特開 2024-54660 電源設備の異常診断装置および異常診断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024054660

(43)【公開日】2024-04-17

(54)【発明の名称】電源設備の異常診断装置および異常診断方法

(51)【国際特許分類】

   H02B 3/00 20060101AFI20240410BHJP

   G01M 13/00 20190101ALI20240410BHJP

   G01M 99/00 20110101ALI20240410BHJP

【ＦＩ】

H02B3/00 M

G01M13/00

G01M99/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022161039

(22)【出願日】2022-10-05

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹内 文章

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 達也

(72)【発明者】

【氏名】田中 翔

(72)【発明者】

【氏名】原口 智

(72)【発明者】

【氏名】高橋 栄也

(72)【発明者】

【氏名】水出 隆

【テーマコード（参考）】

2G024

【Ｆターム（参考）】

2G024AA02

2G024AD28

2G024BA22

2G024BA25

2G024BA27

2G024CA13

2G024DA12

2G024FA06

2G024FA14

2G024FA15

(57)【要約】

【課題】導体締結部における締結部材の緩みの発生有無の診断時間を短縮し、該導体締結部が過熱状態となり得るかの予測作業を効率化する。
【解決手段】電源設備の異常診断装置は、加振部と、少なくとも二つの検出部と、制御部とを備える。加振部は、導体の所定範囲に存在する複数の導体部のいずれかから導体に振動を与える。少なくとも二つの検出部は、導体の所定範囲に存在する複数の導体部が連なる方向における所定範囲の両端に位置する各々の導体部に伝達された振動の特性を示す信号を検出する。制御部は、加振部および検出部の動作を制御し、前記信号が示す振動の減衰に応じて連結部における連結不良の発生有無を判定して該連結不良が発生している連結部を特定する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の導体部と、隣り合う前記導体部を連結する複数の連結部とを有し、電流を負荷に供給する導体を備えた電源設備において、複数の前記導体部が連なる方向の前記導体の所定範囲に含まれる前記連結部における連結不良の発生有無を判定し、前記連結不良が発生している場合には該連結不良が発生している前記連結部を特定する異常診断装置であって、
前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部のいずれかから前記導体に振動を与える加振部と、
前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部が連なる方向における前記所定範囲の両端に位置する各々の前記導体部に伝達された前記振動の特性を示す信号を検出する少なくとも二つの検出部と、
前記加振部および前記検出部の動作を制御し、前記信号が示す前記振動の減衰に応じて前記連結部における前記連結不良の発生有無を判定して該連結不良が発生している前記連結部を特定する制御部と、を備える
異常診断装置。

【請求項2】

前記加振部は、前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部が連なる方向における前記所定範囲の一端に位置する前記導体部に配置され、該導体部から前記導体に前記振動を与え、
前記検出部は、前記加振部が位置する前記導体部に配置され、該導体部に伝達された前記振動の特性を示す第１の信号を検出する第１の検出部と、前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部が連なる方向における前記所定範囲の他端に位置する前記導体部に配置され、該導体部に伝達された前記振動の特性を示す第２の信号を検出する第２の検出部と、を含む
請求項１に記載の異常診断装置。

【請求項3】

前記検出部は、前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部が連なる方向における前記所定範囲の一端と他端との中間に位置する前記導体部に配置され、該導体部に伝達された前記振動の特性を示す第３の信号を検出する第３の検出部をさらに含む
請求項２に記載の異常診断装置。

【請求項4】

前記加振部は、前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部が連なる方向における前記所定範囲の一端と他端との中間に位置する前記導体部に配置され、該導体部から前記導体に前記振動を与え、
前記検出部は、前記加振部が位置する前記導体部に配置され、該導体部に伝達された前記振動の特性を示す第１の信号を検出する第１の検出部と、前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部が連なる方向における前記所定範囲の一端に位置する前記導体部に配置され、該導体部に伝達された前記振動の特性を示す第２の信号を検出する第２の検出部と、前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部が連なる方向における前記所定範囲の他端に位置する前記導体部に配置され、該導体部に伝達された前記振動の特性を示す第３の信号を検出する第３の検出部と、を含む
請求項１に記載の異常診断装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記連結不良の発生有無を判定する際、前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部に対する前記加振部および前記検出部の配置を示す画像を含む指示を出力する出力部を有する
請求項１から４のいずれか一項に記載の異常診断装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記連結不良が発生している場合、該連結不良が発生している前記連結部を特定するまで前記検出部の少なくとも一つの配置を変更することを示す画像を含む指示を前記出力部に出力させる
請求項５に記載の異常診断装置。

【請求項7】

複数の導体部と、隣り合う前記導体部を連結する複数の連結部とを有し、電流を負荷に供給する導体を備えた電源設備において、複数の前記導体部が連なる方向の前記導体の所定範囲に含まれる前記連結部における連結不良の発生有無を判定するとともに、前記連結不良が発生している場合には該連結不良が発生している前記連結部を特定する異常診断方法であって、
前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部のいずれかから前記導体に振動を与え、
前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部が連なる方向における前記所定範囲の両端に位置する各々の前記導体部に伝達された前記振動の特性を示す信号を検出し、
前記信号が示す前記振動の減衰に応じて前記連結部における前記連結不良の発生有無を判定し、
前記連結不良が発生している場合、該連結不良が発生している前記連結部を特定するまで前記導体に前記振動を与える前記導体部の位置および伝達された前記振動の特性を示す前記信号を検出する前記導体部の位置の少なくとも一つを変更することを示す画像を含む指示を出力する異常診断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電源設備の異常診断装置および異常診断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

受変電設備などの電源設備では、電力の安定供給のため、定期的な保守点検や状態監視などによる予防保全が図られている。電源設備は、初期不良、経年的な劣化や汚損などにより、局部的に過熱状態となることがある。その程度によっては、過熱状態となった部分が焼損などに至るおそれがある。特に、導体を構成する導体部同士がボルトなどの締結部材で締結された部分（以下、導体締結部という）は、締結部材の緩みによって導体間の接触抵抗が増加して過熱状態となる場合がある。

【0003】

締結部材の緩みに伴う導体締結部の過度の温度上昇は、従来から各種の方法を用いて予測診断されている。例えば、導体締結部が過度に温度上昇する（過熱状態となる）ことにより生じる熱や臭気を検知する方法では、導体が実際に通電されて過熱状態となれば異常を検知可能である。しかしながら、電源設備の据え付け時や点検時などのように導体が通電していない状態では異常を検知することができず、異常予測の観点では十分でない。

【0004】

また、導体締結部の締結部材を打振した際の加振力や音響によって該締結部材の緩みを検知する方法では、異常予測（過熱状態となり得るかの予測）は可能となるが、依然として次のような問題がある。例えば、ハンマーなどでの人手による打診では、広い振動周波数成分を安定かつ再現性良く発生させるインパルス状の打撃を加えることが難しく、打診結果のばらつきも大きいため、検知精度が低くなりやすい。加えて、すべての導体締結部を打診する必要もあり、作業効率が悪い。一般的に、電源設備では、複数の盤が並んで設置されることが多く、隣り合う盤内の導体同士を盤間ごとに締結する部分が存在する。三相交流の電源設備の場合、三本の主導体（水平母線）を要し、さらに冗長系（予備系）の電源系統も含めればその二倍の導体が必要となる。このため、導体締結部の数が多く、作業効率の向上を図ることが求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第５６７４９３５号公報

【特許文献2】特許第４３７７７６５号公報

【特許文献3】特許第３５６０８３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、導体締結部が多数存在する場合であっても、導体締結部における締結部材の緩みの発生有無の診断時間を短縮し、該導体締結部が過熱状態となり得るかの予測作業を効率化することが可能な電源設備の異常診断装置、および該異常診断装置を用いた導体の異常診断方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の異常診断装置は、複数の導体部と、隣り合う前記導体部を連結する複数の連結部とを有し、電流を負荷に供給する導体を備えた電源設備において、複数の前記導体部が連なる方向の前記導体の所定範囲に含まれる前記連結部における連結不良の発生有無を判定し、前記連結不良が発生している場合には該連結不良が発生している前記連結部を特定する。前記異常診断装置は、加振部と、少なくとも二つの検出部と、制御部とを備える。前記加振部は、前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部のいずれかから前記導体に振動を与える。少なくとも二つの前記検出部は、前記導体の前記所定範囲に存在する複数の前記導体部が連なる方向における前記所定範囲の両端に位置する各々の前記導体部に伝達された前記振動の特性を示す信号を検出する。前記制御部は、前記加振部および前記検出部の動作を制御し、前記信号が示す前記振動の減衰に応じて前記連結部における連結不良の発生有無を判定して前記連結不良が発生している前記連結部を特定する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施形態に係る異常診断装置の概略的な構成を示すブロック図。

【図2】第１の実施形態に係る電源設備の異常の発生有無を予測診断する際における異常診断装置の加振部および検出部の配置（開始位置）を概略的に示す図。

【図3】第１の実施形態に係る異常診断装置において、異常診断処理時に制御部が実行する制御のフローチャート。

【図4】第１の実施形態に係る異常診断処理において、加振部、第１の検出部、および第２の検出部を開始位置から移動させた後の配置例を示す図。

【図5】第２の実施形態に係る異常診断装置の概略的な構成を示すブロック図。

【図6】第２の実施形態に係る電源設備の異常の発生有無を予測診断する際における異常診断装置の加振部および検出部の配置（開始位置）を概略的に示す図。

【図7A】第２の実施形態に係る異常診断処理において、第３の検出部を開始位置から移動させた配置例を示す図。

【図7B】第２の実施形態に係る異常診断処理において、第２の検出部を開始位置から移動させた配置例を示す図。

【図8】第３の実施形態に係る電源設備の異常の発生有無を予測診断する際における異常診断装置の加振部および検出部の配置（開始位置）を概略的に示す図。

【図9A】第３の実施形態に係る異常診断処理において、開始位置における異常診断結果の一例を示す図。

【図9B】第３の実施形態に係る異常診断処理において、第２の検出部を移動させた後の新たな診断対象区間（第２の診断対象区間および第３の診断対象区間）における加振部、第１から第３の検出部の配置例を示す図。

【図9C】第３の実施形態に係る異常診断処理において、第３の検出部を移動させた後の新たな診断対象区間（第２の診断対象区間および第３の診断対象区間）における加振部、第１から第３の検出部の配置例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態に係る電源設備の異常診断装置、および該異常診断装置を用いた異常診断方法について、図１から図９Ｃを参照して説明する。電源設備は、少なくとも一つの盤を備えている。各々の盤は、筐体によって外部から隔てられた空間内に遮断器、断路器、変流器、変圧器、導体などが配置されて構成されている。電源設備は、異常時には遮断器などを作動させて通電を遮断し、例えば電力の配送電系統における電路の保護、電力の制御、設備の監視などを行う。電源設備は、導体を介して負荷に電力を供給する。電力が供給される負荷は、例えば工場設備やビル設備などであるが、これらに限定されない。

【0010】

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る異常診断装置１の概略的な構成を示すブロック図である。図１に示すように、異常診断装置１は、主たる要素として、加振部２、検出部４、制御部６を備えている。異常診断装置１は、電源設備の診断対象箇所における異常の発生有無を予測診断する。予測診断の対象箇所は、例えば導体を構成する導体部同士が締結部材で締結された箇所（導体締結部）である。締結部材は、一例としてボルトとナットを適用するが、例えばねじ、リベット、ビスなど、適正な締付トルクで締結可能な部材であれば特に限定されない。なお、導体締結部にボルトの雄ねじと螺合する雌ねじを有するボルト孔を形成し、ナットを省略した締結形態であってもよい。異常診断装置１は、電源設備が備える導体を構成する導体部の連結不良、具体的には導体締結部におけるボルトとナットの緩みの発生有無を判定し、該連結不良が発生している箇所を特定する。これにより、異常診断装置１は、ボルトとナットの緩みが発生している導体締結部が過熱状態となり得るかを予測する。

【0011】

加振部２は、電源設備の導体に振動を与える。加振部２は、かかる導体に振動を与えることが可能であればその構成は特に限定されない。本実施形態では一例として、電動アクチュエータを備えた励振器などのように自動的に所望の振動を発生させる手段を加振部２に適用する。

【0012】

検出部４は、加振部２が導体に与えた振動の特性を示す信号を検出する。振動特性は、加振部２が導体に与えた振動が伝達される際の特性であり、例えば振動の加速度、速度、振幅、振動数、変位などである。本実施形態では一例として、圧電素子やひずみゲージなどの接触型の加速度センサを検出部４に適用する。加速度センサである検出部４は、加振部２が導体に与えた振動の加速度信号を、振動特性を示す信号として検出する。ただし、検出部４は、磁石とコイルによって誘起電圧を検出する動電型速度センサや静電容量や渦電流を検出する非接触型の変位センサなどであってもよい。

【0013】

制御部６は、ＣＰＵ、記憶装置（不揮発メモリ）、メモリ、入出力回路、タイマなどを含み、加振部２および検出部４の動作を制御し、異常診断装置１において異常診断処理を実行する。異常診断処理は、導体締結部におけるボルトとナットの緩みの有無を診断し、該導体締結部が過熱状態となり得るかを予測するための処理である。制御部６は、例えばパーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末、サーバなどの情報処理装置として構成される。制御部６は、加振部２および検出部４と有線もしくは無線により接続されている。制御部６の記憶装置は、加振部２および検出部４が行う処理に必要なプログラム、パラメータなどの各種情報（データ）を適宜記憶する。

【0014】

記憶装置には、例えば導体長、導体部の数や位置、導体締結部の数や位置などの導体の構成を示す基本情報がデータ化されて記憶されている。また、記憶装置には、例えば導体締結部においてボルトとナットが適正な締付トルクで締結されている状態で加振部２が導体に振動を与えた場合、その振動によって生じる該導体の振動の特性を示す値（一例として振動加速度の値）、つまり正常値が記憶されている。正常値は、例えば導体を構成する複数の導体部の各々について予め取得され、各導体部の位置と紐付けられて記憶装置に記憶されている。記憶された導体の基本情報や正常値は、異常診断処理の実行時にパラメータとしてメモリに読み出される。

【0015】

制御部６は、異常診断装置１の起動、停止、稼働制御などを行う。そのため、制御部６は、メモリに読み出されたプログラムやファームウェアを実行するとともに、これらの実行に必要な各種情報（データ）を加振部２および検出部４から取得する。取得した情報に応じて所定の演算処理（異常診断処理）を実行することで、制御部６は、導体締結部におけるボルトとナットの緩みの有無を診断し、該導体締結部が過熱状態となり得るかを予測する。

【0016】

また、制御部６は、励振制御部６１と、計測制御部６２と、診断制御部６３と、操作部６４と、出力部６５とを有する。励振制御部６１、計測制御部６２、および診断制御部６３は、例えばプログラムとして記憶装置に記憶されており、記憶装置からメモリに読み出されて実行され、それぞれ所望の機能を果たす。

【0017】

励振制御部６１は、加振部２の起動と停止を制御し、加振部２を所定の振動条件、例えば所定の加速度、振動数、振動時間などで励振させ、加振部２が位置する導体の導体部に振動を与える。振動条件は、例えば上述した導体の構成を示す基本情報に対応して制御部６の記憶装置に記憶され、異常診断処理の実行時にパラメータとしてメモリに読み出される。また例えば、振動条件は、異常診断処理の実行時に操作部６４から設定されてもよい。

【0018】

計測制御部６２は、加振部２が振動を与えた際、検出部４が検出した該振動の特性を示す信号（一例として、加速度信号）に基づいて、該検出部４が位置する導体の導体部におおける振動の特性を示す特性値を算出する。

【0019】

診断制御部６３は、計測制御部６２が算出した振動の特性値に応じて、電源設備における異常の発生有無、具体的には導体締結部における締結部材（一例としてボルトとナット）の緩みの有無を診断する。診断制御部６３が行う制御については、後述する異常診断処理の説明において改めて詳述する。

【0020】

操作部６４および出力部６５は、制御部６におけるＨＭＩ（Human Machine Interface）である。
操作部６４は、異常診断処理を実行するための各種設定、実行開始や停止の操作を行うための手段であり、例えばキーボード、マウス、スイッチ、ボタン、レバーなどのいずれかもしくはいくつかを含む。出力部６５は、操作部６４で入力された内容、異常診断処理の進行状況や結果を出力するための手段であり、例えばディスプレイ、スピーカ、ライト、プリンタ、操作部６４の機能を一部兼ねたタッチパネルなどのいずれかもしくはいくつかを含む。なお、操作部６４および出力部６５は、機能を一体化させた構成であってもよい。

【0021】

このような異常診断装置１において、異常診断処理を実行する際、つまり導体締結部におけるボルトとナットの緩みの有無を診断し、該導体締結部が過熱状態となり得るかを予測する際には、加振部２および検出部４がそれぞれ所定箇所に取り付けられる。所定箇所は、導体を構成する複数の導体部のいずれか、換言すれば隣り合う導体締結部の間に位置する導体部である。取り付けられた加振部２および検出部４は、電源設備の異常診断終了後に取り外される。すなわち、加振部２および検出部４は、適宜着脱可能とされている。

【0022】

図２は、電源設備１０の異常の発生有無を予測診断する際における異常診断装置１の加振部２および検出部４の配置（後述する開始位置）を概略的に示す図である。図２に示すように、電源設備１０には、電流を負荷（図示省略）に供給する導体１１が備えられている。導体１１は、例えば電気の良導体である銅、比抵抗の小さいアルミニウムなどが絶縁被覆されて構成され、所定方向に延びた扁平の形状をなしている。所定方向、つまり導体１１の伸長方向は、例えば水平方向や鉛直方向、あるいはこれらに対して傾いた方向であり、電源設備１０が複数の盤を備えている場合には当該盤の配列方向（図２においては左右方向）などである。

【0023】

導体１１は、複数の導体部１２と、隣り合う導体部１２を連結する複数の連結部１３を有し、これらの導体部１２が連結部１３で連なって構成されている。複数の導体部１２が連なる方向は、導体１１の伸長方向となる。図２には、九つの導体部１２１～１２９と、八つの連結部１３１～１３８を有する導体１１の一例が示されている。この場合、例えば導体部１２１，１２３，１２５，１２７，１２９は電源設備１０の各盤内に配置された水平母線に相当し、導体部１２２，１２４，１２６，１２８は電源設備１０の隣り合う盤間に配置された連結線（盤間ブリッジ）に相当する。電源設備１０の各盤内に配置された導体部１２１，１２３，１２５，１２７，１２９は、例えば配置された各々の盤の筐体（図示省略）に碍子などの絶縁部材を介して固定されている。

【0024】

連結部１３は、隣り合う導体部１２を連結し、これらの導体部１２を電気的に接続する。図２に示す例において、連結部１３は、導体１１を構成する導体部１２同士が締結部材（一例として、ボルト１４１～１４８とナット１５１～１５８）で締結された部分であり、導体締結部に相当する（以下、導体締結部１３という）。この場合、八つの導体締結部１３１～１３８の各々において、九つの導体部１２１～１２９がボルト１４１～１４８とナット１５１～１５８で締結されて連結されている。

【0025】

図２に示すように本実施形態において、加振部２は、導体部１２１に配置されている。導体部１２１は、導体１１の所定範囲に存在する複数の導体部１２１～１２９が連なる方向における該所定範囲の一端に位置する。所定範囲は、導体１１において異常診断処理が実行される伸長方向の長さに相当する範囲であり、以下、診断対象区間という。

【0026】

検出部４は、異なる位置に配置される二つの検出部４１，４２を含む。二つの検出部４１，４２のうち、一方（以下、第１の検出部４１という）は、加振部２が与える振動を加振部２の近傍で検出する加振側の検出部４であり、他方（以下、第２の検出部４２という）は、加振部２が与える振動を加振部２から離れた位置で検出する参照側の検出部４である。

【0027】

第１の検出部４１は、導体１１の診断対象区間の一端に位置する導体部１２１、つまり加振部２と同一の導体部１２１に配置されている。第１の検出部４１は、加振部２が導体部１２１から導体１１に振動を与えた際、該導体部１２１に生じる振動の特性を示す信号（以下、第１の信号という）を検出する。第１の検出部４１は、加振部２とは別体として構成されていてもよいし、加振部２と一体化されて該加振部２の機能の一部として構成されていてもよい。

【0028】

第２の検出部４２は、第１の検出部４１が位置する導体部１２１とは別の導体部１２９に配置されている。導体部１２９は、導体１１の診断対象区間に存在する複数の導体部１２１～１２９が連なる方向の他端（導体部１２１が位置する一端とは反対側の端部）に位置する。第２の検出部４２は、加振部２が導体部１２１から導体１１に振動を与えた際、導体部１２９に生じる振動の特性を示す信号（以下、第２の信号という）を検出する。

【0029】

図２に示すこのような加振部２、第１の検出部４１、および第２の検出部４２の配置は、異常診断処理の開始時における配置状態（以下、開始位置という）である。開始位置は、例えば異常診断処理の実行者が操作部６４を操作して異常診断処理を開始する際、出力部６５に出力（一例として、ディスプレイに表示）される。かかる実行者は、出力部６５に出力された開始位置に従って加振部２、第１の検出部４１、および第２の検出部４２を配置する。異常診断処理の実行者は、例えば電源設備１０の据え付け、点検、保守などを行う作業者、電源設備１０の管理者などである。

【0030】

図３は、異常診断処理時に制御部６が実行する制御のフローチャートである。以下、図２に示す配置状態から制御部６が行う異常診断処理について、図３に示すフローチャートに従って説明する。

【0031】

図３に示すように、異常診断処理を開始するにあたって、診断制御部６３は、加振部２、第１の検出部４１、および第２の検出部４２の配置（開始位置）を示す指示を出力部６５に出力させる（Ｓ１０１）。例えば、異常診断処理の実行者が操作部６４を操作して異常診断処理を開始指示した際、開始位置を示す画像がディスプレイなどに表示される。表示に応じ、実行者は、加振部２、第１の検出部４１、および第２の検出部４２を図２に示す開始位置に配置する。

【0032】

図２に示す配置状態において、励振制御部６１は、加振部２を動作させて導体部１２１から導体１１に所定の振動条件で振動を与える（Ｓ１０２）。振動条件は、上述したように制御部６の記憶装置からメモリに読み出されてもよいし、操作部６４から設定されてもよい。

【0033】

加振部２によって導体部１２１から導体１１に振動が与えられると、計測制御部６２は、検出部４が検出した該振動の特性を示す信号に基づいて、該検出部４が位置する導体部１２における振動の特性を示す特性値を算出する（Ｓ１０３）。ここでは、第１の検出部４１が検出した第１の信号（一例として、導体部１２１に生じる振動の加速度信号）に基づいて、導体部１２１における振動の特性を示す特性値（一例として、導体部１２１に生じる振動加速度の値）が算出される。また、第２の検出部４２が検出した第２の信号（一例として、導体部１２９に生じる振動の加速度信号）に基づいて、導体部１２９における振動の特性を示す特性値（一例として、導体部１２９に生じる振動加速度の値）が算出される。算出された振動の特性値（振動加速度の値）は、制御部６のメモリに保持される。

【0034】

加振部２により生じた振動は、導体部１２１から導体締結部１３１～１３８を介して導体部１２２～１２８を伝って導体部１２９に到達する。かかる振動は、このような伝達過程で徐々に減衰していく。図２に示す破線Ｌ２１は、導体締結部１３１～１３８のボルト１４１～１４８とナット１５１～１５８が適正な締付トルクで締結されている状態（正常時）における振動の減衰状態（正常な減衰状態）を模式的に示す軌跡である。縦軸は振動加速度の値、端的には振動のレベルを示し、横軸は導体部１２１～１２９が連なる方向（導体１１の伸長方向）の位置を示す。点Ｐ４１１は、第１の検出部４１の位置の導体部１２１における正常時の振動加速度の値、点Ｐ４２９は、第２の検出部４２の位置の導体部１２９における正常時の振動加速度の値である。

【0035】

かかる振動の特性値、ここでは振動加速度の値は、計測制御部６２で算出される。例えば、導体締結部１３１～１３８のボルト１４１～１４８とナット１５１～１５８が適正な締付トルクで締結されていない状態、つまりいずれかの導体締結部１３でボルト１４とナット１５が緩んでいる状態（異常状態であると、導体部１２同士を押し付ける圧力（接触圧力）が低下する。接触圧力が低下すると、かかる導体締結部１３で連結される導体部１２間での振動の伝達が阻害される。その結果、異常時において計測制御部６２で算出される振動加速度の値は、ボルト１４とナット１５が適正な締付トルクで締結されている状態（正常時）と比べてさらに小さくなる。例えば、診断対象区間の端に位置する導体部１２９における振動加速度の値（図２に点Ｐ４２ｘで示される値）が正常時の値（同図に点Ｐ４２９で示される値）よりも小さくなる。この場合、図２に示す実線Ｌ２２のように、振動の減衰状態を模式的に示す軌跡は、正常時の破線Ｌ２１と比べて振動加速度の値が低下するように傾きが変化する（大きくなる）。

【0036】

したがって、診断制御部６３は、計測制御部６２が算出した導体部１２１の振動加速度の値と導体部１２９の振動加速度の値の差分または比（実測値の差分または比）と、これら導体部１２１，１２９の振動加速度の正常値の差分または比とを比較し、減衰条件を判定する（Ｓ１０４）。減衰条件は、導体部１２における振動の減衰が正常時と比べて異常時に相当するまで増大しているかどうかを判定するための条件である。正常値は、上述したとおり、各導体部１２の位置と紐付けられて制御部６の記憶装置に記憶されており、かかる比較時にパラメータとしてメモリに読み出される。

【0037】

一例として、実測値の差分または比が正常値の差分または比と比べて所定の閾値以下である場合、端的には正常値の差分または比とほぼ一致している場合、診断制御部６３は、減衰条件が成立しないと判定する（Ｓ１０４においてＮｏ）。この場合、いずれの導体締結部１３でもボルト１４とナット１５の緩みが生じていない状態であると診断することが可能である。すなわちこの場合、いずれの導体締結部１３も過熱状態となるおそれは低いと予測可能となる。なお、かかる閾値は、正常値とともに制御部６の記憶装置に記憶され、実測値の差分または比が正常値の差分または比の比較時に読み出される。

【0038】

これに対し、実測値の差分または比が正常値の差分または比と比べて所定の閾値よりも大きい場合、診断制御部６３は、減衰条件が成立すると判定する（Ｓ１０４においてＹｅｓ）。この場合、いずれかの導体締結部１３でボルト１４とナット１５が緩んでいる状態であると診断することが可能である。すなわちこの場合、いずれかの導体締結部１３が過熱状態となり得る、つまり過熱状態となるおそれがあると予測可能となる。

【0039】

例えば、実測値の差分または比が正常値の差分または比と比べて所定の閾値以下であり、減衰条件が成立しない場合（Ｓ１０４においてＮｏ）、診断制御部６３は、異常診断処理の結果、ここでは導体締結部１３が過熱状態となるおそれが低いこと、つまり異常がないことを出力部６５に出力させ、異常診断処理の実行者に周知を図る（Ｓ１０５）。出力部６５は、例えば異常がないことを示すメッセージ等のディスプレイへの表示、スピーカからの音声案内などを行う。

【0040】

そして、診断制御部６３は、異常診断処理を終了する。ここでは、いずれの導体締結部１３でもボルト１４とナット１５は適正な締付トルクで締結されて緩みが生じておらず、いずれの導体締結部１３も過熱状態となるおそれは低いと予測することが可能であるため、異常診断処理が終了される。その際、励振制御部６１は加振部２の動作を停止させ、計測制御部６２は検出部４が検出した振動の特性値の算出を停止する。その後、実行者は、加振部２、第１の検出部４１、および第２の検出部４２を導体部１２から取り外す。異常診断処理の終了時、出力部６５は、異常診断処理の結果に加えて、これらの機器の取り外しが可能である旨のメッセージなどを出力してもよい。

【0041】

これに対し、例えば実測値の差分または比が正常値の差分または比と比べて所定の閾値よりも大きく、減衰条件が成立する場合（Ｓ１０４においてＹｅｓ）、いずれかの導体締結部１３でボルト１４とナット１５が緩んでいる状態であると推定されるため、次のとおり異常診断処理を継続する。この場合、励振制御部６１は加振部２の動作を停止させ、導体１１に対する振動の付与を一旦停止する（Ｓ１０６）。また、計測制御部６２は振動の特性値の算出を一旦停止する（Ｓ１０７）。

【0042】

続けて、診断制御部６３は、ボルト１４とナット１５の緩みが発生している導体締結部１３を特定可能か否か判定する（Ｓ１０８）。特定可能と判定した場合（Ｓ１０８においてＹｅｓ）、診断制御部６３は、特定した導体締結部１３の位置および異常発生を示す情報を出力部６５に出力させ、異常診断処理の実行者に周知を図る（Ｓ１０９）。ここでの異常発生を示す情報は、特定した導体締結部１３においてボルト１４とナット１５の緩みが発生し、過熱状態となり得る（過熱状態となるおそれがある）ことの警告である。出力部６５は、例えば特定した導体締結部１３の位置と警告を示すメッセージのディスプレイへの表示、これらのスピーカからの音声案内などを行う。

【0043】

一方、特定不可能と判定した場合（Ｓ１０８においてＮｏ）、診断制御部６３は、第１の検出部４１および第２の検出部４２の少なくとも一つの配置の変更指示を出力部６５に出力させ、異常診断処理の実行者に変更作業を促す（Ｓ１１０）。出力部６５は、例えば配置変更対象およびその変更先位置を示す画像（静止画）、動画、メッセージ等のディスプレイへの表示、スピーカからの音声案内などを行う。これを受け、実行者は、第１の検出部４１および第２の検出部４２の少なくとも一つを指示に応じて配置し直す。なお、本実施形態においては、加振部２を配置変更の対象としていないが、対象に含めても構わない。

【0044】

この場合、診断制御部６３は、第２の検出部４２が現在配置されている導体部１２に連結され、該導体部１２よりも加振部２により近い導体部１２に移動させる旨の指示を出力部６５に出力させる。ここでは、導体部１２９から導体部１２８への配置変更の指示が出力される。これにより、診断対象区間が短く（狭く）なり、診断対象区間に含まれる導体部１２および導体締結部１３の数が減少する。ここでは、導体部１２９および導体締結部１３８が診断対象区間から外れ、診断対象区間内には導体部１２１～１２８および導体締結部１３１～１３７が含まれる。すなわち、診断対象区間は、異常診断処理が一旦開始され、ボルト１４とナット１５の緩みが発生している導体締結部１３を特定するために繰り返し実行されるたびに短く（狭く）なる。図４は、新たな診断対象区間における加振部２、第１の検出部４１、および第２の検出部４２の配置、換言すればこれらを開始位置から移動させた配置の一例を示す。図２および図４に示すように、加振部２および第１の検出部４１は、開始位置から変更されることなく、開始位置である導体部１２１に配置されたままとなっている。

【0045】

図３に示すフローチャートに従い、図４に示す状態において、励振制御部６１は、加振部２を再び動作させて導体部１２１から導体１１に所定の振動条件で振動を与える（Ｓ１０２）。また、計測制御部６２は、検出部４が位置する導体部１２における振動の特性値を再び算出する（Ｓ１０３）。そして、診断制御部６３は、減衰条件を再び判定する（Ｓ１０４）。以降、減衰条件の成否に応じて、Ｓ１０５～Ｓ１１０の制御が選択的に繰り返される。

【0046】

例えば、図４に示す状態、つまり診断対象区間に導体部１２９が含まれない状態でＳ１０４において減衰条件が成立しない場合、診断対象区間から外れた導体締結部１３８でボルト１４８とナット１５８が緩んでいると特定できる。逆に、図４に示す状態でＳ１０４において減衰条件が成立する場合、診断対象区間に含まれない導体締結部１３８ではなく、それ以外の導体締結部１３１～１３７でボルト１４とナット１５が緩んでいると推定できる。したがって、この場合、ボルト１４とナット１５の緩みが発生している導体締結部１３が特定されるまで、異常診断処理が引き続き実行される。その間、加振部２から最も離れて配置されている導体部１２および導体締結部１３からそれぞれ一つずつ、診断対象区間から外され、異常診断処理が継続される。すなわち、Ｓ１１０において配置変更指示が出力されるたびに、導体部１２９から導体部１２３まで、および導体締結部１３８から導体締結部１３２まで、それぞれ順次、導体部１２および導体締結部１３が診断対象区間から外されて、異常診断処理が繰り返される。その際、図２に示す開始位置である導体部１２９から、図４に実線で示す導体部１２８、そして同図に破線で示すように導体部１２７から導体部１２２まで、破線矢印で示すように、第２の検出部４２が順次移動される。

【0047】

このように本実施形態によれば、まず、すべての導体部１２および導体締結部１３を含む診断対象区間に対して異常診断処理が実行される。いずれの導体締結部１３１～１３８においてもボルト１４１～１４８とナット１５１～１５８の緩みが発生していなければ、診断制御部６３での診断（図３に示すＳ１０４における減衰条件の判定）は一回で終了する。実際にはほとんどの場合、いずれの導体締結部１３１～１３８においてもボルト１４１～１４８とナット１５１～１５８には緩みがないことが多い。このため、ボルト１４とナット１５の緩みが生じている導体締結部１３を特定するべく、診断制御部６３での診断を繰り返し行わずに済む。したがって、第２の検出部４２の移動（配置変更）の作業を要しないため、診断時間を短縮し、導体締結部１３が過熱状態となり得るかの予測作業の効率化を図ることができる。特に、多数の盤が並んで設置された電源設備のように、診断対象区間が長く、該診断対象に含まれる導体部１２および導体締結部１３の数が多くなるほど、診断時間を短縮でき、導体締結部が過熱状態となり得るかの予測作業をより一層効率化することが可能となる。また、加振部２、第１の検出部４１、および第２の検出部４２の開始位置、変更対象およびその変更先位置が出力部６５に出力（例えばディスプレイへの表示など）されるため、診断時間の短縮と予測作業の効率化をより一層図ることができる。

【0048】

ここで、一般的なボルトとナットの緩みに起因した導体締結部における過熱現象の一例について説明する。例えば、二つの導体部をボルトとナットで締結した場合、適正な締付トルクでボルトとナットが締結されていれば、導体部間の接触抵抗は数μΩ程度で安定する。しかしながら、ボルトとナットの締付不良や振動などによる緩みの発生で、導体部間の接触圧力が低下すると、導体部間の接触点が減少し、電流が集中することによって発熱が生じる。発熱によって導体部の金属表面の酸化が進行すると、両者の接触抵抗が増していく。そして、例えば導体部の温度が２００℃を超えた辺りから導体金属の軟化による反りも起こり始め、この場合にはさらに導体部間の接触抵抗が増大する。導体部間の接触抵抗が数百μΩを超えたところで、通電経路が本来の導体部間ではなくボルトに集中し、該ボルトが過熱して溶損に至る場合がある。このため、導体締結部が過熱状態となり得るかを検知することは重要である。

【0049】

図３に示すＳ１０４において減衰条件が成立し、ボルト１４とナット１５の緩みが発生している導体締結部１３の特定を要する場合であっても、第２の検出部４２のみを移動させ、加振部２および第１の検出部４１を移動させる必要がない。第２の検出部４２を移動させる際も、第２の検出部４２が現在配置されている導体部１２に連結され、該導体部１２よりも加振部２により近い導体部１２に移動させればよいため、移動作業の手間を軽減できる。その際、例えば配置変更対象およびその変更先位置がディスプレイやスピーカなどから案内されるため、第２の検出部４２をスムーズに配置し直すことができる。

【0050】

ここで、電源設備１０の異常診断装置において、加振側の検出部４（第１の検出部４１）と参照側の検出部４（第２の検出部４２）の配置、および参照側の検出部４の数は、上述した第１の実施形態には限定されず、変更可能である。以下、これらを変更した実施形態を第２の実施形態および第３の実施形態として説明する。これらの実施形態に係る異常診断装置の基本的な構成要素は、第１の実施形態に係る異常診断装置１（図１）と同様である。このため、以下では、かかる異常診断装置の基本的な構成要素についての説明は省略もしくは簡略化し、第２および第３の実施形態の特徴である第１の実施形態との相違点について詳述する。その際、第１の実施形態と同一もしくは類似の構成要素については、同一の参照符号を用いる。

【0051】

（第２の実施形態）
本実施形態に係る異常診断装置は、第１の実施形態と同一の電源設備１０における異常の発生有無を予測診断する。図５は、本実施形態に係る異常診断装置１ａの概略的な構成を示すブロック図である。図６は、電源設備１０の異常の発生有無を予測診断する際における異常診断装置１ａの加振部２および検出部４の配置（開始位置）を概略的に示す図である。図６に示すように、異常診断装置１ａの検出部４は、第１の検出部４１および第２の検出部４２に加えて、これらのいずれとも異なる位置に配置される第３の検出部４３を含む。第３の検出部４３は、加振部２が与える振動を加振部２から離れた位置で検出する参照側の検出部４である。すなわち、本実施形態においては、加振側に一つ、参照側に二つの検出部４が存在する。

【0052】

第３の検出部４３は、導体１１の診断対象区間に存在する複数の導体部１２が連なる方向における該診断対象区間の一端と他端との中間に位置する導体部１２に配置される。配置された導体部１２において、第３の検出部４３は、該導体部１２に生じる振動の特性を示す信号（以下、第３の信号という）を検出する。

【0053】

図６に示す例において、第３の検出部４３は、導体部１２５に配置されている。導体部１２５は、導体１１の診断対象区間に存在する複数の導体部１２１～１２９が連なる方向の一端と他端との中間に位置する。図６に示す例では、診断対象区間の一端には導体部１２１、他端には導体部１２９が位置する。図６に示す加振部２、第１の検出部４１、第２の検出部４２、第３の検出部４３の配置は、本実施形態における異常診断処理の開始時の配置状態（開始位置）である。第１の実施形態と同様に、開始位置は、例えば異常診断処理の実行者が操作部６４を操作して異常診断処理を開始する際、出力部６５に出力（一例として、ディスプレイに表示）される。

【0054】

図６に示す破線Ｌ６１は、導体締結部１３１～１３８のボルト１４１～１４８とナット１５１～１５８が適正な締付トルクで締結されている状態（正常時）における振動の減衰状態（正常な減衰状態）を模式的に示す軌跡である。縦軸は振動加速度の値、端的には振動のレベルを示し、横軸は導体部１２１～１２９が連なる方向（導体１１の伸長方向）の位置を示す。点Ｐ４１１は、第１の検出部４１の位置の導体部１２１における正常時の振動加速度の値である。点Ｐ４２９は、第２の検出部４２の位置の導体部１２９における正常時の振動加速度の値である。点Ｐ４３５は、第３の検出部４３の位置の導体部１２５における正常時の振動加速度の値である。

【0055】

本実施形態における異常診断処理について、図３に示すフローチャートに従って説明する。異常診断処理を開始するにあたって、診断制御部６３は、加振部２、第１の検出部４１、第２の検出部４２、および第３の検出部４３の開始位置の指示を出力部６５に出力させる（Ｓ１０１）。加振部２、第１から第３の検出部４１～４３が図６に示す開始位置に配置されると、励振制御部６１は加振部２を動作させて導体部１２１から導体１１に振動を与える（Ｓ１０２）。次いで、計測制御部６２は、第１から第３の検出部４１～４３が検出した第１から第３の信号に基づいて、導体部１２１，１２９，１２５における振動の特性値（一例として振動加速度の値）を算出する（Ｓ１０３）。

【0056】

算出された振動の特性値に基づいて、診断制御部６３は、減衰条件を判定する（Ｓ１０４）。ここでは、診断対象区間を二分した所定範囲にそれぞれ含まれる導体部１２に対して減衰条件が判定される。一方は、診断対象区間において第２の検出部４２が第２の信号を検出する所定範囲（以下、第２の診断対象区間という）に存在する導体部１２（ここでは導体部１２９）に対する減衰条件（以下、第２の減衰条件という）である。他方は、診断対象区間において第３の検出部４３が第３の信号を検出する所定範囲（以下、第３の診断対象区間という）に存在する導体部１２（ここでは導体部１２５）に対する減衰条件（以下、第３の減衰条件という）である。診断制御部６３は、導体部１２１の振動加速度の値と導体部１２９の振動加速度の値の差分または比（実測値の差分または比）と、これら導体部１２１，１２９の振動加速度の正常値の差分または比とを比較し、第２の減衰条件を判定する。また、診断制御部６３は、導体部１２１の振動加速度の値と導体部１２５の振動加速度の値の差分または比（実測値の差分または比）と、これら導体部１２１，１２５の振動加速度の正常値の差分または比とを比較し、第３の減衰条件を判定する。

【0057】

第２の減衰条件および第３の減衰条件がいずれも成立しない場合（Ｓ１０４においてＮｏ）、診断制御部６３は、異常がないことを出力部６５に出力させ（Ｓ１０５）、異常診断処理を終了する。

【0058】

これに対し、第２の減衰条件および第３の減衰条件の少なくとも一方が成立する場合（Ｓ１０４においてＹｅｓ）、励振制御部６１は振動の付与を一旦停止し（Ｓ１０６）、計測制御部６２は振動の特性値の算出を一旦停止する（Ｓ１０７）。

【0059】

そして、診断制御部６３は、ボルト１４とナット１５の緩みが発生している導体締結部１３を特定可能か否か判定し（Ｓ１０８）、特定可能と判定した場合（Ｓ１０８においてＹｅｓ）、特定した導体締結部１３の位置および異常発生を示す情報（警告）を出力部６５に出力させ、周知を図る（Ｓ１０９）。

【0060】

一方、特定不可能と判定した場合（Ｓ１０８においてＮｏ）、診断制御部６３は、第１の検出部４１、第２の検出部４２、および第３の検出部４３の少なくとも一つの配置の変更指示を出力部６５に出力させ、異常診断処理の実行者に変更作業を促す（Ｓ１１０）。これを受け、実行者は、これらの少なくとも一つを指示、例えばディスプレイに表示された画像などに応じて配置し直す。なお、第１の実施形態と同様に、加振部２を配置変更対象に含めてもよい。

【0061】

このように特定不可能と判定した場合、診断制御部６３は、第２の診断対象区間と第３の診断対象区間のうち、各々の区間に含まれる導体部１２における振動の減衰が正常時と比べて異常時に相当するまでより顕著に増大している診断対象区間に、ボルト１４とナット１５の緩みが発生している導体締結部１３が存在していると推定する。そして、診断制御部６３は、ボルト１４とナット１５の緩みが発生している導体締結部１３が特定されるまで、推定した診断対象区間に対して減衰条件（第２の減衰条件および第３の減衰条件）の判定を繰り返す。

【0062】

ただし、上述したとおり実際にはほとんどの場合、いずれの導体締結部１３１～１３８においてもボルト１４１～１４８とナット１５１～１５８には緩みがないことが多い。このため、第２の減衰条件と第３の減衰条件がいずれも成立することはほぼなく、成立する場合であってもいずれか一方のみが成立することがまれに生じ得るに過ぎない。したがってこのような場合、診断制御部６３は、減衰条件が成立する第２の診断対象区間もしくは第３の診断対象区間のいずれかでボルト１４とナット１５の緩みが発生していると推定することが可能である。

【0063】

例えば、第２の減衰条件が成立する場合、診断制御部６３は、現第２の診断対象区間において、加振部２により近い第３の検出部４３を、現第２の診断対象区間に存在する複数の導体部１２が連なる方向における該現第２の診断対象区間の一端と他端との中間に位置する導体部１２に移動させる旨の指示を出力部６５に出力させる。ここでは、導体部１２５から導体部１２７への配置変更の指示が出力される。なお、第２の減衰条件が成立する場合、例えば、第２の診断対象区間の端に位置する導体部１２９における振動加速度の値（図６に点Ｐ４２ｙで示される値）が正常時の値（同図に点Ｐ４２９で示される値）よりも小さくなる。この場合、図６に示す実線Ｌ６２ａのように、振動の減衰状態を模式的に示す軌跡は、正常時の破線Ｌ６１と比べて振動加速度の値が低下するように傾きが変化する（大きくなる）。

【0064】

また例えば、第３の減衰条件が成立する場合、診断制御部６３は、現第３の診断対象区間において、加振部２からより遠い第２の検出部４２を、現第３の診断対象区間に存在する複数の導体部１２が連なる方向における該現第３の診断対象区間の一端と他端との中間に位置する導体部１２に移動させる旨の指示を出力部６５に出力させる。ここでは、導体部１２９から導体部１２３への配置変更の指示が出力される。なお、第３の減衰条件が成立する場合、例えば、第３の診断対象区間の端に位置する導体部１２５における振動加速度の値（図６に点Ｐ４３ｙで示される値）が正常時の値（同図に点Ｐ４３５で示される値）よりも小さくなる。この場合、図６に示す実線Ｌ６２ｂのように、振動の減衰状態を模式的に示す軌跡は、正常時の破線Ｌ６１と比べて振動加速度の値が低下するように傾きが変化する（大きくなる）。

【0065】

図７Ａおよび図７Ｂは、新たな診断対象区間（第２の診断対象区間および第３の診断対象区間）における加振部２、第１の検出部４１、第２の検出部４２、および第３の検出部４３の配置を示す。図６、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、第２の検出部４２もしくは第３の検出部４３のいずれかは、開始位置から変更されるのに対し、加振部２および第１の検出部４１は、開始位置から変更されることなく、開始位置である導体部１２１に配置されたままとなっている。図７Ａは、第３の検出部４３を開始位置である導体部１２５（図６）から導体部１２７の位置に、破線矢印で示すように移動させた配置の一例を示す。図７Ｂは、第２の検出部４２を開始位置である導体部１２９（図６）から導体部１２３の位置に、破線矢印で示すように移動させた配置の一例を示す。図６に示す開始位置から図７Ａもしくは図７Ｂに示す位置のいずれかに配置変更される。

【0066】

図３に示すフローチャートに従い、図７Ａもしくは図７Ｂに示す状態において、励振制御部６１は、加振部２を再び動作させて導体部１２１から導体１１に所定の振動条件で振動を与える（Ｓ１０２）。また、計測制御部６２は、検出部４が位置する導体部１２における振動の特性値を再び算出する（Ｓ１０３）。そして、診断制御部６３は、減衰条件（第２の減衰条件および第３の減衰条件）を再び判定する（Ｓ１０４）。以降、これら減衰条件の成否に応じて、Ｓ１０５～Ｓ１１０の制御が選択的に繰り返され、ボルト１４とナット１５の緩みが発生している導体締結部１３が特定されるまで、異常診断処理が引き続き実行される。

【0067】

このように本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、すべての導体部１２および導体締結部１３を含む診断対象区間に対して異常診断処理を実行できる。したがって、いずれの導体締結部１３１～１３８においてもボルト１４１～１４８とナット１５１～１５８の緩みが発生していなければ、診断制御部６３での診断（図３に示すＳ１０４における減衰条件の判定）を一回で終了させることができる。また、加振部２、第１から第３の検出部４１～４３の開始位置、変更対象およびその変更先位置を出力部６５に出力（例えばディスプレイへの表示など）させることができる。このため、診断時間を短縮し、導体締結部１３が過熱状態となり得るかの予測作業の効率化を図ることができる。

【0068】

また、図３に示すＳ１０４において減衰条件が成立し、ボルト１４とナット１５の緩みが発生している導体締結部１３の特定を要する場合であっても、第２の検出部４２もしくは第３の検出部４３のいずれかを移動させ、加振部２および第１の検出部４１を移動させる必要がない。これらの検出部４２，４３を移動させる際も、例えば配置変更対象およびその変更先位置がディスプレイやスピーカなどから案内されるため、第２もしくは第３の検出部４２，４３をスムーズに配置し直すことができる。

【0069】

（第３の実施形態）
本実施形態に係る異常診断装置は、第１の実施形態と同一の電源設備１０における異常の発生有無を予測診断する。本実施形態に係る異常診断装置の概略的な構成は、図５に示す第２の実施形態に係る異常診断装置１ｂと同一である。図８は、電源設備１０の異常の発生有無を予測診断する際における異常診断装置１ａの加振部２および検出部４の配置（開始位置）を概略的に示す図である。図８に示すように、異常診断装置１ｂの検出部４は、第１の検出部４１および第２の検出部４２に加えて、これらのいずれとも異なる位置に配置される第３の検出部４３を含み、加振側に一つ、参照側に二つの検出部４が存在する。本実施形態において、加振部２およびこれら第１から第３の検出部４１～４３は、次のように配置されている。

【0070】

加振部２は、導体１１の診断対象区間に存在する複数の導体部１２が連なる方向における該診断対象区間の一端と他端との中間に位置する導体部１２５に配置され、該導体部１２５から導体１１に振動を与える。

【0071】

第１の検出部４１は、診断対象区間の中間に位置する導体部１２５、つまり加振部２と同一の導体部１２５に配置されている。第２の検出部４２は、導体１１の診断対象区間に存在する複数の導体部１２１～１２９が連なる方向の一端に位置する導体部１２１に配置されている。第３の検出部４３は、導体１１の診断対象区間の他端（導体部１２１が位置する一端とは反対側の端部）に位置する導体部１２９に配置されている。

【0072】

図８に示す加振部２、第１の検出部４１、第２の検出部４２、第３の検出部４３の配置は、本実施形態における異常診断処理の開始時の配置状態（開始位置）である。第１の実施形態および第２の実施形態と同様に、開始位置は、例えば異常診断処理の実行者が操作部６４を操作して異常診断処理を開始する際、出力部６５に出力（一例として、ディスプレイに表示）される。

【0073】

図８に示す破線Ｌ８１は、導体締結部１３１～１３４のボルト１４１～１４４とナット１５１～１５４が適正な締付トルクで締結されている状態（正常時）における振動の減衰状態（正常な減衰状態）を模式的に示す軌跡である。破線Ｌ８２は、導体締結部１３５～１３８のボルト１４５～１４８とナット１５５～１５８の正常時における振動の減衰状態を模式的に示す軌跡である。縦軸は振動加速度の値、端的には振動のレベルを示し、横軸は導体部１２１～１２９が連なる方向（導体１１の伸長方向）の位置を示す。点Ｐ４１５、Ｐ４２１，Ｐ４３９は、第１から第３の検出部４１～４３の位置の導体部１２５，１２１，１２９における正常時の振動加速度の値である。

【0074】

本実施形態における異常診断処理について、図３に示すフローチャートに従って説明する。異常診断処理を開始するにあたって、診断制御部６３は、加振部２、第１の検出部４１、第２の検出部４２、および第３の検出部４３の開始位置の指示を出力部６５に出力させる（Ｓ１０１）。加振部２、第１から第３の検出部４１～４３が図６に示す開始位置に配置されると、励振制御部６１は加振部２を動作させて導体部１２５から導体１１に振動を与える（Ｓ１０２）。次いで、計測制御部６２は、第１から第３の検出部４１～４３が検出した第１から第３の信号に基づいて、導体部１２５，１２１，１２９における振動の特性値（一例として振動加速度の値）を算出する（Ｓ１０３）。

【0075】

そして、診断制御部６３は、導体部１２５の振動加速度の値と導体部１２１の振動加速度の値の差分または比（実測値の差分または比）と、これら導体部１２５，１２１の振動加速度の正常値の差分または比とを比較し、減衰条件を判定する（Ｓ１０４）。この減衰条件は、診断対象区間をほぼ二等分した場合、第２の診断対象区間に存在する導体部１２（ここでは導体部１２１）を含む第２の減衰条件である。また、診断制御部６３は、導体部１２５の振動加速度の値と導体部１２９の振動加速度の値の差分または比（実測値の差分または比）と、これら導体部１２５，１２９の振動加速度の正常値の差分または比とを比較し、減衰条件を判定する（Ｓ１０４）。この減衰条件は、診断対象区間をほぼ二等分した場合、第２の診断対象区間とは反対側の第３の診断対象区間に存在する導体部１２（ここでは導体部１２９）を含む第３の減衰条件である。第２の減衰条件および第３の減衰条件の条件内容自体は、第１および第２の実施形態の減衰条件と同一である。

【0076】

第２の減衰条件および第３の減衰条件がいずれも成立しない場合（Ｓ１０４においてＮｏ）、診断制御部６３は、異常がないことを出力部６５に出力させ（Ｓ１０５）、異常診断処理を終了する。

【0077】

これに対し、第２の減衰条件および第３の減衰条件の少なくとも一方が成立する場合（Ｓ１０４においてＹｅｓ）、励振制御部６１は振動の付与を一旦停止し（Ｓ１０６）、計測制御部６２は振動の特性値の算出を一旦停止する（Ｓ１０７）。そして、診断制御部６３は、ボルト１４とナット１５の緩みが発生している導体締結部１３を特定可能か否か判定し（Ｓ１０８）、特定可能と判定した場合（Ｓ１０８においてＹｅｓ）、特定した導体締結部１３の位置および異常発生を示す情報（警告）を出力部６５に出力させ、周知を図る（Ｓ１０９）。

【0078】

一方、特定不可能と判定した場合（Ｓ１０８においてＮｏ）、診断制御部６３は、第１の検出部４１、第２の検出部４２、および第３の検出部４３の少なくとも一つの配置の変更指示を出力部６５に出力させ、異常診断処理の実行者に変更作業を促す（Ｓ１１０）。これを受け、実行者は、これらの少なくとも一つを指示、例えばディスプレイに表示された画像などに応じて配置し直す。なお、第１および第２の実施形態と同様に、加振部２を配置変更対象に含めてもよい。このように特定不可能と判定した場合、第２の実施形態と同様に、診断制御部６３は、第２の診断対象区間と第３の診断対象区間のうち、いずれでボルト１４とナット１５の緩みが発生しているかを推定し、該緩みが発生している導体締結部１３が特定されるまで推定した診断対象区間に対して減衰条件の判定を繰り返す。

【0079】

図９Ａから図９Ｃは、本実施形態においてボルト１４とナット１５の緩みが発生している導体締結部１３が特定されるまでの加振部２、第１の検出部４１、第２の検出部４２、および第３の検出部４３の配置に遷移経過の一例を示す図である。図９Ａは、開始位置における異常診断結果の一例を示し、図９Ｂおよび図９Ｃは、異常診断結果に応じて開始位置から段階的に第２の検出部４２もしくは第３の検出部４３の配置を遷移させる過程を示す。

【0080】

例えば、第３の減衰条件が成立する場合、診断制御部６３は、第２の診断対象区間に配置されている第２の検出部４２を、第３の診断対象区間において加振部２と第３の検出部４３との間の中間位置に移動させる旨の指示を出力部６５に出力させる。ここでは、導体部１２１から導体部１２７への第２の検出部４２の配置変更の指示が出力される。なお、第３の減衰条件が成立する場合、例えば、第３の診断対象区間の端に位置する導体部１２９における振動加速度の値（図９Ａに点Ｐ４３ｚで示される値）が正常時の値（図８に点Ｐ４３９で示される値）よりも小さくなる。

【0081】

図９Ｂは、第２の検出部４２を移動させた後の新たな診断対象区間（第２の診断対象区間および第３の診断対象区間）における加振部２、第１の検出部４１、第２の検出部４２、および第３の検出部４３の配置の一例を示す。

【0082】

図３に示すフローチャートに従い、図９Ｂに示す状態において、励振制御部６１は、加振部２を再び動作させて導体部１２５から導体１１に所定の振動条件で振動を与える（Ｓ１０２）。また、計測制御部６２は、検出部４が位置する導体部１２における振動の特性値を再び算出する（Ｓ１０３）。そして、診断制御部６３は、減衰条件（第２の減衰条件および第３の減衰条件）を再び判定する（Ｓ１０４）。

【0083】

判定の結果、例えば第２の減衰条件が成立する場合、診断制御部６３は、第３の診断対象区間に配置されている第３の検出部４３を、第２の診断対象区間において加振部２と第２の検出部４２との間の中間位置に移動させる旨の指示を出力部６５に出力させる。ここでは、導体部１２９から導体部１２６への第３の検出部４３の配置変更の指示が出力される。なお、第２の減衰条件が成立する場合、例えば、第２の診断対象区間の端に位置する導体部１２７における振動加速度の値（図９Ｂに点Ｐ４２ｚで示される値）が正常時の値（図８に点Ｐ１２７で示される値）よりも小さくなる。

【0084】

図９Ｃは、第３の検出部４３を移動させた後の新たな診断対象区間（第２の診断対象区間および第３の診断対象区間）における加振部２、第１の検出部４１、第２の検出部４２、および第３の検出部４３の配置の一例を示す。

【0085】

図３に示すフローチャートに従い、図９Ｃに示す状態において、励振制御部６１は、加振部２を再び動作させて導体部１２５から導体１１に所定の振動条件で振動を与える（Ｓ１０２）。また、計測制御部６２は、検出部４が位置する導体部１２における振動の特性値を再び算出する（Ｓ１０３）。そして、診断制御部６３は、減衰条件（第２の減衰条件および第３の減衰条件）を再び判定する（Ｓ１０４）。

【0086】

例えば、第２の減衰条件が成立する場合、第２の診断対象区間の端に位置する導体部１２７における振動加速度の値（図９Ｃに点Ｐ４２ｚで示される値）が正常時の値（図８に点Ｐ１２７で示される値）よりも小さくなる。これに対し、第３の診断対象区間の端に位置する導体部１２６における振動加速度の値（図９Ｃに点Ｐ４３６で示される値）が正常時の値（図８に点Ｐ１２６で示される値）とほぼ一致する。したがって、診断制御部６３は、導体部締結部１３６でボルト１４６とナット１５６が緩んでいる状態（異常状態）であると特定する。

【0087】

このように本実施形態によれば、第１の実施形態および第２の実施形態が奏する作用効果に加えて、次のような作用効果もさらに奏する。
本実施形態において、いずれかの導体締結部１３においてボルト１４とナット１５の緩みが発生しているか否かの最初の異常診断処理の実行時、加振部２は、導体１１の診断対象区間に存在する複数の導体部１２が連なる方向における該診断対象区間の一端と他端との中間に位置する導体部１２に配置される。これにより、診断対象区間を第２の診断対象区間と第３の診断対象区間とに二分できる。このため、最初の異常診断処理の実行時に第２および第３の検出部４２，４３で検出する第２および第３の信号の診断対象区間を短く（狭く）できる。したがって、例えば第１および第２の実施形態と比較して、振動対象区間の端部での振動の減衰を軽減でき、検出される検出部４で検出する振動の減衰特性を示す信号の減衰をＳＮ比が向上し、該信号の検出精度を高めることができる。

【0088】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、上述した各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0089】

１，１ａ…異常診断装置、２…加振部、４…検出部、６…制御部、１０…電源設備、１１…導体、１２，１２１～１２９…導体部、１３，１３１～１３８…連結部（導体締結部）、１４，１４１～１４８…ボルト、１５，１５１～１５８…ナット、４１…第１の検出部、４２…第２の検出部、４３…第３の検出部、６１…励振制御部、６２…計測制御部、６３…診断制御部、６４…操作部、６５…出力部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】