JP3807953B2 - 過電流通報装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は配電線の過電流通報装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高圧配電線に流れる電流を検出して、一定以上の過電流が流れたら表示部の色を、例えば白色から橙色に変えて事故の発生を表示する過電流通過表示装置が公知で、この表示装置は高圧配電線に直接吊り下げて使用され、しかも事故発生表示後約５時間経過すると自動的に復旧して、表示が橙色から白色に戻るようになっている。この種の過電流通過表示装置としては、例えば特開平１０−３０４５５３号公報に記載のものがある。以後、これを第１の従来技術という。
【０００３】
この種の過電流通過表示装置（以後ＯＣＩと略記することもある）の詳細を図９〜図１２に従って説明する。図９のブロック図において、ＯＣＩを配電線路の電線Ａに吊り下げた状態では、コの字形の上部コア１と下部コア２とが互いにその接合部同士を当接させて、両コアで環状のコアを形成する。下部コア２に巻き付けられた巻線３には電線Ａに流れる電流に応じた電圧が誘起する。こうして、両コア１，２と巻線３とは変流器ＣＴ４を構成している。巻線３の誘起電圧は整流部５で整流されて信号処理部６の電圧比較部７に印加され、予め設定された設定値と比較され、設定値を超えた場合に、過電流が電線Ａを通過したとして電圧比較部７から所定の信号が出力される。８は比較部７の信号を受けて表示信号を発生させる表示信号発生部で、この表示信号発生部からの表示信号で表示部９を電磁的に駆動して、表示体１０による表示を白色から橙色に変える。
【０００４】
時間計測部１１は常にクロック発振部１２のクロック出力により時間を計数しており、表示信号発生部８から表示信号を受けると計数値をリセットして再度時間の計数を開始し、５時間計数後に信号を出力する。この信号出力を受けて復帰信号発生部１３が復帰信号を出力して表示部９を電磁的に駆動して表示体１０を復帰させて表示を橙色から白色に復帰させる。整流部５の出力は電源部１４にも供給され、コンデンサ１５で平滑された後、電圧安定化部１６で所定の電圧に安定化されて、パワーオンリセット回路１７や他の各部へ給電される。パワーオンリセット回路１７は、電源部１４から供給される電圧が所定の設定値を超えた時にリセット信号を出力して、上記時間計測部１１の計数値を零にリセットする、いわゆるパワーオンリセットの動作を行う。
【０００５】
図１０と図１１はＯＣＩの全体を示す正面図と平面図で、本体ケース１８内に前記信号処理部６等の電子回路を実装したプリント配線基板が収納されている。表示体１０は本体ケース１８の下部に取り付けた表示カバー１９の表示窓から見えるように配設されている。表示窓は、表示カバーの下面に２つと、側面に２つ設けられている。また表示カバーの外周と下面は、透明カバー２０によって覆われて保護されている。本体ケース１８の上部には電線受部２１が設けられ、ＯＣＩを電線に吊り下げるには、図１０に示すように、先ず締付ボルト２２のナット２３を緩めて、締付ボルト２２をピン２４の周りに符号２２′で示すように時計方向に回動させ、上部金具２５をピン２６の周りに符号２５′で示すように反時計方向に回動させて、図示されていない電線Ａを下方から受けるように電線受部２１を電線Ａに当接させ、上部金具２５を符号２５で示す実線の位置に戻し、電線押え２７で電線受部２１の間に電線Ａを挟み込んで締付ボルト２２を符号２２で示す実線の位置に戻してナット２３を締め付けることでＯＣＩ２８を電線に吊り下げる。
【０００６】
図１２（ａ）（ｂ）はＯＣＩの下部に配設された表示部９を斜め下方から見た図で、表示カバー１９を透かし、かつ前記表示カバー１９の表示窓を透かして表示体を視認する状態を示す。同図（ａ）では、表示体の白色部１０ａが側面と下面の表示窓を通して見えている。また、同図（ｂ）では、表示体の橙色部１０ｂが側面と下面の表示窓を通して見えている。なお、同図（ｂ）で橙色部に施したハッチングは、表示色が橙色であることを明示するために描いたもので、断面を意味するハッチングではない。
【０００７】
また、特開平１１−２８１７０２号公報に記載の配電線過電流検出装置は、配電線に設置する変流器と、変流器からの出力信号が入力される判定部と、判定部により判定された判定結果に応じた制御信号を送出する制御部と、制御部から入力された制御信号に基づいて事故が発生したか否かの情報を遠隔地の監視装置に報知する移動電話を備えている。そして、移動電話の電源は変流器から分岐して接続される電源部と、この電源部により充電される二次電池（バッテリ）から供給されるようになっている。なお、この配電線用過電流検出装置は電柱に設置されるとしている。以後、これを第２の従来技術という。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記第１の従来技術では、事故区間を特定するためには、各区間にそれぞれ設置された過電流通過表示装置の表示色を作業員が監視する必要があって面倒であった。また、第２の従来技術では、二次電池（バッテリ）の重量が重くなるため、電線に吊り下げて使用することができないとか、バッテリの寿命が短いという問題があった。
【０００９】
そしてまた、前記第１の従来技術の過電流通過表示装置は、広く実用化されて多数のものが配電線に直接吊り下げられて使用されている。このような実情に鑑み、本発明は既設の過電流通過表示装置の表示色を光電的に監視して、監視結果を通報する過電流通過装置を提供することを目的とする。そして、本発明の通報装置は配電線に直接吊り下げて使用できるように、小型・軽量化を目指すものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために 請求項１記載の発明は、配電線に吊り下げられた過電流通過表示装置に隣接して前記配電線に吊り下げられた通報装置で、
配電線に結合する変流器と、該変流器の信号を整流する整流部と、該整流部により充電されるコンデンサと、前記整流部の出力を電源として作動し、間欠的に短時間ずつ駆動信号を出力すると共に変流器からの信号が断たれたときにも駆動信号を出力する制御部と、前記駆動信号で発光して隣接する過電流通過表示装置の表示部における表示体の表面に投光する発光素子を備えた色センサと、表示部からの反射光を受光する光電素子と、該光電素子の出力に基づいて表示部の表示色の変化を検知して検知信号を出力する制御部と、前記整流部の出力を電源として作動し、前記制御部からの検知信号を受けて無線信号を送出する送出部とを具備した過電流通報装置であって、
この通報装置が過電流通過表示装置に隣接して配電線に吊り下げ配置される吊り下げ手段を設け過電流通過表示装置の前記表示体の表面と過電流通報装置の前記色センサとが互いに対向するように両装置を隣接して吊り下げ設置したことを特徴とする過電流通報装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の好ましい実施の形態を図面の実施例に従って説明する。図１（ａ）（ｂ）において、２８は前記過電流通過表示装置で、前記変流器４と表示部９等を備えており、配電線Ａに吊り下げて使用される。符号２９に示す過電流検出回路（ＯＣ検出回路）は前記図９で説明した整流部５と信号処理部６と電源部１４とからなり、変流器４の出力から配電線Ａに過電流が流れたことを検出して表示部９に表示信号を出力して表示部を白色から橙色に変え、前述のように一定時間、例えば５時間経過すると復帰信号を出力して表示部の色を橙色から白色に戻す。
【００１３】
３０は過電流通報装置で、過電流通過表示装置２８と隣接して配電線Ａに吊り下げて用いることができるように、過電流通過表示装置２８について図１０と図１１で説明したように電線受部２１や電線押え２７を有する上部金具２５等に相当する吊り下げ手段を有し、配電線Ａに過電流通報装置３０を吊り下げた状態では、その変流器３１が配電線Ａと結合して、配電線Ａの電流に対応した電圧を誘起する。この電圧は制御部３２に印加されるとともに電源部３３に印加され、同図（ｂ）に示すように整流部３４で全波整流されてコンデンサ３５を充電する。なお、３１ａは変流器３１の巻線である。電源部３３のコンデンサ３５に充電された電圧は同図（ａ）の制御部３２と送出部３６に供給されて両部３２と３６を作動させる。制御部３２は変流器３１の出力があるとき、即ち配電線Ａに電流が流れている正常時は一定間隔、例えば１２分間隔で間欠的に色センサ３７を駆動するように、１２分間隔のタイミングで短時間、例えば０．２秒間ずつ電源部３３のコンデンサ３５の電圧を昇圧した電圧を色センサ３７に印加する。色センサ３７はその都度表示部９の橙色の補色である青色の光を表示部９に投光し、その反射光から表示部９の表示色を検知して制御部３２へ出力する。制御部３２は前回の色センサ３７で検知した表示部９の色を記憶していて、今回の検知色が前回と変わっていたときには、表示色の変化を検知して送出部３６に出力する。送出部３６はこの信号を受けて、表示色が白色から橙色に変化したこと、即ち過電流が通過したことをアンテナ３８から電波形式の無線信号で送出する。送出部３６は免許の不要な微弱電力無線の無線機を用いることができる。また、この送出部３６の信号電波は、近くの電柱に配設された中継局を通じて遠隔地の基地局へ通報される。
【００１４】
図１（ａ）の色センサ３７の構成を図２に示す。色センサ３７はアンプ部３９と、光ファイバーケーブル４０，４１とこれら両光ファイバーケーブルに接続した光ケーブルヘッド４２とからなる光ケーブル部４３とからなる。アンプ部３９は前記電源部３３のコンデンサ３５の電圧を安定化電源部４４で安定化してＣＲ発振回路４５や制御部４６等に供給する。ＣＲ発振回路の出力に応じて短い周期でドライバー回路４７が青色発光ダイオード４８を点滅させる。発光ダイオード４８からの青色の光は光ファイバーケーブル４１から光ケーブルヘッド４２を経て表示体１０の表面に投光され、その反射光は光ケーブルヘッド４２から光ファイバーケーブル４０を経て光電素子で電気信号に変換される。表示部の表示体の色が白色のときは光電素子４９の出力は大きく、橙色のときは発光ダイオードの青色光に対して補色の関係にあるため光電素子４９の出力は小さくなる。従って、この出力信号を増幅回路５０で増幅し、制御部４６で表示体１０の色が白色か橙色を判定して出力信号を出す。この出力信号Ｃを図１（ａ）の制御部３２が受けて、色センサ３７が前回検知した出力信号Ｃと変わっていたときには色が変化したことを制御部３２が検知して、その検知信号を送出部３６に入力し、送出部３６は表示部の色が白色から橙色に変化したこととか、橙色から白色に変化したことを電波で通報する。
【００１５】
なお、図２の色センサ３７は、竹中電子工業株式会社製のものを用いることができる。因みに、同社製のアンプユニットＦ７０ＡＢとかファイバユニットＣＳ−ＤＦ３０を図２のアンプ３９と光ケーブル４３に使用すると良い。
【００１６】
このときの電波信号には、過電流通過表示装置２８又は過電流通報装置３０の識別コードとか、検出した色を表すコードとか、配電線のＲ相かＳ相かＴ相かの種類を区別するコード等の必要な情報を含むようにしてあり、ごく短時間、例えば数十ｍｓの長さの信号電波を数十ｍｓの間隔で３回送出するようにして通信の信頼性の確保とコンデンサ３５の電力消費を低減するようにしている。
【００１７】
図３は、図１（ａ）（ｂ）における電源部３３のコンデンサ３５の電圧を制御部３２で昇圧した電圧の時間的変化を示す図で、横軸は時間を、縦軸は昇圧後の電圧を示す。時間０で過電流通報装置３０を配電線に吊り下げて、配電線の正常な電流によりコンデンサ３５に充電された電圧が制御部３２によって昇圧され、昇圧後の電圧は図３のように色センサ３７の最低動作電圧Ｖｏを超えて更に上昇する。
【００１８】
時間ｔ₁ で制御部３２から色センサ３７へ指令が出ると（即ち、色センサ３７にコンデンサ３５の電圧を制御部３２で昇圧した電圧を印加すると）、発光ダイオード４８が短時間発光して昇圧した電圧は一時的に低下し、再び充電されて上昇する。１２分後、時間ｔ₂ で再度指令が出ると、発光ダイオードが短時間発光して昇圧した電圧は一時的に低下し、再び充電されて上昇する。更に１２分後、時間ｔ₃ で再々度指令が出ると、発光ダイオードが短時間発光して昇圧した電圧は一時的に低下する。そしてその後、時間ｔ₃ からわずか経過して時間ｔ₄ で配電線の電流がなくなると、前記制御部３２が配電線の電流の立下りを検出して色センサに指令を出して発光ダイオードを短時間発光させる。従って、昇圧した電圧は時間ｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ のときの場合よりも更に低下する。ここで配電線が停電したままであると、制御部３２は１２分間隔の指令を出すのを止めたままとなる。そして、変流器３１からの信号がなくなるので、昇圧は止まり、昇圧した電圧は図３で時間ｔ₃ 以後に示すようにゆっくりと低下する。
【００１９】
図４は、配電線の線路電流と色センサ動作タイミングの態様を示す図で、横軸は時間を示す。この場合、線路電流は正常な電流が継続している。線路電流が継続して正常な値のままであるので、ＯＣＩの表示は白色のままである。従って、色センサが１２分間隔で０．２秒ずつの短時間ずつ監視動作を繰り返すが、いつも白色を検知していて色の変化は見られないので、通報装置３０からの電波は出ない。
【００２０】
図５は図４と異なる態様のときの線路電流と色センサ動作タイミングの図で、正常な線路電流の間は色センサが一定の１２分間隔で０．２秒ずつ動作するが、線路に過電流が流れて変電所のリレーが作動して停電すると、線路電流の立下り点ａで過電流通報装置３０の制御部３２がこの停電を検出して、色センサを作動させてＯＣＩの色を確認する。
【００２１】
ＯＣＩは停電直前の過電流を検出して橙色に変わっているので、立ち下り点ａでの確認動作で過電流通報装置の制御部３２がＯＣＩの表示色の変化を検出し、橙色に変わったことを通報する。即ち過電流が流れたことを通報する。その後、通報装置はＯＣＩの表示を監視する間欠動作を止め、線路電流が復帰して流れると間欠的な監視動作を再開する。そして、線路電流が復旧したｄ時点からほぼ５時間経ってＯＣＩが白色に復帰すると、過電流通報装置３０はＯＣＩの表示色が復帰してから最初の監視動作で表示色が橙色から白色に復帰したことを検知して電波で通報する。この電波信号は中継局を介して基地局へ通報されるので、基地局ではＯＣＩが復帰して橙色から白色に戻ったことがわかる。
【００２２】
図６は更に異なる態様のときの線路電流と色センサ動作タイミングの図で、線路電流が正常な間は１２秒間隔で０．２秒ずつ色センサが間欠的に監視動作を継続している。事故などによる停電があると、停電による線路電流の立下り点ｂで制御部３２が線路電流の立下りを検出して、色センサ３７へ指令を出して確認動作を行わせる。そして、このときのＯＣＩの表示部の色（白色）を電波で通報する。停電がしばらくの間、例えば４時間程度継続した後、復旧して直ちに何らかのトラブルで過電流が一時的に流れたとすると、その過電流の立下り時点ｃで制御部３２が色センサに指令を出して確認動作をさせるため、このときの過電流をＯＣＩが検知して白色から橙色に変わっているため、通報装置３０はｃ点での確認動作で白色から橙色への変化を検出して電波で通報する。その後、線路電流が回復すると通報装置の色センサは間欠監視を再開して１２分間隔で０．２秒の短時間監視を繰り返して、ＯＣＩの色が前回の監視時点と変わったら電波で通報する。
【００２３】
図７は電線Ａに過電流通過表示装置（ＯＣＩ）２８と過電流通報装置３０を隣接して吊り下げ設置した状態を示す図である。表示体１０の表示色が白色か橙色かを過電流通報装置の色センサで間欠的に監視し、かつ線路電流が低下した時点にも確認動作で監視する。そしてＯＣＩの表示色が前回の監視時の色と変化していることを検知すると、自動的に無線で通報する。なお図７で、ＯＣＩ２８と過電流通報装置３０とは連結バンド５１で連結され、相対的な関係位置がずれないように互いに固定されている。また図８に示すように、最終的にＯＣＩ２８と過電流通報装置にプラスチック製の薄板からなる上部カバー５２を被せて固着してある。
【００２４】
なお、上述の実施例では既設のＯＣＩに隣接して過電流通報装置を配設するようにしたが、ＯＣＩは既設のものに限るものではなく、過電流通報装置を設置するときに新しいものを新設するようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の過電流監視方法と過電流通報装置は上述のように構成されているので、寿命の短い二次電池（バッテリ）を用いる必要がないため、システムや装置の信頼性が向上する。また、電源部を小型・軽量化できるため、電線に吊り下げるべき装置の寸法・重量が軽減でき、実用的な通報装置を具体化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例で（ａ）は全体の略図、（ｂ）は要部の電気回路図。
【図２】図１の実施例に用いる色センサのブロック図。
【図３】本発明の実施例における電源部のコンデンサの電圧を制御部で昇圧した後の電圧の変化を示す図。
【図４】本発明の実施例における線路電流と色センサ動作タイミングの図。
【図５】図４と異なる態様のときの本発明の実施例における線路電流と色センサ動作タイミングの図。
【図６】図４，図５と異なる態様のときの本発明の実施例における線路電流と色センサ動作タイミングの図。
【図７】配電線に過電流通過表示装置と過電流通報装置を吊り下げた設置状態を示す側面図。
【図８】図８のものに上部カバーを被せた状態の側面図。
【図９】従来技術のブロック図。
【図１０】従来技術の外形を示す正面図。
【図１１】従来技術の平面図。
【図１２】従来技術の表示部を斜め下方から見た斜視図で、（ａ）は表示が白色のとき、（ｂ）は表示が橙色のときの図。
【符号の説明】
Ａ 配電線
９ 表示部
１０ 表示体
３１ 変流器
３２ 制御部
３４ 整流部
３６ 送出部
３７ 色センサ
４８ 発光素子（発光ダイオード）
４９ 光電素子

Claims (1)

1. 配電線に吊り下げられた過電流通過表示装置に隣接して前記配電線に吊り下げられた通報装置で、
   配電線に結合する変流器と、該変流器の信号を整流する整流部と、該整流部により充電されるコンデンサと、前記整流部の出力を電源として作動し、間欠的に短時間ずつ駆動信号を出力すると共に変流器からの信号が断たれたときにも駆動信号を出力する制御部と、前記駆動信号で発光して隣接する過電流通過表示装置の表示部における表示体の表面に投光する発光素子を備えた色センサと、表示部からの反射光を受光する光電素子と、該光電素子の出力に基づいて表示部の表示色の変化を検知して検知信号を出力する制御部と、前記整流部の出力を電源として作動し、前記制御部からの検知信号を受けて無線信号を送出する送出部とを具備した過電流通報装置であって、
   この通報装置が過電流通過表示装置に隣接して配電線に吊り下げ配置される吊り下げ手段を設け過電流通過表示装置の前記表示体の表面と過電流通報装置の前記色センサとが互いに対向するように両装置を隣接して吊り下げ設置したことを特徴とする過電流通報装置。

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