JP2002365328A - 過電流監視方法と過電流通報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設の過電流通過表示装置を活用して、過電
流の発生を無線で通報する。通報装置を小型・軽量化し
て配電線に吊り下げ使用できるようにする。通報装置の
電源の寿命を延ばして信頼性を上げる。 【解決手段】 通報装置３０の変流器３１は配電線Ａの
電流に応じた電圧を誘起する。この電圧は整流部３４で
整流されてコンデンサ３５を充電する。コンデンサ３５
の電圧で制御部３２と送出部３６を作動させる。制御部
はコンデンサ３５の電圧を昇圧して１２分間隔で色セン
サ３７の青色発光素子を短時間ずつ間欠的に発光させ、
表示装置２８の表示の色が白色か橙色かを反射光で監視
する。過電流が流れて表示の色が橙色に変わると、色セ
ンサ３７が制御部３２に信号を出し、送出部３６が電波
信号を出して通報する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は配電線の過電流通過
を監視する方法と通報装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高圧配電線に流れる電流を検出して、一
定以上の過電流が流れたら表示部の色を、例えば白色か
ら橙色に変えて事故の発生を表示する過電流通過表示装
置が公知で、この表示装置は高圧配電線に直接吊り下げ
て使用され、しかも事故発生表示後約５時間経過すると
自動的に復旧して、表示が橙色から白色に戻るようにな
っている。この種の過電流通過表示装置としては、例え
ば特開平１０−３０４５５３号公報に記載のものがあ
る。以後、これを第１の従来技術という。

【０００３】この種の過電流通過表示装置（以後ＯＣＩ
と略記することもある）の詳細を図９〜図１２に従って
説明する。図９のブロック図において、ＯＣＩを配電線
路の電線Ａに吊り下げた状態では、コの字形の上部コア
１と下部コア２とが互いにその接合部同士を当接させ
て、両コアで環状のコアを形成する。下部コア２に巻き
付けられた巻線３には電線Ａに流れる電流に応じた電圧
が誘起する。こうして、両コア１，２と巻線３とは変流
器ＣＴ４を構成している。巻線３の誘起電圧は整流部５
で整流されて信号処理部６の電圧比較部７に印加され、
予め設定された設定値と比較され、設定値を超えた場合
に、過電流が電線Ａを通過したとして電圧比較部７から
所定の信号が出力される。８は比較部７の信号を受けて
表示信号を発生させる表示信号発生部で、この表示信号
発生部からの表示信号で表示部９を電磁的に駆動して、
表示体１０による表示を白色から橙色に変える。

【０００４】時間計測部１１は常にクロック発振部１２
のクロック出力により時間を計数しており、表示信号発
生部８から表示信号を受けると計数値をリセットして再
度時間の計数を開始し、５時間計数後に信号を出力す
る。この信号出力を受けて復帰信号発生部１３が復帰信
号を出力して表示部９を電磁的に駆動して表示体１０を
復帰させて表示を橙色から白色に復帰させる。整流部５
の出力は電源部１４にも供給され、コンデンサ１５で平
滑された後、電圧安定化部１６で所定の電圧に安定化さ
れて、パワーオンリセット回路１７や他の各部へ給電さ
れる。パワーオンリセット回路１７は、電源部１４から
供給される電圧が所定の設定値を超えた時にリセット信
号を出力して、上記時間計測部１１の計数値を零にリセ
ットする、いわゆるパワーオンリセットの動作を行う。

【０００５】図１０と図１１はＯＣＩの全体を示す正面
図と平面図で、本体ケース１８内に前記信号処理部６等
の電子回路を実装したプリント配線基板が収納されてい
る。表示体１０は本体ケース１８の下部に取り付けた表
示カバー１９の表示窓から見えるように配設されてい
る。表示窓は、表示カバーの下面に２つと、側面に２つ
設けられている。また表示カバーの外周と下面は、透明
カバー２０によって覆われて保護されている。本体ケー
ス１８の上部には電線受部２１が設けられ、ＯＣＩを電
線に吊り下げるには、図１０に示すように、先ず締付ボ
ルト２２のナット２３を緩めて、締付ボルト２２をピン
２４の周りに符号２２′で示すように時計方向に回動さ
せ、上部金具２５をピン２６の周りに符号２５′で示す
ように反時計方向に回動させて、図示されていない電線
Ａを下方から受けるように電線受部２１を電線Ａに当接
させ、上部金具２５を符号２５で示す実線の位置に戻
し、電線押え２７で電線受部２１の間に電線Ａを挟み込
んで締付ボルト２２を符号２２で示す実線の位置に戻し
てナット２３を締め付けることでＯＣＩ２８を電線に吊
り下げる。

【０００６】図１２（ａ）（ｂ）はＯＣＩの下部に配設
された表示部９を斜め下方から見た図で、表示カバー１
９を透かし、かつ前記表示カバー１９の表示窓を透かし
て表示体を視認する状態を示す。同図（ａ）では、表示
体の白色部１０ａが側面と下面の表示窓を通して見えて
いる。また、同図（ｂ）では、表示体の橙色部１０ｂが
側面と下面の表示窓を通して見えている。なお、同図
（ｂ）で橙色部に施したハッチングは、表示色が橙色で
あることを明示するために描いたもので、断面を意味す
るハッチングではない。

【０００７】また、特開平１１−２８１７０２号公報に
記載の配電線過電流検出装置は、配電線に設置する変流
器と、変流器からの出力信号が入力される判定部と、判
定部により判定された判定結果に応じた制御信号を送出
する制御部と、制御部から入力された制御信号に基づい
て事故が発生したか否かの情報を遠隔地の監視装置に報
知する移動電話を備えている。そして、移動電話の電源
は変流器から分岐して接続される電源部と、この電源部
により充電される二次電池（バッテリ）から供給される
ようになっている。なお、この配電線用過電流検出装置
は電柱に設置されるとしている。以後、これを第２の従
来技術という。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記第１の従来技術で
は、事故区間を特定するためには、各区間にそれぞれ設
置された過電流通過表示装置の表示色を作業員が監視す
る必要があって面倒であった。また、第２の従来技術で
は、二次電池（バッテリ）の重量が重くなるため、電線
に吊り下げて使用することができないとか、バッテリの
寿命が短いという問題があった。

【０００９】そしてまた、前記第１の従来技術の過電流
通過表示装置は、広く実用化されて多数のものが配電線
に直接吊り下げられて使用されている。このような実情
に鑑み、本発明は既設の過電流通過表示装置の表示色を
光電的に監視する方法と、監視結果を通報する過電流通
過装置を提供することを目的とする。そして、本発明の
通報装置は配電線に直接吊り下げて使用できるように、
小型・軽量化を目指すものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に 請求項１記載の発明は、配電線に結合した変流器の
電圧を整流してコンデンサを充電し、該コンデンサの電
力で間欠的に短時間ずつ発光素子を発光させ、該発光素
子からの光を過電流通過表示装置の表示部に投光し、表
示部からの反射光を光電素子に受光し、該光電素子の出
力に基づいて前記表示部の色を判別して過電流を監視す
ることを特徴とする過電流監視方法である。

【００１１】そして、請求項２記載の発明は、配電線に
結合する変流器と、該変流器の信号を整流する整流部
と、該整流部により充電されるコンデンサと、前記整流
部の出力を電源として作動し、間欠的に短時間ずつ駆動
信号を出力すると共に変流器からの信号が断たれたとき
にも駆動信号を出力する制御部と、前記駆動信号で発光
して隣接する過電流通過表示装置の表示部に投光する発
光素子と、表示部からの反射光を受光する光電素子と、
該光電素子の出力に基づいて表示部の表示色の変化を検
知して信号を出力する制御部と、前記整流部の出力を電
源として作動し、前記制御部からの検知信号を受けて無
線信号を送出する送出部とを具備した過電流通報装置で
あって、この通報装置が過電流通過表示装置に隣接して
配電線に吊り下げ配置される吊り下げ手段を設けている
ことを特徴とする過電流通報装置である。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明の好ましい実施の形態
を図面の実施例に従って説明する。図１（ａ）（ｂ）に
おいて、２８は前記過電流通過表示装置で、前記変流器
４と表示部９等を備えており、配電線Ａに吊り下げて使
用される。符号２９に示す過電流検出回路（ＯＣ検出回
路）は前記図９で説明した整流部５と信号処理部６と電
源部１４とからなり、変流器４の出力から配電線Ａに過
電流が流れたことを検出して表示部９に表示信号を出力
して表示部を白色から橙色に変え、前述のように一定時
間、例えば５時間経過すると復帰信号を出力して表示部
の色を橙色から白色に戻す。

【００１３】３０は過電流通報装置で、過電流通過表示
装置２８と隣接して配電線Ａに吊り下げて用いることが
できるように、過電流通過表示装置２８について図１０
と図１１で説明したように電線受部２１や電線押え２７
を有する上部金具２５等に相当する吊り下げ手段を有
し、配電線Ａに過電流通報装置３０を吊り下げた状態で
は、その変流器３１が配電線Ａと結合して、配電線Ａの
電流に対応した電圧を誘起する。この電圧は制御部３２
に印加されるとともに電源部３３に印加され、同図
（ｂ）に示すように整流部３４で全波整流されてコンデ
ンサ３５を充電する。なお、３１ａは変流器３１の巻線
である。電源部３３のコンデンサ３５に充電された電圧
は同図（ａ）の制御部３２と送出部３６に供給されて両
部３２と３６を作動させる。制御部３２は変流器３１の
出力があるとき、即ち配電線Ａに電流が流れている正常
時は一定間隔、例えば１２分間隔で間欠的に色センサ３
７を駆動するように、１２分間隔のタイミングで短時
間、例えば０．２秒間ずつ電源部３３のコンデンサ３５
の電圧を昇圧した電圧を色センサ３７に印加する。色セ
ンサ３７はその都度表示部９の橙色の補色である青色の
光を表示部９に投光し、その反射光から表示部９の表示
色を検知して制御部３２へ出力する。制御部３２は前回
の色センサ３７で検知した表示部９の色を記憶してい
て、今回の検知色が前回と変わっていたときには、表示
色の変化を検知して送出部３６に出力する。送出部３６
はこの信号を受けて、表示色が白色から橙色に変化した
こと、即ち過電流が通過したことをアンテナ３８から電
波形式の無線信号で送出する。送出部３６は免許の不要
な微弱電力無線の無線機を用いることができる。また、
この送出部３６の信号電波は、近くの電柱に配設された
中継局を通じて遠隔地の基地局へ通報される。

【００１４】図１（ａ）の色センサ３７の構成を図２に
示す。色センサ３７はアンプ部３９と、光ファイバーケ
ーブル４０，４１とこれら両光ファイバーケーブルに接
続した光ケーブルヘッド４２とからなる光ケーブル部４
３とからなる。アンプ３９は前記電源部３３のコンデン
サ３５の電圧を安定化電源部４４で安定化してＣＲ発振
回路４５や制御部４６等に供給する。ＣＲ発振回路の出
力に応じて短い周期でドライバー回路４７が青色発光ダ
イオード４８を点滅させる。発光ダイオード４８からの
青色の光は光ファイバーケーブル４１から光ケーブルヘ
ッド４２を経て表示体１０の表面に投光され、その反射
光は光ケーブルヘッド４２から光ファイバーケーブル４
０を経て光電素子で電気信号に変換される。表示部の表
示体の色が白色のときは光電素子４９の出力は大きく、
橙色のときは発光ダイオードの青色光に対して補色の関
係にあるため光電素子４９の出力は小さくなる。従っ
て、この出力信号を増幅回路５０で増幅し、制御部４６
で表示体１０の色が白色か橙色を判定して出力信号を出
す。この出力信号Ｃを図１（ａ）の制御部３２が受け
て、色センサ３７が前回検知した出力信号Ｃと変わって
いたときには色が変化したことを制御部３２が検知し
て、その検知信号を送出部３６に入力し、送出部３６は
表示部の色が白色から橙色に変化したこととか、橙色か
ら白色に変化したことを電波で通報する。

【００１５】なお、図２の色センサ３７は、竹中電子工
業株式会社製のものを用いることができる。因みに、同
社製のアンプユニットＦ７０ＡＢとかファイバユニット
ＣＳ−ＤＦ３０を図２のアンプ３９と光ケーブル４３に
使用すると良い。

【００１６】このときの電波信号には、過電流通過表示
装置２８又は過電流通報装置３０の識別コードとか、検
出した色を表すコードとか、配電線のＲ相かＳ相かＴ相
かの種類を区別するコード等の必要な情報を含むように
してあり、ごく短時間、例えば数十ｍｓの長さの信号電
波を数十ｍｓの間隔で３回送出するようにして通信の信
頼性の確保とコンデンサＣの電力消費を低減するように
している。

【００１７】図３は、図１（ａ）（ｂ）における電源部
３３のコンデンサ３５の電圧を制御部３２で昇圧した電
圧の時間的変化を示す図で、横軸は時間を、縦軸は昇圧
後の電圧を示す。時間０で過電流通報装置３０を配電線
に吊り下げて、配電線の正常な電流によりコンデンサ３
５に充電された電圧が制御部３２によって昇圧され、昇
圧後の電圧は図３のように色センサ３７の最低動作電圧
Ｖｏを超えて更に上昇する。

【００１８】時間ｔ₁ で制御部３２から色センサ３７へ
指令が出ると（即ち、色センサ３７にコンデンサ３５の
電圧を制御部３２で昇圧した電圧を印加すると）、発光
ダイオード４８が短時間発光して昇圧した電圧は一時的
に低下し、再び充電されて上昇する。１２分後、時間ｔ
₂ で再度指令が出ると、発光ダイオードが短時間発光し
て昇圧した電圧は一時的に低下し、再び充電されて上昇
する。更に１２分後、時間ｔ₃ で再々度指令が出ると、
発光ダイオードが短時間発光して昇圧した電圧は一時的
に低下する。そしてその後、時間ｔ₃ からわずか経過し
て時間ｔ₄ で配電線の電流がなくなると、前記制御部３
２が配電線の電流の立下りを検出して色センサに指令を
出して発光ダイオードを短時間発光させる。従って、昇
圧した電圧は時間ｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ のときの場合よりも
更に低下する。ここで配電線が停電したままであると、
制御部３２は１２分間隔の指令を出すのを止めたままと
なる。そして、変流器３１からの信号がなくなるので、
昇圧は止まり、昇圧した電圧は図３で時間ｔ₃ 以後に示
すようにゆっくりと低下する。

【００１９】図４は、配電線の線路電流と色センサ動作
タイミングの態様を示す図で、横軸は時間を示す。この
場合、線路電流は正常な電流が継続している。線路電流
が継続して正常な値のままであるので、ＯＣＩの表示は
白色のままである。従って、色センサが１２分間隔で
０．２秒ずつの短時間ずつ監視動作を繰り返すが、いつ
も白色を検知していて色の変化は見られないので、通報
装置３０からの電波は出ない。

【００２０】図５は図４と異なる態様のときの線路電流
と色センサ動作タイミングの図で、正常な線路電流の間
は色センサが一定の１２分間隔で０．２秒ずつ動作する
が、線路に過電流が流れて変電所のリレーが作動して停
電すると、線路電流の立下り点ａで過電流通報装置３０
の制御部３２がこの停電を検出して、色センサを作動さ
せてＯＣＩの色を確認する。

【００２１】ＯＣＩは停電直前の過電流を検出して橙色
に変わっているので、立ち下り点ａでの確認動作で過電
流通報装置の制御部３２がＯＣＩの表示色の変化を検出
し、橙色に変わったことを通報する。即ち過電流が流れ
たことを通報する。その後、通報装置はＯＣＩの表示を
監視する間欠動作を止め、線路電流が復帰して流れると
間欠的な監視動作を再開する。そして、線路電流が復旧
したｄ時点からほぼ５時間経ってＯＣＩが白色に復帰す
ると、過電流通報装置３０はＯＣＩの表示色が復帰して
から最初の監視動作で表示色が橙色から白色に復帰した
ことを検知して電波で通報する。この電波信号は中継局
を介して基地局へ通報されるので、基地局ではＯＣＩが
復帰して橙色から白色に戻ったことがわかる。

【００２２】図６は更に異なる態様のときの線路電流と
色センサ動作タイミングの図で、線路電流が正常な間は
１２秒間隔で０．２秒ずつ色センサが間欠的に監視動作
を継続している。事故などによる停電があると、停電に
よる線路電流の立下り点ｂで制御部３２が線路電流の立
下りを検出して、色センサ３７へ指令を出して確認動作
を行わせる。そして、このときのＯＣＩの表示部の色
（白色）を電波で通報する。停電がしばらくの間、例え
ば４時間程度継続した後、復旧して直ちに何らかのトラ
ブルで過電流が一時的に流れたとすると、その過電流の
立下り時点ｃで制御部３２が色センサに指令を出して確
認動作をさせるため、このときの過電流をＯＣＩが検知
して白色から橙色に変わっているため、通報装置３０は
ｃ点での確認動作で白色から橙色への変化を検出して電
波で通報する。その後、線路電流が回復すると通報装置
の色センサは間欠監視を再開して１２分間隔で０．２秒
の短時間監視を繰り返して、ＯＣＩの色が前回の監視時
点と変わったら電波で通報する。

【００２３】図７は電線Ａに過電流通過表示装置（ＯＣ
Ｉ）２８と過電流通報装置３０を隣接して吊り下げ設置
した状態を示す図である。表示体１０の表示色が白色か
橙色かを過電流通報装置の色センサで間欠的に監視し、
かつ線路電流が低下した時点にも確認動作で監視する。
そしてＯＣＩの表示色が前回の監視時の色と変化してい
ることを検知すると、自動的に無線で通報する。なお図
７で、ＯＣＩ２８と過電流通報装置３０とは連結バンド
５１で連結され、相対的な関係位置がずれないように互
いに固定されている。また図８に示すように、最終的に
ＯＣＩ２８と過電流通報装置にプラスチック製の薄板か
らなる上部カバー５２を被せて固着してある。

【００２４】なお、上述の実施例では既設のＯＣＩに隣
接して過電流通報装置を配設するようにしたが、ＯＣＩ
は既設のものに限るものではなく、過電流通報装置を設
置するときに新しいものを新設するようにしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明の過電流監視方法と過電流通報装
置は上述のように構成されているので、寿命の短い二次
電池（バッテリ）を用いる必要がないため、システムや
装置の信頼性が向上する。また、電源部を小型・軽量化
できるため、電線に吊り下げるべき装置の寸法・重量が
軽減でき、実用的な通報装置を具体化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で（ａ）は全体の略図、（ｂ）
は要部の電気回路図。

【図２】図１の実施例に用いる色センサのブロック図。

【図３】本発明の実施例における電源部のコンデンサの
電圧を制御部で昇圧した後の電圧の変化を示す図。

【図４】本発明の実施例における線路電流と色センサ動
作タイミングの図。

【図５】図４と異なる態様のときの本発明の実施例にお
ける線路電流と色センサ動作タイミングの図。

【図６】図４，図５と異なる態様のときの本発明の実施
例における線路電流と色センサ動作タイミングの図。

【図７】配電線に過電流通過表示装置と過電流通報装置
を吊り下げた設置状態を示す側面図。

【図８】図８のものに上部カバーを被せた状態の側面
図。

【図９】従来技術のブロック図。

【図１０】従来技術の外形を示す正面図。

【図１１】従来技術の平面図。

【図１２】従来技術の表示部を斜め下方から見た斜視図
で、（ａ）は表示が白色のとき、（ｂ）は表示が橙色の
ときの図。

【符号の説明】

Ａ 配電線 ３１ 整流器 ３２ 制御部 ３４ 整流部 ３５ コンデンサ ３６ 送出部 ３７ 色センサ ４８ 発光素子（発光ダイオード） ４９ 光電素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武村 順三 愛知県名古屋市東区東新町１番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 花岡 俊明 愛知県名古屋市東区東新町１番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 堀田 典文 愛知県大府市長草町深廻間35番地 日本高 圧電気株式会社技術研究所内 (72)発明者 中村 仁孝 愛知県大府市長草町深廻間35番地 日本高 圧電気株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 2G033 AA01 AB01 AC06 AD18 AD21 AF01 AG10 AG12 AG13 AG14 2G035 AA21 AB08 AC15 AD04 AD13 AD20 AD23 AD37 AD39 AD52 5G004 AA02 AB01 BA04 CA02 DA01 DB01 DB02 DC01 DC04 FA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配電線に結合した変流器の電圧を整流し
   てコンデンサを充電し、該コンデンサの電力で間欠的に
   短時間ずつ発光素子を発光させ、該発光素子からの光を
   過電流通過表示装置の表示部に投光し、表示部からの反
   射光を光電素子に受光し、該光電素子の出力に基づいて
   前記表示部の色を判別して過電流を監視することを特徴
   とする過電流監視方法。
2. 【請求項２】 配電線に結合する変流器と、該変流器の
   信号を整流する整流部と、該整流部により充電されるコ
   ンデンサと、前記整流部の出力を電源として作動し、間
   欠的に短時間ずつ駆動信号を出力すると共に変流器から
   の信号が断たれたときにも駆動信号を出力する制御部
   と、前記駆動信号で発光して隣接する過電流通過表示装
   置の表示部に投光する発光素子と、表示部からの反射光
   を受光する光電素子と、該光電素子の出力に基づいて表
   示部の表示色の変化を検知して信号を出力する制御部
   と、前記整流部の出力を電源として作動し、前記制御部
   からの検知信号を受けて無線信号を送出する送出部とを
   具備した過電流通報装置であって、この通報装置が過電
   流通過表示装置に隣接して配電線に吊り下げ配置される
   吊り下げ手段を設けていることを特徴とする過電流通報
   装置。