JP7033322B2 - Deterioration display device - Google Patents
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Description
本発明は、雷保護装置の劣化の度合いを検出して表示する劣化表示装置に関するものである。 The present invention relates to a deterioration display device that detects and displays the degree of deterioration of the lightning protection device.
従来より、落雷により、異常な過電圧及び/又は過電流が電気機器や電源線、信号線に一時的に発生することが知られている。このような過電圧、過電流は、それぞれサージ電圧、サージ電流とも呼ばれ、サージ電圧とサージ電流とをまとめて雷サージとも呼ばれる。この雷サージによって電気機器に破損や誤動作、故障等の被害が生じることがあるため、電気機器を保護するために、電源線や通信線、信号線、アンテナ線等にSPD(Surge Protective device)、避雷器などの雷保護装置が設けられる。 Conventionally, it has been known that an abnormal overvoltage and / or overcurrent is temporarily generated in an electric device, a power line, or a signal line due to a lightning strike. Such overvoltage and overcurrent are also called surge voltage and surge current, respectively, and the surge voltage and surge current are collectively called lightning surge. Since this lightning surge may cause damage, malfunction, failure, etc. to the electrical equipment, SPD (Surge Protective device), SPD (Surge Protective device), etc. on the power supply line, communication line, signal line, antenna line, etc. to protect the electrical equipment. A lightning protection device such as a lightning arrester is installed.
雷保護装置は、MOV(金属酸化物バリスタ)やGDT(ガス入り放電管)等の非線形素子を1個以上備えている。非線形素子は、通常の電気機器の使用時の電圧に対しては絶縁物と同じ程度の高い抵抗値を有する一方、雷サージの過電圧に対しては瞬時に抵抗値が下がるものである。落雷時に非線形素子の抵抗値が下がることでサージ電流は雷保護装置を通って大地に流れ、サージ電圧が抑制され、電気機器が保護される。 The lightning protection device includes one or more non-linear elements such as MOV (metal oxide varistor) and GDT (gas-filled discharge tube). A non-linear element has a resistance value as high as that of an insulator with respect to the voltage when a normal electric device is used, while the resistance value drops instantaneously with respect to an overvoltage of a lightning surge. When the resistance value of the non-linear element decreases during a lightning strike, the surge current flows to the ground through the lightning protection device, the surge voltage is suppressed, and the electrical equipment is protected.
しかし、雷保護装置の非線形素子は、雷サージを繰り返し受けたり、定格を大きく上回る雷サージを受けることによって劣化する。雷保護装置が劣化すると、徐々に漏れ電流が大きくなり最終的には非線形素子が発熱により破壊され、雷保護装置が故障するが、雷保護装置が故障したままでは電気機器が保護出来ないため、故障した雷保護装置の早急な交換が必要となる。しかし、非線形素子が劣化しているか否かは外部からは視認できない場合が多いため、雷保護装置の劣化の状態を示す劣化表示装置が提案されている。 However, the non-linear element of the lightning protection device deteriorates due to repeated lightning surges and lightning surges that greatly exceed the rating. When the lightning protection device deteriorates, the leakage current gradually increases, and eventually the non-linear element is destroyed by heat generation, and the lightning protection device fails. However, if the lightning protection device remains broken, the electrical equipment cannot be protected. The failed lightning protection device needs to be replaced immediately. However, since it is often not possible to visually recognize whether or not the non-linear element is deteriorated, a deterioration display device indicating the state of deterioration of the lightning protection device has been proposed.
例えば特許文献1に記載の装置は、雷保護装置等の配電機材の接地線に設けられるものであり、ハウジングに表示部が収容されている。表示部は、自己保持型ソレノイドのプランジャに取付けられており、配電機材が正常である場合には自己保持型ソレノイドがプランジャを磁力で吸引して表示部を上方の非表示位置に位置させている。配電機材の劣化により接地線に流れる漏れ電流が徐々に増え、漏れ電流が一定値を超えた場合には、漏れ電流により自己保持型ソレノイドにプランジャを吸引保持する磁力を相殺する磁力が発生し、プランジャの吸引が解除される。これにより、表示部が自重により下方に移動し、配電機材が劣化したことを表示する。 For example, the device described in Patent Document 1 is provided on the ground wire of a power distribution material such as a lightning protection device, and a display unit is housed in a housing. The display unit is attached to the plunger of the self-holding solenoid, and when the distribution material is normal, the self-holding solenoid attracts the plunger by magnetic force to position the display unit in the upper non-display position. .. Leakage current flowing through the ground wire gradually increases due to deterioration of the distribution material, and when the leakage current exceeds a certain value, the leakage current generates a magnetic force that cancels the magnetic force that attracts and holds the plunger to the self-holding solenoid. The suction of the plunger is released. As a result, the display unit moves downward due to its own weight, and displays that the distribution material has deteriorated.
しかし、特許文献1に記載の装置においては、配電機材の劣化により接地線に流れる漏れ電流が一定値を超えたか否かにより表示部の表示を切り替えているため、配電機材が正常か劣化かのいずれかしか表示させることができず、どの程度劣化しているか劣化の度合いまでは表示させることができないという問題がある。 However, in the apparatus described in Patent Document 1, since the display of the display unit is switched depending on whether the leakage current flowing through the ground wire exceeds a certain value due to the deterioration of the electric power distribution material, whether the electric power distribution material is normal or deteriorated. There is a problem that only one of them can be displayed, and the degree of deterioration cannot be displayed to the extent of deterioration.
本発明は、上記した課題に着目してなされたものであり、雷保護装置の劣化の度合いを表示させることができる劣化表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made focusing on the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a deterioration display device capable of displaying the degree of deterioration of the lightning protection device.
本発明による劣化表示装置は、雷保護装置の劣化度合いを表示するものであって、表示体と、前記雷保護装置の劣化の度合いを検出し、検出した前記雷保護装置の劣化の度合いに応じて前記表示体を変位させる検出駆動機構とを備える。前記検出駆動機構は、前記雷保護装置を接地する接地線と接続され、落雷時に流れるサージ電流により発熱する発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体と当接し、前記発熱抵抗体の発熱により熱変形する熱可塑性樹脂よりなる検出体と、を備え、前記検出体の熱変形に前記表示体を連動させる。 The deterioration display device according to the present invention displays the degree of deterioration of the lightning protection device, detects the degree of deterioration of the display body and the lightning protection device, and corresponds to the degree of deterioration of the detected lightning protection device. It is provided with a detection drive mechanism that displaces the display body. The detection drive mechanism is connected to a grounding wire that grounds the lightning protection device, and is in contact with a heat-generating resistor that generates heat due to a surge current flowing during a lightning strike and the heat-generating resistor, and is thermally deformed by the heat generated by the heat-generating resistor. A detection body made of a thermoplastic resin is provided, and the display body is interlocked with the thermal deformation of the detection body.
本発明の劣化表示装置の発熱抵抗体は雷保護装置の接地線に接続されており、落雷により雷保護装置に流れるサージ電流は発熱抵抗体を通って大地に流れる。サージ電流により発熱抵抗体が発熱することで、発熱抵抗体は、検出体の発熱抵抗体と当接した箇所を熱変形させ、この熱変形により表示体が変位する。落雷により発熱抵抗体にサージ電流が流れる毎に、発熱抵抗体が検出体を熱変形させて表示体が変位する。このように、雷サージから雷保護装置の非線形素子が受けるエネルギーを検出体の変形量として検出し、検出体の変形量に応じて表示体を変位させている。雷保護装置は雷サージにより受けるエネルギーの総量が大きくなるほど劣化が進むため、表示体の変位量により、雷保護装置の劣化度合いを表すことができる。 The heat generation resistor of the deterioration display device of the present invention is connected to the ground wire of the lightning protection device, and the surge current flowing through the lightning protection device due to a lightning strike flows to the ground through the heat generation resistor. When the heat-generating resistor generates heat due to the surge current, the heat-generating resistor thermally deforms the portion of the detector in contact with the heat-generating resistor, and the display body is displaced by this thermal deformation. Each time a surge current flows through the heat-generating resistor due to a lightning strike, the heat-generating resistor thermally deforms the detector and displaces the display. In this way, the energy received by the non-linear element of the lightning protection device from the lightning surge is detected as the amount of deformation of the detection body, and the display body is displaced according to the amount of deformation of the detection body. Since the lightning protection device deteriorates as the total amount of energy received by the lightning surge increases, the degree of deterioration of the lightning protection device can be expressed by the displacement amount of the display body.
好ましい実施形態においては、前記検出駆動機構は、前記発熱抵抗体と前記検出体との当接を保つように前記検出体の熱変形に応じて前記検出体を前記発熱抵抗体に対して相対移動させる駆動手段をさらに備える。 In a preferred embodiment, the detection drive mechanism moves the detection body relative to the heat generation resistor in response to thermal deformation of the detection body so as to maintain contact between the heat generation resistor and the detection body. Further provided with a driving means for driving.
好ましい実施形態においては、前記検出駆動機構と前記表示体とを収容するハウジングをさらに備え、前記表示体は、劣化の度合いを示す表示が付された面を有し、前記ハウジングには、前記表示体の面に対応する位置に、前記面の少なくとも一部が視認可能な表示窓が設けられている。 In a preferred embodiment, a housing for accommodating the detection drive mechanism and the display body is further provided, the display body has a surface with a display indicating the degree of deterioration, and the housing has the display. A display window is provided at a position corresponding to the surface of the body so that at least a part of the surface can be visually recognized.
上記の実施形態において、前記駆動手段は、前記発熱抵抗体又は前記検出体を付勢する弾性体であってもよい。 In the above embodiment, the driving means may be the heat generation resistor or the elastic body that urges the detector.
前記発熱抵抗体は、前記接地線に直列に接続され、U字状またはV字状に折り曲げられた導線であってもよい。 The heat generation resistor may be a conductor wire connected in series with the ground wire and bent in a U-shape or a V-shape.
前記雷保護装置の劣化が所定の度合いに達したことを検知するスイッチ部材をさらに備えていてもよい。 A switch member for detecting that the deterioration of the lightning protection device has reached a predetermined degree may be further provided.
本発明によれば、雷保護装置の劣化度合いを表示することができる。 According to the present invention, the degree of deterioration of the lightning protection device can be displayed.
本発明の一実施形態の劣化表示装置10を図面を参照して説明する。図10に示すように、電気機器1には、SPD(Surge Protective device)、避雷器等の雷保護装置2が接続され、この雷保護装置2を接地する接地線3に本発明の劣化表示装置10が設けられる。
The
まず、本発明の劣化表示装置10の原理を図1を用いて説明する。劣化表示装置10は、雷保護装置2の劣化度合いを表示するものであって、表示体12と、雷保護装置2の劣化の度合いを検出し、検出した雷保護装置2の劣化の度合いに応じて表示体12を変位させる検出駆動機構14とを備えている。
First, the principle of the
検出駆動機構14は、雷保護装置2を接地する接地線3と直列に接続され、落雷時に流れるサージ電流により発熱する発熱抵抗体15と、発熱抵抗体15と当接し、発熱抵抗体15の発熱により熱変形する熱可塑性樹脂よりなる検出体13と、発熱抵抗体15と検出体13との当接を保つように検出体13の熱変形に応じて検出体13を発熱抵抗体15に対して相対移動させる駆動手段と、検出体13と表示体12とを連結する連結部材20とを備え、検出体13の熱変形に表示体12を連動させるものである。駆動手段は、図1に示す実施形態においては、検出体13を発熱抵抗体15に向けて付勢する弾性体であるバネ16である。
The
なお、以下の説明においては、雷保護装置2が交換された直後など雷保護装置2に雷サージによる劣化がない状態を「初期状態」といい、雷保護装置2が予め規定されたエネルギーの総量を超えて雷サージを受け、交換が必要な程度に劣化した状態を「劣化状態」といい、劣化の度合いが「初期状態」と「劣化状態」との間にあることを「劣化途中状態」という。また、表示体12が変位する方向を「変位方向」といい、表示体12は、雷保護装置2が初期状態の時に位置する第1の位置P1(図1(A))から、雷保護装置2が劣化状態の時に位置する第2の位置P2(図1(C))に変位し、第1の位置P1から第2の位置P2に向かう方向を先端側または前側ともいい、先端側または前側と反対側を後端側または後側ともいう。また、雷保護装置2が劣化途中状態であるときの表示体12の位置を第3の位置P3(図1(B))といい、第1の位置P1と第2の位置P2との間に位置する。
In the following description, a state in which the
発熱抵抗体15は、V字形状の導体からなり、一端が雷保護装置2側の接地線3と接続され、他端が接地側の接地線3に接続されている。図1の実施形態では、発熱抵抗体15はハウジング5などに支持固定され、変位しない。
The
発熱抵抗体15は、V字形状に折り曲げられることで、屈曲部15aの抵抗値がV字形状の直線部15c、15cよりも高くなり、屈曲部15aにおいて発熱しやすくなる。なお、発熱抵抗体15の形状は、発熱により熱可塑性樹脂よりなる検出体13を変形させることができればV字形状に限定されず、例えばU字形状でもよく、直線状であってもよい。発熱抵抗体15は既知の発熱抵抗体15を用いることができ、所定の抵抗値を有した導電性の素材であって、サージ電流が流れた時に発熱して熱可塑性樹脂を熱変形させることができるものであればよく、例えば、銅、リン青銅、ベリリウム銅、タングステン、モリブデン等の単体もしくはこれらの合金、もしくは窒化チタン、炭化タングステン等の金属窒化物、金属炭化物等の素材から構成される。
By bending the
検出体13は、直方体形状を呈し、発熱抵抗体15のV字形状の屈曲部15aの内側面に検出体13の先端側の端部13aが当接する。先端側の端部13aは発熱抵抗体15の屈曲部15aの内面に沿う先細り形状となっている。検出体13は、長さ方向へ移動自由にハウジング5に外周面が支持されている。
The
検出体13の厚みは、発熱抵抗体15の太さより大きい厚みを有している。検出体13の長さは、後述するように雷保護装置2が劣化状態となり、発熱抵抗体15に対して検出体13が移動したときに、発熱抵抗体15の屈曲部15aが検出体13の後端に達しない長さに設定される。
The thickness of the
熱可塑性樹脂は、融点に達すると軟化する樹脂であり、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等から構成され、発熱した発熱抵抗体15との当接により熱変形することが可能であれば、既知の熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、熱可塑性樹脂の熱変形とは、熱により熱可塑性樹脂が固体状態から軟化して形態を変えること、溶解して固体状態から液体状態となることを含む。
The thermoplastic resin is a resin that softens when it reaches the melting point, and is composed of, for example, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, etc., and can be thermally deformed by contact with a
雷保護装置2が受ける雷サージのエネルギーの総量の想定量に応じて、発熱抵抗体15の抵抗値、素材や太さ、長さ、熱可塑性樹脂の素材、大きさ等が適宜選択される。
The resistance value, material, thickness, length, material, size, etc. of the heat-generating
表示体12は、検出体13と連結部材20により連結されている。表示体12は、劣化の度合いを示す表示が付された表示面12aを有しており、表示面12aは、変位方向の中心部を境目12Cにして二つの領域12A,12Bに分けられ、異なる色に塗り分けられている。例えば、図1(A)~図1(C)において、表示体12の先端側領域12Aは青、後端側領域12Bは赤に塗られている。
The
バネ16は、例えば圧縮バネであり、一端がハウジング5に固定され、他端が検出体13の後端に取付けられている。図1(A)~図1(C)に示すように、バネ16の付勢力によって検出体13は熱変形に伴って移動するとともに、検出体13と連結された表示体12は、検出体13の熱変形に応じて第1の位置P1から第3の位置P3を経て第2の位置P2に変位する。なお、バネ16は、他端が検出体13の前端に取付けられた引っ張りバネであってもよい。
The
劣化表示装置10は、ハウジング5に収容されている。ハウジング5には、表示体12の表示面12aに対向する位置に、表示面12aが視認可能な表示窓5aが開口している。表示窓5aは、表示面12aの各領域12A,12Bよりも若干小さく、表示体12が第1の位置P1にあるときには、表示窓5aから表示面12aの先端側領域12Aのみが視認でき、表示体12が第2の位置P2にあるときには、表示窓5aから表示面12aの後端側領域12Bのみが視認できる大きさである。ハウジング5の表示窓5aと表示体12の表示面12aとにより表示機構が構成される。
The
次に、劣化表示装置10の動作について説明する。
雷保護装置2が初期状態にある場合には、検出体13の先端側の端部13aが発熱抵抗体15に当接して係止され、バネ16の付勢力に反して表示体12を第1の位置P1に位置させている(図1(A))。このとき、ハウジング5の表示窓5aからは、表示体12の表示面12aのうち青に塗られた先端側領域12Aのみが視認される。
Next, the operation of the
When the
雷保護装置2が雷サージを受けると、サージ電流が劣化表示装置10の発熱抵抗体15を経由して大地に流れる。このとき、発熱抵抗体15が発熱し、発熱抵抗体15と当接している検出体13の先端側の端部13aが軟化もしくは溶解して熱変形する。この変形に応じて検出体13がバネ16の付勢力により前側に変位し、発熱抵抗体15は検出体13の端部13aにめり込む(図1(B))。バネ16の付勢力により発熱抵抗体15に検出体13が常に押し付けられており、雷保護装置2が雷サージを受ける度に、サージ電流により発熱抵抗体15が発熱して検出体13が熱変形し、検出体13がバネ16の付勢力により前側に変位して発熱抵抗体15は検出体13に深くめり込んでいく。
When the
表示体12が図1(B)に示す第3の位置P3にあるときには、ハウジング5の表示窓5aからは表示体12の表示面12aの領域12A,12Bの境目12Cが視認される。境目12Cが先端側にあるほど、雷保護装置2の劣化の度合いが高いことが示される。作業者は表示窓5aから表示面12aを確認することで、雷保護装置2の劣化の度合いを知ることができる。雷保護装置2は、雷サージから非線形素子8が受けるエネルギーの総量に応じて劣化が進むため、このエネルギーの量を発熱抵抗体15が発する熱による検出体13の変形量として検出し、検出体13の変形量に応じて表示体12を変位させることで、劣化表示装置10は雷保護装置2の劣化の度合いを表示している。
When the
落雷が繰り返される毎に発熱抵抗体15にサージ電流が流れ、雷保護装置2の劣化が進む。雷保護装置2の劣化状態においては、図1(C)に示すように、発熱抵抗体15が検出体13の後端部付近までめり込み、表示体12は第2の位置P2に到達する。このとき、ハウジング5の表示窓5aからは表示体12の表示面12aの後端側領域12Bのみが視認され、作業者は雷保護装置2の交換が必要であることを知ることができる。
Every time a lightning strike is repeated, a surge current flows through the
本実施形態によれば、雷サージから雷保護装置2の非線形素子8が受けるエネルギーを、発熱抵抗体15が発する熱による検出体13の変形量として検出し、検出体13の変形量に表示体12を連動させているので、表示体12の変位量により雷保護装置2の劣化度合いを表すことができる。
According to the present embodiment, the energy received by the
また、サージ電流により発熱する発熱抵抗体15と熱可塑性樹脂からなる検出体13とを用いて雷保護装置2の非線形素子8の劣化を検出し、駆動手段であるバネ16の付勢力を用いて表示体12を変位させているため、雷保護装置2の劣化を検出して劣化度合いを表示するために劣化表示装置10に電源を設ける必要がない。
Further, the deterioration of the
本実施形態では、検出体13の熱変形に応じて検出体13を発熱抵抗体15に対して相対移動させる駆動手段であるバネ16を備えているため、発熱抵抗体15にさらにサージ電流が流れて検出体13が熱変形しても発熱抵抗体15と検出体13との当接が保たれ、検出体13を確実に熱変形させて発熱抵抗体15と検出体13とにより劣化度合いを検出することができる。
In the present embodiment, since the
また、検出体13又は発熱抵抗体15と表示体12とを連結する連結部材20を備えているため、検出体13の変形に表示体12が連動する。
Further, since the connecting
さらに、ハウジング5の表示窓5aから表示体12の劣化の度合いを示す表示が付された面12aが視認できるため、作業者は雷保護装置2の劣化の度合いを簡単に視認することができる。
Further, since the
また、発熱抵抗体15は、接地線3に直列に接続されたV字状またはU字状に折り曲げられた導線からなり、導線の屈曲部15aの抵抗値は直線部15c、15cの抵抗値よりも高いため、屈曲部15aの発熱量は直線部15c、15cの発熱量より大きくなる。発熱抵抗体15全体を均一に発熱させるのではなく、屈曲部15aを設けて屈曲部15aにおいて発熱量を大きくすることで、検出体13を確実に熱変形させることができる。
Further, the
なお、バネ16は、発熱抵抗体15を検出体13に向けて付勢する弾性体であってもよく、この場合、バネ16が発熱抵抗体15に取付けられ、発熱抵抗体15は検出体13の長さ方向に移動可能にハウジング5に支持され、検出体13はハウジング5に固定支持されて移動しない。また、発熱抵抗体15、検出体13のそれぞれにバネ16が取付けられ、発熱抵抗体15と検出体13とが互いに向けて付勢されていてもよい。この場合、検出体13および発熱抵抗体15は検出体13の長さ方向に移動可能にハウジング5に支持される。
The
次に、劣化表示装置10の具体的な構成を図2~図9を用いて説明する。本実施形態では、一例として、電気機器1がパソコンであり、パソコンとサーバとを接続するLANケーブル1aに雷保護装置2が接続され、雷保護装置2の接地線3に本発明の劣化表示装置10が設けられている構成を示す。劣化表示装置10は、本実施形態においては、図2に示すように、LANケーブル用雷保護装置4の一部としてハウジング5内に雷保護装置2と一体に組み付けられている。
Next, a specific configuration of the
LANケーブル用雷保護装置4は、ハウジング5内に収容された第1のプリント基板6上に、パソコン側のLANケーブル、サーバ側のLANケーブルと接続するためのコネクタ7A,7Bと、雷保護装置2を構成するGDT(ガス入り放電管)等の非線形素子8と、劣化表示装置10とを備えている。第1のプリント基板6上にはエッチング等により配線(図示せず)が形成されており、この配線により、雷保護装置2の非線形素子8は一端がコネクタ7A,7Bと電気的に接続され、他端が劣化表示装置10に電気的に接続されている。なお、図2においては複数個の非線形素子8が並列に接続されているが、図10においては1つの非線形素子8のみを図示している。
The
劣化表示装置10は、図2、図3に示すように、第1のプリント基板6上に設けられた第2のプリント基板11に、表示体12と、雷保護装置2の劣化の度合いを検出し、検出された雷保護装置2の劣化の度合いに応じて表示体12を変位させる検出駆動機構14と、雷保護装置2の劣化が所定の度合いに達したことを検知するスイッチ部材18とが設けられたものである。検出駆動機構14は、雷保護装置2の接地線3に接続され、落雷時に流れるサージ電流により発熱する発熱抵抗体15と、発熱抵抗体15と当接し、発熱抵抗体15の発熱により熱変形する熱可塑性樹脂よりなる検出体13と、発熱抵抗体15と検出体13との当接を保つように検出体13の熱変形に応じて検出体13を発熱抵抗体15に向けて移動させるバネ16と、表示体12を検出体13と連結する連結部材20とを備え、検出体13の熱変形に表示体12を連動させている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
発熱抵抗体15は、図3に示すように、第2のプリント基板11の表面に取付けられており、V字形状の導体からなる。第2のプリント基板11には、変位方向に細長い貫通溝11aが形成されている。発熱抵抗体15は、V字形状の屈曲部15aが貫通溝11a上の長さ方向(変位方向)の中央より先端側に位置し、V字形状の開口が後端側に向くように、V字形状の両端部15b、15bが第2のプリント基板11の貫通溝11aの両側に半田付けによりに固定されている。発熱抵抗体15の一方の端部15bは、第2のプリント基板11に形成された配線(図示せず)や第1のプリント基板6に形成された配線等を介して、雷保護装置2の非線形素子8と電気的に接続されている。発熱抵抗体15の他方の端部15bは、第2のプリント基板11に形成された配線を介してハウジング5に設けられた接地用の端子5gと電気的に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
発熱抵抗体15のV字形状の内側面には、連結部材20に支持された熱可塑性樹脂よりなる検出体13が当接する。検出体13は、長さ方向が貫通溝11aに沿う直方体形状を呈し、先端側の端部13aは発熱抵抗体15の屈曲部15aの内面に沿う先細り形状となっている。検出体13は、図6,図7(B)に示すように、第2のプリント基板11の貫通溝11a内に突出している。
A
連結部材20は、表示体12と検出体13とを連結するものであり、第2のプリント基板11上に、変位方向に移動自由に配置されている。図4、図5に示すように、連結部材20は、検出体13が取付けられるとともに連結部材20を付勢するバネ16が収容される変位部21と、変位部21から変位方向に対して直交する方向に延び、先端に表示体12が設けられる板状の連結部22とを備える。
The connecting
変位部21は、矩形状の底壁23と底壁23の幅方向の両側縁に突設される側壁24とを有する。図5に示すように、底壁23の第2のプリント基板11と対向する面23aには、検出体13が、その先端側の端部13aが雷保護装置2の初期状態時に発熱抵抗体15に係止可能な位置に接着等により取付けられている。底壁23と側壁24とにより形成される溝25は、側壁24間に設けられた補強用のリブ24aにより二つに分割されており、後端側の溝25Aにはバネ16の一部が収容される。また、各側壁24の上端の外側には凸条24b、24bが形成されており、凸条24b、24bがカバー30に設けられたガイド溝33(後述)にスライド自由に係止されることで連結部材20の移動がガイドされる。
The
連結部22は、一端が変位部21の側壁24と連結され、他端は第2のプリント基板11よりも外側に延びて先端に表示体12が取付けられている。図5に示すように、連結部22の第2のプリント基板11と対向する面22aには、縦方向及び横方向に補強用のリブ22bが設けられている。連結部22は、変位方向の先端側に延びる突出部26を有しており、突出部26は、雷保護装置2が劣化状態になった時に、突出部26の先端がスイッチ部材18をオンすることが可能な長さに設定されている。
One end of the connecting
表示体12は、板状を呈し、表示面12aがハウジング5の表示窓5aに対向するように連結部材20の連結部22の先端に固定されている。表示面12aは、異なる色に塗り分けられた二つの領域12A,12Bを有する。
The
連結部材20の変位部21を覆い、連結部材20の変位をガイドするカバー30は、図4、図5に示すように、上壁31と上壁31の周囲に設けられた側壁32とを有している。カバー30は、側壁32の下端に設けられた複数の係止突起32aが第2のプリント基板11に設けられた係止穴11bに係止されることで、第2のプリント基板11に取付けられる。図5、図6に示すように、カバー30の上壁31の内側には凸条33a、33aが設けられ、凸条33a、33aと上壁31との間に、ガイド溝33が形成されている。図6に示すように、このガイド溝33に連結部材20の凸条24b、24bがスライド自由に挿入されることで、連結部材20がカバー30に組み付けられて連結部材20の移動がガイドされる。カバー30の後端側の側壁32の内面には、変位方向に向けて棒状部材34が突出しており、棒状部材34はバネ16の中空部に通されてバネ16を支持するとともにバネ16の伸び縮みする方向をガイドしている。バネ16は、連結部材20がカバー30に組み付けられた状態で、一端面がカバー30の後端側の側壁24の内面に当接し、他端面がバネ16が収容される変位部21の溝25Aのリブ24aに当接し、連結部材20を変位方向の先端側に向けて付勢している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
第2のプリント基板11上には、連結部材20よりも先端側にスイッチ部材18が設けられている。スイッチ部材18は、例えば、スイッチ本体18aにヒンジレバー形の操作片18bが設けられたマイクロスイッチである。スイッチ本体18aは操作片18bにより操作される押しボタン(図示せず)を有するとともに内部に電気接点部を有する。操作片18bに作用する押圧力により押しボタンが押し下げられた状態となることで電気接点部が閉じられてスイッチ部材18がオン状態となり、押圧力の解除により押しボタンが突出した状態に回復することで電気接点部が開放されてスイッチ部材18がオフ状態となる。
A
雷保護装置2が劣化状態ではなく、表示体12が第1の位置P1や第3の位置P3にあるときには、操作片18bには押圧力は作用せず、スイッチ部材18はオフ状態である(図7(A)、図8(A))。雷保護装置2が劣化状態となり表示体12が第2の位置P2に到達したときに、連結部材20の突出部26により操作片18bに押圧力が作用してスイッチ部材18はオン状態となり、オン信号を出力する(図9(A))。なお、スイッチ部材18は本実施形態のマイクロスイッチに限定されず、雷保護装置2が劣化状態となり表示体12が第2の位置P2に到達したときにスイッチ部材18をオン状態とすることができればどのような形態のスイッチ部材でもよく、既知のスイッチ部材が用いられる。
When the
スイッチ部材18は第2のプリント基板11に設けられた信号線用コネクタ19と電気的に接続されている。信号線用コネクタ19に外部の制御装置等に接続された信号線を挿入することで、雷保護装置2が劣化状態であることを外部に送信することができる。
The
第2のプリント基板11には、発熱抵抗体15に電気的に並列に非線形素子40が接続されている。非線形素子40は、発熱抵抗体15が損傷して断線した場合にサージ電流を大地に流すためのものである。
A
ハウジング5は、図2に示すように、下側ハウジング5Aと上側ハウジング5Bとからなる。図7(C)に示すように、ハウジング5に設けられる矩形状の表示窓5aは、下側ハウジング5Aの開口部5bと上側ハウジング5Bの開口部5bとが合わさって形成されている。ハウジング5の表示窓5aを形成する側壁には厚み方向に外側に向けて広がる傾斜部5cが設けられており、作業者が表示窓5aに対して斜め方向から表示面12aを視認しやすくなっている。また、上側ハウジング5B及び下側ハウジング5Aには、開口部5e、5eがそれぞれ設けられ、開口部5e、5eによりコネクタ7A,7BへLANケーブル端子を接続するためのLANケーブル用窓5dが形成される。上側ハウジング5Bには、信号線用コネクタ19に信号線端子を接続するための信号線用窓5fが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
次に、劣化表示装置10の動作について説明する。雷保護装置2が初期状態にある場合には、検出体13の先端側の端部13aが発熱抵抗体15に係止され、表示体12は第1の位置P1にある(図7(A)、図7(B))。このとき、ハウジング5の表示窓5aからは、表示体12の面のうち青に塗られた先端側領域12Aのみが視認される(図7(C))。
Next, the operation of the
雷保護装置2が雷サージを受けると、サージ電流が劣化表示装置10の発熱抵抗体15を経由して大地に流れ、発熱抵抗体15が発熱して検出体13が熱変形し、連結部材20がバネ16の付勢力により先端側に変位し、発熱抵抗体15は検出体13にめり込む。雷保護装置2が雷サージを受ける度に、検出体13の変形に応じて発熱抵抗体15は検出体13にめり込んでいき(図8(B))、表示体12が変位する(図8(A))。すなわち、雷保護装置が劣化途中状態の時には、表示体12が第1の位置P1と第2の位置P2の間である第3の位置P3にあり、ハウジング5の表示窓5aからは表示体12の表示面12aの先端側領域12A,後端側領域12Bの境目12Cが視認される(図8(C))。
When the
雷保護装置2が劣化状態となると、表示体12が第2の位置P2に到達し(図9(A)、9(B))、ハウジング5の表示窓5aからは表示体12の後端側領域12Bのみが視認され(図9(C))、作業者は雷保護装置2が劣化状態であり雷保護装置2の交換が必要であることを知ることができる。連結部材20の突出部26がスイッチ部材18の操作片18bに押圧力を作用させ、スイッチ部材18にオン信号を出力させる。このオン信号は、信号線用コネクタ19に接続された信号線を通って外部の図示しないパソコン等の制御装置に送られる。
When the
また、雷保護装置2が劣化状態となってもすぐに交換されないときには、雷保護装置2の劣化がさらに進み、雷保護装置2からの漏れ電流やサージ電流により発熱抵抗体15が自身の発熱により溶断することがある。このような場合には、発熱抵抗体15と並列に接続された非線形素子40を介して大地にサージ電流を流す。
Further, when the
本実施形態によれば、雷サージから雷保護装置2の非線形素子8が受けるエネルギーを、発熱抵抗体15が発する熱による検出体13の変形量として検出し、検出体13の変形量に応じて表示体12を変位させているので、表示体12の変位量により雷保護装置2の劣化度合いを表すことができる。また、サージ電流により発熱する発熱抵抗体15と熱可塑性樹脂からなる検出体13とを用いて雷保護装置2の非線形素子8の劣化を検出し、バネ16の付勢力を用いて表示体12を変位させているため、雷保護装置2の劣化を検出して劣化度合いを表示するために劣化表示装置10に電源を設ける必要がない。
According to the present embodiment, the energy received by the
また、第2のプリント基板11にスイッチ部材18を備えており、本実施形態では、スイッチ部材18により、雷保護装置2が劣化状態となったことを検知している。スイッチ部材18を設けることにより、雷保護装置2の劣化の度合いに加え、雷保護装置2が劣化状態か否かについても検知することができる。
Further, the second printed
さらに、本実施形態においても、図1の形態と同様の効果を有する。すなわち、本実施形態においては、雷保護装置2の劣化を検出して劣化度合いを表示するために劣化表示装置10に電源を設ける必要がない。また、バネ16により発熱抵抗体15と検出体13との当接を保つことができ、検出体13を確実に熱変形させることができる。さらに、検出体13と表示体12とを連結する連結部材20を備えているため、検出体13の変形に表示体12が連動する。さらに、表示体12の表示面12aが視認可能なハウジング5の表示窓5aを有しているため、作業者は雷保護装置2の劣化の度合いを簡単に視認することができる。また、発熱抵抗体15は、接地線3に直列に接続されたV字状またはU字状に折り曲げられた導線からなり、屈曲部15aにおいて発熱量が大きくなるため、検出体13を確実に熱変形させることができる。
Further, the present embodiment also has the same effect as that of the embodiment shown in FIG. That is, in the present embodiment, it is not necessary to provide a power supply to the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、本実施形態の劣化表示装置10は発熱抵抗体15が第2のプリント基板11に固定され、検出体13が連結部材20に固定されて発熱抵抗体15に対して検出体13が移動しているが、検出体13が第2のプリント基板11に固定され、発熱抵抗体15が連結部材20に取付けられて移動する構成であってもよい。
For example, in the
また、表示体12は本実施形態に限定されず、作業者が雷保護装置2の劣化の度合いを視認することができればどのようなものであってもよい。例えば、図11(A)に示すように、表示体12の表示面12aは、変位方向の後端側から先端側に向けてある色(例えば白)から他の色(例えば黒)に徐々に変化するように塗られていてもよい。この場合、表示体12が変位するにつれてハウジング5の表示窓5aに現れる表示面12aの色が変化し、作業者は雷保護装置2の劣化の度合いを視認することができる。また、表示体12の表示面12aに、劣化の度合いを示す数字や記号が付されていてもよい。例えば、図11(B)においては、変位方向の先端側から後端側に向けて値が大きくなる数字12dが付されている。この場合、ハウジング5の表示窓5aは、表示面12aの数字の少なくとも1つが現れる大きさに設定される。表示体12が変位するにつれて表示窓5aから視認できる表示面12aの数字の値が変わり、劣化の度合いが大きくなるほど数字の値が大きくなる。作業者は数字の値により雷保護装置2の劣化の度合いを視認することができる。
Further, the
また、表示体12の形状は矩形状の板に限定されない。例えば、図11(C)に示すように、針状の棒体であってもよく、三角形状の板であってもよい。図11(C)の例では、ハウジング5の表示窓5aの上方の側面に劣化の度合いを示す目盛り5hが付されており、針状の棒体が指し示す目盛り5hの位置により作業者は保護装置2の劣化の度合いを視認することができる。この場合、表示体12と表示窓5aと目盛り5hとは表示機構を構成する。
Further, the shape of the
また、本実施形態では、スイッチ部材18は、表示体12が第2の位置P2にあり雷保護装置2が劣化状態となったことを検知するものであるが、これに限定されず、例えば、雷保護装置2が初期状態でなくなったとき、すなわち表示体12が第1の位置P1から離れたときにスイッチ部材18がオン状態となることを検知するものであってもよい。
Further, in the present embodiment, the
例えば、図12に示す実施形態においては、スイッチ部材18は、連結部材20よりも後端側に配置されており、連結部材20の突出部26は後端側に延びている。スイッチ部材18は、操作片18bに作用する押圧力により押しボタンが押し下げられた状態となることで電気接点部が開放されてスイッチ部材18がオフ状態となり、押圧力の解除により押しボタンが突出した状態に回復することで電気接点部が開放されてスイッチ部材18がオン状態となるものが用いられている。
For example, in the embodiment shown in FIG. 12, the
雷保護装置2が初期状態においては、図12に示すように、連結部材20の突出部26によりスイッチ部材18の操作片18bに押圧力が作用して押しボタンが押し下げられており、スイッチ部材18はオフ状態である。雷保護装置2が劣化し始め連結部材20が先端側に移動すると、操作片18bに作用する押圧力が解除されてスイッチ部材18がオン状態となる。これにより、スイッチ部材18は雷保護装置2が初期状態でなくなったことを検知できる。
In the initial state of the
また、スイッチ部材18は、表示体12が第3の位置P3にあり雷保護装置2が所定の劣化度合いまで到達したことを検知するように構成されていてもよい。
Further, the
また、本実施形態では、表示体12を変位させる駆動手段としてバネ16を備えているが、検出体16を発熱抵抗体15に対して相対移動させることで表示体12が変位できれば、駆動手段として任意の構成であってもよい。
Further, in the present embodiment, the
2 雷保護装置
3 接地線
5 ハウジング
5a 表示窓
10 劣化表示装置
11 第2のプリント基板
12 表示体
12a 表示面
13 検出体
14 検出駆動機構
15 発熱抵抗体
16 バネ(弾性体、駆動手段)
18 スイッチ部材
20 連結部材
2
18
Claims (6)
表示体と、
前記雷保護装置の劣化の度合いを検出し、検出した前記雷保護装置の劣化の度合いに応じて前記表示体を変位させる検出駆動機構とを備え、
前記検出駆動機構は、
前記雷保護装置を接地する接地線と接続され、落雷時に流れるサージ電流により発熱する発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体と当接し、前記発熱抵抗体の発熱により熱変形する熱可塑性樹脂よりなる検出体と、を備え、
前記検出体の熱変形に前記表示体を連動させる劣化表示装置。 It is a deterioration display device that displays the degree of deterioration of the lightning protection device.
Display body and
It is provided with a detection drive mechanism that detects the degree of deterioration of the lightning protection device and displaces the display body according to the detected degree of deterioration of the lightning protection device.
The detection drive mechanism is
A heat-generating resistor that is connected to the grounding wire that grounds the lightning protection device and generates heat due to the surge current that flows during a lightning strike.
A detection body made of a thermoplastic resin that comes into contact with the heat generation resistor and is thermally deformed by the heat generation of the heat generation resistor is provided.
A deterioration display device that interlocks the display body with the thermal deformation of the detection body.
前記表示体は、劣化の度合いを示す表示が付された面を有し、
前記ハウジングには、前記表示体の面に対応する位置に、前記面の少なくとも一部が視認可能な表示窓が設けられている請求項1または2に記載の劣化表示装置。 Further comprising a housing for accommodating the detection drive mechanism and the display body.
The display body has a surface with a display indicating the degree of deterioration.
The deterioration display device according to claim 1 or 2, wherein the housing is provided with a display window at a position corresponding to the surface of the display body so that at least a part of the surface can be visually recognized.
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