JP2003284252A - 送配電系統の計測装置用電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高電圧の絶縁対策を必要とせず、かつ送配電
線に電流が流れない状態であっても電圧があれば送配電
線から電力を取り出して送配電系統の計測装置の電源と
することができる送配電系統の計測装置用電源装置を提
供する。 【解決手段】 送配電線に空間電極を装着し送配電線と
地面との空間容量を含めたキャパシタ回路を形成し、キ
ャパシタ回路で得られた電力を充電し、間欠的に計測装
置に出力する送配電系統の電源装置において、空間電極
３０１で得られた電圧を適切な電圧へ変換し過電圧を抑
制する保護回路３０２と、保護回路からの電圧を交流か
ら直流へ変換する整流回路３０３と、整流回路から出力
される電気を蓄える充電電池３０４と、充電電池の電圧
を検出する電圧検出器３０５と、検出された電圧から計
測装置の負荷３０８に必要な電圧を間欠出力する電圧発
生器３０７とを備えていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電流が流れないで
電圧だけがかかっている送配電系統においても、送配電
線系統の計測に使用する計測装置に必要な電力を供給す
ることができる計測装置用電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、送配電系統の電流や電圧を計測す
る計測装置へ電力を供給する電源としては、送配電線の
電圧を変圧器により降圧させて所望の電圧にして電源と
する方法がある。また、計測装置の他の電源として、送
配電線にコイルを巻いて電力を得て電源とする方法や太
陽電池による方法などがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
降圧して所望の電圧にして電源とする方法では、碍子を
用いて送配電線の高電圧の絶縁対策を行う必要があり、
そのための工事作業に負担がかかり、また装置が大きく
なって高価になるという欠点がある。

【０００４】また、前述の送配電線にコイルを巻いて電
力を得る方法では、電流がほとんど流れない状態が長時
間続く場合は電源とすることできないという問題があ
る。さらに太陽電池では天候に左右されるという難点が
ある。

【０００５】そこで、本発明は、高電圧の絶縁対策を必
要とせず、かつ送配電線に電流が流れない状態であって
も電圧があれば送配電線から電力を取り出して送配電系
統の計測装置の電源とすることができる送配電系統の計
測装置用電源装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、送配電線に空
間電極を装着し送配電線と地面との空間容量を含めたキ
ャパシタ回路を形成し、キャパシタ回路で得られた電力
を充電し、間欠的に計測装置に出力する送配電系統の電
源装置において、空間電極で得られた電圧を適切な電圧
へ変換し過電圧を抑制する保護回路と、保護回路からの
電圧を交流から直流へ変換する整流回路と、整流回路か
ら出力される電気を蓄える充電電池と、充電電池の電圧
を検出する電圧検出器と、検出された電圧から計測装置
の負荷に必要な電圧を間欠出力する電圧発生器とを備え
ていることを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、太陽光発電などの、前記
発電装置と異なる他の発電装置と、前記各発電装置毎に
接続された電圧を適切な電圧へ変換し過電圧を抑制する
保護回路と保護回路からの電圧を交流から直流へ変換す
る整流回路とを備える発電回路装置と、前記各発電回路
装置のうち最も高い電圧を出力する発電回路装置に切り
替える電源判定切替装置とを備えることにより、電源判
定切替装置で切り換えられた発電回路装置からの電力を
前期充電電池に充電可能とし、複数の発電装置を電源に
利用できることを特徴とする。

【０００８】前記構成において、負荷に電力を供給中に
充電電池の電圧が設定された切断予告電圧よりも下回っ
た場合に計測装置に対して電源切断予告信号を発信する
電源切断予告信号発生器を備えることができる。

【０００９】また、前記電源切断予告信号の発信から一
定時間経過後、電源装置のスイッチを切断する電源切断
実施信号を発信する電源切断実施信号発生器を備えるこ
ともできる。

【００１０】さらに、前記電源切断実施信号か外部から
の電源切断許可信号のいずれか一方の信号により電源を
落とす回路を備えることもできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】実施例１ 図１は本発明の計測装置用電源装置の一実施例を示す
図、図２は本発明の計測装置用電源装置で使用する電極
を分解した状態を示す断面図である。

【００１２】送配電線に装着する空間電極を構成する２
つの電極１１、１３は、送配電線ｗを中心にして間隔を
おいて同心円状に配置される。電極１１、１３はアルミ
箔を使用し、風雨に耐えられるよう保護ビニル１０、１
４を巻く。この２つの電極１１、１３は塩化ビニル管１
２に巻くことにより、電極間の距離を一定に保つととも
に電極間を絶縁する。電極１１、１３を送配電線ｗの中
心から同心円状に配置するため、送配電線ｗと保護ビニ
ル１０の間には絶縁性のあるビニルを緩衝材１９として
介在させる。

【００１３】電極１１、１３、保護ビニル１０、１４お
よび塩化ビニル管１２は半円柱の１つの部品として製作
し、送配電線ｗを外さずに装着できるように２つに分解
できる構造とする。防水ケーブル１５、１６にて、２つ
の半円柱の電極１１どうし、電極１３どうしを電気的に
結ぶ。電源回路３０と電極１１、１３は防水ケーブル１
７、１８にて結び、電源回路３０は計測装置へ電力を供
給するためのケーブル４９とコネクタ５０とを備えてい
る。

【００１４】図３は本発明の電源回路のブロック図であ
る。図１に示すように電極１１、１３を送配電線ｗに取
り付け、地面との空間容量を含めたキャパシタ回路を構
成し、ケーブル１７、１８により電源回路部３０に渡さ
れる。

【００１５】図３において、送配電線に取り付けた空間
電極３０１からの電流は保護回路３０２で振幅調整を行
って整流回路（ＡＣ−ＤＣ）３０３で平滑化した後、充
電電池３０４に蓄えられる。充電電池３０４の充電状況
として電圧情報を電圧検出器３０５で検出し、規定電圧
との大小関係によりスイッチ３０６を動作させる。スイ
ッチ３０６は充電電池３０４より電圧発生器３０７へ電
力を供給する役割を果たす。電圧発生器３０７によって
電圧は計測装置の負荷３０８に応じた所望の電圧に変換
され、計測装置の負荷３０８へと渡される。また、電圧
発生器３０７の動作停止を電圧検出器３０５で検出し、
スイッチ３０６を停止させる。

【００１６】図４はキャパシタ分圧の等価回路を示す図
である。図４において、Ｃｐ_１は送配電線ｗと電極１１
との静電容量、Ｃ_１２は電極１１と電極１３との静電容
量、Ｃ_２０は電極１３と地面の間の空間容量である。電
極１１と電極１３の間から送配電線電圧Ｖｐを分圧した
交流電圧Ｖａｃが得られる。

【００１７】図５は交流電圧を直流電圧に変換して間欠
出力する電源回路の一例を示す。図５に示すように、交
流電圧Ｖａｃを整流回路５０１で全波整流して、電気二
重層コンデンサＣ_０を充電する。図４に示すＣｐ_１、Ｃ
_１２、Ｃ_２０は小さく、特にＣ_２０を大きくすることは
困難であるため、全波整流して得られる電力は非常に小
さく、電気二重層コンデンサＣ_０の直流電圧Ｖｄｃは非
常にゆっくり充電される。また、負荷電流を流した場合
には、負荷電流に対して充電電流は微少であるため、長
時間にわたって規定の出力電圧を維持することができな
い。従って、間欠的に電圧出力を切り替えるようにす
る。

【００１８】ＤＣ−ＤＣコンバータ５０２は、出力電圧
が出ないときでも入力電流が流入するので、直流電圧Ｖ
ｄｃが低い間はスイッチＳで切り離す。このとき電気二
重層コンデンサＣ_０から消費される電流は電圧検出器用
ＩＣ５０３のＶｃｃ端子に流れる電流だけである。送配
電線からは供給される電力のうち、電圧検出器用ＩＣ５
０３で若干電力が消費され、残りの電力で電気二重層コ
ンデンサが充電される。電気二重層コンデンサの電圧Ｖ
ｄｃが閾値電圧（４．５Ｖ）を越えるとＤＣ−ＤＣコン
バータ５０２を起動させ、電気二重層コンデンサＣ_０に
充電されたエネルギーから、計測装置の電力供給に必要
な±１２Ｖを供給する。後述の図６ではＶ２⁻出力（−
１２Ｖ）は略してある。

【００１９】図６に間欠出力する電源回路の各部の概略
波形を示す。実際の波形では、ＤＣ−ＤＣコンバータが
出力電圧±１２Ｖを供給している時間に対して、充電時
間は非常に長くなる。以下に、図５と図６を参照して充
電と電力供給について説明する。

【００２０】（１）充電期間 電気二重層コンデンサＣ_０の直流電圧Ｖｄｃが緩やかに
上昇して４．５Ｖより低い間はＶｃｃも閾値電圧以下と
なり、電圧検出器用ＩＣ５０３のＯＵＴ端子のクロック
ΦｓはＶｃｃと同じ高レベルになる。ＰチャネルのＭＯ
ＳＦＥＴのスイッチＳは、クロックΦｓがＶｃｃと同じ
高レベルの間はゲート電圧Ｖ_ＧＳが０になるのでオフ状
態となり、ＤＣ−ＤＣコンバータは切り離される。従っ
て、電源の出力電圧Ｖ２^＋は０のままである。

【００２１】（２）電力供給期間 充電が進みＶｄｃが４．５Ｖの閾値電圧を越えると、電
圧検出器用ＩＣ５０３のＯＵＴ端子のクロックΦｓは低
レベル（０．３Ｖ以下）になる。従って、ＭＯＳＦＥＴ
のＶ_ＧＳは約−５ＶとなりスイッチＳはオンして、ＤＣ
−ＤＣコンバータ５０２が起動する。よって、電源の出
力電圧Ｖ２^＋は１２Ｖとなる。Ｖ２^＋からはＲ_Ｄ１とＲ
_Ｄ２で分圧して直流５ＶがダイオードＤを通してＶｃｃ
に供給される。ＤＣ−ＤＣコンバータ５０２は入力電圧
が４．２Ｖ以上で動作するので、Ｖｄｃが放電して４．
２Ｖまで低下する間はスイッチＳはオンを維持して±１
２Ｖを供給できる。

【００２２】（３）再充電期間 電気二重層コンデンサＣ_０が放電してＶｄｃが４．２Ｖ
以下になると、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０２の出力電圧
は急激に下がり、Ｖ２^＋からダイオードＤを通して供給
される直流電圧も低下して、電圧検出器用ＩＣ５０３の
電圧Ｖｃｃは閾値電圧４．５Ｖ以下になる。すると再び
ＯＵＴ端子のクロックΦｓはＶｃｃと同じ高レベルにな
り、Ｖ_ＧＳは０になり、スイッチＳはオフ状態となり、
ＤＣ−ＤＣコンバータ５０２は切り離される。従って、
電源の出力電圧は０となり、送配電線からの電力で電気
二重層コンデンサＣ_０は緩やかに充電され始める。

【００２３】以下、充電、電力供給、再充電の動作を繰
返すことによって間欠的に出力電圧を得ることができ
る。

【００２４】前述の方法では、電力供給期間に電気二重
層コンデンサＣ_０の電荷を使ってしまい、次に充電が完
了するまでＤＣ−ＤＣコンバータを起動できなくなる。
送配電線電圧がなくなった瞬間と電圧が復帰した瞬間に
信号を出し、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０２を数秒間起動
する必要がある。このためには、電力供給期間を時間制
限して、信号を送信したら直ぐにＤＣ−ＤＣコンバータ
５０２を停止させるようにする。具体的には、ダイオー
ドＤの前にＣＭＯＳアナログスイッチを入れて信号を送
信したらアナログスイッチをオフして、Ｖｃｃを閾値電
圧（４．５Ｖ）以下にし、ＯＵＴ端子のクロックΦｓを
高レベルにし、スイッチＳをオフ状態にする。

【００２５】送配電線電圧の検出には、図１と同様な円
筒コンデンサを別に準備して、この電圧センサからの電
圧を全波整流して、この直流電圧を同様な電圧検出器用
ＩＣで監視して送配電線電圧がなくなった瞬間と電圧が
復帰した瞬間に信号を出し、この信号でＶｃｃを閾値電
圧以上にしてＤＣ−ＤＣコンバータを短期間起動させ
る。なお、閾値電圧を４．５Ｖから５Ｖと上げれば電力
供給期間を長くとることができる。

【００２６】実施例２ 図７は電源装置の別実施例を示すブロック図である。実
施例１の空間電極を利用した発電装置の他に太陽光発電
装置、コイルを利用した発電装置など他の発電装置７０
１を複数対応させたものである。各発電装置７０１の電
圧を整流回路７０３で適度な大きさの直流電圧へ変換す
る。また、回路の故障を防ぐため、過電圧・過電流の電
圧変換保護回路７０２を内蔵させる。電源判定切替装置
７０４によって最も高い電圧を出力する発電装置７０１
に切り替えて電力を充電電池に供給する。

【００２７】選択された電源装置７０１の電流は平滑化
を行ったのち、充電電池７０５に蓄えられる。充電電池
７０５の充電状況として電圧検出器７０６で電圧情報を
検出し、規定電圧との大小関係によりスイッチ７０７の
動作を決定する。スイッチ７０７は充電電池７０５より
電圧発生器７０８へと電源供給する役割を果たす。電圧
は電圧発生器７０８によって負荷に応じた所望の電圧に
変換され、負荷７０９へと渡される。また、電圧発生器
７０８の動作停止を電圧検出器７０６で検出し、スイッ
チ７０７を停止させる。

【００２８】実施例３ 本実施例は、出来るだけ消費電力を抑えるため、電圧検
出により電源電圧降下を予測し、電源回路内のスイッチ
を制御して、計測装置への電力供給を停止させる制御を
行うものである。

【００２９】図８（ａ）は電源切断予告回路の１実施例
を示す図、（ｂ）は同別実施例を示す図である。図８
（ａ）において、充電電池８０１の充電電圧と電源切断
予告電圧である基準電圧１が比較器８０２により比較さ
れ、充電電圧が切断予告電圧より下回った場合には電源
切断予告信号発生器８０３から電源切断予告信号が発生
し負荷８０４に送信される。計測装置は、電源切断予告
信号を受けて、計測を中止して計測結果の記録や終了処
理などを行う。

【００３０】さらに、電力の供給を続け、充電電圧と電
源切断実施電圧である基準電圧２が比較器８０５により
比較され、充電電圧が電源切断実施電圧より下回った場
合には電源切断実施信号発生器８０６から電源切断実施
信号が発生し、電源回路のスイッチ８０７を作動させ、
電源を切る。

【００３１】図８（ｂ）に示す別実施例の電源切断予告
回路では、図（ａ）に示す実施例と同様に、充電電池８
０１の充電電圧と電源切断予告電圧である基準電圧１が
比較器８０２により比較され、充電電圧が切断予告電圧
より下回った場合には電源切断予告信号発生器８０３か
ら電源切断予告信号が発生し負荷に送信される。

【００３２】さらに、単安定マルチバイブレータ８０８
により電源切断予告信号の発生から一定時間後に電源切
断実施信号発生器８０６から電源切断実施信号が発生
し、電源回路のスイッチ８０７を作動させ、電源を切
る。

【００３３】図８で説明したように、電源切断を予告す
る機能では、電力供給開始電圧と電源切断予告電圧を検
出して行う。負荷に電力を供給中、充電電池の電圧が予
告電圧よりも下回った場合、負荷に対して電源切断予告
信号を発する。さらに電力を供給しつづけ、予告後一定
時間経過後、あるいは電源切断実施電圧を下回った場合
電源を落とす。２つの検出電圧は検出電圧発生素子を複
数載せ、チップ設定によって変更することにより設定可
能としてもよい。

【００３４】図１１は間欠電源制御信号の入力機能の回
路を示す図である。電源切断実施のスイッチに対して、
充電電池の電圧監視と外部からの制御信号を受け付ける
論理回路構造にする。

【００３５】電圧検出器１１０１からの電源切断実施信
号と外部からの電源切断許可信号をＯＲゲート１１０２
に入力してその出力信号をスイッチ１１０３に加える。
こうすると、充電電池の電圧が規定より落ちるか、外部
から電源切断の指令を受けるかのいずれか一方を満たし
た場合、直ちに電源を落とすことができる。これによ
り、負荷に無駄な電力を供給せず、消費電力を抑制する
ことができる。

【００３６】また、電源切断実施信号をうけ、電力を切
断する機能を実現するスイッチを設ける。

【００３７】図９は電源切断予告機能を備えた電源回路
を示す図である。

【００３８】ＩＣ１は電力供給開始電圧の判定ＩＣ、Ｉ
Ｃ２は電源切断予告電圧判定ＩＣ、ＩＣ３とＩＣ６は論
理ＩＣ、ＩＣ４とＩＣ５は１パルス発生ＩＣ（単安定マ
ルチバイブレータ）である。

【００３９】ＩＣ１とＩＣ２は論理が逆のものを選択し
ている。つまり、ＩＣ１はしきい電圧より高いＶｃｃ入
力の時に出力は低レベル、ＩＣ２はしきい電圧より高い
Ｖｃｃ入力の時に出力は高レベルとする。

【００４０】ＩＣ４に接続する容量Ｃ、抵抗Ｒは一定時
間Ｔ_０条件を満たす適切なものを選択する。

【００４１】Ｖｉｎは電源切断許可信号、Ｖｏｕｔは電
源切断予告信号である。Ｖｉｎ、Ｖｏｕｔは負荷との入
出力である。

【００４２】ＳはｐチャネルＭＯＳであり、スイッチを
構成する。また、回路では電源切断実施電圧はＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータの動作下限電圧であるが、別の電圧検出器
を用意し、これを電源切断実施電圧としてもよい。

【００４３】次に、図９および図１０の波形図を基に動
作について説明する。以下、図９に示すＩＣ１の検出電
圧を４．５Ｖ、ＩＣ２の検出電圧を４．３Ｖ、マイコン
の動作電圧を５Ｖ、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧は
１２Ｖ、動作下限は４．２Ｖとして動作説明する。

【００４４】（１）充電期間（Ｖｄｃ：０→４．５Ｖ） 充電電池の直流電圧Ｖｄｃが０Ｖから緩やかに上昇して
４．５Ｖより低い間はＩＣ１のＶｃｃ（Ｖｃｃ１）も閾
値電圧以下となり、ＩＣ１のＯＵＴ端子（ＯＵＴ１）の
クロックΦｓはＶｃｃ１と同じ高レベルになる。スイッ
チＳは、ｐチャネルのＭＯＳＦＥＴでΦｓがＶｃｃ１と
同じ高レベルの間はＩＣ６によって他の入力Ｖｉｎ、Φ
_１の状態にかかわらずＶ_ＧＳが０になるのでオフ状態と
なり、ＤＣ−ＤＣコンバータは切り離される。したがっ
て、負荷への出力電圧Ｖ２^＋は０のままである。

【００４５】充電電池の電圧Ｖｄｃが４．３Ｖ以下では
ＩＣ２のＯＵＴ端子（ＯＵＴ２）のクロックΦ_２は０Ｖ
であるが、Ｖｄｃが上昇して４．３Ｖを超えるとΦ_２は
Ｖｃｃ２と同じ高レベルとなる。充電期間中はΦｓが高
レベルであるため、ＩＣ３によってΦ_２の状態にかかわ
らず負荷への信号出力Ｖｏｕｔは低レベルを保つ。

【００４６】一方、負荷に電力が供給されていない初期
状態では負荷からの電源切断許可信号Ｖｉｎは低レベル
（０Ｖ）である。

【００４７】ＩＣ５は電源投入後または前回パルス発生
後、充分時間が経過しているため、ＩＣ４の出力Ｑのク
ロックΦ_０、ＩＣ５の出力ＱのクロックΦ_１はともに低
レベルである。

【００４８】（２）電力供給期間（Ｖｄｃ：４．５Ｖ
→４．３Ｖ） 充電が進みＶｄｃが４．５Ｖの閾値電圧を越えると、Φ
ｓは低レベルになる。従って、Φｓ、Ｖｉｎ、Φ_１すべ
てが低レベルとなりスイッチＳ（ＭＯＳＦＥＴ）のＶ
_ＧＳは−４．５ＶとなりスイッチＳがオンし、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータが起動する。よって、電力の出力電圧Ｖ２
⁺は１２Ｖとなる。Ｖ２⁺からはＲ_Ｄ１とＲ _Ｄ２で分圧し
て直流５ＶがダイオードＤを通してＶｃｃ１に供給され
る。

【００４９】Φ_２が高レベルのため、Ｖｏｕｔは低レベ
ルのままであり、Φ_０、Φ_１はともに変化せず低レベル
を保つ。また、電源切断許可信号Ｖｉｎが低レベル（０
Ｖ）である限り、スイッチＳはオン状態を保つ。

【００５０】（３）電力供給期間（Ｖｄｃ：４．３Ｖ
→４．２Ｖ） ＤＣ−ＤＣコンバータを通じて負荷に電力を供給しつづ
け、Ｖｄｃが４．３Ｖを下回ったとき、Φ_２が低レベル
となり、Φｓも低レベルであるため、ここではじめてＶ
ｏｕｔが高レベルとなる。ＩＣ４はＶｏｕｔが高レベル
となった瞬間、パルスを開始しΦ_０を高レベルにする。
Φ_１は引き続き低レベルを保ち、Ｓはオンのままであ
る。

【００５１】ＤＣ−ＤＣコンバータは入力電圧が４．２
Ｖ以上で動作するので、Ｖｄｃが放電して４．２Ｖまで
低下しない間、スイッチＳはオンを維持して動作を継続
できる。

【００５２】ここでも、電源切断許可信号Ｖｉｎが低レ
ベル（０Ｖ）である限り、スイッチＳはオン状態を保
つ。

【００５３】さらに電力供給を続け（４−１）または
（４−２）の状態へ遷移する。

【００５４】（４）再び充電期間 （４−１）条件１：Ｖｄｃが ４．２Ｖ以下となる。

【００５５】充電電池Ｃ_０が放電してＶｄｃが４．２Ｖ
以下になると、ＤＣ−ＤＣコンバータは動作不能となる
ため出力電圧は急激に下がる。

【００５６】（４−２）条件２：予告後一定時間経過 Φ_０の高レベルが一定時間Ｔ_０経過すると低レベルにな
るため、Φ_１は高レベルとなりスイッチＳはオフ状態と
なる。よって、ＤＣ−ＤＣコンバータへの電力供給が停
止するため出力電圧は急激に下がる。

【００５７】（４−３）条件３：電力供給中に負荷より
電源切断許可信号ありの場合 電力供給期間または電力供給期間の電力供給期間中
に、負荷からの電源切断許可信号Ｖｉｎが高レベルにな
った場合、スイッチＳがオフ状態となりＤＣ−ＤＣコン
バータへの電力供給が停止するため出力電圧は急激に下
がる。

【００５８】（４−１）・（４−２）・（４−３）いず
れかの条件が満たされた場合ＤＣ−ＤＣコンバータの出
力電圧は急激に下がり、Ｖ２⁺からダイオードＤを通し
て供給される直流電圧Ｖ_Ｄも低下して、Ｖｃｃ１は閾値
電圧４．５Ｖ以下になる。すると再びΦｓはＶｃｃ１と
同じ高レベルになり、クロックΦ_１、電源切断許可信号
Ｖｉｎの状態にかかわらずＶ_ＧＳは０になり、スイッチ
Ｓはオフ状態となり、ＤＣ−ＤＣコンバータは切り離さ
れる。従って負荷への出力電圧は０となり、送配電線か
らの電力で充電電池は緩やかに充電され始める．ＩＣ４
・ＩＣ５のパルスも充電期間中に終了し、クロック
Φ_０、Φ_１は低レベルへ変化する。よって（１）の充電
期間へもどる。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、送配電線の電流が零で
電圧だけがある場合に、送配電線により間欠的に電力を
得ることが可能となる。

【００６０】また、本発明によれば、高電圧の絶縁対策
を必要としないので、小型の計測装置が得られる。

【００６１】さらに、電源切断予告信号、電源切断実施
信号あるいは電源切断許可信号により消費電力を抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の計測装置用電源装置の一実施例を示す
図である。

【図２】本発明の計測装置用電源装置の電極を分解した
状態を示す断面図である。

【図３】本発明の電源回路のブロック図である。

【図４】本発明のキャパシタ分圧の等価回路を示す図で
ある。

【図５】交流電圧を直流電圧に変換して間欠出力する電
源回路の一例を示す。

【図６】図５に示す間欠出力電源回路の各部の概略波形
を示す。

【図７】本発明の電源回路を備えた別実施例を示す。

【図８】（ａ）は電源切断予告回路の１実施例を示す
図、（ｂ）は同別実施例を示す図である。

【図９】電源切断予告機能を備えた電源回路の一例を示
す図である。

【図１０】図９に示す電源回路の各部の概略波形を示す
図である。

【図１１】間欠電源制御信号の入力機能の回路を示す図
である。

【符号の説明】

１０：保護ビニル １１：電極 １２：塩化ビニル管
１３：電極 １４：保護ビニル １５、１６、１７、１
８：防水ケーブル １９：緩衝材 ３０：電源回路部
４９：ケーブル ５０：コネクタ ｗ：送配電線 ３０
１：空間電極 ３０２：保護回路 ３０３：整流回路
３０４：充電電池 ３０５：電圧検出器 ３０６：スイッチ ３０７：電圧発生器 ３０８：負荷
５０１：整流回路 ５０２：ＤＣ−ＤＣコンバータ
５０３：電圧検出器用ＩＣ ７０１：発電装置 ７０２：電圧変換保護回路 ７０３：整流回路 ７０
４：電源判定切替装置 ７０５：充電電池 ７０６：電
圧検出器 ７０７：スイッチ ７０８：電圧発生器 ７０９：負荷 ８０１：充電電池 ８０２：比較器 ８
０３：電源予告信号発生器 ８０４：負荷 ８０５：比
較器 ８０６：電源切断実施信号発生器 ８０７：スイ
ッチ ８０８：単安定マルチバイブレータ １１０１：
電圧検出器 １１０２：ＯＲゲート １１０３：スイッ
チ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大田 一郎 熊本県菊池郡西合志町須屋2769−７ (72)発明者 松田 豊稔 熊本県熊本市大江渡鹿１丁目11の７ (72)発明者 西山 英治 熊本県菊池郡泗水町吉富402−８ (72)発明者 川野 光則 熊本県菊池郡泗水町吉富205−194 (72)発明者 桑波 謙史 熊本県熊本市高橋町27 (72)発明者 上田 宜行 熊本県熊本市春日８丁目17番31号 光洋電 器工業株式会社内 (72)発明者 栗林 英行 福岡県福岡市南区清水４−19−18 株式会 社キューキ内 (72)発明者 早田 茂敏 福岡県福岡市博多区東光２丁目７番25号 株式会社正興電機製作所内 (72)発明者 吉浦 浩二 福岡県福岡市博多区東光２丁目７番25号 株式会社正興電機製作所内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 CA12 CA14 GA01 GB03 5G367 BA01 BB13 5H030 AA06 AS01 BB07 BB09 BB26 DD30 FF43

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送配電線に空間電極を装着し送配電線と
   地面との空間容量を含めたキャパシタ回路を形成し、キ
   ャパシタ回路で得られた電力を充電し、間欠的に計測装
   置に出力する送配電系統の計測装置用電源装置であっ
   て、 空間電極で得られた電圧を適切な電圧へ変換し過電圧を
   抑制する保護回路と、 保護回路からの電圧を交流から直流へ変換する整流回路
   と、 整流回路から出力される電気を蓄える充電電池と、 充電電池の電圧を検出する電圧検出器と、 検出された電圧から計測装置の負荷に必要な電圧を間欠
   出力する電圧発生器とを備えていることを特徴とする送
   配電系統の計測装置用電源装置。
2. 【請求項２】送配電線に空間電極を装着し送配電線と地
   面との空間容量を含めたキャパシタ回路を形成し、キャ
   パシタ回路で得られた電力を充電し、間欠的に計測装置
   に出力する送配電系統の計測装置用電源装置であって、
   空間電極で得られた電圧を適切な電圧へ変換し過電圧を
   抑制する保護回路と、保護回路からの電圧を交流から直
   流へ変換する整流回路とを備える発電回路装置と、 太陽光発電などの、前記発電回路装置と異なる他の発電
   装置と、 前記発電装置毎に接続された電圧を適切な電圧へ変換し
   過電圧を抑制する保護回路と保護回路からの電圧を交流
   から直流へ変換する整流回路とを備える発電回路装置
   と、 前記各発電回路装置のうち最も高い電圧を出力する発電
   回路装置に切り替える電源判定切替装置と電源判定切替
   装置で切り換えられた発電装置からの電力を充電する充
   電電池と、 充電電池の電圧を検出する電圧検出器と、 検出された電圧から計測装置の負荷に必要な電圧を出力
   する電圧発生器とを備えていることを特徴とする送配電
   系統の計測装置用電源装置。
3. 【請求項３】 充電電池の電圧を検出する電圧検出器
   と、負荷に電力を供給中に充電電池の電圧が設定された
   切断予告電圧よりも下回った場合に計測装置に対して電
   源切断予告信号を発信する電源切断予告信号発生器を備
   えることを特徴とする請求項１または２記載の計測装置
   用電源装置。
4. 【請求項４】 前記電源切断予告信号の発信から一定時
   間経過後、電源装置のスイッチを切断する電源切断実施
   信号を発信する電源切断実施信号発生器を備えることを
   特徴とする請求項３記載の計測装置用電源装置。
5. 【請求項５】 前記電源切断実施信号か外部からの電源
   切断許可信号のいずれか一方の信号により電源を落とす
   回路を備えたことを特徴とする請求項１、２、３または
   ４記載の計測装置用電源装置。