JP3314855B2 - 雷観測システム - Google Patents

雷観測システム

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JP3314855B2 JP01937896A JP1937896A JP3314855B2 JP 3314855 B2 JP3314855 B2 JP 3314855B2 JP 01937896 A JP01937896 A JP 01937896A JP 1937896 A JP1937896 A JP 1937896A JP 3314855 B2 JP3314855 B2 JP 3314855B2
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宏朗 脇島
博文 藤岡
正憲 松岡
敏之 花輪
清 水野
元樹 丸山
康寛 白石
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、既存の電力会社の
雷レーダネットワークシステムを用いて雷雲を検知し、
その時点で主電源が供給される観測設備により雷撃電流
の実態を正確かつ効率的に観測して記録し、伝送するよ
うにした雷観測システムに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、送変電設備の絶縁設計や耐雷対策を目的として、送
電鉄塔に雷事故が生じたときの電圧、電流、インピーダ
ンス等の値や波形を検出し、これらの観測データを遠隔
地から有線または無線通信により収集するシステムが提
供されている(特開昭62−48231号公報、特開平
3−270650号公報などを参照)。また、目的は異
なるが、例えばゴルフ場のプレーヤーの安全を確保する
ために、雷雲の発生をいち早く検知して適確な雷情報を
迅速に提供することも要望されている。
【0003】ここで、雷雲は一般に山間僻地で多発する
と共にその発生場所が広範囲にわたり、発生時間も不規
則なものである。このため、観測精度をできるだけ高め
ようとすると、観測装置の運搬や設置、その電源の確
保、観測タイミングの制御、観測データの伝送等に多く
の困難や不便を伴うこととなる。
【0004】特に、観測装置の電源として商用電源が確
保できず電池を使用せざるを得ない場合には、電池の寿
命が1ヵ月程度であるので、電池を交換するために現場
へ頻繁に人員を派遣しなくてはならず、また、電池の単
価も極めて高い。上述した特開昭62−48231号公
報記載の鉄塔情報収集装置には、このような問題が存在
する。
【0005】一方、観測装置の電源として蓄電池を使用
する場合には、特開平3−270650号公報に示され
るように、非観測時には起動信号を得るためのポケット
ベル等のみに蓄電池から給電して観測器の主電源をオフ
状態とし、観測時にのみ蓄電池による主電源をオンさせ
てマイクロコンピュータ等に給電するようにして蓄電池
の寿命を延ばす工夫がなされている。しかしながら、こ
の従来技術では概して回路構成が複雑になり易いという
問題がある。
【0006】また、他の従来技術として、雷雲発生によ
る空中の電界分布の異常をセンサにより検出して観測装
置の主電源をオンすることにより、蓄電池の寿命を延ば
すようにしたものがあるが、装置全体が高価になるとい
う欠点がある。
【0007】更に、上記特開平3−270650号公報
に記載されている如く、蓄電池と共に太陽電池を併用す
るのも一つの方法であるが、雷撃時に太陽電池の表面が
実質的にアンテナとして作用することにより観測装置に
誘導ノイズが侵入し、観測障害を生じさせる恐れがあ
る。このため、太陽電池を観測装置の電源として使用す
ることは得策と言えない。
【0008】加えて、雷撃電流は通常、その波高値や継
続時間がまちまちで様々な特性を持っていると共に、雷
撃電流波形の波高値、波頭峻度のデータが不足している
ため、雷撃電流検出用機器の設計、製作は困難であり、
これらの問題が従来の雷観測システムの検出・観測精度
や価格対性能比を不十分なものにしていた。
【0009】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、雷撃電流の実態を
正確かつ効率的に観測し、送変電設備の絶縁・耐雷対策
や安全対策に役立てると共に、観測データを遠隔地に伝
送可能とし、しかも適時に効率良く雷雲の発生を検知し
て観測部の電源電池の寿命を延ばすことができる経済的
な雷観測システムを提供することにある。
【0010】 上記目的を達成するため、本発明は、雷
雲を検出する雷レーダと、雷レーダによる雷雲検出時に
電源オン/オフを判定し、電源オン指令を出力する電源
制御装置と、電源制御装置から出力された電源オン指令
を中継して送信すると共に、観測した雷撃電流波形デー
タ及び雷撃時刻データを受信、記録し、表示する中央観
測装置と、送電鉄塔に設置された電流センサと、電流セ
ンサの出力に基づいて測定した雷撃電流波形データを記
憶する雷撃電流波形観測装置と、前記中央観測装置から
の回収指令により、雷撃電流波形観測装置に記憶された
雷撃電流波形データと標準時計に基づく雷撃時刻データ
とを回収し、これらのデータを一時的に記憶するデータ
回収端末と、前記中央観測装置からの伝送指令により、
データ回収端末に一時的に記憶された雷撃電流波形デー
タ及び雷撃時刻データを中央観測装置に伝送するデータ
伝送端末とを備え、電源制御装置から中央観測装置、デ
ータ伝送端末及びデータ回収端末を介して送られた電源
オン指令を雷撃電流波形観測装置が受信した時に、バッ
テリーと接続された電源回路を動作させ、前記雷撃電流
波形観測装置の主電源をオンさせるものである。なお、
中央観測装置とデータ伝送端末との間の通信は移動通信
回線を用いて行うことが好ましい。
【0011】
【作用】本発明において、雷撃電流波形観測装置の主電
源は平常時オフしており、雷レーダにより雷雲が発生し
た場合のみ電源制御装置からの指令によりオンして測
定、記録動作を開始する。従って、電池の消耗が少な
く、その交換頻度も少なくなる。また、観測データは移
動通信回線などにより、送電鉄塔から遠隔にある中央観
測装置に伝送される。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図1は、実施形態の全体的な構成を示す
図である。図において、100は例えば500kVの送
電鉄塔であり、その塔頂部両端には誘雷針11及び空芯
のロゴスキーコイル12からなる2個の電流センサ13
が配置されている。
【0013】上記電流センサ13の検出出力は、加算さ
れて雷撃電流波形観測装置20に入力される。雷撃電流
波形観測装置20は、電流センサ13により検出した雷
撃電流波形等を測定し、内部のメモリカードに記録する
ためのものである。なお、その詳細な構成は後述する。
【0014】雷撃電流波形観測装置20には、光ファイ
バケーブルによりデータ回収端末30が接続されてい
る。このデータ回収端末30は、雷撃電流波形観測装置
20に記憶された雷撃電流波形データと標準時計40に
記憶された雷撃時刻データとを後述の中央観測装置60
からの回収指令により自動的に読み出して一時的に記憶
し、その後の伝送指令によりデータ伝送端末50に送信
するものである。ここで、上記雷撃電流波形データ及び
雷撃時刻データは手動による回収も可能となっている。
【0015】データ回収端末30は、雷撃電流波形観測
装置20と標準時計40との間の信号伝送を管理中継す
る機能も有しており、雷撃電流波形観測装置20により
検出した雷撃のタイミングを標準時計40に送ることで
雷撃時刻を確定し、更に、標準時計40に基づいて雷撃
電流波形観測装置20の内部時計の時刻を較正すること
ができる。すなわち、標準時計40は、雷撃のタイミン
グにより電波を受信して時刻を較正することにより、時
刻精度を維持している。そして、雷撃時に雷撃電流波形
観測装置20から送られたトリガ信号をデータ回収端末
30を介し受信して雷撃時刻を一時的に記憶し、この雷
撃時刻データをデータ回収端末30からの回収指令によ
り出力する。
【0016】データ伝送端末50は、ポケットベルや携
帯電話等の移動通信回線を用いた無線通信により、中央
観測装置60を介した電源制御装置70からの電源オン
指令を受信してデータ回収端末30経由で雷撃電流波形
観測装置20に送る。このデータ伝送端末50はデータ
回収端末30と一体化しても良い。更に、大きさ、取付
場所等に制限がなければ、雷撃電流波形観測装置20も
含めて一体化することも可能である。また、データ回収
端末30に回収された雷撃電流波形データや雷撃時刻デ
ータを中央観測装置60からの伝送指令に応じて無線通
信により伝送するものである。
【0017】中央観測装置60は、上述したようにデー
タ伝送端末50と電源制御装置70との間のデータや制
御信号の送受信を行う一方、雷撃電流波形データや雷撃
時刻データの記録、表示を実行する。電源制御装置70
は、電力会社の雷レーダ90のネットワークにインター
フェース80を介して接続されており、雷レーダ90に
より検出した雷雲の位置や強度に基づいて所定のアルゴ
リズムにより電源オン/オフを判定し、電源オン指令を
中央観測装置60に送信するように動作する。
【0018】次に、図2は雷撃電流波形観測装置20の
構成を示している。図において、前記電流センサ13に
はアンプ201が接続されており、その出力側には、雷
撃電流波形をディジタル信号に変換して記憶するための
高速トランジェントレコーダユニット202が接続され
ている。
【0019】光電変換部203は、発光ダイオード(L
ED)及びフォトダイオード(PD)を各2個ずつ備え
ており、高速トランジェントレコーダユニット202か
らのトリガ信号またはデータを光信号に変換してデータ
回収端末30へ送信し、更には、データ回収端末30か
ら送られた光信号を光電変換して電源回路204へ出力
するようになっている。
【0020】電源回路204にはバッテリー205が接
続されており、光電変換部203からの電源制御信号
(電源オン指令)を受けた電源回路204は、上記バッ
テリー205の直流電源から雷撃電流波形観測装置20
内の各ロジック回路及びアナログ回路に適合する所定の
電源電圧を生成し、これらを供給する。
【0021】以上のように構成された本実施形態では、
雷レーダ90が雷雲を検知すると、インターフェース8
0を介して電源制御装置70に信号が送られ、電源制御
装置70から中央観測装置60に電源オン指令が送出さ
れる。この電源オン指令は中央観測装置60から移動通
信回線によりデータ伝送端末50に送られ、データ回収
端末30を介して雷撃電流波形観測装置20の光電変換
部203に送られる。
【0022】これにより、前述の如く光電変換部203
から電源制御信号が出力され、電源回路204の動作に
より雷撃電流波形観測装置20内の各回路に電源が供給
されて雷撃電流波形の測定及び記録が可能になる。
【0023】なお、蓄積された雷撃電流波形データを回
収して中央観測装置60側へ伝送する場合には、中央観
測装置60からの伝送指令をデータ伝送端末50及びデ
ータ回収端末30を介して光電変換部203に送り、高
速トランジェントレコーダユニット202に伝える。高
速トランジェントレコーダユニット202は内部に記録
した雷撃電流波形データを読み出し、これを光電変換部
203の発光ダイオードにより光信号に変換し、データ
回収端末30へ送信する。そして、雷撃時刻データと共
にデータ伝送端末50へ送り、その後、中央観測装置6
0へ伝送するものである。
【0024】図3、図4は、本実施形態の電流センサ1
3及び雷撃電流波形観測装置20からなる観測部の性能
評価試験結果を示すもので、図3は大電流の入出力(直
線性)特性を、また、図4は立ち上がり応答特性(周波
数特性)を示している。図3では、±300kAまでの
電流が±10%以内の精度で測定できることが確認され
た。更に、図4では、振動電流を印加して波形立ち上が
り時間及びピーク値の測定を行い、立ち上がり時間が1
μsまでの波形では、入力波形がほぼ正確に再現できる
と考えられる。また、1MHzの振動波形においても−
3dBを下回ることなく十分な帯域を持っていると思わ
れる。
【0025】図5は、本実施形態のフィールド検証によ
る実雷データを示している。この検証は66kVの送電
鉄塔に本装置を設置して行ったもので、電流センサ13
及び雷撃電流波形観測装置20からなる観測部について
は、何ら異常なく実雷を正確に観測し、記録できること
が立証された。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、既存の電
力会社の雷レーダを利用して迅速に雷雲を検知し、必要
時にのみ観測部に電源を供給して雷撃電流の実態を正確
に観測することができる。このため、送変電設備の絶縁
・耐雷対策や安全対策の立案に寄与できると共に、観測
部の電池寿命を延ばして経済的かつ保守の容易な雷観測
システムを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の全体的な構成図である。
【図2】実施形態における雷撃電流波形観測装置の構成
図である。
【図3】実施形態における入出力特性を示す図である。
【図4】実施形態における立ち上がり応答特性を示す図
である。
【図5】実施形態のフィールド検証による実雷データを
示す図である。
【符号の説明】
11 誘雷針 12 ロゴスキーコイル 13 電流センサ 20 雷撃電流波形観測装置 30 データ回収端末 40 標準時計 50 データ伝送端末 60 中央観測装置 70 電源制御装置 80 インターフェース 90 雷レーダ 100 送電鉄塔 201 アンプ 202 高速トランジェントレコーダユニット 203 光電変換部 204 電源回路 205 バッテリー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 東 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町4番1号 東京電力株式会社 電力技術研究所内 (72)発明者 水本 州彦 東京都千代田区有楽町1丁目7番1号 東光電気株式会社内 (72)発明者 脇島 宏朗 東京都千代田区有楽町1丁目7番1号 東光電気株式会社内 (72)発明者 藤岡 博文 東京都千代田区有楽町1丁目7番1号 東光電気株式会社内 (72)発明者 松岡 正憲 東京都千代田区有楽町1丁目7番1号 東光電気株式会社内 (72)発明者 花輪 敏之 東京都千代田区有楽町1丁目7番1号 東光電気株式会社内 (72)発明者 水野 清 東京都千代田区有楽町1丁目7番1号 東光電気株式会社内 (72)発明者 丸山 元樹 東京都千代田区有楽町1丁目7番1号 東光電気株式会社内 (72)発明者 白石 康寛 東京都千代田区有楽町1丁目7番1号 東光電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−270650(JP,A) 特開 平2−165092(JP,A) 特開 平6−162381(JP,A) 実開 平5−33151(JP,U) 特公 昭63−41298(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01W 1/00 - 1/18 JICSTファイル(JOIS)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 雷雲を検出する雷レーダと、 雷レーダによる雷雲検出時に電源オン/オフを判定し、
    電源オン指令を出力する電源制御装置と、 電源制御装置から出力された電源オン指令を中継して送
    信すると共に、観測した雷撃電流波形データ及び雷撃時
    刻データを受信、記録し、表示する中央観測装置と、 送電鉄塔に設置された電流センサと、 電流センサの出力に基づいて測定した雷撃電流波形デー
    タを記憶する雷撃電流波形観測装置と、 前記中央観測装置からの回収指令により、雷撃電流波形
    観測装置に記憶された雷撃電流波形データと標準時計に
    基づく雷撃時刻データとを回収し、これらのデータを一
    時的に記憶するデータ回収端末と、 前記中央観測装置からの伝送指令により、データ回収端
    末に一時的に記憶された雷撃電流波形データ及び雷撃時
    刻データを中央観測装置に伝送するデータ伝送端末とを
    備え、 電源制御装置から中央観測装置、データ伝送端末及びデ
    ータ回収端末を介して送られた電源オン指令を雷撃電流
    波形観測装置が受信した時に、バッテリーと接続された
    電源回路を動作させ、前記雷撃電流波形観測装置の主電
    源をオンさせることを特徴とする雷観測システム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の雷観測システムにおい
    て、 中央観測装置とデータ伝送端末との間の通信を移動通信
    回線を用いて行うことを特徴とする雷観測システム。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003069375A2 (en) * 2002-02-13 2003-08-21 Vaisala, Inc. Lightning detection and data acquisition system
JP4979493B2 (ja) * 2007-07-13 2012-07-18 中国電力株式会社 落雷発生表示器
JP2010043936A (ja) * 2008-08-12 2010-02-25 Sankosha Corp ブレード用落雷検出システム
JP6053299B2 (ja) * 2012-03-22 2016-12-27 三菱航空機株式会社 航空機構造体の雷撃評価システム
CN104538921B (zh) * 2014-12-12 2018-10-23 国家电网公司 一种提高交直流共架线路耐雷性能的方法
JP6168229B1 (ja) * 2016-11-25 2017-07-26 株式会社落雷抑制システムズ 落雷状況監視システム
CN108897070A (zh) * 2018-05-18 2018-11-27 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种基于输电线路杆塔的数据采集系统及装置
CN111896795B (zh) * 2020-07-16 2023-01-03 中国人民解放军陆军工程大学 云闪电流波形测量方法及系统
CN113406726B (zh) * 2021-06-01 2022-09-27 中国石油大学(北京) 油气站场雷电事故预警方法、装置、设备及存储介质

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102955160A (zh) * 2011-08-19 2013-03-06 湖北省电力公司电力科学研究院 基于三维激光雷达技术的输电线路杆塔参数确定方法

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