JP2023167279A - 電線物理量測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電線物理量測定装置を小型化する。【解決手段】電線物理量測定装置は、電線を囲むように配置され、電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、電線を囲むように配置され、電線に流れる電流に応じた誘起電圧を出力する電流測定用カレントトランス部と、電源用カレントトランス部および電流測定用カレントトランス部に接続され、電流測定用カレントトランス部が出力した誘起電圧に基づいて測定された電線の電流データを、電源用カレントトランス部からの電力により無線で外部に送信する無線部と、電源用カレントトランス部を収容する第１収容部と、電流測定用カレントトランス部を収容する第２収容部と、第１収容部および第２収容部の間で、第１収容部および第２収容部を連結しつつ、電線を把持するクランプと、クランプの鉛直下に設けられ、少なくとも無線部を収容する下側収容部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、電線物理量測定装置に関する。

電線の温度や電線に流れる電流などの物理量を測定するため、電線に対して電線物理量測定装置が取り付けられることがある。電線物理量測定装置は、例えば、電線を囲むように配置されるカレントトランス部を有する。当該カレントトランス部を用いることで、電線に流れる電流に基づいて生じる磁界からの電磁誘導により、所定の電力を得たり、電線に流れる電流を測定したりすることができる（例えば、特許文献１）。

特開２０２１－１２４３２０号公報

本開示の目的は、電線物理量測定装置を小型化することである。

本開示の一態様によれば、
電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に応じた誘起電圧を出力する電流測定用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部および前記電流測定用カレントトランス部に接続され、前記電流測定用カレントトランス部が出力した前記誘起電圧に基づいて測定された前記電線の電流データを、前記電源用カレントトランス部からの前記電力により無線で外部に送信する無線部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第１収容部と、
前記電流測定用カレントトランス部を収容する第２収容部と、
前記第１収容部および前記第２収容部の間で、前記第１収容部および前記第２収容部を連結しつつ、前記電線を把持するクランプと、
前記クランプの鉛直下に設けられ、少なくとも前記無線部を収容する下側収容部と、
を備える
電線物理量測定装置が提供される。

本開示によれば、電線物理量測定装置を小型化することができる。

図１は、本開示の一実施形態に係る電線物理量測定装置を示す左側面図である。 図２は、本開示の一実施形態に係る電線物理量測定装置を示す正面図である。 図３は、本開示の一実施形態に係る電線物理量測定装置を示す平面図である。 図４は、図２のＡ－Ａ’線断面図である。 図５は、図２のＢ－Ｂ’線断面図である。 図６は、図５のＣ－Ｃ’線断面図である。 図７は、本開示の一実施形態に係る電線物理量測定装置を示すブロック図である。 図８は、電源用カレントトランス部または電流測定用カレントトランス部を示す概略図である。

［本開示の実施形態の説明］
＜発明者の得た知見＞
まず、発明者の得た知見について説明する。

電線物理量測定装置は、例えば、電力を発生させる電源用カレントトランス部と、電流を測定するための電流測定用カレントトランス部と、を有することがある（以下、カレントトランス部を「ＣＴ部」と略すことがある）。

これまで、発明者等は、例えば、特許文献１に記載された装置を採用していた。特許文献１の構成では、電源用ＣＴ部と、電流測定用ＣＴ部とが、電線を把持するクランプを挟んで配置された第１収容部および第２収容部に、それぞれ収容されていた。

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、以下の課題が生じていた。

（ｉ）特許文献１の構成では、測定された電流などの物理情報を無線で外部に送信する無線部が、電源用ＣＴ部とともに第１収容部内に収容されていた。このため、第１収容部のサイズが大きくなっていた。その結果、電線の軸方向における電線物理量測定装置全体としての長さが長くなっていた。

（ｉｉ）特許文献１の構成では、第２収容部内の電流測定用ＣＴ部からクランプを通って第１収容部内の無線部に向けて、配線を接続していた。このため、配線が長くなる傾向にあった。その結果、配線の引き回しが複雑になっていた。

また、電線物理量測定装置が電線に対して直接取り付けられるため、電線における高電圧および大電流に基づいて、配線において静電誘導または電磁誘導が引き起こされ、電流測定時のノイズが発生する場合があった。上述のように電流測定用ＣＴ部と無線部との間の配線が長い状況下では、当該ノイズの影響が大きくなる傾向にあった。

（ｉｉｉ）特許文献１の構成では、半割された第１収容部内に、電源用ＣＴ部と、無線部の回路基板とが収容されていた。当該半割された第１収容部内の防水性を確保するため、電源用ＣＴ部および無線部の回路基板を除く収容空間内には、充填材が充填されていた。しかしながら、無線部の回路基板への配線接続のため、第１収容部内における収容空間が広くなっていた。このため、収容空間を埋める充填材の量が増加し、第１収容部の重量が重くなっていた。その結果、電線物理量測定装置全体としての重量が重くなっていた。

（ｉｖ）特許文献１の構成では、電源用ＣＴ部を収容する第１収容部が電線を囲むように構成されていたため、第１収容部の形状が円環状（ドーナツ状）となっていた。このため、第１収容部内に配置された無線部の回路基板の形状が、汎用的な四角形ではなく、第１収容部の形状に合わせた円環状となっていた。その結果、無線部の回路基板の設計が複雑となり、当該無線部に係るコストが増加する傾向にあった。

そこで、発明者等は、電線物理量測定装置において無線部を収容する態様を改良することで、上記新規課題を解決する構成を見出した。

本開示は、発明者等が見出した上記新規課題に基づくものである。

＜本開示の実施態様＞
次に、本開示の実施態様を列記して説明する。

［１］本開示の一態様に係る電線物理量測定装置は、
電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に応じた誘起電圧を出力する電流測定用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部および前記電流測定用カレントトランス部に接続され、前記電流測定用カレントトランス部が出力した前記誘起電圧に基づいて測定された前記電線の電流データを、前記電源用カレントトランス部からの前記電力により無線で外部に送信する無線部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第１収容部と、
前記電流測定用カレントトランス部を収容する第２収容部と、
前記第１収容部および前記第２収容部の間で、前記第１収容部および前記第２収容部を連結しつつ、前記電線を把持するクランプと、
前記クランプの鉛直下に設けられ、少なくとも前記無線部を収容する下側収容部と、
を備える。
この構成によれば、電線物理量測定装置を小型化することができる。

［２］上記［１］に記載の電線物理量測定装置において、
前記下側収容部内には、樹脂を含む充填剤が充填されていない。
この構成によれば、電線物理量測定装置を軽量化することができる。

［３］上記［１］または［２］に記載の電線物理量測定装置において、
前記下側収容部の内部形状は、直方体である。
この構成によれば、下側収容部内に収容する無線部を構成する回路基板の形状を、汎用的な四角形とすることができる。

［４］上記［１］から［３］のいずれか１つに記載の電線物理量測定装置において、
前記下側収容部は、
前記第１収容部および前記第２収容部の間で、前記クランプの鉛直下に連結された筐体と、
前記無線部を載置した状態で、前記電線と交差する方向にスライドさせ、前記筐体内に前記無線部を収容可能なスライド部と、
を有する。
この構成によれば、下側収容部の筐体内に、無線部を容易に収容することができる。

［５］上記［１］から［４］のいずれか１つに記載の電線物理量測定装置において、
前記クランプは、前記電線を把持したときに、前記第１収容部および前記第２収容部が前記電線に接触しないように、前記第１収容部および前記第２収容部を連結している。
この構成によれば、電線を流れる電流の迂回路（閉回路）が形成されることを抑制することができる。

［６］上記［１］から［５］のいずれか１つに記載の電線物理量測定装置において、
前記下側収容部は、前記第１収容部および前記第２収容部の鉛直下に設けられておらず、
前記下側収容部が有する少なくとも一部の角部は、前記第１収容部および前記第２収容部よりも外側に突出していない。
この構成によれば、下側収容部の角部に起因した放電を抑制することができる。

［７］上記［１］から［６］のいずれか１つに記載の電線物理量測定装置において、
前記クランプは、
前記電線の鉛直上に配置されるクランプ上部と、
前記下側収容部と連結され、前記電線を挟んで前記クランプ上部と対向するように配置されるクランプ下部と、
を有し、
前記クランプ下部は、当該クランプ下部と前記クランプ上部とを締結するボルトを、前記クランプの側方から挿入可能なボルト挿入孔を有する。
この構成によれば、ボルトを下側収容部に干渉させることなく、クランプ下部のボルト挿入孔内にボルトを容易に挿入することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
次に、本開示の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜本開示の一実施形態＞
（１）電線物理量測定装置
本開示の一実施形態に係る電線物理量測定装置１０について、図１～図８を参照して説明する。なお、各図において、各部同士を接続する配線を省略している。図１、図２、図４および図８以外の図面において、電線１００を省略している。図５においては、鍔部３１７および鍔部３２７を省略している。

以下において、電線１００または電線物理量測定装置１０の「軸方向」とは、電線１００、電線挿通孔７１０の中心軸に沿った方向のことをいい、場合によっては電線１００または電線物理量測定装置１０の長手方向と言い換えることができる。電源用コア４２２または測定用コア５２２の「軸方向」とは、電源用コア４２２または測定用コア５２２が構成する弧の中心軸に沿った方向のことをいう。また、電線１００または電線物理量測定装置１０の「径方向」とは、電線１００、または電線挿通孔７１０の軸方向に垂直な方向のことをいい、場合によっては電線１００または電線物理量測定装置１０の短手方向と言い換えることができる。また、電線１００または電線物理量測定装置１０の「周方向」とは、電線１００の外周に沿った方向、または電線挿通孔７１０の内周に沿った方向のことをいう。

図１～図８に示すように、本実施形態の電線物理量測定装置１０は、例えば、電線１００に取り付けられ、電線１００の物理量を測定するよう構成されている。具体的には、電線物理量測定装置１０は、例えば、電源用カレントトランス部（電源用ＣＴ部、発電用ＣＴ部）４２０と、電源部（電源用回路）４４０と、電流測定用カレントトランス部（電流測定用ＣＴ部）５２０と、電流測定部（電流測定用回路）５４０と、温度センサ部２００と、無線部（送受信部、通信部）６００と、第１収容部３１０と、第２収容部３２０と、クランプ（把持部）７００と、下側収容部８００と、を有している。

以下、各部の収容態様および連結態様以外の構成について、説明する。

（電線）
本実施形態において、測定対象となる電線１００は、例えば、いわゆる架空送電線として構成されている。具体的には、電線１００は、例えば、鋼心アルミ撚線（ＡＣＳＲ）である。この場合、電線１００は、例えば、架線時の張力を負担する中心部と、中心部の外周を覆うように複数の素線が撚り合わせられて設けられ、送電時の電流を流す導体として構成される撚線層と、を有している。中心部を構成する素線は、例えば、アルミ覆鋼線（ＡＣ線）である。撚線層を構成する素線は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）またはＡｌ合金を含んでいる。

（電源用カレントトランス部）
図４、図５、図７および図８に示すように、電源用ＣＴ部４２０は、例えば、電線１００を囲むように環状に配置される。電源用ＣＴ部４２０は、例えば、電線１００に流れる電流に基づいて電線１００の周囲に生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させるように構成されている。

具体的には、図８に示すように、本実施形態の電源用ＣＴ部４２０は、例えば、電源用コア４２２と、電源用コイル４２４と、を有している。電源用コア４２２は、例えば、電線１００の外周を囲むように環状（円弧状、楕円弧状）に配置される。また、電源用コア４２２は、フェライトなどの磁性体を含んでいる。電源用コイル４２４は、電源用コア４２２の少なくとも一部に巻回されている。このような構成により、電線１００に流れる電流によって電線１００の周囲で電源用コア４２２に生じる磁束の変化に基づいて、電磁誘導により電源用コイル４２４に誘導電流を生じさせることができる。

本実施形態の電源用コア４２２は、例えば、軸方向に沿って半割りされている。ここでいう「軸方向に沿って半割りされている」とは、電源用コア４２２が構成する弧の中心軸を含む平面、または当該中心軸と平行な平面で２つに分断されていることをいう。以下、他の部材が「軸方向に沿って半割りされている」場合における定義も、上述の定義と同様である。

（電源部）
図７に示すように、電源部４４０は、例えば、電源用ＣＴ部４２０に接続され、該電源用ＣＴ部４２０で発生した電力を、後述の無線部６００に適した電力に変換して該無線部６００に供給するよう構成されている。具体的には、電源部４４０は、例えば、電源用ＣＴ部４２０で発生した交流電力を無線部６００に適した直流電力に変換するよう構成されている。また、電源部４４０は、例えば、電源用ＣＴ部４２０で発生した電圧を無線部６００に適した電圧に変圧するよう構成されている。

（測定用カレントトランス部）
図４、図５、図７および図８に示すように、電流測定用ＣＴ部５２０は、例えば、電線１００を囲むように環状に配置されている。電流測定用ＣＴ部５２０は、例えば、電線１００に流れる電流に応じた誘導電圧を出力するよう構成されている。

具体的には、図８に示すように、本実施形態の電流測定用ＣＴ部５２０は、上述の電源用ＣＴ部４２０とほぼ同様に構成され、例えば、測定用コア５２２と、測定用コイル５２４と、を有している。このような構成により、電線１００に流れる電流によって電線１００の周囲で測定用コア５２２に生じる磁束の変化に基づいて、電磁誘導により測定用コイル５２４に誘起電圧を生じさせることができる。

本実施形態の測定用コア５２２は、電源用コア４２２と同様に、例えば、軸方向に沿って半割りされている。

図４および図５に示すように、本実施形態の測定用コア５２２は、例えば、電源用コア４２２よりも大きい。このように相対的に大きい測定用コア５２２を用いることにより、大電流を測定することができる。

（電流測定部）
図７に示すように、電流測定部５４０は、例えば、電流測定用ＣＴ部５２０に接続され、該電流測定用ＣＴ部５２０が出力した誘導電圧に基づいて電線１００に流れる電流を測定するよう構成されている。以下、電流測定部５４０が測定した電線１００の電流に係る情報を「電流データ」という。

（温度センサ部）
図１および図７に示すように、温度センサ部２００は、例えば、電線１００に接し、該電線１００の温度を測定するよう構成されている。具体的には、温度センサ部２００は、例えば、温度に応じた電圧を出力する熱電対を有している。以下、温度センサ部２００が測定した電線１００の温度に係る情報を「温度データ」という。

温度センサ部２００は、例えば、リード線２８０により後述の無線部６００に接続されている。温度センサ部２００およびリード線２８０は、例えば、結束バンド（不図示）等により、電線１００に沿うように該電線１００に対して固定されている。

（無線部）
無線部６００は、例えば、所定の情報を通信するよう構成されている。本実施形態では、無線部６００は、例えば、電線１００の電流などの電線１００の物理量に係る情報を無線で外部に送信するよう構成されている。

具体的には、図７に示すように、無線部６００は、例えば、電流測定部５４０により電流測定用ＣＴ部５２０に接続され、電流測定用ＣＴ部５２０が出力した誘起電圧に基づいて測定された電線１００の電流データを取得するよう構成されている。また、無線部６００は、例えば、温度センサ部２００に接続され、温度センサ部２００が測定した電線１００の温度データを取得するよう構成されている。また、無線部６００は、例えば、電源部４４０により電源用ＣＴ部４２０に接続され、電源部４４０から供給される電力により、温度データおよび電流データ等の各種データを無線で外部に送信するよう構成されている。

また、図１～図８に示すように、無線部６００は、例えば、アンテナ６２０を有し、アンテナ６２０により各種データを送受信するよう構成されている。

また、本実施形態では、無線部６００は、例えば、いわゆるマルチホップ無線通信（バケツリレー方式）で各種データを伝送するよう構成されている。具体的には、例えば、送電設備監視システム（電力伝送システム）では、複数の電線物理量測定装置１０が電線１００の軸方向に沿って所定の間隔で配置されている。送電設備監視システムにおいて、前段の電線物理量測定装置１０からの各種データの集約と、後段の電線物理量測定装置１０への各種データの送信とを、順次繰り返していく。送電設備監視システムは、最終的に集約された各種データをデータ集約伝送装置（不図示）に送信する。データ集約伝送装置は、例えば、電線１００へ電力を供給する電気事業者に向けて送信する。電気事業者は、各種データに基づいて、電線１００への送電容量を制御する。このようにマルチホップ無線通信で各種データを伝送することで、個々の電線物理量測定装置１０が有する無線部６００に必要な電力を低減しつつ、複数の電線物理量測定装置１０全体としての伝送距離を長くすることができる。

（２）本実施形態の各部の収容態様および連結態様
次に、図１～図８を参照して、本実施形態の各部の収容態様および連結態様について説明する。

［第１収容部］
図１～図８に示すように、第１収容部３１０は、例えば、電線１００の径方向の外領域に、電源用ＣＴ部４２０を収容している。ただし、本実施形態の第１収容部３１０は、上述の特許文献１と異なり、電源部４４０、電流測定部５４０および無線部６００を収容していない。

第１収容部３１０は、例えば、磁性体を含まない金属からなっている。具体的には、本実施形態の第１収容部３１０は、例えば、ＡｌまたはＡｌ合金を含んでいる。これにより、第１収容部３１０に起因して電線１００の周囲の磁界が遮蔽されることを抑制することができる。また、第１収容部３１０がＡｌまたはＡｌ合金を含んでいることで、第１収容部３１０を軽量化することができる。

第１収容部３１０は、例えば、二重筒構造を有し、軸方向に沿って半割りされている。第１収容部３１０における半割された上部が、電源用コア４２２の上部を収容し、第１収容部３１０における半割された下部が、電源用コア４２２の下部を収容している。第１収容部３１０の上部および下部は、開閉可能に構成されている。第１収容部３１０の上部および下部が閉じたときに、電源用コア４２２の上部及び下部が接合し、電源用コア４２２が円環状に形成されるようになっている。

なお、第１収容部３１０内のうち、電源用ＣＴ部４２０以外の隙間には、充填材（不図示）が充填されている。充填材は、樹脂を含み、例えば、シリコーンゴムである。これにより、第１収容部３１０内の防水性を向上させることができる。

図１～図３に示すように、第１収容部３１０において半割された上部および下部は、例えば、２箇所でネジ締結されている。具体的には、第１収容部３１０において半割された上部および下部は、例えば、上部および下部のそれぞれの周方向の端部に、鍔部３１７を有している。第１収容部３１０の下部における鍔部３１７には、例えば、ヒンジボルト（符号不図示）が設けられている。一方で、第１収容部３１０の上部における鍔部３１７には、例えば、ナット（符号不図示）が設けられている。第１収容部３１０の下部におけるヒンジボルトと、第１収容部３１０の上部におけるナットとが締結されることで、第１収容部３１０の上部および下部が開閉可能に連結される。

図４に示すように、第１収容部３１０の二重筒構造のうちの内筒の内側には、第１収容部３１０の内周面から径方向に間隔をあけて、電線１００が挿通される。言い換えれば、第１収容部３１０は、電線１００に接触しないよう配置される。この点については、クランプ７００に関して後述する。

［第２収容部］
図１～図８に示すように、第２収容部３２０は、例えば、電線１００の径方向の外領域に、電流測定用ＣＴ部５２０を収容している。

第２収容部３２０は、例えば、第１収容部３１０と同様の金属からなっている。これにより、第１収容部３１０を構成する金属による効果と同様の効果を、第２収容部３２０においても得ることができる。

また、本実施形態の第２収容部３２０は、第１収容部３１０と同様に、例えば、二重筒構造を有し、軸方向に沿って半割りされている。第２収容部３２０における半割された上部が、測定用コア５２２の上部を収容し、第２収容部３２０における半割された下部が、測定用コア５２２の下部を収容している。第２収容部３２０の上部および下部は、開閉可能に構成されている。第２収容部３２０の上部および下部が閉じたときに、測定用コア５２２の上部及び下部が接合し、測定用コア５２２が円環状に形成されるようになっている。

なお、第２収容部３２０内のうち、電流測定用ＣＴ部５２０以外の隙間には、第１収容部３１０と同様に、充填材（不図示）が充填されている。

図１および図３に示すように、本実施形態では、第２収容部３２０は、例えば、４箇所でネジ締結されている。具体的には、第２収容部３２０において半割された上部および下部は、例えば、上部および下部のそれぞれの周方向の端部に、鍔部３２７を有している。第２収容部３２０のそれぞれの鍔部３２７の締結態様は、第２収容部３２０の鍔部３２７の位置が第１収容部３１０の鍔部３１７の位置と異なる点を除いて、第１収容部３１０の鍔部３１７の締結態様と同様である。

第２収容部３２０において半割された上部は、例えば、第１収容部３１０において半割された上部とは個別に開閉可能に構成されている。これにより、第１収容部３１０内における電源用ＣＴ部４２０の電源用コア４２２と、第２収容部３２０内における電流測定用ＣＴ部５２０の測定用コア５２２とを、独立して位置調整することができる。このようにして、電源用コア４２２と測定用コア５２２とをそれぞれ精度よく結合させることができる。その結果、電源用ＣＴ部４２０による発電効率を向上させるとともに、電流測定用ＣＴ部５２０による電流測定精度を向上させることが可能となる。

図４に示すように、第２収容部３２０の二重筒構造のうちの内筒の内側には、第２収容部３２０の内周面から径方向に間隔をあけて、電線１００が挿通される。言い換えれば、第２収容部３２０は、電線１００に接触しないよう配置される。この点については、クランプ７００に関して後述する。

図１、図３～図５に示すように、本実施形態の第２収容部３２０の軸方向の長さは、第１収容部３１０の軸方向の長さよりも大きい。これにより、電源用コア４２２よりも大きい測定用コア５２２を、第２収容部３２０内に安定的に収容することができる。

［クランプ］
図１～図５に示すように、本実施形態のクランプ７００は、例えば、第１収容部３１０および第２収容部３２０の間で、第１収容部３１０および第２収容部３２０を連結している。クランプ７００は、第１収容部３１０と第２収容部３２０との間で電線１００を把持し、第１収容部３１０および第２収容部３２０を電線１００に固定している。

クランプ７００は、例えば、電線１００の撚線層を構成する金属と同じ金属からなっている。具体的には、クランプ７００は、例えば、ＡｌまたはＡｌ合金を含んでいる。これにより、クランプ７００と電線１００との接触に起因して、電食が生じることを抑制することができる。

クランプ７００は、例えば、２つに分離されており、クランプ下部７２０と、クランプ上部７４０と、を有している。

クランプ上部７４０は、例えば、電線１００の鉛直上に配置される。クランプ上部７４０は、例えば、鉛直下の中央部に、電線１００が嵌合する凹部（符号不図示）を有している。

一方で、クランプ下部７２０は、例えば、電線１００の鉛直下に配置される。クランプ下部７２０は、例えば、鉛直上の中央部に、電線１００が嵌合する凹部（符号不図示）を有している。

クランプ下部７２０およびクランプ上部７４０は、例えば、電線１００を挟んで互いに対向して配置される。クランプ下部７２０の凹部と、クランプ上部７４０の凹部とにより、電線挿通孔７１０が形成される。クランプ下部７２０およびクランプ上部７４０は、例えば、電線挿通孔７１０内に電線１００を挿通させた状態で、ボルト７９２およびナット７９４により互いに締結される。このようにして、クランプ７００により電線１００を把持することができる。

本実施形態では、クランプ下部７２０は、例えば、後述の下側収容部８００と連結されている。さらに、本実施形態では、クランプ下部７２０に対して、第１収容部３１０の下部と、第２収容部３２０の下部と、下側収容部８００と、が溶接により連結されている。このように、当該クランプ７００により、第１収容部３１０と、第２収容部３２０と、下側収容部８００とを電線１００に固定することができる。

図５および図６に示すように、本実施形態では、クランプ下部７２０は、例えば、ボルト７９２を挿入するボルト挿入孔７２８を有している。ボルト挿入孔７２８は、当該クランプ下部７２０とクランプ上部７４０とを締結するボルト７９２を、クランプ７００の側方から挿入可能に構成されている。具体的には、ボルト挿入孔７２８は、例えば、第１収容部３１０および第２収容部３２０の間でクランプ下部７２０の側方端部まで貫通している。このようにして、ボルト７９２をクランプ７００の側方から挿入することができる。

一方で、本実施形態では、クランプ上部７４０と、第１収容部３１０の上部と、第２収容部３２０の上部とは、連結されておらず、互いに分離されている。これにより、上述のように、第１収容部３１０の上部と、第２収容部３２０の上部とが、個別に開閉可能になっている。

図４に示すように、本実施形態では、クランプ７００は、例えば、電線１００を把持したときに、第１収容部３１０および第２収容部３２０のそれぞれと電線１００とが接触しないように、第１収容部３１０および第２収容部３２０を連結している。具体的には、クランプ７００の電線挿通孔７１０の内径は、例えば、第１収容部３１０および第２収容部３２０のそれぞれの内径よりも小さく、電線１００の外径に近い。

ここで、クランプ７００が電線１００を把持することで、第１収容部３１０および第２収容部３２０は、クランプ７００により電線１００に対して電気的に接続される。これにより、クランプ７００、第１収容部３１０および第２収容部３２０は、電線１００と等電位となる。

一方で、第１収容部３１０および第２収容部３２０は、上述の構成により、電線１００から径方向に離間している。これにより、第１収容部３１０および第２収容部３２０が、クランプ７００以外の経路で、電線１００に電気的に接続されることを抑制することができる。その結果、電線１００を流れる電流の迂回路（閉回路）が形成されることを抑制することができる。

［下側収容部］
図１、図２、図４～７に示すように、本実施形態では、下側収容部８００は、例えば、クランプ７００の鉛直下に設けられている。本実施形態では、下側収容部８００は、例えば、上述のように、クランプ下部７２０に連結されている。

下側収容部８００は、少なくとも無線部６００を収容している。さらに、本実施形態では、下側収容部８００は、例えば、電源部４４０、電流測定部５４０および無線部６００を収容している。これにより、特許文献１の構成と比較して、第１収容部３１０のサイズを小さくすることができる。

本実施形態では、下側収容部８００の内部形状、すなわち、下側収容部８００内の収容空間の形状は、例えば、直方体である。これにより、電源部４４０、電流測定部５４０および無線部６００を構成する回路基板の形状を、汎用的な四角形とすることができる。

本実施形態では、下側収容部８００の外部形状も実質的に直方体に近い形状を有し、複数（例えば８か所）の角部８００ｃを有している。一方で、下側収容部８００は、クランプ７００の鉛直下のみに設けられ、第１収容部３１０および第２収容部３２０の鉛直下には設けられていない。これにより、下側収容部８００が有する少なくとも一部の角部８００ｃ（例えば、鉛直上の４つの角部８００ｃ）が、第１収容部３１０および第２収容部３２０よりも外側に突出しておらず、すなわち、一部の角部８００ｃが第１収容部３１０および第２収容部３２０の外周よりも内側に隠れている。その結果、下側収容部８００の角部８００ｃに起因した放電を抑制することができる。

本実施形態では、下側収容部８００内には、樹脂を含む充填材が充填されていない。これにより、電線物理量測定装置１０を軽量化することができる。

具体的構成としては、下側収容部８００は、例えば、筐体８２０と、金属ケース８６０と、スライド部８４０と、を有している。

筐体８２０は、例えば、第１収容部３１０および第２収容部３２０の間で、クランプ７００の鉛直下に溶接により連結されている。筐体８２０は、電線１００の軸方向に沿った断面がＣ字状である直方体として構成され、内部に収容空間を形成している。筐体８２０は、例えば、第１収容部３１０および第２収容部３２０の間で、電線１００と交差する水平方向に開いた開口８２２と、鉛直下方向に開いた開口８２４と、を有している。

金属ケース８６０は、例えば、直方体の箱として構成され、電源部４４０、電流測定部５４０および無線部６００を構成する回路基板を収容している。金属ケース８６０内の電源部４４０、電流測定部５４０および無線部６００には、第１収容部３１０および第２収容部３２０からの配線（符号不図示）と、温度センサ部２００からのリード線２８０と、が接続されている。無線部６００には、アンテナ６２０からの配線が接続されている。金属ケース８６０内には充填材が充填されておらず、上述の配線が挿通される穴のみが樹脂で封止されている。これにより、金属ケース８６０内の防水性が確保されている。

スライド部８４０は、例えば、無線部６００などを収容した金属ケース８６０を載置した状態で、電線１００と交差する方向（水平方向）にスライドさせ、筐体８２０の開口８２２から筐体８２０内に金属ケース８６０を収容可能に構成されている。これにより、金属ケース８６０を筐体８２０内に容易に収容することができる。

スライド部８４０は、電線１００の軸方向に見たときに、Ｌ字状に構成されている。これにより、スライド部８４０が筐体８２０の奥までスライドしたときに、スライド部８４０の縦画部を構成する側壁によって、筐体８２０の開口８２２を塞ぐことができる。その結果、金属ケース８６０と、筐体８２０およびスライド部８４０とで構成される二重構造により、防水性を向上させることができる。

図１、図２および図４に示すように、スライド部８４０から鉛直下方向に突出するように、無線部６００のアンテナ６２０が設けられている。このようにアンテナ６２０が鉛直下方向に設けられていることで、地上の受信対象（例えば地上の作業員が所持するリーダ等）に対して各種データを安定的に送信することができる。また、上述のように、筐体８２０が鉛直下方向に開いた開口８２４を有していることで、スライド部８４０がスライドしたときに、筐体８２０への無線部６００の干渉を抑制することができる。

本実施形態の電線物理量測定装置１０を電線１００に取り付ける際には、例えば、スライド部８４０を筐体８２０内に挿入した後に、クランプ７００により電線１００を把持する。これにより、地上から高い設置個所での作業を簡略化することができる。

一方で、例えば、クランプ７００により電線１００を把持した後に、スライド部８４０を筐体８２０内に挿入してもよい。これにより、クランプ７００が電線１００を把持する力が、下側収容部８００に加わることを抑制することができる。

（３）本実施形態のまとめ
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。

（ａ）本実施形態では、クランプ７００は、第１収容部３１０および第２収容部３２０の間で、第１収容部３１０および第２収容部３２０を連結している。クランプ７００は、第１収容部３１０と第２収容部３２０との間で電線１００を把持している。クランプ７００の鉛直下に設けられた下側収容部８００内に、少なくとも無線部６００が収容されている。これにより、第１収容部３１０内に電源用ＣＴ部４２０のみを収容することができ、第１収容部３１０のサイズを小さくすることができる。その結果、電線１００の軸方向における電線物理量測定装置１０全体としての長さを短くすることが可能となる。

（ｂ）本実施形態では、第１収容部３１０内の電源用ＣＴ部４２０、および第２収容部３２０内の電流測定用ＣＴ部５２０から、第１収容部３１０と第２収容部３２０との間における下側収容部８００内の無線部６００などの各部に向けて、配線が接続されている。これにより、電源用ＣＴ部４２０および電流測定用ＣＴ部５２０と、無線部６００などと、を接続する配線を短くすることができる。これにより、配線の引き回しを容易に行うことができる。

電流測定用ＣＴ部５２０と無線部６００などとを接続する配線を短くすることで、電線における高電圧および大電流に基づいた、配線における静電誘導および電磁誘導を抑制することができる。これにより、電流測定時のノイズの発生を抑制することができる。その結果、電流を安定的に測定することが可能となる。

（ｃ）本実施形態では、半割された第１収容部３１０ではなく、クランプ７００の鉛直下に設けられた下側収容部８００内に、無線部６００などを収容することで、密閉された収容空間（例えば、予め密閉された金属ケース８６０）内に、無線部６００などを収容することができる。これにより、下側収容部８００の防水性を確保しつつ、下側収容部８００内への樹脂を含む充填材の充填を不要とすることができる。

さらに、第１収容部３１０内に無線部６００などの回路基板を収容していないことで、第１収容部３１０内の電源用ＣＴ部４２０以外の隙間を縮小し、第１収容部３１０のサイズを電源用ＣＴ部４２０の収容に必要な最小限の大きさとすることができる。これにより、第１収容部３１０内に充填する充填材の量を少なくすることができる。

これらにより、特許文献１の構成と比較して、電線物理量測定装置１０全体としての充填材の量を少なくすることができる。その結果、電線物理量測定装置１０を軽量化することが可能となる。

（ｄ）本実施形態では、上述のように、下側収容部８００内に充填材を充填しないことで、下側収容部８００における充填材に起因した透湿を抑制することができる。

ここで、特許文献１の構成では、第１収容部３１０が半割され、第１収容部３１０内には充填材が充填されていた。半割された第１収容部３１０の接合が不充分な場合には、第１収容部３１０において、半割された接合部から水分が浸入し、当該水分が充填材を通って無線部６００などの回路基板まで伝播するおそれがあった。

これに対し、本実施形態では、半割された第１収容部３１０ではなく、クランプ７００の鉛直下に設けられた下側収容部８００内に、充填材を充填することなく、無線部６００などを収容することで、充填材を通って伝播する透湿を抑制することができる。その結果、下側収容部８００内の防水性を向上させることが可能となる。

（ｅ）本実施形態では、下側収容部８００内に、充填材を充填することなく、無線部６００などを収容することで、無線部６００などの回路基板に配線を接続する際に、はんだ付けではなく、コネクタを使用することができる。

ここで、特許文献１の構成では、第１収容部３１０内に充填剤が充填されていたため、無線部６００などの回路基板に配線を接続するコネクタ内において、金属製の端子間に絶縁性の充填材が介在する可能性があった。このため、第１収容部３１０内における回路基板には、多くの配線がはんだ付けされていた。

これに対し、本実施形態では、下側収容部８００内に、充填材を充填することなく、無線部６００などを収容することで、無線部６００などの回路基板に配線を接続するために、汎用的なコネクタを使用しても、コネクタ内の金属製の端子間に絶縁性の充填材が介在することを抑制することができる。これにより、コネクタを使用し、回路基板に対して配線を安定的に接続することができる。また、充填材によってコネクタが接着されないので、メンテナンス時にコネクタを容易に脱着させることができる。

（ｆ）本実施形態では、下側収容部８００の内部形状は、直方体である。これにより、下側収容部８００内に収容する無線部６００などを構成する回路基板の形状を、汎用的な四角形とすることができる。回路基板の形状を四角形とすることで、汎用的に市販されている回路基板を使用することができ、回路基板を容易に設計することができる。その結果、無線部６００などに係るコストを低減することが可能となる。

（ｇ）本実施形態の下側収容部８００では、筐体８２０は、第１収容部３１０および第２収容部３２０の間で、クランプ７００の鉛直下に連結されている。スライド部８４０は、無線部６００などを収容した金属ケース８６０を載置した状態で、電線１００と交差する方向にスライドさせ、筐体８２０の開口８２２から筐体８２０内に金属ケース８６０を収容可能に構成されている。これにより、金属ケース８６０を筐体８２０内に容易に収容することができる。

スライド部８４０が、クランプ７００の鉛直下に設けられた筐体８２０内にスライド可能に構成されていることで、クランプ７００の強い把持力が加わらない位置で、スライド部８４０により金属ケース８６０を筐体８２０内に収容することができる。これにより、金属ケース８６０内における無線部６００などの回路基板が、クランプ７００の把持力の影響（変形や歪み）を受けることを抑制することができる。その結果、下側収容部８００内に、無線部６００などを安定的に収容することができる。

さらに、スライド部８４０を用いることで、筐体８２０内に金属ケース８６０を収容するだけでなく、筐体８２０内から金属ケース８６０を容易に搬出することもできる。これにより、電線物理量測定装置１０のメンテナンスを容易に行うことが可能となる。

（ｈ）本実施形態では、クランプ７００は、電線１００を把持したときに、第１収容部３１０および第２収容部３２０のそれぞれと電線１００とが接触しないように、第１収容部３１０および第２収容部３２０を連結している。すなわち、第１収容部３１０および第２収容部３２０は、上述の構成により、電線１００から径方向に離間している。これにより、第１収容部３１０および第２収容部３２０が、クランプ７００以外の経路で、電線１００に電気的に接続されることを抑制することができる。その結果、電線１００を流れる電流の迂回路（閉回路）が形成されることを抑制することができる。

また、クランプ７００だけにより電線１００を把持することにより、強い把持力が必要な把持点を１つにすることができる。これにより、電線物理量測定装置１０を電線１００に装着する作業を簡略化することができる。

（ｉ）本実施形態では、下側収容部８００は、第１収容部３１０および第２収容部３２０の鉛直下には設けられていない。下側収容部８００が有する少なくとも一部の角部８００ｃは、第１収容部３１０および第２収容部３２０よりも外側に突出してしていない。

ここで、本実施形態では、上述のように、下側収容部８００が複数の角部８００ｃを有している。電線物理量測定装置１０が高電圧箇所に取り付けられた場合には、下側収容部８００の角部８００ｃにおいて、放電が生じやすい。一方で、第１収容部３１０および第２収容部３２０のそれぞれは、上述のように、曲率が大きな円筒状に構成されているため、第１収容部３１０および第２収容部３２０では、放電が生じにくい。

そこで、本実施形態では、下側収容部８００が、第１収容部３１０および第２収容部３２０の鉛直下には設けられていないことで、下側収容部８００が有する少なくとも一部の角部８００ｃを、円筒状の第１収容部３１０および第２収容部３２０の外周よりも内側に隠すことができる。これにより、円筒状の第１収容部３１０および第２収容部３２０により、電界シールド効果を得ることができる。その結果、下側収容部８００の角部８００ｃに起因した放電を抑制することが可能となる。

（ｊ）本実施形態では、クランプ下部７２０は、当該クランプ下部７２０とクランプ上部７４０とを締結するボルト７９２を、クランプ７００の側方から挿入可能なボルト挿入孔７２８を有している。これにより、ボルト７９２を下側収容部８００に干渉させることなく、クランプ下部７２０のボルト挿入孔７２８内にボルト７９２を容易に挿入することができる。その結果、クランプ７００により電線１００を安定的に把持させることが可能となる。

また、クランプ７００の鉛直下からボルト７９２を挿入することで、ボルト７９２に締結するナット７９４をクランプ７００の鉛直上に配置することができる。これにより、ナット７９４の落下を未然に抑制することができる。

＜本開示の他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

上述の実施形態では、温度センサ部２００が熱電対を有している場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。例えば、温度センサ部２００は、温度に応じて抵抗が変化するサーミスタを有していてもよい。

上述の実施形態では、クランプ下部７２０のボルト挿入孔７２８が、第１収容部３１０および第２収容部３２０の間でクランプ下部７２０の側方端部まで貫通している場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。ボルト挿入孔７２８は、例えば、電線１００と交差する方向に貫通せずに延在する長穴であってもよい。

上述の実施形態では、クランプ下部７２０のボルト挿入孔７２８にボルト７９２が挿入されることで、クランプ７００が締結される場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。クランプ下部７２０にヒンジボルトが設けられ、ヒンジボルトによりクランプ７００が締結されてもよい。

上述の実施形態では、クランプ７００が上下２分割されている場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。例えば、クランプ７００は、断面Ｃ字状に構成されていてもよい。

上述の実施形態では、下側収容部８００の金属ケース８６０内に、無線部６００などの回路基板を収容する場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。下側収容部８００の筐体８２０内の防水性が確保できるのであれば、無線部６００などの回路基板は、金属ケース８６０に収容されていなくてもよい。

上述の実施形態では、電線物理量測定装置１０が、電線１００の物理量として電線１００に流れる電流および電線１００の温度を測定するよう構成されている場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。電線物理量測定装置１０は、電線１００に流れる電流および電線１００の温度以外の他の物理量も測定するよう構成されていてもよい。他の物理量としては、例えば、電線１００の振動、電線１００の弛度などが挙げられる。

上述の実施形態では、無線部６００がバケツリレー方式で各種データを伝送するよう構成されている場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。例えば、無線部６００が長距離伝送可能に構成されていれば、無線部６００は、データ集約伝送装置または電気事業者に対して各種データを直接送信するよう構成されていてもよい。

＜付記＞
以下、本開示の態様を付記する。

（付記１）
電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に応じた誘起電圧を出力する電流測定用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部および前記電流測定用カレントトランス部に接続され、前記電流測定用カレントトランス部が出力した前記誘起電圧に基づいて測定された前記電線の電流データを、前記電源用カレントトランス部からの前記電力により無線で外部に送信する無線部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第１収容部と、
前記電流測定用カレントトランス部を収容する第２収容部と、
前記第１収容部および前記第２収容部の間で、前記第１収容部および前記第２収容部を連結しつつ、前記電線を把持するクランプと、
前記クランプの鉛直下に設けられ、少なくとも前記無線部を収容する下側収容部と、
を備える
電線物理量測定装置。

（付記２）
前記下側収容部内には、樹脂を含む充填剤が充填されていない
付記１に記載の電線物理量測定装置。

（付記３）
前記下側収容部の内部形状は、直方体である
付記１または付記２に記載の電線物理量測定装置。

（付記４）
前記下側収容部は、
前記第１収容部および前記第２収容部の間で、前記クランプの鉛直下に連結された筐体と、
少なくとも前記無線部を載置した状態で、前記電線と交差する方向にスライドさせ、前記筐体内に前記無線部を収容可能なスライド部と、
を有する
付記１から付記３のいずれか１つに記載の電線物理量測定装置。

（付記５）
前記下側収容部は、少なくとも前記無線部を収容する金属ケースを有し、
前記スライド部は、前記金属ケースを載置した状態で、前記筐体内にスライドしたときに、前記筐体の開口を塞ぐように構成されている
付記４に記載の電線物理量測定装置。

（付記６）
前記クランプは、前記電線を把持したときに、前記第１収容部および前記第２収容部が前記電線に接触しないように、前記第１収容部および前記第２収容部を連結している
付記１から付記５のいずれか１つに記載の電線物理量測定装置。

（付記７）
前記下側収容部は、前記第１収容部および前記第２収容部の鉛直下に設けられておらず、
前記下側収容部が有する少なくとも一部の角部は、前記第１収容部および前記第２収容部よりも外側に突出していない
付記１から付記６のいずれか１つに記載の電線物理量測定装置。

（付記８）
前記クランプは、
前記電線の鉛直上に配置されるクランプ上部と、
前記下側収容部と連結され、前記電線を挟んで前記クランプ上部と対向するように配置されるクランプ下部と、
を有し、
前記クランプ下部は、当該クランプ下部と前記クランプ上部とを締結するボルトを、前記クランプの側方から挿入可能なボルト挿入孔を有する
付記１から付記７のいずれか１つに記載の電線物理量測定装置。

（付記９）
電力を伝送する電線と、
前記電線へ電力を供給する電力供給源と、
前記電線の軸方向に沿って所定の間隔で配置され、それぞれ前記電線の物理量を測定し、測定した前記電線の物理量データをマルチホップ無線通信で伝送する複数の電線物理量測定装置と、
前記複数の電線物理量測定装置から伝送された前記電線の物理量データを集約し、集約した前記電線の物理量データを前記電力供給源に伝送するデータ集約伝送装置と、
を有し、
前記電力供給源は、前記電線の物理量データに基づいて前記電線への送電容量を制御し、
前記複数の電線物理量測定装置のそれぞれは、
前記電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に応じた誘起電圧を出力する電流測定用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部および前記電流測定用カレントトランス部に接続され、前記電流測定用カレントトランス部が出力した前記誘起電圧に基づいて測定された前記電線の電流データを、前記電源用カレントトランス部からの前記電力により無線で外部に送信する無線部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第１収容部と、
前記電流測定用カレントトランス部を収容する第２収容部と、
前記第１収容部および前記第２収容部の間で、前記第１収容部および前記第２収容部を連結しつつ、前記電線を把持するクランプと、
前記クランプの鉛直下に設けられ、少なくとも前記無線部を収容する下側収容部と、
を備える
電力伝送システム。

１０ 電線物理量測定装置
１００ 電線
２００ 温度センサ部
２８０ リード線
３１０ 第１収容部
３１７ 鍔部
３２０ 第２収容部
３２７ 鍔部
４２０ 電源用ＣＴ部
４２２ 電源用コア
４２４ 電源用コイル
４４０ 電源部
５２０ 電流測定用ＣＴ部
５２２ 測定用コア
５２４ 測定用コイル
５４０ 電流測定部
６００ 無線部
６２０ アンテナ
７００ クランプ
７１０ 電線挿通孔
７２０ クランプ下部
７２８ ボルト挿入孔
７４０ クランプ上部
７９２ ボルト
７９４ ナット
８００ 下側収容部
８００ｃ 角部
８２０ 筐体
８２２ 開口
８２４ 開口
８４０ スライド部
８６０ 金属ケース

Claims (7)

1. 電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
   前記電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に応じた誘起電圧を出力する電流測定用カレントトランス部と、
   前記電源用カレントトランス部および前記電流測定用カレントトランス部に接続され、前記電流測定用カレントトランス部が出力した前記誘起電圧に基づいて測定された前記電線の電流データを、前記電源用カレントトランス部からの前記電力により無線で外部に送信する無線部と、
   前記電源用カレントトランス部を収容する第１収容部と、
   前記電流測定用カレントトランス部を収容する第２収容部と、
   前記第１収容部および前記第２収容部の間で、前記第１収容部および前記第２収容部を連結しつつ、前記電線を把持するクランプと、
   前記クランプの鉛直下に設けられ、少なくとも前記無線部を収容する下側収容部と、
   を備える
   電線物理量測定装置。
2. 前記下側収容部内には、樹脂を含む充填剤が充填されていない
   請求項１に記載の電線物理量測定装置。
3. 前記下側収容部の内部形状は、直方体である
   請求項１または請求項２に記載の電線物理量測定装置。
4. 前記下側収容部は、
   前記第１収容部および前記第２収容部の間で、前記クランプの鉛直下に連結された筐体と、
   前記無線部を載置した状態で、前記電線と交差する方向にスライドさせ、前記筐体内に前記無線部を収容可能なスライド部と、
   を有する
   請求項１または請求項２に記載の電線物理量測定装置。
5. 前記クランプは、前記電線を把持したときに、前記第１収容部および前記第２収容部が前記電線に接触しないように、前記第１収容部および前記第２収容部を連結している
   請求項１または請求項２に記載の電線物理量測定装置。
6. 前記下側収容部は、前記第１収容部および前記第２収容部の鉛直下に設けられておらず、
   前記下側収容部が有する少なくとも一部の角部は、前記第１収容部および前記第２収容部よりも外側に突出していない
   請求項１または請求項２に記載の電線物理量測定装置。
7. 前記クランプは、
   前記電線の鉛直上に配置されるクランプ上部と、
   前記下側収容部と連結され、前記電線を挟んで前記クランプ上部と対向するように配置されるクランプ下部と、
   を有し、
   前記クランプ下部は、当該クランプ下部と前記クランプ上部とを締結するボルトを、前記クランプの側方から挿入可能なボルト挿入孔を有する
   請求項１または請求項２に記載の電線物理量測定装置。

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