JP3384699B2 - 電気機器操作機構の異常診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００１０】

【表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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００３７】

【発明の実施の形態】

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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図７】 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図８】 図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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。

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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。
2. 【請求項２】 上記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。
3. 【請求項３】 上記第２枠に上記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。
4. 【請求項４】 上記第２枠又は上記保護筐体に保持具を
   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。
5. 【請求項５】 上記保持具として一対の把手を用いたこ
   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。
6. 【請求項６】 上記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請求項５記載の電気
   機器操作機構の異常診断装置。
7. 【請求項７】 上記回転駆動手段の出力軸と上記接続手
   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。
8. 【請求項８】 上記回転駆動手段を一脚又は三脚で支持
   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. 【請求項９】 上記回転駆動手段を、上記操作機構のハ
   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。
10. 【請求項１０】 上記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。
11. 【請求項１１】 上記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。