JP3384699B2 - Abnormal diagnosis device for electrical equipment operation mechanism - Google Patents
Abnormal diagnosis device for electrical equipment operation mechanismInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電気機器操作機
構のトルクを検出し異常を診断する装置に関するもので
あり、特にタップ切換時の駆動トルク測定による負荷時
タップ切換器の異常診断装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting a torque of an electric device operating mechanism and diagnosing an abnormality, and more particularly to a device for diagnosing an abnormality of a tap changer under load by measuring a driving torque during tap change. Is.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、送配電系統に接続される負荷時
タップ切換変圧器に設けられる負荷時タップ切換装置
は、変圧器の巻線の各タップに接続される負荷時タップ
切換器とこれを駆動操作する操作機構とからなる。更
に、負荷時タップ切換器は負荷電流の切換えを行う切換
開閉器、タップとの選択接続を行うタップ選択器および
極性または転移切換を行う転換器から構成され、これら
を適宜操作することにより送配電系統の電圧を一定に保
つわけである。負荷時タップ切換装置は、負荷電流が流
れる課電中に変圧器巻線のタップを切換えるもので、こ
のため切換対象タップ間では一時その変圧器タップ巻線
を抵抗またはリアクトルを通じて短絡させる。従って、
万一、タップ切換機構に異常が発生し正常な切換動作を
しない場合には変圧器タップ巻線に短絡電流が流れる恐
れがある。このため、これら切換動作の異常の兆候を早
期に検出することが重要な課題となっている。2. Description of the Related Art For example, a load tap switching device provided in a load tap switching transformer connected to a power transmission and distribution system is a load tap switching device connected to each tap of a winding of a transformer. It is composed of an operating mechanism for driving. Further, the load tap changer is composed of a switching switch for switching the load current, a tap selector for selectively connecting with the tap, and a converter for switching polarity or transition, and by appropriately operating these, power transmission and distribution can be performed. The system voltage is kept constant. The tap switching device during load switches the taps of the transformer windings while the load current flows, and therefore the transformer tap windings are temporarily short-circuited between the switching target taps through a resistor or a reactor. Therefore,
If an abnormality occurs in the tap switching mechanism and normal switching operation does not occur, a short-circuit current may flow in the transformer tap winding. Therefore, it is an important subject to detect the signs of abnormality of these switching operations at an early stage.
【0003】図13は例えば特公平7−75211号公
報に示された従来の負荷時タップ切換装置の異常診断装
置のブロック図を示し、負荷時タップ切換器の動作時の
トルク波形をトルクセンサーで測定してこの波形を分析
して異常の有無の診断を行なう。図において、動作信号
発信部41から電動操作機構42へ動作信号が送出さ
れ、負荷時タップ切換器43は電動操作機構42によっ
て駆動される。電動操作機構42の駆動軸に発生するト
ルクはトルクセンサ部44により検出され、トルクセン
サ部44で検出したトルクは積分部45により切換動作
毎に積分される。FIG. 13 is a block diagram of a conventional abnormality diagnosing device for a load tap changer disclosed in, for example, Japanese Examined Patent Publication No. 7-75211, in which a torque sensor shows a torque waveform during operation of the load tap changer. Measurement is performed and this waveform is analyzed to diagnose whether there is any abnormality. In the figure, an operation signal is sent from the operation signal transmitter 41 to the electric operation mechanism 42, and the load tap changer 43 is driven by the electric operation mechanism 42. The torque generated on the drive shaft of the electric operating mechanism 42 is detected by the torque sensor unit 44, and the torque detected by the torque sensor unit 44 is integrated by the integrating unit 45 for each switching operation.
【0004】動作信号発信部41からの動作信号、トル
クセンサ部44により検出された一連の切換動作に係る
トルクパターンおよび積分部45からの積分値をそれぞ
れ記憶部46が記憶し、切換パターン判別部47は動作
信号から後述する要領により当該切換動作がいずれの切
換パターンに該当するかを判別する。正常トルクパター
ン記憶部48は後述する合計6種類の切換パターン毎の
正常動作時のトルクパターンを正常トルクパターンとし
て記憶し、異常個所判定部49は記憶部46からの検出
トルクパターンと正常トルクパターン記憶部48からの
正常トルクパターンとを比較して切換動作の異常の有無
ないし異常個所を検出し、異常表示部50が異常個所判
定部49の出力を表示する。正常トルクパターン補正部
51は異常個所判定部49が異常ないしその兆候を検出
しない場合、記憶部46からの積分値の変動傾向から正
常トルクパターン記憶部48内の記憶値を補正する。The storage section 46 stores the operation signal from the operation signal transmission section 41, the torque pattern relating to a series of switching operations detected by the torque sensor section 44, and the integrated value from the integration section 45, and the switching pattern determination section. Reference numeral 47 determines which switching pattern the switching operation corresponds to from the operation signal according to the procedure described later. The normal torque pattern storage unit 48 stores a torque pattern at the time of normal operation for each of a total of six types of switching patterns, which will be described later, as a normal torque pattern, and the abnormal point determination unit 49 stores the detected torque pattern from the storage unit 46 and the normal torque pattern storage. The presence or absence of an abnormality in the switching operation or the abnormal portion is detected by comparing with the normal torque pattern from the portion 48, and the abnormality display portion 50 displays the output of the abnormal portion determination portion 49. The normal torque pattern correction unit 51 corrects the stored value in the normal torque pattern storage unit 48 from the variation tendency of the integrated value from the storage unit 46 when the abnormal portion determination unit 49 does not detect the abnormality or the sign thereof.
【0005】図14〜図16はトルクセンサ部44で検
出するトルクパターンの実測例を示すもので、先ず、図
14は一連の切換動作において、切換開閉器、タップ選
択器および転換器の3者すべてが動作する切換パターン
の場合で、図に示すように、時刻t1から切換開閉器の
駆動のための蓄勢トルクが加わり始め比較的緩やかな増
加傾向を示し、やがて放勢され切換開閉器が動作する
(時刻t6)。そして、この間に、タップ選択器の開極
時刻t2と投入時刻t5との間のタップ選択器駆動トル
クと、転換器の開極時刻t3と投入時刻t4との間の転
換器駆動トルクとが加わる。FIGS. 14 to 16 show examples of actual measurement of torque patterns detected by the torque sensor unit 44. First, FIG. 14 shows a switching switch, a tap selector and a converter in a series of switching operations. In the case of the switching pattern in which everything operates, as shown in the figure, the stored torque for driving the switching switch begins to be applied from time t1 and shows a relatively gradual increasing tendency. It operates (time t6). Then, during this period, the tap selector driving torque between the opening time t2 and the closing time t5 of the tap selector and the converter driving torque between the opening time t3 and the closing time t4 of the converter are applied. .
【0006】図15は、切換開閉器およびタップ選択器
が動作する切換パターンの場合で、図に示すように、切
換開閉器の駆動の蓄勢トルクは図14の場合と同様であ
るが、切換開閉器の動作までの時刻t2から時刻t5の
間にタップ選択器の駆動のためのトルクが加わる。そし
て、図16は切換開閉器のみが動作する切換パターンで
ある。FIG. 15 shows a case of a switching pattern in which the switching switch and the tap selector operate. As shown in FIG. 15, the driving torque of the switching switch is the same as in FIG. Torque for driving the tap selector is applied between time t2 and time t5 until the operation of the switch. 16 shows a switching pattern in which only the switching switch operates.
【0007】切換パターンの種類としては、上記した3
種類の切換態様に、上昇か下降かの切換方向の種類が加
わり、合計6種類が存在することになる。ここで切換パ
ターンとして上昇か下降かの切換方向の種類をも区別す
る意図は以下の通りである。即ち、操作機構の駆動軸の
途中に一般的に使用されるウォームギヤ機構の特に入力
ウォームのスラスト軸受では、その受圧部の摩擦係数が
軸の回転方向によって大きく異なる。この結果、トルク
センサ部44からの検出値が、切換方向が上昇か下降か
によって差が生じる。従って、切換パターンとして上記
両方向の区別をも考慮することにより、確実な異常判定
を行うことができる訳である。There are three types of switching patterns as described above.
There are a total of six types, with the types of switching directions of up and down added to the types switching modes. Here, the intention of distinguishing the type of the switching direction as the switching pattern, that is, whether the switching direction is up or down is as follows. That is, in the thrust bearing of the worm gear mechanism, which is generally used in the middle of the drive shaft of the operating mechanism, particularly the thrust bearing of the input worm, the friction coefficient of the pressure receiving portion greatly differs depending on the rotating direction of the shaft. As a result, the detected value from the torque sensor unit 44 varies depending on whether the switching direction is up or down. Therefore, by taking into consideration the distinction between the two directions as the switching pattern, it is possible to make a reliable abnormality determination.
【0008】ところで、負荷時タップ切換器において、
転換器が動作するのは、ある特定のタップ位置から上昇
あるいは下降方向へ切換えるときのみである。従って、
切換パターン判別部47は動作信号のタップ位置番号お
よび切換方向の情報から当該切換動作が図14に示すパ
ターンに該当するか否かを判別する。また負荷時タップ
切換器において、1切換前の切換方向と逆方向に切換え
るときは、タップ選択器、転換器は共に動作せず切換開
閉器のみが動作する。従って、切換パターン判別部47
は動作信号の切換方向の推移から当該切換動作が図16
に示すパターンに該当するか否かを判別する。By the way, in the load tap changer,
The converter operates only when switching from a particular tap position to the up or down direction. Therefore,
The switching pattern determination unit 47 determines whether the switching operation corresponds to the pattern shown in FIG. 14 based on the tap position number of the operation signal and the information on the switching direction. Further, in the load tap changer, when the change is made in the opposite direction to the change direction before the change, neither the tap selector nor the changer operates, and only the changeover switch operates. Therefore, the switching pattern determination unit 47
The switching operation is shown in FIG. 16 from the transition of the switching direction of the operation signal.
It is determined whether or not it corresponds to the pattern shown in.
【0009】切換パターン判別部47は上述した要領で
記憶部46からの動作信号に基づき切換パターンを判別
し、その情報を正常トルクパターン記憶部48へ送出す
る。異常個所判定部49は、記憶部46からの当該切換
動作時のトルクパターンと切換パターン判別部47で選
別された正常トルクパターン記憶部48内の正常トルク
パターンとを比較演算する。例えば、図14に示す切換
パターンの場合、各トルクピークの大きさとそれらの時
間間隔とを比較する。そして、両者の比(差)が所定の
設定値を越えると異常有りないし異常の兆候有りと判断
し、かつ下記のように、その発生時間帯から異常発生個
所を特定する。The switching pattern discriminating unit 47 discriminates the switching pattern based on the operation signal from the storage unit 46 in the above-described manner and sends the information to the normal torque pattern storage unit 48. The abnormal point determination unit 49 compares the torque pattern from the storage unit 46 at the time of the switching operation with the normal torque pattern in the normal torque pattern storage unit 48 selected by the switching pattern determination unit 47. For example, in the case of the switching pattern shown in FIG. 14, the magnitude of each torque peak is compared with their time intervals. When the ratio (difference) between the two exceeds a predetermined set value, it is determined that there is an abnormality or that there is a sign of abnormality, and the location of the abnormality is specified from the occurrence time zone as described below.
【0010】[0010]
【表1】 [Table 1]
【0011】ここで、異常の兆候有りと判断する具体的
基準としては、例えばトルクの大きさが正常時の2倍を
超えるという程度に設定するのが適当である。これは、
負荷時タップ切換器の規格(JEC−2220)では8
0万回の機械的寿命が要求されており、摺動部分が摩耗
してトルクが年々徐々に増加していくことを考慮したも
のである。Here, as a concrete criterion for judging that there is a sign of abnormality, it is appropriate to set, for example, the magnitude of the torque to more than twice the normal value. this is,
8 according to the load tap changer standard (JEC-2220)
This is because the mechanical life of 0,000 times is required, and the fact that the sliding part is worn and the torque gradually increases year by year is taken into consideration.
【0012】また、異常有りと判断する具体的基準とし
ては、例えば、トルクの大きさが正常時の5倍以上、ま
たはトルクピーク間隔t1−t2,t2−t3・・・が正
常時間隔の1.5倍以上という程度に設定される。この
程度の変化があると、負荷時タップ切換器の可動接点の
溶着あるいは摺動部材の焼き付き現象等が想定されるか
らである。Further, as a concrete criterion for judging that there is an abnormality, for example, the magnitude of the torque is 5 times or more than that in the normal state, or the torque peak intervals t1-t2, t2-t3 ... It is set to about 5 times or more. This is because if there is such a change, welding of the movable contact of the load tap changer or seizure of the sliding member may occur.
【0013】正常トルクパターン補正部51は異常検出
の感度を増大させるためのものである。即ち、一般に、
機械の可動部分がその馴染み効果のために初期状態に比
較して駆動トルクが減少していくことはよく経験すると
ころである。このため、甚だしい場合は、その駆動トル
クが初期値の半分以下になることも少なくない。従っ
て、常に一定の基準で異常有無を判定していると異常の
検出が遅れたり見逃してしまうことになる。The normal torque pattern correction unit 51 is for increasing the sensitivity of abnormality detection. That is, in general,
It is often experienced that the moving torque of the machine decreases due to its familiar effect compared to the initial state. Therefore, in extreme cases, the drive torque is often less than half the initial value. Therefore, if the presence / absence of an abnormality is always determined based on a fixed reference, the detection of the abnormality will be delayed or missed.
【0014】そこで、正常トルクパターン補正部51
は、例えば1000回にその間のトルクの積分値を追跡
し、最小二乗法等によってその変動傾向を検定し、減少
傾向があることが認められたらその減少率を計算し、そ
れを正常トルクパターンに乗じて正常トルクパターン記
憶部48内の記憶値を補正する。そして、異常個所判定
部49はこの補正された新たな正常トルクパターンを基
準に異常判定を行う。これにより、上述した馴染み効果
によるトルク変動分が相殺され、その分異常検出の感度
が向上する訳である。Therefore, the normal torque pattern correction unit 51
For example, the integrated value of the torque during that time is tracked 1000 times, the fluctuation tendency is tested by the least-squares method, etc., and if it is recognized that there is a decreasing tendency, the decreasing rate is calculated, and it is used as the normal torque pattern. By multiplying, the stored value in the normal torque pattern storage unit 48 is corrected. Then, the abnormal point determination unit 49 performs the abnormality determination based on the corrected new normal torque pattern. As a result, the torque fluctuation due to the familiar effect described above is offset, and the abnormality detection sensitivity is improved accordingly.
【0015】以上のようにして、負荷時タップ切換器の
異常診断を行なうが、そのトルクセンサー部44をどの
ような取付方式にするのか、また、負荷時タップ切換器
のどの部分の駆動軸に取付けるのか、その具体的方法に
ついては特に提案されていない。ただ、実際の適用例か
ら従来の方法を知ることができるが、その殆どが図15
に示すような方法を採用しているので、この図17によ
り従来の具体的方法について説明する。The abnormality diagnosis of the load tap changer is performed as described above. What kind of mounting method is used for the torque sensor section 44, and which part of the load tap changer the drive shaft is attached to? No specific proposal has been made as to how to install it. However, the conventional method can be known from actual application examples, but most of them are shown in FIG.
Since a method as shown in FIG. 17 is adopted, a conventional specific method will be described with reference to FIG.
【0016】図17において、変圧器タンク52には負
荷時タップ切換器53が収納されており、更に変圧器タ
ンク52の周囲には負荷時タップ切換器53を切換操作
する操作機構54、及び操作機構54と負荷時タップ切
換器53との間を連結して操作機構54からの駆動力を
負荷時タップ切換器53に伝達する連結駆動軸群55が
設けられている。そして操作機構54には駆動用電動機
56が内蔵されており、更に操作機構54には手動操作
用のハンドル軸57、駆動用電動機56および手動操作
用のハンドル軸57の回転を負荷時タップ切換器53の
駆動に適した回転数の回転に減速する減速機構58、出
力駆動軸59が設けられている。In FIG. 17, a transformer tank 52 accommodates a load tap changer 53, and an operating mechanism 54 for switching the load tap changer 53 around the transformer tank 52 and an operation. A connection drive shaft group 55 is provided that connects the mechanism 54 and the tap switch 53 during load and transmits the driving force from the operating mechanism 54 to the tap switch 53 during load. The operation mechanism 54 has a built-in drive motor 56, and the operation mechanism 54 further includes a handle shaft 57 for manual operation, a rotation of the drive motor 56, and a handle shaft 57 for manual operation for turning the load tap changer. A deceleration mechanism 58 that decelerates to a rotation speed suitable for driving 53 and an output drive shaft 59 are provided.
【0017】連結駆動軸群55は縦連結駆動軸60およ
び横連結駆動軸61とから成り、縦連結駆動軸60から
横連結駆動軸61への駆動力伝達は、両者の接続点に設
けられた方向変換歯車62を介して行なわれる。縦連結
駆動軸60は下部縦連結駆動軸63と上部縦連結駆動軸
64とから成り、下部縦連結駆動軸63の下端が操作機
構54の出力駆動軸59に連結されている。下部縦連結
駆動軸63と上部縦連結駆動軸64との間には固定式の
トルクセンサー65が挿入されており、そのトルク検知
軸66の一端が前記下部縦連結駆動軸63の上端に、他
端が前記上部縦連結駆動軸64の下端に接続されると共
に、固定式のトルクセンサー65の筺体部67が変圧器
タンク52の側壁に固定支持されている。The connecting drive shaft group 55 is composed of a vertical connecting drive shaft 60 and a horizontal connecting drive shaft 61, and driving force transmission from the vertical connecting drive shaft 60 to the horizontal connecting drive shaft 61 is provided at a connection point between them. This is done via the direction change gear 62. The vertical connection drive shaft 60 is composed of a lower vertical connection drive shaft 63 and an upper vertical connection drive shaft 64, and the lower end of the lower vertical connection drive shaft 63 is connected to the output drive shaft 59 of the operating mechanism 54. A fixed torque sensor 65 is inserted between the lower vertical connecting drive shaft 63 and the upper vertical connecting drive shaft 64, and one end of the torque detecting shaft 66 is provided at the upper end of the lower vertical connecting drive shaft 63 and the other. The end is connected to the lower end of the upper vertical connecting drive shaft 64, and the casing 67 of the fixed torque sensor 65 is fixedly supported on the side wall of the transformer tank 52.
【0018】固定式のトルクセンサー65からの出力波
形はデータ処理装置68により収録、分析して診断さ
れ、既に一般に広く実施されている方法(上記図13〜
図16で説明した方法も含む)と同様に、前記出力波形
を収録し、予め記憶した基準波形と比較分析して異常の
有無を診断(予め設定された限界内にある場合には正
常、限界を超えた場合には異常と診断)し、その結果を
出力する。The output waveform from the fixed type torque sensor 65 is recorded, analyzed and diagnosed by the data processing device 68, and a method which has already been widely practiced (see FIGS.
Similarly to the method described with reference to FIG. 16, the output waveform is recorded and compared with a reference waveform stored in advance and analyzed to determine whether or not there is an abnormality (normal within a preset limit, limit If it exceeds, it is diagnosed as abnormal and the result is output.
【0019】次に図17についての動作を説明する。図
示されない指令部からの電動機操作指令により、駆動用
電動機56が回転を始め、あるいは手動ハンドル操作に
より手動操作用のハンドル軸57が回転を始めると、こ
れらの回転は減速機構58によって負荷時タップ切換器
53に適した回転数に減速されて、その出力駆動軸59
に出力される。出力駆動軸59の回転は、これに連結さ
れた下部縦連結駆動軸63、トルクセンサー65のトル
ク検知軸66、上部縦連結駆動軸64、方向変換歯車機
構62、横連結駆動軸61をそれぞれ経て負荷時タップ
切換器53に伝達され、これによって負荷時タップ切換
器53が切換操作される。Next, the operation of FIG. 17 will be described. When the drive motor 56 starts to rotate or the handle shaft 57 for manual operation starts to rotate by a manual handle operation in response to an electric motor operation command from a command unit (not shown), these rotations are tap-switched under load by the speed reduction mechanism 58. The output drive shaft 59 is decelerated to a rotation speed suitable for the device 53.
Is output to. The rotation of the output drive shaft 59 passes through the lower vertical connection drive shaft 63, the torque detection shaft 66 of the torque sensor 65, the upper vertical connection drive shaft 64, the direction changing gear mechanism 62, and the horizontal connection drive shaft 61, which are connected thereto. It is transmitted to the load tap changer 53, whereby the load tap changer 53 is switched.
【0020】固定式トルクセンサー65のトルク検知軸
66は、上記のとおり回転力伝達経路に直列に挿入され
ているので、負荷時タップ切換器53の切換操作時の駆
動トルクを直接受ける。トルク検知軸66はこの切換操
作時の駆動トルクを検出し、その波形を出力する。出力
波形はデータ処理装置68で収録・分析・診断され、そ
の結果、異常の有無が出力される。Since the torque detection shaft 66 of the fixed torque sensor 65 is inserted in series in the rotational force transmission path as described above, it directly receives the drive torque when the load tap changer 53 is switched. The torque detection shaft 66 detects the drive torque at the time of this switching operation and outputs the waveform. The output waveform is recorded, analyzed, and diagnosed by the data processing device 68, and as a result, the presence or absence of abnormality is output.
【0021】[0021]
【発明が解決しようとする課題】従来の電気機器操作機
構の異常診断装置、特に負荷時タップ切換器の異常診断
装置は以上のように構成されており、トルクセンサーを
連結軸の途中に挿入するので、本来連続一体軸であるべ
き連続駆動軸が分断されるうえ、連結箇所も増して、連
結軸の機械的信頼性が低下する。A conventional abnormality diagnosing device for an electric equipment operating mechanism, particularly an abnormality diagnosing device for a load tap changer, is constructed as described above, and a torque sensor is inserted in the middle of a connecting shaft. Therefore, the continuous drive shaft, which should originally be a continuous integral shaft, is divided, the number of connecting points increases, and the mechanical reliability of the connecting shaft decreases.
【0022】また、既設の負荷時タップ切換器に後付適
用する場合、連結駆動軸を切断あるいは分離したり、ト
ルクセンサーの筺体を取付けるためのベースの設置等の
改造が必要になるので、容易に適用できない。Further, when retrofitting to an existing load tap changer, modification such as cutting or separating the connecting drive shaft or installing a base for mounting the housing of the torque sensor is required, which is easy. Not applicable to.
【0023】さらに、固定設置式なので、設置されたト
ルクセンサーは当該対象負荷時タップ切換器専用となっ
てしまい、このため負荷時タップ切換器毎に専属のトル
クセンサーが必要になり、不経済である。Further, since it is a fixed installation type, the installed torque sensor is dedicated to the target load tap changer, so that a dedicated torque sensor is required for each load tap changer, which is uneconomical. is there.
【0024】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、本来連続一体軸であるべき連続
駆動軸を分断せずに適用ができると共に、既設の負荷時
タップ切換器にも改造を加えることなく容易に適用で
き、また、1台のトルクセンサーで何台もの負荷時タッ
プ切換の異常診断等ができる電気機器操作機構の異常診
断装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can be applied to a continuous drive shaft, which should originally be a continuous integral shaft, without being divided, and can also be applied to an existing load tap changer. It is also an object of the present invention to provide an abnormality diagnosis device for an electric device operating mechanism, which can be easily applied without modification, and which can perform abnormality diagnosis of many tap switching under load with one torque sensor.
【0025】[0025]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、電気
機器操作機構の駆動軸に発生するトルクを検出して異常
診断を判定するトルクセンサー内蔵駆動装置であって、
その構成はまず同軸状に配置された第1枠及び第2枠を
備える。この第1枠、第2枠は図2に示す四角形状であ
っても、円形状の枠であっても良く、相互に相似形状で
あることが好ましい。また、同軸状であればその位置関
係は同平面上の内枠、外枠であっても、特開平6−32
07号公報の図1に示すように平行平面上にあっても良
い。そして、第1枠と第2枠との間には相互に連結する
支柱を備え、この支柱に歪ゲージ等の歪検出素子を備え
る。更に、第1枠に減速機構付き電動機等の回転駆動手
段を装着すると共に、この回転駆動手段の出力軸を電気
機器の操作機構の駆動軸(手動操作用のハンドル軸)に
接続可能な接手ソケット等の接続手段を備える。According to a first aspect of the present invention, there is provided a drive device with a built-in torque sensor, which detects a torque generated in a drive shaft of an electric device operating mechanism to determine abnormality diagnosis.
The configuration first comprises a first frame and a second frame arranged coaxially. The first frame and the second frame may have a quadrangular shape shown in FIG. 2 or a circular frame, and are preferably similar to each other. Further, as long as they are coaxial, the positional relationship between the inner frame and the outer frame on the same plane will be the same as in JP-A-6-32.
It may be on a parallel plane as shown in FIG. Further, a pillar that is connected to each other is provided between the first frame and the second frame, and the pillar is provided with a strain detection element such as a strain gauge. Further, a rotation socket such as an electric motor with a speed reduction mechanism is mounted on the first frame, and an output shaft of the rotation driving means can be connected to a drive shaft (a handle shaft for manual operation) of an operation mechanism of an electric device. And the like.
【0026】そして、電気機器の操作機構(負荷時タッ
プ切換装置)の診断をする際、回転駆動手段の出力軸を
手動操作用のハンドル軸等に装着して、回転駆動手段に
より駆動軸を回転させると共に、駆動軸からのトルクを
歪検出素子により検出するものである。When diagnosing the operating mechanism (load tap switching device) of the electric equipment, the output shaft of the rotary drive means is attached to the handle shaft for manual operation and the drive shaft is rotated by the rotary drive means. At the same time, the torque from the drive shaft is detected by the strain detecting element.
【0027】請求項2の発明は、歪検出素子が出力する
トルク波形を収録、分析、診断するデータ処理装置を備
え、歪検出素子から出力される出力波形をデータ処理装
置で分析して異常診断するようにしたものである。The invention of claim 2 is provided with a data processing device for recording, analyzing and diagnosing the torque waveform output by the strain detecting element, and analyzing the output waveform output from the strain detecting element by the data processing device to perform abnormality diagnosis. It is something that is done.
【0028】請求項3の発明は、第2枠に回転駆動手段
全体を覆う保護筺体を取り付けたことを特徴とする。The invention according to claim 3 is characterized in that a protective casing for covering the entire rotation driving means is attached to the second frame.
【0029】請求項4の発明は、第2枠又は保護筐体に
保持具を取り付けたことを特徴とする。The invention of claim 4 is characterized in that a holder is attached to the second frame or the protective casing.
【0030】請求項5の発明は、保持具として一対の把
手を用いたことを特徴とする。The invention of claim 5 is characterized in that a pair of grips is used as a holder.
【0031】請求項6の発明は、回転駆動手段の起動停
止を指令するスイッチを、一対の把手を握った手の指が
届く範囲内に取付けられていることを特徴とする。The invention of claim 6 is characterized in that the switch for instructing the start and stop of the rotation driving means is attached within a range within which the fingers of the hand holding the pair of grips can reach.
【0032】請求項7の発明は、回転駆動手段の出力軸
と接続手段の間に自在接手を設けたことを特徴とする。The invention according to claim 7 is characterized in that a universal joint is provided between the output shaft of the rotation driving means and the connecting means.
【0033】請求項8の発明は、回転駆動手段を一脚又
は三脚で支持する。According to the invention of claim 8, the rotation driving means is supported by a monopod or a tripod.
【0034】請求項9の発明は、回転駆動手段を、電気
機器の操作機構のハウジング等に取り付け可能な支持腕
により保持することを特徴とする。The invention of claim 9 is characterized in that the rotation driving means is held by a supporting arm which can be attached to a housing or the like of an operating mechanism of an electric device.
【0035】請求項10の発明は、回転駆動手段の起動
停止を指令するスイッチを、足踏式としたことを特徴と
する。The invention of claim 10 is characterized in that the switch for instructing the start and stop of the rotation driving means is of the foot type.
【0036】請求項11の発明は、回転駆動手段として
減速機構付サーボ電動機を用いたことを特徴とする。An eleventh aspect of the invention is characterized in that a servomotor with a reduction mechanism is used as the rotation driving means.
【0037】[0037]
実施の形態1.以下、この発明の実施形態1を図に基づ
いて説明する。図1は本発明を負荷時タップ切換器の異
常診断装置に適用した全体構成を示す図であり、変圧器
タンク1には負荷時タップ切換器2が収納されており、
この負荷時タップ切換器2は操作機構3によって切換操
作される。操作機構3と負荷時タップ切換器2との間は
連結駆動軸群4によって連結されており、この連結駆動
軸群4は操作機構3の駆動力を負荷時タップ切換器2に
伝達する役目を果たしている。前記操作機構3には電動
操作用の電動機5が内蔵されており、更に操作機構3
は、手動操作用のハンドル軸6、電動操作用の電動機5
ならびに手動操作用のハンドル軸6の回転を負荷時タッ
プ切換器2の駆動に適した回転数の回転に減速する減速
機構7、及び当該減速機構7の出力駆動軸8により構成
されている。Embodiment 1. Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration in which the present invention is applied to a load tap changer abnormality diagnosis device. A load tank tap changer 2 is housed in a transformer tank 1.
The tap changer 2 under load is switched by the operating mechanism 3. The operating mechanism 3 and the load tap changer 2 are connected by a connecting drive shaft group 4, and the connecting drive shaft group 4 has a role of transmitting the driving force of the operating mechanism 3 to the load tap changer 2. Is playing. The operation mechanism 3 has a built-in electric motor 5 for electric operation.
Is a handle shaft 6 for manual operation, an electric motor 5 for electric operation
Further, it is composed of a reduction mechanism 7 for reducing the rotation of the handle shaft 6 for manual operation to a rotation speed suitable for driving the tap changer 2 under load, and an output drive shaft 8 of the reduction mechanism 7.
【0038】連結駆動軸群4は縦連結駆動軸9および横
連結駆動軸10から成り、縦連結駆動軸9から横連結駆
動軸10への駆動力の伝達は、両者の接続点に設けられ
た方向変換歯車箱11を介して行なわれる。また、縦連
結駆動軸9の下端は操作機構3に設けられた出力駆動軸
8に連結されている。手動操作用のハンドル軸6にはト
ルクセンサー内蔵駆動装置12の出力軸が連結できるよ
うになっており、このトルクセンサー内蔵駆動装置12
により検出された出力波形はデータ処理装置13によっ
て収録、分析、診断される。The connecting drive shaft group 4 is composed of a vertical connecting drive shaft 9 and a horizontal connecting drive shaft 10, and the transmission of the driving force from the vertical connecting drive shaft 9 to the horizontal connecting drive shaft 10 is provided at the connection point between them. This is done via the direction change gearbox 11. The lower end of the vertically connected drive shaft 9 is connected to the output drive shaft 8 provided in the operation mechanism 3. The output shaft of the torque sensor built-in drive device 12 can be connected to the handle shaft 6 for manual operation.
The output waveform detected by is recorded, analyzed and diagnosed by the data processing device 13.
【0039】図2、図3、図4、図5はそれぞれ前記ト
ルクセンサー内蔵駆動装置12の構成を示す正面図、側
面図、平面図、斜視図であり、更に図6は図2のA−A
線断面図、図7は図2のB−B線断面図である。このト
ルクセンサー内蔵駆動装置12は四角形状の内枠14、
この内枠14と同軸に配置された同じく四角形状の外枠
15、前記内枠14と外枠15を連結して互いに固定す
る支柱16、及び前記支柱16に貼付けられた歪ゲージ
17により構成されており、前記歪ゲージ17からは出
力信号線18が引出されている。2, FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 5 are a front view, a side view, a plan view, and a perspective view, respectively, showing the configuration of the torque sensor built-in drive device 12, and FIG. A
FIG. 7 is a sectional view taken along the line BB of FIG. The torque sensor built-in drive device 12 includes a rectangular inner frame 14,
The inner frame 14 is composed of a rectangular outer frame 15 coaxially arranged, a pillar 16 for connecting the inner frame 14 and the outer frame 15 to each other, and a strain gauge 17 attached to the pillar 16. An output signal line 18 is drawn from the strain gauge 17.
【0040】そして内枠14には減速機構付電動機19
が取付けられており、この減速機構付電動機19には内
枠14ならびに外枠15と同軸状の出力軸20が設置さ
れ、更に減速機構付電動機19には電動機を動作させる
ための電源コード21が接続されている。減速機構付電
動機19の出力軸20の先端には接手ソケット22が取
付けられており、この接手ソケット22は前記操作機構
3の手動操作用のハンドル軸6に挿入可能なように形成
されている。また、外枠15には保持具となる一対の把
手23が取付けられており、更に電源をON/OFFす
るための電源スイッチ24が一対の把手23に取付けら
れると共に、当該電源スイッチ24は電源コード21の
途中に挿入接続されている。尚、上記電源スイッチ24
は一対の把手23を握った手の指が届く範囲内に取付け
られ、操作をし易くするように構成されている。The inner frame 14 has a motor 19 with a reduction mechanism.
The output shaft 20 coaxial with the inner frame 14 and the outer frame 15 is installed in the motor 19 with reduction mechanism, and the power cord 21 for operating the motor is further provided in the motor 19 with reduction mechanism. It is connected. A joint socket 22 is attached to the tip of the output shaft 20 of the electric motor 19 with a reduction mechanism, and the joint socket 22 is formed so that it can be inserted into the handle shaft 6 for manual operation of the operating mechanism 3. Further, a pair of grips 23 serving as a holder is attached to the outer frame 15, and a power switch 24 for turning on / off the power is further attached to the pair of grips 23, and the power switch 24 is a power cord. It is inserted and connected in the middle of 21. The power switch 24
Is attached within a range within which the fingers of the hand holding the pair of grips 23 can reach, and is configured to facilitate the operation.
【0041】次に、実施の形態1の動作について説明す
る。負荷時タップ切換器2の異常診断を行う場合には、
まずトルクセンサー内蔵駆動装置12の電源コード21
を電源に、また出力信号線18をデータ処理装置13に
それぞれ接続する。次に図5に示すように、一対の把手
23を両手で握ってトルクセンサー内蔵駆動装置12を
保持し、減速機構付電動機19の出力軸20の先端に取
付けられている接手ソケット22を操作機構3に取付け
られた手動操作用のハンドル軸6に挿入する。そして、
トルクセンサー内蔵駆動装置12の電源スイッチ24を
指で押して電源を投入すると、減速機構付電動機19が
回転を始め、従ってその出力軸20が回転することによ
り手動操作用のハンドル軸6を駆動し始める。手動操作
用のハンドル軸6が回転を始めると、この回転は減速機
構7によって負荷時タップ切換器2を駆動するために適
した回転数に減速されて、その出力駆動軸8に出力され
る。出力駆動軸8の回転は、これに連結された縦連結駆
動軸9、方向変換歯車11、横連結駆動軸10をそれぞ
れ経て負荷時タップ切換器2に伝達され、これによって
負荷時タップ切換器2が切換操作される。Next, the operation of the first embodiment will be described. When diagnosing abnormality of the tap changer 2 under load,
First, the power cord 21 of the drive unit 12 with a built-in torque sensor
Is connected to the power source, and the output signal line 18 is connected to the data processing device 13. Next, as shown in FIG. 5, the pair of grips 23 are held by both hands to hold the torque sensor built-in drive device 12, and the joint socket 22 attached to the tip of the output shaft 20 of the motor 19 with a speed reduction mechanism is operated. 3 is inserted in the handle shaft 6 for manual operation attached to the shaft 3. And
When the power switch 24 of the torque sensor built-in drive device 12 is pressed with a finger to turn on the power, the motor 19 with a reduction mechanism starts to rotate, and accordingly, the output shaft 20 thereof rotates to start driving the handle shaft 6 for manual operation. . When the handle shaft 6 for manual operation starts to rotate, the rotation is reduced to a rotation speed suitable for driving the tap changer 2 under load by the reduction mechanism 7 and output to the output drive shaft 8. The rotation of the output drive shaft 8 is transmitted to the load tap changer 2 via the vertical connection drive shaft 9, the direction change gear 11, and the horizontal connection drive shaft 10, which are connected to the output drive shaft 8, respectively. Is switched.
【0042】トルクセンサー内蔵駆動装置12の減速機
構付電動機19により手動操作用のハンドル軸6を駆動
してタップ切換操作を行うとき、その駆動トルクに等し
い反トルクがハンドル軸6を介して出力軸20、減速機
構付電動機19に伝達され、減速機構付電動機19が取
付けられている内枠14から支柱16を経て外枠15に
順次伝達され作用する。そして、この反トルクは最終的
に一対の把手23を保持した操作者の手によって支えら
れる。支柱16に貼り付けられた歪ゲージ17は、この
駆動トルクに等しい反トルクに応じた支柱16の歪を検
出してその波形を出力する。出力波形は出力信号線18
によりデータ処理部13に伝送され、そこで例えば図1
1〜図14に示した手法により収録・分析・診断され
て、その結果が出力される。When the handle shaft 6 for manual operation is driven by the electric motor 19 with a deceleration mechanism of the drive unit 12 with a built-in torque sensor to perform the tap switching operation, a counter torque equal to the driving torque is output through the handle shaft 6 to the output shaft. 20, the electric motor 19 with a speed reduction mechanism is transmitted, and the electric power is sequentially transmitted from the inner frame 14 to which the electric motor 19 with a speed reduction mechanism is attached to the outer frame 15 via the pillar 16. Then, the anti-torque is finally supported by the hand of the operator holding the pair of grips 23. The strain gauge 17 attached to the support column 16 detects the strain of the support column 16 according to the counter torque equal to the drive torque and outputs the waveform. Output waveform is output signal line 18
Is transmitted to the data processing unit 13 by means of, for example, FIG.
Recording, analysis, and diagnosis are performed by the methods shown in FIGS. 1 to 14, and the results are output.
【0043】以上のように、実施の形態1によれば、固
定式トルクセンサーを駆動軸の途中に挿入する代りに、
トルクセンサー内蔵駆動装置を、診断必要時に手動操作
用のハンドル軸6に装着・駆動操作してトルク波形を測
定するようにしたので、新設の負荷時タップ切換器には
勿論、既設の負荷時タップ切換器にも特別な改造なしに
適用できる。また、必要時装着式であるので、分析装置
と一対にして持ち回れば、1台の異常診断装置で、何台
の負荷時タップ切換器でも診断が可能となる。As described above, according to the first embodiment, instead of inserting the fixed torque sensor in the middle of the drive shaft,
The torque sensor built-in drive device is attached to the handle shaft 6 for manual operation when the diagnosis is required, and the drive waveform is measured to measure the torque waveform. It can be applied to the switch without any special modification. Also, since it is mounted when necessary, it is possible to carry out diagnosis with any number of load tap changers by one abnormality diagnosis device if carried around in pairs with the analysis device.
【0044】また、トルクセンサー内蔵駆動装置12に
内蔵されたトルクセンサーは反トルク検知式で、歪ゲー
ジ17が静止部であるトルクセンサー枠の支柱16に貼
り付けられているので、その出力信号は、歪ゲージ17
が回転軸に取付けられている場合のようにスリップリン
グを介することなく、直接信号を引き出すことができる
ので、雑音のない安定した出力信号波形が得られる。The torque sensor built in the torque sensor built-in drive device 12 is of anti-torque detection type, and since the strain gauge 17 is attached to the pillar 16 of the torque sensor frame which is the stationary portion, its output signal is , Strain gauge 17
Since the signal can be directly extracted without passing through the slip ring as in the case where is mounted on the rotating shaft, a stable output signal waveform without noise can be obtained.
【0045】実施の形態2.上記実施の形態1では、保
持具としての電源スイッチ24が取付けられた一対の把
手23を外枠15に直接取付けていたが、図8に示すよ
うに外枠15に減速機構付電動機19の全体を覆う保護
筺体25を取付け、この保護筺体25に一対の把手26
および電源スイッチ27を取付けるようにしても良い。Embodiment 2. In the first embodiment, the pair of grips 23 to which the power switch 24 as the holder is attached are directly attached to the outer frame 15. However, as shown in FIG. A protective housing 25 is attached to cover the protective housing 25, and a pair of grips 26 are attached to the protective housing 25.
The power switch 27 may be attached.
【0046】以上のように構成することにより、保護筺
体25で減速機構付電動機19を保護できると共に、ト
ルクセンサー内蔵駆動装置12全体の重心の位置を捜し
出して最適の位置に一対の把手26を取付けることが可
能となるので、操作者が持つ場合にも持ち易くなるとい
う効果がある。With the above construction, the protective housing 25 can protect the electric motor 19 with a reduction mechanism, and the position of the center of gravity of the drive unit 12 with a built-in torque sensor can be searched for and the pair of grips 26 can be attached to the optimum positions. Therefore, even if the operator holds it, it is easy to hold.
【0047】実施の形態3.上記実施の形態2における
装置においては、減速機構付電動機19の全体を覆う保
護筺体25を設け、この保護筺体25に保持具としての
一対の把手26および電源スイッチ27を取付けた場合
を示したが、保護筺体25を設けた場合でも、電源スイ
ッチ24を設けた一対の把手23を実施の形態1の場合
と同様にトルクセンサー内蔵駆動装置12を構成する外
枠15に取付けるようにすることもできる。Embodiment 3. In the device according to the second embodiment described above, the case is shown in which the protective housing 25 that covers the entire electric motor 19 with a reduction mechanism is provided, and the pair of handles 26 and the power switch 27 as a holder are attached to the protective housing 25. Even when the protective housing 25 is provided, the pair of grips 23 provided with the power switch 24 can be attached to the outer frame 15 configuring the torque sensor built-in drive device 12 as in the case of the first embodiment. .
【0048】この場合には、実施の形態2の場合と同様
に保護筺体25で減速機構付電動機19を保護できると
共に、更に本実施形態では実施の形態2の場合と同様に
保護筺体25には駆動による反トルクが作用しなくなる
ので、保護筺体25の強度を考慮することが不要とな
り、装置製作にかかるコストが低減できるという効果が
ある。In this case, the protective housing 25 can protect the electric motor 19 with a reduction mechanism as in the case of the second embodiment, and further, in the present embodiment, the protective housing 25 has the same structure as in the case of the second embodiment. Since the anti-torque due to the drive does not act, it is not necessary to consider the strength of the protective housing 25, and the cost for manufacturing the device can be reduced.
【0049】実施の形態4.実施の形態1,2および3
による負荷時タップ切換器の異常診断装置においては、
トルクセンサー内蔵駆動装置12の出力軸20の先端に
は接手ソケット22のみが接続されていたが、これでは
手動用のハンドル軸6とトルクセンサー内蔵駆動装置1
2の出力軸20の軸心に不一致があった場合、トルク変
動ノイズのある不安定なトルク波形になってしまうとい
う欠点が生じる。そこで図9に示すように出力軸20と
接手ソケット22の間にこれらと直列に自在接手(ユニ
バーサルジョイント)28を挿入してもよい。Fourth Embodiment Embodiments 1, 2 and 3
In the abnormality diagnosis device of the tap changer under load by
Only the joint socket 22 was connected to the tip of the output shaft 20 of the torque sensor built-in drive device 12, but in this case, the handle shaft 6 for manual operation and the torque sensor built-in drive device 1 are used.
If the axes of the two output shafts 20 do not match, there is a drawback that an unstable torque waveform with torque fluctuation noise is generated. Therefore, as shown in FIG. 9, a universal joint 28 may be inserted between the output shaft 20 and the joint socket 22 in series with them.
【0050】以上のように構成することにより、手動用
のハンドル軸6と操作者に保持されたトルクセンサー内
蔵駆動装置12の軸心に不一致があってもこの自在接手
28で軸心の不一致が吸収されるので、軸心の不一致に
因るトルク変動ノイズのない安定したトルク波形が得ら
れるという効果がある。尚、上記自在接手(ユニバーサ
ルジョイント)28は既に市販されているものを使用す
る。With the above-described structure, even if the shafts of the manual handle shaft 6 and the driving device 12 with a built-in torque sensor held by the operator do not match, the universal joint 28 does not match the shaft centers. Since it is absorbed, there is an effect that a stable torque waveform free of torque fluctuation noise due to the disagreement of the shaft centers can be obtained. The universal joint 28 is a commercially available one.
【0051】実施の形態5.上記実施の形態1〜4にお
ける装置においては、トルクセンサー内蔵駆動装置12
を操作者が手で保持することができるように、保持具と
して一対の把手23,26を設けた場合を示したが、図
10及び図11に示すように一対の把手23,26に加
えて一脚29または三脚30を追加しても良い。この場
合には、トルクセンサー内蔵駆動装置12の自重を一脚
29または三脚30によって支持することができるの
で、操作者は倒れ止めのみのために把手23,26に手
を添えるだけで済むようになり、操作者の負担が軽減さ
れる。また一脚29または三脚30によってトルクセン
サー内蔵駆動装置12の保持高さが安定するので、安定
した測定が可能になるという効果がある。Embodiment 5. In the devices according to the first to fourth embodiments, the torque sensor built-in drive device 12 is used.
Although a pair of grips 23 and 26 is provided as a holding tool so that the operator can hold it by hand, as shown in FIGS. 10 and 11, in addition to the pair of grips 23 and 26, A monopod 29 or a tripod 30 may be added. In this case, the weight of the drive unit 12 with a built-in torque sensor can be supported by the monopod 29 or the tripod 30, so that the operator only has to put his or her hand on the handles 23 and 26 only to prevent the operator from falling. Therefore, the burden on the operator is reduced. In addition, since the holding height of the torque sensor built-in drive device 12 is stabilized by the monopod 29 or the tripod 30, there is an effect that stable measurement is possible.
【0052】実施の形態6.上記実施の形態1から5に
おける装置においては、トルクセンサー内蔵駆動装置1
2を操作者が手で保持することができるように、保持具
として一対の把手23,26を設けた場合を示したが、
一対の把手23,26の代りに図12に示すように、操
作機構3のハウジングに着座させる支持腕31によって
トルクセンサー内蔵駆動装置12を保持してもよい。図
12においては外枠15に取付けられた4本の支持腕3
1によってトルクセンサー内蔵駆動装置12を保持し、
接手ソケット22が操作機構3の手動操作用のハンドル
軸6に挿入されるようになっている。Sixth Embodiment In the devices according to the first to fifth embodiments, the drive device 1 with a built-in torque sensor is used.
Although a pair of grips 23 and 26 is provided as a holder so that the operator can hold the hand 2 by hand,
Instead of the pair of handles 23 and 26, as shown in FIG. 12, the drive device 12 with a built-in torque sensor may be held by a support arm 31 that is seated on the housing of the operation mechanism 3. In FIG. 12, four support arms 3 attached to the outer frame 15
1 holds the drive device 12 with built-in torque sensor,
The joint socket 22 is inserted into the handle shaft 6 for manual operation of the operation mechanism 3.
【0053】以上のように構成することにより、トルク
センサー内蔵駆動装置12を操作者が保持する必要がな
くなり、操作者の負担が軽減されると共に、保持が安定
する結果、安定した測定が可能になるという効果があ
る。With the above configuration, the operator does not need to hold the torque sensor built-in drive device 12, the burden on the operator is reduced, and the holding is stable, so that stable measurement is possible. There is an effect that.
【0054】実施の形態7.上記実施の形態1〜6にお
ける装置においては、トルクセンサー内蔵駆動装置12
の電源スイッチ24または27を操作者が同駆動装置1
2を保持したままの手で操作できるように、一対の把手
23または保護筺体25に取付けていたが、その代りに
足踏式のスイッチを電源コード21の途中に挿入しても
良い。Embodiment 7. In the devices according to the first to sixth embodiments, the torque sensor built-in drive device 12 is used.
The operator turns on the power switch 24 or 27 of the drive device 1
Although the pair of grips 23 or the protective housing 25 is attached so that the user can operate the hand 2 while holding it, a foot-operated switch may be inserted in the middle of the power cord 21 instead.
【0055】この場合は、電源スイッチの入・切を足で
行えるようになるので操作者の手はトルクセンサー内蔵
駆動装置12を保持することに専念できるようになり、
安定した保持が可能となり、従って安定した測定が可能
になるという効果がある。In this case, since the power switch can be turned on and off by the foot, the operator's hand can concentrate on holding the torque sensor drive device 12.
There is an effect that stable holding becomes possible and therefore stable measurement becomes possible.
【0056】実施の形態8.上記実施の形態1から7に
おける装置においては、トルクセンサー内蔵駆動装置1
2の減速機構付電動機19をどのような方式のものにす
るか特定していなかったが、減速機構付電動機として減
速機構付サーボ電動機を使用すると、負荷トルクの変化
に関わらず定回転速度での測定が可能になる。この結
果、時間経過対応の点で安定した精度の高い出力波形が
得られ、どの回転角度の位置でどれほどのトルクが発生
しているかを正確に分析できるようになるという効果が
ある。Embodiment 8. In the devices according to the first to seventh embodiments, the torque sensor built-in drive device 1 is used.
Although it has not been specified what type of motor 2 with reduction gear mechanism of 2 is used, if a servomotor with reduction gear mechanism is used as the motor with reduction gear mechanism, the constant rotation speed is maintained regardless of changes in load torque. Measurement becomes possible. As a result, there is an effect that a stable and highly accurate output waveform can be obtained from the point of view of the passage of time, and it becomes possible to accurately analyze how much torque is generated at which rotation angle position.
【0057】その他の実施の形態.上記実施の形態1か
ら8における装置においては、何れも負荷時タップ切換
器の異常診断装置を例として説明したが、上記実施の形
態におけるような手動操作用のハンドル軸6を有する構
成であれば、断路器や遮断器等他の電気機器全般の操作
機構の異常診断装置として、上記実施の形態で示された
ものと同様の構成で利用できることはいうまでもない。Other Embodiments. In each of the devices according to the first to eighth embodiments, the abnormality diagnosing device for the load tap changer has been described as an example. However, as long as the device has the handle shaft 6 for manual operation as in the above-described embodiments. It is needless to say that the abnormality diagnosis device for the operation mechanism of other electric devices such as the disconnector and the circuit breaker can be used with the same configuration as that shown in the above embodiment.
【0058】[0058]
【発明の効果】請求項1及び請求項2の発明によれば、
電気機器操作機構の連結駆動軸、例えば負荷時タップ切
換器の連結駆動軸を分断したり、連結箇所を増加させる
必要がない。従って、負荷時タップ切換器等の電気機器
操作機構の信頼性を損なうことなく異常診断を行うこと
ができる。また、既設の電気機器操作機構(負荷時タッ
プ切換器)に対しても、何らの改造をすることなく適用
することができる。更に、電気機器操作機構の駆動軸、
例えばハンドル軸に挿入等して接続可能なので、持回り
をすれば1台の異常診断装置で何台もの負荷時タップ切
換器異常診断が可能になり、極めて経済的となる。この
ように定期点検等の機会を利用して、定期的に異常診断
をしたいという場合には、この持回りによる方法が極め
て高い実用的効果をもたらす。また、歪検出素子が静止
部であるトルク検出枠の支柱に貼り付けられているの
で、その出力信号は、歪検出素子が回転軸に取付けられ
ている場合のようなスリップリングを介することなく直
接引き出すことができ、雑音のない安定した出力信号波
形が得られる。According to the inventions of claim 1 and claim 2,
It is not necessary to divide the connection drive shaft of the electric device operating mechanism, for example, the connection drive shaft of the load tap changer, or increase the number of connection points. Therefore, the abnormality diagnosis can be performed without impairing the reliability of the electric device operating mechanism such as the load tap changer. Further, the present invention can be applied to an existing electric device operating mechanism (load tap changer) without any modification. Furthermore, the drive shaft of the electric device operating mechanism,
For example, since it can be connected to the handle shaft by inserting it, it is possible to carry out a malfunction diagnosis of many tap changers under load by one malfunction diagnosis device, which is extremely economical. As described above, when it is desired to make a periodical abnormality diagnosis by utilizing opportunities such as periodical inspection, the method of carrying around has a very high practical effect. Further, since the strain detecting element is attached to the support of the torque detecting frame which is the stationary portion, the output signal is directly output without passing through the slip ring as in the case where the strain detecting element is attached to the rotating shaft. A stable output signal waveform without noise can be obtained.
【0059】請求項3及び請求項4の発明によれば、回
転駆動手段全体を覆う保護筺体を取り付けたので、この
保護筺体により減速機構付電動機等の回転駆動手段を保
護できると共に、トルクセンサー内蔵駆動装置全体の重
心の位置を捜し出して、最適の位置に保持具(一対の把
手)を取付けることが可能となるので、操作者が持つ場
合にも持ち易くなるという効果がある。According to the third and fourth aspects of the present invention, since the protective housing covering the entire rotary driving means is attached, the protective housing can protect the rotary driving means such as the electric motor with the reduction mechanism and the built-in torque sensor. Since it is possible to find the position of the center of gravity of the entire drive device and attach the holder (a pair of handles) to the optimum position, the operator can easily hold the holder.
【0060】回転駆動手段全体を覆う保護筺体と、第2
枠に取付けられた保持具を備えることにより、保護筺体
で回転駆動手段を保護できると共に、保護筺体には駆動
による反トルクが作用しなくなるので、保護筺体の強度
を考慮することが不要となり、製作にかかるコストが低
減できるという効果がある。A protective housing for covering the entire rotation driving means, and a second
By providing the holder attached to the frame, the rotation drive means can be protected by the protective housing, and the protective housing does not receive anti-torque due to driving, so it is not necessary to consider the strength of the protective housing. This has the effect of reducing the cost involved.
【0061】請求項5の発明によれば、保持具として一
対の把手を用いたので、一対の把手を握ってトルクセン
サー内蔵駆動装置を保持することができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the pair of grips is used as the holder, the torque sensor built-in drive device can be held by gripping the pair of grips.
【0062】請求項6の発明によれば、電源スイッチが
一対の把手を握った手の指が届く範囲内に取付けられて
いるので、操作がし易くなる効果がある。According to the invention of claim 6, since the power switch is mounted within a range within which the fingers of the hand holding the pair of grips can reach, there is an effect that the operation becomes easy.
【0063】請求項7の発明によれば、回転駆動手段の
出力軸と接手ソケットの間に自在接手を設けたので、手
動用のハンドル軸と操作者に保持されたトルクセンサー
内蔵駆動装置の軸心に不一致があっても、この自在接手
で軸心の不一致が吸収され、軸心の不一致に因るトルク
変動ノイズのない安定したトルク波形が得られる効果が
ある。According to the invention of claim 7, since the universal joint is provided between the output shaft of the rotary drive means and the joint socket, the handle shaft for manual operation and the shaft of the torque sensor built-in drive device held by the operator. Even if there is a discrepancy in the hearts, this universal joint absorbs the discordance of the shaft centers, and there is an effect that a stable torque waveform free of torque fluctuation noise due to the discordances of the shaft centers can be obtained.
【0064】請求項8の発明によれば、トルクセンサー
内蔵駆動装置を一脚又は三脚で支持したので、トルクセ
ンサー内蔵駆動装置の自重を一脚又は三脚によって支持
でき、操作者は倒れ止めのみのために把手に手を添える
だけで済むようになり、操作者の負担が軽減される。ま
た一脚又は三脚によってトルクセンサー内蔵駆動装置の
保持高さが安定するので、安定した測定が可能になると
いう効果がある。According to the eighth aspect of the present invention, since the drive unit with built-in torque sensor is supported by the monopod or tripod, the weight of the drive unit with built-in torque sensor can be supported by the monopod or tripod, and the operator can only prevent the tilt. Therefore, it is only necessary to put a hand on the handle, and the burden on the operator is reduced. Also, since the holding height of the torque sensor built-in drive device is stabilized by the monopod or tripod, there is an effect that stable measurement can be performed.
【0065】請求項9の発明によれば、回転駆動手段を
電気機器の操作機構のハウジング等に取り付け可能な支
持腕により保持するようにしたので、トルクセンサー内
蔵駆動装置を操作者が保持する必要がなくなり、操作者
の負担が軽減されると共に、保持が安定する結果、安定
した測定が可能になるという効果がある。According to the ninth aspect of the present invention, since the rotation driving means is held by the supporting arm which can be attached to the housing of the operating mechanism of the electric device, the operator is required to hold the torque sensor built-in driving device. Is eliminated, and the burden on the operator is reduced, and as a result of stable holding, stable measurement is possible.
【0066】請求項10の発明によれば、回転駆動手段
の起動停止を指令するスイッチを足踏式としたことによ
り、電源スイッチの入・切を足で行えるようになり、操
作者の手はトルクセンサー内蔵駆動装置を保持すること
に専念でき、安定した保持が可能となり、従って安定し
た測定が可能になるという効果がある。According to the tenth aspect of the invention, since the switch for instructing the start / stop of the rotation driving means is of the foot type, the power switch can be turned on / off by the foot, and the operator's hand It is possible to concentrate on holding the drive device with the built-in torque sensor, and it is possible to hold it stably, and thus it is possible to perform stable measurement.
【0067】請求項11の発明によれば、回転駆動手段
として減速機構付サーボ電動機を用いたので、負荷トル
クの変化に関わらず回転速度での測定が可能になる。こ
の結果、時間経過対応の点で安定した精度の高い出力波
形が得られ、どの回転角度の位置でどれほどのトルクが
発生しているかを正確に分析できるようになるという効
果がある。According to the eleventh aspect of the present invention, since the servomotor with a reduction mechanism is used as the rotation driving means, it is possible to measure at the rotation speed regardless of changes in the load torque. As a result, there is an effect that a stable and highly accurate output waveform can be obtained from the point of view of the passage of time, and it becomes possible to accurately analyze how much torque is generated at which rotation angle position.
【図1】 この発明の実施形態1による負荷時タップ切
換器の異常診断装置全体を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an entire abnormality diagnosing device for a tap changer under load according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 この発明の実施形態1によるトルクセンサー
内蔵駆動装置の構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the configuration of a drive device with a built-in torque sensor according to Embodiment 1 of the present invention.
【図3】 この発明の実施形態1によるトルクセンサー
内蔵駆動装置の構成を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing the configuration of a torque sensor built-in drive device according to Embodiment 1 of the present invention.
【図4】 この発明の実施形態1によるトルクセンサー
内蔵駆動装置の構成を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the configuration of a torque sensor built-in drive device according to Embodiment 1 of the present invention.
【図5】 この発明の実施形態1によるトルクセンサー
内蔵駆動装置の構成を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of a torque sensor built-in drive device according to Embodiment 1 of the present invention.
【図6】 この発明の実施の形態2によるトルクセンサ
ー内蔵駆動装置の構成を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of a torque sensor built-in drive device according to Embodiment 2 of the present invention.
【図7】 図2におけるA−A線断面図である。7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
【図8】 図2におけるB−B線断面図である。8 is a sectional view taken along line BB in FIG.
【図9】 この発明の実施の形態4によるトルクセンサ
ー内蔵駆動装置の接手ソケット部を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a joint socket portion of a torque sensor built-in drive device according to Embodiment 4 of the present invention.
【図10】 この発明の実施の形態5によるトルクセン
サー内蔵駆動装置の構成を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing the configuration of a torque sensor built-in drive device according to Embodiment 5 of the present invention.
【図11】 この発明の実施の形態5によるトルクセン
サー内蔵駆動装置の構成を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing the configuration of a torque sensor built-in drive device according to Embodiment 5 of the present invention.
【図12】 この発明の実施の形態6によるトルクセン
サー内蔵駆動装置を操作機構に取付けた構成を示す斜視
図である。FIG. 12 is a perspective view showing a configuration in which a torque sensor built-in drive device according to Embodiment 6 of the present invention is attached to an operation mechanism.
【図13】 従来の負荷時タップ切換器の異常診断装置
を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a conventional abnormality diagnosing device for a load tap changer.
【図14】 従来の切換パターンにおける正常トルクパ
ターンを示す特性図である。FIG. 14 is a characteristic diagram showing a normal torque pattern in a conventional switching pattern.
【図15】 従来の切換パターンにおける正常トルクパ
ターンを示す特性図である。FIG. 15 is a characteristic diagram showing a normal torque pattern in a conventional switching pattern.
【図16】 従来の切換パターンにおける正常トルクパ
ターンを示す特性図である。FIG. 16 is a characteristic diagram showing a normal torque pattern in a conventional switching pattern.
【図17】 従来の負荷時タップ切換器の異常診断装置
全体を示す構成図である。FIG. 17 is a configuration diagram showing an entire conventional abnormality diagnosing device for a tap changer during load.
2 負荷時タップ切換器、3 操作機構、4 連結駆動
軸群、5 電動機、6ハンドル軸、12 トルクセンサ
ー内蔵駆動装置、13 データ処理装置、14 内枠、
15 外枠、16 支柱、17 歪ゲージ、19 減速
機構付電動機、20 出力軸、22 接手ソケット、2
3,26 一対の把手、24,27電源スイッチ、25
保護筺体、28 自在接手、29 一脚または三脚、
30支持腕。2 load tap changer, 3 operating mechanism, 4 connected drive shaft groups, 5 electric motor, 6 handle shaft, 12 torque sensor built-in drive device, 13 data processing device, 14 inner frame,
15 outer frame, 16 pillars, 17 strain gauge, 19 electric motor with reduction mechanism, 20 output shaft, 22 joint socket, 2
3,26 Pair of handles, 24,27 Power switch, 25
Protective housing, 28 universal joints, 29 monopod or tripod,
30 support arms.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江本 邦夫 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部 電力株式会社内 (72)発明者 樋口 一成 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部 電力株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−69925(JP,A) 特開 平8−273089(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 29/04 502 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kunio Emoto 1 Higashishinmachi, Higashi-ku, Nagoya, Aichi Chubu Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Issei Higuchi, 1 Higashishin-cho, Higashi-ku, Nagoya, Aichi Chubu Electric Power Co., Ltd. (56) References JP-A-8-69925 (JP, A) JP-A-8-273089 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01F 29/04 502
Claims (11)
ルクを検出して異常診断を判定する装置において、 同軸状に配置された第1枠及び第2枠と、上記第1枠と
上記第2枠を連結する支柱と、上記支柱に設置された歪
検出素子と、上記第1枠に装着されると共に出力軸を有
する回転駆動手段と、上記回転駆動手段の出力軸を上記
操作機構の駆動軸に接続可能な接続手段とを備え、 上記回転駆動手段により上記駆動軸を回転させると共
に、上記駆動軸からのトルクを上記歪検出素子により検
出することを特徴とする電気機器操作機構の異常診断装
置。1. An apparatus for determining abnormality diagnosis by detecting torque generated in a drive shaft of an electric device operating mechanism, wherein a first frame and a second frame coaxially arranged, the first frame and the first frame are arranged. A pillar connecting the two frames, a strain detecting element installed on the pillar, a rotation driving unit mounted on the first frame and having an output shaft, and an output shaft of the rotation driving unit for driving the operation mechanism. And a connecting means connectable to the shaft, wherein the rotation driving means rotates the drive shaft and the torque from the drive shaft is detected by the strain detecting element. apparatus.
収録、分析、診断するデータ処理装置を備えたことを特
徴とする請求項1記載の電気機器操作機構の異常診断装
置。2. The abnormality diagnosing device for an electric device operating mechanism according to claim 1, further comprising a data processing device for recording, analyzing, and diagnosing a torque waveform output by the strain detecting element.
う保護筺体を取り付けたことを特徴とする請求項1又は
請求項2記載の電気機器操作機構の異常診断装置。3. The abnormality diagnosing device for an electric device operating mechanism according to claim 1, further comprising a protective housing attached to the second frame to cover the entire rotation driving means.
取り付けたことを特徴とする請求項1から請求項3のい
ずれか1項に記載の電気機器操作機構の異常診断装置。4. The abnormality diagnosing device for an electric device operating mechanism according to claim 1, wherein a holder is attached to the second frame or the protective casing.
とを特徴とする請求項4に記載の電気機器操作機構の異
常診断装置。5. The abnormality diagnosing device for an electric device operating mechanism according to claim 4, wherein a pair of handles are used as the holder.
スイッチを、一対の把手を握った手の指が届く範囲内に
取付けられていることを特徴とする請求項5記載の電気
機器操作機構の異常診断装置。6. The electric device operating mechanism according to claim 5, wherein a switch for instructing start and stop of the rotation drive means is attached within a range within which a finger of a hand holding a pair of grips can reach. Abnormality diagnosis device.
段の間に自在接手を設けたことを特徴とする請求項1か
ら請求項6のいずれか1項に記載の電気機器操作機構の
異常診断装置。7. The abnormality of the electric device operating mechanism according to claim 1, wherein a universal joint is provided between the output shaft of the rotation driving means and the connecting means. Diagnostic device.
することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか
1項に記載の電気機器操作機構の異常診断装置。8. The abnormality diagnosing device for an electric device operating mechanism according to claim 1, wherein the rotation driving means is supported by a monopod or a tripod.
ウジング等に取り付け可能な支持腕により保持すること
を特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記
載の電気機器操作機構の異常診断装置。9. The electric device operating mechanism according to claim 1, wherein the rotation driving means is held by a support arm attachable to a housing of the operating mechanism. Abnormality diagnosis device.
るスイッチを、足踏式としたことを特徴とする請求項1
から請求項5、請求項7から請求項9のいずれか1項に
記載の電気機器操作機構の異常診断装置。10. The foot switch is used as a switch for instructing start and stop of the rotation driving means.
To claim 5, and the abnormality diagnosis device for an electric device operating mechanism according to any one of claims 7 to 9.
サーボ電動機を用いたことを特徴とする請求項1から請
求項10のいずれか1項に記載の電気機器操作機構の異
常診断装置。11. The abnormality diagnosing device for an electric device operating mechanism according to claim 1, wherein a servomotor with a speed reduction mechanism is used as the rotation driving means.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29360596A JP3384699B2 (en) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | Abnormal diagnosis device for electrical equipment operation mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP29360596A JP3384699B2 (en) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | Abnormal diagnosis device for electrical equipment operation mechanism |
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