JP2675661B2 - 灯火断芯検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は直列に接続されている複数の絶縁変成器の二
次側に夫々接続された灯火の断芯を検出する灯火断芯検
出装置に関する。

（従来の技術） 直列灯火点灯回路は、一般に、空港の滑走路の進入案
内等に用いられる多数の灯火を点灯するものである。こ
の直列灯火点灯回路には、複数の灯火のうちで、どれか
が断芯したことを検出する灯火断芯検出装置が設けられ
ている。

第６図は、上述した従来の灯火断芯検出装置の構成を
示したブロック図である。

第６図において、定電流電源装置２は、交流電源１か
らの供給電力を基に、これを位相制御することによって
定電流出力を、直列点灯回路66に供給する。直列点灯回
路66は、一次側を直列接続した絶縁変成器CT₁,CT₂,…,C
T_nを有し、これら絶縁変成器CT₁,CT₂,…,CT_nの二次側に
夫々接続された灯火L₁,L₂,…,L_nを点灯制御する。灯火L
₁,L₂,……,L_nは、夫々、定電流電源装置２から出力さ
れ、絶縁変成器CT₁,CT₂,…,CT_nを通して供給される電流
により、輝度が一定に維持されるようになっている。

断芯検出部65は、上述した灯火L₁,L₂,…,L_nの断芯を
計器用変流器３と計器用変圧器４とを通して入力される
電気信号の変化から検出するものである。

ここで、断芯検出部65による灯火の断芯検出のプロセ
スについて説明する。第６図にて図示した灯火L₁,L₂,
…,L_nのうちのいずれかが断芯すると、その断芯した灯
火が接続されている絶縁変成器の二次側は開放状態とな
る。前記絶縁変成器の二次側が開放状態となると、それ
によって前記断芯した灯火に対して電流を供給している
定電流電源装置２から見た負荷インピーダンスが変化す
る。このように定電流電源装置２から見た負荷インピー
ダンスが変化することにより、定電流電源装置２の出力
電圧波形と出力電流波形とは、第７図にて図示するよう
なものとなる。この場合の灯火の断芯を検出する原理に
ついては、例えば特公昭61−15556号公報に記載されて
いる。灯火の断芯によって絶縁変成器の二次側が開放状
態となると、それにより磁気飽和現象が発生し、定電流
電源装置２の出力電流の立上がりは絶縁変成器が磁気飽
和するまでの間、緩慢になり、灯火に断芯が発生してい
ないときよりも立上がりの遅れた波形となる。一方、定
電流電源装置２の出力電圧についてみれば、出力電流の
立上がりが遅れている間（飽和時間α、αは位相制御角
でもある）に、急峻に立上がった波形となる。このとき
のハッチングで示された部分の面積に相当する、電圧波
形の時間積分値m₁,m₂,…,m_nは、第８図を参照して明ら
かなように、断芯した灯火の数に比例する。ここで、１
個の灯火が断芯したときの時間積分値は、m₁で表わされ
るから、前記断芯検出部65により求められた時間積分値
がm₃であれば、断芯した灯火の数は３個であることがわ
かる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した構成の従来の灯火断芯検出装置
は、灯火に断芯が発生したこと及び断芯が発生した灯火
の数については検出可能であるが、灯火L₁,L₂,…,L_n中
のいずれに断芯が発生したかを検出、判定することはで
きない。

そのため、前記断芯検出部65により、灯火L₁,L₂,…,L
_nのいずれかに断芯が発生したことが検出されると、作
業員が空港の滑走路を巡回点検して断芯した灯火を発見
しなければならず、保守点検作業の効率が悪いという問
題点がある。

又、断芯した灯火の交換作業が遅れると、この断芯し
た灯火が接続されている絶縁変成器の二次側が開放状態
となったままで長時間に亘って放置されることとなるの
で、高電圧による巻線間の短絡事故が発生したり、温度
上昇による巻線等の焼損を招来するという問題点もあっ
た。

そこで本願出願人は、上述した問題点を解消すべく、
断芯した灯火の数のみ４ならず断芯した灯火がいずれの
灯火であるのかその配設位置をも検出することが可能な
灯火断芯検出装置について種々の提案を行なった。上記
提案の１つに、例えば特願平１−335292号に係るものが
ある。該提案の概要は、以下のようである。即ち、各灯
火に対応させて端末部を設けてこれら各端末部に、断芯
灯火か否かを判定する時間を各灯火毎に異ならせて設定
しておき、交流電源出力が親局側に設けた交流電源制御
手段によって制御された時点から親局側に設けた開放動
作判断手段が交流電源出力の変化を検出した時点までの
時間をそれぞれ計数する。これとともに、各判定時間を
各計数時間に対応させ、これら判定時間のうち、対応す
る計数時間を判別し、この判別された判定時間に対応す
る灯火を断芯灯火と判断するようになっている。

しかしながら、このように構成された装置において
も、例えば交流電源が瞬間停止した後、灯火L₁に対応す
る判定時間t₁が経過し、続いて灯火L₂に対応する判定時
間t₂が経過して次の灯火L₃に対応する判定時間t₃に達し
た状態（t₁＜t₂＜t₃…）で、灯火L₂に断芯が生じた場合
には、既に前記判定時間t₂が経過してしまっているから
この灯火L₂が断芯したことを親局側では検知することは
できない。又、上記灯火の断芯は、親局側が各灯火の断
芯判定を行なっているときに断芯した灯火に対応する端
末部の短絡制御部が行なう変成器二次側の短絡解除動作
とは異なって、決まった時間に発生するものではない。
そのため、例えば、灯火L₃が既に断芯していることで、
灯火L₃の判定時間経過後に灯火L₃に対応する短絡制御部
によって短絡解除動作が行なわれているときに、たまた
ま灯火L₂が断芯したりすると最悪の場合には、前記短絡
解除動作による交流電源の出力波形と重なってしまうこ
ととなり、灯火L₂の断芯のみならず灯火L₃の断芯をも検
知できなくなってしまうという不具合が生じるおそれも
ある。又、上記において灯火L₃が断芯していない場合に
は、灯火L₂に断芯が発生したにも拘らず灯火L₃が断芯し
ているとして断芯灯火を誤検知してしまうおそれもあっ
た。

従って、本発明の目的は、各灯火毎に異なった長さに
設定されている断芯判定時間を用いて各灯火の断芯判定
を行なっているときに、新たにいずれかの灯火に断芯が
発生した場合にも、該灯火の断芯を正確、確実に検知す
ることができ、且つ他の灯火の断芯判定に誤検知等の支
障をきたすことがない高信頼な灯火断芯検出装置を提供
することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、定電流形の交流
電源に直列に接続された二つ以上の変成器の二次側に、
それぞれ灯火点灯回路を有する直列点灯回路の灯火断芯
検出装置において、各灯火毎に設けられ、対応する灯火
の断芯発生を検出する断芯発生検出手段と、各灯火の点
灯に支障とならない時間前記交流電源の出力を瞬間停止
させる交流電源制御手段と、各灯火毎に設けられ、前記
断芯発生検出により対応する変成器の二次側を短絡さ
せ、且つこの短絡状態を前記交流電源出力の瞬間停止時
点から各灯火毎に設定された予定の判定時毎に複数回解
除させる短絡制御手段と、前記交流電源出力を入力し、
前記変成器の二次側の開放現象により生じる交流電源出
力の変化を検出する出力変化検出手段と、前記瞬間停止
時点から前記出力変化検出手段の検出動作時点までの時
間が前記いずれかの判定時間と一致した回数を計数する
計数手段と、前記計数手段によって計数された回数が予
め設定されている回数基準値以上になったときには、こ
の計数された回数に係る判定時間が設定されている灯火
を断芯と判定する断芯灯火判定手段と、を備えた構成と
した。

（作 用） 上記構成において、断芯発生検出手段は、各灯火毎に
設けられており、対応する灯火の断芯発生を検出し、交
流電源制御手段は、各灯火の点灯に支障とならない時間
交流電源の出力を瞬間停止させるようになっており、短
絡制御手段は、各灯火毎に設けられていて、前記断芯発
生検出により対応する変成器の二次側を短絡させ、且つ
この短絡状態を前記交流電源出力の瞬間停止時点から各
灯火毎に設定された予定の判定時毎に複数回解除させる
ようになっている。

又、出力変化検出手段は、交流電源出力を入力し、変
成器の二次側の開放現象により生じる交流電源出力の変
化を検出し、計数手段は、前記瞬間停止時点から前記出
力変化検出手段の検出動作時点までの時間が前記いずれ
かの判定時間と一致した回数を計数し、断芯灯火判定手
段は、前記計数 手段によって計数された回数が予め設定されている回数
基準値以上になったときには、その計数された回数に係
る判定時間が設定されている灯火を断芯と判定すること
としたので、各灯火毎に異なった長さに設定されている
断芯判定時間を用いて各灯火の断芯判定を行なっている
ときに、新たにいずれかの灯火に断芯が発生した場合に
も、該灯火の断芯を正確、確実に検知することができ、
且つ他の灯火の断芯判定に誤検知等の支障をきたすこと
がない高信頼な灯火断芯検出装置の提供が可能となっ
た。

（実施例） 以下、図面により本発明の一実施例について説明す
る。

本発明に係る灯火断芯検出装置は、既に説明した内容
から明らかなように、一般に、空港の滑走路の進入案内
等に用いられる多数の灯火を点灯する直列灯火点灯回路
に適用される。そして、前記多数の灯火のうちで、どれ
かが断芯したことを検出するようになっている。

第１図は、本発明の一実施例に従う灯火断芯検出装置
の構成を示したブロック図である。

第１図において、定電流形の交流電源例えば定電流電
源装置２は、交流電源１からの供給電力を基に、これを
位相制御することによって定電流出力を、直列点灯回路
５に供給する。直列点灯回路５は、一次側を直列接続し
た絶縁変成器CT₁,CT2,…,CT_nを有し、これら直列に接続
された絶縁変成器CT₁,CT2,…,CT_nの二次側に夫々接続さ
れた灯火L₁,L₂,…,L_nを点灯制御する。灯火L₁,L₂,…,L_n
は、夫々、定電流電源装置２から出力され、絶縁変成器
CT₁,CT2,…,CT_nを通して供給される電流により、輝度が
一定に維持されるようになっている。

前記各灯火L₁,L₂,…,L_nには、夫々端末部R₁,R₂,…,R_n
が設けられている。端末部R₁,R₂,…,R_nは、各々が同一
の内部構成を備えており、それらの内部構成は、第２図
にて図示するようになっている。上述した各々の端末部
R₁,R₂,…,R_nの構成の詳細については、後に、第２図を
用いて詳述する。

第１図にて示す装置には、更に、前記定電流電源装置
２の出力側に、前記定電流電源装置２からの出力を検出
して前記定電流電源装置２を制御する親局７が接続され
ている。親局７は、出力変化検出手段例えば断芯発生判
断部６を始め、交流電源制御手段例えば電源制御部８、
断芯灯火判定手段例えば断芯位置判断部９及び計数手段
例えば短絡解除動作カウント部10を具備している。

断芯発生判断部６は、計器用変流器３及び計器用変圧
器４に夫々接続されている。断芯発生判断部６は、例え
ば前述した従来装置に係る断芯検出部65と同様な手法に
より、灯火L₁,L₂,…,L_nのいずれかに断芯が発生したか
否かを判別するもので、この判別結果を断芯位置判断部
９に出力する。断芯発生判断部６は、又、前記いずれか
の変成器の二次側が一定時間短絡が解除されたときにこ
れを判別して、この判別結果を電源制御部８及び短絡解
除動作カウント部10に出力するものである。

親局７中の電源制御部８は、断芯発生判断部６、断芯
位置判断部９からの出力を受けて、定電流電源装置２の
出力を制御するようになっている。電源制御部８は、断
芯位置判断部９の制御下で、前記灯火L₁,L₂,…,L_nの中
に、断芯が発生した灯火が存在するか否かにかかわりな
く、一定周期（例えば、10分間又はそれ以下の数分間）
毎に、灯火の点灯に支障のない例えば１サイクル分の短
い時間、瞬間的に出力を停止させるようになっている
（以下、「瞬間停止」という）。短絡解除動作カウント
部10は、前記定電流電源装置２の出力の瞬間停止時点か
ら全ての灯火L₁,L₂,…,L_nの断芯判定を行なうのに要す
る時間を１周期として、前記瞬間停止の時点を基準時点
として設定された複数周期の各々に対応させて決められ
た各灯火L₁,L₂,…,L_n毎に異なる断芯判定時間（即ち、
断芯灯火か否かを判定する時間のこと。以下「判定時間
という）を記憶する。例えば、上記複数周期がｍだとす
れば、短絡解除動作カウント部10は、最初の周期では、
灯火L₁に対応させて判定時間t₁₁を、灯火L₂に対応させ
て判定時間t₂₁を、同様にして灯火L_nに対応させて判定
時間t_n1を、それぞれ記憶している（ここで、t₁₁＜t₂₁
＜……＜t_n1である）。又、第２番目の周期では、灯火L
₁に対応させて判定時間t₁₂を、灯火L₂に対応させて判定
時間t₂₂を、同様にして灯火L_nに対応させて判定時間t_n2
を、それぞれ記憶している（ここで、t₁₂＜t₂₂＜……＜
t_n2である）。そして、更に第ｍ番目の周期では、灯火L
₁に対応させて判定時間t_1mを、灯火L₂に対応させて判定
時間t_2mを、同様にして灯火L_nに対応させて判定時間t_nm
を、それぞれ記憶している。（ここで、t_1m＜t_2m＜……
＜t_nmである）。短絡解除動作カウント部10は、又、全
ての灯火（L₁,L₂,…,L_n）が正常であるときの断芯発生
判断部６からの出力信号の波形と、各端末部における短
絡制御部23（第２図にて図示）の絶縁変成器二次側の短
絡解除動作か、又は各灯火L₁,L₂,…,L_nのいずれかに発
生した断芯による断芯発生判断部６からの出力信号の波
形（以下、絶縁変成器CT₁,CT₂,…,CT_nのいずれかの二次
側の開放現象に伴う出力波形という）とを識別するため
の基準データをも記憶している。短絡解除動作カウント
部10は、断芯発生判断部６からの出力が各端末部が接続
されている絶縁変成器の二次側の開放現象（各端末部の
短絡制御部23による短絡解除動作も含まれる）によるも
のと判断したときには、いずれかの灯火が断芯したこと
による対応する短絡制御部23の短絡解除動作が行なわれ
たものと認識して、対応する灯火に＋１をカウントす
る。

そして、各周期毎に、いずれの灯火が＋１がカウント
された灯火であるかを識別可能なデータを、断芯位置判
断部９に出力するようになっている。断芯位置判断部９
は、前記短絡解除動作カウント部10から前記各周期毎に
出力されるカウント値（＋１）を受けて、これを各灯火
毎に加算する。そして、前記瞬間停止時点を基準時点と
して設定された複数周期が終了した時点で、この加算値
と予め記憶している断芯灯火判定のカウント基準値とを
比較し、このカウント基準値以上のカウント加算値を有
する灯火を断芯灯火と判断する。断芯位置判断部９は、
更に、前記複数周期が終了した時点で、前記短絡解除動
作カウント部10から出力されたカウント加算値が前記断
芯灯火判定のカウント基準値未満の灯火があると判断し
たときには、電源制御部８に対して駆動指令信号を出力
する。そして、再度定電流電源装置２の出力の瞬間停止
を行なうことによって、再度、上述した断芯判定を複数
周期に亘って実行することとなる。

なお、上述した各灯火毎に異なる前記複数個の判定時
間に関しては、後に詳述する。

第２図は、前記第１図にて図示した各々の端末部R₁,R
₂,…,R_nのうちの端末部R₁についての内部構成を示した
ブロック図である。前述したように、端末部R₁,R₂,…,R
_nの内部構成については同一であるので、説明の都合上
端末部R₁の内部構成のみを図示することとした。

第２図において、絶縁変成器CT₁の二次側には、前述
した灯火L₁に対して夫々並列になるように、断芯発生検
出手段例えば過電圧検出部21と、短絡制御手段例えば短
絡部27とが接続されている。又、前記絶縁変成器CT₁の
二次側には、変流器26を通して電流断検出部25が接続さ
れている。この電流断検出部25は、前記短絡部27の短絡
制御部23と接続されている。過電圧検出部21は、灯火L₁
が断芯したことによって絶縁変成器CT₁の二次側に高電
圧が発生した場合に、これを検出し、遅延回路31を通し
て、短絡制御部23に出力するようになっている。過電圧
検出部21は、絶縁変成器CT₁の二次側から電流が流れ込
まないように、高インピーダンスに設定されている。遅
延回路31は、過電圧検出部21からの出力信号を数サイク
ル遅延させた後、短絡制御部23に出力するようになって
いる。短絡部27は、前述した短絡制御部23と、サイリス
タ部22と、時間設定部24とによって構成されている。サ
イリスタ部22は、前記短絡制御部23の制御下で、灯火L₁
に断芯が発生したときに前記絶縁変成器CT₁の二次側を
短絡するようになっている。

電流断検出部25は、灯火L₁に断芯が発生したことで絶
縁変成器CT₁の二次側のサイリスタ部22によって短絡さ
れた後に、前記電源制御部８による定電流電源装置２の
瞬間停止が検知可能となる。電流断検出部25は、変流器
26を通して前記瞬間停止を検知したときには、所定の検
出信号を短絡制御部23に対して出力するようになってい
る。時間設定部24は、短絡制御部23がサイリスタ部22に
よる前記短絡の解除を実行するタイミングを設定するも
のである。

即ち、時間設定部24には、前述したように、前記定電
流電源装置２の出力の瞬間停止時点を基準として設定さ
れた複数周期ｍの各々に対応させて判定時間t₁₁,t₁₂,…
t_1mが設定されている（ここで、t₁₁は、最初の周期に対
応して設定された判定時間であり、t₁₂は、第２番目の
周期に対応して設定された判定時間であり、同様にして
t_1mは、第ｍ番目の周期に対応して設定された判定時間
である。従って当然にt₁₁＜t₁₂＜…＜t_1mとなる）。な
お、端末部R₂の時間設定部24には、上記複数周期ｍの各
々に対応させて判定時間t₂₁,t₂₂,…t_2mが設定されてい
る（ここで、t₂₁は、最初の周期に対応して設定された
判定時間であり、t₂₂は、第２番目の周期に対応して設
定された判定時間であり、同様にしてt_2mは、第ｍ番目
の周期に対応して設定された判定時間である。従って当
然にt₂₁＜t₂₂＜…＜t_2mとなる）。又、端末部R_nの時間
設定部24には、上記複数周期ｍの各々に対応させて判定
時間t_n1,t_n2,…t_nmが設定されている（ここで、t_n1は、
最初の周期に対応して設定された判定時間であり、t_n2
は、第２番目の周期に対応して設定された判定時間であ
り、同様にしてt_nmは、第ｍ番目の周期に対応して設定
された判定時間である。従って当然にt_n1＜t_n2＜…＜t
_nmとなる）。短絡制御部23は過電圧検出部21から遅延回
路31を通して出力される信号を受けて、サイリスタ部22
を制御する。即ち、短絡制御部23は、過電圧検出部21か
ら遅延回路31を通して出力される信号に基づいて灯火L₁
が断芯したと認識すると、サイリスタ部22を制御して絶
縁変成器CT₁の二次側を短絡する。短絡制御部23は、前
記短絡によって電流断検出部25から前記瞬間停止を検出
したことを示す信号が検出されると、この瞬間停止を検
出したことを示す信号が出力された時点を基準時点とし
て、時間設定部24によって設定された判定時間t₁₁,t₁₂,
…t_1mが経過する毎に、サイリスタ部22を制御すること
によって、一定サイクルT₁の間、前記短絡を解除するよ
うに構成されている。

次に、上述した構成の灯火断芯検出装置の動作につい
て説明する。先ず灯火L₁が断芯したとすると、これによ
って定電流電源装置２の出力が変動するので、この出力
変動が断芯発生判断部６によって検出され、短絡解除動
作カウント部10に出力される。一方、前記断芯によって
絶縁変成器CT₁の二次側が開放に近い状態となり過電圧
が発生する。この過電圧を端末部R₁の過電圧検出部21が
検出し、前記短絡制御部23に対して過電圧が発生したこ
とを示す検出信号を出力する。短絡制御部23は前記検出
信号を受けると、サイリスタ部22を制御することによっ
て絶縁変成器CT₁の二次側を短絡させ、これにより、灯
火L₁の断芯が断芯発生判断部６にて検出されない状態と
する。

一方、上述したような態様にて電源制御部８によって
定電流電源装置２の瞬間停止が行われると、第３図の点
線部にて図示するように定電流電源装置２からの出力電
流（第３図（ａ））及び出力電圧（第３図（ｂ））が０
になる。電源制御部８による定電流電源装置２の出力の
瞬間停止が行われると、端末部R₁に設けられている電流
断検出部25が前記出力の瞬間停止を検出し前記短絡制御
部23に出力する。前記短絡制御部23は、前記出力を受け
ると、この出力を受けた時点を基準時点として、時間設
定部24によって設定された判定時間t₁₁,t₁₂,…t_1mが経
過する毎にサイリスタ部22を制御して第３図（ｄ）にて
図示するように前記短絡を時間Ｔの間解除する。なお、
前記短絡解除を、瞬間停止後に行なうのは、灯火毎に異
なる時間t_nmのカウントを開始する時期を、１サイクル
の波形が開始する時期に同期させるためである。このよ
うにして前記短絡が解除されると、灯火L₁の断芯による
出力電圧波形（第３図（ｂ））に変化が生じるので、断
芯発生判断部６はこの変化を前述した時間積分手法等に
より検出し、断芯発生と判断して、短絡解除動作カウン
ト部10に対して報知する。この場合、断芯が発生したと
いう報知は、短絡解除時間の開始時期よりも飽和時間α
だけ遅れる。

更に説明すれば、親局７の短絡解除動作カウント部10
は、前記瞬間停止の時点から判定時間t₁₁（飽和時間α
が含まれている）が経過した後、前記いずれかの端末部
の短絡制御部23が短絡解除したことを示す信号が断芯発
生判断部６から出力されたときには、前記信号の出力時
点から飽和時間αを差引いた後、灯火L₁に対応する短絡
制御部23による短絡解除動作と判断して灯火L₁に＋１を
カウントし、断芯位置判断部９に対して灯火L₁が＋１カ
ウントされたことを報知する。又、前記瞬間停止の時点
から判定時間t₁₂が経過した後、断芯発生判断部６から
短絡解除動作が行なわれたことを示す信号が出力された
ときには、灯火L₁に＋１をカウントとして、断芯位置判
断部９に報知する。同様にして、前記瞬間停止の時点か
ら判定時間t_1mが経過した後、断芯発生判断部６から短
絡解除動作が行なわれたことを示す信号が出力されたと
きには、灯火L₁に＋１をカウントし、断芯位置判断部９
に報知する。断芯位置判断部９は、前記瞬間停止の時点
から複数周期が終了した時点で、灯火L₁のカウント加算
値と前述した断芯灯火判定の基準値とを比較し、カウン
ト加算値が断芯灯火判定の基準値以上であったときに
は、灯火L₁に断芯が発生したと判断することとなる。

次に、灯火L₂が断芯したとすると、絶縁変成器CT₂の
二次側が開放に近い状態となり過電圧が発生する。この
とき、前述と同様な態様で、断芯発生判断部６はこの灯
火の断芯を検知し、短絡解除動作カウント部10に対して
出力する。一方、この過電圧を端末部R₂の過電圧検出部
21が検出し、前記短絡制御部23に対して過電圧が発生し
たことを示す検出信号を出力する。

短絡制御部23は前記検出信号を受けると、サイリスタ
部22を制御することによって絶縁変成器CT₂の二次側を
短絡させ、これにより、灯火L₂の断芯が断芯発生判断部
６にて検出されない状態とする。

一方、上述したような態様にて電源制御部８によって
定電流電源装置２の瞬間停止が行われると、第３図の点
線部にて図示するように定電流電源装置２からの出力電
流（第３図（ａ））及び出力電圧（第３図（ｂ））が０
になる。電源制御部８による定電流電源装置２の出力の
瞬間停止が行われると、端末部R₂に設けられている電流
断検出部25が前記出力の瞬間停止を検出し前記短絡制御
部23に出力する。前記短絡制御部23は、前記出力を受け
ると、この出力を受けた時点を基準起点として、時間設
定部24によって設定された判定時間t₂₁,t₂₂,…,t_2mが経
過する毎にサイリスタ部22を制御して第３図（ｄ）にて
図示するように前記短絡を時間Ｔの間解除する。なお、
前記短絡解除を、瞬間停止後に行なうのは、灯火毎に異
なる時間t_nmのカウントを開始する時期を、１サイクル
の波形が開始する時期に同期させるためである。このよ
うにして前記短絡が解除されると、灯火L₂の断芯による
出力電圧波形（第３図（ｂ））に変化が生じるので、断
芯発生判断部６はこの変化を前述した時間積分手法等に
より検出し、断芯発生と判断して、短絡解除動作カウン
ト部10に対して報知する。この場合、断芯が発生したと
いう報知は、短絡解除時間の開始時期よりも飽和時間α
だけ遅れる。

短絡解除動作カウント部10は、前述したのと同様な態
様で電源制御部８が定電流電源装置２の出力の瞬間停止
を行なった時点を基準時点として判定時間t₂₁,t₂₂,…,t
_2mが経過する毎に、短絡解除動作を示す信号が断芯発生
判断部６から出力されるとこれを灯火L₂に＋１としてカ
ウントし、断芯位置判断部９に報知する。断芯位置判断
部９は、前記カウント加算値が断芯灯火判定の基準値以
上であると認識すると、灯火L₂が断芯したと判断するこ
ととなる。ここで、上記判定時間t₂₁,t₂₂,…,t_2mの長さ
は、（t₁₁,t₁₂,…,t_1m）＋Ｔ＋T_x（但し、T_xは、第３図
（ｃ）に示されたもので、断芯発生判断部６の復帰時間
である）よりも大とする。このことで、断芯が複数箇所
で発生した場合でも短絡を解除させるそれぞれの時間Ｔ
が重複しないようにしている。従って灯火L₃に対応した
時間（t₃₁,t₃₂,…,t_3m）は、（t₃₁,t₃₂,…,t_3m）＞（t
₂₁,t₂₂,…,t_2m）＋Ｔ＋T_x、灯火L_nに対応した時間
（t_n1,t_n2,…,t_nm）は、（t_n1,t_n2,…,t_nm）＞（t_n-11,
t_n-12,…,t_n-1m）＋Ｔ＋T_xとなる。このようにそれぞれ
の判定時間ｔを設定することにより、断芯が複数箇所で
発生した場合でも、断芯した灯火を正確に判別すること
が可能なように、各灯火の端末部R₁〜R_nにおいて短絡を
解除させる夫々の時間Ｔが重複しないように調整してお
くことが必要となる。

次に、灯火L₁と灯火L₂とが同時に断芯した場合を例に
挙げて、前記灯火断芯検出装置の検出動作を説明する。
灯火L₁と灯火L₂に同時に断芯が発生すると、絶縁変成器
CT₁,CT₂の二次側が開放に近い状態となり過電圧が発生
する。このとき、前述と同様な態様で、断芯発生判断部
６はこの２個の灯火の断芯を検知し、短絡解除動作カウ
ント部10に対して出力する。一方、この過電圧は、端末
部R₁に設けられている過電圧検出部21と端末部R₂に設け
られている過電圧検出部21とによって同時に検出される
ので、これら絶縁変成器CT₁,CT₂の二次側は、端末部R₁,
R₂に各別に設けられている短絡部27によって短絡され
る。そして電源制御部８が定電流電源装置２の出力の瞬
間停止を行なった時点を基準時点として判定時間t₁₁,t
₂₁,t₁₂,t₂₂,…,t_1m,t_2mが経過する毎に絶縁変成器の二
次側の開放現象を示す信号、即ち、端末部R₁,R₂の短絡
制御部23による短絡解除動作を示す信号が断芯発生判断
部６から出力されると、短絡解除動作カウント部10は、
その都度灯火L₁,灯火L₂に＋１ずつカウントし、断芯位
置判断部９に報知する。断芯位置判断部９は、前記各々
のカウント加算値が断芯灯火判定の基準値以上であると
認識すると、灯火L₁,L₂が断芯したと判断することとな
る。

例えば、前記複数周期ｍが３に設定されており、且つ
灯火L₁についての判定時間（t₁₁,t₁₂,t₁₃）、灯火L₂に
ついての判定時間（t₂₁,t₂₂,t₂₃）のすべてに対してこ
れら各判定時間の各々と対応する絶縁変成器の二次側の
開放現象を示す信号の出力が断芯発生判断部６からあれ
ば、短絡解除動作カウント部10による各灯火L₁,L₂のカ
ウント加算値は、それぞれ３となる。断芯位置判断部９
では、上記カウント加算値より灯火L₁,灯火L₂の断芯有
無の最終的な判断を行なうこととなる。ここで断芯灯火
判定の基準値が３であるとすれば、断芯位置判断部９は
灯火L₁,L₂については断芯灯火と判断する。他の灯火L₃,
L₄,…,L_nのカウント加算値が２以上であれば、これら他
の灯火L₃,L₄,…,L_nは断芯無しと判断する。

次に、断芯位置判断部９が前記定電流電源装置２の瞬
間停止時点を基準として設定された複数周期に亘って各
灯火L₁,L₂,…,L_nの断芯判定を行なっているときに、い
ずれかの灯火が断芯したことで対応する絶縁変成器の二
次側が開放状態となると、この絶縁変成器の二次側の開
放状態に起因する定電流電源装置２の出力変化が断芯発
生判断部６によって検出されることとなる。灯火の断芯
は当然のことながら決まった時間に生じるものではない
から、この断芯が生じた灯火に対応して決められている
判定時間とは無関係に生じることとなる。従って、最悪
の場合、別の正常な灯火の判定時間に対応して上記灯火
に断芯が発生すると、上記断芯した灯火がいずれの灯火
であるかを検出できないのみならず、断芯していない灯
火に断芯が発生したものとして、短絡解除カウント部10
は、この断芯していない灯火に対して＋１をカウントし
てしまう恐れがある。

そこで、このような不具合の発生を防止するために、
断芯位置判断部９では、短絡解除動作カウント部10から
出力された各灯火L₁,L₂,…,L_n毎のカウント加算値と断
芯灯火判定の基準値とを比較することによって断芯した
灯火がいずれの灯火であるかを判断するとともに、短絡
解除動作カウント部10が上記絶縁変成器の二次側の開放
現象に伴う断芯発生判断部６からの出力を各灯火毎にカ
ウントしているときに新たに断芯が発生した灯火の検出
をも行なうこととした。例えば、上述した複数周期終了
後に、短絡解除動作カウント部10によってカウントされ
た値が＋１である灯火があるときには、再度、上記複数
周期の断芯判定動作を行なうべく、電源制御部８に制御
信号を出力し、定電流電源装置２の出力の瞬間停止を行
なわせる。これによって、再度上記複数周期の断芯判定
動作を実行し、以前の断芯判定においてカウント値が＋
１だった灯火のカウント加算値は、断芯灯火判定の基準
値以上となる。なお、前記各々の灯火のいずれにも断芯
が発生していない場合には、電源制御部８による交流電
源の出力の瞬間停止の制御が行なわれても、各絶縁変成
器CT₁〜CT_nの二次側は短絡されていないために、何の変
化も生じない。このように、各灯火がすべて正常であれ
ば、絶縁変成器CT₁〜CT_nの二次側の短絡及びその短絡の
一時的な解除が行なわれないから断芯発生判断部６は、
対応する絶縁変成器の二次側の一時的な短絡解除によっ
て生じる定電流電源装置２の出力の変化を検出せず、よ
って短絡解除動作カウント部10に対しては前記検出に報
知を行わない。従って、複数周期が経過しても、各灯火
における短絡解除動作のカウント加算値はすべて断芯灯
火判定の基準値未満（或いは０）であるから、断芯位置
判断部９は全部の灯火が正常であると判断することとな
る。

以上説明したように、本発明の一実施例に従う灯火断
芯検出装置によれば、いずれの灯火が断芯したかという
判断を的確に行うことができるため、作業員が断芯した
灯火を発見するために滑走路を巡回点検する必要がな
く、保守点検作業の効率を大幅に向上させることができ
る。この場合に、電源制御部８が行う定電流電源装置２
の出力の瞬間停止の周期を短くすれば、断芯が発生した
灯火を断芯が発生した後、短時間で検出することが出来
る。また前記各々の灯火L₁,L₂,…,L_nに、断芯が発生し
た場合にも、絶縁変成器CT₁,CT₂,…,CT_nの二次側を短絡
して断芯が発生していないときと同等の状態にし、一定
周期毎に正常灯火の絶縁変成器CT₁,CT₂,…,CT_nの二次側
を短時間T₁だけ短絡解除するようにしているので、長時
間に亘って絶縁変成器CT₁,CT₂,…,CT_nの二次側に高電圧
が発生することが回避できる。そのため、前記絶縁変成
器CT₁,CT₂,…,CT_nにおける巻線間の短絡や、温度上昇に
よる焼損を防止することができる。

次に、本発明に従う他の実施例について説明する。本
発明に従う他の実施例は、上述した実施例の端末部R₁,R
₂,…,R_n（第２図）の構成内容を変えたものであり、第
４図に端末部RR₁として示す。第２図にて示した端末部R
₁においては、断芯発生検出手段として過電圧検出部21
を使用し、この過電圧検出部21により絶縁変成器CT₁の
二次側に発生した過電圧を検出することによって灯火L₁
に断芯が発生したことを検出していた。これに対して、
この端末部RR₁では、断芯の発生により灯火L₁に流れて
いた電流が断たれることを、灯火L₁に直列接続された変
流器41を通して断芯発生検出手段たる灯火電流断検出部
42が検出することにより、灯火L₁に断芯が発生したこと
を検知する点において異なっている。このようにして灯
火L₁に断芯が発生したことを検出することを除いては、
上述した実施例に従う灯火断芯検出装置と全く同様であ
る。

尚、上述した実施例はいずれも本発明に従う一実施例
であって、本発明に係る灯火断芯検出装置を上記２つの
実施例に限定することを意味するものではない。例えば
絶縁変成器CT₂〜CT_nの二次側を短絡する手段として、上
記２つの実施例ではサイリスタを用いているが、リレー
を用いてその接点の開閉により短絡／開放を行う等、他
の手段を用いることとしてもよい。また断芯位置判断部
９による断芯位置判断動作を常時一定周期毎に自動的に
行なう必要も必ずしもなく、従って電源制御部８による
定電流電源装置２の出力の瞬間停止を頻繁に行う必要も
必ずしもない。例えば、毎正時毎に数回の断芯位置判断
動作をさせてもよく、またオペレータが灯火の断芯の検
出を行いたいときに、手動の操作により前記出力の瞬間
停止を行なわせるものであってもよい。

上述した２つの実施例においては、電源制御部８の行
う定電流電源装置２の出力の瞬間停止は、定電流電源装
置２からの出力電圧及び出力電流を共に０にすることに
よって行なうこととしているが、一般に、定電流電源装
置２では灯火を点灯させるための電源部と、断芯部に時
間積分値を得るためのベース電流を流す電源部とを備え
ているため、灯火用電源部のみ出力を０にし、ベース用
電源部の出力は０としないことによって行ってもよい。
この場合の出力の瞬間停止中の出力電圧及び出力電流の
波形は第５図のようである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、交流電源出力
の瞬間停止時点から出力変化検出手段の検出動作時点ま
での時間が各灯火毎に設定された予定の判定時間のいず
れかと一致した回数を計数し、前記計数された回数が予
め設定されている回数基準値以上になったときには、こ
の計数された回数に係る判定時間が設定されている灯火
を断芯と判定することとしたので、各灯火毎に異なった
長さに設定されている断芯判定時間を用いて各灯火の断
芯判定を行なっているときに、新たにいずれかの灯火に
断芯が発生した場合にも、該灯火の断芯を正確、確実に
検知することができ、且つ他の灯火の断芯判定に誤検知
等の支障をきたすことがない高信頼な灯火断芯検出装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に従う灯火断芯検出装置の
構成を示したブロック図、第２図は同装置の端末部の構
成を示すブロック図、第３図は同装置における定電流電
源装置の出力電圧及び電流波形の変化、断芯検出部の断
芯検出信号、短絡制御部の短絡信号、を示すタイムチャ
ート、第４図は本発明に従うその他の実施例による端末
部の構成を示すブロック図、第５図は本発明に従うその
他の実施例による定電流電源装置の出力電圧及び電流波
形の変化を示すタイムチャート、第６図は従来の灯火断
芯検出装置の構成を示すブロック図、第７図は断芯発生
による定電流電源装置の出力電圧及び電流波形の変化を
示す説明図、第８図は定電流電源装置の出力電圧の時間
積分値と断芯した灯火の数との関係を示した説明図であ
る。 １……交流電源、２……定電流電源装置、3,26,41……
変流器、４……変圧器、5,66……直列点灯回路、65……
断芯検出部、６……断芯発生判断部、７……親局、８…
…電源制御部、９……断芯位置判断部、10……短絡解除
動作カウント部、21……過電圧検出部、22……サイリス
タ部、23……短絡制御部、24……時間設定部、25……電
流断検出部、27……短絡部、31……遅延回路、42……灯
火電流断検出部、R₁,R₂,…,R_n……端末部、LT₁,LT₂,…,
LT_n……灯火、CT₁,CT₂,…,CT_n……絶縁変成器。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−139795（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−234397（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−103898（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−215087（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−253195（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−234395（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−226693（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−194898（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−272595（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−112492（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−15556（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭52−11024（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭52−11023（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】定電流形の交流電源に直列に接続された二
   つ以上の変成器の二次側に、それぞれ灯火点灯回路を有
   する直列点灯回路の灯火断芯検出装置において、 各灯火毎に設けられ、対応する灯火の断芯発生を検出す
   る断芯発生検出手段と、 各灯火の点灯に支障とならない時間前記交流電源の出力
   を瞬間停止させる交流電源制御手段と、 各灯火毎に設けられ、前記断芯発生検出により対応する
   変成器の二次側を短絡させ、且つこの短絡状態を前記交
   流電源出力の瞬間停止時点から各灯火毎に設定された予
   定の判定時毎に複数回解除させる短絡制御手段と、 前記交流電源出力を入力し、前記変成器の二次側の開放
   現象により生じる交流電源出力の変化を検出する出力変
   化検出手段と、 前記瞬間停止時点から前記出力変化検出手段の検出動作
   時点までの時間が前記いずれかの判定時間と一致した回
   数を計数する計数手段と、 前記計数手段によって計数された回数が予め設定されて
   いる回数基準値以上になったときには、この計数された
   回数に係る判定時間が設定されている灯火を断芯と判定
   する断芯灯火判定手段と、 を備えたことを特徴とする灯火断芯検出装置。