な信号パルス
を、光信号に変換する。また、E/O変換部14は、上
記光信号を、光ファイバ16を介して図示しない受信器
側へ伝送する。この光信号は、上記受信器において電気
信号に変換され、コンパレータにより基準電圧と比較さ
れる。ここで、この基準電圧は、開閉装置の入/切に対
応するように設定されており、位置検出センサ10a及
び位置検出センサ10bからの出力信号は、この基準電
圧より大であるか否かによってオン/オフの判断がなさ
れる。
【0032】17は電源ケーブルであり、上述した受信
器が収納される現地盤から位置検出センサ10a(10
b)の定電圧電源15へ電源を供給する。また、電源ケ
ーブル17は、位置検出センサ10a(10b)の筐体
の入口で、図示しないノイズフィルタを介して定電圧電
源15に接続されている。このように、電源ケーブル1
7は、位置検出センサ10a(10b)の筐体内で完全
にシールドされた状態で定電圧電源15に接続されるた
め、電源ケーブル17から位置検出センサ10a(10
b)の内部にノイズが侵入することがない。
器が収納される現地盤から位置検出センサ10a(10
b)の定電圧電源15へ電源を供給する。また、電源ケ
ーブル17は、位置検出センサ10a(10b)の筐体
の入口で、図示しないノイズフィルタを介して定電圧電
源15に接続されている。このように、電源ケーブル1
7は、位置検出センサ10a(10b)の筐体内で完全
にシールドされた状態で定電圧電源15に接続されるた
め、電源ケーブル17から位置検出センサ10a(10
b)の内部にノイズが侵入することがない。
【0033】(A−2)第1実施例の作用効果 次に、上記構成を有する第1実施例による位置検出装置
の作用について説明する。まず、開閉装置の動作状態が
「入(投入)」の時、図1に示すように被検出体2は位
置検出センサ10aと対向している。この時、位置検出
センサ10aの磁気センサ11の出力電圧が大となって
おり、受信器側において、位置検出センサ10aからの
出力がオンとなっている。
の作用について説明する。まず、開閉装置の動作状態が
「入(投入)」の時、図1に示すように被検出体2は位
置検出センサ10aと対向している。この時、位置検出
センサ10aの磁気センサ11の出力電圧が大となって
おり、受信器側において、位置検出センサ10aからの
出力がオンとなっている。
【0034】開閉装置の動作状態が「切(遮断)」とな
る場合、操作機構の開閉操作に伴って主軸1が移動し、
被検出体2は矢印A´方向に移動する。これにより、位
置検出センサ10aの磁気センサ11からの出力電圧が
小となり、受信器側において、位置検出センサ10aか
らの出力がオフとなる。そして、被検出体2が図1に示
すように位置検出センサ10bと対向する位置まで移動
すると、位置検出センサ10bの磁気センサ11の出力
電圧が大となり、受信器側において、位置検出センサ1
0bの出力がオンとなる。
る場合、操作機構の開閉操作に伴って主軸1が移動し、
被検出体2は矢印A´方向に移動する。これにより、位
置検出センサ10aの磁気センサ11からの出力電圧が
小となり、受信器側において、位置検出センサ10aか
らの出力がオフとなる。そして、被検出体2が図1に示
すように位置検出センサ10bと対向する位置まで移動
すると、位置検出センサ10bの磁気センサ11の出力
電圧が大となり、受信器側において、位置検出センサ1
0bの出力がオンとなる。
【0035】以上のように、本実施例によれば、開閉器
の入/切状態に関係なく常に光信号が出力されるため、
常時監視することが可能となる。また、位置検出センサ
10による検出信号は、光ファイバ16により受信器側
まで伝送されるため、信号の伝送上の信頼性が、近接ス
イッチを用いる場合に比べて大幅に向上する。
の入/切状態に関係なく常に光信号が出力されるため、
常時監視することが可能となる。また、位置検出センサ
10による検出信号は、光ファイバ16により受信器側
まで伝送されるため、信号の伝送上の信頼性が、近接ス
イッチを用いる場合に比べて大幅に向上する。
【0036】また、本実施例では、位置検出センサ10
から受信器までの回路は、すべて光もしくは電気的な回
路で構成されているため、機械式リレーを使用する場合
に比べ、時間遅れが極めて少ない。従って、これらの位
置検出センサの出力を用いて、より精度良く開閉装置の
動作特性を監視することができる。
から受信器までの回路は、すべて光もしくは電気的な回
路で構成されているため、機械式リレーを使用する場合
に比べ、時間遅れが極めて少ない。従って、これらの位
置検出センサの出力を用いて、より精度良く開閉装置の
動作特性を監視することができる。
【0037】B.第2実施例 (B−1)第2実施例の構成 図2は本発明の第2実施例による位置検出装置の構成を
示す図である。本実施例において、主軸1には2個の被
検出体2a,2bが設けられている。これら被検出体2
a,2bには、永久磁石が使用されており、開閉器の動
作状態である「入」または「切」に対応する位置に、永
久磁石のN極、S極がそれぞれ位置検出センサ10と対
向するように取り付けられる。
示す図である。本実施例において、主軸1には2個の被
検出体2a,2bが設けられている。これら被検出体2
a,2bには、永久磁石が使用されており、開閉器の動
作状態である「入」または「切」に対応する位置に、永
久磁石のN極、S極がそれぞれ位置検出センサ10と対
向するように取り付けられる。
【0038】(B−2)第2実施例の作用効果 本実施例では、開閉操作が「入(投入)」時は、図2
(a)に示すように、被検出体2bのS極が位置検出セ
ンサ10と対向し、「切(遮断)」時は、図2(b)に
示すように、被検出体2aのN極が位置検出センサ10
と対向する。これにより、磁気センサ11の出力電圧が
変化し、開閉操作が検出される。このように、本実施例
によれば、1個の位置検出センサ10だけでガス絶縁開
閉装置の動作状態を検出し、監視することができるた
め、コストの低減を図ることができる。
(a)に示すように、被検出体2bのS極が位置検出セ
ンサ10と対向し、「切(遮断)」時は、図2(b)に
示すように、被検出体2aのN極が位置検出センサ10
と対向する。これにより、磁気センサ11の出力電圧が
変化し、開閉操作が検出される。このように、本実施例
によれば、1個の位置検出センサ10だけでガス絶縁開
閉装置の動作状態を検出し、監視することができるた
め、コストの低減を図ることができる。
【0039】C.第3実施例 (C−1)第3実施例の構成 図3は、本発明の第3実施例による位置検出装置の構成
を示す図である。本実施例では、図2に示す第2実施例
による位置検出装置に、位置検出センサ10を2個設け
ている。この場合、1対の位置検出センサ10の間に、
被検出体2が位置するようになっている。
を示す図である。本実施例では、図2に示す第2実施例
による位置検出装置に、位置検出センサ10を2個設け
ている。この場合、1対の位置検出センサ10の間に、
被検出体2が位置するようになっている。
【0040】(C−2)第3実施例の作用効果 本実施例によれば、被検出体2を1対の位置検出センサ
10によって検出するため、より精密な測定を行うこと
ができる。
10によって検出するため、より精密な測定を行うこと
ができる。
【0041】D.第4実施例 (D−1)第4実施例の構成 図4は、本発明の第4実施例による位置検出装置の構成
を示す図である。本実施例では、図4(a)に示すよう
に、図2に示す第2実施例による位置検出装置におい
て、被検出体2として多極磁性体を用いている。
を示す図である。本実施例では、図4(a)に示すよう
に、図2に示す第2実施例による位置検出装置におい
て、被検出体2として多極磁性体を用いている。
【0042】(D−2)第4実施例の作用効果 このような構成とすることにより、位置検出センサ10
の増幅部12からは、図4(b)に示すようなパルス電
圧が出力される。ここで、図4(c)に、可動電極の移
動距離、すなわち開閉装置の動作位置と時間との関係を
表したストロークカーブ40を示す。図4(b)に示す
出力パルスは、(c)に示すストロークカーブ40の動
作開始点Aに対応した箇所で出力を開始し、動作終了点
Bに対応した箇所で出力を終了している。従って、この
出力パルスを測定することにより、開閉装置の動作位置
を検出することができる。
の増幅部12からは、図4(b)に示すようなパルス電
圧が出力される。ここで、図4(c)に、可動電極の移
動距離、すなわち開閉装置の動作位置と時間との関係を
表したストロークカーブ40を示す。図4(b)に示す
出力パルスは、(c)に示すストロークカーブ40の動
作開始点Aに対応した箇所で出力を開始し、動作終了点
Bに対応した箇所で出力を終了している。従って、この
出力パルスを測定することにより、開閉装置の動作位置
を検出することができる。
【0043】このように、本実施例によれば、ストロー
クカーブを測定することができるため、開閉機器の動作
状態の変化を高精度に監視することが可能となる。な
お、被検出体2の低廉化のために、開閉装置の「入」状
態を検出する位置と、「切」状態を検出する位置にのみ
多極性の検出体2を配設するようにしてもよい。
クカーブを測定することができるため、開閉機器の動作
状態の変化を高精度に監視することが可能となる。な
お、被検出体2の低廉化のために、開閉装置の「入」状
態を検出する位置と、「切」状態を検出する位置にのみ
多極性の検出体2を配設するようにしてもよい。
【0044】E.第5実施例 (E−1)第5実施例の構成 上述した第1乃至第4実施例においては、操作機構に無
接点の位置検出センサ10を用いる例を示したが、第5
実施例では、補助開閉器の主軸の回転を利用した例を示
す。また、本実施例による位置検出装置は、図4(b)
に示すストロークカーブを測定することができるもので
ある。
接点の位置検出センサ10を用いる例を示したが、第5
実施例では、補助開閉器の主軸の回転を利用した例を示
す。また、本実施例による位置検出装置は、図4(b)
に示すストロークカーブを測定することができるもので
ある。
【0045】図5は、本実施例による位置検出装置を示
す図である。図5(a)において、3はレバーであり、
補助開閉器5の補助開閉器主軸4に対し、開閉装置の主
軸1の矢印A−A´方向の直線運動を、矢印B−B´方
向の回軸運動として伝達する。
す図である。図5(a)において、3はレバーであり、
補助開閉器5の補助開閉器主軸4に対し、開閉装置の主
軸1の矢印A−A´方向の直線運動を、矢印B−B´方
向の回軸運動として伝達する。
【0046】また、図5(b)において、20はストロ
ーク測定センサであり、補助開閉器5と同様にベース1
9上に設置されている。このストローク測定センサ20
は、絶縁カップリング6を介して補助開閉器主軸4と接
続されている。ストローク測定センサ20内において、
18は磁気抵抗素子等からなる角度センサであり、主軸
4の回転角度に対応した電圧を出力する。なお、この角
度センサ18以外の部分については、図1に示す位置検
出センサ10と同様である。
ーク測定センサであり、補助開閉器5と同様にベース1
9上に設置されている。このストローク測定センサ20
は、絶縁カップリング6を介して補助開閉器主軸4と接
続されている。ストローク測定センサ20内において、
18は磁気抵抗素子等からなる角度センサであり、主軸
4の回転角度に対応した電圧を出力する。なお、この角
度センサ18以外の部分については、図1に示す位置検
出センサ10と同様である。
【0047】また、ストローク測定センサ20による検
出信号は、光ファイバ16を介して、図示しない中継盤
に収納された受信器等へ入力されるようになっている。
そして、受信器側において電気信号に変換され、コンパ
レータにより基準電圧と比較される。ここで、この基準
電圧は、開閉装置の入/切にそれぞれ対応して設定され
ている。例えば、補助開閉器主軸4の回転角度が一定の
角度になることにより磁気センサ18の出力電圧が一定
の大きさになり、ストローク測定センサ20からの検出
信号が一定の基準電圧より大となる時、図4(c)に示
すストロークカーブ40の動作開始点Aが検出される。
また、磁気センサ18の出力電圧の変化により、ストロ
ーク測定センサ20からの検出信号の電圧が徐々に低下
し、所定の基準電圧以下となると、動作終了点Bが検出
される。
出信号は、光ファイバ16を介して、図示しない中継盤
に収納された受信器等へ入力されるようになっている。
そして、受信器側において電気信号に変換され、コンパ
レータにより基準電圧と比較される。ここで、この基準
電圧は、開閉装置の入/切にそれぞれ対応して設定され
ている。例えば、補助開閉器主軸4の回転角度が一定の
角度になることにより磁気センサ18の出力電圧が一定
の大きさになり、ストローク測定センサ20からの検出
信号が一定の基準電圧より大となる時、図4(c)に示
すストロークカーブ40の動作開始点Aが検出される。
また、磁気センサ18の出力電圧の変化により、ストロ
ーク測定センサ20からの検出信号の電圧が徐々に低下
し、所定の基準電圧以下となると、動作終了点Bが検出
される。
【0048】この場合も位置検出センサ10の場合と同
様に、V/F変換部13による変換周波数を数10kH
z以上に選定しておけば、ストロークの測定の精度に影
響を与えることはない。また、ストローク測定センサ2
0の内部回路、及び電源ケーブル16等のノイズ対策に
ついて、位置検出センサ10の場合と同様に構成するた
め、誘導サージ等による誤動作を防止することができ
る。
様に、V/F変換部13による変換周波数を数10kH
z以上に選定しておけば、ストロークの測定の精度に影
響を与えることはない。また、ストローク測定センサ2
0の内部回路、及び電源ケーブル16等のノイズ対策に
ついて、位置検出センサ10の場合と同様に構成するた
め、誘導サージ等による誤動作を防止することができ
る。
【0049】(E−2)第5実施例の作用効果 以上のように構成において、開閉装置の動作状態が
「入」の時、主軸1は矢印A方向に移動しており、それ
に応じて補助開閉器主軸4は矢印B方向に回転してい
る。この時、主軸4の回転角度に応じた角度センサ18
の出力電圧が大となっており、受信器側において、当該
信号が一定の基準電圧より大となっている。
「入」の時、主軸1は矢印A方向に移動しており、それ
に応じて補助開閉器主軸4は矢印B方向に回転してい
る。この時、主軸4の回転角度に応じた角度センサ18
の出力電圧が大となっており、受信器側において、当該
信号が一定の基準電圧より大となっている。
【0050】開閉装置の動作状態が「切」となる時、操
作機構の開閉操作に伴って主軸1が矢印A´方向に移動
し、それに応じて主軸4は矢印B´方向に回転する。こ
の主軸4の回転角度に応じた角度センサ18の出力電圧
は、徐々に小となる。そして、受信器側において、当該
信号が所定の基準電圧より小となった時、開閉装置が
「切」となったことが検出される。
作機構の開閉操作に伴って主軸1が矢印A´方向に移動
し、それに応じて主軸4は矢印B´方向に回転する。こ
の主軸4の回転角度に応じた角度センサ18の出力電圧
は、徐々に小となる。そして、受信器側において、当該
信号が所定の基準電圧より小となった時、開閉装置が
「切」となったことが検出される。
【0051】このように、本実施例によれば、従来のよ
うな繁雑な作業を要することなく、ストロークカーブの
測定を行うことができる。また、新規に製作する開閉装
置のみでなく、既設の開閉装置についても、容易にスト
ローク測定センサ20を取り付けることができる。ま
た、このように、ストローク測定センサ20を開閉装置
の操作機構に取り付け、その検出信号を開閉装置の操作
機構外に引き出しておくか、もしくは、現場の制御盤ま
で引き出しておくことにより、点検・試験時の作業性が
大幅に向上する。
うな繁雑な作業を要することなく、ストロークカーブの
測定を行うことができる。また、新規に製作する開閉装
置のみでなく、既設の開閉装置についても、容易にスト
ローク測定センサ20を取り付けることができる。ま
た、このように、ストローク測定センサ20を開閉装置
の操作機構に取り付け、その検出信号を開閉装置の操作
機構外に引き出しておくか、もしくは、現場の制御盤ま
で引き出しておくことにより、点検・試験時の作業性が
大幅に向上する。
【0052】(E−3)第5実施例の変形例 図6は、第5実施例の変形例を示す図である。これは、
主軸1が可動電極の動作に対して回転運動する場合であ
る。図6(a)に示すように、主軸1は、レバー3a,
3bを介して、補助開閉器主軸4に連結されており、操
作機構21の開閉操作に伴って回転する。この場合も、
図6(b)に示すように、上述したストローク測定セン
サ20を取り付けることにより、ストロークカーブの測
定を行うことができる。
主軸1が可動電極の動作に対して回転運動する場合であ
る。図6(a)に示すように、主軸1は、レバー3a,
3bを介して、補助開閉器主軸4に連結されており、操
作機構21の開閉操作に伴って回転する。この場合も、
図6(b)に示すように、上述したストローク測定セン
サ20を取り付けることにより、ストロークカーブの測
定を行うことができる。
【0053】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、検出信
号が常に出力されているため、開閉器の動作状態を常時
監視することが可能となる。また、出力信号は光信号と
して出力されるため、誘導サージ等によってセンサが誤
動作することがない。従って、信頼性の高い開閉器の位
置検出装置を提供することができる。
号が常に出力されているため、開閉器の動作状態を常時
監視することが可能となる。また、出力信号は光信号と
して出力されるため、誘導サージ等によってセンサが誤
動作することがない。従って、信頼性の高い開閉器の位
置検出装置を提供することができる。
【図1】本発明の第1実施例による開閉器の位置検出装
置の構成を示す概略図。
置の構成を示す概略図。
【図2】本発明の第2実施例による開閉器の位置検出装
置の構成を示す概略図。
置の構成を示す概略図。
【図3】本発明の第3実施例による開閉器の位置検出装
置の構成を示す概略図。
置の構成を示す概略図。
【図4】(a)本発明の第4実施例による開閉器の位置
検出装置の構成を示す概略図、(b)同実施例における
出力電圧を示す図、及び(c)ストロークカーブを示す
図。
検出装置の構成を示す概略図、(b)同実施例における
出力電圧を示す図、及び(c)ストロークカーブを示す
図。
【図5】本発明の第5実施例による開閉器の位置検出装
置の構成を示す概略図。
置の構成を示す概略図。
【図6】同実施例による開閉器の位置検出装置の変形例
を示す概略図。
を示す概略図。
1…主軸 2(2a,2b)…被検出体 3…レバー 4…補助開閉器主軸 5…補助開閉器 6…絶縁カップリング 10(10a,10b)…位置検出センサ 11…磁気センサ 12…増幅部 13…V/F変換部 14…E/O変換部 15…定電圧電源 16…光ファイバ 17…電源ケーブル 18…角度センサ 19…ベース 20…ストローク測定センサ 21…操作機構 40…ストロークカーブ
Claims (6)
- 【請求項1】 開閉動作を行う開閉部を備えた装置本体
部と、前記開閉部を開閉操作する開閉操作可動部を備え
た操作機構とを有する開閉器に取り付けられ、前記開閉
操作可動部に固定的に設けられた被検出体の位置を検出
することによって、前記開閉器の動作状態を検出する開
閉器の位置検出装置において、 前記被検出体との距離に応じた電圧を出力する磁気セン
サと、前記磁気センサの出力を周波数に変換する電圧/
周波数変換部と、前記周波数を光信号に変換する電気/
光変換部とからなる位置検出センサを具備することを特
徴とする開閉器の位置検出装置。 - 【請求項2】 前記被検出体として、磁極もしくは磁力
のいずれか一方が異なるものが、前記開閉操作可動部の
動作方向に複数個設けられたことを特徴とする請求項1
記載の開閉器の位置検出装置。 - 【請求項3】 前記被検出体として、磁極の異なるもの
が複数個設けられ、 前記被検出体の各々は、 前記開閉器の動作の「投入」時に前記位置検出センサと
対向する位置と、前記開閉器の動作の「遮断」時に前記
位置検出センサと対向する位置とに配置されたことを特
徴とする請求項1記載の開閉器の位置検出装置。 - 【請求項4】 前記被検出体は、 多極磁性体から構成されたことを特徴とする請求項1記
載の開閉器の位置検出装置。 - 【請求項5】 開閉動作を行う開閉部を備えた装置本体
部と、前記開閉部を開閉操作する開閉操作可動部を備え
た操作機構とを有する開閉器に取り付けられ、前記開閉
器の動作状態を検出する開閉器の位置検出装置におい
て、 前記開閉部の開閉動作に連動して開閉する接点を有する
補助開閉器に接続され、前記補助開閉器の主軸の回転角
度に応じた電圧を出力する磁気センサと、前記磁気セン
サの出力を周波数に変換する電圧/周波数変換部と、前
記周波数を光信号に変換する電気/光変換部とからなる
位置検出センサを具備することを特徴とする開閉器の位
置検出装置。 - 【請求項6】 前記磁気センサは、 磁気抵抗素子からなることを特徴とする請求項1または
5記載の開閉器の位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4269595A JPH08241653A (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 開閉器の位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4269595A JPH08241653A (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 開閉器の位置検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08241653A true JPH08241653A (ja) | 1996-09-17 |
Family
ID=12643192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4269595A Pending JPH08241653A (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 開閉器の位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08241653A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008047755A1 (fr) * | 2006-10-17 | 2008-04-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dispositif d'ouverture/fermeture de puissance |
JP2011096440A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | 電力開閉装置の開閉極時間測定装置及び方法 |
WO2021049733A1 (ko) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 엘에스일렉트릭(주) | 진공차단기용 접점 감시 장치 및 이를 갖는 진공차단기 |
-
1995
- 1995-03-02 JP JP4269595A patent/JPH08241653A/ja active Pending
Cited By (6)
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