JP2021139782A - Water immersion determination device of air-break switch, and water immersion determination method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気中開閉器の浸水判定装置及び浸水判定方法に関する。 The present invention relates to an inundation determination device and an inundation determination method for an air switch.
例えば、配電線路における電気の流れを変更させたり、停電工事の際に停電区間を構築したりするために、配電線路には、当該配電線路を気中で接続又は遮断する気中開閉器(例えば高圧気中開閉器)が施設されている。 For example, in order to change the flow of electricity in a distribution line or to construct a power failure section during a power outage construction, the distribution line is connected to or cut off in the air (for example, an aerial switch (for example). High-voltage aerial switch) is installed.
気中開閉器は、気中開閉器内部における充電部等の部品が気中開閉器外部の要因(風雨、湿気、紫外線等)の影響を受けないように、気密性をもって構成されている。しかし、経年劣化により、気中開閉器に使用されているパッキン等に亀裂が生じると、雨水がパッキンを通して気中開閉器の内部に侵入することがある。雨水が気中開閉器の内部に一旦侵入してしまうと、気中開閉器内部の充電部が雨水と接触することによって短絡が発生し、配電線路の停電事故につながる虞がある。このような停電事故が発生しないように、気中開閉器の内部が浸水していないかどうかを定期的に確認することが望ましいが、気中開閉器は金属の筐体で充電部を覆う構造であるため、気中開閉器の内部の様子を外部から確認することは容易ではない。 The aerial switch is configured to be airtight so that parts such as a charging part inside the aerial switch are not affected by factors outside the aerial switch (wind, rain, humidity, ultraviolet rays, etc.). However, if the packing used for the aerial switch is cracked due to aged deterioration, rainwater may enter the inside of the aerial switch through the packing. Once rainwater enters the inside of the aerial switch, a short circuit may occur due to the contact of the charging part inside the aerial switch with the rainwater, which may lead to a power failure accident of the distribution line. To prevent such a power outage, it is desirable to periodically check whether the inside of the aerial switch is flooded, but the aerial switch has a structure in which the charging part is covered with a metal housing. Therefore, it is not easy to check the inside of the aerial switch from the outside.
そこで、気中開閉器の内部への浸水の有無を確認する装置として、例えば、特許文献1に記載されているような浸水判定装置が提案されている。
Therefore, as an apparatus for confirming the presence or absence of inundation inside the air switch, for example, an inundation determination device as described in
特許文献1の浸水判定装置は、ヒータ及び温度センサが露出している面を開閉器の底面に当接させた状態で、開閉器の底面をヒータで加熱したときの底面の温度を温度センサで検出し、熱伝導率の原理を利用して温度検出結果から開閉器内部の浸水の有無を判定する装置である。
The inundation determination device of
しかし、特許文献1の装置を用いて開閉器内部の浸水の有無を判定する場合、作業者が高所作業車に上り、ヤットコ等の工具を使って浸水判定装置を開閉器の底面に固定しなければならず、更に、開閉器内部の浸水の有無を判定するためには少なくとも数分程度の温度検出結果が必要となる。このように、1台の開閉器の浸水の有無を点検するために、膨大な労力と時間を要することとなり、効率的な点検作業とは言えない。
However, when determining the presence or absence of inundation inside the switch using the device of
そこで、本発明は、作業員が地上にいながら、気中開閉器の底面の温度を非接触で検出し、気中開閉器の内部が浸水しているか否かを遠隔で容易に判定することが可能な浸水判定装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention detects the temperature of the bottom surface of the aerial switch in a non-contact manner while the worker is on the ground, and can easily remotely determine whether or not the inside of the aerial switch is flooded. It is an object of the present invention to provide an inundation determination device capable of the above.
前述した課題を解決する主たる本発明は、柱上に設置された気中開閉器の内部における浸水の有無を判定する気中開閉器の浸水判定装置であって、前記気中開閉器の底面に対して、前記気中開閉器の内部が浸水しているか否かを判定するためのレーザーを照射するレーザー照射器と、前記底面における前記レーザーの照射位置の温度に基づいて、前記気中開閉器の内部が浸水しているか否かを判定する判定装置と、を備える。
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
The main invention for solving the above-mentioned problems is an inundation determination device for an aerial switch that determines the presence or absence of inundation inside an aerial switch installed on a pillar, and is provided on the bottom surface of the aerial switch. On the other hand, a laser irradiator that irradiates a laser for determining whether or not the inside of the aerial switch is flooded, and the aerial switch based on the temperature of the laser irradiation position on the bottom surface. It is provided with a determination device for determining whether or not the inside of the laser is flooded.
Other features of the invention will become apparent with reference to the accompanying drawings and the description herein.
本発明によれば、作業員が地上にいながら、気中開閉器の底面の温度を非接触で検出し、気中開閉器の内部が浸水しているか否かを遠隔で容易に判定することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to remotely detect whether or not the inside of the air switch is flooded by detecting the temperature of the bottom surface of the air switch in a non-contact manner while the worker is on the ground. Is possible.
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。 The description of this specification and the accompanying drawings will clarify at least the following matters.
===気中開閉器の浸水の有無の判定方法===
図1は、本実施形態に係る気中開閉器の浸水の有無の判定方法を説明するための概略図である。
=== Method for determining the presence or absence of flooding in the aerial switch ===
FIG. 1 is a schematic view for explaining a method of determining whether or not the air switch according to the present embodiment is flooded.
図1において、気中開閉器100は、電柱200の高位置(例えば地上から約10mの位置)に設置され、例えば、配電線路210における電気の流れを変更させたり、停電工事の際に停電区間を構築したりするために、配電線路210を気中で接続又は遮断する電力機器である。例えば、気中開閉器100が高圧気中開閉器である場合、高圧気中開閉器は、配電線路210上における電力会社と需要家との責任分界点の位置を接続又は遮断することができるように設置されている。
In FIG. 1, the
気中開閉器100は、上流側(例えば電力会社側)の配電線路210と、下流側(例えば需要家側)の配電線路210と、を接続又は遮断するための充電部110を有している。この充電部110は、外部要因(風雨、湿気、紫外線等)の影響を受けて劣化することがないように、気中開閉器100を構成する金属製の筐体120の内部に密閉された状態で収容されている。しかし、気中開閉器100内部の気密性を確保するために使用されているパッキン(不図示)は、気中開閉器100から露出している場合が多く、そのため、上記外部要因の影響を受けて経年劣化してしまう。パッキンの劣化が一定以上に進むと、気中開閉器100の気密性を確保することができなくなり、雨や湿気等がパッキンを通して気中開閉器100の内部に侵入してしまう。こうして、気中開閉器100が浸水してしまうと、水が筐体120内の底部に溜まり、筐体120内に収容されている充電部110と接触して短絡事故を引き起こす虞があるため、定期的な点検作業が必要となる。
The
気中開閉器100を構成する筐体120は金属製であることから、気中開閉器100が浸水しているか否かを外部から目視で判断することは困難である。そこで、上記の点検作業として、作業者が気中開閉器100の設置場所まで上って、特許文献1に示すような浸水判定装置を気中開閉器100に取り付けるといった大変な作業を強いられているのが現状である。
Since the
本実施形態では、作業者が地上にいながら、気中開閉器100が浸水しているか否かを非接触でなおかつ比較的短時間で容易に判定することが可能な方法を提供するものである。
The present embodiment provides a method capable of easily determining whether or not the
本実施形態では、この方法を実現するための手段として、レーザー照射器300及び判定装置400を用いる。
In the present embodiment, the
レーザー照射器300は、気中開閉器100の外側の底面130に対して、気中開閉器100が浸水しているか否かを判定するためのレーザーを照射するものである。レーザー照射器300は、レーザーの出射口が気中開閉器100の外側の底面130の方向を向くように、地上に設置される。尚、本実施形態では、このレーザーの一例としてファイバーレーザーを用いることとし、レーザー照射器300の具体的な説明については後述する。
The
判定装置400は、ファイバーレーザーが気中開閉器100の底面130に照射されているときの、底面130に現れる赤外線放射エネルギーを検出して見かけの温度に変換し、底面130におけるファイバーレーザーの照射位置の見かけの温度と所定の温度との関係において、気中開閉器100の内部が浸水しているか否かを判定するものである。判定装置400の具体的な説明について後述する。
The
このように、レーザー照射器300を地上に設置し、判定装置400によって、ファイバーレーザーが気中開閉器100の底面130に照射されているときの底面130の温度を、底面130に現れる赤外線放射エネルギーを見かけの温度に変換することで非接触に検出し、この見かけの温度が所定の温度を越えているか否かに応じて、気中開閉器100の内部が浸水しているか否かを判定する。従って、作業者は、気中開閉器100の内部が浸水しているか否かの判定作業のために、気中開閉器100が設置されている高所まで上る必要はなく、安全に比較的短時間で点検作業を行うことが可能となる。
===浸水判定装置===
In this way, the
=== Inundation judgment device ===
<レーザー照射器>
図2は、本実施形態に係る浸水判定装置に用いられるレーザー照射器の機能の一例を示す図である。
<Laser irradiator>
FIG. 2 is a diagram showing an example of the function of the laser irradiator used in the inundation determination device according to the present embodiment.
図2において、レーザー照射器300は、気中開閉器100の底面130に照射するべきレーザーとして、近赤外波長(例えば1064nm)を有するファイバーレーザーを出力するものである。
In FIG. 2, the
レーザー照射器300は、ファイバーレーザーを出射するための手段として、励起部310、共振器部320、出射口330、脚部340を含んで構成されている。
The
励起部310は、励起用の複数の半導体レーザー311と、複数の半導体レーザー311から出力されたレーザー(波長は約0.9μm)がそれぞれ光ファイバー312を介して伝搬される励起用コンバイナ313と、励起用コンバイナ313に伝搬された複数のレーザーが励起光として1つにまとまった状態で出力される光ファイバー314と、を含んで構成されている。
The
共振器部320は、励起部310の光ファイバー314から出力される励起光を増幅してファイバーレーザーとして出力する。共振器部320は、励起光をファイバーレーザーとして増幅して出力するための手段として、高反射率ミラー321、増幅用ファイバー322、低反射率ミラー323を含んで構成されている。ここで、ファイバーレーザーは、光ファイバーを増幅媒体とする固体レーザーの一種である。増幅用ファイバー322は、光ファイバーの中心部の屈折率が最も高くなるように、コアに希土類元素Yb(イッテルビウム)がドープされている。励起部310から出力された励起光は、高反射率ミラー321で増幅された後に、増幅ファイバー322内でコアにドープされているYbを励起し、更に低反射率ミラー323で増幅され、ファイバーレーザーとして発振出力される。
The
ファイバーレーザーは、増幅ファイバー322を通して伝搬されるため、エネルギー変換効率が良く、長焦点となる設計が可能といった利点を有している。そこで、本実施形態では、気中開閉器100の底面130までの照射距離が約10mと長いことを考慮し、その底面130に対してレーザー照射器300からファイバーレーザーを照射することとする。
Since the fiber laser is propagated through the
脚部340は、周知のカメラ用三脚のような構造であって、各脚の長さが調整可能である。レーザー照射器300は、脚部340に支持され、脚部340の各脚の長さを調節することによって、その出射口330が気中開閉器100の底面130の方向を向くこととなる。これにより、出射口330を通してファイバーレーザーを気中開閉器100の底面130に確実に照射することが可能となる。尚、脚部340は、レーザー照射器300を支持する構造の一例であって、出射口330が底面130の方向を向くように調整可能な構造であれば、如何なる構造であってもよい。
The
尚、レーザー照射器300を地上に設置する場合、作業者が誤ってレーザー照射器300に接触してレーザー照射器300を転倒させてしまう虞がある。このとき、ファイバーレーザーが人体に照射されることを避けなければならない。そこで、レーザー照射器300に加速度センサや傾斜センサ(いずれも不図示)を更に備えて、ファイバーレーザーを気中開閉器100の底面130に照射している最中に、これらのセンサがレーザー照射器300の動きを検出した場合、レーザー照射器300によるファイバーレーザーの出射動作を停止するようにしてもよい。
When the
気中開閉器100は、外部要因からの劣化を抑制するために、筐体120を含む外周面に対して塗装が施されている。気中開閉器100の底面130に照射する際のファイバーレーザーの出力は、この塗装を痛めることがない程度の大きさに抑える必要がある。本出願人は、気中開閉器100と同等の仕様の開閉器サンプル(新品、錆のない劣化品、錆のある劣化品等)を用意し、約10mの距離を離して、レーザー照射器300からファイバーレーザーの出力を変えながら照射する実験を行った。その結果、ファイバーレーザーの出力は、気中開閉器100内の浸水の有無を判定するには、20W程度で十分であることが知見として得られた。よって、レーザー照射器300から出力されるファイバーレーザーの出力は、以後の説明において例えば20Wであることとする。
The
また、出願人は、気中開閉器100の底面130にファイバーレーザーを照射したときの反射光が、人体に影響を与える可能性があるか否かについても実験を行った。例えば、気中開閉器100の底面30に相当する試験片サンプルとして、新品(サンプル1)、錆のない劣化品(サンプル2)、錆のある劣化品(サンプル3)を用意し、それぞれの試験片サンプルに対して、照射距離1m、照射角度10度、30度、45度の条件で、ファイバーレーザー(例えば21.95W)の照射を行った。そのときの反射光の測定結果を以下の表に示す。ここで、照射角度とは、試験片サンプルに垂直な仮想線から傾斜した角度のことを言う。つまり、傾斜角度が小さいほど、試験片サンプルに対するファイバーレーザーの照射強度は大きくなる。尚、試験片サンプルに照射されたファイバーレーザーの反射光の測定は、例えば、オーシャンフォトニクス株式会社の製品であるレーザパワーメータを用いて測定可能である。
The applicant also conducted an experiment on whether or not the reflected light when the
試験片サンプルに対する照射強度が最も大きくなる照射角度10度について考えてみる。反射光の強度は、照射距離が長くなると、照射距離の2乗分の1で小さくなる。上記の実験における照射距離は1mであったから、照射距離が実際のように10mまで離れたとすると、サンプル1の反射光は1.3mW、サンプル2の反射光は0.0034mW、サンプル3の反射光は0.0025mWとなる。このように、反射光の強度は、屋外の紫外線の強度である70mW程度と比較しても十分に小さく、この実験結果から、気中開閉器100の底面130に20Wのファイバーレーザーを照射したときの反射光が人体に悪影響を及ぼすことはないと判断できることとなる。
Consider an irradiation angle of 10 degrees, which maximizes the irradiation intensity of the test piece sample. The intensity of the reflected light becomes smaller by a square of the irradiation distance as the irradiation distance becomes longer. Since the irradiation distance in the above experiment was 1 m, assuming that the irradiation distance is actually up to 10 m, the reflected light of
<判定装置>
図3は、本実施形態に係る浸水判定装置に用いられる判定装置の機能の一例を示す図である。
<Judgment device>
FIG. 3 is a diagram showing an example of the function of the determination device used in the inundation determination device according to the present embodiment.
図3において、判定装置400は、レーザー照射器300からファイバーレーザーが気中開閉器100の底面130に照射されているときの、底面130に現れる赤外線放射エネルギーを検出して見かけの温度に変換し、底面130におけるファイバーレーザーの照射位置の見かけの温度と所定の温度との関係において、気中開閉器100の内部が浸水しているか否かを判定するものである。
In FIG. 3, the
判定装置400は、上記の機能を実現するための手段として、赤外線サーモグラフ410、判定部420、記憶部430、タイマー440を含んで構成されている。
The
赤外線サーモグラフ410は、レーザー照射器300からファイバーレーザーが気中開閉器100の底面130に照射されているときの、底面130に現れる赤外線放射エネルギーを検出して見かけの温度に変換し、例えば底面130全体を、見かけの温度に対応する色を付した温度分布図にして、ディスプレイ411に表示する。このとき、底面130において、ファイバーレーザーが照射されている位置の見かけの温度を示す情報は、記憶部430に逐次更新されながら記憶される。尚、赤外線サーモグラフ410の動作は、例えば、レーザー照射器300に設けられている照射開始ボタン(不図示)を作業者が操作したときに発生する照射開始信号を受信することによって開始することとする。また、気中開閉器100の底面130の温度分布を細かく検出し、作業者が底面130の温度分布の様子を把握し易くなるように、赤外線サーモグラフ410に拡大レンズ(例えば4倍レンズ)を装着した状態で、気中開閉器100の底面130の赤外線放射エネルギーを見かけの温度に変換し、底面130の温度分布の様子をディスプレイ411に表示するようにしてもよい。
The
タイマー440は、例えば、照射開始ボタンの操作を契機としてリセットされた状態から計時を開始する。
The
本出願人は、気中開閉器100と同等の仕様の開閉器サンプルであって、浸水していない状態の開閉器サンプルと浸水(数mm〜数cm)した状態の開閉器サンプルとを用意し、約10mの距離を離して、レーザー照射器300から20Wのファイバーレーザーを照射する実験を行った。この結果、浸水していない状態の開閉器サンプルの底面にファイバーレーザーを照射すると、ファイバーレーザーの照射位置の見かけの温度が照射開始から1分以内に140℃を超過することが分かった。一方、浸水した開閉器サンプルの底面にファイバーレーザーを照射すると、ファイバーレーザーの照射位置の見かけの温度は照射開始から2分が経過しても95℃以上には上昇しないことが分かった。
The applicant prepares a switch sample having the same specifications as the
この知見に従って、判定部420は、照射開始信号を契機として、タイマー440の計時時間を取得するとともに、記憶部430に記憶されている、気中開閉器100の底面130におけるファイバーレーザーの照射位置の見かけの温度を示す情報を記憶部430から取得し、この見かけの温度が1分(第1時間)以内に140℃(第1温度)を超過したか、2分(第2時間)を経過しても95℃(第2温度)以上に上昇していないかを検出する。そして、判定部430は、見かけの温度が1分以内に140℃を超過した場合、気中開閉器100は浸水していないものと判定し、一方、2分を経過しても95℃以上に上昇していない場合、気中開閉器100は浸水しているものと判定する。尚、判定部420はマイクロコンピュータを含んで構成され、判定部420の機能は、記憶部430に記憶されているプログラムを実行することによるソフトウエア処理によって実現されることとする。また、上記の第1及び第2時間や第1及び第2温度は、本実施形態を分かり易く説明するための一例であって、気中開閉器100の仕様に応じて異なる値に設定されてもよい。判定部420は、上記の判定動作を終了すると、判定終了信号を出力し、タイマー440の動作を停止させるとともにタイマー440をリセットする。
According to this finding, the
<赤外線サーモグラフのディスプレイの一例>
図4は、赤外線サーモグラフのディスプレイの表示例を示す図である。特に、図4(A)は、気中開閉器100が浸水していないときの底面130の所定位置にレーザー照射器300から20Wのファイバーレーザーを照射したときの、底面130全体の温度分布の一例を示している。一方、図4(B)は、気中開閉器100が浸水しているときの底面130の所定位置にレーザー照射器300から20Wのファイバーレーザーを照射したときの、底面130全体の温度分布の一例を示している。
<Example of infrared thermograph display>
FIG. 4 is a diagram showing a display example of an infrared thermograph display. In particular, FIG. 4A shows an example of the temperature distribution of the entire
図4(A)において、十字印の位置はファイバーレーザーの照射位置であり、この位置の温度が照射開始から1分以内に140℃を超えている様子を示している。ディスプレイ411内の左上に示されている「最大141.2」がファイバーレーザーの照射位置の温度である。この様子から、作業者は、目視においてもディスプレイ411を通して、気中開閉器100が浸水していないことを把握することが可能となる。
In FIG. 4A, the position of the cross mark is the irradiation position of the fiber laser, and the temperature at this position exceeds 140 ° C. within 1 minute from the start of irradiation. The "maximum 141.2" shown in the upper left of the
また、図4(B)において、十字印の位置はファイバーレーザーの照射位置であり、この位置の温度が照射開始から2分を経過しても95℃以上に上昇していない様子を示している。ディスプレイ411内の左上に示されている「最大92.1」がファイバーレーザーの照射位置の温度である。この様子から、作業者は、目視においてもディスプレイ411を通して、気中開閉器100が浸水していることを把握することが可能となる。
Further, in FIG. 4B, the position of the cross mark is the irradiation position of the fiber laser, and it shows that the temperature at this position does not rise to 95 ° C. or higher even after 2 minutes have passed from the start of irradiation. .. The "maximum 92.1" shown in the upper left of the
尚、ディスプレイ411における中央上部には、外気温が示されている。
===判定部の動作の一例===
The outside air temperature is shown in the upper center of the
=== An example of the operation of the judgment unit ===
図5は、本実施形態に係る浸水判定装置を構成する判定装置の動作の一例を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation of the determination device constituting the inundation determination device according to the present embodiment.
先ず、電柱200の高位置に設置されている気中開閉器100の底面130にファイバーレーザーを照射することが可能な地上の位置を特定し、その位置にレーザー照射器300を設置する。このとき、レーザー照射器300の出射口340が気中開閉器100の底面130の方向を向くように、脚部350の長さを調整する。更に、ファイバーレーザーが気中開閉器100の底面130に照射されているときの底面130の赤外線放射エネルギーを見かけの温度に変換することが可能な位置に判定装置400を設置する。そして、作業者がレーザー照射器300の照射開始ボタンを操作することによって、気中開閉器100の浸水の有無を判定する動作が開始される。
First, a position on the ground where a fiber laser can be irradiated is specified on the
照射開始ボタンの操作に伴って、照射開始信号が発生すると(ステップS1:YES)、レーザー照射器300は、照射開始信号を契機としてファイバーレーザーを出射口340から出射し、このファイバーレーザーを気中開閉器100の底面130に照射する(ステップS2)。
When an irradiation start signal is generated in association with the operation of the irradiation start button (step S1: YES), the
また、判定装置400は、レーザー照射器300から上記の照射開始信号を受信し、この照射開始信号を契機として判定動作を開始する(ステップS3)。
Further, the
具体的には、赤外線サーモグラフ410は、気中開閉器100の底面130に現れる赤外線放射エネルギーを一定時間(例えば1秒)ごとに見かけの温度に変換し、図4(A)や図4(B)に示すように、ディスプレイ411に、底面130全体の温度分布図として表示する。また、気中開閉器100の底面130にファイバーレーザーが照射されている位置における見かけの温度を示す情報を、判定部420を通して記憶部430に逐次更新しながら記憶させる。
Specifically, the
タイマー440は、照射開始信号によってリセットされて計時を開始し、計時時間を示す情報を判定部420に出力する。
The
これによって、判定部420は、タイマー440による計時時間が経過する過程において、記憶部430に逐次更新されて記憶されている、気中開閉器100の底面130にファイバーレーザーが照射されている位置における見かけの温度が予め定められた温度に対してどのように変化していくのかを監視する。
As a result, the
判定部420は、タイマー440による計時時間が1分を経過しているか否かを判定する(ステップS4)。
The
タイマー440の計時時間が1分を経過していない場合(ステップS4:NO)、判定部420は、記憶部430から、気中開閉器100の底面130にファイバーレーザーが照射されている位置における見かけの温度を示す情報を読み出し、この見かけの温度が140℃を超過しているか否かを判定する(ステップS5)。
When the time counting time of the
ステップS5において、見かけの温度が140℃を超過していない場合は(ステップS5:NO)、ステップS4、S5の判定動作を繰り返し実行する。 In step S5, if the apparent temperature does not exceed 140 ° C. (step S5: NO), the determination operations of steps S4 and S5 are repeatedly executed.
ステップS5において、見かけの温度が140℃を超過した場合(ステップS5:YES)、判定部420は、ファイバーレーザーを照射した対象の気中開閉器100は浸水していないものと判定する(ステップS6)。
In step S5, when the apparent temperature exceeds 140 ° C. (step S5: YES), the
一方、ステップS5における見かけの温度が140℃に達することなく、ステップS4においてタイマー440の計時時間が1分を経過した場合(ステップS4:YES)、判定部420は、気中開閉器100が浸水している可能性があるため、タイマー440の計時時間が2分を経過したか否かを判定する(ステップS7)。
On the other hand, when the time counting time of the
判定部420は、タイマー440の計時時間が2分を経過していない場合(ステップS7:NO)、気中開閉器100の底面130にファイバーレーザーが照射されている位置における見かけの温度を示す情報を記憶部430から読み出し、この見かけの温度が95℃を超過しているか否かを判定する(ステップS8)。ステップS8において、見かけの温度が95℃を超過していない場合(ステップS8:NO)、ステップS7の判定動作を再度実行する。一方、ステップS8において、ファイバーレーザーの照射開始から2分が経過していないにも関わらず、見かけの温度が95℃を超えてしまった場合(ステップS8:YES)、気中開閉器100が正常に動作する上で浸水以外の支障が生じている可能性があるとして、判定動作を終了するべく、判定終了信号を出力する(ステップS9)。一方、タイマー440の計時時間が2分を経過した場合(ステップS7:YES)、ステップS8の判定動作と同様に、気中開閉器100の底面130にファイバーレーザーが照射されている位置における見かけの温度を示す情報を記憶部430から読み出し、この見かけの温度が95℃を超過しているか否かを判定する(ステップS10)。
When the time counting time of the
ステップS10において、見かけの温度が95℃を超えてしまった場合(ステップS10:YES)、ステップS8:YESの判定と同様に、判定終了信号を出力する(ステップS9)。一方、ステップS10において、見かけの温度が95℃を超過していない場合(ステップS10:NO)、判定部420は、ファイバーレーザーを照射した対象の気中開閉器100は浸水しているものと判定する(ステップS9)。
In step S10, when the apparent temperature exceeds 95 ° C. (step S10: YES), a determination end signal is output in the same manner as the determination in step S8: YES (step S9). On the other hand, in step S10, when the apparent temperature does not exceed 95 ° C. (step S10: NO), the
ステップS6において気中開閉器100が浸水していないと判定するか、ステップS11において気中開閉器100が浸水していると判定した後、判定部420は、判定終了信号を出力する(ステップS9)。この判定終了信号を契機として、レーザー照射器300はファイバーレーザーの出射を停止し、タイマー440は計時動作を停止し、判定に係る一連の動作を終了する。
After determining in step S6 that the
尚、本実施形態では、気中開閉器100の底面130上の1か所にファイバーレーザーを照射することによって、気中開閉器100の浸水の有無を判定しているが、これに限るものではない。例えば、気中開閉器100の底面130上の異なる複数の位置にファイバーレーザーを順次照射し、ファイバーレーザーの複数の照射位置ごとに、図5の判定動作を実行することによって、気中開閉器100の浸水の有無に係る判定の確度を高めてもよい。また、本実施形態では、気中開閉器100の浸水の有無を判定するためにファイバーレーザーを用いているが、これに限るものではない。ファイバーレーザー以外の固体レーザーであっても、本実施形態と同様に気中開閉器100の浸水の有無を判定可能であれば採用してもよい。
===まとめ===
In the present embodiment, the presence or absence of water immersion in the
=== Summary ===
以上説明したように、本実施形態に係る気中開閉器の浸水判定装置は、電柱200の高位置に設置された気中開閉器100の内部における浸水の有無を判定するために、気中開閉器100の底面130に対して、気中開閉器100の内部が浸水しているか否かを判定するためのファイバーレーザーを照射するレーザー照射器300と、底面130におけるファイバーレーザーの照射位置の温度に基づいて、気中開閉器100の内部が浸水しているか否かを判定する判定装置400と、を備えている。
As described above, the inundation determination device for the aerial switch according to the present embodiment is used to open and close the aerial switch in order to determine the presence or absence of inundation inside the
具体的には、判定装置400は、底面130におけるファイバーレーザーの照射位置の温度が、第1温度(140℃)を超えると、気中開閉器100の内部が浸水していないものと判定し、第1温度(140℃)を超えないと、気中開閉器100の内部が浸水しているものと判定する。
Specifically, when the temperature of the irradiation position of the fiber laser on the
より具体的には、判定装置400は、底面130におけるファイバーレーザーの照射位置の温度が、第1時間(1分)内に第1温度(140℃)を超えたときに、気中開閉器100の内部が浸水していないものと判定し、第1時間(1分)よりも長い第2時間(2分)を経過しても第1温度(140℃)よりも低い第2温度(95℃)を超えないときに、気中開閉器100の内部が浸水しているものと判定する。
More specifically, in the
また、判定装置400は、底面130に現れる赤外線放射エネルギーを検出して見かけの温度に変換し、底面130におけるファイバーレーザーの照射位置の見かけの温度に基づいて、気中開閉器100の内部が浸水しているか否かを判定する。
Further, the
そして、本実施形態によれば、作業員が地上にいながら、気中開閉器100の底面130の温度を非接触で検出し、気中開閉器100の内部が浸水しているか否かを遠隔で容易に判定することが可能となる。
Then, according to the present embodiment, while the worker is on the ground, the temperature of the
尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
例えば、判定装置400を構成する判定部420の判定動作の部分を、作業者が赤外線サーモグラフ410のディスプレイ411に表示される温度分布図を、計時時間と照らしながら行ってもよい。
It should be noted that the above embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and is not for limiting and interpreting the present invention. The present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and the present invention also includes an equivalent thereof.
For example, the part of the determination operation of the
100 気中開閉器
110 充電部
120 筐体
130 底面
200 電柱
210 配電線路
300 レーザー照射器
310 励起部
311 半導体レーザー
312、314 光ファイバー
313 励起用コンバイナ
320 共振器部
321 高反射率ミラー
322 増幅用ファイバー
323 低反射率ミラー
400 判定装置
410 赤外線サーモグラフ
411 ディスプレイ
420 判定部
430 記憶部
440 タイマー
100
Claims (8)
前記気中開閉器の底面に対して、前記気中開閉器の内部が浸水しているか否かを判定するためのレーザーを照射するレーザー照射器と、
前記底面における前記レーザーの照射位置の温度に基づいて、前記気中開閉器の内部が浸水しているか否かを判定する判定装置と、
を備えたことを特徴とする気中開閉器の浸水判定装置。 It is an inundation determination device for an aerial switch that determines the presence or absence of inundation inside an aerial switch installed on a pillar.
A laser irradiator that irradiates the bottom surface of the air switch with a laser for determining whether or not the inside of the air switch is flooded.
A determination device for determining whether or not the inside of the air switch is flooded based on the temperature of the laser irradiation position on the bottom surface.
An inundation determination device for an aerial switch, which is characterized by being equipped with.
前記判定装置は、前記底面における前記ファイバーレーザーの照射位置の温度が、第1温度を超えたときに、前記気中開閉器の内部が浸水していないものと判定し、前記第1温度を超えないときに、前記気中開閉器の内部が浸水しているものと判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の気中開閉器の浸水判定装置。 The laser is a fiber laser
When the temperature of the irradiation position of the fiber laser on the bottom surface exceeds the first temperature, the determination device determines that the inside of the aerial switch is not flooded, and exceeds the first temperature. The inundation determination device for an aerial switch according to claim 1, wherein it is determined that the inside of the aerial switch is inundated when the air switch is absent.
ことを特徴とする請求項2に記載の気中開閉器の浸水判定装置。 When the temperature of the irradiation position of the fiber laser on the bottom surface exceeds the first temperature within the first hour, the determination device determines that the inside of the air switch is not flooded, and the determination device determines that the inside of the air switch is not flooded. When the second temperature, which is lower than the first temperature, is not exceeded even after the second time, which is longer than the first time, is not exceeded, it is determined that the inside of the aerial switch is flooded. The inundation determination device for an aerial switch according to claim 2.
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の気中開閉器の浸水判定装置。 The determination device detects infrared radiant energy appearing on the bottom surface and converts it into an apparent temperature, and the inside of the air switch is flooded based on the apparent temperature of the irradiation position of the fiber laser on the bottom surface. The inundation determination device for an aerial switch according to claim 2 or 3, wherein it determines whether or not the air switch is used.
前記気中開閉器の底面に対して、前記気中開閉器の内部が浸水しているか否かを判定するためのレーザーを照射する第1ステップと、
前記底面における前記レーザーの照射位置の温度に基づいて、前記気中開閉器の内部が浸水しているか否かを判定する第2ステップと、
を含むことを特徴とする気中開閉器の浸水判定方法。 It is a method for determining the inundation of an aerial switch, which determines the presence or absence of inundation inside the aerial switch installed on a pillar.
The first step of irradiating the bottom surface of the aerial switch with a laser for determining whether or not the inside of the aerial switch is flooded.
A second step of determining whether or not the inside of the aerial switch is flooded based on the temperature of the laser irradiation position on the bottom surface.
A method for determining inundation of an aerial switch, which comprises.
前記第2ステップにおいて、前記底面における前記ファイバーレーザーの照射位置の温度が、第1温度を超えたときに、前記気中開閉器の内部が浸水していないものと判定し、前記第1温度を超えないときに、前記気中開閉器の内部が浸水しているものと判定する
ことを特徴とする請求項5に記載の気中開閉器の浸水判定方法。 The laser is a fiber laser
In the second step, when the temperature of the irradiation position of the fiber laser on the bottom surface exceeds the first temperature, it is determined that the inside of the aerial switch is not flooded, and the first temperature is set. The method for determining inundation of an aerial switch according to claim 5, wherein when the temperature does not exceed the limit, it is determined that the inside of the aerial switch is inundated.
ことを特徴とする請求項6に記載の気中開閉器の浸水判定方法。 In the second step, when the temperature of the irradiation position of the fiber laser on the bottom surface exceeds the first temperature within the first hour, it is determined that the inside of the aerial switch is not flooded. It is characterized in that it is determined that the inside of the aerial switch is flooded when the second temperature, which is lower than the first temperature, is not exceeded even after the second time longer than the first time has elapsed. The method for determining inundation of an aerial switch according to claim 6.
前記底面に現れる赤外線放射エネルギーを検出して見かけの温度に変換し、前記底面における前記ファイバーレーザーの照射位置の前記見かけの温度に基づいて、前記気中開閉器の内部が浸水しているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の気中開閉器の浸水判定方法。 In the second step,
Whether or not the inside of the aerial switch is flooded based on the apparent temperature of the irradiation position of the fiber laser on the bottom surface by detecting the infrared radiant energy appearing on the bottom surface and converting it into an apparent temperature. The method for determining inundation of an aerial switch according to claim 6 or 7, wherein the determination is made.
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