JP6727823B2 - 電線保護装置 - Google Patents
電線保護装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6727823B2 JP6727823B2 JP2016016889A JP2016016889A JP6727823B2 JP 6727823 B2 JP6727823 B2 JP 6727823B2 JP 2016016889 A JP2016016889 A JP 2016016889A JP 2016016889 A JP2016016889 A JP 2016016889A JP 6727823 B2 JP6727823 B2 JP 6727823B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- supply line
- electric wire
- line group
- arc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000001012 protector Effects 0.000 title 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 31
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 30
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 10
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 22
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 208000032365 Electromagnetic interference Diseases 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 206010000060 Abdominal distension Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 208000024330 bloating Diseases 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
- B64D45/02—Lightning protectors; Static dischargers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
- G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
- G01R31/1272—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/36—Insulated conductors or cables characterised by their form with distinguishing or length marks
- H01B7/361—Insulated conductors or cables characterised by their form with distinguishing or length marks being the colour of the insulation or conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/42—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction
- H01B7/428—Heat conduction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/006—Constructional features relating to the conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/02—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
- H02H1/0015—Using arc detectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D2221/00—Electric power distribution systems onboard aircraft
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
- H02G3/02—Details
- H02G3/04—Protective tubing or conduits, e.g. cable ladders or cable troughs
- H02G3/0462—Tubings, i.e. having a closed section
- H02G3/0481—Tubings, i.e. having a closed section with a circular cross-section
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Details Of Indoor Wiring (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Description
本発明は、航空機、鉄道、車両、船舶及び太陽光発電システム等において、電線に発生するアークを検知する、電線保護装置に関する。
航空機等の経年機の安全性を維持するためには、可燃性流体を通す構造（燃料配管、油圧配管及び燃料タンク等）に対する熱的なリスクを最小化する必要がある。
配線設計においては、異なる電位を持つ電線を同束して、１つの電線束を構成することが、一般的によく行われる。このような電線束の場合、機体振動等によって、電線束内部において隣接する電線同士で擦れが生じる。長時間の擦れの結果、被覆の摩耗が進展し、最終的に、電線束内部における異なる電位の電線同士、特に電源線（パワー電線）同士で、アークフォルトの発生に至るリスクがある。
上記リスクへの第１の対策として、電流・電圧の波形に基づきアークの発生を判断し、アーク発生時に短時間で回路を切り離すことが可能な、アークフォルトサーキットブレーカを採用することが挙げられる。
また、上記リスクへの第２の対策として、異なる電位の電線を空間的に分離して、それぞれ同電位の電線で電線束を構成する手法が挙げられる。この場合、擦れによる摩耗のリスクを排除することができ、アークに至るリスクを最小化することができる。
さらに、上記リスクへの第３の対策として、アーク保護スリーブを電線束の所定長にわたり巻きつけることによる電線保護が挙げられる。
しかしながら、上記第１の対策で用いるアークフォルトサーキットブレーカは、高価なうえ、ノイズに対する誤動作のリスクがある。
また、上記第２の対策のように、異なる電位の電線を空間的に分離して、それぞれ同電位の電線で電線束を構成すると、電線束の総数が膨大となり、配線設計に必要なエリアが肥大化するため、小型の機体に対しては艤装が成立しない。
さらに、上記第３の対策のようにアーク保護スリーブを電線束に巻くと、スリーブ内部に熱がこもるため、電源線が高温となり、経年劣化を早めることになる。
なお、上記特許文献１には、アーク発生時の熱、光、臭気あるいは磁気の変化を捉えることで、アークの発生を検知する技術が開示されている。
本発明においては、上記技術的課題に鑑み、小型機のような狭隘な配線エリアに対して艤装可能であり、かつ、電線束内部におけるアークのリスクを低コストで最小化することができる、電線保護装置を提案することを目的とする。
上記課題を解決する第１の発明に係る電線保護装置は、
１本以上の同電位の電源線の集合である電源線群と、
互いに異なる電位の複数の前記電源線群を、一定ピッチ毎に一纏めに束ねるテープと、
各前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入されるスペーサとを備える
ことを特徴とする。
１本以上の同電位の電源線の集合である電源線群と、
互いに異なる電位の複数の前記電源線群を、一定ピッチ毎に一纏めに束ねるテープと、
各前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入されるスペーサとを備える
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第２の発明に係る電線保護装置は、
上記第１の発明に係る電線保護装置において、
前記スペーサは、各前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入される導体のフィルムと、該フィルムを被覆する絶縁体のカバーとを備え、
さらに、
前記フィルムに流れる電流に基づきアーク発生の有無を検知する検知回路を備える
ことを特徴とする。
上記第１の発明に係る電線保護装置において、
前記スペーサは、各前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入される導体のフィルムと、該フィルムを被覆する絶縁体のカバーとを備え、
さらに、
前記フィルムに流れる電流に基づきアーク発生の有無を検知する検知回路を備える
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第３の発明に係る電線保護装置は、
上記第２の発明に係る電線保護装置において、
前記フィルムは、アーク発生時のエネルギーが前記フィルムを貫通しないように短絡時の電流を制限する抵抗を介して前記検知回路に接続する
ことを特徴とする。
上記第２の発明に係る電線保護装置において、
前記フィルムは、アーク発生時のエネルギーが前記フィルムを貫通しないように短絡時の電流を制限する抵抗を介して前記検知回路に接続する
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第４の発明に係る電線保護装置は、
上記第１の発明に係る電線保護装置において、
前記スペーサは、前記電源線群をそれぞれ束ねるシールドスリーブを備え、
さらに、
前記シールドスリーブに流れる電流に基づきアーク発生の有無を検知する検知回路を備える
ことを特徴とする。
上記第１の発明に係る電線保護装置において、
前記スペーサは、前記電源線群をそれぞれ束ねるシールドスリーブを備え、
さらに、
前記シールドスリーブに流れる電流に基づきアーク発生の有無を検知する検知回路を備える
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第５の発明に係る電線保護装置は、
上記第４の発明に係る電線保護装置において、
前記シールドスリーブは、アーク発生時のエネルギーが前記シールドスリーブを貫通しないように短絡時の電流を制限する抵抗を介して前記検知回路に接続する
ことを特徴とする。
上記第４の発明に係る電線保護装置において、
前記シールドスリーブは、アーク発生時のエネルギーが前記シールドスリーブを貫通しないように短絡時の電流を制限する抵抗を介して前記検知回路に接続する
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第６の発明に係る電線保護装置は、
上記第１の発明に係る電線保護装置において、
前記スペーサは、各前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入するように形成された中空部を有する、絶縁体の中空部材であり、
前記中空部には、前記電源線群の延伸方向に延伸する弱電電線の集合である弱電電線群が、配置されている
ことを特徴とする。
上記第１の発明に係る電線保護装置において、
前記スペーサは、各前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入するように形成された中空部を有する、絶縁体の中空部材であり、
前記中空部には、前記電源線群の延伸方向に延伸する弱電電線の集合である弱電電線群が、配置されている
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第７の発明に係る電線保護装置は、
上記第６の発明に係る電線保護装置において、
前記弱電電線群に接続しており、前記弱電電線群に流れる電流に基づきアーク発生の有無を検知する検知回路を備える
ことを特徴とする。
上記第６の発明に係る電線保護装置において、
前記弱電電線群に接続しており、前記弱電電線群に流れる電流に基づきアーク発生の有無を検知する検知回路を備える
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第８の発明に係る電線保護装置は、
上記第１の発明に係る電線保護装置において、
前記スペーサは、各前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入され、温度変化により変色する熱分布測定フィルムと、該熱分布測定フィルムを被覆する絶縁体のカバーとを備える
ことを特徴とする。
上記第１の発明に係る電線保護装置において、
前記スペーサは、各前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入され、温度変化により変色する熱分布測定フィルムと、該熱分布測定フィルムを被覆する絶縁体のカバーとを備える
ことを特徴とする。
本発明に係る電線保護装置によれば、小型機のような狭隘な配線エリアに対して艤装可能であり、かつ、電線束内部におけるアークのリスクを低コストで最小化することができる。
以下、本発明に係る電線保護装置を各実施例にて図面を用いて説明する。なお、下記実施例においては、アーク発生を保護する対象を、それぞれが（１本以上の）同電位の電源線の集合である、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３からなる、三相交流の配線であるものとする。
一例として、第１電源線群１の各電源線には位相φａの１１５Ｖａｃ、第２電源線群２の各電源線には位相φｂの１１５Ｖａｃ、第３電源線群３の各電源線には位相φｃの１１５Ｖａｃが、それぞれ与えられるものとする。また、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３のそれぞれには、様々な径の電源線が含まれている。すなわち、それぞれの電源線の接続先に必要な電流量は異なり、その電流量に応じて電源線の径を変えているものである。
［実施例１］
まず、本実施例に係る電線保護装置の構成について、図１〜３を用いて説明する。図１は、本実施例に係る電線保護装置の構成を説明する断面図である。図２は、本実施例に係る電線保護装置の構成を説明する斜視図である。図３は、検知回路の構成を説明する回路図である。
まず、本実施例に係る電線保護装置の構成について、図１〜３を用いて説明する。図１は、本実施例に係る電線保護装置の構成を説明する断面図である。図２は、本実施例に係る電線保護装置の構成を説明する斜視図である。図３は、検知回路の構成を説明する回路図である。
本実施例は、図１，２に示すように、主として、薄膜スペーサ１０、テープ１３、電流制限抵抗１４及び検知回路１５を備えている。
テープ１３（例えばレーシングテープ）は、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３を一定ピッチごとに一纏めに束ね、一つの電線束とするものである。
薄膜スペーサ１０は、同電位の電源線ごとに集められた第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３の延伸方向に延伸し、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３の互いの境界部分に挿入されている。
より詳述すると、薄膜スペーサ１０は、同電位の電源線ごとに集められた第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３の延伸方向に延伸し、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３の互いの境界部分に挿入されている導体のフィルム（金属フィルム）１１を、絶縁体のカバー（樹脂カバー１２）で被覆したものである。また、金属フィルム１１は接地電位に落とされている（下記の電流制限抵抗１４及び検知回路１５の説明参照）。
電流制限抵抗１４は、一端が金属フィルム１１に接続し、他端が検出回路１５に接続している。検知回路１５は、接地されており、電流制限抵抗１４を介して入力される電流値に基づきアーク発生の有無を検知する回路である。
ここで、検知回路１５について詳述する。図３に示すように、検知回路１５は、整流ダイオード１６、平滑回路１７、入力抵抗１８及び比較器１９を備えている。
整流ダイオード１６は、入力側が電流制限抵抗１４に接続されている。平滑回路１７は、一方が整流ダイオード１６の出力側に接続され、他方が接地されている。入力抵抗１８は、一方が平滑回路１７と並列に整流ダイオード１６の出力側に接続され、他方が接地されている。
比較器１９は、入力側の一方が平滑回路１７及び入力抵抗１８と並列に整流ダイオード１６の出力側に接続され、入力側の他方には参照電圧が入力され、入力側の一方に入力される電圧値が、入力側の他方に入力される参照電圧値Ｖｒｅｆ以上となる場合には、アーク発生を知らせるトリガ信号として正電源電圧値Ｖｃｃを出力する。
以上が、本実施例に係る電線保護装置の構成である。以下、本実施例に係る電線保護装置における微弱アークの発生（アークフォルト発生の前段階）について、図４，５を用いて説明する。図４は、本実施例に係る電線保護装置における微弱アークの発生について説明する断面図である。図５は、本実施例に係る電線保護装置における微弱アークの発生について説明する斜視図である。
本実施例においては、上述のごとく薄膜スペーサ１０を設けることで、第１電源線群１にある電源線、第２電源線群２にある電源線、第３電源線群３にある電源線が、互いに擦れることはなくなり、図４（ａ）の「被覆損傷箇所」に示すように、電源線と薄膜スペーサ１０との間で摩耗及び損傷が発生する（すなわち、電源線の被覆と薄膜スペーサ１０の樹脂カバー１２とが摩耗及び損傷する）。
なお、同じ電源線群のなかにおける電源線同士で、被覆の摩耗及び損傷は発生する可能性はあるが、該電源線同士は同電位のため、仮に互いの内部導体が接触したとしても、アークの発生には至らない。
すると、図４（ｂ）及び図５に示すように、被覆損傷箇所における電源線の内部導体と金属フィルム１１との間で、微弱アークが発生する。このとき、アークのエネルギーは電流制限抵抗１４（図３参照）によってコントロールされる。なお、電流制限抵抗１４の抵抗値は、アーク発生時に金属フィルム１１が貫通しない程度の微弱なエネルギーレベルとなるように、調整されている。
そして、微弱アークの発生により、検知回路１５における比較器１９（図３参照）に入力される電圧が参照電圧値Ｖｒｅｆ以上となることで、比較器１９はアーク発生を検知しトリガ信号を出力する。
このようにして本実施例では、異なる電位の電源線群を同束できるため、狭隘な機内でも艤装が可能となる。また、異なる電位の電線同士が擦れることがないため、アーク発生のリスクを低減することができる。さらに、薄膜スペーサ１０及び検知回路１５にて、微弱アーク発生の時点で検知が可能であり、製造コストを抑えることができる。そして、アーク保護スリーブを用いる場合のように、電源線を所定長にわたり巻きつける必要がないため、高温となるようなこともない。
なお、本実施例では、検知回路１５の出力情報に基づき、微弱アークの発生有無を記録しておくことで、摩耗が進展して電源線群の間でアークフォルトが発生する前に、電源線の交換時期を通報することができる。
［実施例２］
本実施例に係る電線保護装置について、図６，７を用いて説明する。図６は、本実施例に係る電線保護装置の構成を説明する断面図である。図７は、本実施例に係る電線保護装置の構成を説明する斜視図である。
本実施例に係る電線保護装置について、図６，７を用いて説明する。図６は、本実施例に係る電線保護装置の構成を説明する断面図である。図７は、本実施例に係る電線保護装置の構成を説明する斜視図である。
本実施例は、主として、第１シールドスリーブ２０ａ、第２シールドスリーブ２０ｂ、第３シールドスリーブ２０ｃ、テープ２３、電流制限抵抗２４及び検知回路２５を備えている。なお、電流制限抵抗２４及び検知回路２５については、実施例１の電流制限抵抗１４及び検知回路１５と同様のため、説明を一部省略する。
シールドスリーブ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、例えばＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）素材からなり、第１〜３電源線群１〜３の延伸方向に延伸し、第１シールドスリーブ２０ａは第１電源線群１を、第２シールドスリーブ２０ｂは第２電源線群２を、第３シールドスリーブ２０ｃは第３電源線群３を、それぞれ束ねている。
これにより、第１〜３電源線群１〜３のそれぞれの間には、シールドスリーブ２０ａ，２０ｂ，２０ｃが挿入されている状態となる。さらに、各シールドスリーブ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、検知回路２５と接続し、接地電位に落とされている。
テープ２３は、一定ピッチごとにシールドスリーブ２０ａ、２０ｂ，２０ｃを一纏めに束ねることで、実施例１同様、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３を一纏めに束ねており、一つの電線束としている。
以上が、本実施例に係る電線保護装置の構成である。以下、本実施例に係る電線保護装置における微弱アークの発生について説明する。
以上が、本実施例に係る電線保護装置の構成である。以下、本実施例に係る電線保護装置における微弱アークの発生について説明する。
上述のごとくシールドスリーブ２０ａ，２０ｂ，２０ｃを設けることで、第１電源線群１にある電線、第２電源線群２にある電線、第３電源線群３にある電源線が、互いに擦れることはなくなり、電源線の被覆の摩耗及び損傷は、シールドスリーブ２０ａ，２０ｂ，２０ｃとの間で発生する。なお、本実施例においても、同じ電源線群のなかにおける電源線同士で被覆の摩耗及び損傷が発生する可能性はあるが、この場合は、実施例１で説明したようにアークの発生には至らない（下記実施例３，４においても同様である）。
すると、被覆の損傷した電源線の内部導体とシールドスリーブ２０ａ，２０ｂ，２０ｃとの間で、微弱アークが発生する。このとき、アークのエネルギーは電流制限抵抗２４によってコントロールされる（電流制限抵抗２４の抵抗値は、アーク発生時にシールドスリーブ２０ａ，２０ｂ，２０ｃが貫通しない程度の微弱なエネルギーレベルとなるように、調整されている。）。そして、微弱アークの発生により検知回路２５における比較器（図３の比較器１９）に入力される電圧が参照電圧値Ｖｒｅｆ以上となることで、比較器はアーク発生を検知しトリガ信号を出力する。
このようにして本実施例では、異なる電位の電源線群を同束できるため、狭隘な機内でも艤装が可能となる。また、異なる電位の電線同士が擦れることがないため、アーク発生のリスクを低減することができる。さらに、シールドスリーブ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及び検知回路２５にて、微弱アーク発生の時点で検知が可能であり、製造コストを抑えることができる。そして、本実施例で用いたシールドスリーブ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、金属製であり伝熱性が高いため、アーク保護スリーブを用いる場合のように、電源線が高温となるようなこともない。
なお、本実施例においても、実施例１と同様に、検知回路２５の出力情報に基づき、微弱アークの発生有無を記録しておくことで、摩耗が進展して電源線群の間でアークが発生する前に、電源線の交換時期を通報することができる。
［実施例３］
本実施例に係る電線保護装置について、図８を用いて説明する。図８は、本実施例に係る電線保護装置の構成を説明する断面図である。本実施例においては、三相交流電源線と弱電電線とを同束するものとする。なお、弱電電線とは、信号線、中性線あるいはＤＣ電線を指す。
本実施例に係る電線保護装置について、図８を用いて説明する。図８は、本実施例に係る電線保護装置の構成を説明する断面図である。本実施例においては、三相交流電源線と弱電電線とを同束するものとする。なお、弱電電線とは、信号線、中性線あるいはＤＣ電線を指す。
本実施例は、主として薄膜スペーサ３０及びテープ３３を備えている。テープ３３は、実施例１のテープ１３と同様のため、説明は省略する。
薄膜スペーサ３０は、弱電電線の集合である弱電電線群４、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３の延伸方向に延伸し、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３の互いの境界部分に挿入されている。
より詳述すると、薄膜スペーサ３０は、絶縁体（樹脂製）の中空部材であり、弱電電線群４、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３の延伸方向に延伸し、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３の互いの境界部分に挿入するように形成された中空部を有し、該中空部には弱電電線群４が（中空部分全体に略均一に拡がって）配置されている。
以上が、本実施例に係る電線保護装置の構成である。以下、本実施例に係る電線保護装置における微弱アークの発生について説明する。
以上が、本実施例に係る電線保護装置の構成である。以下、本実施例に係る電線保護装置における微弱アークの発生について説明する。
上述のごとく弱電電線群４を内包する薄膜スペーサ３０を設けることで、第１電源線群１にある電源線、第２電源線群２にある電源線、第３電源線群３にある電源線が、互いに擦れることはなくなり、電源線と薄膜スペーサ３０及び弱電電線との間で、摩耗及び損傷が発生する。
すると、被覆の損傷した電源線の内部導体と弱電電線の内部導体との間で、微弱アークが発生する（弱電電線は一般的に細線導体のため、微弱なアークに抑えられる）。そして、微弱アークが発生すると、弱電電線に異常値（電流値）が観測されるので、微弱アークの発生有無を検知することができる。なお、この観測及び検知には、弱電電線に接続された過電圧検知回路（図示略）を利用する（過電圧検知回路は、従来弱電電線に接続されているものである）。
このようにして本実施例では、異なる電位の電源線及び弱電電線を同束できるため、狭隘な機内でも艤装が可能となる。また、異なる電位の電線同士が擦れることがないため、アーク発生のリスクを低減することができる。さらに、弱電電線及びそれに接続する過電圧検知回路にて、微弱アーク発生の時点で検知可能としているため、製造コストを抑えることができる。よって、ＡＣ電源線同士の大規模なアーク（アークフォルト）の発生に至る前に、被覆の劣化の進展を把握することが可能となる。
［実施例４］
本実施例に係る電線保護装置について、図９を用いて説明する。図９は、本実施例に係る電線保護装置の構成を説明する断面図である。
本実施例に係る電線保護装置について、図９を用いて説明する。図９は、本実施例に係る電線保護装置の構成を説明する断面図である。
本実施例は、主として薄膜スペーサ４０及びテープ４３を備えている。テープ４３は、実施例１のテープ１３と同様のため、説明は省略する。
薄膜スペーサ４０は、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３の延伸方向に延伸し、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３の互いの境界部分に挿入されている。
より詳述すると、薄膜スペーサ４０は、温度変化によって変色し、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３の延伸方向に延伸し、第１電源線群１、第２電源線群２及び第３電源線群３の互いの境界部分に挿入された熱分布測定フィルム４１を、絶縁体のカバー（樹脂カバー）４２で被覆したものである。
以上が、本実施例に係る電線保護装置の構成である。以下、本実施例に係る電線保護装置における微弱アークの発生について説明する。
以上が、本実施例に係る電線保護装置の構成である。以下、本実施例に係る電線保護装置における微弱アークの発生について説明する。
アークは、各電源線群における電源線と薄膜スペーサ４０との摩擦及び損傷により、異なる電源線群の電源線同士の内部導体が接近することにより発生するが、アークフォルトに至るまでには、散発的な微弱アークが連続する。この期間（数週間から数か月間）の温度上昇が、熱分布測定フィルム４１に記録される（熱分布測定フィルム４１が変色する）ため、定期メンテナンスの際に、熱分布測定フィルム４１の変色有無を見ることで、アークフォルトの兆候（微弱アーク）がないか確認することが可能となる。なお、熱分布測定フィルム４１を被覆する絶縁体カバーは、熱分布測定フィルム４１の変色を容易に確認できるよう、半透明とする。
このようにして本実施例では、異なる電位の電源線及び弱電電線を同束できるため、狭隘な機内でも艤装が可能となる。また、異なる電位の電線同士が擦れることがないため、アーク発生のリスクを低減することができる。さらに、熱分布測定フィルム４１にて、微弱アーク発生の時点で検知可能としている。よって、ＡＣ電源線同士の大規模なアーク（アークフォルト）の発生に至る前に、被覆の劣化の進展を把握することが可能となる。
本発明は、航空機、鉄道、車両、船舶及び太陽光発電システム等において、電線に発生するアークを未然に検知する、電線保護装置として好適である。
１ 第１電源線群
２ 第２電源線群
３ 第３電源線群
４ 弱電電線群
１０，３０，４０ 薄膜スペーサ
１１ 金属フィルム
１２，４２ 樹脂カバー
１３，２３，３３，４３ テープ
１４，２４ 電流制限抵抗
１５，２５ 検知回路
１６ 整流ダイオード
１７ 平滑回路
１８ 入力抵抗
１９ 比較器
２０ａ 第１シールドスリーブ
２０ｂ 第２シールドスリーブ
２０ｃ 第３シールドスリーブ
４１ 熱分布測定フィルム
２ 第２電源線群
３ 第３電源線群
４ 弱電電線群
１０，３０，４０ 薄膜スペーサ
１１ 金属フィルム
１２，４２ 樹脂カバー
１３，２３，３３，４３ テープ
１４，２４ 電流制限抵抗
１５，２５ 検知回路
１６ 整流ダイオード
１７ 平滑回路
１８ 入力抵抗
１９ 比較器
２０ａ 第１シールドスリーブ
２０ｂ 第２シールドスリーブ
２０ｃ 第３シールドスリーブ
４１ 熱分布測定フィルム
Claims (7)
- １本以上の同電位の電源線の集合である電源線群と、
互いに異なる電位の複数の前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入されるスペーサと
を備え、
前記スペーサは、各前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入される導体のフィルムと、前記フィルムを被覆する絶縁体のカバーとを備え、
前記フィルムに接続され、該フィルムに流れる電流に基づきアーク発生の有無を検知する検知回路を備える
ことを特徴とする電線保護装置。 - 前記フィルムに接続され、アーク発生時のエネルギーが前記フィルムを貫通しないように短絡時の電流を制限する抵抗を備えることを特徴とする請求項１に記載の電線保護装置。
- １本以上の同電位の電源線の集合である電源線群と、
互いに異なる電位の複数の前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入されるスペーサとを備え、
前記スペーサは、前記電源線群をそれぞれ束ねるシールドスリーブを備え、
前記シールドスリーブに流れる電流に基づきアーク発生の有無を検知する検知回路を備える
ことを特徴とする電線保護装置。 - 前記シールドスリーブに接続され、アーク発生時のエネルギーが前記シールドスリーブを貫通しないように短絡時の電流を制限する抵抗を備えることを特徴とする請求項３に記載の電線保護装置。
- １本以上の同電位の電源線の集合である電源線群と、
互いに異なる電位の複数の前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入されるスペーサとを備え、
前記スペーサは、各前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入するように形成された中空部を有する、絶縁体の中空部材であり、
前記中空部には、前記電源線群の延伸方向に延伸する弱電電線の集合である弱電電線群が、配置されていることを特徴とする電線保護装置。 - 前記弱電電線群に接続しており、前記弱電電線群に流れる電流に基づきアーク発生の有無を検知する検知回路を備えることを特徴とする請求項５に記載の電線保護装置。
- １本以上の同電位の電源線の集合である電源線群と、
互いに異なる電位の複数の前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入されるスペーサとを備え、
前記スペーサは、各前記電源線群の延伸方向に延伸し、各前記電源線群間の境界に挿入され、温度変化により変色する熱分布測定フィルムと、該熱分布測定フィルムを被覆する絶縁体のカバーとを備えることを特徴とする電線保護装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016016889A JP6727823B2 (ja) | 2016-02-01 | 2016-02-01 | 電線保護装置 |
| US15/387,791 US9953748B2 (en) | 2016-02-01 | 2016-12-22 | Electric wire protecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016016889A JP6727823B2 (ja) | 2016-02-01 | 2016-02-01 | 電線保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017139828A JP2017139828A (ja) | 2017-08-10 |
| JP6727823B2 true JP6727823B2 (ja) | 2020-07-22 |
Family
ID=59386955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016016889A Active JP6727823B2 (ja) | 2016-02-01 | 2016-02-01 | 電線保護装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9953748B2 (ja) |
| JP (1) | JP6727823B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018190646A (ja) * | 2017-05-10 | 2018-11-29 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 導電線及び導電線の製造方法 |
| JP6955205B2 (ja) * | 2017-09-27 | 2021-10-27 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
| US10830978B2 (en) | 2018-05-10 | 2020-11-10 | Commscope Technologies Llc | Devices and methods for bundling cables |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US483285A (en) * | 1892-09-27 | auilleaume | ||
| US1977209A (en) * | 1930-12-09 | 1934-10-16 | Macintosh Cable Company Ltd | Electric cable |
| US3819443A (en) * | 1973-01-15 | 1974-06-25 | Sun Chemical Corp | Method for making multifinned shielding tapes |
| JPS62168725U (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-26 | ||
| JP3243908B2 (ja) * | 1993-11-04 | 2002-01-07 | 住友電装株式会社 | ワイヤハーネス用結束具およびワイヤハーネスの結束方法 |
| FR2738947B1 (fr) * | 1995-09-15 | 1997-10-17 | Filotex Sa | Cable multipaires, blinde par paire et aise a raccorder |
| JP2001045652A (ja) | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Matsushita Electric Works Ltd | アーク検出器 |
| KR100800276B1 (ko) * | 2000-01-19 | 2008-02-05 | 벨덴 와이어 앤드 케이블 캄파니 | 매설 실드를 갖는 케이블 채널 필러 및 이를 포함하는케이블 |
| US7196271B2 (en) * | 2002-03-13 | 2007-03-27 | Belden Cdt (Canada) Inc. | Twisted pair cable with cable separator |
| JP4015061B2 (ja) * | 2003-05-27 | 2007-11-28 | 矢崎総業株式会社 | ワイヤーハーネス |
| US7637776B2 (en) * | 2006-05-17 | 2009-12-29 | Leviton Manufacturing Co., Inc. | Communication cabling with shielding separator system and method |
| US7375284B2 (en) * | 2006-06-21 | 2008-05-20 | Adc Telecommunications, Inc. | Multi-pair cable with varying lay length |
| JP2014128130A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | ワイヤハーネス |
| JP6200454B2 (ja) * | 2015-06-12 | 2017-09-20 | 矢崎総業株式会社 | ワイヤーハーネス |
| JP6263501B2 (ja) * | 2015-06-12 | 2018-01-17 | 矢崎総業株式会社 | ワイヤーハーネス |
-
2016
- 2016-02-01 JP JP2016016889A patent/JP6727823B2/ja active Active
- 2016-12-22 US US15/387,791 patent/US9953748B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20170221606A1 (en) | 2017-08-03 |
| JP2017139828A (ja) | 2017-08-10 |
| US9953748B2 (en) | 2018-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6727823B2 (ja) | 電線保護装置 | |
| US20180017611A1 (en) | Method and apparatus for an electrical fault detecting system for a circuit | |
| CN106226650A (zh) | 一种单芯电力电缆金属护套故障定位方法 | |
| CN108470601A (zh) | 一种具有监测线的电缆 | |
| JP2022501985A (ja) | 電力伝送ケーブル | |
| US10959295B2 (en) | Shielded wire for high voltage skin effect trace heating | |
| RU190398U1 (ru) | Кабель силовой для сетей электрифицированного транспорта с термодатчиком | |
| JP4839812B2 (ja) | 接地抵抗管理方法 | |
| JP2011193727A (ja) | 回転電機 | |
| JP4974300B2 (ja) | 高抵抗地絡検出方法及び装置 | |
| KR101555786B1 (ko) | 히팅 케이블 | |
| KR20060029022A (ko) | 지중송전케이블의 불완전 순환전류 측정방법 | |
| DE502007004252D1 (de) | Endenglimmschutzanordnung | |
| JP6846407B2 (ja) | 金属シースとｈｖｄｃ ｍｉケーブルを電気的に分離する方法 | |
| CN114270649A (zh) | 交流设备的保护 | |
| CN202855329U (zh) | 用于铁路系统的贯通地线 | |
| KR101054024B1 (ko) | 송전 선로의 과전압 저감 장치 및 방법 | |
| JP6632954B2 (ja) | 接地システム | |
| JP4999426B2 (ja) | 回転電機 | |
| KR101626140B1 (ko) | 서지 감시 및 접지 성능 진단 수배전반 | |
| CN103854770A (zh) | 一种直流导线 | |
| CN205722920U (zh) | 一种六芯控制电缆 | |
| CN103778999A (zh) | 新型自检式耐磨轻质电缆 | |
| KR101175738B1 (ko) | 애자의 누설전류 검출장치 | |
| WO2022244144A1 (ja) | 雷防護装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20190130 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20190523 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190605 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190529 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190708 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191009 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191112 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200114 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200225 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200421 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200602 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200701 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6727823 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |