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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-31
(45)【発行日】2024-11-11
(54)【発明の名称】機器診断装置及び機器診断システム
(51)【国際特許分類】
G01R 31/52 20200101AFI20241101BHJP
G01R 31/00 20060101ALI20241101BHJP
【ＦＩ】
G01R31/52
G01R31/00
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2024507500
(86)(22)【出願日】2022-11-11
(86)【国際出願番号】 JP2022042020
(87)【国際公開番号】W WO2023176039
(87)【国際公開日】2023-09-21
【審査請求日】2024-02-29
(31)【優先権主張番号】P 2022042713
(32)【優先日】2022-03-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100116964
【弁理士】
【氏名又は名称】山形 洋一
(74)【代理人】
【識別番号】100120477
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 賢改
(74)【代理人】
【識別番号】100135921
【弁理士】
【氏名又は名称】篠原 昌彦
(74)【代理人】
【識別番号】100203677
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 力
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 佳正
(72)【発明者】
【氏名】岡田 泰行
(72)【発明者】
【氏名】井上 甚
【審査官】田口 孝明
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／１５８９１０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１９／１９３７４３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１０９１９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２１３４００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２０００５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－３１１６５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－１３８１７８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
ＩＰＣ Ｇ０１Ｒ ３１／５０－３１／７４、
３１／００－３１／０１、
３１／２４－３１／２５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電源部から電路を通して供給される電力によって駆動する負荷機器の診断を行う機器診断装置であって、
前記電路から漏洩する電流に応じた波形の検出信号を出力する漏電センサと、
前記負荷機器の状態又は前記負荷機器の周辺環境の少なくとも一方である機器状態を取得する機器状態取得部と、
前記機器状態取得部から出力される状態信号に基づいて前記漏電センサの動作モードを、通常時の漏電検出用の動作モード又は異常診断用の動作モードに決定する動作モード決定部と、
前記漏電センサを前記動作モード決定部によって決定された前記動作モードで動作させる漏電センサ駆動部と、
前記漏電センサから出力される前記検出信号と前記機器状態取得部から出力される前記状態信号とに基づいて前記診断を行う診断部と
を有し、
前記動作モード決定部は、前記漏電センサが前記通常時の漏電検出用の動作モードで動作しているときに前記機器状態が予め定められた切替条件を満たす場合、前記漏電センサの動作モードを前記異常診断用の動作モードに切り替え、
前記漏電センサが前記異常診断用の動作モードで動作するときの電流検出感度は、前記漏電センサが前記通常時の漏電検出用の動作モードで動作するときの電流検出感度より高い、
ことを特徴とする機器診断装置。
【請求項2】
前記漏電センサが前記異常診断用の動作モードで動作するときの周波数帯域は、前記漏電センサが前記通常時の漏電検出用の動作モードで動作するときの周波数帯域より広い、ことを特徴とする請求項１に記載の機器診断装置。
【請求項3】
前記機器状態取得部は、前記負荷機器で発生した振動又は音に応じた信号を前記状態信号として出力し、前記動作モード決定部は、前記信号の振幅が予め定められた閾値以上である場合に前記切替条件を満たすと判断して、前記漏電センサの動作モードを前記異常診断用の動作モードに切り替える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の機器診断装置。
【請求項4】
前記動作モード決定部は、前記信号の振幅が前記閾値未満である場合に前記切替条件を満たさないと判断して、前記漏電センサの動作モードを前記通常時の漏電検出用の動作モードに維持する、ことを特徴とする請求項３に記載の機器診断装置。
【請求項5】
前記機器状態取得部は、前記負荷機器の振動を測定する振動センサ、前記負荷機器の温度を測定する温度センサ又は赤外線センサ、前記負荷機器の動きを検出するモーションセンサ、前記負荷機器の動作時の異音を検出する異音センサ、前記負荷機器における放電の有無を検出する電磁波センサ、前記負荷機器における漏水の有無を検出する漏水センサ、及び前記負荷機器における漏油の有無を検出する漏油センサ及び前記負荷機器における発煙の有無を検出する発煙センサのうちの少なくとも１つを有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の機器診断装置。
【請求項6】
前記機器状態取得部は、前記負荷機器の電気ノイズまたは電磁気ノイズを測定するノイズ計である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の機器診断装置。
【請求項7】
前記機器状態取得部によって取得される前記負荷機器の周辺環境は、前記負荷機器が設置される設置場所における天候、前記設置場所における雨量、前記設置場所における照度、前記設置場所における風速、前記設置場所における温度及び前記設置場所における湿度のうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の機器診断装置。
【請求項8】
前記異常診断用の動作モードは、第１の計測ダイナミックレンジで動作する第１の異常診断モードと、第２の計測ダイナミックレンジで動作する第２の異常診断モードとを有し、前記動作モード決定部は、前記切替条件を満たす場合、前記通常時の漏電検出用の動作モードから前記第１の異常診断モードへの切り替え、前記第１の異常診断モードから前記第２の異常診断モードへの切り替え、前記第２の異常診断モードから前記通常時の漏電検出用の動作モードへの切り替えを順に行う、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の機器診断装置。
【請求項9】
前記漏電センサは、鉄心部と、
前記鉄心部に巻き付けられていて且つ前記漏電センサ駆動部から印加される駆動電流である励磁電流が流れる第１のコイルと、
前記鉄心部に巻き付けられていて且つ前記励磁電流によって発生する誘導起電力を示す信号を前記検出信号として出力する第２のコイルと
を有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の機器診断装置。
【請求項10】
前記漏電センサ駆動部は、前記励磁電流の電流値、前記励磁電流の周波数及び前記励磁電流の波形の少なくとも１つを制御することで、前記漏電センサを、前記動作モード決定部によって決定された動作モードで動作させる、ことを特徴とする請求項９に記載の機器診断装置。
【請求項11】
前記診断部における前記診断の結果を報知する報知部を更に有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の機器診断装置。
【請求項12】
請求項１又は２に記載の前記機器診断装置と、ネットワークを介して前記機器診断装置と通信するサーバと
を有し、
前記サーバは、前記診断部と連携して前記負荷機器の前記診断を行う、
ことを特徴とする機器診断システム。
【請求項13】
前記サーバは、前記動作モード決定部と連携して前記漏電センサの動作モードを決定する、請求項１２に記載の機器診断システム。
【請求項14】
請求項１又は２に記載の前記機器診断装置と、ネットワークを介して前記機器診断装置と通信する複数の別の機器診断装置群と
を有し、
前記機器診断装置群は、個々の前記診断部を連携して前記負荷機器の前記診断を行う、
ことを特徴とする機器診断システム。
【請求項15】
前記機器診断装置群は、前記動作モード決定部と連携して前記漏電センサの動作モードを決定する、請求項１４に記載の機器診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、機器診断装置及び機器診断システムに関する。
【背景技術】
【0002】
電源から供給される電力によって駆動する負荷機器（例えば、電動機など）が、広く普及している。負荷機器が長期間使用された場合、絶縁部材の経年劣化による絶縁劣化、部品の故障及び損傷などが発生する。
【0003】
絶縁劣化が生じた箇所に漏洩電流（以下、「漏電」とも呼ぶ。）が流れると、人体への感電の発生又は電源と負荷機器との間に設けられた漏電センサ（例えば、漏電遮断器又は漏電リレー）が作動する要因となる。この場合、緊急の点検又は安全確保のために、負荷機器への電力の供給を停止して、漏電の発生原因及び漏電の発生箇所を特定する必要がある。また、部品の故障及び損傷が発生した場合には、突発的な作業（具体的には、交換部品の手配及び部品の交換作業など）にも時間を要する。そのため、負荷機器の診断装置の高度化が求められている。
【0004】
一般的に、絶縁劣化に伴う漏洩電流の測定には、漏電遮断器又は漏電リレーに搭載された零相変流器（ＺＣＴ：Ｚｅｒｏ－ｐｈａｓｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｆｏｍｅｒ）が用いられる。また、電源と負荷機器とを繋ぐ電路における電圧情報及び漏電情報に基づいて絶縁監視を行うシステムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【0005】
零相変流器を搭載した漏電センサは、例えば、いわゆるパッシブ方式のセンサであり、磁性体コアに巻き付けられたコイルの両端に接続された負荷抵抗に基づいて漏電を計測する。また、近年では、漏電センサとして、磁場の変化を検出するフラックスゲート法を応用したアクティブ方式のセンサも用いられている（例えば、特許文献２を参照）。
【0006】
また、電力設備における絶縁劣化を検出するために、種類の異なる複数のセンサから出力される信号に基づいて診断精度を高める構成が提案されている（例えば、特許文献３を参照）。また、電流センサによって検出された電流の周波数スペクトルに基づいて、負荷機器の劣化の検出及び部品の故障又は損傷の有無を判定する装置も知られている（例えば、特許文献４及び５を参照）。更に、負荷機器に備えられた振動センサの検出結果に基づいて当該負荷機器の部品における故障又は損傷の有無を判定する装置も知られている（例えば、特許文献６を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１９－１０９１９２号公報（図１参照）
【文献】特表２０１３－５３９５３８号公報（図２参照）
【文献】特開２０１９－１３５４５５号公報（図５参照）
【文献】国際公開第２０１８／０８７８８５号（図１参照）
【文献】特開２０１７－１８１４３７号公報（図４参照）
【文献】特開２０２１－１４４０５４号公報（図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
負荷機器の絶縁劣化及び負荷機器の部品の故障又は損傷など、様々な判定を１つのセンサによって計測することは容易ではないため、センサ・フュージョンの技術の重要性が高まっている。漏電センサの検出感度は絶縁監視を行う目的及び用途に応じて異なるが、一般的に、検出感度は固定値である。そのため、１つの漏電センサによって、絶縁監視を含む様々な事象を診断することは困難である。漏電遮断器の後段に設けられた増幅アンプのゲインを調整することで検出感度を変更する方法も考えられるが、通常の運転状況下において検出感度を変更することは困難である。また、特許文献１のように漏電センサにテスト電流を流す方法も、通常の運転状況下において検出感度を頻繁に変えることになるため、困難である。
【0009】
また、特許文献３のように、検出感度が異なる複数の漏電センサを装置に配置する場合、コストが増大する。更に、負荷機器の異常と漏電センサの出力信号との相関関係が判明していない場合にも、漏電センサの個数を増加させる必要があり、コストが増大する。また、当該相関関係のデータベースを作る場合にもコストが増大する。
【0010】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、低コストであって、負荷機器の診断が容易で且つ当該診断の信頼性が高い機器診断装置及び機器診断システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本開示の一態様に係る機器診断装置は、電源部から電路を通して供給される電力によって駆動する負荷機器の診断を行う機器診断装置であって、前記電路から漏洩する電流に応じた波形の検出信号を出力する漏電センサと、前記負荷機器の状態又は前記負荷機器の周辺環境の少なくとも一方である機器状態を取得する機器状態取得部と、前記機器状態取得部から出力される状態信号に基づいて前記漏電センサの動作モードを、通常時の漏電検出用の動作モード又は異常診断用の動作モードに決定する動作モード決定部と、前記漏電センサを前記動作モード決定部によって決定された前記動作モードで動作させる漏電センサ駆動部と、前記漏電センサから出力される前記検出信号と前記機器状態取得部から出力される前記状態信号とに基づいて前記診断を行う診断部とを有し、前記動作モード決定部は、前記漏電センサが前記通常時の漏電検出用の動作モードで動作しているときに前記機器状態が予め定められた切替条件を満たす場合、前記漏電センサの動作モードを前記異常診断用の動作モードに切り替え、前記漏電センサが前記異常診断用の動作モードで動作するときの電流検出感度は、前記漏電センサが前記通常時の漏電検出用の動作モードで動作するときの電流検出感度より高い。
【0012】
本開示の他の態様に係る機器診断システムは、上述した機器診断装置と、ネットワークを介して前記機器診断装置と通信するサーバとを有し、前記サーバは、上述した診断部と連携して上述した負荷機器の診断を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本開示によれば、低コストであって、負荷機器の診断が容易で且つ当該診断の信頼性が高い機器診断装置及び機器診断システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】実施の形態１に係る機器診断装置の構成を示す構成図である。
【図4】（Ａ）は、図２及び３に示される磁性体コアのＢ－Ｈ曲線である。（Ｂ）は、零相電流の電流値が０である場合の磁性体コアにおける励磁磁界の波形を示すグラフである。（Ｃ）は、零相電流の電流値が０である場合の磁性体コアを通過する磁束の時間変化を示すグラフである。（Ｄ）は、零相電流の電流値が０である場合に検出コイルから出力される電圧の波形を示すグラフである。
【図5】（Ａ）は、図２及び３に示される磁性体コアのＢ－Ｈ曲線である。（Ｂ）は、零相電流の電流値が０でない場合の磁性体コアにおける励磁磁界の波形を示すグラフである。（Ｃ）は、零相電流の電流値が０でない場合の磁性体コアを通過する磁束の時間変化を示すグラフである。（Ｄ）は、零相電流の電流値が０でない場合に検出コイルから出力される電圧の波形を示すグラフである。
【図7】（Ａ）は、実施の形態１に係る機器診断装置のハードウェア構成の一例を示す図である。（Ｂ）は、実施の形態１に係る機器診断装置のハードウェア構成の他の例を示す図である。
【図8】実施の形態１に係る機器診断装置の動作を示すフローチャートである。
【図9】実施の形態１の変形例に係る機器診断装置の構成を示すブロック図である。
【図10】実施の形態２に係る機器診断装置の構成を示すブロック図である。
【図11】実施の形態２に係る機器診断装置の構成の他の例を示すブロック図である。
【図12】実施の形態２に係る機器診断装置の漏電センサの動作シーケンスの一例を示す図である。
【図13】実施の形態３に係る機器診断システムの構成を示すブロック図である。
【図14】実施の形態３に係る機器診断システムの構成の他の例を示すブロック図である。
【図15】実施の形態３の変形例に係る機器診断システムの構成を示すブロック図である。
【図16】実施の形態３の変形例に係る機器診断システムの構成の他の例を示すブロック図である。
【図17】実施の形態４に係る機器診断システムの構成の他の例を示すブロック図である。
【図18】実施の形態４に係る機器診断システムの構成の他の例を示すブロック図である。
【図19】実施の形態４の変形例に係る機器診断システムの構成を示すブロック図である。
【図20】実施の形態４の変形例に係る機器診断システムの構成の他の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下に、本開示の実施の形態に係る機器診断装置及び機器診断システムを、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、実施の形態を適宜組み合わせること及び各実施の形態を適宜変更することが可能である。
【0016】
《実施の形態１》
〈機器診断装置１００の構成〉
図１は、実施の形態１に係る機器診断装置１００の構成を示す構成図である。図１に示されるように、機器診断装置１００は、電源部２から供給される電力によって駆動する負荷機器１の診断を行う装置である。機器診断装置１００は、負荷機器１における異常の有無を診断する異常診断装置である。
〈機器診断装置１００の構成〉
図１は、実施の形態１に係る機器診断装置１００の構成を示す構成図である。図１に示されるように、機器診断装置１００は、電源部２から供給される電力によって駆動する負荷機器１の診断を行う装置である。機器診断装置１００は、負荷機器１における異常の有無を診断する異常診断装置である。
【0017】
実施の形態１では、負荷機器１が三相交流電力によって駆動される場合を例にして説明する。この場合、負荷機器１には、電路としての複数（例えば、３本又は４本）の電線ケーブル３ａ、３ｂ、３ｃを通して三相交流電力が供給される。なお、負荷機器１が単相交流電力によって駆動される場合、電源部２と負荷機器１とを繋ぐ電線の数は、２本又は３本である。また、電源部２のグランド線、アース線及び中性線は、負荷機器１と結線されていてもよい。
【0018】
負荷機器１は、例えば、電動機、当該電動機を有する産業機器若しくは産業機械、業務用電気機器、ＩＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）機器、ＯＡ（Ｏｆｆｉｃｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器、家庭用電気機器又は照明機器などである。実施の形態１では、負荷機器１が電動機である場合を例にして説明する。
【0019】
機器診断装置１００は、１つの漏電センサ１０と、機器状態取得部としての状態検知センサ２０と、制御部としての制御装置３０と、報知部としての表示部４０とを有する。
【0020】
〈漏電センサ１０の構成〉
図２は、図１に示される漏電センサ１０の構成の一例を示す斜視図である。漏電センサ１０は、電線ケーブル３ａ～３ｃに流れる電流に応じた波形（各電線ケーブル３ａ～３ｃに流れる電流を総和したもの）の検出信号を出力する。すなわち、各電線ケーブル３ａ～３ｃに流れる電流の総和が零にならない場合には、電路において漏電が発生していることを意味する。漏電センサ１０は、いわゆるアクティブ方式のセンサである。漏電センサ１０は、例えば、フラックスゲート型磁気センサを応用した電流センサである。
図２は、図１に示される漏電センサ１０の構成の一例を示す斜視図である。漏電センサ１０は、電線ケーブル３ａ～３ｃに流れる電流に応じた波形（各電線ケーブル３ａ～３ｃに流れる電流を総和したもの）の検出信号を出力する。すなわち、各電線ケーブル３ａ～３ｃに流れる電流の総和が零にならない場合には、電路において漏電が発生していることを意味する。漏電センサ１０は、いわゆるアクティブ方式のセンサである。漏電センサ１０は、例えば、フラックスゲート型磁気センサを応用した電流センサである。
【0021】
漏電センサ１０は、鉄心部としての円筒状の磁性体コア１１と、第１のコイルとしての励磁コイル１２と、第２のコイルとしての検出コイル１３とを有する。励磁コイル１２及び検出コイル１３は、磁性体コア１１に巻き付けられている。
【0022】
励磁コイル１２には、後述する図６に示される漏電センサ駆動部３１から出力されるセンサ駆動信号が印加される。センサ駆動信号は、例えば、交流電流信号である。駆動電流としての交流電流（以下、「励磁電流」とも呼ぶ。）が励磁コイル１２に流れることで、磁性体コア１１が周期的に磁気飽和する。検出コイル１３は、励磁コイル１２に励磁電流が流れたときに発生する誘導起電力を示す信号を検出信号として出力する。なお、漏電センサ１０は、漏電センサ駆動部３１（図６参照）から出力されるセンサ駆動信号に基づいて動作するセンサであれば、他のセンサであってもよい。例えば、漏電センサ１０は、高感度磁気センサ又は磁気センサデバイスを用いた電流センサ、光ファイバを利用した電流センサであってもよい。
【0023】
図３は、図２に示される漏電センサ１０の電線ケーブル３ａ～３ｃ上における配置の一例を示す図である。図３に示されるように、漏電センサ１０は、電線ケーブル３ａ～３ｃが磁性体コア１１の中空部１１ａを貫通するように配置されている。漏電センサ１０は、電線ケーブル３ａ～３ｃに流れる三相電流を総和した零相電流を検出する。ここで、零相電流とは、電線ケーブル３ａ～３ｃ及び負荷機器１から絶縁抵抗及び浮遊容量を介してアース９に流れる漏洩電流Ｉａと等価である。なお、図３では、漏洩電流Ｉａが負荷機器１からアース９に流れる例が示されている。また、以下の説明では、零相電流に符号Ｉｄを付して説明する。
【0024】
図２及び３では、説明の理解を容易にするために、励磁コイル１２及び検出コイル１３が磁性体コア１１の一部に巻き付けられており、励磁コイル１２の巻数が検出コイル１３の巻数より多い例が示されている。なお、巻きムラ及び外部磁界による出力の変動を抑制するために、励磁コイル１２及び検出コイル１３は、磁性体コア１１の全周に均等に巻き付けられていてもよい。また、励磁コイル１２及び検出コイル１３のそれぞれの巻数についても、図２及び３に示される巻数に限定されない。例えば、検出コイル１３の巻数が励磁コイル１２の巻数より多くてもよく、励磁コイル１２の巻数は検出コイル１３の巻数と同じであってもよい。
【0025】
また、図２及び３に示す例では、励磁コイル１２及び検出コイル１３は、磁性体コア１１に直接巻き付けられているが、磁性体コア１１が封入された樹脂製のケースの外面に巻き付けられていてもよい。これにより、励磁コイル１２及び検出コイル１３の巻き付け時に磁性体コア１１に生じる応力である巻線応力によって、磁性体コア１１の特性が劣化することを防止できる。また、励磁コイル１２と検出コイル１３とは、磁性体コア１１を介して磁気的に結合しているが、励磁コイル１２及び検出コイル１３を単一のコイルとして磁性体コア１１に結合してもよい。更に、漏電センサ１０は、円筒状の磁性体コア１１に開閉機能が設けられた、クランプ開閉型漏電センサであってもよい。
【0026】
漏電センサ１０は、後述する図６に示される漏電センサ駆動部３１及び第１の信号収集部３２に接続されている。具体的には、漏電センサ１０の励磁コイル１２が漏電センサ駆動部３１に接続され、検出コイル１３が第１の信号収集部３２に接続されている。
【0027】
〈漏電センサ１０の動作原理〉
次に、漏電センサ１０の動作原理について説明する。まず、図４（Ａ）から（Ｄ）を用いて、零相電流Ｉｄの電流値が０である場合の漏電センサ１０の動作原理について説明する。図４（Ａ）は、図２及び３に示される磁性体コア１１の磁気特性を示すＢ－Ｈ曲線である。図４（Ａ）において、縦軸は、磁束密度Ｂの大きさを示し、横軸は、励磁コイル１２に励磁電流（交流電流）が流れたときに発生する励磁磁界（以下、「交流磁界Ｈ」とも呼ぶ。）の大きさを示す。図４（Ａ）に示されるように、磁性体コア１１では、交流磁界Ｈの大きさが飽和磁界Ｈ０、－Ｈ０に達した場合、磁束密度Ｂが飽和する。
次に、漏電センサ１０の動作原理について説明する。まず、図４（Ａ）から（Ｄ）を用いて、零相電流Ｉｄの電流値が０である場合の漏電センサ１０の動作原理について説明する。図４（Ａ）は、図２及び３に示される磁性体コア１１の磁気特性を示すＢ－Ｈ曲線である。図４（Ａ）において、縦軸は、磁束密度Ｂの大きさを示し、横軸は、励磁コイル１２に励磁電流（交流電流）が流れたときに発生する励磁磁界（以下、「交流磁界Ｈ」とも呼ぶ。）の大きさを示す。図４（Ａ）に示されるように、磁性体コア１１では、交流磁界Ｈの大きさが飽和磁界Ｈ０、－Ｈ０に達した場合、磁束密度Ｂが飽和する。
【0028】
図４（Ｂ）は、零相電流Ｉｄの電流値が０である場合の磁性体コア１１における交流磁界Ｈの波形Ｗ１１を示すグラフである。図２及び３に示される励磁コイル１２に三角波形状の励磁電流が通電された場合、交流磁界Ｈの波形Ｗ１１は、正負対称の波形を示す。なお、励磁コイル１２の巻数をＮ１、励磁電流をＩ、磁性体コア１１の平均半径をｒとしたとき、交流磁界Ｈは、以下の式（１）によって表される。
【0029】
【数1】
【0030】
ここで、磁性体コア１１の断面積をＳ、磁性体コア１１を通過する磁束をφとしたとき、磁束φは、磁束密度Ｂと断面積Ｓとの積である。図４（Ｃ）は、零相電流Ｉｄの電流値が０である場合の磁性体コア１１を通過する磁束φの時間変化を示すグラフＷ１２である。図４（Ａ）及び（Ｃ）に示されるように、磁性体コア１１の磁束密度Ｂが飽和しているときに、磁束φの時間変化は０である。図４（Ｃ）に示されるように、零相電流Ｉｄの電流値が０である場合、磁束φが正であるときの時間変化が０である周期ｔ１は、磁束φが負であるときの時間変化が０である周期ｔ１と同じである。
【0031】
次に、零相電流Ｉｄの電流値が０であるときに、検出コイル１３（図２及び３参照）に生じる誘導起電力を示す出力電圧をＶ、検出コイル１３の巻数をＮ２としたとき、出力電圧Ｖは、ファラデーの電磁誘導の法則に従って、以下の式（２）によって表される。
【0032】
【数2】
【0033】
ここで、磁性体コア１１の断面積Ｓは定数である。また、磁性体コア１１の透磁率をμとしたとき、磁束密度Ｂは透磁率μと交流磁界Ｈとの積であるため、式（２）を以下の式（３）に変形することができる。
【0034】
【数3】
【0035】
式（３）において、μ０は真空の透磁率を示し、μｒは磁性体コア１１の比透磁率を示す。実施の形態１では、真空の透磁率μ０は、例えば、４π×１０－７（Ｈ／ｍ）である。上述した式（２）に示されるように、出力電圧Ｖは、磁束φの時間変化に比例する。磁束φは磁束密度Ｂと磁性体コア１１の断面積Ｓとの積であり、当該断面積Ｓは定数であるため、磁束密度Ｂの時間変化に応じた出力電圧Ｖが得られる。
【0036】
図４（Ｄ）は、零相電流Ｉｄの電流値が０である場合の出力電圧Ｖの波形Ｗ１３を示すグラフである。図４（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｄ）に示されるように、磁束密度Ｂの時間変化が０である場合、すなわち、磁束密度Ｂが飽和しているとき、出力電圧Ｖも０である。図４（Ａ）に示されるように、磁性体コア１１のＢ－Ｈ曲線は原点対称の曲線であるため、出力電圧Ｖが０となる周期は、交流磁界Ｈの周波数の２倍の周期で繰り返される。図４（Ｄ）に示されるように、磁束φの変化が正であるときの出力電圧Ｖが０である間隔ｔ２は、磁束φの変化が負であるときの出力電圧Ｖが０である間隔ｔ２と同じである。
【0037】
次に、図５（Ａ）から（Ｄ）を用いて、零相電流Ｉｄの電流値が０でない場合の漏電センサ１０の動作原理について説明する。以下の説明において、零相電流Ｉｄによって、磁性体コア１１（図２及び３を参照）に発生する励磁磁界をＨｄとする。励磁磁界Ｈｄは、アンペールの法則に従って、以下の式（４）によって表される。式（４）において、ｒは、磁性体コア１１の平均半径を示す。
【0038】
【数4】
【0039】
図５（Ａ）は、図２及び３に示される磁性体コア１１のＢ－Ｈ曲線を示すグラフである。図５（Ａ）において、縦軸は、磁束密度Ｂの大きさを示し、横軸は、励磁磁界Ｈｓの大きさを示す。励磁磁界Ｈｓは、励磁コイル１２に励磁電流が流れたときに発生する交流磁界Ｈと、上述した励磁磁界Ｈｄとの和である。零相電流Ｉｄの電流値が０でない場合、磁性体コア１１は、図４（Ａ）と同様に、励磁磁界Ｈｓの大きさが飽和磁界Ｈ０、－Ｈ０にした場合、磁束密度Ｂが飽和する。
【0040】
図５（Ｂ）は、零相電流Ｉｄの電流値が０でない場合の磁性体コア１１に印加される励磁磁界Ｈｓの波形Ｗ２１を示すグラフである。ここで、零相電流Ｉｄが直流電流である場合、当該直流電流によって発生した励磁磁界Ｈｄは、直流のバイアス磁界として、交流磁界Ｈに重畳される。そのため、図５（Ｂ）に示されるように、励磁磁界Ｈｓの波形Ｗ２１は、正負非対称の波形を示す。
【0041】
図５（Ｃ）は、零相電流Ｉｄの電流値が０でない場合の磁性体コア１１を通過する磁束φの時間変化を示すグラフＷ２２である。図５（Ｃ）に示されるように、零相電流Ｉｄの電流値が０でない場合、磁束φが正であるときの時間変化が０である周期ｔ３は、磁束φが負であるときの時間変化が０である周期ｔ４と異なる。これは、図５に示される励磁磁界Ｈｓの波形Ｗ２１は、正負非対称の波形を示すためである。
【0042】
図５（Ｄ）は、零相電流Ｉｄの電流値が０でないときの検出コイル１３に生じる出力電圧Ｖの波形Ｗ２３を示すグラフである。図５（Ｄ）に示されるように、零相電流Ｉｄの電流値が０でないとき、出力電圧Ｖが０である間隔は一定ではない。具体的には、図５（Ｄ）に示される磁束φの変化が正であるときの出力電圧Ｖが０である間隔ｔ５は、磁束φの変化が負であるときの出力電圧Ｖが０である間隔ｔ６より長い。
【0043】
図５（Ｄ）に示される出力電圧Ｖの変化は、励磁磁界Ｈｓの周波数ｆの２倍の周期で得られる。よって、図５（Ｄ）に示される出力電圧Ｖの波形Ｗ２３から励磁磁界Ｈｓの周波数ｆの２倍に相当する成分（すなわち、第２次高調波成分）Ｖ２ｆのみを抽出することによって、被測定電流である零相電流Ｉｄ（すなわち、漏洩電流）を算出することができる。なお、第２次高調波成分Ｖ２ｆの抽出には、励磁磁界Ｈｓの制御と同期するロックインアンプが用いられてもよい。また、第２次高調波成分Ｖ２ｆの抽出には、アナログ回路によって構築されたバンドパスフィルタ、デジタル回路によって構築されたデジタルフィルタであってもよい。また、マイクロコンピュータを用いることでフーリエ演算によって算出された特定の周波数成分を第２次高調波成分Ｖ２ｆとして抽出してもよい。
【0044】
次に、零相電流Ｉｄと検出コイル１３に生じる出力電圧Ｖとの関係について説明する。図５（Ｄ）に示される出力電圧Ｖの波形Ｗ２３についてフーリエ級数展開を行うと以下の式（５）が得られる。式（５）において、ｎは、１以上の整数である。
【0045】
【数5】
【0046】
式（５）において、ｎが偶数であるとき、フーリエ係数ａ０＝０であり、フーリエ係数ａｎ＝０である。また、出力電圧Ｖｃの第ｎ次高調波成分Ｖｎｆは、以下の式（６）によって表される。
【0047】
【数6】
【0048】
式（６）において、ｆは励磁磁界Ｈｓの周波数を示し、Ｈ０は磁性体コア１１の飽和磁界を示し、Ｈｍは励磁磁界Ｈｓの最大値を示す。式（６）にｎ＝２を代入すると、以下の式（７）が算出される。
【0049】
【数7】
【0050】
上述した式（４）を式（７）に代入することによって、以下の式（８）が得られる。
【0051】
【数8】
【0052】
式（８）に示されるように、出力電圧Ｖｃの第２次高調波成分Ｖ２ｆは、零相電流Ｉｄに比例する。また、式（７）及び（８）に示されるように、第２次高調波成分Ｖ２ｆは、励磁磁界Ｈｓの周波数ｆ、検出コイル１３の巻き数Ｎ２、励磁磁界Ｈｓの最大値Ｈｍ、磁性体コア１１の飽和磁界Ｈ０、磁性体コア１１の比透磁率μｒ及び磁性体コア１１の断面積Ｓなどに依存する。
【0053】
式（８）の算出にあたって、励磁磁界Ｈｓの波形が三角波である場合を例にして説明したが、励磁磁界Ｈｓの波形が正弦波であっても、係数は異なるが、第２次高調波成分Ｖ２ｆが依存するパラメータは同じである。また、式（８）の算出にあたって、零相電流Ｉｄが直流電流である場合を例にして説明したが、サンプリング条件を調整することで、零相電流Ｉｄが交流電流であっても算出することができる。当該サンプリング条件は、励磁磁界Ｈｓの周波数を零相電流Ｉｄの周波数に対して２倍以上にする等である。
【0054】
〈状態検知センサ２０の構成〉
次に、上述した図１に示される状態検知センサ２０の構成について説明する。状態検知センサ２０は、負荷機器１の状態を示す物理量を取得する。状態検知センサ２０は、例えば、負荷機器１の振動を測定する振動センサである。なお、状態検知センサ２０は、負荷機器１の温度を測定する温度センサ又は赤外線センサであってもよい。当該温度センサ又は赤外線センサは、負荷機器１の過熱領域を検出する。また、状態検知センサ２０は、負荷機器１の動きを検出するモーションセンサであってもよい。
次に、上述した図１に示される状態検知センサ２０の構成について説明する。状態検知センサ２０は、負荷機器１の状態を示す物理量を取得する。状態検知センサ２０は、例えば、負荷機器１の振動を測定する振動センサである。なお、状態検知センサ２０は、負荷機器１の温度を測定する温度センサ又は赤外線センサであってもよい。当該温度センサ又は赤外線センサは、負荷機器１の過熱領域を検出する。また、状態検知センサ２０は、負荷機器１の動きを検出するモーションセンサであってもよい。
【0055】
また、状態検知センサ２０は、負荷機器１における放電の有無を検出する電磁波センサであってもよい。当該電磁波センサは、例えば、コイル又は磁気センサを有することで、放電によって発生する電磁波ノイズを検出する。また、状態検知センサ２０は、負荷機器１の動作時の異音（「変音」とも呼ぶ。）を検出する異音センサ（例えば、マイク）であってもよい。また、状態検知センサ２０は、負荷機器１における漏水の有無を検出する漏水センサ又は負荷機器１における漏油の有無を検出する漏油センサであってもよい。また、状態検知センサ２０は、負荷機器１における発煙の有無を検出する発煙センサであってもよい。なお、状態検知センサ２０は、負荷機器１の状態を直接的又は間接的に検出可能であれば、任意の方法で配置されていればよい。
【0056】
また、機器状態取得部としての状態検知センサ２０は、負荷機器１及び電源部の出力におけるＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）に関連する電磁ノイズ放出の有無を検出するノイズ計であってもよい。当該ノイズ計は、例えば、コイル又はノイズの周波数に合わせたアンテナ（ダイポールアンテナ、八木アンテナ（登録商標））を有することで、負荷機器１及び電源部の出力に搭載された各種フィルタの劣化により増大し、空間中を伝搬するＥＭＣ関連の電磁ノイズを検出する。また、電源、信号、グランドライン（配線）を介してもＥＭＣ関連の電磁ノイズは伝搬するため、ノイズ計は高周波の読みとりに対応した電圧読取器の機能を有するものであってもよい。
【0057】
〈制御装置３０の構成〉
次に、制御装置３０の構成について説明する。図６は、実施の形態１に係る制御装置３０の構成を示すブロック図である。図６に示されるように、制御装置３０は、漏電センサ駆動部３１と、第１の信号収集部３２と、第１の信号処理部３３とを有する。
次に、制御装置３０の構成について説明する。図６は、実施の形態１に係る制御装置３０の構成を示すブロック図である。図６に示されるように、制御装置３０は、漏電センサ駆動部３１と、第１の信号収集部３２と、第１の信号処理部３３とを有する。
【0058】
漏電センサ駆動部３１は、励磁コイル１２（図２及び３参照）に通電する励磁電流の電流値、励磁電流の周波数ｆ及び励磁電流の波形を制御する。なお、漏電センサ駆動部３１は、励磁電流の電流値、励磁電流の周波数ｆ及び励磁電流の波形の少なくとも１つを制御してもよい。
【0059】
第１の信号収集部３２は、検出コイル１３から出力される出力電圧を示す信号（以下、「検出信号」とも呼ぶ。）が入力される信号入力部である。第１の信号収集部３２は、漏電センサ１０から出力される検出信号を、所望の信号形態で取得してもよい。例えば、検出信号がアナログ信号である場合、第１の信号収集部３２は、当該アナログ信号をデジタル信号に変換してもよい。
【0060】
第１の信号処理部３３は、第１の信号収集部３２に記憶された検出電圧信号及び漏電センサ１０の駆動条件に基づいて、検出電圧信号の第２次高調波成分を抽出する。第１の信号処理部３３は、漏電センサ駆動部３１から出力される励磁電流の周波数ｆに応じて駆動させる必要がある。このように、漏電センサ駆動部３１と第１の信号処理部３３とを同期させることで、漏電センサ１０（図１参照）によって検出された零相電流に対応するセンサ出力の大きさ（すなわち、電流検出感度）及び検出可能な零相電流の周波数帯域を調整することができる。すなわち、漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを調整することができる。なお、第１の信号処理部３３は、上述した図５（Ｄ）に示される出力電圧Ｖｃの時間変化を直接測定してもよいし、磁性体コア１１が磁気飽和に至るまでの時間を計測してもよい。
【0061】
制御装置３０は、第２の信号収集部３４と、第２の信号処理部３５とを更に有する。
【0062】
第２の信号収集部３４は、状態検知センサ２０から出力される負荷機器１の状態を示す状態信号（以下、「機器状態信号」とも呼ぶ。）が入力される信号入力部である。第２の信号収集部３４は、状態検知センサ２０から出力される信号を所望の信号形態で取得してもよい。第２の信号収集部３４は、例えば、状態検知センサ２０から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換してもよい。
【0063】
第２の信号処理部３５は、第２の信号収集部３４に記憶された機器状態信号から特徴量を抽出する。例えば、第２の信号処理部３５は、出力信号の波形の振幅値又は実効値を算出する。また、第２の信号処理部３５は、予め定められた閾値を超えている値を特徴量として算出してもよい。更に、第２の信号処理部３５は、周波数スペクトル又は主要周波数成分の分析によって特徴量を算出してもよい。
【0064】
ここで、負荷機器１の状態に応じて、電線ケーブル３ａ～３ｃを流れる漏洩電流の電流値が増減する場合がある。また、人体の保護及び火災防止などの絶縁監視を行うために漏洩電流の定格感度電流では、負荷機器１の状態の変化に応じた漏洩電流の変化をとらえられない場合がある。
【0065】
具体的には、漏電センサ１０を用いて絶縁監視を行う目的又は漏電センサ１０の用途に応じて、定格感度電流が異なる。例えば、絶縁監視を行う目的が人体保護である場合、定格感度電流は５ｍＡ又は３０ｍＡが用いられる。また、漏電センサ１０の定格に応じて、漏電センサ１０が遮断動作を行う電流範囲が異なる。例えば、定格感度電流が５ｍＡである場合には、４ｍＡから６ｍＡまでの動作電流範囲内で、定格感度電流が３０ｍＡである場合には、１５ｍＡから３０ｍＡまでの動作電流範囲内で動作するように規格が定められているため、漏電センサ１０の感度は固定値である。なお、漏電センサに備えられた感度調整トリマ又は感度調整ダイヤルによって、漏電センサの後段に設けられた増幅アンプのゲインを調整することで感度を調整できる場合もあるが、通常の運転状況下で頻繁に感度を調整することは困難である。
【0066】
実施の形態１では、制御装置３０は、動作モード決定部３６と、診断部としての異常判定部３７とを更に有する。
【0067】
動作モード決定部３６は、状態検知センサ２０から出力される機器状態信号に基づいて漏電センサ１０の動作モードを、通常時の動作モードである漏電検出用の動作モード又は異常診断用の動作モードに決定する。動作モード決定部３６は、第２の信号収集部３４及び第２の信号処理部３５を介して提供される機器状態信号の特徴量に基づいて、漏電センサ１０の動作モードを決定（設定）する。動作モード決定部３６は、決定された動作モードを示す動作モード設定信号を漏電センサ駆動部３１に出力する。漏電センサ駆動部３１は、当該動作モード設定信号に基づいて、励磁コイル１２（図２及び３参照）に通電する励磁電流の電流値、励磁電流の周波数ｆ及び励磁電流の波形の少なくとも１つを制御する。これにより、漏電センサ駆動部３１は、漏電センサ１０を、動作モード決定部３６によって決定された動作モードで動作させる。
【0068】
以下の説明において、通常時の漏電検出用の動作モードを「通常監視モード」、異常診断用の動作モードを「異常診断モード」とも呼ぶ。「通常監視モード」とは、負荷機器１の通常時の運転状況を監視するモードである。「異常診断モード」とは、負荷機器１の異常診断を行うために、漏電センサ４の計測ダイナミックレンジを調整して漏電電流を計測するモードである。ここで、計測ダイナミックレンジとは、漏電センサ１０の電流検出感度及び周波数帯域を言う。「異常診断モード」の計測ダイナミックレンジは、「通常監視モード」の計測ダイナミックレンジより広い。
【0069】
次に、動作モード決定部３６が、動作モードに応じて漏電センサ１０のダイナミックレンジを調整する一例について説明する。動作モードが「通常監視モード」であるときの計測ダイナミックレンジは、通常監視用の第１のダイナミックレンジである。第１のダイナミックレンジでは、検出感度が低く、周波数帯域が狭いダイナミックレンジである。例えば、第１のダイナミックレンジでは、定格電流３００ｍＡ、周波数５０Ｈｚ／６０Ｈｚのように設定されてもよい。
【0070】
動作モードが「異常診断モード」であるときの計測ダイナミックレンジは、漏電検出用の第２のダイナミックレンジである。第２のダイナミックレンジでは、検出感度が高く、周波数帯域が広いダイナミックレンジである。例えば、第２のダイナミックレンジでは、定格電流１０ｍＡ、ＤＣ～周波数１０ｋＨｚのように設定されてもよい。
【0071】
動作モード決定部３６が、漏電センサ１０の動作モードを「通常監視モード」に設定した場合、漏電センサ駆動部３１は励磁コイル１２（図２参照）に出力するセンサ駆動信号を制御することで、漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを上述した「第１のダイナミックレンジ」に設定する。このとき、第１の信号処理部３３は、第１の信号収集部３２から提供される検出コイル１３の出力信号に基づいて零相電流の電流値を検出する。異常判定部３７は、異常電流の電流値に基づいて負荷機器１の異常の有無を判定する。
【0072】
動作モード決定部３６が漏電センサ１０の動作モードを「異常診断モード」に切り替えた場合、漏電センサ駆動部３１は励磁コイル１２（図２参照）に出力するセンサ駆動信号を制御することで、漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを上述した「第２のダイナミックレンジ」に設定する。このとき、第１の信号処理部３３は、第１の信号収集部３２から提供される検出コイル１３の出力信号とセンサ駆動信号とを同期させて特定の周波数成分のみを抽出してもよい。動作モード決定部３６は、例えば、漏電センサ１０の電流検出感度を調整することで、漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを調整する。また、動作モード決定部３６は、漏電センサ１０の周波数帯域を調整することで、漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを調整してもよい。更に、動作モード決定部３６は、漏電センサ１０の電流検出感度及び周波数帯域の両方を調整することで、漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを調整してもよい。
【0073】
動作モード決定部３６は、判定結果を示す信号、具体的には、動作モードの切り替えの有無の判定結果を示す信号を異常判定部３７に出力する。
【0074】
異常判定部３７は、第１の信号処理部３３から出力される信号、第２の信号処理部３５から出力される信号及び動作モード決定部３６から出力される判定結果を示す信号に基づいて、負荷機器１における異常の有無を判定する。このように、異常判定部３７は、種類の異なる複数のセンサから出力される情報に基づいて負荷機器１の異常の有無を診断する。よって、機器診断装置１００の診断の信頼性を高めることができる。このように、機器診断装置１００では、負荷機器１の異常の有無の判定にあたって、漏電センサ１０と状態検知センサ２０とが連動している。
【0075】
〈表示部４０の構成〉
次に、図１に戻って、表示部４０の構成について説明する。表示部４０は、異常判定部３７における診断の結果（すなわち、異常の有無についての判定の結果）を報知する。表示部４０は、例えば、当該判定結果を示す情報を表示するディスプレイなどである。なお、機器診断装置１００は、表示部４０の代わりに、遮断器、リレー、警告ブザーなどの保安機器を報知部として有していてもよい。このように、機器診断装置１００は、異常診断後の負荷機器１の運用方法に対応する手段によって、異常判定部３７における判定結果をユーザに報知すればよい。
次に、図１に戻って、表示部４０の構成について説明する。表示部４０は、異常判定部３７における診断の結果（すなわち、異常の有無についての判定の結果）を報知する。表示部４０は、例えば、当該判定結果を示す情報を表示するディスプレイなどである。なお、機器診断装置１００は、表示部４０の代わりに、遮断器、リレー、警告ブザーなどの保安機器を報知部として有していてもよい。このように、機器診断装置１００は、異常診断後の負荷機器１の運用方法に対応する手段によって、異常判定部３７における判定結果をユーザに報知すればよい。
【0076】
なお、図１及び６では、機器診断装置１００の各構成要素の接続形態は、有線及び無線のいずれであってもよい。また、機器診断装置１００は、単一の状態検知センサ２０に限られず、複数の状態検知センサ２０を有していてもよい。また、機器診断装置１００は、種類の異なる複数の状態検知センサ２０を有していてもよい。また、図１に示される負荷機器１と電源部２との間には、インバータ制御機器が設けられていてもよい。これにより、機器診断装置１００を、三相交流の周波数を可変できる電路に適用することができる。また、機器診断装置１００を、電源部２が太陽電池又は燃料電池などの直流電源であることで直流電流が流れる電路に適用することができる。
【0077】
〈ハードウェア構成〉
次に、機器診断装置１００のハードウェア構成について説明する。図７（Ａ）は、機器診断装置１００のハードウェア構成を概略的に示す図である。図７（Ａ）に示されるように、機器診断装置１００の制御装置３０は、例えば、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ３０ａと、メモリ３０ａに格納されたプログラムを実現する情報処理部としてのプロセッサ３０ｂとを用いて（例えば、コンピュータによって）実現することができる。プロセッサ３０ｂには、漏電センサ１０、状態検知センサ２０及び表示部４０が、バス３０ｄを介して接続されている。なお、制御装置３０の構成要素の一部が、図７（Ａ）に示されるメモリ３０ａと、プログラムを実行するプロセッサ３０ｂとによって実現されてもよい。また、制御装置３０は、電気回路によって実現されてもよい。
次に、機器診断装置１００のハードウェア構成について説明する。図７（Ａ）は、機器診断装置１００のハードウェア構成を概略的に示す図である。図７（Ａ）に示されるように、機器診断装置１００の制御装置３０は、例えば、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ３０ａと、メモリ３０ａに格納されたプログラムを実現する情報処理部としてのプロセッサ３０ｂとを用いて（例えば、コンピュータによって）実現することができる。プロセッサ３０ｂには、漏電センサ１０、状態検知センサ２０及び表示部４０が、バス３０ｄを介して接続されている。なお、制御装置３０の構成要素の一部が、図７（Ａ）に示されるメモリ３０ａと、プログラムを実行するプロセッサ３０ｂとによって実現されてもよい。また、制御装置３０は、電気回路によって実現されてもよい。
【0078】
図７（Ｂ）は、機器診断装置１００のハードウェア構成の他の例を概略的に示す図である。図７（Ｂ）に示されるように、制御装置３０は、単一回路又は複合回路等の専用のハードウェアとしての処理回路３０ｃを用いて実現されていてもよい。この場合、制御装置３０の機能は、処理回路３０ｃによって実現される。
【0079】
〈動作〉
次に、実施の形態１に係る機器診断装置１００の動作について説明する。図８は、実施の形態１に係る機器診断装置１００の動作を示すフローチャートである。以下では、漏電センサ１０の動作モードを、「通常監視モード」から「異常診断モード」に切り替える例を説明する。
次に、実施の形態１に係る機器診断装置１００の動作について説明する。図８は、実施の形態１に係る機器診断装置１００の動作を示すフローチャートである。以下では、漏電センサ１０の動作モードを、「通常監視モード」から「異常診断モード」に切り替える例を説明する。
【0080】
先ず、ステップＳＴ１において、漏電センサ駆動部３１は、漏電センサ１０の動作モードを「通常監視モード」に設定する。
【0081】
ステップＳＴ２において、動作モード決定部３６は、漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを、上述した第１のダイナミックレンジに設定する。
【0082】
ステップＳＴ３において、状態検知センサ２０は、負荷機器１の状態を示す信号である機器状態信号を取得する。
【0083】
ステップＳＴ４において、第２の信号処理部３５は、状態検知センサ２０から提供される機器状態信号に対して、信号処理（例えば、デジタル信号への変換など）を行う。
【0084】
ステップＳＴ５において、動作モード決定部３６は、第２の信号処理部３５から提供される機器状態信号が予め定められた切替条件を満たすか否かを判定する。動作モード決定部３６は、切替条件を満たすと判定した場合（つまり、ステップＳＴ５において、判定がＹｅｓである場合）、処理をステップＳＴ６に進める。
【0085】
状態検知センサ２０が振動センサである場合、動作モード決定部３６は、負荷機器１で発生した振動に応じた信号、すなわち、負荷機器１の速度（単位：ｍ／ｓ）の振幅に応じた信号を取得することができる。動作モード決定部３６は、振動センサから出力される信号に基づいて漏電センサ１０の動作モードを切り替える。例えば、動作モード決定部３６は、信号の振幅の大きさが予め定められた閾値Ｔｈ以上である場合に切替条件を満たすと判断して、漏電センサ１０の動作モードを「異常診断モード」に切り替える。なお、振動センサは、負荷機器１の変位量（単位：ｍ）又は加速度（単位：ｍ／ｓ２）を検出してもよく、動作モード決定部３６は当該負荷機器１の変位量（又は加速度）と閾値Ｔｈとを比較することで、漏電センサ１０の動作モードを切り替えてもよい。なお、動作モード決定部３６は、漏電センサ１０から出力される検出信号を電気信号として評価する場合、漏電センサ１０の定格電圧の１／２又は１／３の電圧値と閾値Ｔｈとを比較してもよい。
【0086】
また、状態検知センサ２０が異音センサである場合、動作モード決定部３６は、負荷機器１で発生した異音に応じた信号が提供される。動作モード決定部３６は、例えば、異音センサから出力される信号に対して周波数解析を行うことで周波数スペクトルを取得する。動作モード決定部３６は、例えば、当該周波数スペクトルの特定の周波数における振幅値が閾値Ｔｈ以上である場合に切替条件を満たすと判断して、漏電センサ１０の動作モードを「異常診断モード」に切り替える。なお、動作モード決定部３６は、特定の周波数帯又は複数の周波数に基づいて漏電センサ１０の動作モードを切り替えてもよい。
【0087】
一方、動作モード決定部３６は、負荷機器１で発生した振動又は音に応じた信号の振幅が予め定められた閾値Ｔｈ未満である場合（すなわち、ステップＳＴ６において判定がＮｏである場合）、上記切替条件を満たさないと判断して、処理をステップＳＴ８に進める。このとき、動作モード決定部３６は、漏電センサ１０の動作モードを通常監視モードに維持する。
【0088】
ステップＳＴ６において、漏電センサ駆動部３１は、漏電センサ１０の動作モードを、「通常監視モード」から「異常診断モード」に切り替える。
【0089】
ステップＳＴ７において、動作モード決定部３６は、漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを、上述した第２のダイナミックレンジに変更する。
【0090】
ステップＳＴ８において、漏電センサ１０は、電線ケーブル３ａ～３ｃから漏洩する電流の電流値を検出する。
【0091】
ステップＳＴ９において、第１の信号処理部３３は、漏電センサ１０から提供される電線ケーブル３ａ～３ｃから漏洩する電流に応じた波形の検出信号に対して、信号処理（例えば、デジタル信号への変換など）を行う。
【0092】
ステップＳＴ１０において、異常判定部３７は、第１の信号処理部３３から提供される漏電センサ１０の検出信号及び第２の信号処理部３５から提供される機器状態信号に基づいて、負荷機器１における異常の発生の有無を判定する。
【0093】
異常判定部３７は、漏電センサ１０及び状態検知センサ２０の各々から出力される時系列データに基づいて、負荷機器１における異常の発生の有無についての判定（以下、「異常判定」とも呼ぶ。）を行う。実施の形態１では、異常判定部３７は、各センサから出力される時系列データとしての信号波形の振幅値と閾値とを比較することで、負荷機器１における異常の発生の有無を判定する。具体的には、漏電センサ１０から出力される信号波形の振幅値及び状態検知センサ２０から出力される信号波形の振幅値の両方が閾値を超えている場合、異常判定部３７は、負荷機器１において、異常が発生していると判断する。
【0094】
また、異常判定部３７は、漏電センサ１０及び状態検知センサ２０から出力される各信号のＳ／Ｎ比を比較することによって、負荷機器１における異常の発生の有無を判定してもよい。例えば、状態検知センサ２０から出力される機器状態信号よりも漏電センサ１０から出力される検出信号に基づいて異常判定が行い易い場合、異常判定部３７は、漏電センサ１０及び状態検知センサ２０の各検出結果に重み付けを行うなど、当該検出結果に優先順位を付けることで異常判定を行ってもよい。なお、異常判定部３７は、上述した時系列データに基づいて異常判定を行う場合、当該時系列データに対して周波数解析処理を行ってもよく、当該時系列データが特徴量を示す信号を含んでいるか否かを分析する処理を行ってもよい。
【0095】
そして、異常判定部３７は、第１の信号収集部３２から提供される漏電センサ１０の検出信号と漏電センサ駆動部３１から提供されるセンサ駆動信号（励磁電流の電流値など）とに基づいて、漏電電流の時系列データを生成する。異常判定部３７は、２種類の時系列データ、すなわち、漏電電流の時系列データと第２の信号処理部３５から提供される状態検知信号の時系列データとに基づいて、負荷機器１における異常の発生の有無を判定する。ここで、「時系列」とは、時間の経過に従って定期的に計測して得た値を整理又は配列した系列のことである。
【0096】
ステップＳＴ１１において、表示部４０は、異常判定部３７の判定結果を表示する。
【0097】
〈実施の形態１の効果〉
以上に説明した実施の形態１によれば、機器診断装置１００は、漏電センサ１０と、負荷機器１の状態を取得する状態検知センサ２０とを有する。また、機器診断装置１００の動作モード決定部３６は、漏電センサ１０が通常監視モードで動作しているときに負荷機器１の状態が切替条件を満たす場合、漏電センサ１０の動作モードを異常診断用の動作モードに切り替える。これにより、負荷機器１の通常の運転状況下で漏電センサ１０の検出感度を頻繁に変更する必要がないため、負荷機器１の診断を容易に行うことができる。言い換えれば、負荷機器１の通常時の漏電の有無の監視と負荷機器１についての異常診断を、１つの漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを調整することで実施することができる。よって、検出感度の異なる複数の漏電センサ１０を備える必要がないため、低コストの機器診断装置１００を提供することができる。
以上に説明した実施の形態１によれば、機器診断装置１００は、漏電センサ１０と、負荷機器１の状態を取得する状態検知センサ２０とを有する。また、機器診断装置１００の動作モード決定部３６は、漏電センサ１０が通常監視モードで動作しているときに負荷機器１の状態が切替条件を満たす場合、漏電センサ１０の動作モードを異常診断用の動作モードに切り替える。これにより、負荷機器１の通常の運転状況下で漏電センサ１０の検出感度を頻繁に変更する必要がないため、負荷機器１の診断を容易に行うことができる。言い換えれば、負荷機器１の通常時の漏電の有無の監視と負荷機器１についての異常診断を、１つの漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを調整することで実施することができる。よって、検出感度の異なる複数の漏電センサ１０を備える必要がないため、低コストの機器診断装置１００を提供することができる。
【0098】
また、実施の形態１によれば、機器診断装置１００は、漏電センサ１０から出力される検出信号と状態検知センサ２０から出力される機器状態信号とに基づいて負荷機器１の診断を行う。これにより、複数の種類のセンサから出力される信号に基づいて負荷機器１における異常の発生の有無を診断することができる。よって、信頼性の高い機器診断装置１００を提供することができる。したがって、低コストであって、負荷機器１の診断が容易で且つ当該診断の信頼性が高い機器診断装置１００を提供することができる。
【0099】
《実施の形態１の変形例》
図９は、実施の形態１の変形例に係る機器診断装置１００Ａの構成を示すブロック図である。実施の形態１の変形例に係る機器診断装置１００Ａは、状態検知センサ２０の代わりに、機器状態取得部としての周辺環境情報取得部２０Ａを有する点で、実施の形態１に係る機器診断装置１００と相違する。これ以外の点については、実施の形態１の変形例に係る機器診断装置１００Ａは、実施の形態１に係る機器診断装置１００と同じである。そのため、以下の説明では、図１を参照する。
図９は、実施の形態１の変形例に係る機器診断装置１００Ａの構成を示すブロック図である。実施の形態１の変形例に係る機器診断装置１００Ａは、状態検知センサ２０の代わりに、機器状態取得部としての周辺環境情報取得部２０Ａを有する点で、実施の形態１に係る機器診断装置１００と相違する。これ以外の点については、実施の形態１の変形例に係る機器診断装置１００Ａは、実施の形態１に係る機器診断装置１００と同じである。そのため、以下の説明では、図１を参照する。
【0100】
図９に示されるように、機器診断装置１００Ａは、漏電センサ１０と、機器状態取得部としての周辺環境情報取得部２０Ａと、制御装置３０と、表示部４０とを有する。
【0101】
周辺環境情報取得部２０Ａは、負荷機器１（図１を参照）の周辺環境の状態を示す周辺環境情報を検知する。周辺環境情報は、例えば、負荷機器１が設置される設置場所における天候、設置場所における雨量、設置場所における照度、設置場所における風速、設置場所における温度及び設置場所における湿度のうちの少なくとも１つを含む。なお、「設置場所」とは、負荷機器１が設置される場所の周辺を含む。
【0102】
周辺環境情報取得部２０Ａは、例えば、負荷機器１の設置場所における降雨量を検出する降雨センサである。周辺環境情報取得部２０Ａは、負荷機器１の設置場所における照度を検出する照度センサであってもよく、当該設置場所における風速を検出する風速センサであってもよい。また、周辺環境情報取得部２０Ａは、当該設置場所における温度を検出する温度センサであってもよく、当該設置場所における湿度を検出する湿度センサなどである。また、周辺環境情報取得部２０Ａは、例えば、気象情報提供サービスのサーバにアクセスして、負荷機器１の設置場所における天候を示す天候情報を取得してもよい。周辺環境情報取得部２０Ａは、負荷機器１の周辺環境を示す状態信号としての周辺環境信号を、第２の信号収集部３４に入力する。なお、周辺環境情報取得部２０Ａは、負荷機器１の周辺環境を直接的又は間接的に検出可能であれば、任意の方法で配置されていればよい。
【0103】
負荷機器１の周辺環境は、負荷機器１の運転状況と連動していないが、外的要因として負荷機器１の動作に影響を及ぼす場合がある。実施の形態１の変形例では、制御装置３０の動作モード決定部３６は、漏電センサ１０が通常監視モードで動作しているときに負荷機器１の周辺環境が予め定められた切替条件を満たす場合、漏電センサ１０の動作モードを異常診断用の動作モードに切り替える。言い換えれば、動作モード決定部３６は、負荷機器１の周辺環境が切替条件を満たす場合、漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを、上述した検出感度の高い第２のダイナミックレンジに切り替える。なお、負荷機器１の周辺環境が動作モードの切替条件を満たす場合、動作モード決定部３６は、漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを、周波数帯域の広いダイナミックレンジに切り替えることもできる。また、負荷機器１の周辺環境が動作モードの切替条件を満たす場合、動作モード決定部３６は、漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを、検出感度が高く且つ周波数帯域の広いダイナミックレンジに切り替えることもできる。
【0104】
異常判定部３７は、漏電センサ１０及び周辺環境情報取得部２０Ａの各々から出力される時系列データに基づいて、負荷機器１における異常判定を行う。具体的には、漏電センサ１０から出力される信号波形の振幅値が閾値を超えていて且つ周辺環境情報取得部２０Ａから出力される周辺環境情報が予め定められた条件を満たしている場合、異常判定部３７は、負荷機器１において、異常が発生していると判断する。
【0105】
〈実施の形態１の変形例の効果〉
以上に説明した実施の形態１の変形例によれば、機器診断装置１００Ａは、漏電センサ１０と、負荷機器１の周辺環境を取得する周辺環境情報取得部２０Ａと、動作モード決定部３６とを有する。動作モード決定部３６は、負荷機器１の周辺環境が切替条件を満たす場合、漏電センサ１０の動作モードを異常診断用の動作モードに切り替える。これにより、負荷機器１の通常の運転状況下で漏電センサ１０の検出感度を頻繁に変更する必要がないため、負荷機器１の診断を容易に行うことができる。言い換えれば、負荷機器１の通常時の漏電の有無の監視と負荷機器１についての異常診断を、１つの漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを調整することで実施することができる。よって、検出感度の異なる複数の漏電センサ１０を備える必要がないため、低コストの機器診断装置１００Ａを提供することができる。
以上に説明した実施の形態１の変形例によれば、機器診断装置１００Ａは、漏電センサ１０と、負荷機器１の周辺環境を取得する周辺環境情報取得部２０Ａと、動作モード決定部３６とを有する。動作モード決定部３６は、負荷機器１の周辺環境が切替条件を満たす場合、漏電センサ１０の動作モードを異常診断用の動作モードに切り替える。これにより、負荷機器１の通常の運転状況下で漏電センサ１０の検出感度を頻繁に変更する必要がないため、負荷機器１の診断を容易に行うことができる。言い換えれば、負荷機器１の通常時の漏電の有無の監視と負荷機器１についての異常診断を、１つの漏電センサ１０の計測ダイナミックレンジを調整することで実施することができる。よって、検出感度の異なる複数の漏電センサ１０を備える必要がないため、低コストの機器診断装置１００Ａを提供することができる。
【0106】
また、実施の形態１の変形例によれば、機器診断装置１００Ａは、漏電センサ１０から出力される検出信号と周辺環境情報取得部２０Ａから出力される周辺環境信号とに基づいて負荷機器１の診断を行う。これにより、複数の種類のセンサから出力される信号に基づいて負荷機器１における異常の発生の有無を診断することができる。よって、信頼性の高い機器診断装置１００Ａを提供することができる。したがって、低コストであって、負荷機器１の診断が容易で且つ当該診断の信頼性が高い機器診断装置１００Ａを提供することができる。
【0107】
《実施の形態２》
図１０は、実施の形態２に係る機器診断装置２００の構成を示すブロック図である。図１０において、図１及び６に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１及び６に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態２に係る機器診断装置２００の動作モード決定部は、動作モードの順序を示す動作シーケンスを決定する動作シーケンス決定部２３６である点で、実施の形態１に係る機器診断装置１００と相違する。これ以外の点については、実施の形態２に係る機器診断装置２００は、実施の形態１に係る機器診断装置１００と同じである。そのため、以下の説明では、図１を参照する。
図１０は、実施の形態２に係る機器診断装置２００の構成を示すブロック図である。図１０において、図１及び６に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１及び６に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態２に係る機器診断装置２００の動作モード決定部は、動作モードの順序を示す動作シーケンスを決定する動作シーケンス決定部２３６である点で、実施の形態１に係る機器診断装置１００と相違する。これ以外の点については、実施の形態２に係る機器診断装置２００は、実施の形態１に係る機器診断装置１００と同じである。そのため、以下の説明では、図１を参照する。
【0108】
図１０に示されるように、機器診断装置２００は、漏電センサ１０と、状態検知センサ２０と、制御装置２３０と、表示部４０とを有する。
【0109】
制御装置２３０は、漏電センサ駆動部３１と、第１の信号収集部３２と、第１の信号処理部３３と、第２の信号収集部３４と、第２の信号処理部３５と、動作シーケンス決定部２３６と、異常判定部３７とを有する。
【0110】
動作シーケンス決定部２３６は、状態検知センサ２０から第２の信号処理部３５を介して提供される負荷機器１（図１参照）の状態を示す機器状態信号に基づいて漏電センサ１０の動作シーケンスを決定する。
【0111】
図１１は、実施の形態２に係る機器診断装置２００Ａの構成の他の例を示すブロック図である。図１１に示されるように、機器診断装置２００Ａは、状態検知センサ２０の代わりに、上述した図９に示される周辺環境情報取得部２０Ａを有していてもよい。この場合、動作シーケンス決定部２３６は、周辺環境情報取得部２０Ａから提供される周辺環境情報に基づいて漏電センサ１０の動作シーケンスを決定してもよい。
【0112】
図１２は、実施の形態２に係る機器診断装置２００の漏電センサ１０の動作シーケンスＡ～Ｄの一例を示す図である。図１２に示される「動作シーケンスＡ」は、２種類の動作モードである通常監視モード及び異常診断モードを交互に実行するシーケンスである。具体的には、動作シーケンスＡでは、負荷機器１の状態（又は、負荷機器１の周辺環境）が動作モードの切替条件を満たす場合、通常監視モードから異常監視モードへの切り替えが行われる。そして、負荷機器１の状態（又は、負荷機器１の周辺環境）が動作モードの切替条件を満たさなくなった場合、異常監視モードから通常監視モードへの切り替えが行われる。
【0113】
「動作シーケンスＢ」は、「通常監視モード＋異常診断モード」を繰り返す実行するシーケンスである。「通常監視モード＋異常診断モード」とは、通常監視モードと異常診断モードを同時に実行するモードである。
【0114】
「動作シーケンスＣ」は、３種類の動作モードである「通常監視モード」、「第１の異常診断モード」及び「第２の異常診断モード」の順に、漏電センサ１０を動作するシーケンスである。「第１の異常診断モード」とは、第１の計測ダイナミックレンジで漏電センサ１０を動作する異常診断モードである。「第２の異常診断モード」とは、第２の計測ダイナミックレンジで漏電センサ１０を動作する異常診断モードである。
【0115】
動作シーケンス決定部２３６は、負荷機器１の状態が切替条件を満たす場合、通常監視モードから第１の異常診断モードへの切り替え、第１の異常診断モードから第２の異常診断モードへの切り替え、第２の異常診断モードから通常監視モードへの切り替えを順に行う。このように、動作シーケンスＣでは、漏電センサ１０が計測ダイナミックレンジの異なる２種類の異常診断モードで動作することによって、電線ケーブル３ａ～３ｃ（図２参照）における漏電の有無を検出する。これにより、機器状態信号（又は、周辺環境情報）と漏電センサ１０から出力される検出信号との相関関係を分析し易くなる。また、負荷機器１における異常の有無を判定するにあたって、漏電センサ１０から出力される検出信号の情報量が増えるため、機器診断装置２００、２００Ａの信頼性を高めることができる。
【0116】
「動作シーケンスＤ」は、２種類の動作モードである「通常監視モード＋第１の異常診断モード」及び「通常監視モード＋第２の異常診断モード」を交互に実行するシーケンスである。「通常監視モード＋第１の異常診断モード」とは、通常監視モードと上述した第１の異常診断モードを同時に実行するモードである。また、「通常監視モード＋第２の異常診断モード」とは、通常監視モードと上述した第２の異常診断モードを同時に実行するモードである。なお、漏電センサ１０の動作シーケンスを構成する動作モードの種類は、３種類より多くてもよい。このように、実施の形態２では、２種類の動作モード又は３種類以上の動作モードが１セットとなることで、漏電センサ１０が動作する。
【0117】
〈実施の形態２の効果〉
以上に説明した実施の形態２によれば、機器診断装置２００の動作シーケンス決定部２３６は、状態検知センサ２０における検出結果及び負荷機器１の使用環境を示す環境情報に基づいて漏電センサ１０の動作シーケンスを判定する。これにより、診断モードを複数実行することができるため、負荷機器１の異常診断の判定についての情報量を増やすことができる。よって、機器診断装置２００、２００Ａの信頼性を高めることができる。
以上に説明した実施の形態２によれば、機器診断装置２００の動作シーケンス決定部２３６は、状態検知センサ２０における検出結果及び負荷機器１の使用環境を示す環境情報に基づいて漏電センサ１０の動作シーケンスを判定する。これにより、診断モードを複数実行することができるため、負荷機器１の異常診断の判定についての情報量を増やすことができる。よって、機器診断装置２００、２００Ａの信頼性を高めることができる。
【0118】
《実施の形態３》
図１３は、実施の形態３に係る機器診断システム３５０の構成を示すブロック図である。図１３において、図１及び６に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１及び６に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態３は、機器診断装置１００と通信するサーバ５０が異常判定部３７及び動作モード決定部３６と連携する点で、実施の形態１と相違する。これ以外の点については、実施の形態３は、実施の形態１と同じである。
図１３は、実施の形態３に係る機器診断システム３５０の構成を示すブロック図である。図１３において、図１及び６に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１及び６に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態３は、機器診断装置１００と通信するサーバ５０が異常判定部３７及び動作モード決定部３６と連携する点で、実施の形態１と相違する。これ以外の点については、実施の形態３は、実施の形態１と同じである。
【0119】
図１３に示されるように、機器診断システム３５０は、機器診断装置１００と、外部サーバであるサーバ５０とを備える。サーバ５０は、ネットワークを介して機器診断装置１００と通信する。サーバ５０は、例えば、クラウドサーバである。
【0120】
サーバ５０は、異常判定部３７と連携（共働）して負荷機器１の診断を行う。また、サーバ５０は、動作モード決定部３６と連携（共働）して漏電センサ１０の動作モードを決定する。これにより、異常判定部３７における判定結果に基づいて動作モード決定部３６による切替条件を更新することができる。また、サーバ５０を有しない構成（スタンドアローン型の構成）と比較して、様々なフィールドにおける情報が入力されるサーバ５０を備えていることで、負荷機器１（図１参照）の診断にあたっての情報量が増えることにより、負荷機器１の診断の信頼性を高めることができる。更に、サーバ５０は、人工知能などを活用して、状態検知センサ２０と漏電センサ１０との相関関係を分析することで、負荷機器１の診断の信頼性を高めることができる。
【0121】
図１４は、実施の形態３に係る機器診断システム３５０の構成の他の例を示すブロック図である。図１４に示されるように、機器診断システム３５０は、実施の形態１の変形例に係る機器診断装置１００Ａとサーバ５０とによって構成されていてもよい。このとき、サーバ５０は、人工知能などを活用して、周辺環境情報取得部２０Ａと漏電センサ１０との相関関係を分析してもよい。
【0122】
〈実施の形態３の効果〉
以上に説明した実施の形態３によれば、機器診断システム３５０は、機器診断装置１００と、ネットワークを介して機器診断装置１００、１００Ａと通信するサーバ５０とを備え、サーバ５０は、異常判定部３７と連携して負荷機器１の診断を行う。これにより、負荷機器１の診断の信頼性を高めることができる。したがって、低コストであって、負荷機器１の診断が容易で且つ当該診断の信頼性が高い機器診断システム３５０を提供することができる。
以上に説明した実施の形態３によれば、機器診断システム３５０は、機器診断装置１００と、ネットワークを介して機器診断装置１００、１００Ａと通信するサーバ５０とを備え、サーバ５０は、異常判定部３７と連携して負荷機器１の診断を行う。これにより、負荷機器１の診断の信頼性を高めることができる。したがって、低コストであって、負荷機器１の診断が容易で且つ当該診断の信頼性が高い機器診断システム３５０を提供することができる。
【0123】
また、実施の形態３によれば、サーバ５０は、動作モード決定部３６と連携して漏電センサ１０の動作モードを決定する。これにより、異常判定部３７における判定結果に基づいて動作モード決定部３６による動作モードの切替条件を更新することができる。
【0124】
《実施の形態３の変形例》
図１５は、実施の形態３の変形例に係る機器診断システム３５０Ａの構成を示すブロック図である。図１５において、図１０に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１０に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態３の変形例に係る機器診断システム３５０Ａは、実施の形態２に係る機器診断装置２００とサーバ５０とによって構成されている点で、実施の形態３に係る機器診断システム３５０と相違する。これ以外の点については、実施の形態３の変形例に係る機器診断システム３５０Ａは、実施の形態３に係る機器診断システム３５０と同じである。
図１５は、実施の形態３の変形例に係る機器診断システム３５０Ａの構成を示すブロック図である。図１５において、図１０に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１０に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態３の変形例に係る機器診断システム３５０Ａは、実施の形態２に係る機器診断装置２００とサーバ５０とによって構成されている点で、実施の形態３に係る機器診断システム３５０と相違する。これ以外の点については、実施の形態３の変形例に係る機器診断システム３５０Ａは、実施の形態３に係る機器診断システム３５０と同じである。
【0125】
図１５に示されるように、機器診断システム３５０Ａは、機器診断装置２００と、サーバ５０とを備える。サーバ５０は、ネットワークを介して機器診断装置２００と通信する。サーバ５０は、動作シーケンス決定部２３６と連携（共働）して漏電センサ１０の動作シーケンスを決定する。これにより、異常判定部３７における判定結果に基づいて動作シーケンス決定部２３６による動作シーケンスの切替条件を更新することができる。
【0126】
図１６は、実施の形態３の変形例に係る機器診断システム３５０Ａの構成の他の例を示すブロック図である。図１６に示されるように、機器診断システム３５０Ａは、上述した図１１に示される機器診断装置２００Ａとサーバ５０とによって構成されていてもよい。
【0127】
〈実施の形態３の変形例の効果〉
以上に説明した実施の形態３の変形例によれば、サーバ５０は、動作シーケンス決定部２３６と連携して漏電センサ１０の動作シーケンスを決定する。これにより、異常判定部３７における判定結果に基づいて動作シーケンス決定部２３６による動作シーケンスの切替条件を更新することができる。
以上に説明した実施の形態３の変形例によれば、サーバ５０は、動作シーケンス決定部２３６と連携して漏電センサ１０の動作シーケンスを決定する。これにより、異常判定部３７における判定結果に基づいて動作シーケンス決定部２３６による動作シーケンスの切替条件を更新することができる。
【0128】
《実施の形態４》
図１７は、実施の形態４に係る機器診断システム３５０Ｂの構成を示すブロック図である。図１７において、図１及び６に示される構成要素と同一又は対応する構成要素が含まれ、その構成要素には図１及び６に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態４は、複数の機器診断装置１００が互いにネットワークを構成し、ネットワークを介して連携した複数の機器診断装置１００が異常判定部３７及び動作モード決定部３６の動作を決定づける点で、実施の形態１、３と相違する。これ以外の点については、実施の形態４は、実施の形態１、３と同じである。複数の機器診断装置１００によって、機器診断装置１００とネットワークを介して機器診断装置１００と通信する複数の別の機器診断装置群とが構成される。
図１７は、実施の形態４に係る機器診断システム３５０Ｂの構成を示すブロック図である。図１７において、図１及び６に示される構成要素と同一又は対応する構成要素が含まれ、その構成要素には図１及び６に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態４は、複数の機器診断装置１００が互いにネットワークを構成し、ネットワークを介して連携した複数の機器診断装置１００が異常判定部３７及び動作モード決定部３６の動作を決定づける点で、実施の形態１、３と相違する。これ以外の点については、実施の形態４は、実施の形態１、３と同じである。複数の機器診断装置１００によって、機器診断装置１００とネットワークを介して機器診断装置１００と通信する複数の別の機器診断装置群とが構成される。
【0129】
図１７に示されるように、機器診断システム３５０Ｂは、複数の機器診断装置１００を備える。複数の機器診断装置１００は、ネットワークを介して各機器診断装置１００と通信する。ネットワークは、例えば、メッシュネットワークなどの無線ネットワークである。
【0130】
ネットワーク上の各機器診断装置１００は、特定の機器診断装置１００の異常判定部３７と連携（共働）して負荷機器１の診断を行う。また、同様にネットワーク上の各機器診断装置１００は、特定の機器診断装置の動作モード決定部３６と連携（共働）して漏電センサ１０の動作モードを決定する。これにより、異常判定部３７における判定結果に基づいて動作モード決定部３６による切替条件を更新することができる。また、ネットワークを有しない構成（スタンドアローン型の構成）と比較して、様々なフィールドにおける情報が入力される各機器診断装置１００の情報を活用することで、負荷機器１（図１参照）の診断にあたっての情報量が増えることにより、負荷機器１の診断の信頼性を高めることができる。更に、ネットワーク上の各機器診断装置１００での分散処理による人工知能などを活用して、状態検知センサ２０と漏電センサ１０との相関関係を分析することで、負荷機器１の診断の信頼性を高めることができる。なお、特定の機器診断装置１００の診断、分析終了後は、ネットワーク上の複数の機器診断装置１００のうち一台を特定の機器診断装置１００として、順次診断、分析を実行していく。
【0131】
図１８は、実施の形態４に係る機器診断システム３５０Ｂの構成の他の例を示すブロック図である。図１８に示されるように、機器診断システム３５０は、実施の形態１の変形例に係る機器診断装置１００Ａ（図９及び図１４に示される）によって構成されていてもよい。このとき、ネットワーク上の各機器診断装置１００Ａでの分散処理による人工知能などを活用して、周辺環境情報取得部２０Ａと漏電センサ１０との相関関係を分析してもよい。
【0132】
〈実施の形態４の効果〉
以上に説明した実施の形態４によれば、機器診断システム３５０Ｂは、複数の機器診断装置１００、１００Ａがネットワークを介して通信を行い、複数の機器診断装置１００、１００Ａが特定の機器診断装置１００、１００Ａの異常判定部３７と連携して負荷機器１の診断を行う。これにより、負荷機器１の診断の信頼性を高めることができ、また、サーバレス化できる。したがって、低コスト、サーバといった単一故障によるシステム障害の排除が可能であって、負荷機器１の診断が容易で且つ当該診断の信頼性が高い機器診断システム３５０Ｂを提供することができる。
以上に説明した実施の形態４によれば、機器診断システム３５０Ｂは、複数の機器診断装置１００、１００Ａがネットワークを介して通信を行い、複数の機器診断装置１００、１００Ａが特定の機器診断装置１００、１００Ａの異常判定部３７と連携して負荷機器１の診断を行う。これにより、負荷機器１の診断の信頼性を高めることができ、また、サーバレス化できる。したがって、低コスト、サーバといった単一故障によるシステム障害の排除が可能であって、負荷機器１の診断が容易で且つ当該診断の信頼性が高い機器診断システム３５０Ｂを提供することができる。
【0133】
また、実施の形態４によれば、複数の機器診断装置１００、１００Ａが特定の機器診断装置１００、１００Ａの動作モード決定部３６と連携して漏電センサ１０の動作モードを決定する。これにより、異常判定部３７における判定結果に基づいて動作モード決定部３６による動作モードの切替条件を更新することができる。
【0134】
《実施の形態４の変形例》
図１９は、実施の形態４の変形例に係る機器診断システム３５０Ｃの構成を示すブロック図である。図１９において、図１０に示される構成要素と同一又は対応する構成要素が含まれ、その構成要素には、図１０に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態４の変形例に係る機器診断システム３５０Ｃは、実施の形態２に係る複数の機器診断装置２００によって構成されている点で、実施の形態４に係る機器診断システム３５０Ｂと相違する。これ以外の点については、実施の形態４の変形例に係る機器診断システム３５０Ｃは、実施の形態４に係る機器診断システム３５０Ｂと同じである。
図１９は、実施の形態４の変形例に係る機器診断システム３５０Ｃの構成を示すブロック図である。図１９において、図１０に示される構成要素と同一又は対応する構成要素が含まれ、その構成要素には、図１０に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態４の変形例に係る機器診断システム３５０Ｃは、実施の形態２に係る複数の機器診断装置２００によって構成されている点で、実施の形態４に係る機器診断システム３５０Ｂと相違する。これ以外の点については、実施の形態４の変形例に係る機器診断システム３５０Ｃは、実施の形態４に係る機器診断システム３５０Ｂと同じである。
【0135】
図１９に示されるように、機器診断システム３５０Ｃは、複数の機器診断装置２００を備える。複数の機器診断装置２００は、ネットワークを介して各機器診断装置２００と通信する。ネットワーク上の各機器診断装置２００は、特定の機器診断装置２００の動作シーケンス決定部２３６と連携（共働）して漏電センサ１０の動作シーケンスを決定する。これにより、異常判定部３７における判定結果に基づいて動作シーケンス決定部２３６による動作シーケンスの切替条件を更新することができる。
【0136】
図２０は、実施の形態４の変形例に係る機器診断システム３５０Ｃの構成の他の例を示すブロック図である。図２０に示されるように、機器診断システム３５０Ｃは、上述した図１１に示される機器診断装置２００Ａ（図１１及び図１６に示される）によって構成されていてもよい。
【0137】
〈実施の形態４の変形例の効果〉
以上に説明した実施の形態４の変形例によれば、複数の機器診断装置２００、２００Ａがネットワークを介して通信を行い、複数の機器診断装置２００、２００Ａが特定の機器診断装置２００、２００Ａの動作シーケンス決定部２３６と連携して漏電センサ１０の動作シーケンスを決定する。これにより、異常判定部３７における判定結果に基づいて動作シーケンス決定部２３６による動作シーケンスの切替条件を更新することができる。
以上に説明した実施の形態４の変形例によれば、複数の機器診断装置２００、２００Ａがネットワークを介して通信を行い、複数の機器診断装置２００、２００Ａが特定の機器診断装置２００、２００Ａの動作シーケンス決定部２３６と連携して漏電センサ１０の動作シーケンスを決定する。これにより、異常判定部３７における判定結果に基づいて動作シーケンス決定部２３６による動作シーケンスの切替条件を更新することができる。
【符号の説明】
【0138】
１ 負荷機器、 ２ 電源部、 ３ａ、３ｂ、３ｃ 電線ケーブル、 ９ アース、 １０ 漏電センサ、 １１ 磁性体コア、 １１ａ 中空部、 １２ 励磁コイル、 １３ 検出コイル、 ２０ 状態検知センサ、 ２０Ａ 周辺環境情報取得部、 ３０、３０Ａ、２３０ 制御装置、 ３１ 漏電センサ駆動部、 ３２ 第１の信号収集部、 ３３ 第１の信号処理部、 ３４ 第２の信号収集部、 ３５ 第２の信号処理部、 ３６ 動作モード決定部、 ３７ 異常判定部、 ５０ サーバ、 １００、１００Ａ、２００、２００Ａ 機器診断装置、 ２３６ 動作シーケンス決定部、 ３５０、３５０Ａ、３５０Ｂ、３５０Ｃ 機器診断システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】