JP2006254623A - 電気設備の熱監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気設備全体を網羅し、負荷系統ごとの電路や局部的な温度異常を監視し警報発信や保護できる熱監視システムを低コストで提供できる。
【解決手段】被監視部の温度によって動作する感熱スイッチ部と、前記感熱スイッチの入り切りの情報を伝達する配線ネットワーク部と、前記配線ネットワークの一部で、前記感熱スイッチの入り切り情報を外部に伝達する警報出力部とを備える電気設備の熱監視装置であって、前記感熱スイッチ部は複数個並列接続し、前記配線ネットワークに接続されている前記感熱スイッチの少なくとも１つがオンになれば、配線ネットワークを通じて、前記警報出力部へ伝達される。
【選択図】図１

Description

本発明は受変電設備などの電気設備内における熱監視に関するものである。

従来、回路遮断器の異常加熱を検出した場合に対応するための加熱防止装置として、負荷側の各端子に固着させる過熱検出用のバイメタル板の湾曲に追従してへにする伝達板を設け、常時は前記伝達板に係止し、加熱時伝達板の変位により伝達板との係止関係を解除して回路遮断機を遮断することが提案されている（特許文献１）。
実開昭５２−１００９６９号公報のマイクロフィルム

上記の技術によれば、加熱焼損事故を未然に防止することは可能となるものの、受変電設備のように複数箇所で熱監視を行わなければならない場合についての提案はなされていない。

本発明は、電気設備全体を網羅し、負荷系統ごとの電路や局部的な温度異常を監視し警報発信や保護を行うことの出来る熱監視システムを低コストにて提供することを目的とする。

本発明の熱監視システムは、上記課題を解決するために、被監視部の温度によって動作する感熱スイッチ部と、前記感熱スイッチの入り切りの情報を伝達する配線ネットワーク部と、前記配線ネットワークの一部で、前記感熱スイッチの入り切り情報を外部に伝達する警報出力部とを備える電気設備の熱監視装置であって、前記感熱スイッチ部は複数個並列接続し、前記配線ネットワークに接続されている前記感熱スイッチの少なくとも１つがオンになれば、配線ネットワークを通じて、前記警報出力部へ伝達されるものである。

低コストにて負荷系列毎の電路や局部的な温度異常を監視して警報発信を行うことができる。

（実施の形態１）
図１は、熱監視システムの回路構成例を示す。図１において、１１は被監視部の温度によって動作する感熱スイッチ部、１２は複数の感熱スイッチ部を並列接続することで、感熱スイッチの入り切りの情報を伝達する配線ネットワーク部、１３は、配線ネットワークの一部で、感熱スイッチの入り切り情報を外部に伝達する警報出力部、１４は、複数の感熱スイッチ部と配線ネットワーク部とからなる熱監視システムが構成する無電圧回路に電圧を印加する電源を示す。

以上のように構成された熱監視システムについて、その動作を説明する。まず、受変電設備内の電路などの被監視部に様々な固定手段によって各々固定されている感熱スイッチ部１１が、被感熱部の温度異常を感知するとスイッチ１１が切り替わる。感熱スイッチ部は並列接続されているため、１つの配線ネットワークに接続されている任意の感熱スイッチがＯＮになれば、その情報が、配線ネットワークを通じて、警報出力部へ伝達される。

図２は、感熱スイッチ部の構成例を示す。２１は感熱スイッチを被監視部に固定する固定部、２２は温度変化によって回路の入り切りを行うサーモスイッチ部、２３は配線ネットワークにサーモスイッチ部を配線接続するための配線接続部を示す。２４は銅バーなどで構成されている導電路の構成部材、２５は、ボルトナット等といった、導電路固定部材を示す。

図２に示す固定部２１は、図３に示す様に、導電路の固定部材２５から抜け落ちることなく取り付けられるよう、その内側に抜け止め防止用凸部３４が設けられたキャップ式である。この抜け止め防止用凸部３４は、被固定部のボルト２５にかぶさるように固定部２１をはめ込んだときのボルト２５にたいする引っ掛かりとなり、被固定部に感熱スイッチを保持し、抜けにくくする効果がある。抜け止め防止用の凸部３４は、適度の弾力性を有する事が望ましい。

サーモスイッチ部２２は、サーモスタット等で構成されており、被監視部の監視温度に応じて様々な種類を用いる事が出来る。また、サーモスイッチ部２２にスイッチではなく、温度ヒューズを用い、それらを配線ネットワークに直列接続とする事で、より安価な熱監視システムを構成することが出来る。配線接続部２３は、サーモスイッチ部から引き出されたリード線と接続用コネクタとから構成されている。固定部２１、サーモスイッチ部２２、配線接続部２３はともに、被監視部の温度上昇に十分耐える裕度を持つ材質を選定する必要がある。

また、配線接続部２３のコネクタ部は、リード線をなくして直接サーモスイッチ部２２に取り付く構成としても良い。固定部２１の孔径を大きくとりかつ凸部３４に適度の弾性と同時に大き目の出っ張りを与える事で、広範なサイズのボルトや出っ張りに対して感熱スイッチの固定を行う事が出来る。

また、固定部２１および凸部３４は、メネジ形状を構成する物であっても良い。

図４は、感熱スイッチの他の固定例を示している。図４において、４１は固定部の取り付け孔を示し、サーモスイッチ部２２の側面上部に取り付けられた固定部の中心に開けられている。４２はナットである。図によれば、サーモスイッチ部２２等は固定部に取り付けられ、この固定部に設けられた取り付け孔に、ねじの切られた導電路の固定部材２５を通し、上部からナット４２で固定される。

また、図５に示すのは感熱スイッチの固定方法のその他の例２であり、感熱スイッチの固定部は、板ばね状の固定部５１を形成し、被監視部のおねじ部２５などにはめ込むことで、板ばねの弾性による固定を行う。

また、図６の感熱スイッチの固定方法のその他の例３の図に示すように感熱スイッチの固定部は、クリップ形状を有し、弾性材料にて構成された固定部６１を形成し、被監視部の導体６４や電線６５などに直接挟み込んで固定することで、被監視部への固定を行う。

また、図７感熱スイッチの固定方法のその他の例４の図に示すように感熱スイッチの固定部は、粘着性を有する接触面７１を有し、被監視部の導体部７４に直接接触させる事で、固定を行う。このとき粘着部は、両面テープによる場合や、固定部を接触面に押し付けた圧力で、予め固定部に仕込まれていた接着剤が接触面に吹き出すことにより固定を行うなどの方法を用いても良い。

図８（ａ）は、感熱スイッチ部と配線ネットワークとの配線接続部の一例を示す図、図８（ｂ）は、その回路図である。

８１は感熱スイッチの配線接続部のリード線、８２は配線ネットワーク、８３は感熱スイッチの配線接続部の接続用コネクタを示す。

配線接続部のリード線８１および配線ネットワーク８２はそれぞれ２本の配線から構成されているが、配線ネットワーク８２を構成する２本の配線間に感熱スイッチの２本のリード線８１をそれぞれ橋渡しするように接続する。接続には、配線接続用コネクタ８３を用いて感熱スイッチのリード線８１と配線ネットワーク８２との接続を行う。その際、複数個の感熱スイッチが配線ネットワークの中で並列に接続されるように配線していく。

図９は、熱監視システム構成回路例２の図を示す。

サーモスイッチ部９１は、常温時にＯＮかつ温度上昇時にＯＦＦとなるスイッチを用い、それらを配線ネットワークに直列接続とすることで、より信頼性の高い熱監視システムを構成することが出来る。

以上のように、熱監視システムを構成することにより、受配電設備内の熱異常の監視システムを簡単な施工作業でかつ低コストでありながら、より細かく即時的に行う事が出来る。

また、警報出力情報をインターネットを介して送受信する事で、多拠点にまたがる受変電設備内の熱監視を簡単に行う事が出来る。

（実施の形態２）
図１０は、本発明の熱監視システムへの応用例を示す要部斜視図である。図において、１０１は感熱スイッチ、１０２は主幹導電路、１０３は主幹導電路から回路毎に分岐した分岐導電路、１０４は分岐回路用のブレーカー、１０５は分岐回路用ブレーカー１０４の２次側導電路を示す。実施の形態１と異なるのは、熱監視システムを構成する感熱スイッチを特定の分岐回路に限定した上で、前記熱監視システムの警報出力部を前記分岐回路に設けられたブレーカーの引き外し回路１０６に接続した点である。

本構成とすることで、分岐回路を構成する導体部に何らかの温度異常が発生した場合は、直ちにブレーカーを遮断する事が出来る。

また、本実施例では、熱監視システムの電源をブレーカーの一次側から供給しているが、２次側からとしてもよく、また、別電源にて供給しても構わない。

（実施の形態３）
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る感熱スイッチの回路構成を示す回路図である。図１１において、１１１は感熱スイッチ、１１２は警報出力部、１１３は電源、１１４は配線ネットワークを示す。

実施の形態１と異なるのは、熱監視システムを構成する感熱スイッチ１１１の構成回路内に、サーモスイッチと直列接続等となるように任意の容量の抵抗ＲｌからＲｎをそれぞれ配置した点である。

本構成の感熱スイッチを用いて、熱監視システムを構成すれば、警報出力部に現れう電圧や電流を監視することで、その違いにより熱監視システムのなかのどの部位で異常が発生しているのかを特定する事が出来る。

なお、前記抵抗は着脱容易に構成したり、可変抵抗を用いて構成することによって、より作業性が向上する。

本発明の熱監視システムは、上記課題を解決するために、複数の感熱スイッチ部と配線ネットワーク部とその警報出力部とを備えている。複数の感熱スイッチは、それぞれの被熱監視部にその固定部により固定すると共に、コネクタなどから成る配線接続部により配線ネットワークに並列接続されている。そして、この構成により、温度異常を感知して複数の部位に配置された熱監視スイッチの何れかが作動すると、配線ネットワークを経由してその情報出力部である警報出力部から外部に情報発信される事により、警報発令や、保護回路の作動を行う。その際、上記構成においては無電圧接点となることから、実際の警報出力には別途電源を要するが、監視電路から直接電源を確保することにより、経済性と作業性を両立する事が出来る。

感熱スイッチ部は、熱監視システムに電源を印加した上で、その警報出力部を遮断機の引き外しコイルに接続する事で、異常時の回路遮断を行う保護回路を構成することが出来る。

低圧の一系統に配置された引き外し装置付きのブレーカーを用いてその系統の熱異常を監視し、異常時に遮断を行い、重大事故を防止する熱遮断システムへの応用することもできる。感熱スイッチ部は、系統の銅バーなどで構成された導電路やその連結部、電線などの配線接続部などに固定され、系統の熱監視を行っている。感熱スイッチ部の追加についても、コネクタにより容易に行う事が出来る。

サーモスイッチと任意抵抗容量を有する抵抗とを直列もしくは並列接続にて構成した感熱スイッチ部もちいて熱監視システムを構成し、その警報出力部の電圧や電流を検出する事により、一つの警報監視システム上のどの部位で温度異常があったのかを容易に特定する事が出来る。

このとき、感熱スイッチ部の配線ネットワーク上の構成はマトリクス構造としても良い。

また、配線ネットワーク部は、被監視電路の温度上昇に耐えうるものの選定が望ましい。

また、配線ネットワークに電源を印加する電源印加部や、警報出力部は、コネクターや端子を用いて行う。

設定温度の違うサーモスイッチを用いた感熱スイッチ部にて熱監視システムを構成することで、部位毎の監視温度の違いを考慮する事が出来る。

本発明は、高圧受配電設備に用いられる回路等の熱監視システムに応用することで、低コストにて負荷系列毎の電路や局部的な温度異常を監視して警報発信を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態である熱監視システムを示す回路図 本発明の第１の実施の形態である熱監視システムの感熱スイッチ部を示す斜視図 本発明の第１実施の形態である熱監視システムの感熱スイッチ部の一部断面図 本発明の第１実施の形態である熱監視システムの他の感熱スイッチ部を示す斜視図 本発明の第１実施の形態である熱監視システムの他の感熱スイッチ部を示す斜視図 本発明の第１実施の形態である熱監視システムの他の感熱スイッチ部を示す斜視図 本発明の第１実施の形態である熱監視システムの他の感熱スイッチ部を示す斜視図 本発明の第１実施の形態である感熱スイッチの接続例を示す図 本発明の第１の実施の形態である熱監視システムの回路図 本発明の第２の熱監視システムを用いた回路保護システムを示す図 本発明の第３の実施の形態に係る感熱スイッチの回路構成を示す回路図

符号の説明

１１ 感熱スイッチ部
１２ 配線ネットワーク部
１３ 警報出力部
１４ 電源
２１ 固定部
２２ サーモスイッチ部
２３ 配線接続部
２４ 導電路の構成部材
２５ 導電路の固定部材

Claims (11)

1. 被監視部の温度によって動作する感熱スイッチ部と、前記感熱スイッチの入り切りの情報を伝達する配線ネットワーク部と、前記配線ネットワークの一部で、前記感熱スイッチの入り切り情報を外部に伝達する警報出力部とを備える電気設備の熱監視装置であって、前記感熱スイッチ部は複数個並列接続し、前記配線ネットワークに接続されている前記感熱スイッチの少なくとも１つがオンになれば、配線ネットワークを通じて、前記警報出力部へ伝達される電気設備の熱監視装置。
2. 感熱スイッチ部は、被監視部に固定するためのキャップ式の固定手段を有する請求項１記載の電気設備の熱監視装置。
3. 感熱スイッチ部にサーモスタットを用いる請求項１または２記載の電気設備の熱監視装置。
4. 固定手段は抜け止め防止用の凸部を有する請求項２または３記載の電気設備の熱監視装置。
5. 抜け止め防止用の凸部は弾力性を有する請求項４記載の電気設備の熱監視装置。
6. 固定手段は、板ばね状のはめ込み部を有する請求項１記載の電気設備の熱監視装置。
7. 固定手段は、弾性材料等にて構成されたクリップ形状板を有する請求項１記載の電気設備の熱監視装置。
8. 固定手段は粘着性のある請求項１記載の電気設備の熱監視装置。
9. 熱監視装置の出力を開閉器の遮断装置に取り付けた請求項１記載の電気設備の熱監視装置。
10. 電源入力部は、クリップ式とする請求項１記載の電気設備の熱監視装置。
11. 各感熱スイッチ毎に任意の抵抗を入れる事で入りになったスイッチを特定できる請求項１記載の電気設備の熱監視装置。

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