JPS6325565A

JPS6325565A - 過電流総量記憶表示装置

Info

Publication number: JPS6325565A
Application number: JP61166633A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Noda; 野田　清志; Shinobu Azuma; 忍我妻
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-07-17
Filing date: 1986-07-17
Publication date: 1988-02-03

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、電力系統に流れている１！流が、電力系統事
故等により所定値以上になる毎に、その電流量を蓄積記
憶し、その総電流量が所定値に達した場合は表示等を行
なう装置に関するものであり、電力系統に使用されるじ
ゃ断器等の保守・点検や寿命の判定装置として使用され
る。

（従来の技術）電力系統を構成する変成器、しゃ断器、ケーブル等の機
器は、電力系統を正常に維持するために保守・点検が必
要であり、更に適格な寿命判定による機器の交換も必要
不可欠である。

このような、機器の保守・点検や寿命の判定をどのよう
に実施するかは、種々基準によって異なるが、例えばし
ゃ断器の場合は、動作回数としゃ断電流の総和が主な判
定基準になっている。

動作回数については、しゃ断器の機械的寿命を、又、し
ゃ断電流はしゃ断器の電気的寿命を決定するものである
。

又、電力用ケーブルの場合は、ケーブルに流れる電流に
よって発生する熱による絶縁物の絶縁劣化を原因とした
寿命低下があり、特に過負荷運転する場合の過電流が問
題となるので、過電流の総和が保守・点検や寿命の判定
基準となる。

しかし、現実にはしゃ断電流や過負荷電流の総和を得る
有効な装置がないため、保守・点検は一定の期間毎に実
施し、寿命判定は最悪のケースから割出した値で判断し
ている。

（発明が解決しようとする問題点）上記理由から、実際には保守・点検間隔が長くて良い機
器を短い間隔で実施したり、寿命に達していない機器を
交換したりすることになり、費用の増加、人員の増加を
招いている。

しゃ断電流や過負荷電流の総和を得る有効な装置がない
理由としては、電力系統を構成するＲ器の寿命が約数千
年と長寿命であるため、前記装置の電流総和を記憶する
部分にも、これと同等以上の性能が要求され、通常の方
法では、実現化困難であるためと言える。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、電力系統の過負荷電流やしゃ断器のしゃ断電流の総
和を長期間記憶し、電力機器の保守・点検や寿命判定に
必要な情報を的確に報ずる過電流総量記憶表示装置を提
供することを目的としている。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の構成を実施例に対応する第１図によって説明す
ると、本発明は導入交流電流を所定の値に絶縁変流する
変流器１と、変流器出力交流電流を直流に変換する交流
・直流変換回路２と、交流・直流変換回路出力から所定
の値を減算し、前記減算後の残分に比例した直流電流を
発生する演算回路３と、この直流電流ωを蓄積する一対
の電極を有する電気化学素子４と、電気化学素子の電８
ｉ間電圧が所定値に達したことを検出する検出回路５と
、検出回路が動作したことを外部に報ずる手段６とで構
成されている。

（作用）導入交流電流が所定値以上であれば、所定値以上の交流
電流について、これと比例した直流電流に変換した後、
ファラデーの電気分解の法則を応用した電気化学素子４
に電流値と時間との積として蓄積記憶させ、この蓄積量
が所定値に達した時、生ずる電位変化を検出して外部に
報ずるものであり、電気化学素子４に流す直流電流を導
入交流電流の値に応じて変えることにより、正確な総電
流量の検出を可能としたものである。

（実施例）以下図面により実施例を説明する。第１図は本発明の実
施例を示す構成図であり、導入交流電流ｔ１を所定の値
ｔ２に絶縁変流する変流器１と、変流器１の２次電流ｔ
２を直流に変換する交流・直流変換回路２と、交流・直
流変換回路２の出力Ｉから所定値ＩＱＦを減算し、定数
Ａを乗じた直流電流ＩＮを出力する演算回路３と、演算
回路３の出力電流ＩＭを蓄積記憶する電極４ａ＆電極４
ｂを有する電気化学素子４、更に電気化学素子４の電極
４ａ、４ｂ間電位ＶＭを検出する検出回路５及び検出回
路５の動作を外部に報ずる手段６から構成される。

上記構成を有する実施例の作用について説明する。

第１図において、変流器１に交流電流ｔ１が印加される
と、変流器２次には交流電流ｔ２が得られる。交流電流
ｔ２は交流・直流変換回路２によって直流Ｉに変換され
る。入力交流電流ｔ１に比例する交流・直流変換回路２
の直流Ｉ出力は、演算回路３に導入され、先ず、直流Ｉ
から所定値Ｉσが減算される。ここで、所定値Ｉ　ＯＦ
は、入力交流電流ｔ１が過電流と判定される値に等価な
直流信号である。

従って、ｌ−ｌ０Ｆの減算によって入力交流電流ｔ１の
過電流分に相当する値が得られたことになる。

次に、電気化学素子４はファラデーの電気分解の法則′
を応用したものであり、次式で示されるような特性を有
する素子である。

ｍ＝１Ｍ　Ｑ　（ｇ）　　　　　　　　・・・（１）ＦＱ＝　　ＩＭ　Ｔ　　　　　　　　　　　　　・・・（
２）但し、ｍ：電気分解により析出する質ｍ　（ｇ）Ｍ
：物質の化学当ｍ（原子量／原子価）Ｆ：１化学当旦だ
けのグラム数の物質を析出するのに要する電気ｆｆｉ　
牛９６５００（Ｃ）Ｑ：流れた電気量（Ｃ）ＩＭ：流れる電流（Ａ）Ｔ：流す時間（Ｓ）（１）　、（２１式より、（３）式中、Ｍの値は物質によって夫々決定される値で
あるから、Ｍ／Ｆを定数にとすれば、ｍは下式となる。

ｍ＝　Ｋ　ＩＭＴ　　　　　　　　−（４）ここで質ｆ
ｉｍは、第１図に示す電気化学素子４の電極４ａ又は電
極４ｂのどちらかに析出する。どちらに析出するかは電
気化学素子４に流す電流ＩＭの極性で定まる。

このことから、電気化学素子４の電極４ａ側に質ｆｆ１
ｍを予め析出させておき、次に電流極性を通にし、電極
４ｂ側に質１１ｍが析出するような回路構成とすれば、
流す電流値と時間との積が所定値ｍに達した時点で析出
完了となるので、電気化学素子４に流せる電流量は、予
め設定した値と等しくなることが判る。

又、質１１ｍの析出中と析出完了時の電気化学素子の電
極ＭＮ位変化は、第２図に示す特性で表わされる。

なお、電気化学素子４に流せる電流量は、例えば５ｏｏ
ｏμＡ−Ｈと表わしており、この場合、流す電流が１μ
Ａであれば、５０００時間後に析出が完了することを意
味している。

以上のことから、演算回路３の出力ＩＭは、電気化学素
子４に流せる電流量によって定まるので、演算回路３は
ｌ−ｌ０Ｆの減算後、一定定数Ａを乗じて、ＩＮ−Ａ（
Ｉ　　ｌ０Ｆ）としている。

演算回路３の出力ＩＭは、電気化学素子４に入力交流電
流ｔ１が過電流になっているｍ間のみ流れて、電気化学
素子４内部の質ｆｉ１ｍを対向する電極４ｂに電流量に
、相当する最のみ析出する作用をもたらす。

一旦、析出された量は、電気化学素子４に流す電流ＩＭ
の極性を逆にしない限り、そのまま残るので、電流量の
蓄積記憶が可能となる。

電気化学素子４の電極４ａ側の質ｆｉｍが対向する電極
４ｂに全て析出すると、所定の電流量に達したことにな
り、電気化学素子４の電極間電位ＶＭは、第２図に示し
た如く急激に上昇する。

この電位ＶＭは、検出回路５によって検出され、例えば
ＬＥＤ表示器等で構成される外部に報ずる手段６により
外部表示される。

なお、この電気化学素子４は、再び逆側から所定の電流
量を与えることにより、反復使用が可能である。

以上説明した如く、本実施例によれば導入交流電流が何
らかの原因で過電流になった場合、その過電流量を長期
間蓄積記憶することが可能で、かつ過電流量の総和が所
定値に達した場合は、これを外部に報ずることが可能と
なる。

又、過電流の値は、第１図の所定値ＩＯＦを変更するこ
とにより、任意に設定することが可能である。

更に、過電流量についても電気化学素子４に流す電流Ｉ
Ｍを演算回路３で加減することで任意に定めることが出
来る。

第３図は本発明の他の実施例を示す構成図であり、第１
図の構成において、電気化学素子４に電位検出１１ｉ４
ｃを追加すると共に、電位検出電極４ｃの電位ＶＭ’　
を増幅し、アナログ出力Ｖｏを発する増幅回路７を付加
し、更に検出回路５の入力を電１ｉ　４　ｃの出力Ｖ、
ｌ　とした構成としている。

この構成における作用は、第１図の構成による作用の他
に電気化学素子４の出力ＶＭ’特性が異なるための作用
が付加される。

電気化学素子４の出力ＶＭ′は、第４図に示すように入
力電流量に比例して増加する特性を有する。

従って、出力ＶＭ’を増幅回路７で増幅することにより
、電気化学素子４の入力電流量と比例したアナログ出力
Ｖｏを得ることが可能となる。

以上により、第１図の構成による効果の他に、検出回路
５の検出値を変更することでも過電流量を変更できる効
果や、アナログ出力Ｖｏによって朗々の過電流堡につい
て調べられる効果が得られる。

［発明の効果］以上説明した如く、本発明によれば入力交流電流が所定
値以上になっている間の電流量を蓄積記憶することが可
能で、更に蓄積記憶している電流量が所定値に達した場
合は、これを報ずることが可能であることから、電力系
統に使用されるし中断器や、ケーブル等に流れる過負荷
電流や、しゃ断電流の総和、つまり電流１が所定値に達
したことを知ることが出来る。

ここで、電流」の所定値を保守・点検のタイミングか寿
命に定めておけば、合理的な保守・点検が実施でき、適
格な寿命判定が可能となる。

又、アナログ出力が可能であることから、アナログ出力
の最終値を寿命とし、途中のポイントを保守・点検・実
施タイミングにすることもでき、Ｒｅメインティナンス
のスケジュール決めが容易になる。

なお、−旦蓄積された電流量は、電気化学素子４を取外
して別な装置で復帰操作をしない限り、記憶を継続する
ので、数十年以上の寿命を要する機器にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による過′Ｒ流総徂記憶表示装置の一実
施例を示す構成図、第２図は第１図に用いた電気化学素
子の特性を示す図、第３図は他の実施例を示す構成図、
第４図は第３図に用いた電気化学素子の特性を示す図で
ある。１・・・変流器　　　　　２・・・交流・直流変換回路
３・・・演算回路　　　　４・・・電気化学素子４ａ、
４ｂ、　４ｃ・・・電極　　５・・・検出回路６・・・
外部に報ずる手段７・・・増幅回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導入交流電流を所定の値に絶縁変流する変流器と
、変流器出力交流電流を直流に変換する交流・直流変換
回路と、交流・直流変換回路出力から所定の値を減算し
、前記減算後の残分に比例した直流電流を発生する演算
回路と、この直流電流量を蓄積する一対の電極を有する
電気化学素子と、電気化学素子の電極間電圧が所定値に
達したことを検出する検出回路と、検出回路が動作した
ことを外部に報ずる手段とで構成される過電流総量記憶
表示装置。
（２）電気化学素子には一対の電極の他に蓄積電流量に
比例した電圧を検出する電位検出電極を設けて３端子構
成とすると共に、前記した電位検出電極からの出力を増
幅回路を介して増幅し、アナログ出力を得ることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の過電流総量記憶表示
装置。