JP2708215B2 - 断芯検出装置 - Google Patents

断芯検出装置

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JP2708215B2
JP2708215B2 JP1050892A JP5089289A JP2708215B2 JP 2708215 B2 JP2708215 B2 JP 2708215B2 JP 1050892 A JP1050892 A JP 1050892A JP 5089289 A JP5089289 A JP 5089289A JP 2708215 B2 JP2708215 B2 JP 2708215B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空港の滑走路照明用直列点灯回路における
ランプの断芯を検出する断芯検出装置に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
第2図は従来の断芯検出装置の構成を示すブロック図
である。この図において、1は交流電源、2は定電流型
交流電源装置である。
定電流型交流電源装置2の出力側には、変成器として
用いられる絶縁変流器CT1,CT2,…CTnの1次側が接続
されており、その2次側にはそれぞれランプL1,L2,…
Lnが接続されている。このランプL1,L2,…Lnと共に、
絶縁変流器CT1,CT2,…CTnの2次側には端末器R1
R2,…Rnが接続されている。
また、定電流型交流電源装置2の出力側には計器用変
圧器3及び計器用変流器4が取付けられており、これら
により検出された電圧信号及び電流信号は断芯検出器5
の検出部6に送られるようになっている。
そして、検出部6から出力される信号は親局7の測定
部8に送られ、測定部8から出力される信号は判定部9
に送られるようになっている。
次にこのように構成される断芯装置の動作につき説明
する。いま、ランプL1,L2,…Lnのうち例えばランプL1
が断芯したとする。すると、絶縁変流器CT1の2次側は
開放に近い状態となって過電圧が発生するが、端末器R1
はこの過電圧を検出すると、絶縁変流器CT1を所定周期
で短絡,開放させる動作を行う。
つまり、第4図に示すように、時間T1の間を開放、時
間T2の間を短絡とすると、これらの時間における定電流
型交流電源装置2の出力電流の波形は、絶縁変流器CT1
の磁気飽和現象により異なった波形となる(したがっ
て、電圧の波形も異なったものとなる)。なお、T1,T2
の値は端末器R1,R2,…Rn毎に異なった値となってい
る。
計器用変圧器3及び計器用変流器4は、このように、
端末器R1が短絡,開放動作を行なっている間の電圧及び
電流の変化分を検出し、これにより断芯検出器5は断芯
事故の発生を検出することができる。
次いで、断芯検出器5の検出部6は電圧信号を、親局
7の測定部8に出力する。測定部8は、端末器R1が短
絡,開放動作を行なっている間の電圧信号の時間積分値
を測定し、その測定信号を判定部9に出力する。
判定部9には端末器R1,R2,…Rnのそれぞれに対応す
る設定値が記憶されており、判定部9は、この設定値と
測定部8からの測定信号とを比較することにより、ラン
プL1,L2,…Lnのうちいずれのランプが断芯したかを判
定することができる。
次に、上記の端末器R1の構成及び動作につき第3図を
参照しつつ詳細に説明する。
この端末器R1は、サイリスタ部10、電源回路11、短絡
開放制御回路12、サイリスタ点弧回路13、過電圧検出回
路14により構成されている。
ランプL1が断芯すると、絶縁変流器CT1の2次側はほ
ぼ開放状態となり高電圧が発生する。過電圧検出回路14
は、この高電圧を検出し、図示を省略してあるリレーコ
イルを励磁して接点14aをオンにする。
接点14aがオンになると限時動作を行うタイマT1のコ
イル15が励磁され、カウントを開始する。そして、時間
T1経過後に接点15aがオンになり、タイマT2のコイル16
が励磁されて接点16aがオンになる。ここで、接点15a,1
6a,16bの動作につき簡単に説明しておく。接点15aはオ
ンディレイの常開接点であり、コイル15の励磁が開始さ
れてからT1秒後にオンとなる。接点16aは常開接点であ
り、コイル16の励磁が開始されると直ちにオンとなる。
接点16bはオフディレイの常閉接点であり、コイル16の
励磁が開始されてからT2秒後にオフとなる。
接点16aがオンになると、サイリスタ点弧回路13は、
サイリスタ部10を構成するサイリスタ素子のゲートに点
弧信号を送り、サイリスタ部10を駆動する。これによ
り、絶縁変流器CT1の2次側は短絡状態になる。そし
て、時間T2が経過すると、接点16bがオフになるため、
それまでオンになっていた接点15aがオフになり、接点1
6aもオフになる。
接点16aのオフにより、サイリスタ点弧回路13はサイ
リスタ部10の駆動を停止し、絶縁変流器CT1の2次側は
再び開放状態となる。すると、過電圧検出回路14はこの
2次側に発生する過電圧を検出し、再び接点14aをオン
にする。
このように、サイリスタ部10は絶縁変流器CT1の2次
側を時間T1の間は非導通にし、時間T2の間は導通にする
というサイクルを繰り返す。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記のような断芯検出装置では、ラン
プL1が断芯した後は、絶縁変流器CT1の2次側は所定周
期で短絡,開放が行なわれており、高電圧が繰り返し発
生している状態になっている。
したがって、ランプL1の交換作業を行うには、定電流
型交流電源装置2の運転を停止してすべてのランプを消
灯する必要がある。そのため、このようなランプの交換
作業は、飛行機の離発着が終了した後の夜間でなければ
行うことができなかった。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ランプ
の断芯事故が発生した場合に、すべてのランプを消灯さ
せることなく、断芯したランプの交換作業を行うことが
できる断芯検出装置を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するための手段として、本発明は、定
電流型交流電源装置に1次側が直列接続され、2次側に
点灯すべきランプが接続された複数の変成器と、前記ラ
ンプと共に前記各変成器の2次側に接続され、該ランプ
が断芯したときに、該断芯を検出して該変成器の2次側
を所定周期で短絡,開放させる端末器と、前記端末器が
前記変成器の2次側を短絡,開放させたとき、前記定電
流型交流電源装置から出力される電流及び電圧の変化分
を検出することにより、前記ランプの断芯事故の発生を
検出する断芯検出器と、を備えた断芯検出装置におい
て、前記端末器は、前記変成器の2次側に接続された短
絡,開放手段と、前記変成器の2次側に接続され、前記
ランプが断芯したときに、該2次側に発生する過電圧又
は該ランプに流れる電流が遮断されたことを検出して断
芯検出信号を出力する断芯検出回路と、前記過電圧検出
回路からの過電圧検出信号に基いて短絡開放制御信号を
所定時間だけ出力し、該所定時間経過後に短絡継続信号
を出力する短絡開放制御回路と、前記短絡開放制御回路
からの短絡開放制御信号及び短絡継続信号に基いて、前
記短絡,開放手段に、前記変成器の2次側を短絡,開放
する動作及び該短絡を継続する動作を行なわせる駆動制
御回路と、を含んで成る構成としてある。
〔作用〕
変成器の2次側に接続されたランプが断芯すると、こ
の2次側は開放状態となり過電圧が発生し、又はランプ
に流れていた電流が遮断される。
端末器内の断芯検出回路はこの過電圧又は電流の遮断
を検出して、断芯検出信号を短絡開放制御回路に出力す
る。すると、短絡開放制御回路は短絡開放制御信号を所
定時間だけ駆動制御回路に出力する。駆動制御回路は、
この短絡開放制御信号に基いて、短絡開放手段に変成器
の2次側を短絡,開放する動作を行わせる。
このような短絡,開放動作により、定電流型交流電源
装置から出力される電流及び電圧が変化するが、断芯検
出器はこの変化分を検出して、ランプの断芯事故の発生
を検出する。
そして、短絡開放制御回路は、短絡開放制御信号を所
定時間だけ駆動制御回路に出力した後、短絡継続信号を
駆動制御回路に出力する。これにより、駆動制御回路
は、短絡開放手段に短絡動作を継続させるため、変成器
の2次側に高電圧が繰り返し発生することがない。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図に基いて説明する。但
し、第3図と同様の構成要素には同一符号を付して重複
した説明を省略する。
いま、ランプL1が断芯したとすると、絶縁変流器CT1
の2次側に過電圧が発生し、過電圧検出回路14はこの過
電圧を検出し、図示を省略したコイルを励磁して接点14
aをオンにする。
接点14aのオンにより、リレーRyのコイル19が手動の
リセットスイッチ20を介して励磁され、接点19aにより
自己保持される。また、コイル19の励磁によって接点19
b,19cもオンになり、タイマT1,T3のコイル15,18が励磁
されて時間T1のカウントが開始される。
そして、時間T1の経過後に接点15aがオンになってタ
イマT2のコイル16が励磁されるため、接点16aをオンに
すると共に時間T2のカウントが開始される。
接点16aのオンにより、サイリスタ点弧回路13は点弧
信号をサイリスタ部10のサイリスタ素子のゲートに出力
する。これによってサイリスタ部10の駆動が行なわれ、
絶縁変流器CT1の2次側は、コイル21を介して略短絡状
態となる。
次いで、時間T2の経過後に接点16bがオフとなってコ
イル15の励磁が解除され、それまでオンになっていた接
点15aがオフになるため接点16aもオフになる。
接点16aのオフにより、サイリスタ点弧回路13はサイ
リスタ部10の駆動を停止し、絶縁変流器CT1の2次側は
再び開放状態となる。すると、過電圧検出回路14はこの
2次側に発生する過電圧を検出し、再び接点14aをオン
にする。
そして、サイリスタ部10によって、絶縁変流器CT1
2次側が時間T1の間は非導通になり、時間T2の間は導通
になるというサイクルが数回繰り返された後(なお、接
点19a,19b,19cはコイル19の自己保持動作によりオンと
なり続けており、これら非導通・導通の繰り返しサイク
ルは接点14aのオン・オフとは無関係に行われる。)、
タイマT3は時間T3のカウントを終了し、接点18aがオン
となる。
接点18aがオンになると、接点16aがオンになったとき
と同様に、サイリスタ点弧回路13は点弧信号を出力して
サイリスタ部10を駆動する。サイリスタ部10が駆動され
ている間は絶縁変流器CT1の2次側は略短絡状態となっ
ており高電圧が発生することはない。したがって、この
間を利用して断芯したランプL1の交換作業を行うことが
できる。
そして、ランプL1の交換作業が終了した後、手動によ
りリセットスイッチ20をオフにすると、コイル19の自己
保持が解除されるため、それまでオンになっていた接点
19cがオフとなる。したがって、接点18aもオフとなっ
て、サイリスタ点弧回路13によるサイリスタ部10の駆動
が停止され、交換後のランプL1が点灯されることにな
る。
ここで、サイリスタ部11にコイル21を接続した理由を
説明すると、これは電源回路11に対して一定以上の入力
電圧を確保するためである。つまり、もしコイル21が接
続されていないとすると、サイリスタ部10が駆動されて
いる間は電源回路11の入力電圧がゼロになるため、その
出力電圧もゼロになる。したがって、一定時間が経過す
るとコンデンサCの放電により、コイル18の励磁が行な
われなくなる。このような状態を避けるため、コイル21
を接続して電源回路11の入力電圧を確保している。
なお、上記実施例では、断芯検出回路として、変成器
の2次側に発生する過電圧を検出する過電圧検出回路14
を用いた例を示したが、ランプL1に流れる電流が遮断さ
れたことを検出することにより断芯を検出する回路を用
いてもよい。
また、複数の端末器について、サイリスタ部10が導通
となる時間T2をランダムに変化させて設定することがで
きる。これによれば、複数のランプの断芯事故が同時に
発生した場合でも、サイリスタ部10が非導通となる時間
T1が重複しない期間を設けることができ、複数の断芯事
故を容易に検出できる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、変成器の2次側に接続
されたランプが断芯したときは、端末器内の断芯検出回
路がこの2次側に発生する過電圧又はランプに流れる電
流が遮断されたことを検出して断芯検出信号を出力し、
この断芯検出信号に基いて短絡開放制御回路が所定時間
短絡開放制御信号を出力した後短絡継続信号を出力し、
この短絡開放制御信号及び短絡継続信号に基いて駆動制
御回路が短絡開放手段に対して、変成器の2次側を短
絡,開放する動作及びこの短絡を継続する動作を行なわ
せるように構成したので、ランプの断芯事故が発生した
場合には、すべてのランプを消灯させることなく、断芯
したランプの交換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の要部である端末器の構成を示
す回路図、第2図は従来の断芯検出装置の構成を示すブ
ロック図、第3図は第2図における端末器の構成を示す
回路図、第4図は第2図における定電流型交流電源装置
の出力についてのタイムチャートである。 2…定電流型交流電源装置、5…断芯検出器、10…短絡
開放手段(サイリスタ部)、13…駆動制御回路(サイリ
スタ点弧回路)、14…断芯検出回路(過電圧検出回
路)、17…短絡開放制御回路、CT1…変成器(絶縁変流
器)、L1…ランプ、R1a…端末器。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1次側が定電流型交流電源装置に直列接続
    され、2次側に点灯すべきランプが接続された複数の変
    成器と、 前記ランプと共に前記各変成器の2次側に接続され、該
    ランプが断芯したときに、該断芯を検出して該変成器の
    2次側を所定周期で短絡,開放させる端末器と、 前記端末器が前記変成器の2次側を短絡,開放させたと
    き、前記定電流型交流電源装置から出力される電流及び
    電圧の変化分を検出することにより、前記ランプの断芯
    事故の発生を検出する断芯検出器と、 を備えた断芯検出装置において、 前記端末器は、 前記変成器の2次側に接続された短絡開放手段と、 前記変成器の2次側に接続され、前記ランプが断芯した
    ときに、該2次側に発生する過電圧又は該ランプに流れ
    る電流が遮断されたことを検出して断芯検出信号を出力
    する断芯検出回路と、 前記断芯検出回路からの断芯検出信号に基いて短絡開放
    制御信号を所定時間だけ出力し、該所定時間経過後に短
    絡継続信号を出力する短絡開放制御回路と、 前記短絡開放制御回路からの短絡開放制御信号及び短絡
    継続信号に基いて、前記短絡開放手段に、前記変成器の
    2次側を短絡,開放する動作及び該短絡を継続する動作
    を行なわせる駆動制御回路と、を含んで成ることを特徴
    とする断芯検出装置。
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DE102016011115B3 (de) * 2016-09-16 2017-10-05 Systemtechnik LEBER GmbH & Co. KG Anordnung und Verfahren zum Schutz von Personen vor gefährlicher Berührspannung in Serienstromkreisen mit Serienkreis- und Lampentransformatoren

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