JP2009291013A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電誘導により発生した電力を用いて負荷を効率良く駆動する。
【解決手段】静電誘導により所定電位を基準として発生する電位差に応じた電力を、入力電圧に応じて出力電流が非線形に増加する非線形素子で構成された負荷に供給する電源装置であって、所定の１次巻数を有しており前記電位差が印加される１次巻線３２１と、当該１次巻数３２１よりも小さい所定の２次巻数３２２を有しており前記電力が取り出される２次巻線３２２と、を有した変圧器３２を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、静電誘導を利用した電源装置に関する。

高所に架線されている送電線の存在を、夜間に付近を飛行する航空機やヘリコプター、若しくは送電線の下方を通過する車両や船舶等に認識せしめ、不足の事故が発生するのを未然に防止するために、架空送電線用標識灯を設けることが必要とされている。

ところで、鉄塔に架空送電線用障害灯を設置する場合、現地には電源がない場合が多く、最も近い所にある配電線から給電用の低圧線を鉄塔まで施設する必要があるが、この手法では、給電のための配電設備の設置コストが高くつくことになる。

そこで、例えば、特許文献１では、避雷用に架空地線（ＧＷ：Ground Wire）が送電鉄塔や電柱の最上端に架けられているが、その架空地線を鉄塔と絶縁状態にし、架空地線と送電線との間の漂遊静電容量に誘起される電圧を利用して航空障害灯を点灯させる手法が提案されている。

特許文献２では、コイルと発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を有する標識灯を送電線の外周部に取り付け、送電線を流れる電流によりコイルに発生した誘導電流を用いて発光ダイオードを点灯させる手法が提案されている。

特許文献３では、太陽電池と、太陽電池から得られる起電力を蓄電する蓄電池と、蓄電池からの電力により発光すべく送電線に取り付けられる発光標識体と、外部が暗くなったことを検知して発光標識体を作動させる光センサスイッチとを備えた夜間標識灯が提案されている。
特開平６−２２５４８３号公報 特開平８−１２６１７７号公報 特開平６−２６９１１８号公報

しかし、特許文献１、２の手法では送電線から誘導された電力をそのまま用いて点灯する手法であり、特許文献３の手法では太陽電池自体の電力変換効率の低さより、特許文献１〜３のいずれの手法も、微小な電力しか取得することができない。このため、架空送電線用標識灯として要求される所定輝度が得られない場合には、所定輝度に応じて発光ダイオード等の発光素子の個数を増やしていく必要があるが、その結果、架空送電線用標識灯の規模が大きくなってしまうという問題がある。そして、製作コスト、設置コスト、所定輝度が得られるまでの測定に費やされる測定コスト、設置後の風損等によるメンテナンスコスト等といった各種コストが増大するという問題が生じてくる。

以上のような問題によって、特許文献１〜３のいずれの手法を、鉄塔周辺の架空送電線への適用や架空送電線用標識等以外の負荷への適用を図ったとしても、現実的には実施することが困難である。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、静電誘導により発生した電力を用いて負荷を効率良く駆動するものである。

上記課題を解決するための主たる本発明は、静電誘導により所定電位を基準として発生する電位差に応じた電力を、入力電圧に応じて出力電流が非線形に増加する非線形素子で構成された負荷に供給する電源装置であって、所定の１次巻数を有しており前記電位差が印加される１次巻線と、当該１次巻数よりも小さい所定の２次巻数を有しており前記電力が取り出される２次巻線と、を有した変圧器を備えた電源装置である。

尚、上記の非線形素子は、入力電圧に対する出力電流の特性の中で、入力電圧に対する出力電流の関係が比例関係とはならない領域が存在し、且つ、入力電圧に応じて出力電流が増加する領域が存在する非線形素子である。また、上記の変圧器は、２次巻線が１次巻線よりも小さいため、変流比が１よりも大きい変圧器である。

上記の非線形素子を上記の変圧器の負荷としたことによって、上記の変圧器を設けた場合における上記の非線形素子の負荷線と入出力特性とが交わる動作点によって定められる動作電流が、上記の変圧器を設けない場合における上記の非線形素子の負荷線と入出力特性とが交わる動作点によって定められる動作電流よりも大きくなる。この結果、上記の非線形素子により構成される負荷を効率良く駆動することができる。

その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための最良の形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、静電誘導により発生した電力を用いて負荷を効率良く駆動することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

≪電源装置の全体構成例≫
図１は、静電誘導を利用した電源装置の全体的な構成を示す図である。
電源装置１００は、電線Ｌと大地Ｅとの間に、電線Ｌに略平行になるように電極板１（導電対）を配置した構成を備える。このような構成とした結果、電線Ｌに電圧を印加することに伴う静電誘導によって、電線Ｌと電極板１との間には相互静電容量が存在し、電極板１と大地Ｅとの間には静電容量が存在することになる。

また、電源装置１００は、電極板１と大地Ｅとの間に、負荷４０を接続した電力供給器３を配置した構成を備える。このような構成とした結果、電源装置１００は、電極板１と大地Ｅとの間の電位差（誘導電圧）に応じた電力を、電力供給器３を介して負荷４０に供給することができる。

なお、電極板１の電位の基準となる所定電位の導電体は、大地Ｅそのものである必要はなく、大地Ｅと略同じ所定電位を有する導電体（例えば、鉄塔やアークホーン等）であってもよい。また、詳細は後述するが、電極板１は図９に示すように平板ではなく湾曲な板でもよいし、その他に、穴空き板、メッシュ板等の形状であってもよい。

≪電力供給器の構成例≫
図２は、電力供給器３の一構成例を示した図である。尚、図２では、図１に示した負荷４０を、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）４に置き換えている。ＬＥＤ４は、入力電圧が高くなるに従って出力電流が非線形に増加する非線形特性、好ましくは指数関数的に増加する非線形特性（ダイオードの静特性）を持った非線形素子である。
電力供給器３は、同図に示すように、変圧器３２と整流回路３４により構成される。

変圧器３２は、複巻方式の電源変圧器であり、１次巻数Ｎ１の１次巻線３２１と２次巻数Ｎ２の２次巻線３２２とが電気的に絶縁されている。変圧器３２を理想変圧器とすると、電極板１の電圧Ｖ１が１次巻線３２１に印加されると、１次巻数Ｎ１に対する２次巻数Ｎ２の比として表される変圧比（＝Ｎ２／Ｎ１）によって変圧された電圧Ｖ２（＝Ｖ１＊Ｎ２／Ｎ１）が２次巻線３２２から取り出される。換言すると、電圧Ｖ１が印加されて１次巻線３２１に電流Ｉ１が流れると、上記の変圧比の逆数で表される変流比（＝Ｎ１／Ｎ２）によって変流された電流Ｉ２（＝Ｉ１＊Ｎ１／Ｎ２）が２次巻線３２２に流れる。尚、本実施形態では、変圧器３２の変流比（＝Ｎ１／Ｎ２）を１よりも大きくするために、１次巻数Ｎ１は２次巻数Ｎ２よりも大きくする。また、変圧器３２は、現実的には、漏れ磁束や巻線の銅損等によって理想変圧器とはならないが、理想変圧器の場合の変圧比並びに変流比が略成立する。

整流回路３４は、変圧器３２の２次巻線３２２より出力される電圧Ｖ２を全波整流した電圧Ｖ３をＬＥＤ４に印加する。尚、電圧を電力に置き換えても同様のことが言え、整流回路３４は、変圧器３２の２次巻線３２２より取り出される電力を全波整流してＬＥＤ４に供給する。

整流回路３４は、本実施形態の場合、４つのダイオード素子３４１ａ〜３４１ｄを用いたブリッジ整流回路である。電圧Ｖ２が大地Ｅの電位を基準として正の場合にはダイオード素子３４１ａ、３４１ｄを介してＬＥＤ４に印加され、電圧Ｖ２が大地Ｅの電位を基準として負の場合にはダイオード素子３４１ｂ、３４１ｃを介してＬＥＤ４に印加される。即ち、整流回路３４よりＬＥＤ４に印加される電圧Ｖ３は、変圧器３２の２次巻線３２２より取り出される電圧Ｖ２を全波整流した電圧となる。

図３は、図２に示した変圧器３２の効果を説明するための電力供給器３の等価回路である。尚、図３では、説明の便宜上、図２に示した整流回路３４は省略し、また、電線Ｌと大地Ｅとの間の静電容量Ｃを等価抵抗Ｒに置き換え、さらに、電線Ｌと対地Ｅとの間の電圧（電線Ｌへの印加電圧）を交流電源としてのＶで表している。

１次巻線Ｎ１は「ｎ」且つ２次巻線Ｎ２は「１」として変流比ｎの場合とし、ＬＥＤ４の電圧（２次電圧）と電流（２次電流）をそれぞれｖとｉで表現したとき、電線Ｌへの印加電圧Ｖは、等価抵抗Ｒの電圧と１次巻線３２１の１次電圧を加算して、つぎの式（１）で表すことができる。また、式（１）を変形すると、ＬＥＤ４の電流ｉは、つぎの式（２）として表すことができる。
Ｖ ＝ Ｒ＊（ｎ／ｉ）＋ｎ＊ｖ ・・・（１）
ｉ ＝ ｎ＊（Ｖ／Ｒ）−ｎ＊ｎ＊（１／Ｒ）＊ｖ ・・・（２）

式（２）は、電力供給器３におけるＬＥＤ４の電圧ｖと電流ｉの関係を示した負荷線を表している。ところで、一般的に、電線Ｌへの印加電圧Ｖはキロ（１０の３乗）オーダであり、また、等価抵抗Ｒはメガ（１０の６乗）オーダである。一方、ＬＥＤ４の電圧ｖは、一般的に数Ｖ程度であるので、印加電圧Ｖや等価抵抗Ｒと対比して著しくオーダが低い。従って、式（２）において、「−ｎ＊ｎ＊（１／Ｒ）＊ｖ」の後項は、「ｎ＊（Ｖ／Ｒ）」の前項よりも無視できる程に小さな値となる。このため、式（２）は、つぎの式（３）で近似することができる。式（３）によれば、ＬＥＤ４の電流ｉは変流比ｎに比例して増大していくことが分かる。
ｉ ＝ ｎ＊（Ｖ／Ｒ） ・・・（３）

例えば、印加電圧Ｖを６４ｋ（キロ）Ｖ、等価抵抗Ｒを１００Ｍ（メガ）Ωとして変圧比ｎを変えていった場合の式（３）の負荷線のグラフに、非線形素子としてのＬＥＤ４自体の出力特性のグラフを重ね合わせると、図４に示されるグラフとなる。尚、図４では、電力供給器３に変圧器３２を設けない場合（式（３）においてｎ＝１とする場合）、電力供給器３に変流比「２」の変圧器３２を設ける場合、変流比「４」の変圧器３２を設ける場合、それぞれの場合における式（３）の負荷線が示されている。

そして、上記３つの場合それぞれの式（３）の負荷線とＬＥＤ４自体の出力特性の交点がＬＥＤ４の動作点となり、この動作点によりＬＥＤ４の動作電圧ｖ並びに動作電流ｉが求められる。図４によれば、変圧器３２が有る場合と無い場合とでは、変圧器３２が有る場合の方がＬＥＤ４の動作電圧ｖ並びに動作電流ｉとも高くなることが分かる。また、変流比「２」の場合と変流比「４」の場合とでは、変流比「４」の場合の方がＬＥＤ４の動作電圧ｖ並びに動作電流ｉが高くなることが分かる。

以上により、電力供給器３に１次巻線Ｎ１を２次巻線Ｎ２よりも大きくして変流比を１以上とする変圧器３２を設けた結果、負荷４０を構成するＬＥＤ４の発光輝度を所定輝度に高める必要がある際にＬＥＤ４の個数の抑えることができる。換言すると、ＬＥＤ４の個数当たりの発光輝度を高めることで、ＬＥＤ４の駆動効率を向上させることができる。この結果、ＬＥＤ４等の非線形素子で構成される負荷４０を効率良く駆動し、その規模を抑えることができ、負荷４０を安価に構成することが可能となる。

尚、負荷４０を構成する非線形素子としては、ＬＥＤ４に限らず、入力電圧Ｖに対する出力電流ＩのＶ−Ｉ特性の中で、入力電圧Ｖに対する出力電流Ｉの関係が比例関係とはならない領域が存在し、且つ、入力電圧Ｖに応じて出力電流Ｉが増加する領域が存在する非線形素子であればよい。当該非線形素子の例としては、冷陰極管、発光ダイオード、ＬＥＤ、トランジスタ、有機ＥＬ（ＥＬ：Electro Luminescence）素子、有機トランジスタにＥＬ発光機能を持たせた有機発光トランジスタ等が挙げられる。

上記の非線形素子の特性タイプについて以下例を挙げて説明する。例えば、図１０（ａ）に示されるように、入力電圧Ｖが０Ｖから第１の閾値電圧ＶＦ１までの領域では出力電流Ｉが０Ａであり、第１の閾値電圧ＶＦ１を超える領域では入力電圧Ｖに比例して出力電流Ｉが線形的に増加するタイプ（以下、タイプＩと呼ぶ）が挙げられる。尚、入力電圧Ｖに対して出力電流Ｉが線形的に増加している領域では、入力電圧Ｖに対する出力電流Ｉの勾配を表す一次微分（＝ｄＩ／ｄＶ））が正の所定値となっている。

また、図１０（ｂ）に示されるように、入力電圧Ｖが０Ｖから第１の閾値電圧ＶＦ１までの領域では出力電流Ｉが０Ａであり、入力電圧Ｖが第１の閾値電圧ＶＦ１から第１の閾値電圧ＶＦ１よりも大きい第２の閾値電圧ＶＦ２までの領域では、入力電圧Ｖに比例して出力電流Ｉが線形的に増加し、入力電圧Ｖが第２の閾値電圧ＶＦ２を超えると入力電圧Ｖに応じて出力電流Ｉが一定（飽和）となるタイプ（タイプＩＩ）が挙げられる。尚、入力電圧Ｖに応じて出力電流Ｉが一定となっている領域では、上記一次微分が０となっている。

さらに、図１０（ｃ）に示されるように、入力電圧Ｖが０Ｖから第１の閾値電圧ＶＦ１までの領域、入力電圧Ｖが第１の閾値電圧ＶＦ１から第２の閾値電圧ＶＦ２までの領域、入力電圧Ｖが第２の閾値電圧ＶＦ２以上となる領域それぞれで、入力電圧に対する出力電流の増加勾配が異なるタイプ（タイプＩＩＩ）が挙げられる。尚、各領域において、上記一次微分が異なる正の所定値となっている。

さらに、図１０（ｄ）に示されるように、入力電圧Ｖが０Ｖから第１の閾値電圧ＶＦ１までの領域では出力電流Ｉが０Ａであり、入力電圧Ｖが第１の閾値電圧ＶＦ１を超えると入力電圧Ｖに応じて出力電流Ｉが指数関数的に増加するタイプ（タイプＩＶ）である。尚、指数関数的に増加している領域は、入力電圧Ｖに対する出力電流Ｉの一次微分が正且つ二次微分が正となっている。タイプＩＶは、タイプＩの特性の中で線形的に増加する領域を指数関数的に増加する領域に変えたものであり、同様に、タイプＩＩ、タイプＩＩＩに関しても線形的に増加する領域を指数関数的に増加する領域に変えたタイプが考えられる。

上記のような非線形素子を変圧器３２の負荷とすることによって、変流比が１以上の変圧器３２を設けた場合の非線形素子の負荷線とＶ−Ｉ特性線とが交わる動作点によって定められる動作電流が、変圧器３２を設けない場合の非線形素子の負荷線とＶ−Ｉ特性線とが交わる動作点によって定められる動作電流よりも大きくなる。この結果、上記非線形素子により構成される負荷４０を効率良く駆動することができる。

尚、ＬＥＤ４のＶ−Ｉ特性は、指数関数を用いた近似式によって表現できることが知られており、上記のタイプＩＶに該当する。尚、近似式としては、式（４）が知られている。尚、式（４）の中で、Ｉｆは順方向電流、Ｉｓは逆方向電流、Ｖｆは順方向電圧、Ａは固定乗数、ｂは温度係数を表している。
Ｉｆ＝Ｉｓ×（Ａ^ｂ・Ｖｆ−１） ・・・（４）

式（４）のように、入力電圧が高くなるに従って出力電流が指数関数的に増加する領域を持った非線形特性であれば、入力電圧が高くなるに従って、入力電圧に対する出力電流の増加勾配が急峻になり、負荷線と交わる動作点によって定められる動作電流をより大きくすることができる。

つぎに、整流回路３４を設けた効果としては、本実施形態では全波整流を採用しているため、半波整流を採用した場合と対比して電力変換効率を向上することができ、ＬＥＤ４に効率良く電力を供給することが可能となる。この結果、ＬＥＤ４等の非線形素子で構成された負荷４０の規模を抑えることができる。また、全波整流方式として、本実施形態ではブリッジ型を採用しているため、その他のセンタータップ型を採用した場合と対比して２次巻線３２１にセンタータップが不要となるため、電力供給器３の変圧器３２を小型化できる。

≪電力供給器の実験例≫
図５は、電力供給器３の電気的性能を測定する実験として、変圧器３２が有る場合と無い場合それぞれの結果をまとめた表である。尚、ＬＥＤ４として高輝度白色ＬＥＤを使用し、電極板１としては「２ｍ×２ｍ」の大きさのものを使用し、電線Ｌと電極板１との距離は「０．９ｍ」とし、変圧器３２が有る場合として変流比「２」の変圧器３２を使用した。これらの条件の下で、図５に示す実験結果では、電線Ｌへの印加電圧Ｖを「０ｋＶ」、「３８ｋＶ」、「５０ｋＶ」、「６４ｋＶ」、「１００ｋＶ」と変えていった場合に、変圧器３２が有る場合と無い場合それぞれにおいてＬＥＤ４の動作電圧（Ｖ）、動作電流（ｍＡ）、発光輝度（ｃｄ／ｍ２）の計測値がまとめられている。

図６（ａ）は、図５に示す実験結果の中から電線Ｌへの印加電圧Ｖに対応したＬＥＤ４の動作電流の計測値を、変圧器３２が有る場合と無い場合とでまとめた表である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す表をグラフ化したものである。図６（ａ）、（ｂ）により、変圧器３２が有る場合の方が変圧器３２が無い場合よりもＬＥＤ４の動作電流が大きいことが分かる。

図７（ａ）は、図５に示す実験結果の中から電線Ｌへの印加電圧Ｖに対応したＬＥＤ４の発光輝度の計測値を、変圧器３２が有る場合と無い場合とでまとめた表である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す表をグラフ化したものである。図７（ａ）、（ｂ）により、変圧器３２が有る場合の方が変圧器３２が無い場合よりもＬＥＤ４の発光輝度が高いことが分かる。

≪電源装置の応用例≫
電源装置１００の応用例として、ＬＥＤ４により構成された架空送電線用標識灯の電源として電源装置１００を使用する場合を以下例に挙げて説明する。尚、架空送電線用標識灯は、架空送電線用標識灯の一実施形態である。

図８は、架空送電線用標識灯の外面及び内部構造を示した図である。図８に示す架空送電線用標識灯１０は、ＬＥＤ４と、外層（カバー）７と、支持部９とを備える。

ＬＥＤ４は、白色灯等の高輝度発光ダイオードが用いられる。
外層７は、所定の厚さを持つ強化プラスチック等であり、ＬＥＤ４が差し込まれて固定されるような構造である。換言すれば、外層７は、ＬＥＤ４を覆うような構成になっている。
尚、外層７の表面には、ＬＥＤ４が差し込まれる位置に対応してレンズ８が設けられていてもよい。これによれば、レンズ８による発光出力の集光又は拡散の効果を利用することによって、ＬＥＤ４の光度を効率的に向上することができる。
支持部９は、ＬＥＤ４及び外層７からなる発光部分を支持するものである。

図９は、架空送電線用標識灯１０及び電源装置１００を取り付けた電線Ｌを支持する鉄塔２００を示した図である。尚、図１との対応付けを行うと、電極板１としてアルミ板があり、大地Ｅとして鉄塔２００がある。

鉄塔２００は、アーム２１０から碍子２２０を下げてその先に電線Ｌを支持する懸垂型である。そして、鉄塔２００の頂点には架空送電線用標識灯１０が取り付けられている。尚、鉄塔２００は、懸垂型以外に、ジャンパー線を使って電線Ｌを繋いでいく耐張型を採用してもよい。

架空送電線用標識灯１０は、２つの端子を持ち、一方の端子が鉄塔２００を通じて大地Ｅに接続され、他方の端子が電源装置１００の電力供給器３に接続される。なお、架空送電線用標識灯１０の外層７と支持部９とが一体化されて、鉄塔２００に取り付けられてもよい。

電源装置１００は、電線Ｌが揺れても一定の距離（少なくとも所定の絶縁間隔以上の距離）を保つように湾曲したアルミ板が用いられ、碍子２２０によって固定された電線Ｌにアルミ板の凹面が向くとともに、鉄塔２００に向かい合うアルミ板の凸面側が電力供給器３を介して鉄塔２００に固定された構成になっている。これは、アルミ板を電線Ｌが揺れる軌跡と平行になるように湾曲させることによって実現できる。この構成により、電線Ｌが揺れたとしても、電線Ｌと電極板１との間を一定の距離に保つことができ、電極板１の電位を一定にすることができる。

なお、湾曲したアルミ板ではなく、図１に示すように、平らなアルミ板を電線Ｌに平行に設ける構成も考えられる。この構成により、電極板１全体として一様に電線Ｌによる静電誘導作用を受けることができる。

以上によれば、静電誘導を利用した電源装置１００を鉄塔側２００に設置することによって、給電用の配電設備を配置する等といった電源工事をすることなく、その電源装置１００を使用して短期間かつ安価に架空送電線用標識灯１０を設置することが可能となる。

また、電源装置１００や架空送電線用標識灯１０を鉄塔２００側に設置することになるので、設備のメンテナンス作業が容易になる。

また、架空送電線用標識灯１０のＬＥＤ４に電力を効率良く供給する電力供給器３が備わっているため、架空送電線用標識灯１０の発光輝度を所望の発光輝度に高める必要がある場合に、架空送電線用標識灯１０として必要なＬＥＤ４の個数を抑えることができる。

この結果、ＬＥＤ４の材料費と組み立て工数が抑えられ、架空送電線用標識灯１０の製造コストを抑えることができる。また、ＬＥＤ４の接続箇所が結果的に減少して断線の危険が減少するので、設置後のメンテナンスコストが抑えられる。

さらに、架空送電線用標識灯１０として必要なＬＥＤ４の個数を抑えた結果、架空送電線用標識灯１０の規模を抑えることができる。このため、架空送電線用標識灯１０として必要な発光輝度を得るための測定が容易となり、その測定に要する測定コストを抑えることができる。また、風による損傷が減少するので、設置後のメンテナンスコストが抑えられる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、上記実施の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、上記実施形態では、電線にキロオーダの電圧を印加したことに伴ってメガオーダの等価抵抗に等価される静電容量を生じさせる場合を説明しているが、これに限定されず、静電誘導の発生条件が物体（電線等）への高電圧の印加であって、且つ、当該物体の静電誘導に基づく静電容量を等価した等価抵抗が高ければよい。

電源装置の全体的な構成例を示す図である。 電力供給器の構成例を示す図である。 電力供給器の等価回路を示した図である。 図３に示した等価回路の特性を示したグラフである。 電力供給器の電気的性能の測定結果を示した図である。 図６（ａ）は変圧器が有る場合と無い場合それぞれのＬＥＤ電流の測定結果を示した表であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の測定の結果を示すグラフである。 図７（ａ）は変圧器が有る場合と無い場合それぞれのＬＥＤ発光輝度の測定結果を示した表であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の測定の結果を示すグラフである。 架空送電線用標識灯の外面並びに内部構造の一例を示した図である。 架空送電線用標識灯及び電源装置を取り付けた電線を支持する鉄塔を示した図である。 図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は非線形素子の入出力特性の各パターンを示した図である。

符号の説明

１ 電極板
３ 電力供給器
３２ 変圧器
３２１ １次巻線
３２２ ２次巻線
３４ 整流回路
４ ＬＥＤ
４０ 負荷
１０ 架空送電線用標識灯
１００ 電源装置
２００ 鉄塔
Ｅ 大地
Ｌ 電線

Claims (7)

1. 静電誘導により所定電位を基準として発生する電位差に応じた電力を、入力電圧に応じて出力電流が非線形に増加する非線形素子で構成された負荷に供給する電源装置であって、
   所定の１次巻数を有しており前記電位差が印加される１次巻線と、
   当該１次巻数よりも小さい所定の２次巻数を有しており前記電力が取り出される２次巻線と、
   を有した変圧器を備えたこと、を特徴とする電源装置。
2. 請求項１に記載の電源装置において、
   前記２次巻線から取り出される前記電力を全波整流して前記負荷に供給する整流回路を備えること、を特徴とする電源装置。
3. 請求項１又は２に記載の電源装置において、
   前記電位差は、電線に電圧を印加することに伴う静電誘導によって当該電線と平行に配設した平板状の導電体に生じた電位と前記所定電位との間の電位差であること、を特徴とする電源装置。
4. 請求項１又は２に記載の電源装置において、
   前記電位差は、電線に電圧を印加することに伴う静電誘導によって当該電線と平行に設けられるとともに当該電線と向かい合う側の面が凹面となる湾曲板状の導電体に生じた電位と前記所定電位との間の電位差であること、を特徴とする電源装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の電源装置において、
   前記非線形素子は、入力電圧に応じて出力電流が指数関数的に増加する領域を持つ非線形特性を有すること、を特徴とする電源装置。
6. 請求項５に記載の電源装置において、
   前記非線形素子は、発光素子であり、
   前記負荷は、前記発光素子を具備した架空送電線用標識灯であること、
   を特徴とする電源装置。
7. 請求項６に記載の電源装置において、
   前記架空送電線用標識灯は、前記発光素子を覆うとともに前記鉄塔に取り付けられるカバーを備え、
   前記カバーは、前記発光素子の発光出力を集光又は拡散するためのレンズを有すること、
   を特徴とする電源装置。

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