JP7470003B2

JP7470003B2 - 漏れ電圧検出システムおよび漏れ電圧検出方法

Info

Publication number: JP7470003B2
Application number: JP2020161505A
Authority: JP
Inventors: 智比古矢野; 高司川本; 英幸永石
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2024-04-17
Anticipated expiration: 2040-09-25
Also published as: US20220099755A1; JP2022054352A; US11598822B2

Description

本発明は、漏れ電圧検出システムおよび漏れ電圧検出方法に係り、特に、感電事故の防止のために、街灯や信号機などの地上電気構造物の漏れ電圧をリアルタイムに検出するシステムであり、設置が容易な利点を有する漏れ電圧検出システムおよび漏れ電圧検出方法に関する。

一般に、路上や公園などに設置される街灯や信号機などの電気を使用した地上構造物は屋外に設置されるため、雨による浸水や激しい温度・湿度サイクルによって電気配線の被覆やコネクタ部の経年劣化による絶縁不良が発生しやすく、地上構造物表面に漏れ電圧が発生しやすい。ここで、漏れ電圧とは、地上構造物に事故電流が流れたときの漏出箇所と接地間で生じる電圧である。これら地上構造物は公共の場に設置されていることが多いため、人々が触れる可能性があり、漏れ電圧によって感電事故が発生する恐れがある。そのため、電気設備の保守事業者は、漏れ電圧の発生を早急に検出し、それを隔離し、事故箇所を修理をする必要がある。

地上構造物の漏れ電圧の検出のための装置は、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に記載された感電事故防止装置は、漏れ電圧感知棒で地上構造物の漏れ電圧を監視しており、漏れ電圧が検出された場合は遮断機によって通電を停止する構成となっており、これによって感電事故を防ぐことができるとしている。

特表２００８－５１０４４８号公報

上記従来技術の特許文献１には、漏れ電圧を複数の漏れ電圧感知棒により感知し、異常が発生した場合に交流電源を遮断することにより、感電事故を防止する構成が開示されている。

しかしながら、特許文献１における漏れ電圧感知棒は、基準電位からの地上構造物の電位を測定するために基準電位用と地上構造物用の２本が必要であり、漏れ電圧の基準電位はアース（地面）であるために、アースと漏れ電圧感知棒を電気的に接続する必要がある。この際、アースとの電気的接続のためには地面に接地棒を打ち込み接続するか、漏れ電圧監視対象地上構造物から十分離れた接地された他の地上構造物に接続する必要があり、アース確保のための工数が多いためコストが高いという課題がある。また、路上において地上構造物からアース配線を周囲に引き回すのは保安性の観点で問題があり、既存の地上構造物に後付けで漏れ電圧検知装置を設置することが困難である。

本発明の目的は、既存の街灯や信号機などの地上構造物に容易に設置でき、電気構造物の漏れ電圧をリアルタイムに検出することのできる漏れ電圧検出システムを提供することにある。

本発明の漏れ電圧検出システムの構成は、好ましくは、地上構造物に設置されるセンサノードと、センサノードからの検出電圧情報により、地上構造物における漏れ電圧の危険性を判定する設備管理サーバとからなる漏れ電圧検出システムであって、センサノードは、電極で検知される電界による電位差を計測する電界プローブと、電界プローブの電極間の電位差を検出し、検出電圧として、設備管理サーバに送信するセンサボックスとからなり、設備管理サーバは、受信したセンサノードからの検出電圧に基づいて、センサノードが設置された漏れ電圧の危険性を判定し、その漏れ電圧の危険性を判定した情報を出力するようにしたものである。

本発明によれば、既存の街灯や信号機などの地上構造物に容易に設置でき、電気構造物の漏れ電圧をリアルタイムに検出することのできる漏れ電圧検出システムを提供することができる。

実施形態１に係る漏れ電圧検出システムの構成図である。設備管理サーバ５のハードウェア・ソフトウェア構成図である。実施形態１の電界プローブの構成図である（その一）。実施形態１の電界プローブの構成図である（その二）。センサデータ計測テーブルの一例を示す図である。地上構造物の関係を示す図である。柱状の地上構造物に関する漏れ電圧と電界プローブ出力電圧の関係を示すグラフである。実施形態２に係る漏れ電圧検出システムの構成図である。電界の放射源が地上構造物の外側にあるときの電界と電界プローブの様子を示す図である。電界の放射源が地上構造物の内側にあるときの電界と電界プローブの様子を示す図である。実施形態２の電界プローブを内側電極に関して展開した構造を示した図である。実施形態２の電界プローブを外側電極に関して展開した構造を示した図である。各々の外側電極ごとの検出電圧を、通常時、外乱時、漏れ電圧発生時の各々について棒グラフとして示した図である。実施形態３に係る漏れ電圧検出システムの構成図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施例は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。

図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。

各種情報の例として、「テーブル」、「リスト」、「キュー」等の表現にて説明することがあるが、各種情報はこれら以外のデータ構造で表現されてもよい。例えば、「ＸＸテーブル」、「ＸＸリスト」、「ＸＸキュー」等の各種情報は、「ＸＸ情報」としてもよい。識別情報について説明する際に、「識別情報」、「識別子」、「名」、「ＩＤ」、「番号」等の表現を用いるが、これらについてはお互いに置換が可能である。

同一あるいは同様の機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。また、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。

実施例において、プログラムを実行して行う処理について説明する場合がある。ここで、計算機は、プロセッサ（例えばＣＰＵ、ＧＰＵ）によりプログラムを実行し、記憶資源（例えばメモリ）やインターフェースデバイス（例えば通信ポート）等を用いながら、プログラムで定められた処理を行う。そのため、プログラムを実行して行う処理の主体を、プロセッサとしてもよい。同様に、プログラムを実行して行う処理の主体が、プロセッサを有するコントローラ、装置、システム、計算機、ノードであってもよい。プログラムを実行して行う処理の主体は、演算部であれば良く、特定の処理を行う専用回路を含んでいてもよい。ここで、専用回路とは、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等である。

プログラムは、プログラムソースから計算機にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバまたは計算機が読み取り可能な記憶メディアであってもよい。プログラムソースがプログラム配布サーバの場合、プログラム配布サーバはプロセッサと配布対象のプログラムを記憶する記憶資源を含み、プログラム配布サーバのプロセッサが配布対象のプログラムを他の計算機に配布してもよい。また、実施例において、２以上のプログラムが１つのプログラムとして実現されてもよいし、１つのプログラムが２以上のプログラムとして実現されてもよい。

〔実施形態１〕
以下、実施形態１を、図１ないし図７を用いて説明する。
先ず、図１および図２を用いて実施形態１に係る漏れ電圧検出システムの構成について説明する。

本実施形態の漏れ電圧検出システムは、図１に示されるように、漏れ電圧を監視すべき地上構造物１に対して、センサノード７が設置され、そこで計測された計測データを、基地局４を介して設備管理サーバ５が収集し、その計測データに基づいて地上構造物１に関して漏れ電圧が発生しているか否かを判定するシステムである。

地上構造物１ごとに設置されるセンサノード７は、電界プローブ２、センサボックス３からなる。

電界プローブ２は、地上構造物１の表面に接して配置されており、地上構造物１の表面電界を外側電極２０１と内側電極２０２により測定して、外側電極２０１と内側電極２０２の電位差を出力する機構である。センサボックス３は、電界プローブ２が出力する検出電圧を、センサノード７における計測データとして無線により基地局４に送信する装置である。

基地局４は、センサボックス３から送信されてくる電波を中継して、設備管理サーバ５に伝送する中継局である。基地局４とセンサボックス３の通信は、例えば、Ｓｕｂ－ＧＨｚ帯のＬｏＲａ規格を用いることができる。

設備管理サーバ５は、センサボックス３から送信されてくる計測データを解析して、各々のセンサノード３を設置した構造物で漏れ電圧の危険性を判定するサーバである。設備管理サーバ５が出力する漏れ電圧の危険性に関する情報は、表示装置６に表示され、管理者は、どのセンサノード３が計測した地上構造物１に漏電の危険性があるかを知ることができ、保守員を必要に応じて派遣するなどの処置をとることができる。

センサボックス３は、バッテリ電源３０１、電位差取得部３０２、バンドバスフィルタ（ＢＰＦ）３０３、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）３０４、マイコン（ＭＣＵ）３０５、高周波部（ＲＦ）３０６、アンテナ３０７からなる。

バッテリ電源３０１は、バッテリより電力を供給するための電源機構である。電位差取得部３０２は、外側電極２０１と内側電極２０２の電位差を取得する機構である。バンドバスフィルタ３０３は、所要の周波数帯域（例えば、交流の５０Ｈｚ近辺）の信号を取り出す回路である。ＡＤ変換器（ＡＤＣ）３０４は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する回路である。マイコン３０５は、入力されたデジタル信号を処理する回路である。高周波部（ＲＦ）３０６は、入力信号を高周波に載せて出力する回路である。アンテナ３０７は、電波を送信する放射装置である。

この構成によって、電界プローブ２の電界の情報は、センサボックス３で検出電圧の情報として基地局４を介して設備管理サーバ５に送信される。ここで、電界プローブ２は、地上構造物１の表面に電気的接触なしに取り付け可能であり、かつセンサボックス３はバッテリ駆動であるため、既存の地上構造物に対して容易に後付けで装置を設置可能であり、利便性が高いことが特徴である。

設備管理サーバ５では、基地局４を介してセンサボックス３から送られたデータを解析し、危険な漏れ電圧の発生有無を判定する。

設備管理サーバ５は、センサデータデータベース５０１、閾値計算部５０３、地上構造物データベース５０４、漏れ電圧危険性判定部５０５、表示装置６からなる。

センサデータデータベース５０１は、センサノード７から送信されてくる計測データを格納し、管理するデータベースである。閾値計算部５０３は、各々のセンサノード７における危険と判定される閾値を計算する機能部である。地上構造物データベース５０４は、地上構造物１の形状、位置の情報を格納するデータベースである。漏れ電圧危険性判定部５０５は、センサノード７において計測された電圧に基づき、その地上構造物で発生している漏れ電圧が危険であるか否かを判定する機能部である。表示装置６は、情報を表示するディスプレイ装置である。

次に、図２を用いて設備管理サーバ５のハードウェア・ソフトウェア構成について説明する。
設備管理サーバ５のハードウェア構成としては、例えば、図２に示されるサーバ装置のような一般的な情報処理装置で実現される。

設備管理サーバ５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７０２、主記憶装置７０４、ネットワークＩ／Ｆ（InterFace）７０６、表示Ｉ／Ｆ７０８、入出力Ｉ／Ｆ７１０、補助記憶Ｉ／Ｆ７１２が、バスにより結合された形態になっている。

ＣＰＵ７０２は、設備管理サーバ５の各部を制御し、主記憶装置７０４に必要なプログラムをロードして実行する。

主記憶装置７０４は、通常、ＲＡＭなどの揮発メモリで構成され、ＣＰＵ７０２が実行するプログラム、参照するデータが記憶される。

ネットワークＩ／Ｆ７０６は、基地局４と接続するネットワークと接続するためのインタフェースである。

表示Ｉ／Ｆ７０８は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置６を接続するためのインタフェースである。

入出力Ｉ／Ｆ７１０は、入出力装置を接続するためのインタフェースである。図２の例では、キーボード７３０とポインティングデバイスのマウス７３２が接続されている。

補助記憶Ｉ／Ｆ７１２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）７５０やＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を接続するためのインタフェースである。

ＨＤＤ７５０は、大容量の記憶容量を有しており、本実施形態を実行するためのプログラムが格納されている。設備管理サーバ５には、閾値計算プログラム７０３、漏れ電圧危険性判定プログラム７０５がインストールされている。

閾値計算プログラム７０３、漏れ電圧危険性判定プログラム７０５は、それぞれ閾値計算部５０３、漏れ電圧危険性判定部５０５の機能を実現するプログラムである。

また、ＨＤＤ７５０には、センサデータデータベース５０１、地上構造物データベース５０４が格納されている。センサデータデータベース５０１は、センサデータ計測テーブルを保持する。なお、センサデータ計測テーブルの詳細は、後述する。

次に、図３および図４を用いて電界プローブ２の構成について説明する。

図３は、柱状の地上構造物１に装着された電界プローブ２の水平面での断面図を示している。ここでは柱状の地上構造物１に対して電界プローブ２が装着されているが、地上構造物は箱型でもよい。電界プローブは、内側電極２０２と、外側電極２０１と、絶縁体によるスペーサ２０３によって構成される。

内側電極２０２と外側電極２０１は、それぞれ平面状の銅などの金属による電極であり、スペーサ２０３と合わせて重ねるようにして地上構造物１の表面に装着される。地上構造物１と内側電極２０２は、電気的に接続する必要はなく、間隙を空けてもよいし電界プローブ保持のための粘着物を挟んでもよい。漏れ電圧が発生した場合、地上構造物１からは図３の点線で示すように電界が放射状に発生するため、内側電極２０２と外側電極２０１の間には電界とスペーサの厚みに比例した電圧が発生する。この電圧が電界プローブ２の出力電圧であり、これをセンサボックス３で検出する。

図４は、柱状の地上構造物１に装着された電界プローブ２の他の実施形態を示している。図４では、内側電極２０２が柱状の地上構造物１に対して、一周巻き付けるように設置されている。この実施方法の効果は、配管１０１のような漏れ電圧が発生する危険性のある電気配管が、コンクリートの電柱のような絶縁体の柱状地上構造物１に沿うように敷設されている場合に現れる。このような場合、漏れ電圧発生時に電界が発生するのは配管１０１の表面のみであり、このような配管は径が細いため図３のような電極の設置が困難な場合があるうえ、電界分布が複雑で漏れ電圧との比例定数導出が困難な場合がある。そこで、内側電極２０２を円周にわたって巻き付けることにより、配管１０１から発生する電界の分布を周方向に均一化することができ、かつ電極の設置が容易となる。

次に、図５を用いてセンサデータ計測テーブルのデータ構造について説明する。
センサデータ計測テーブル８００は、各センサノード７の計測データを格納するテーブルであり、図５に示されるように、センサノードＩＤ８００ａ、計測時刻８００ｂ、検出電圧８００ｃのフィールドを有する。

センサノードＩＤ８００ａには、センサノード７を一意に識別するＩＤが格納される。計測時刻８００ｂには、センサノード７での計測時刻が「ｙｙｙｙｍｍｄｄｈｈｍｍｓｓ」の形式で格納される。計測時刻は、実用上は、設備管理サーバ５がデータを受信した時刻にしてもよい。検出電圧８００ｃには、センサノード７で検出された電圧値が例えば、ｍＶ単位で格納される。

次に、図６を用いて漏れ電圧を測定する原理について説明する。
図６の「通常時」と記載されているものが、地上構造物１の漏れ電圧が発生していない場合としている場合の電界分布図であり、図６の「漏れ電圧発生時」と記載されているものが、地上構造物１から漏れ電圧が発生している場合の電界分布図である。ここでいう地上構造物１は、電気配線を有する構造物であり、例えば、街灯や信号機、バス停、電柱等である。漏れ電圧が発生した場合、漏れ電圧Ｖ_Ｌは、アース(地面)に対する電圧であるため、漏れ電圧によって地上構造物１から電界が地面および無限遠点に向かって放出される。この漏れ電圧による電界の電界強度は電圧値に比例し、交流である商用電源による漏れ電圧によって交流の電界が形成される。漏れ電圧の振幅と電界強度の振幅の比例定数は、地上構造物１の形状によって決定されるため、この比例定数を予め用意しておくことにより、地上構造物表面の電界から漏れ電圧を推定することが可能である。比例定数の用意の仕方としては、実験的に決定する方法や、有限要素法による電界解析により寸法から計算することが可能である。特に街灯や信号機など、地上構造物が柱状である場合は、比例定数に対し支配的なパラメータが柱の直径と着目する箇所の地上高のみであるため、比例定数の用意は容易である。

次に、図７を用いて漏れ電圧の危険性判定の処理について説明する。
漏れ電圧に比例して電界プローブ出力電圧は上昇する。一方、電界プローブ２の設置環境の環境電界ノイズによって有限のフロアノイズＶ_Ｎが存在する。感電の危険のある検出すべき漏れ電圧レベルをＶ_ＴＨとすると、フロアノイズの存在および形状による比例定数の違いにより、漏れ電圧Ｖ_ＴＨに相当する電界プローブ出力電圧は異なる。そこで、漏れ電圧の危険度判定のためには、フロアノイズと比例定数を把握する必要がある。

先ず、フロアノイズの値を取得するために、センサデータデータベース５０１により、漏れ電圧が発生する以前の電界プローブ出力電圧値を取得し、これをフロアノイズと推定する。このフロアノイズにより、閾値計算部５０３は、地上構造物データベース５０４に格納された比例定数（図６により説明した地上構造物から定まる比例係数）とから電界プローブ出力電圧に関する閾値を算出する。

例えば、地上構造物１がポールであり、ポール径が太いときの比例定数をＣ_１、ポール径が細いときの比例定数をＣ_２とすると、それぞれの閾値Ｖ_１、Ｖ_２は、一次関数の計算式により、Ｖ_１＝Ｃ_１×Ｖ_ＴＨ＋Ｖ_Ｎ、Ｖ_２＝Ｃ_２×Ｖ_ＴＨ＋Ｖ_Ｎとして求めることができる。

設備管理サーバ５の漏れ電圧危険度判定部５０５は、閾値と電界プローブ出力電圧を比較することにより、漏れ電圧が危険か否かを判断し、危険である場合には表示装置６に、センサノード７の情報を表示する。また、表示装置６によって地図を表示し、地図のマッピング機能により、漏れ電圧の発生した地上構造物の位置をその地図上に表示するようにしてもよい。

また、設備管理サーバ５は、検出電圧から漏れ電圧のレベルを数段階設けて、算出し感電危険度を定量的に感電危険度レベルとして算出し、表示装置６において漏れ電圧が発生した地上構造物の位置と、その漏れ電圧の感電危険度レベルとして共に地図上に表示するようにしてもよい。

以上、本実施形態の漏れ電圧検出システムによれば、計測のためのセンサ構造としては、アースが不要で設置が容易であり、しかも、感電の危険のある漏れ電圧の発生した地上構造物をリアルタイムに検出、検知することが可能であり、保守員は、迅速に漏れ電圧発生地上構造物の隔離、および事故箇所の修理をすることができ、感電事故の発生を防止することができる。

〔実施形態２〕
以下、実施形態２を、図８ないし図１１を用いて説明する。

実施形態１では、図３および図４の電界プローブ２の構造で示されるように、内側電極と外側電極が共に一枚ずつである例について説明した。

本実施形態では、外側電極が複数ある電界プローブ２の構造を有する漏れ電圧検出システムの例について説明する。なお、本実施形態では、実施形態１と異なる所を中心に説明する。

先ず、図８を用いて実施形態２に係る漏れ電圧検出システムの構成について説明する。
実施形態１の電界プローブ２は、外側電極と内側電極が一つずつ対向して構成されていたが、実施形態２の電界プローブ２は、外側電極が外側電極２０１１～外側電極２０１６のように複数に分割されている。

また、設備管理サーバ５には、実施形態１のものと比較して、外側電極２０１１～外側電極２０１６に対応した複数の検出電圧の統計計算を行う統計計算部５０２が加わっている。

以下では、実施形態２の電界プローブの構造とそれに関する処理について詳細に説明する。

実施形態１の図３や図４に示される電界プローブ２による電界を計測して、漏れ電圧検出を行う場合、地上構造物１の漏れ電圧による発生電界でなく、地上構造物１の近隣に設置された電気機器が生ずる電界を捕らえてしまい、誤った漏れ電圧判定をしてしまうおそれが生ずる。このような電界を放出しうる近隣に設置された電気機器としては、例えば、新たに設置された電気配線や電灯が挙げられる。

このような問題を解決するために、本実施形態の漏れ電圧検出システムの電界プローブ２の構造としては、図９Ａおよび図９Ｂに示されるように、外側電極を複数有するようにしたものである。

図９Ａおよび図９Ｂに示されように、本実施形態の漏れ電圧検出システムの電界プローブ２は、外側電極が外側電極２０１１～外側電極２０１６のように複数に分割されており、内側電極２０２と対を成して円周方向に異なる向きを向いた複数の電界センサを構成している。

図１０Ａは、内部電極２０２に関する構造を示しており、内部電極２０２は、コネクタ２０２２と接続され、ベース材２０２１に支えられて収容される。一方、図１０Ｂは、外部電極２０１１～外部電極２０１６に関する構造を示しており、外部電極２０１１～外部電極２０１６は、各々コネクタ２０１８と接続され、ベース材２０１７に支えられて収容される。

図９Ａに示されように、電界の放射源７が地上構造物の外側の近隣に存在した場合には、放射源７からの電界は地上構造物１の放射源７が存在する方向に集中して発生する。一方、電界の放射源７が地上構造物の内部に存在した場合には、図９Ｂに示されるように、放射源７からの電界は地上構造物１の表面に、ほぼ均等に発生する。

ここで、内側電極２０２と外側電極２０１１～外側電極２０１６との間で、各々計測される検出電圧をＶ_ｉ（ｉ＝１，…，６）、それらの平均をμ、分散をσ^２とすると、以下の（式１）と（式２）が成立する。

本実施形態の電界プローブ２の構造のように、電極を分割することにより、地上構造物１の周方向の電界分布が計測され、各々の電界プローブごとに、図１１に示される検出電圧が得られる。なお、図１１では、外側電極２０１１～外側電極２０１６と、内部電極２０２の間で生じる電圧を、Ｖ２０１１～Ｖ２０１６で表記している。

図１１は、各々の外側電極ごとの検出電圧を、通常時、外乱時、漏れ電圧発生時の各々について棒グラフとして示した図である。

ここで、図９Ａに示されように、地上構造物１の外部に放射源がある場合には、これによって生じる外乱電界には、指向性があり、図１１の「外乱時」の棒グラフが示すように、分散が大きくなることが予想される。一方、図９Ｂに示されように、地上構造物１の内部に放射源７がある場合（内部の配線による漏れ電圧が発生している場合）には、指向性はなく、図１１の「漏れ電圧発生時」の棒グラフが示すように、分散が小さくなることが予想される。

すなわち、適当な分散の閾値を設けて、検出電圧が外乱によるものなのか、地上構造物１の漏れ電圧によるものなのかを判別することにより、外乱と漏れ電圧の峻別することができ、漏れ電圧の検出精度を向上させることが可能になる。

〔実施形態３〕
以下、実施形態３を、図１２を用いて説明する。
実施形態１の漏れ電圧検出システムは、センサボックス３がバッテリ電源３０１で動作し、検出した漏れ電圧の情報を、設備管理サーバ５に送信し、その情報により保守員を派遣するなどの手段により漏電事故を防止しようとするものであった。

本実施形態の漏れ電圧検出システムは、実施形態１の構成をベースとしてさらに漏れ電圧の検出によって安全性を高めることのできる構成について説明する。

以下、図１２を用いて実施形態３に係る漏れ電圧検出システムの構成について説明する。
図１２の地上構造物１は、商用交流電源で負荷１０１を動作している構成を示している。また、センサボックス３０８は、商用交流電源を直流回路に変換した電源３０８で動作させている。

そして、負荷１０１と商用電源の間に遮断機１０２を有し、漏れ電圧の発生を検知した場合（検出電圧が所定の閾値より大きい場合）に、ＭＣＵ３０５からの指示により、遮断機１０２の接点を開放することにより漏れ電圧の遠隔遮断を行うものである。

このように、本実施形態のセンサノード３の構成によれば、実施形態１のように作業員が現場を確保することを待つことなく漏れ電圧を遮断することが可能であり、安全性を高めることができる。

Claims

地上構造物に設置されるセンサノードと、
前記センサノードからの検出電圧情報により、前記地上構造物における漏れ電圧の危険性を判定する設備管理サーバとからなる漏れ電圧検出システムであって、
前記センサノードは、
非接地の状態であり、
電極で検知される電界による電位差を計測する電界プローブと、
前記電界プローブの電極間の電位差を検出し、検出電圧として、前記設備管理サーバに送信するセンサボックスとからなり、
前記設備管理サーバは、予め規定した漏れ電圧と電界強度の比例定数から、前記地上構造物に対応する前記比例定数を参照し、受信したセンサノードからの検出電圧と前記比例定数とに基づいて、前記センサノードが設置された地上構造物の漏れ電圧の危険性を判定し、その漏れ電圧の危険性を判定した情報を出力することを特徴とする漏れ電圧検出システム。
前記電界プローブは、
外側電極と内側電極とを有し、
前記内側電極と前記外側電極を、計測する柱状の地上構造物の周方向に順に巻きつけた構造であることを特徴とする請求項１記載の漏れ電圧検出システム。
前記内側電極の内部に、前記地上構造物の電気配管を含むことを特徴とする請求項２記載の漏れ電圧検出システム。
前記電界プローブは、
電位差を求める電極の対を複数有することを特徴とする請求項１記載の漏れ電圧検出システム。
前記設備管理サーバは、
前記電極の対から検出される検出電圧の平均値と、分散を求め、
前記分散の値が所定の閾値を超えるか否かにより、漏れ電圧の危険性を判定することを特徴とする請求項４記載の漏れ電圧検出システム。
前記地上構造物に通電される電気を遮断する遮断機を有し、
前記センサボックスで所定の閾値を越える検出電圧を検出したときには、前記センサボックスより、前記遮断機に対して、通電される電気を遮断する指示を送ることを特徴とする請求項１記載の漏れ電圧検出システム。
前記設備管理サーバは地上構造物データベースと閾値計算部と漏れ電圧危険性判定部とを備え、
前記地上構造物データベースは、地上構造物の形状によって決まる前記比例定数を格納しており、
前記閾値計算部は、前記比例定数と規定の漏れ電圧レベルとを演算することによって危険性を判定する閾値を計算し、
前記漏れ電圧危険性判定部は前記センサノードからの検出電圧と前記閾値を比較することによって前記センサノードが設置された地上構造物の漏れ電圧の危険性を判定することを特徴とする請求項１記載の漏れ電圧検出システム。
地上構造物に設置されるセンサノードと、
前記センサノードからの検出電圧情報により、前記地上構造物における漏れ電圧の危険性を判定する設備管理サーバとからなる漏れ電圧検出システムにおける漏れ電圧検出方法であって、
前記漏れ電圧検出システムは、
前記センサノードが、
非接地の状態であり、
電界プローブと、センサボックスからなり、
前記電界プローブが、電極で検知される電界による電位差を計測するステップと、
前記センサボックスが、前記電界プローブの電極間の電位差を検出するステップと、
前記センサボックスが、前記電界プローブの電極間の電位差を検出電圧として、前記設備管理サーバに送信するステップと、
前記設備管理サーバが、予め規定した漏れ電圧と電界強度の比例定数から、前記地上構造物に対応する前記比例定数を参照し、受信したセンサノードからの検出電圧と前記比例定数とに基づいて、前記センサノードが設置された地上構造物の漏れ電圧の危険性を判定し、その漏れ電圧の危険性を判定した情報を出力するステップとからなることを特徴とする漏れ電圧検出方法。