JPH04185226A - 電気機器の故障予知システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は電気機器の故障予知システムに関し、特に例
えば大規模工場の電気設備で使用される電気機器（モー
タ、しゃ断器、制御盤等）の故障を故障に至る前の過熱
状態すなわち故障の前駆的状態において検出し、致命的
な故障になる事態を防止する電気機器の故障予知システ
ムに関するものである。

［従来の技術］ 従来から例えば、モータ、しゃ断器、制御盤等の電気機
器の故障を事前に検出する方法として、過電流を検出す
る方法とアースとの絶縁性を検出するリーク電流を検出
する方法がある。過電流を検出するには電流リレーやヒ
ユーズによるものなどがあり、定格以上の過電流を検出
して一般に電源をしゃ断するようになっている。リーク
電流の検出には漏洩しゃ断器が代表的なものであるが、
機器の全絶縁抵抗の低下によるリーク電流を検出して、
定格以上の場合電源をしゃ断している。

以上のうち、電流リレーやヒユーズは過電流は検出でき
るが、電気回路を保護している絶縁物すなわち例えばモ
ータコイルやトランス巻線の層間絶縁膜などの劣化によ
って生ずる故障つまり過電流等によらない定常状態の焼
損故障は検出されない。また、しゃ断器の投入、開放用
コイルなどは絶縁物の劣化により焼損状態となりその機
能が喪失しても検出手段がなく、動作すべきときに動作
しないことによりその故障が発見されるのが一般状況で
ある。もっとも、この場合は上述の漏洩しゃ断器が各電
気機器に配設されておれば、一応故障があまりひどくな
らないうちに電源しゃ断が行なわれるようにはなってい
る。

第２図は従来の過電流の検出によるモータの保護装置の
一例を示す模式回路図である。図において、モータ１に
定格以上の電流が流れた場合、（ａ）過電流を検出する
方法と（ｂ）サーマルリレーでしゃ断する方法の両方式
を直列に併用した場合を示している。（ａ）の方法では
、ＣＴ（計器用変流器）２を用いて過電流検出を行い、
所定値以上の電流が流れるとＭＣＢ　（Ｌや断器）３を
作動させて電流をしゃ断するようになっている。また、
（ｂ）の方法では、サーマルリレー４で所定時間以上連
続して電流が流れた場合、その加熱によってサーマルリ
レー４が作動してコンタクタ５をオフすることによって
電流をしゃ断するようにしている。以上のように、（ａ
）　、　（ｂ）の方法を併用することのできる構成でモ
ータ１の保護装置を形成している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の電気機器の故障防止ないし保護装置
では、電流の絶対値から、その値が所定値以上になった
ら電流しゃ断して検出できるものであったわ、その電流
値をヒユーズ等のサーマル動作などにより定格を少し越
えた場合の熱的効果を利用して故障予防のためのしゃ断
を行う方法であるため、もしそれが有効に作動しない等
の場合には、例えばモータが焼損したり、しゃ断器の投
入または開放用コイルが焼損してしまうために、動作す
べきときに動作しないで重大な影響を全体の設備（プラ
ント等）に及ぼすことがあった。このほか、制御盤やそ
の中に設置されているプリント基板などの中にもリレー
をはじめコイル等を多数使用されているため、これらが
完全に故障してプラント等が異常動作となったときに故
障が顕在化するというのが現状である。すなわち、この
ような事故的故障は電気機器の絶縁物の劣化に起因する
ものが多いという課題があった。

さらに、特に大型の電気機器や複雑な電気機器では部品
の一部が焼損することが多くなる傾向があり、これを検
出するのに機器全体の過電流としては顕著でないので適
切な検出ができにくかった。

また、個々の部品に前述のような例えば漏洩しゃ断器や
、第２図の従来例に示したような保護装置をとりつける
ことはスペース・費用の面からも困難であった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、サーマルリレーや過電流検出によっては検出で
きない電気機器のおもに絶縁物が劣化によって昇温され
て発生するにおいを特定し検出することにより、故障に
至る前や軽微な故障状態つまり故障の前駆段階の故障を
発見し、機器の故障を事前に保護する検出システムを提
供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る電気機器の故障予知システムは、複数の
電気機器の各本体又はその近傍に配設され、電気機器が
作動時に故障の前駆段階として発生するにおいを検出す
るにおい検出手段と、このにおい検出手段の出力を処理
してにおいの計量及びその発生個所を特定し、それぞれ
のにおい量と警報レベルを表示する警報表示手段とから
なるものである。

さらに、この警報表示手段に警報レベルの異常信号によ
り機器の作動を停止する停止制御手段を有するようにし
たものである。

［作用コ この発明においては、例えば大型の電気設備を構成する
各種の電気機器に配設したにおい検出手段（においセン
サ）によってにおいの量とその発生個所を特定して検出
し、このにおいの量が所定量を越えたときに警報表示装
置で警報したり、機器の稼動を停止したりするようにな
っているから、その機器に属する絶縁物特有の焦げるに
おい（例えばベークライトワニスの焦げるにおい）か発
生ずれば、例えば、特定のモータコイル、変圧器、プリ
ント基板等の絶縁物か劣化により定格以上に過熱された
ことをにおいセンサで知ることができ、故障の前駆段階
で発見し、それに対して適切に警報、停止等を対策しう
るようになる。

［実施例］ 第１図はこの発明による電気機器の敵陣チ知システムの
一実施例を示す模式システムブロック図である。図にお
いて、１〜５は第２図の従来例と同−又は相当部分を示
し、６は従来のモータの保護装置を示している。図にお
いて、１７は運転中の電気機器の部品のうちで劣化しま
た絶縁物が過熱されて発生するにおいを特定し、それを
検出するにおいセンサ（市販品）である。においセンサ
１７は電気機器の内部（例えば大型モータ１の内部）、
制御盤／しゃ新盤８の近傍、電気室９などに常時配設さ
れ、電気信号線（電源線も含まれる）７を介して、これ
らの電気機器が単体または機能的に集合して構成する電
気装置（特別に図示しない）の中央に配置されている警
報表示盤１０に接続される。なお、においセンサ１７は
上述の発生したにおいを特定し、かつそのにおいが所定
量以上に達したとき電気信号を警報信号として発するこ
とかできるセンサである。そして特に、モータ１に配設
したにおいセンサ１７の電気信号線７は一部か保護装置
にも接続され、必要に応じてこの信号線によって保護装
置６を作動できるようになっている。

第３図は警報表示盤１０の一実施例を示す模式前面図で
ある。図にみられるように警報表示盤１０は、においセ
ンサエフからの警報信号をにおいの発生湯所を特定する
場所のランプにより表示し、かつ必要に応じてにおいの
量を表示できる表示器１４を具備している。なお、表示
器１４には各電気機器をこの警報信号によりトリップ（
停葎）させた場合のトリップ表示もできるようになって
いる。そして、いずれかのにおいセンサ１７の一つでも
警報を発した場合には、警報ブザ−】１により、周囲の
人に明確にどこの電気機器が故障の前駆的状態になった
ことを知らせるようになっている。また、１２はにおい
量表示器であり、表示器１４によって特定されたにおい
発生湯所をにおいセンサ選択スイッチ１３をオンするこ
とによって、におい量をにおい量表示器１２にメータ表
示できる。警報の対策終了後は警報ブザ−１１による警
報はブザー停止スイッチ１５により解除され、表示器１
４の表示は表示リセット１６により消去される。

モータ１等の特に重要な電気機器には、においセンサ１
７をその内部に設置し、第２図の従来技術による過電流
検出及びサーマルリレーによる保護動作に加えて、にお
い検出によって異常検出を行い自動保護もできるように
なっている。この場合、サーマルリレー４の場合と同様
にモータ１を停止させる信号レベルと、警報表示のみの
レベルとの２つの検出レベルを有するものとし、どちら
の制御又は表示も任意に選択できるようになっている。

以上のようにして、電気機器の運転・稼動中に故障の前
駆段階による異常により発生したにおいを各機器ユニッ
ト毎に配設したにおいセンサにより検出し、自動警報、
停止などを行わせるようにしたため、軽微な異常状態で
確実な保守作業ができるので、故障の発見や故障対策の
ための設置の停止時間を大幅に削減することができる。

なお、上記実施例では電気機器としてモータ、しゃ断器
／制御盤、電気室の場合で各１個宛においセンサを配設
した場合について説明したが、電気機器の種類、におい
センサの数は実施例に限定されるものではないことはい
うまでもない。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、大型の電気装置を構成
する複数の電気機器ににおい検出手段を配設し、そのに
おいを検出して機器の絶縁物劣化による故障の前駆的状
態を検出・制御するようにしたので、従来形の保護装置
では検出が不可能であった主として電気絶縁物の劣化の
状態が検出できるようになり、その結果を中央の警報表
示装置に目的のにおい量と警報レベルを越えた場所が表
示されるから、電気機器が故障する前、又は軽微な前駆
的故障状態で対策を講することができるようになった。

このため本発明は補修費の低減、設備の故障・対策停止
時間の削減に寄与し、設備運転上の信頼性を高めるなど
の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すシステムブロック図
、第２図は従来の過電流検出によるモータの保護装置の
一例を示す模式回路図、第３図は第１図の警報表示盤の
一実施例を示す前面図である。 図において、１はモータ、６は保護装置、７は電気信号
線、８は制御盤／しゃ断器盤、９は電気室、１０は警報
表示盤、１１は警報ブザ−、工２はにおい態表示器、１
３はにおいセンサ選択スイッチ、１４は表示器、１５は
ブザー停止スイッチ、１６は表示リセットである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気機器の各本体又はその近傍に配設され、上記
   電気機器が作動時に前駆的故障として発生するにおいを
   検出するにおい検出手段と、 このにおい検出手段からの出力を処理して上記においの
   計量及びその発生場所の特定を行い、それぞれのにおい
   量と警報レベルを表示する警報表示手段と からなることを特徴とする電気機器の故障予知システム
   。
2. （２）警報表示手段は警報レベルの異常検出信号により
   電気機器を停止する停止制御手段を有することを特徴と
   する請求項１記載の電気機器の故障予知システム。