JP5599148B2 - 電気回路網及び電気設備内の障害検出用の方法及び失火警報装置 - Google Patents

Description

本発明は、失火防護及び電力産業の分野に関しており、即ち、ビルディング、建設現場、家屋、飛行機、船舶、鉄道サービス及び他の設備内での電気回路網（ＥＮ）又は電気設備（ＥＩ）の障害から生じた失火を検出するための方法及び装置に関している。

住居、家庭、産業及び他の施設で、電気回路網及び電気設備での障害から、失火乃至爆発が生じることが時にある。基本的な故障乃至障害の他に、経済的ダメージ、死亡、人々の永久的な障害を伴うことも屡々であり、配線がスパークすることによって、回路が短絡し、フォールドバック電流が流れ、クリープ電流が流れ、線間電圧が全く許容し得ない程度に低減してしまうことがある。ロシアでは、オフィシャルスタティスティクスによると、電気設備・施設の失火のインパクトが、火の不注意な取扱に次いで、第２の大きな問題である。上述の障害は、以下の産業部門の高度に危険な施設の利用の際に特に危険である：オイル及びガス生成、貯蔵及び輸送、鉱工業、毒性及び爆発性資材、及び、それ以外の多数の特殊な、火災及び爆発の危険性がある軍事用及び市民用指定施設である。

これらの障害を検出するために、電気回路網ＥＮ又は電気設備ＥＩで使用される多数の方法及び防護装置が開発されてきた。これらの方法及び防護装置のうち、参照文献［１］の図４．７に示されているような、エマージェンシー・サーキット・ブレーカー（Emergency Circuit Breaker) (ECB)と呼ばれる装置がよく知られている。この装置は、ディファレンシャル・カレント・測定センサ(ゼロ−フェーズ・シーケンス・カレント・トランスファ：ZFSCT-zero-phase sequence current transformer)、電力網遮断の電磁信号ジェネレータ、及び、アクチュエートデバイス（リリースデバイス）を有しており、それにより、トラック乃至線路の抵抗乃至インピーダンスが許容可能な値を超過した場合に電気回路網ＥＮ又は電気設備ＥＩを遮断し、このようにして、人間が電気により衝撃を受けたり、失火したりすることから人間を防護している。

短絡回路防護装置は、参照文献［１］の図４．８に示されている。この装置は、リリースデバイス上に配置されていて、電流回路負荷内に直列に接続されたセンサターン(sensor-turn)、シャットダウンシグナルデバイス（リリースデバイス）、及び、電流強度が短絡回路の強度に達した場合に、電気回路網ＥＮ又は電気設備ＥＩを使用不能状態にするアクチュエートデバイスを有している。

このデバイスは、当該デバイスがワインディング・ミニマム−カレント・リリース・デバイス(winding minimum-current release device)を有している場合に、電圧防護を行うために使うことができる。

過負荷電流に対する防護装置は、参照文献［１］の図４．３０に示されている。この装置は、歯車付リリースアーム、シェイプドピース(shaped piece)、レバー付のスプリング及びサーキットブレーカーのコンタクトポイントと相互作用するバイメタリック・リリース・デバイスを有している。

最も近い従来技術には、電気回路網又は電気設備でのスパークによる失火防護用の方法及び当該方法を実施するための装置が記載されており、参照文献［２］を参照されたい。この装置乃至方法は、上述の技術装置に適用可能な一般的な性質乃至特性を広範に収集して、公知の受容可能な従来技術の中から最も近い技術として選択された。

この周知の技術手段によると、電気回路網ＥＮ又は電気設備ＥＩの制御されたセクションの電流が測定される。２次高調波及び／又は２次以上の高次の高調波の信号が、実際の周波数又は低周波スペクトルのフィルトレーションによって、測定された電流の中から１つ選出される。２次高調波は、スパークによりゼロ値を通過して電流が流れて、故障した回路の電圧を下げることを特徴とする。このようにして抽出される信号の値は、遷移抵抗乃至インピーダンスに依存する、このようなスパーク電流の強度及び値によって決められる。それから、この信号が強化(strengthened)され、直線化(straightened)される。他方、信号の蓄積は、予め評価された量のスパーク電流で実行される。スパーク電流の値は、測定ベースで計算され、及び、「スパークフォーミング及び／又はダイイング(dying)」サイクルの選択された１つ乃至複数のオプションの後続の計算の際に計算され、（ゼロを通過するスパーク電流遷移のセグメント内の）フォーミング及びフェーディングステージで計算される。スパーク電流値に依存するサイクルインデックスに対して、例えば、このサイクルのレートの繰り返し、このサイクルのフォーミング及びフェーディングステージの持続期間、振幅が特定の値を超過するサイクルのフェーディングステージでのパルスの量が用いられる。信号蓄積の結果は、この時点では、プリセットされた許容可能な値に対して平衡状態である。他方、この装置の出力は、失火の危険性の相応のレベルを通知するクリアランス信号を形成し、及び／又は、電気回路網ＥＮ又は電気設備ＥＩの制御されたセクション用の遮断コマンドを形成し、この遮断コマンドは、情報ディスプレイパッケージ及び／又は電気回路網ＥＮ又は電気設備ＥＩの制御されたセクションの遮断モジュールに供給される。

参照文献［２］の、特定の方法を実施するための装置は、スパーク電流値の評価器を有しており、この評価器は、「スパークフォーミング及び／又はダイイング」サイクルの信号徴候を生成するモジュールを有しており、このモジュールは、「スパークフォーミング及び／又はダイイング」の当該サイクルでの２次又は２次以上の高次高調波成分信号パルス徴候サイクルを形成し、サイクルインデックス測定及び計算又は時間フレームサイクルの１次信号パルス徴候での形成を提供するモジュールを有しており、前記時間フレームサイクルの間、パルス徴候の各信号が蓄積され、前記蓄積の完了により、前記サイクルの繰り返しレートが評価され、及び／又は、前記サイクルの形成及びフェーディングステージの期間を測定し、及び／又は、振幅が特定の値を超過するサイクルのフェーディングステージのパルスの量を測定し、繰り返しレートサイクルに基づく、又は、繰り返しレートサイクルで計算される、及び／又は、サイクルのフォーミング及びフェーディングステージの期間に基づく、及び／又は、振幅が特定の値を超過するサイクルのフェーディングステージのパルスの量に基づく、スパーク電流値計算モジュールを有しており、評価されたスパーク電流値用のストレージモジュールを有しており、該モジュールにより、評価されたスパーク電流値を記憶し、当該スパーク電流値を蓄積モジュールに転送することができる。蓄積モジュールは、評価されたスパーク電流値を受け取ることができるように作られており、一定の時間間隔の形成で、制御モジュールから各コマンドを受け取り、この時間範囲内で、「スパークフォーミング及び／又はダイイング」の徴候サイクルの当該信号パルスのエントリに基づいて、評価されたスパーク電流値に相応する先行スタック数に対して、加算を用いて信号蓄積を実施する。そして、従って、制御モジュールは、評価されたスパーク電流を蓄積モジュールに転送して、特定のコマンド形成を実現するために信号を受信することができるようにして達成される。装置のプリセットオペレーションアルゴリズムを実行するコマンドは全て、例えば、マイクロコントローラの形式で実行される制御モジュール内に形成される。装置の電力給電源は、給電ユニットにより給電され.るが、その代わりに、電気回路網ＥＮによって給電され、及び、フィールドイオンソースの電源ユニットにより給電されるようにしてもよい。

前述のような、提供されたエンジニアリングの解決手段の欠点は、サイクル「スパーク形成及びダイイング("spark formation and dying")」のフォーミング及びフェージングステージで、パルス値を直接測定する大きさがないこと、及び／又は、１サイクルの形成段で、装置が晒されるシビアな条件下で、スパーク電流強度の最もポジティブ且つ適切な定義を行うことができる特定の値を超過する振幅のパルス量を測定する大きさがないことである。

更に、複合的なプロテクションによる対象のサポートプロセスの本質的な複雑さにより、回路上の上述の各装置相互、及び、共通のモジュール及び回路設計により、多くの例で実施される同じ機能の設計、複製からの独立性が付加される。

従って、本質的な防護装置全てを、火災及び爆発防護システム内に個別に用いると、システムを実際に複雑にして、システムの利用価格を増大するのみならず、一般的に電気システムの信頼度を低減させてしまう。

本発明の目的は、スパーク電流強度の測定の確実性及び精度を改善すること、並びに、住居、家屋、店舗のフロア、及び他の設備内での線路のスパークから生じる、失火防護方法の機能的能力を拡張することにあり、それにより、電気回路網ＥＮ及び電気設備ＥＩでの失火から生じるファイアＡＷＰ(fire AWP)の形成及び開発費用コストを低減することにある。

この目的は、制御されたセクションの電流を測定すること、測定された電流の信号スペクトルから２次以上の高調波の信号を形成すること、前記電流を強化(strengthening)すること、及び、整流器を有していること、本発明による、スパーク電流の強度を測定すること、付加的に、短絡回路の電流、及び／又は、過負荷電流、及び／又は、クリープ電流、及び／又は、電気回路網ＥＮ電圧を測定することを有しており、その際、短絡回路の電流及び／又は過負荷電流の測定は、１次高調波信号の制御されたセクションの測定された電流、及び、電流検知洩れ装置の相応の接続を介して生じた電流測定及び電気回路網ＥＮ電圧の洩れ、及び、その、電気回路網ＥＮ又は電気設備ＥＩへの洩れから割当てることにより実行され、スパーク電流を決めるために、パルスの大きさの量が、サイクル「スパークフォーメーション−ブランキング」のフォーミング及び／又はダイイングステージで測定され、及び／又は、振幅が特定の値を超過するサイクルのフォーミングステージでパルスの量が測定される、電気回路網（ＥＮ）及び電気設備（ＥＩ）での障害から生じる失火又は爆発を防護する方法によって達成される。

特定の方法を実施するための装置は：制御されたセクションの電流測定用モジュール、２次以上の高調波の信号コンディショニングモジュール、増幅ユニット、整流モジュール、スパーク電流デフィニションの強度のモジュールを有しており、付加的に、本発明によると、１次高調波信号コンディショニングユニット、短絡回路の電流測定モジュール、及び／又は、過負荷電流測定モジュール、及び／又は、クリープ電流センサを有するクリープ電流測定モジュール、及び／又は、電気回路網ＥＮ電圧測定モジュールを有しており、その際、スパーク電流デフィニションの強度のブロックが、サイクル「スパークフォーメーション及びダイイング」のフォーミング及びダイイングステージでのパルス測定のレンジマグニチュードの装置で供給され、及び／又は、特定値を超過する振幅のサイクルのステージの形成で、パルス測定の量用の装置で供給される。

このようにして、公知のエンジニアリング解決手段［２］は、高周波電流成分割当てのオペレーション、選択されたサイクル「スパークフォーメーション及びダイイング」基準測定及び計算、スパーク電流強度の計算及び記録の他に、付加的に、サイクル「スパークフォーメーション及びダイイング」のフォーミング及び／又はダイイングステージでのパルス振幅量を測定し、及び／又は、以下の付加的なオペレーションを導入する：１次高調波信号形成、受信した(arriving)信号の測定、受信した信号の測定された量を当該信号のプリセット値との比較、故障、又は、電気回路網ＥＮ又は電気設備ＥＩのオペレーションの故障について示す信号の形成を導入する。この点に関しては、技術的及び経済的な実現可能性に基づいて、前述の付加的なオペレーションを、完全に又は限定された範囲内で導入することができる。特定のオペレーションの実行により、サイクル「スパークフォーメション及びダイイング」のパラメータの他の公知の測定オペレーションとは関係なく、スパーク電流測定強度の確実度及び精度を高めることができるのみならず、提供されたエンジニアリング解決手段の機能能力を拡張することができ、スパークからの防護、短絡回路防護、過負荷電流からの防護、クリープ電流からの防護、及び、降下電圧防護の５つのタイプの防護を実行することができる。特徴的な各要件を有する本発明は、従来技術からは容易に想到し得ず、新規性があり、特許される発明を構成する。本発明の本質的な各特徴要件は、統合することにより、特定の技術的な結果を奏することができるのであって、各要件から推測される単なる装置レベルからは想到し得ないことは明らかであり、高度な発明性を持った特許されるべき発明を構成するものである。産業上の利用可能性という特許要件は、実施例から明らかとなる。

本発明の技術手段の核心的技術思想に関して、以下、図を用いて説明する。

その際、図１は、本発明の前提となる電気回路網に対する失火防護装置の接続図を示し、図２は、スパークでの信号コンディショニングユニット、及び、短絡電流、過負荷電流、クリープ電流及び電気回路網（ＥＮ）電圧での信号コンディショニングユニットの略図を示し、図３は、スパーク電流強度測定用のモジュールを示し、図４は、スパークを伴うプロセス、並びに、「スパークフォーミング及び／又はダイイング」サイクルの技術概念、「スパークフォーミング及び／又はダイイング」サイクルの形成及び／又はダイイングステージを示す。

図４のダイアグラム１は、制御された電気回路網（ＥＮ）又は電気設備（ＥＩ）の何れかのセクションでのスパークフォーミングに応じて、モジュール１７の出力に生じる波形形状を示す。図４のダイアグラム２は、実質的に、標準的な負荷電流に等しいスパーク電流時間特性を示し、及び、スパーク電流強度のゼロを通る遷移での高周波スペクトルが形成されるモジュール１５の出力での信号形成を示す。図４のダイアグラム３は、用語「スパークフォーミング及び／又はダイイング」サイクルの定義、及び、その基本的な構成要素ステージ、スパーク発生、スパークそれ自体及びブランキングを示す。

図１は、１例として、リーディングインボード１、電気回路網線路（ＥＮ）２、電気設備（ＥＩ）３、電気回路４、並びに、電気回路網線路（ＥＮ）及び電気設備（ＥＩ）での失火の警報デバイスのブロックスキーマ５を有する、前提スキーマを示す。電気回路４は、例で考察している電気回路網に負荷接続されるように形成されている。

デバイス５は、以下を有する：全電流測定部として使う電流測定モジュール６、スパーク電流の信号コンディショニングユニット７、短絡電流（Ｉ_ｓｈ−ｃ）、過負荷電流（Ｉ_{ｏｖｅｒl}）、クリープ電流偏差（Ｉ_{ｃｒｅｅｐ}）、及び、回路電圧偏差（Ｕｎｅｔｗ）の信号コンディショニングユニット８、と、情報指示用のモジュール９、電気回路網線路（ＥＮ）又は電気設備（ＥＩ）遮断の制御されたセクションでの設備のコンパイル用のモジュール１０、アクチュエートデバイス１１、制御モジュール１２，電源ユニット１３を有する。

スパークの信号コンディショニングユニット７は、以下の各モジュールを有する：低周波スペクトルフィルトレーション（ＬＦスペクトル）のモジュール１４；高周波スペクトル形成（ＨＦスペクトル）のモジュール１５；増幅ユニット１６；整流モジュール１７；スパーク電流強度測定のモジュール１８；アキュムレーションモジュール１９；コンパレータユニット２０；プリセット値蓄積用モジュール２１；信号コンディショニングユニット２２；電気回路網線路（ＥＮ）又は電気設備（ＥＩ）内のスパーク失火警報装置のブロックスキーマを完全に形成するモジュール７，９〜１３を有する。モジュール６は、電流変成器（ＣＴｒ）の一部分としてのみ、当該モジュールの構造及び作動について、参照文献［２］に示されている。モジュール８は、付加的に導入されている。

モジュール６は、スパーク電流の信号測定用のセンサを有しており、この信号測定は、例えば、回路網の線路に沿って電流変成器（ＣＴｒ）を示す、鉄及び巻線を形成する際に実行することができる。

クリープ電流から防護するアプリケーションの場合、モジュール６は、クリープ電流測定のセンサに含まれるようにしてもよく、このセンサは、例えば、鉄及びワイヤから構成することができ、２本又は３本のワイヤ（３相回路網の場合）に沿って、ゼロ位相シーケンス電流変成器を示している。

モジュール７，９−１３は、従来技術として前述した。

図２に示した、スパークでの信号コンディショニングユニットは、以下を有する：１次高調波信号コンディショニングユニット２３；短絡電流信号Ｉ_ｓｈ−ｃ，過負荷電流信号Ｉ_{ｏｖｅｒl}，クリープ電流偏差信号Ｉ_{ｃｒｅｅｐ}，回路電圧偏差信号Ｕ_ｎｅｔｗの受信(arriving)を測定するためのモジュール２４−２７を有している。 受信(arriving)された信号の測定された量は、単一のタイプ、例えば、パルス波形に正規化され、比較ユニットの相応の入力に供給され、比較ユニットで、この測定された量は、プリセット値の記憶用のモジュール２１の相応の結果を有する比較ユニットの他方の入力に供給されたプリセット値と比較される。１次高調波信号コンディショニングユニット２３は、低周波スペクトル（モジュール１４）の予めフィルタリングされた各信号の中から１つの１次高調波の信号を選出するのに使い、ロシアの産業ネットワークの場合、この信号は、５０Ｈｚ（サイクル／秒）の周波数を有している。１次高調波信号は、短絡回路及びオーバーワークの電流測定用に使われる。

短絡電流信号Ｉ_ｓｈ−ｃの測定モジュール２４は、事前に変換された、例えば、パルス波形（ベーシックオペレーション、強化(strengthening)、整流器、直流電圧を、入力信号値に比例する周波数の交流電圧に変換、半波検出）に変換された短絡回路電流を測定する。

更に、モジュールは、例えば、パルスメータを用いて、プリセット時間の間、量パルスを測定する。モジュール２４の結果からのカウント結果は、比較ユニット２０の入力に供給され、比較ユニット２０で、このカウント結果は、プリセット値と比較される。

短絡回路電流強度でのプリセット値は、制御モジュール１２からのコマンドの後、プリセット値記憶モジュール２１から比較モジュール２０に供給される。

測定値が許容可能値から偏移している場合に形成されるパルスの波形での比較の結果は、信号（コマンド）形成モジュール２２に供給され、この比較の結果から、信号が、制御されて電気回路網線路（ＥＮ）又は電気設備（ＥＩ）のセクションを遮断するためのコマンドを形成するための情報マッピングモジュール９及び／又はモジュール１０に供給される。

従って、短絡回路の防護機能は、電流変成器ＣＴｒ及びモジュール１４，２３，２４，２０，２１，２２，９，１０，１１，１２，１３を用いて実施されている。

メモ：太字体で、スパークプロテクションデバイスで使用されるブロック数が強調されている。

同様に、プロテクションデバイスは、以下から作動する：
−過負荷電流（ＣＴｒ及びモジュール１４，２３，２５，２０，２１，２２，９，１０，１１，１２，１３）；
−クリープ電流（ＣＴｒ及びモジュール２６，２０，２１，２２，９，１０，１１，１２，１３）；
−ネットワークアンダーボルテージ（モジュール２７，２０，２１，２２，９，１０，１１，１２，１３）
スパーク電流強度測定用のモジュール１８は、繰り返し速度サイクル測定用のモジュール２８；サイクル期間の形成及び／又はダイイングステージの測定用のモジュール２９；１サイクルのダイイングステージでのパルス量測定用のモジュール３０；１サイクルの形成及び／又はダイイングステージでのパルス振幅測定用のモジュール３１；特定値を超過する値を有する１つのサイクルの形成ステージでのパルス量測定用のモジュール３２；スパーク電流強度計算用のモジュール３３；スパーク電流強度記憶用のモジュール３４から構成されている。

各対象の複合的な防護は、以下の手段によって提供される：スパーク電流Ｉ_{ｓｐａｒｋ}の測定信号；短絡回路電流測定Ｉ_{ｓｃｈ−ｃ}；過負荷電流測定Ｉ_{ｏｖｅｒｌ}；クリープ電流測定Ｉ_{ｃｒｅｅｐ}；システム電圧測定Ｕ_ｎｅｔｗによって提供される。前述の受信した(arriving)信号の測定プロセスは、信号出力（ファイアハザード信号）及び／又は電気回路網又は電気設備の制御されたセクション用のシャットダウンコマンドの形成によって終了する。

電気回路網ＥＮ又は電気設備ＥＩでの障害に対処する失火警報装置５は、以下のように作動する。電気回路網ＥＮ又は電気設備ＥＩの制御されたセクションの負荷全電流測定、及び、例えば、電流変成器（ＣＴｒ）又はゼロ位相シーケンス電流変成器（ＺＰＳＣＴ）の形式で実行されるゼロ位相シーケンス電流測定用の警報装置５は、例えば、リーディングインボード１に接続されている。

同じ装置のモジュール８は、電気回路網２の電圧測定Ｕ_ｎｅtｗのために、同じリーディングインボードに接続されている。そのように、（この実施例では、リーディングインボードの後ろ側に配置された）装置５の設備の後ろ側に配置された全電気回路網（全ての電気設備）は、被制御対象である。 以下、例として、スパーク電流から防護するための装置の作動に関して考察する。

電気回路網２及び電気設備３が、適切に（図１）、当該電気回路網２及び電気設備３の線路（それと同時に、測定モジュール６の電流変成器ＣＴｒの１次巻線である）を介して作動している場合、消費者全体の全負荷電流を等しくする大きさの電力線周波数の電流が流れる。変成器の２次電流で誘導される起電力（ＥＭＦ）は、スパーク用の信号（コマンド）コンディションユニット７の入力に供給される。モジュール７（図２）では、フィルタを介して得られた信号は、調整されて、例えば、低周波スペクトルとなるようにされる。このことが、電力線周波数に等しい周波数の信号が、実際に完全にフィルタリングされて取り出されて、１次高調波信号を形成するためにモジュール２３に送信される。この時点で、入力増幅ユニット１６は、負荷の電流強度にも拘わらず、何ら障害がない場合、信号の大きさは、常にゼロに近い。整流モジュール１７、スパーク電流強度測定モジュール１８、及び、蓄積モジュール１９の後ろ側で、大きさがフィルタの調整誤差、測定された負荷電流の高調波歪、及び、スイッチング機器とワイヤロジックコネクションの幾つかの全てのコンタクト点での過度インピーダンスの許容可能値によって定義される信号の直流成分があり、ユニット２０によってロジカルゼロと解釈される。

例えば、少ないコンタクト点の場所で、イオン化可能な遷移インピーダンスの形成に関する障害の始まりで、電気設備３の電気回路４で、スパーク電流が生じ（自由イオン及び小体の流れ）、「スパークフォーミング及びダイイング」サイクルのシーケンスの形式で発生する。その結果、電流の高周波成分が生起して、電流の全負荷に重畳される。

測定モジュール６の電流変成器ＣＴｒの２次巻線の電流により、起電力ＥＭＦが誘導される。フィルタの出力に、高周波スペクトルの信号が生起し、増幅ユニット１７の入力に供給される。
強化された(reinforced)信号は、モジュール１７で直線化され(straightened)、スパーク電流強度測定モジュール１８に入れられ、特にモジュール３１に入れられ、モジュール３１で、例えば、アナログデジタル変換器を用いて、パルス振幅測定が実行され、例えば、最初のパルス及び／又は別の何らかの選択されたパルスでのサイクルのダイイングステージで実行される。振幅が測定されたパルスに比例する信号は、スパーク電流強度計算モジュール３３に供給され、その結果は、スパーク電流強度記憶モジュール３４の入力にプラグインされる。

評価されたスパーク電流値の記憶後、制御モジュール１２は、有限時間間隔パフォーマンス及び当該パフォーマンス内での信号蓄積用のコマンドを形成し、信号蓄積は、モジュール１９内で、全パルスのエントリ又は「スパークフォーミング及びダイイング」サイクルの、スパーク電流モジュール３４内に記憶された値に相応する先行の数個のスタックへの加算を用いて実行される。

パルスの到達の強度又は「スパークフォーミング及びダイイング」サイクル及びスパーク電流強度によって定義された、蓄積された信号のレベルは、連続的に、モジュール２１内に記憶された、当該信号レベルの単数乃至複数の許容可能値と比較される。
蓄積された信号が許容可能値を超過した場合、比較ユニットの出力に、危険レベルに相応する信号が形成され、信号コンディショニングユニット２２に入る。モジュール２２では、信号の特性が、情報マッピングモジュール９及びネットワーク制御されたセクションシャットダウンモジュール１０の正常動作をサポートするのに必要且つ充分なレベルにされる。産業上及び一般家庭の設備、並びに、当該設備の設計及び開発の特性制御構造に、提案された本発明を実施した結果、当該各設備の安全利用、特に、当該各設備の失火防護が改善される。更に、電気回路網及び電気設備内での失火、爆発及び障害からシステムを防御するのに関わるコスト費用が低いにも拘わらず、電気システムの信頼度がかなり増大する。

最後のステートメントは、以下の各値によって提供される：
−４つの新規な独立した防護システムを補助的に用いる場合、３８個の新規モジュールを導入する必要があり；
−スパークから防護する４つの新規な防護システムを補助的に用いる場合、14個の新規モジュールだけを導入すればよい。

本発明を実施すると、住居及び店舗のフロア、建設現場、家屋、飛行機、船舶、鉄道サービス及び他の設備内で、電気回路網及び電気設備での失火を低減することができる。しかも、電気回路網での許容し得ない不足電圧によって生じる、家庭、及び、他の設備の故障と同様に、電気系統に起因して生じる障害の数を低減することができる。本発明の方法を実施する装置は、関連の部分及び要素を用いて実施される。従って、新規領域の製品を製造するプラントインダストリ及びプライベートカンパニーは、何ら改造する必要はない。

本発明を用いることによって得られる経済的且つ倫理的効果は、多数の生命を防護することができること、並びに、本発明の技術的な測定を用いることによって、コストのかかった多数の住居、産業施設及び他の施設を失火から防護することができることによって明らかである。

そのようにして、電気回路網乃至電気設備での障害から生じる失火から防護する本発明を実施すると、多数の人々、住居、産業施設及び他の施設を、失火による危険な事態から防護することができ、並びに、市民全体及び状態一般の資材及び経済的資産をかなり防護することができるようになる。

本発明の、電気回路及び装置構成内での失火防護方法は、制御可能セクションの電流を測定し、制御可能セクションの高次周波数成分を分離し、１次高調波信号を増幅及び整流し、測定された電流信号範囲から１次高調波信号を形成し、短絡回路及び／又は過負荷及び／又は洩れを測定し、及び／又は電気回路電圧を測定中、前記制御可能セクションの警報及び／又はスイッチングオフ信号を形成する。スパークストライキング抑制サイクルを特徴付ける信号振幅及び／又は他のパラメータは、スパーク電流測定用に測定される。本発明の失火防護装置は、１次以上の高調波信号を形成するためのユニット、スパーク電流量を測定するためのユニット、短絡電流及び／又は過負荷及び／又は洩れ電流及び／又は電気回路電圧測定電流を測定するためのユニット、警報を形成し、及び／又は、制御可能セクション信号をスイッチングオフするためのユニットを有している。このスパーク電流量測定ユニットには、信号振幅及び／又は他の、スパークストライキング抑制サイクルを特徴付けるパラメータを測定するためのデバイスが設けられている。
参照文献の出典
1.I.C. Taev, Electric apparatus of control.M,, Vysshaya shkola 19842. ロシア特許RU 2003120730, MPK 7 G08B 17/06, G08B 25/10, 出願日 2003.07.10, 特許査定日 2005.02.01 発明の名称 "Method and apparatus for fire prevention of sparking in electrical network"の特許請求の範囲
米国特許公開公報ＵＳ６６７０８７０
ロシア特許公開公報２２５４６１５
米国特許公開公報ＵＳ６３７３２５７
ロシア特許公開公報２１２０８６５
米国特許公開公報ＵＳ６６５４２１９
ロシア特許公開公報２１５９４６８

本発明の前提となる電気回路網に対する失火防護装置の接続図 スパークでの信号コンディショニングユニット、及び、短絡電流、過負荷電流、クリープ電流及び電気回路網（ＥＮ）電圧での信号コンディショニングユニットの略図 スパーク電流強度測定用のモジュールを示す図 スパークを伴うプロセス、並びに、「スパークフォーミング及び／又はダイイング」サイクルの技術概念、「スパークフォーミング及び／又はダイイング」サイクルの形成及び／又はダイイングステージを示す図

Claims (2)

1. 制御されたセクションの電流の測定を含む電気回路網又は電気設備内の障害からの失火防護方法であって、
   測定された電流の信号スペクトルから２次以上の高調波信号を形成し、前記高調波信号を増幅して、整流器で整流し、スパーク電流強度を決定し、かつ、失火に対応する警告信号を形成し警報装置に送信するか、又は、制御されたセクションをシャットダウンする命令を形成し、当該制御されたセクションを分離するための装置に当該命令を送信する、失火防護方法において、
   短絡回路電流又は過負荷電流又はクリープ電流又は電気回路網電圧を測定し、
   ここで、前記短絡回路電流及び／又は前記過負荷電流は前記測定された電流の基本波から測定し、及び／又は前記クリープ電流（ゼロ相電流）はクリープ電流センサ（ゼロ相ＣＴ）を用いて測定し、及び／又は前記電気回路網電圧は前記電気回路網電圧又は電気設備電圧を給電することによって測定し、
   前記スパーク電流決定のために、パルス振幅の大きさを、スパーク形成及びスパークダイイング（減衰）サイクルのスパーク形成ステージにおいて測定し、及び、前記振幅の大きさが特定値を超過する１つのサイクルの前記形成ステージのパルスの数を測定することを特徴とする失火防護方法。
2. 請求項１記載の方法を実行するための装置であって、制御されたセクション用の電流測定のモジュール、２次以上の高調波形成用の信号コンディショニングユニット、増幅ユニット、整流モジュール、スパーク電流強度測定モジュールを有する装置において、
   基本波信号形成モジュールを有しており、更に、短絡回路電流測定モジュール及び／又は過負荷電流測定モジュール及び／又はクリープ電流センサを備えたクリープ電流測定モジュール及び／又は電気回路網電圧測定モジュールを有しており、
   スパーク電流強度測定モジュールは、スパーク形成及びダイイングサイクルのスパーク形成ステージで、パルス振幅値を測定するための装置、及び、前記振幅値が特定値を超過する１つのサイクルの形成ステージでのパルスの数測定用の装置を有していることを特徴とする装置。

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