特許 7181971 電気設備点検システム、電気設備点検装置、電気設備点検方法及び電気設備点検プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-22

(45)【発行日】2022-12-01

(54)【発明の名称】電気設備点検システム、電気設備点検装置、電気設備点検方法及び電気設備点検プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 13/00 20060101AFI20221124BHJP

   G08B 21/00 20060101ALI20221124BHJP

   G08B 31/00 20060101ALI20221124BHJP

【ＦＩ】

H02J13/00 301D

G08B21/00 A

G08B31/00 Z

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021120675

(22)【出願日】2021-07-21

【審査請求日】2021-08-12

(73)【特許権者】

【識別番号】592208806

【氏名又は名称】一般財団法人関東電気保安協会

(74)【代理人】

【識別番号】100187322

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 直輝

(72)【発明者】

【氏名】内田 英知

(72)【発明者】

【氏名】小野 賢司

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 正美

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 孝幸

(72)【発明者】

【氏名】山北 潤

【審査官】赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０６４３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４４９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１５９２３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｇ０８Ｂ １９／００－３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のセンサと、制御部及び記憶部が設けられたゲートウェイとを有するキュービクルを備え、
前記センサは、前記キュービクルの監視要素を検出可能であり、
前記記憶部は、突発型、関数型、周期型、ランダム型、正規分布型、バスタブ初期型、バスタブ後期型、機械故障型、飽和型及び一次関数型の一部又は全部の種類を含む異常パターンを記憶し、
前記制御部は、前記キュービクルと外部ネットワークとの通信を中継する前記ゲートウェイに設けられ、前記センサが検出した前記監視要素を前記異常パターンと照合し、前記監視要素に前記異常パターンが含まれている場合に、前記キュービクルに異常があると判定する、
電気設備点検システム。

【請求項2】

前記ゲートウェイは、いずれかの前記センサ内に設けられる請求項１に記載の電気設備点検システム。

【請求項3】

前記記憶部は、前記異常パターンを複数記憶する請求項１又は請求項２に記載の電気設備点検システム。

【請求項4】

前記キュービクルの情報を出力可能な出力部を備え、
前記制御部は、前記キュービクルに異常があると判定した場合に、前記キュービクルの異常を前記出力部から出力させる請求項３に記載の電気設備点検システム。

【請求項5】

前記制御部は、前記センサの種類に対応して異常判定に適用する前記異常パターンの種類を選択する請求項４に記載の電気設備点検システム。

【請求項6】

前記センサは、高圧絶縁センサ、カメラ、温度センサ、ガスセンサ、マルチメータ、低圧絶縁センサ、粉塵センサ、振動センサ、水位センサ、湿度センサ、トラッキングセンサ、過熱感知センサ、漏液センサ、油量センサ、接地線外れセンサ及び結露センサのうちの一つ又は複数である請求項５に記載の電気設備点検システム。

【請求項7】

前記制御部は、前記監視要素に複数の前記異常パターンが含まれている場合に、前記キュービクルが異常であると判定する請求項６に記載の電気設備点検システム。

【請求項8】

前記制御部は、前記キュービクルの異常時における前記監視要素の前記異常パターンを機械学習により学習させた学習済みの判定プログラムを用いて、前記監視要素に前記異常パターンが含まれているか否かを判断する請求項７に記載の電気設備点検システム。

【請求項9】

制御部及び記憶部が設けられ、複数のセンサと通信可能に接続されて該センサとともにキュービクルに設けられた電気設備点検装置であって、
前記記憶部は、突発型、関数型、周期型、ランダム型、正規分布型、バスタブ初期型、バスタブ後期型、機械故障型、飽和型及び一次関数型の一部又は全部の種類を含む異常パターンを記憶し、
前記センサは、前記キュービクルの監視要素を検出可能であり、
前記制御部は、前記キュービクルと外部ネットワークとの通信を中継し、前記センサが検出した前記監視要素を前記異常パターンと照合し、前記監視要素に前記異常パターンが含まれている場合に、前記キュービクルに異常があると判定する、
電気設備点検装置。

【請求項10】

複数のセンサと、制御部及び記憶部が設けられたゲートウェイとを有するキュービクルを備えた電気設備点検システムを用いた電気設備点検方法であって、
前記センサは、前記キュービクルの監視要素を検出可能であり、
前記記憶部は、突発型、関数型、周期型、ランダム型、正規分布型、バスタブ初期型、バスタブ後期型、機械故障型、飽和型及び一次関数型の一部又は全部の種類を含む異常パターンを記憶し、
前記制御部は、前記キュービクルと外部ネットワークとの通信を中継する前記ゲートウェイに設けられ、
前記センサが検出した前記監視要素を前記異常パターンと照合し、前記監視要素に前記異常パターンが含まれている場合に、前記キュービクルに異常があると判定する工程を含む、
電気設備点検方法。

【請求項11】

複数のセンサと、制御部及び記憶部が設けられたゲートウェイとを有するキュービクルを備えた電気設備点検システムの電気設備点検プログラムであって、
前記センサは、前記キュービクルの監視要素を検出可能であり、
前記記憶部は、突発型、関数型、周期型、ランダム型、正規分布型、バスタブ初期型、バスタブ後期型、機械故障型、飽和型及び一次関数型の一部又は全部の種類を含む異常パターンを記憶し、
前記制御部は、前記キュービクルと外部ネットワークとの通信を中継する前記ゲートウェイに設けられ、
前記センサが検出した前記監視要素を前記異常パターンと照合し、前記監視要素に前記異常パターンが含まれている場合に、前記キュービクルに異常があると判定する工程、をコンピュータに実行させるための電気設備点検プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気設備点検システム、電気設備点検装置、電気設備点検方法及び電気設備点検プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、電気設備の異常個所を特定する装置が提案されている。例えば、特許文献１には、電気設備の状態を示す画像情報を含む設備状態情報を取得する設備状態情報取得手段と、画像情報に基づいて電気設備についての分割された複数の監視領域を設定する監視領域設定手段と、監視領域毎に設備状態情報の時間的変化に基づいて異常の発生の判定を行う異常判定手段と、異常判定手段による判定結果に基づいて異常が発生した監視領域を特定する異常個所特定手段とを備える電気設備異常個所特定装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－１８３７３４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電気設備の異常とされる状態は様々な故障モードに起因することがある。そのため、特許文献１の技術のような画像異常及び温度異常についての時間的変化に基づく判定では、電気設備の様々な異常を検出することが難しい場合がある。

【0005】

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、多様な故障モードを検出可能な電気設備点検システム、電気設備点検装置、電気設備点検方法及び電気設備点検プログラムを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記した目的を達成するために、本発明に係る電気設備点検システムは、電気設備の監視要素を検出可能なセンサと、異常パターンを記憶する記憶部と、前記センサが検出した前記監視要素を前記異常パターンと照合し、前記監視要素に前記異常パターンが含まれている場合に、前記電気設備に異常があると判定する制御部と、を備える。

【0007】

また上述の電気設備点検システムとして、前記記憶部は、前記異常パターンを複数記憶してもよい。

【0008】

また上述の電気設備点検システムとして、前記電気設備の情報を出力可能な出力部を備え、前記制御部は、前記電気設備に異常があると判定した場合に、前記電気設備の異常を前記出力部から出力させてもよい。

【0009】

また上述の電気設備点検システムとして、前記異常パターンは、突発型、関数型、周期型、ランダム型、正規分布型、バスタブ初期型、バスタブ後期型、機械故障型、飽和型及び一次関数型の一部又は全部の種類を含んでもよい。

【0010】

また上述の電気設備点検システムとして、前記制御部は、前記センサの種類に対応して異常判定に適用する前記異常パターンの種類を選択してもよい。

【0011】

また上述の電気設備点検システムとして、前記電気設備は、前記センサを含むキュービクルであり、また上述の電気設備点検システムとして、前記制御部は、前記電気設備と外部ネットワークとの通信を中継するゲートウェイに設けられていてもよい。

【0012】

また上述の電気設備点検システムとして、前記センサは、高圧絶縁センサ、カメラ、温度センサ、ガスセンサ、マルチメータ、低圧絶縁センサ、粉塵センサ、振動センサ、水位センサ、湿度センサ、トラッキングセンサ、過熱感知センサ、漏液センサ、油量センサ、接地線外れセンサ及び結露センサのうちの一つ又は複数であってもよい。

【0013】

また上述の電気設備点検システムとして、前記制御部は、前記監視要素に複数の前記異常パターンが含まれている場合に、前記電気設備に異常があると判定してもよい。

【0014】

前記制御部は、前記電気設備の異常時における前記監視要素の前記異常パターンを機械学習により学習させた学習済みの判定プログラムを用いて、前記監視要素に前記異常パターンが含まれているか否かを判断してもよい。

【0015】

上記した目的を達成するために、本発明に係る電気設備点検装置は、異常パターンを記憶する記憶部を備え、電気設備の監視要素を検出可能なセンサと通信可能に接続され、前記センサが検出した前記監視要素を前記異常パターンと照合し、前記監視要素に前記異常パターンが含まれている場合に、前記電気設備に異常があると判定する。

【0016】

上記した目的を達成するために、本発明に係る電気設備点検方法は、電気設備の監視要素を検出可能なセンサと、異常パターンを記憶する記憶部とを備える電気設備点検システムにおける電気設備点検方法であって、前記センサが検出した前記監視要素を前記異常パターンと照合し、前記監視要素に前記異常パターンが含まれている場合に、前記電気設備に異常があると判定する工程を含む。

【0017】

上記した目的を達成するために、本発明に係る電気設備点検プログラムは、電気設備点検プログラムであって、電気設備の監視要素を検出可能なセンサと、異常パターンを記憶する記憶部とを備える電気設備点検システムにおいて、前記センサが検出した前記監視要素を前記異常パターンと照合し、前記監視要素に前記異常パターンが含まれている場合に、前記電気設備に異常があると判定する工程、をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0018】

上記手段を用いる本発明に係る電気設備点検システム、電気設備点検装置、電気設備点検方法及び電気設備点検プログラムによれば、多様な故障モードを検出可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係る電気設備点検システムの全体構成図である。

【図2】キュービクル及び外部機器の制御ブロック図である。

【図3】各センサに対応する点検・測定項目、監視対象及び異常パターンの種類を示す図である。

【図4】突発型、関数型、周期型及びランダム型の異常パターンを示す図である。

【図5】正規分布型、バスタブ初期型、バスタブ後期型、機械故障型、飽和型及び一次関数型の異常パターンを示す図である。

【図6】ゲートウェイによる異常判定を行う処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

【0021】

図１は、本発明の実施形態に係る電気設備点検システム１の全体構成図である。また、図２は、キュービクル２の制御ブロック図である。なお、本実施形態の説明では、各図における各装置や通信の接続関係は、模式的に示している。

【0022】

電気設備点検システム１は、電気設備であるキュービクル２と、キュービクル２に設けられる電気設備点検装置であるゲートウェイ２１と、キュービクル２の情報を出力可能な出力部である出力装置３と、外部機器６とを備える。キュービクル２及び出力装置３は、ネットワーク４を介して通信可能に接続されている。また、キュービクル２は、ゲートウェイ２１を介して外部のネットワーク４と接続されている。ネットワーク４に接続されるキュービクル２は複数であってもよい。また、出力装置３は複数設けられていてもよい。

【0023】

キュービクル２は、送配電線路から需要家が構内で電力を受電し、電圧を変成可能な自家用高圧受電設備である。キュービクル２は、図２に示すように、ゲートウェイ２１と、制御部２２と、複数のセンサ２３とを備える。複数のセンサ２３としては、高圧絶縁センサ２３ｂ、カメラ２３ｃ、温度センサ２３ｄ、ガスセンサ２３ｅ、マルチメータ２３ｆ、低圧絶縁センサ２３ｇ、粉塵センサ２３ｈ、振動センサ２３ｉ、水位センサ２３ｊ、湿度センサ２３ｋ、トラッキングセンサ２３ｌ、過熱感知センサ２３ｍ、漏液センサ２３ｎ、油量センサ２３ｏ、接地線外れセンサ２３ｐ、結露センサ２３ｑの一つ又は複数（一部又は全部）を含む。センサ２３は、キュービクル２の状態を示す検出値や画像データ等の監視要素を検出可能に構成される。制御部２２は、各センサ２３から検出値や画像データ等の監視要素を取得してゲートウェイ２１に送信する。

【0024】

図３は、各センサ２３に対応する点検・測定項目２４１、監視対象２４２及び異常パターンの種類２４３を示す図である。本実施形態におけるキュービクル２の点検・測定項目２４１は、各センサ２３が主に点検、測定可能な項目の例を示している。

【0025】

監視対象２４２は、主に、キュービクル２のいずれの部位を監視可能であるかを示している。なお、監視対象２４２は、センサ２３の種類、センサ２３の配置場所、配置方法によっては、図示したものに限らない。異常パターンの種類２４３は、図４及び図５に示す異常パターン５ａ～５ｊのうち、センサ２３の種類に応じて代表的に適用されるものを示している。

【0026】

ゲートウェイ２１は、制御部２１１により、各センサ２３から取得した監視要素（検出値、画像データ等）に基づいて、キュービクル２の異常判定を行う。ゲートウェイ２１は、制御部２１１、記憶部２１２及び通信部２１３を備える。記憶部２１２は、キュービクル２の異常判定に用いる判定基準である閾値や、センサ２３から取得した監視要素と照合して異常判定に用いる複数の異常パターン５ａ～５ｊを記憶する。また、記憶部２１２は、図６のフローチャートの説明で後述する電気設備点検方法を実行可能な電気設備点検プログラム等の各種のプログラムを記憶する。

【0027】

ここで図４及び図５を参照して異常パターン５ａ～５ｊの例について説明する。異常パターン５ａ～５ｊは、キュービクル２内のセンサ２３が検出する監視要素と比較、照合することで、キュービクル２に発生したか否かの判定に用いられる。図４は、突発型の異常パターン５ａ、関数型の異常パターン５ｂ、周期型の異常パターン５ｃ、及びランダム型の異常パターン５ｄを示している。また、図５は、正規分布型の異常パターン５ｅ、バスタブ初期型（ワイブル分布型）の異常パターン５ｆ、バスタブ後期型（ワイブル分布型）の異常パターン５ｇ、機械故障型（ワイブル分布型）の異常パターン５ｈ、飽和型の異常パターン５ｉ、及び一次関数型の異常パターン５ｊを示している。各異常パターン５ａ～５ｊにおけるｘ軸及びｙ軸の単位は、判定対象である監視要素に応じて任意に設定することができる。例えば、ｘ軸は、時間、波長、周波数、確率変数又は任意に設定したその他の単位とすることができる。また、ｙ軸は、電圧、電流、抵抗（インピーダンス）、温度、湿度、圧力、ガス濃度、粉塵量、アーク発生有無、水や油等の液量、後述する差分画像の変化、確率、確率密度、他の計器の状態又は任意に設定したその他の単位とすることができる。

【0028】

各異常パターン５ａ～５ｊにおける波形の具体的な形状は図示した形状に限らず、ある程度近似する異なる形状であってもよい。また、ｙ軸は、正若しくは負の値、又は正負両方の値を評価対象に含めてもよい。さらに、図４及び図５に例示した各異常パターン５ａ～５ｊは、ｙ軸の値が正側に変化しているが、正負反転させた負側に変化するパターン（即ち、図４及び図５においてｘ軸により下方に反転させた形状のパターン）としてもよいし、正負両方に変化するパターン（図４及び図５においてｘ軸により下方に反転輻射させた形状のパターン）としてもよい。その他、記憶部２１２は、各センサ２３から取得した監視要素と照合して異常判定に用いる任意の異常パターンを予め設定して又は外部から取得して記憶することができる。

【0029】

通信部２１３は、ネットワーク４を介して外部装置（例えば、出力装置３）と通信可能に構成され、キュービクル２との通信を中継して情報の送受信を行う。制御部２１１は、例えば各センサ２３から取得した監視要素のデータを、通信部２１３を介して出力装置３に送信する。また、制御部２１１は、通信部２１３を介して、出力装置３からキュービクル２に対する制御指示等を受信することができる。

【0030】

ゲートウェイ２１がキュービクル２の異常判定を行う方法としては、ゲートウェイ２１の制御部２１１が、記憶部２１２に予め又は動的に設定される閾値や条件に基づいて判定したり、センサ２３の種類に応じて、監視要素の変化を異常パターン５ａ～５ｊと照合して、監視要素がいずれかの異常パターン５ａ～５ｊと一致するか否かを機械学習（所謂ディープラーニング）により学習済みの判定プログラムによって推定し、異常判定させる構成としてもよい。当該判定プログラムは、任意のタイミングで新たに取得した監視要素のデータを教師データとして用いて機械学習により更新しながら適用してもよい。又は、制御部２１１は、各センサ２３の種類に応じて固定的に予め設定した異常パターン５ａ～５ｊを監視要素と照合してキュービクル２の異常判定を行ってもよい。なお、本実施形態の判定プログラムは、電気設備点検プログラムの一部として実行することができる。また、本実施形態の電気設備点検システム１は、電気設備点検プログラムを実行させるためのコンピュータ（不図示）を含む。

【0031】

外部機器６は、例えば、地中又は架空用の負荷開閉器であり、地中線用負荷開閉器（ＵＧＳ（Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｇａｓ Ｓｗｉｔｃｈ））（例えば、スマートＵＧＳ）や、気中負荷開閉器（ＰＡＳ（Ｐｏｌｅ ｍｏｕｎｔｅｄ Ａｉｒ Ｓｗｉｔｃｈ））を適用することができる。また外部機器６は、センサ２３として、高圧絶縁センサ２３ａを備える。

【0032】

ここで、本実施形態の各センサ２３の詳細について説明する。高圧絶縁センサ２３ａは、外部機器６の地絡電流を検出して監視要素として（又は絶縁抵抗を監視要素として）、制御部２１１により異常判定を行うことができる。制御部２１１は、例えば、高圧絶縁センサ２３ａが検出した地絡電流が予め定めた閾値以上、所定の時間継続して流れた場合に異常が発生したものと判定することができる。本実施形態では、高圧絶縁センサ２３ａが検出する地絡電流及び検出時間に応じて、異常の判定結果を複数段階にレベル分けして（例えば、微地絡や絶縁劣化等にレベル分け）、地絡前の絶縁低下を事前に検出することができる。

【0033】

また、制御部２１１は、高圧絶縁センサ２３ａが検出した地絡電流の変化を、異常パターン（例えば、関数型の異常パターン５ｂ、ランダム型の異常パターン５ｄ、又はバスタブ後期型の異常パターン５ｇ）と照合して、いずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって判定することができる。

【0034】

高圧絶縁センサ２３ｂは、高圧機器の絶縁抵抗を監視要素として検出する。制御部２１１は、絶縁抵抗値の判定結果を複数段階にレベル分けすることもでき、例えば絶縁抵抗値が３０ＭΩ以上である場合は正常とし、６ＭΩ以上３０ＭΩ未満である場合は要注意とし、６ＭΩ未満である場合は異常として判定することができる。また、高圧絶縁センサ２３ｂは、機器が発する可聴域又は不可聴域の音を監視要素として検出する集音センサとして機能してもよい。高圧機器は、絶縁劣化によってノイズとして音が発生することがある。そのため、この集音センサは、絶縁劣化に関連する周波数や音圧レベルを検出することにより、キュービクル２内に収容される高圧機器の異常を検出することができる。なお、高圧絶縁センサ２３ｂは、集音した音を絶縁抵抗値に変換し、例えば上述した閾値を用いて異常判定を行う構成としてもよい。また、集音センサは、高圧機器に限らず、その他の機器や異常の検出に用いてもよい。

【0035】

また、制御部２１１は、高圧絶縁センサ２３ｂが検出した絶縁抵抗の変化（又は音の変化）を、異常パターン（例えば、関数型の異常パターン５ｂ、ランダム型の異常パターン５ｄ、又は飽和型の異常パターン５ｉ）と照合して、いずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0036】

カメラ２３ｃは、キュービクル２の内部に一つ又は複数の箇所に設置され、キュービクル２の内部を撮影した複数の画像の差分画像を監視要素としてキュービクル２の異常を検出する。具体的に、例えば、制御部２１１は、カメラ２３ｃによって同じ範囲を異なる時期に撮影した複数の画像から差分画像を求め、差分画像の変化（例えば、差分の面積や領域の変化）が大きい場合にキュービクル２が異常状態であると判定させることができる。差分画像の変化を監視することより、例えば、キュービクル２内に侵入した動物（例えば、ねずみ、へび等）、植物、機器の汚損等の物体を検出することができる。なお、制御部２１１は、キュービクル２内に侵入した物体を画像処理により特定してもよい。

【0037】

また、制御部２１１は、カメラ２３ｃが検出した画像の変化を、異常パターン（例えば、突発型の異常パターン５ａ）と照合して、いずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0038】

温度センサ２３ｄは、キュービクル２内の任意の部位（例えば、高圧受電設備）の温度を監視要素として検出する。制御部２１１は、例えば、温度センサ２３ｄが検出した温度の変化（所定の時間間隔（例えば、１時間毎）で検出）が大きい場合、キュービクル２に異常が発生したと判定する。

【0039】

また、制御部２１１は、温度センサ２３ｄが検出した温度の変化を、異常パターン（例えば、関数型の異常パターン５ｂ及び周期型の異常パターン５ｃ）と照合して、いずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0040】

ガスセンサ２３ｅは、キュービクル２内の電線から発生するＶＯＣ（揮発性有機化合物）等のガス濃度を監視要素として検出する。制御部２１１は、ガス濃度を検出して、所定の時間間隔（例えば１時間毎）に異常判定を行い、ガス濃度が予め定めた閾値以上であった場合に、キュービクル２に異常が発生したと判定する。

【0041】

また、制御部２１１は、ガスセンサ２３ｅが検出したガス濃度の変化を、異常パターン（例えば、関数型の異常パターン５ｂ、周期型の異常パターン、及び飽和型の異常パターン５ｉ）と照合して、いずれの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0042】

マルチメータ２３ｆは、バンク（変圧器の二次側の電路系統）毎の電圧及び電流を監視要素として測定する。制御部２１１は、例えば、電灯電圧の場合に標準電圧１０１Ｖに対して１０７Ｖを１分以上継続して超えた場合や、動力電圧の場合に標準電圧２０２Ｖに対して２２２Ｖを１分以上継続して超えた場合に、キュービクル２に異常が発生したと判定する。また、制御部２１１は、例えば、マルチメータ２３ｆにより、キュービクル２内の変圧器に定格電流の１２０％程度以上電流が流れている状態が２時間程度以上継続したと判定した場合に、キュービクル２に異常が生じたと判定することができる。

【0043】

また、制御部２１１は、マルチメータ２３ｆが検出した電圧又は電流の変化を、異常パターン（例えば、周期型の異常パターン５ｃ）と照合して、電圧又は電流の変化がいずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0044】

低圧絶縁センサ２３ｇは、低圧電路の絶縁抵抗（電流）を監視要素として検出する。制御部２１１は、低圧電路の絶縁抵抗が予め定めた閾値以下（例えば、電流値として５０ｍＡ以上）であった場合にキュービクル２の低圧電路に異常があったと判定する。

【0045】

また、制御部２１１は、低圧絶縁センサ２３ｇが検出した絶縁抵抗（電流）の変化を、異常パターン（例えば、突発型の異常パターン５ａ及び周期型の異常パターン５ｃ）と照合して、絶縁抵抗（電流）の変化がいずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0046】

粉塵センサ２３ｈは、キュービクル２内における空気中の粉塵量を数値化して監視要素として検出する。キュービクル２の粉塵は、キュービクル２に使用される電線や機器の汚れ、塗装剥がれ若しくは錆、又は、外部からキュービクル２内に侵入した埃、塵、砂、花粉、その他の微粉が発生した場合に検知される。制御部２１１は、粉塵量が予め定めた閾値以上であった場合に、キュービクル２の汚れ等が異常であると判定することができる。

【0047】

また、制御部２１１は、粉塵センサ２３ｈが検出した粉塵量の変化を、異常パターン（例えば、関数型の異常パターン５ｂ及び周期型の異常パターン５ｃ）と照合して、いずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0048】

振動センサ２３ｉは、振動を監視要素として検出して、主に、キュービクル２の内部における高圧機器等の絶縁劣化、変圧器の異常、遮断器・負荷開閉器等の動作を検出する。振動センサ２３ｉは、地震、地盤沈下、建物倒壊、土砂崩れ、等のキュービクル２外で発生した異常も検出することができる。振動センサ２３ｉは、キュービクル２の筐体（壁部や天井部）に設置してキュービクル２全体の振動を検出してもよいし、特定の機器に取り付けて監視対象に発生する振動を検出してもよい。制御部２１１は、振動が予め定めた閾値異常であった場合に、監視対象としているキュービクル２や機器に異常が発生したものと判定することができる。

【0049】

また、制御部２１１は、振動センサ２３ｉが検出した振動の変化を、異常パターン（例えば、関数型の異常パターン５ｂ及び周期型の異常パターン５ｃ）と照合して、いずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0050】

水位センサ２３ｊは、屋内や屋外（例えば、地下変電所や地上変電所）に設置されたキュービクル２内の水位を監視要素として検出する。なお、水位センサ２３ｊは、図２では図示しないが、ＰＡＳ内や、引込線マンホール内の水位を検出してもよい。水位センサ２３ｊにより、例えば、キュービクル２内、ＰＡＳ内又は引込線マンホール内における過度な雨水等の侵入を検出することができる。

【0051】

また、制御部２１１は、水位センサ２３ｊが検出した水位の変化を、異常パターン（例えば、関数型の異常パターン５ｂ及び突発型の異常パターン５ａ）と照合して、いずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0052】

湿度センサ２３ｋは、キュービクル２内の湿度を監視要素として検出する。制御部２１１は、湿度センサ２３ｋによる湿度の検出結果を用いることで、例えば、高圧絶縁センサ２３ｂにより検出される絶縁抵抗値を予測し、より正確な値に補正することができる。

【0053】

また、制御部２１１は、湿度センサ２３ｋが検出した湿度の変化を、異常パターン（例えば、関数型の異常パターン５ｂ及び周期型の異常パターン５ｃ）と照合して、いずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0054】

トラッキングセンサ２３ｌは、キュービクル２における負荷開閉器の接続部や低圧電路の接続部等のトラッキング発生を検出可能なセンサである。トラッキングの検出は、例えば、電圧波形を監視要素として計測し、電圧波形に含まれる放電波形を検出することにより行うことができる。

【0055】

また、制御部２１１は、トラッキングセンサ２３ｌが検出した電圧又は電流の変化を、異常パターン（例えば、関数型の異常パターン５ｂ及びランダム型の異常パターン５ｄ）と照合して、いずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0056】

過熱感知センサ２３ｍは、キュービクル２の機器本体や接続端子部の温度を監視要素として検出して異常判定させる。制御部２１１は、過熱感知センサ２３ｍが検出した温度が予め定めた閾値以上となった場合、キュービクル２に異常が発生したと判定することができる。

【0057】

また、制御部２１１は、過熱感知センサ２３ｍが検出した温度の変化を異常パターン（例えば、関数型の異常パターン５ｂ及び突発型の異常パターン５ａ）と照合して、いずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0058】

漏液センサ２３ｎは、油入機器（例えば変圧器）や非常用発電機等の監視対象機器の周辺の油分や水分の漏液量を監視要素として検出する。制御部２１１は、漏液量が予め定めた閾値以上であった場合に、キュービクル２に異常が発生したと判定することができる。

【0059】

また、制御部２１１は、漏液センサ２３ｎが検出した漏液量の変化を、異常パターン（例えば、関数型の異常パターン５ｂ及び飽和型の異常パターン５ｉ）と照合して、いずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0060】

油量センサ２３ｏは、油入機器（例えば変圧器）及び非常用発電機内の油量（オイル量）（監視要素）を監視する。制御部２１１は、油量が予め定めた閾値以下である場合に、異常が発生したと判定することができる。

【0061】

また、制御部２１１は、油量センサ２３ｏが検出した油量の変化を、異常パターン（例えば、バスタブ初期型の異常パターン５ｆ及び突発型の異常パターン５ａ）と照合して、油量の変化がいずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定させる構成としてもよい。

【0062】

接地線外れセンサ２３ｐは、例えば、キュービクル２内の接地線に、電圧や電流を重畳することで接地抵抗を監視要素として監視し異常を判定することができる。

【0063】

また、制御部２１１は、接地線外れセンサ２３ｐが検出した接地抵抗の変化を異常パターン（例えば、突発型の異常パターン５ａ及びランダム型の異常パターン５ｄ）と照合して、いずれかの異常パターンと一致するか否かを判定プログラムによって異常判定することができる。

【0064】

結露センサ２３ｑは、キュービクル２内の高圧機器、内壁等に付着する水分量を監視要素として検出することでキュービクル２内の異常を検出する。例えば、制御部２１１は、結露センサ２３ｑが検出した水分量があらかじめ定めた閾値以上であった場合に、異常であると判定することができる。

【0065】

なお、図２に示したセンサ２３に限らず、他のセンサを用いてもよい。

【0066】

図１に戻り、出力装置３は、キュービクル２の情報を出力可能に構成される。出力装置３は、ゲートウェイ２１によってキュービクル２内のセンサが検出した監視要素を異常パターン５ａ～５ｊと照合し、監視要素に異常パターン５ａ～５ｊが含まれている場合、キュービクル２に異常が発生したことを出力する。出力装置３は、表示部、発光部、スピーカ及び通信部等を備えることができ、キュービクル２に異常が発生したことを表示、発光、放音又は他の装置への情報伝達等によって出力することができる。

【0067】

次に、電気設備点検システム１のゲートウェイ２１が電気設備点検プログラムの実行により異常判定を行う電気設備点検方法について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。

【0068】

ステップＳ０１において、ゲートウェイ２１の制御部２１１は、キュービクル２内のセンサ２３により検出された監視要素を取得する。

【0069】

ステップＳ０２において、制御部２１１は、記憶部２１２に記憶される閾値や異常パターン５ａ～５ｊを用いて監視要素が異常判定の条件を満たすか否かを判定する。制御部２１１は、センサ２３の種類に対応して異常判定に適用する閾値や異常パターン５ａ～５ｊの種類を選択する。異常パターン５ａ～５ｊにおけるｘ軸及びｙ軸の単位も、監視要素に応じて設定される。

【0070】

ステップＳ０３において、制御部２１１は、監視要素に異常パターンが含まれている場合に、キュービクル２に異常が発生した旨の情報を出力装置３に送信することで、キュービクル２の異常を出力装置３から出力させる。出力装置３を管理者が監視している場合、キュービクル２の異常内容に応じて、保守、点検、調査等の必要な対応を管理者が出力装置３又はその他の装置を通じて行うことができる。

【0071】

以上のように、本実施形態では、電気設備の監視要素を検出可能なセンサ２３と、異常パターン５ａ～５ｊを記憶する記憶部２１２と、電気設備の情報を出力可能な出力装置３（出力部）と、センサ２３が検出した監視要素を異常パターン５ａ～５ｊと照合し、監視要素に異常パターン５ａ～５ｊが含まれている場合に、電気設備の異常を出力装置３から出力させる制御部２１１と、を備える構成について説明した。このような構成により、異常判定を、柔軟な判定基準により行うことができるため、多様な故障モードを検出可能な電気設備点検システム１、電気設備点検装置、電気設備点検方法及び電気設備点検プログラムを構成することができる。

【0072】

また、本実施形態の電気設備点検システム１は、キュービクル２を複数備えた場合であっても、キュービクル２に備えられているセンサ２３から警報が発せられた場合、どのキュービクル２から何の種類の警報が発せられたのか（どんな問題が生じたのか）を特定することができるため、遠隔によりキュービクル２の監視および管理を容易に行うことができる。

【0073】

従来は、人が行う点検等において異常や予兆を発見することが容易ではない場合があり、点検品質や判定精度にバラつきが比較的あったが、本実施形態の電気設備点検システム１は、異常や事故に至る予兆を容易に把握することができる。また、本実施形態の電気設備点検システム１は、点検頻度の延伸化を行い、一人が点検可能なキュービクル２の件数を増加させることもできるため、人手不足を解消することもできる。

【0074】

以上で本発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。

【0075】

例えば、本実施形態では、電気設備の情報を出力可能な出力部は、キュービクル２とネットワーク４を介して接続された別体に設けられた出力装置３である例に説明したが、キュービクル２と一体に設けた構成としたり、携帯端末に構成してもよい。

【0076】

また、本実施形態の電気設備点検システム１では、ゲートウェイ２１をキュービクル２内に設けた例について説明したが、ゲートウェイ２１はキュービクル２外に設けてもよい。また、監視要素を異常パターン５ａ～５ｊと照合する電気設備点検装置として、ゲートウェイ２１を用いた例について説明したが、電気設備点検装置は、キュービクル２を含むＬＡＮ側又は外部のＷＡＮ側に設けてもよいし、オンプレミスサーバ、クラウドサーバ又は図１に示した出力装置３に設けてもよい。

【0077】

また、本実施形態では、図２に示したように、ゲートウェイ２１が各センサ２３とは別構成である例について説明したが、いずれかのセンサ２３内にゲートウェイ２１の機能を含む構成としてもよい。例えば、低圧絶縁センサ２３ｇがゲートウェイ２１を備え、その他のセンサ２３が低圧絶縁センサ２３ｇ内のゲートウェイ２１を介することにより、制御部２１１は、各センサ２３の情報や異常判定結果を外部装置に送信することができる。

【0078】

また、本実施形態では、電気設備として閉鎖型受電設備であるキュービクル２を適用した例について説明したが、電気設備としては開放型受電設備や受電機能等を有するその他の設備を適用してもよい。

【符号の説明】

【0079】

１ 電気設備点検システム
２ キュービクル
３ 出力装置
４ ネットワーク
５ａ 突発型の異常パターン
５ｂ 関数型の異常パターン
５ｃ 周期型の異常パターン
５ｄ ランダム型の異常パターン
５ｅ 正規分布型の異常パターン
５ｆ バスタブ初期型の異常パターン
５ｇ バスタブ後期型の異常パターン
５ｈ 機械故障型の異常パターン
５ｉ 飽和型の異常パターン
５ｊ 一次関数型の異常パターン
６ 外部機器
２１ ゲートウェイ
２２ 制御部
２３ センサ
２３ａ 高圧絶縁センサ
２３ｂ 高圧絶縁センサ
２３ｃ カメラ
２３ｄ 温度センサ
２３ｅ ガスセンサ
２３ｆ マルチメータ
２３ｇ 低圧絶縁センサ
２３ｈ 粉塵センサ
２３ｉ 振動センサ
２３ｊ 水位センサ
２３ｋ 湿度センサ
２３ｌ トラッキングセンサ
２３ｍ 過熱感知センサ
２３ｎ 漏液センサ
２３ｏ 油量センサ
２３ｐ 接地線外れセンサ
２３ｑ 結露センサ
２１１ 制御部
２１２ 記憶部
２１３ 通信部
２４１ 点検・測定項目
２４２ 監視対象
２４３ 異常パターンの種類

【要約】

【課題】多様な故障モードを検出可能な電気設備点検システム、電気設備点検装置、電気設備点検方法及び電気設備点検プログラムを提供すること。
【解決手段】電気設備点検システム１は、電気設備の監視要素を検出可能なセンサと、異常パターンを記憶する記憶部と、センサが検出した監視要素を異常パターンと照合し、監視要素に前常パターンが含まれている場合に、電気設備に異常があると判定する制御部と、を備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】