JPH0247565A - 電力線及び変電所監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高圧導体の作動パラメータを測定する装置に
関し、特に、頭」二の送電線に取り（Ｉけられて単相回
路、３相回路、及び変電所全体の作動を監視するのに必
要な全てのパラメータを測定するセンサを用いる装置に
関する。これらのセンサは通常その電力を電力導体を流
れる電流の結果として導出し、本発明は更に、該導体を
電流が殆どあるいは全く流れない場合に該センサを作動
させるバックアップ電源手段に関する。

（従来の技術） 様々な電力線センサが従来技術として開示されている。

例えば、米国特許用３，４２８，８９６号、第３．６３
３．１９１号、第４．１５８，８１０号、第４，２６８
，８１８号及び第４，３８４，２８９号が送電線の動的
ラインレーティングのために提案されている。従来技術
において得られる電力線センサ装置は、個々の頭上の導
体の作動、即ち、導体中の電流、導体の温度、及び周囲
温度と関連したある量を測定する。単一のセンサモジュ
ールによって集められた限られた情報が該センサモジュ
ールのみを使用するその地方の地上局に送信される。様
々の地上受信機からのデータが中央の統制局に送信され
そこで情報が分析される。

（発明が解決しようとする課題） 従来のセンサモジュールは、個々の導体のある作動パラ
メータを測定する手段を与えるが、多くのパラメータを
同時に測定し、幾つかのセンサモジュールからのデータ
を単一の地上受信局に伝える１段は与えない。かくして
、送電線を監視する従来のセンサは、単相の回路又は協
働して３相の回路の全ての導体にりえられる電圧、電流
及び位相角を同時にかつ正確に測定する能力を有してい
なかった。同様に、電力線に取り付けられたセンサモジ
ュールを用いる従来の装置は、複数のセンサからデータ
を受は取る単一の、マイクロプロセッサにより制御され
た地上局を介して、変電所全体を監視するのに必要とさ
れる全ての作動パラメータをＷｌｌＩ定して伝達する能
力を有していなかった。

従って変電所の監視を従来の方法で、即ち、変電所の各
導体の個々の変流器及び電位変換器を用いる方法によっ
て行う必要が依然としてあり、該変電所において、各変
圧器は地」二の補助変圧器にハ−ド結線（ｈａｒｄ−ｗ
ｉｒｅｄ）されて、信号は様々のトランスジューサに使
用可能なレベルに変換される。

個々のトランスジューサは、電圧、電流、キロワット等
の各パラメータを夫々測定するのに必要とされる。これ
らの信号は次に一連のテストスイッチや端子群を通るが
、これらが次に遠隔端末装置（ＲＴＵ）にハード結線（
ｈａｒｄ−ｗｉｒｅｄ）されている。

本発明の主要な目的は、付勢された電力導体に直接取り
付けられ、該組み合わされる導体の電圧、電流、周波数
、位相角及び他のパラメータを同時に測定し、その値を
受信局に伝達することが可能なセンサモジュールを提供
することである。受信された信号は、さらに処理されて
、単相の回路又は１以上の３相回路と関連する蜆のデー
タを与えてもよい。

本発明のもう一つの目的は、各々、所定の時に、組み合
わされる導体の電圧、電流及び位相角を同時に検出し、
測定された量を単一の地上局のマイクロプロセッサに伝
達することが可能な電力線に取り付けられたモジュール
のみを用いて、変電所全体の作動に関連したパラメータ
を監視する集中装置を提供することである。勿論、該セ
ンサモジュールは、付勢された導体に直接取り付けられ
て取りイ旧す時に回路の作動停止を必要としない種類の
ものであってよい。さらに、該モジュールから地上局へ
伝達される信号は、直接マイクロプロセッサに使用され
る状態にあり、それにより、従来の変電所監視装置にお
ける信号調節及び処理に必要な補助変圧器、トランスジ
ューサ等の必要性が除去される。

前記の米国特訂第４　、３８４　、２８９号のトロイダ
イル形のモジュール等の従来のセンサモジュールは、取
すイ１けられる導体から直接にその作動電力を引き出し
ている６従って、それらは、導体の線電流が、センサ電
子装置の電源となるのに必要な最小値又はそれ以上であ
る時にのみ作動可能である。

本発明によるタイプの変電所監視装置においては、セン
サモジュールは、線電流がスレッショールドレベル以下
である時、即ち、非常に低い電流状態の測定又は電流が
ゼロの状態の付勢された導体の検出用に作動可能である
。従って、本発明の付随的な目的は電力線に取り付けら
れたセンサモジュールを作動させるための、再充電する
のに電池を取りはずしたり及び／又は取り替えたりする
ことが本質的に不必要な信頼し得る電源バックアップシ
ステムを提供することである。

複数のモジュールがデータを単一の受信機に送信するシ
ステムにおいては、いかなる所定の時にも２以りのセン
サが送信していないようにする手段を設けることが望ま
しい。ランダムな時に限定された持続時間のバースト（
ｂｕｒｓＬｓ）で信号を送信することが提案されている
が、依然として２以上のセンサが所定の時に送信する可
能性がある。

本発明の別の目的は、複数のセンサモジュールからのデ
ータ伝送を、２台のモジュールが同時に送信することが
ないように時間的に同期して行う手段を提供することで
ある。

さらに、本発明の別の目的は結合されたＣＲＴＵ（ｔ、
ｈｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ＣＲＴＵ）と呼ばれる、モジ
ュール間の通信の必要や、地上局からの同期化信号の必
要をなくする各モジュール内に内蔵された手段によりこ
れを達成することである。

上記に関連する他の目的は、一部自明であり一部以下の
説明において明らかになるであろう。

本発明は、センサモジュールが取り付けられた電力導体
の電圧、電流、位相角及び他のパラメータ（あるいはそ
の近くにおけるパラメータ例えば周囲の状態）を同時に
測定することができ、そのようなデータを地」−局に送
信するためのセンサモジュールから成る電力監視システ
ムを提供する。

本発明は、変電所において監視すべき各導体に、１つの
そのようなモジュールが、内蔵された同期化手段、即ち
電力線キャリアカップリング式ＲＦ受信器等の手段とと
もに取すイ；１けられ、もって、該手段によりシステム
内の全てのセンサをして組み合わされる導体の電圧、電
流、位相角及び周波数の値を所定の時に同時に測定する
ようにしたシステムを含むように拡張してもよい。セン
サモジュールは、ＲＦ送信機及び受信機等の通信リンク
により地上局に接続され、１１１１Ｉ定されたパラメー
タに相応する信号を順次適当な地上の信号受信手段に伝
えるようになっている。受信されたままの状態の信号は
、マイクロプロセッサに供給するのに適しており、該マ
イクロプロセッサにおいては、様々の導体の電圧、電流
及び位相角の値から導出できる全ての所望の量、例えば
、メガワット、メガワラ１へ時、メガバール、力率等が
得られ、得られた情報は、従来のＲＴＶに似ているが単
一のマイクロプロセッサを用いる方法で他の情報と連絡
される。

かくして、本発明は、それぞれの導体から地上の補助の
変圧器に配線される変流器及び電位変換器のみならず、
以前は変電所の作動を監視するのに必要とされた文字通
り伺トンもの装置１例えば、一連のトランスジューサ、
テストスイッチ、端子板及びハード配線等の必要を除去
する。

また、センサモジュールは、好ましくは、モジュールが
取り付けられる導体に最小の又はゼロの電流が流れてい
る時に、モジュール電子装置に電ツノを供給する、静電
的に又は電磁的に電力線により電力を供給される再充電
可能な電池バックアップ手段を含む。モジュールの電流
検知回路は、導体を流れる電流のレベルを監視し電流が
所定のスレッショールド値以上であるかまたは以下であ
るかを決定する。電流がこの値以上である時には、セン
サは電磁誘導により導体から電力を供給され、またこの
電磁誘導は電池を浮動充電するのにも役立つ。線電流が
スレッショールド値以下である時には、即ち、電圧検知
回路により判別されるのであるが、導体は（；Ｊ勢され
ているが電流がゼロである時には、電力は電池によりセ
ンサに供給される。

もし電流ゼロの状態が所定の時間限度を超えて続く場合
には、センサモジュール内の電池制御回路及びプロセッ
サが作動してモジュールから地上局の受信機へのデータ
伝送周波数を減少させ、かくして電池の電力を保持する
。もし、電池電圧が所定のレベル以下にＦがると、全て
の電池により駆動される送信は電池が充分に再充電され
るまで停止ｎさせられる。また、導体の電流がゼロであ
るがゼロ以上であってもスレッショールドレベルより以
下である時には、電池は、データ伝送の間に静電的に浮
動充電される。

（実施例） さて、図面を参照すると、第１図においては、フェンス
９で囲まれた本発明を使用する変電所の模式図が示され
ている。１〜８までの番号を付された複数の３相回路に
は、各々しゃ断器１６を介して変圧器バンク１８に結合
された３つの位相１０゜１２及び１４から成るコモンの
母線から電力が供給される。変圧器バンク１８には、集
合的に参照符号２０により表示された３つの導体を含む
入３相電力回路から電力が供給されている。全体に参照
符号２２により示され、下記においてより詳細に説明す
る構造及び作用を有するセンサモジュールは、電力線２
０及び変圧器バンク１８をしゃ断器１６に結合する電力
線２４の３相の各々に取り付けられる。変電所から発す
る全ての３相回路の各相用の導体には、電力線に取り付
けられるセンサモジュール２２が備え付けられる。従来
のしゃ断器２６は、コモンの母線相と、組み合わされた
センサモジュール２２との間のそれぞれの結合の間の各
回路に押入されている。

一つの態様においては、例えば回路の各相の電圧波形の
正方向のゼロ交差（ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｚｅｒｏ−ｃｒ
ｏｓｓｉｎｇ）時に４．５ミリ秒バーストでデータを伝
送するようにプログラムされている。データ伝送は、例
えば７サイクル毎に繰り返される。他の回路モジュール
は同一の伝送周波数により第９番目、第１３番目、第１
７番目等のサイクルで送信する。

より多数の回路と１秒のデータリフレッシュインタバル
とを採用するために、上記と同じ反復割合を有する負方
向のゼロ交差（ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｖｏｌｔａｇｅｚｅ
ｒｏ−ｃｒｏｓｓｉｎｇ）に関して４．５ミリ秒バース
トで第２の周波数で送信する別の回路モジュールを作る
ことができる。これは、所定の母線に結線された全ての
回路に対してなされる。変電所内の別の母線に対しては
、さらに別の周波数が用いられるが、同期化とデータバ
ースト制御は同じである。

下記において、より詳細に説明するように、第２の形態
においては、モジュール２２の各々は、センサが取り（
＝Ｊけられるそれぞれの導体に関する様々のパラメータ
の値を検出する手段と、信号を受信しかつ送信する手段
の双方を含む。池の種類の通信リンクを用いてもよいが
、本発明は本明細書中では、センサ２２の各々内のそし
て、制御ハウス２８内の単一の地上局２９内のＲＦ送受
信手段から成るものとして説明される。地上局通信設備
の送受信用アンテナは、それぞれ図には３０及び３２で
略示しである。センサの対応する通信装置は図示され後
述する。全てのセンサは、アンテナ３２で受信されるよ
うに単一の周波数チャンネルでデータを送信し、信号は
、センサの受信機で受信されるように第２の周波数チャ
ンネルでアンテナ３０から地上局により送信される。例
えば、システムにおいては、９５０朋ｚ　ＦＭ　”アッ
プリンク″（地上局からセンサモジュールへ）及び９２
８　ＭｌｌｚＦトビダウンリンク″を用いてよい。

モジュール２２の各々は、組み合わされる導体の電圧、
電流及び位相角を測定するように設備されているが、所
望ならば、さらに、周波数、導体温度、周囲温度、導体
振動等の池のパラメータを測定するように設備されても
よい。

時分割多元接続を用いるセンサモジュールのために説明
される第２の通信方法においては、全てのパラメータの
測定は、地上局から発信されモジュールによって受信さ
れる報時信号によって設定される所定の時間にシステム
内の全てのモジュール２２によって同時になされる。該
報時信号はさらに、各モジュール２２からのデータが地
上局で受信されるように所定の順序で発信される１時間
スロット」を設定する。

センサモジュール電子装置は、米国特訂出願第４８４、
６８１号に開示されているように、マイクロプロセッサ
、ＲＡＭ入出力装置、タイマー構成要素を具備する。監
視されているパラメータのサンプル値は、デジタル化さ
れ、Ｒへ町こ記憶され、信号のバーストとして設定され
た時間間隔内に地上局に通信される。地上局は、全回路
及び／又は変電所のキロワット、キロワット時、キロバ
ール等の計算等の更なる処理のためにモジュール２２か
ら受信された信号が供給されるマイクロプロセッサを具
備する。データは次に、本発明により無線、陸上等の、
３４で模式的に示されるデータリンクにより、中央のデ
ータ受信制御施設へ通信されるが、その構成及び作用は
、本明細書の池所において示される。

第２図に示すように、モジュール２２は、３５で示され
る導体のような付勢されている頭上の導体に、地りの又
は高所作業車内の個人により手で操作されるいわゆる［
ホットスティック（ｂａｔ。

５ｔｉｃｋ）　Ｊ　３６により容易に速やかに取り付け
ることができる。ホットスティック３６は取り付け具３
８（従来のホットスティック３６への）を具備するが、
該取り（；１け具はアレン（Ａｌｉｅｎ）レンチのよう
に作動し、モジュール２２の一部と係合しモジュールの
蝶番式に又はピボット式に結合された２つの部分を開成
又は閉成し導体への取り付けを可能ならしめる。取り付
け手段の多くの可能な機械的態様の１つは、その詳細は
本発明の一部を構成するものではないが、米国特許出願
第４８４゜６８１号に見られる。

第３図及び第４図は、本発明のセンサモジュールの外部
及び内部の形状をそれぞれ示すものである。第３図に示
すように、モジュールは２つの下側の部分４０及び２つ
のガバ一部分即ち上側の部分４２を具備し、カバーを貫
通して下側の鋳造部分４０中のねじ山に達するボルト（
図示省略）により一体に保持されている。絶縁用のガス
ケットが該−Ｌ側４２及び下側４０のハウジング部分同
士を分離し、それぞれＪ−側の部分と下側の部分内の円
環体の周囲を延びるロゴウスキー（Ｒｏｇｏｗｓｋｉ）
コイル８８及び蝶番式の電力ビックオフコア９０を囲む
短絡ループが形成されないようにする。各下側の部分４
０には、比較的に開いているスポーク４８によって支え
られている」二部ボス４４及びＦ部ボス４６が設けられ
ている（第４図）。全体に５０で示されたセンサハウジ
ングは、核間いている放射状のスポーク４８によりクラ
ンピングジョーアセンブリ５２に固着されている。ネオ
プレン系のボス挿入物４７によって規定される該アセン
ブリの内側間「１の直径は可変であり、各個々の電力線
導体の大きさに合わせて選択される。該アセンブリ直径
は、直径０．５インチル２１／２インチの異なる電カケ
ープルを収納するように選択される。

アセンブリ５２の近くに取り付けられるＲ、　Ｆ、イン
ピーダンス整合ネットワーク５４は、同軸ケーブル部分
５６を介して、全体にモジュール２２内の５８で示され
たシールドされた送信機及び電子装置に接続されている
。時間同期化されたＴＤＭＡ通信技術を用いる別の実施
例の場合は、同様の接続が受信アンテナ６０（もし使用
されていれば）とモジュール２２内の通信ボード６１の
間になされる。更に第３図には、モジュール２２内の穴
２６の中に延びるアレン（Ａｌｉｅｎ）レンチ部分３８
を有するホットスティック３６の一部が示されている。

該ホットスティックは、一方向に回されて、モジュール
を導体上に位置せしめることができるようにモジュール
の蝶番式／ピボット式の部分を開かしめる。ホットステ
ィックを也方向に回転することにより、モジュールが導
体上に閉じられそれにきつく締め４すけられる。ホット
スティック３６は。

次に、単に引き抜くことにより取りはずすことができる
。再び挿入し反対方向に回転させることによりモジュー
ルを開かしめ、送電線から取り外し得るようにする。こ
の設置／撤去の特徴によりモジュールを送電システム中
に配する際の大きなフレキシビリティ又は柔軟性が得ら
れる。

第３図には、更に、それぞれセンサハウジング５０から
伸び金属化プラスチック球６８．７０で終端する金属化
プラスチック管状ロッド６４．６６が示されている。該
管状ロッド及び球はＩＮ＋示の都合上より小さい縮尺で
作図されている。管状のロッド６４，６６は、それぞれ
ねじを切った押入物７２゜７４により鋳造アルミニウム
センサハウジング５０に取り（＝１けられている。球６
８．７０を備えた管状ロッド６４，６６により、［・ロ
イダル形のセンサハウジング５０の有効表面積が増加し
、そのことにより、本発明の静電充電容量が高められる
。

必要ならば、管状のロッド及び球の表面に埋め込まれた
太陽電池を用いて、線電流がスレッショールドより低い
時に回路に電磁的に電力供給するための充電エネルギー
を増加させることができる。

表面間の電気的接続は金属化ロッド６４，６６と金属セ
ンサハウジング５０間を直接接触させることにより行わ
れる。上記の要素に加えて、モジュール２２には、ＣＰ
Ｕプロセッサボード７６、ＲＡＭ７８、ＰＲＯＭボード
８０及び所望により、電気的に消去可能なＥ２−　ＰＲ
ＯＭボード８２が設けられている。

実装密度を最大にするために、多層の回路板がシールド
された区画室内に用いられる。いかなる６０１１乙短絡
ループをも避けるように注意が払われている。アドレス
バス８４及びデータバス８６が回路板間を接続する。

センサモジュール電子装置を作動せしめる電力は通常導
体を囲む層状の鉄心の回りのび線から得られる。鉄心は
−巻きの一次側（Ｌｂｅ　ｓｉｎｇｌｅ　ｔｕｒｎｐｒ
ｉｍａｒｙ）を形成する電力線導体電流により励磁され
、電力供給巻線１３４は電力変圧器の２次側コイルを形
成する。鉄心及び巻線は以下の図においては模式的に示
され、トロイダル形のハウジングの２つの蝶番式／ピボ
ット式に接続された部分に取すけけるように２つの部分
に分割されている。鉄心の２つの部分の上側の部分の断
片は、共に参照符号８８で示されているが、ハウジング
の下部に破断部分として示されている。モジュール２２
が導体に取り付けられると、鉄心８８の２つの部分の極
面は、最小の調節された空隙で閉じられ腐食から１１方
護されねばらならい。この目的のために、防湿性の凹部
９０が一方の極面の周囲に設けられ、プラスチック裂開
い板９２が能力の極面を囲み且つそこから外側に延びて
、モジュールが閉じた位置にある時凹部９０と嵌め合う
ようになっている。

モジュール２２は第４図においては断面で示されている
。９６で示されるもののような温度プローブが導体の温
度と相応する信号を発生させるために導体と接触しハウ
ジング５０内で電気的に接続するように延びている。同
様に、導体の近傍の周囲空気温度はプローブ９８により
測定されるが、該プローブ９８は直接日光にさらされる
こと及び導体により生じる熱の両方からプローブを保護
する白い囲い板１００に囲まれている。開口１０２によ
す空気は自由にプローブ９８上を流れることができまた
凝結水を確実に排出できるようにしている。

プローブ９６及び９８は共に熱的にハウジングから絶縁
されており後者が検出された値に影響を与えることがな
いようにしている。

導体を流れる電流は、ロゴウスキー（Ｒｏｇｏｗｓｋｉ
　）コイル１０７１により測定されるが、該コイルはハ
ウジング５０の内部に一連の再充電可能な電池１０６と
並行する関係で延びている。コイル１０４及び電池１０
６は、それぞれ据付けクランプ１０８及び１１０によっ
てハウジングの部分４２内の所定の位置に保持される。

データ検出、受信及び送信用電子装置の要素は、ハウジ
ング５０内の参照符号＋１２で全体的に示される。ボス
アセンブリは、外側の輪１１４、酸化物フィルム層１１
８によりそれから絶縁された内側の輪１１６、導体の直
径に従って選択される導電性ゴム挿入物＋２０、及び環
境状態が必要とする場合ボスの各端部の防湿シールとな
るオプションとしての合成ゴム端部ボスキャップ１２２
を具備する。あるいは、酸化物フィルムによりＭ！３縁
された接合をボス４４と輪＋１４の間に設けてもよい。

センサモジュール電子装置は、第５図においてその全体
の配置が示されている。該装置は、電源１２４、信号処
理、サンプリング、記憶及び制御を行なう電子装置１２
６、箱＋２８で示される様々のパラメータセンサ、バッ
クアップエネルギー貯蔵用且つ静電的及び電磁的充電用
電子装置１３０かも成る。

鉄心部分８８．８８’　をそれぞれ囲む電力ビックアッ
プコイル１３４．１３４’のセンタタップ＋３２は、セ
ンサモジュール２２の金属性ハウジング５０に接続され
、該ハウジングは、次に、絶縁された外側及び内側のボ
スの輪＋１４及び１１６によって形成されるコンデンサ
を通じて導電性挿入物１２０を介して電力導体に接続さ
れている６安定化電源！２４はリード線１３６．１３６
’　を介して電子装置＋２６に調整された±５ポル］・
を供給し、リード線１４０を介して送受信機＋３８にも
う一つの切り換えられる１２ポル１〜を供給する。電子
装置１２６は、後述のようにライン１３９より受信機制
御信号を供給し、この信号は発１３機への電力供給を制
御すると共に、センサモジュールが受信機も具備するシ
ステムの場合の受信機１月への電力供給を制御する。セ
ンサー１２８は、１４２で示されるラインによりアナロ
グ信号を電子装置に供給する。

電源１２４及びバックアップエネルギー貯蔵手段１３０
の電気回路の概略図は第６図に示される。電力バッグア
ップ装置は、前記の電池１０６等の再充７１！ｉ”ｌ能
なエネルギー源、ｎＱ記のようにして設けられた電圧電
流監視回路、及び電池浮動充電回路！、１４を具備する
。本発明の装置がなければ、送電線の諸パラメータの測
定は、約１５アンペアの線電流スレッショールド以下に
おいては不可能である。このスレッショールドレベル以
下においては、線電流からの誘導電力は、電力心断面積
が相当増大され従って、付勢されている送電線にホット
スティックで取り付けるにははるかに重すぎるようにさ
れなければ、センサモジュール電子装置及び発信機を作
動させるには不充分である。電源１４６はその主要な機
能素子とともに図示されている。

典型的な作動中、即ち、線電流が最小のスレッショール
ド値以上である時には、導体１２を電流が流れる結果と
して生じる磁場を用いて電磁誘導により電力が導出され
る。２次側となる電力ビックオフコイル１３４を具備す
る蝶番式に組み合わされた鉄心８８と電力変圧器の−巻
きの１次側を形成する電力線導体とが、全ての内部電力
をセンサモジュールに供給する。巻線＋３４はブリッジ
整流器に接続されて未調整のＤＣ？ｉ力を与える。電力
サージに対する防護はｃＥＭＯＶ装置＋５０によりなさ
れる。

前記整流器１４８の出力はＤＣＩＷ１整器１５２に供給
され、該調整器はセンサモジュール電子装置により必要
とされるるＤＣｆｆｌ圧をライン１３６．１３６’及び
１４０により供給する。コンデンサ＋５６は調整器及び
コントローラ／クロック回路１５８間に接続されている
。

前述したように、導体内の電流はロゴウスキー（Ｒｏｇ
ｏｗｓｋｉ　）コイル１０４により測定される。演算増
幅器１７２及び抵抗器１７６を具備する電流スレッショ
ールドセンサ１７０はロゴウスキー（Ｒｏｇｏｗｓ　ｋ
　ｉ　）コイルからライン１６６により電流Ｉを供給さ
れる。測定電流スレッショールド基準値は抵抗器＋７６
によリ測定され、センサモジュールの必要により、例え
ば１５アンペアに決定される。ライン１６６の電流Ｉは
増幅器１７２及び抵抗器１７４を具備するスレッショー
ルド比較器／検出器１７０に供給され、該スレッショー
ルド比較器／検出器１７０は、抵抗器１７６より供給さ
れるスレッショールド値以上の電流値を検出する。該比
較器／検出器１７０は、ライン＋７８によりｎ；ｊ記コ
ントローラ／クロック１５８にスレッショールド以上／
以下１旨示信号を供給する。

スレッショールド電流値以上の場合、電力は電源１４６
を通じて？Ｉ！磁誘導により供給される。スレッショー
ルド値以下の場合には、電力は、再充電可能な電池１０
６によりセンサモジュールに供給される。導体の電流の
状態（即ち、スレッショールド以上／以下）は、ライン
１７８を通じて前記比較器／検出器１７０により電池コ
ントローラ／クロック回路１５８に供給される。

スレッショールド以下状態が検出されると、該コントロ
ーラ＋５８は電池＋０６からのＤＣｌ力がライン１８０
より前記調整器！５２に供給され得るようにする。

これにより、モジュール電子装置により必要とされるＩ
）ｌ圧しベルは電池より得られる。導体電流がスレッシ
ョールドレベルに達すると、前記コントローラ１５８は
電池１０６の浮動充電を可能にし、センサモジュール電
力はもう一度電源１４６から直接供給される。電力線の
電圧が存在する状態で、電流ゼロ時の作動期間が、所定
の設定（ＦＲＯＭＧこよる）接続時間を超えると送信バ
ーストの周波数は、電池のエネルギーを保存するために
減少される。もし導体の電流ゼロの持続時間に、電池電
圧が所定の安全な値以下に落ちると、前記コントローラ
＋５８は、前記電池１０６による電力の供給を停止し、
それ以上流出しないようにする。それ以−Ｆの電流ゼロ
時の作動は、線電流がスレッショールド設定値を超え電
池が浮動又は維持充電された後になって川めて可能とな
る。

導体の電圧を測定するための本発明の手段を第７図に示
す。そのような手段には、ハウジングの導体からの絶縁
（例えばモジュールのボス要素、即ち、金属の外側及び
内側の輪＋１４及び１１６は、第７図においてコンデン
サーとして示される酸化物フィルム層＋１８により互い
からそれぞれ絶縁されていてよい）と、導電性の可撓性
の挿入物１２０が含まれるが、これらは全て第４図との
関連で既に説明したものである。全体に１８２で示され
、演算増幅器１８４と利得制御帰還コンデンサ１８６と
から成る積分器は、抵抗器１８７及びコンデンサ１８８
を介して内側の輪＋１６に接続する一方の入力部と、モ
ジュール２２のハウジング５０の外側表面に接続する能
力の人力部を有する。演算増幅器＋８４の低い入力イン
ピーダンスは、充？Ｉｔ電流を高圧導体１０から、コン
デンサ＋８８及び抵抗器＋８７を介して演算増幅器＋８
４の人力部に流れさせる。演算増幅器＋８４の低いイン
ピーダンス及び高い利得によりハウジング５０の電位は
本質的に導体１０の電位と本質的に同じになるようにさ
れる、即ち、ハウジング５０と地面との間の電位は、地
面と導体１０との間の電位となるようにされる。金属酸
化物＋１８により得られる絶縁層は充電電流を直接的に
というよりもむしろ増幅器１８４を通じてハウジング５
ｏに流れさせる。従って、演算増幅器＋８４はセンサモ
ジュール２２の表面を通じて地面に流れる電流に正確に
比例したＡＣ出力電圧を与えるが、これは導体１０と地
面との間の高圧に正比例している。内側及び外側の輪＋
１４及び１１６間の絶縁層１１８の寸法及び材料は、測
定されるべき最高周波数電圧成分の充電電流が演算増幅
器１８４に流れることができるようにするキャパシタン
ス値を与えるように選択される。

コンデンサ＋８８は比較的大きく、例えば５〜１０ＭＦ
ｄであって、いかなるＤＣ信号をも遮断する。抵抗器１
８７は速い立ち上がり時間サージに対して防護する限流
手段である。ダイオード１９０．１９２は抵抗−キャパ
シタンス＋８７−１８８間の電圧をクランプ（ｃｌａｍ
ｐ）　シ、同様に、ダイオード１９４．１９６は増幅器
１８４の入力間の電圧をクランプ（ｃｌａｍｐ）する。

金属酸化物サージサプレッサー１９８は瞬時過渡（ｍｏ
ｍｅｎｔａｒｙ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ、ｓ）による損傷
に対して回路構成要素を保護する。電圧値を表わす出力
信号は、電子装置１２６（第５図）を通じて送信器＋３
８に送られる。後者はＲＦ分路コンデンサ２００を通じ
てハウジング５０に直接接続されている外側の輪１１４
に結合され、そして、＋１８に形成されるコンデンサを
通じて９２８　ＭｌｌｚのＲＦ送信周波数で導体１０に
結合されている。第７図に示される電圧測定装置の構成
要素はハウジング５０内のシールドされた（金属）囲い
２０２内に取り付けられている。

米国特許出願第４８４，６８１号に開示されている導体
１０の電圧を測定する別の手段は、第７Ａ図に示されて
いる。弧状の導電性のプレート即ちディスク２０１及び
２０３がモジュール２２の金属ハウジングの外部に取り
付けられ、各プレートとハウジング表面との開に絶縁体
の簿い層が配されそれにより各プレートにキャパシタン
スを与えている。図においては、Ｃｄｇ及びＶｄｇはそ
れぞれリード線２０５により接続されているディスク２
０１．２０３とアースとの間のキャパシタンスと電圧を
表わす。Ｃｄｈは前記デイスクと導体１０に電気的に接
続され従って導体ＩＯの電位のもとにあるモジュールの
ハウジング間のキャパシタンスを表わす６高インピ一ダ
ンス増幅器２０７はディスクとハウジングとの間の電圧
（Ｖｄｈ　）を測定するが、該電圧（Ｖｄｈ）は、回路
が分圧器として形成されているため、ディスクと地面と
の間の電圧（Ｖｄｃ）に比例する。該増幅器の入力及び
帰還インピーダンスはそれぞれＺ及びＺＦで表わされる
。高インピーダンス増幅器２０７の出力とアース電位と
の間の測定された電圧はディスクとハウジングとの間の
電圧（Ｖｄｈ）に比例する。この電圧測定手段は、第７
図の装置の精度レベルを規定しないが、より廉価で、用
途によっては使用し得る場合があり得る。

以上のことから、本発明が、付勢されている電力導体に
ホットスティックにより取り１りけられるようにされ、
該電力導体の電流と電圧とを（そして、所望により池の
パラメータを）ｉｔｌｌｌ定することが可能なセンサモ
ジュールを提供することは明らかである。電流及び電圧
のゼロ交差検出を行うことにより、位相角及び周波数を
も決定することができ、それにより（パラメータの如何
なる所望の組み合わせでも）ワット、ワット時等の量が
導出ｎ（能となる。モジュールの電子装置は、モジュー
ルが取リド１けられた導体から直接取られた電力により
、又は、ｆ１勢されている導体の電流が所定のスレッシ
ョールド値以下（電流ゼロの状態を含む）になった時は
、該導体からは独立のバックアップ電力手段により作動
せしめられる。諸パラメータ値は、モジュールから地上
局に送信される。信号を時間同期化した方法で３相回路
の各相のパラメータを検出するモジュールから、又は変
電所全体の全ての回路から送信するのに用いられる装置
を以下に説明する。

第８図を参照すると、所定の時点での導体の電流及び電
圧が、上述した方法によりそれぞれロゴウスキー（Ｒｏ
ｇｏｗｓｋｉ　）　Ｄイル１０４及びハウジング５０に
より同時に検出される。ロゴウスキーコイル１０４は、
電流範囲選択抵抗器２２２を介して入力増幅器２２０に
接続される。電圧センサは、上述のように、コンデンサ
１８８を通じて帰還コンデンサ１８６を有する低インピ
ーダンス演算増幅器＋８４に接続され、電力線対中性点
電圧（ｌｉｎｅ−ｔｏ−ｎｅｕｔｒａｌ　ｖｏｌ−ｔａ
ｇｅ）と同相の出力信号を供給する。相隣接するイ・ｊ
勢されている導体の効果を補償することにより電圧読取
りの精度を向上させる新規な手段は、本発明者による米
国特許出願第８５９，４９７号（米国特許第４，７０９
，３３９号）に記載されている。

参照符号２３０で示される増幅器等の他の増幅器は、導
体温度、周囲温度、導体振動等の池のパラメータをｉ＋
＋ｑ定するために設けられる。パラメータ測定用の増幅
器の各々の出力は、マルチプレクサ２３１を介して比較
器２３６に接続され、デジタルコンピュータ２３８の制
御のちとで、基弔電圧源２３４から入力を受けるデジタ
ル／アナログコンバータ手段２３２の出力と比較される
。該デジタルコンピュータ２３８は、例えば、入出力装
置、ＲＡＭ及びタイマ等の構成要素を有するモトローラ
（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）ＣＭＯＳ６８０５マイクロプロセ
ツサであってよい。プログラムｎｆ能なリードオンリー
メモリー２４０はコンピュータＣＩ用に接続されてプロ
グラムを記憶する。

電流及び電圧ゼロ交差検出は、それぞれ増幅器２４２及
び２４４により行われるが、各増幅器２４２及び２４４
は一方の入力がそれぞれ電流測定増幅器及び電圧測定増
幅器の出ツノと接続し、他方の入力が接地される。両方
のゼロ交差検出器の出力は直接位相測定のためにマイク
ロプロセッサ２３８に接続される。

位相角及び周波数（連続する正方向のゼロ交差検出間の
時間の逆数）の測定に必要な信号を与えるのに加えて、
電圧ゼロ交差検出器２４４からの信号は、センサモジュ
ール内の受信機及び地上局の送信機を必要とすることな
く送信機１３８によるデータ伝送を同期化するのに用い
てもよい。第９図を参照すると、全部で５つの３相回路
の各相の電圧が時間との関係で示されている。回路ｌの
３つの個々のセンサモジュールの各々（各相の導体に取
り付けられたセンサモジュール）からの送信は、例えば
、４．５ミリ秒（又はそれ以下）のバーストＭａ＋＋、
　Ｍｂｌｌ、　ＭＣＩＩ以内でなされ、第１の選択され
た周波数ｆ１で組み合わされた導体の電圧の各正方向の
ゼロ交差に続いて行われる。即ち、その時点で測定され
たパラメータを表わす信号のバーストの形態のコード化
されたメツセージは、帰還Ｍａ＋＋内に位相へのモジュ
ールの送信機から送信することができ、位相Ｂ及びＣの
導体に取り付けられたモジュールからのメツセージはそ
れぞれ時間Ｍｂ＋＋及びＭ　ｃ　ｌｌ内に送信される。

この方法は、１つの３相回路の隣り合う位相のゼロ交差
は１２０゜離れているという事実を利用している。かく
して、全ての３相からの完全なデータ伝送は完全なサイ
クル１回以内で完了する。メツセージを連続する相のゼ
ロ交差間の期間より短かい期間に送信することにより、
−度に２台以上のモジュールからの送信が重なったり干
渉したりするという問題が全くなくなる。メツセージは
、例えば、７サイクル毎に送信することができ、これに
より各送信間にデータ収集及び処理の時間が充分残され
る。送信バースト制御信号はライン２４２によりマイク
ロプロセッサ２３８から送信機＋３８に伝えられる。

幾つかの回路が変電所のある所定の母線に接続されてい
る時は、適当な送信間隔を取り及び／又は放送周波数を
選択することにより暇なることを防ぐために送信を同期
化するようにしてもよい。

例えば、回路２のモジュールからの送信は、第２の周波
数の負方向へのゼロ交差で開始し、かくして、回路ｌの
モジュールからの送信と時間的に重なる送信を可能にし
てもよい。回路２の相Ａかもの第１のメツセージは時間
Ｍ　ａ　２１の間に送信され、相Ｂ及び相Ｃからのメツ
セージは、それぞれ時間Ｍｂ２＋及びＭＣ２１の間に送
信される。回路１のモジュールが送信していない期間に
蜆の回路からの送信が第１の周波数で行われてよい。例
えば、回路３は、１１サイクル毎に時点Ｍａ：ｎ、　Ｍ
ｂ３＋、　ＭＣ３１で第１の周波数で送信してもよい。

回路１のモジュールからの第２のメツセージは、第７回
目のサイクルの後に時点Ｍａ＋２．　Ｍｂ＋２．及びＭ
ＣＩ２に送信される。

各回路の３台のモジュールからの送信が完全な１サイク
ル以内で完了すれば（６０ｔｌｙ、では完全な１サイク
ルは１６．７ミリ秒かかるので、連続する４、５ミリ秒
の送信の場合は実際にそうであるが）、各回路からの送
信は少なくとも回路の数に等しい数のサイクルだけ間隔
を開けられるであろう。しかし、ランダムに生じ得る一
時的な回路インタラブジョン（Ｃｉ　ｒＣ萌しｉｎ＋、
ｅｒｒｕｐｔｉｏｎｓ）の後に送信が重なることがない
ようにするために、回路毎に異なる数の送信間のサイク
ル間隔を選ぶべきであり、どの２つの数も公分母を持つ
ようなことがあってはならない。例えば、単一の周波数
の５つの回路からの送信は、夫々？、１１，１３．１７
及び１９のサイクルだけ間隔を開けることができる。

かくして、もし高い反復率で各回路からのデータを受信
することが重要である場合には、放送周波数の数が増大
される。一方、周波数スペクトルの経済性がより重大で
ある場合には、送信はもっと広い間隔を開けられるであ
ろう。しかし、−秒毎にデータを更新して単一の周波数
で１０もの回路（３０台のモジュール）が送信できるこ
とは注目しなければならない。この方法は、受信アンテ
ナ６０、受信機モジュール１月、復調器２５０、ＣＲＣ
チエツクモジュール２５２及び同期化パルス符号検出器
２５４を必要としない。これらのモジュールは、地上局
へのこの通信方法の場合は削除される。

再び第８図を参照すると、比較的多数のモジュール、例
えば、第１図の変電所のような変電所全体を監視するの
に必要な全モジュールのように比較的多い数のモジュー
ルから、単一の地上局への単一の放送周波数での時間同
期化順次データ伝送を可能とするトランシーバ装置が示
されている。

上述した、１回路の３台のモジュールからの送信のタイ
ミングの制御用のゼロ交差検出器を地上局から送信され
モジュールにおいて受信機１旧で受信されるＴＤＭ＾（
時分割多元接続）符号化タイミング信号との基本的な同
期化を得るのにも用いてもよい。各モジュールには初め
にモジュール２月によって選択される識別番号が割り当
てられる。パラメータ値を表わすデジタル化されたデー
タは、適当なメツセージにアセンブリされ、符号化器２
４６によりマンチェスターコードで符号化され、ライン
２４８より送信機＋３８に供給され、受信機１４！で受
信されるＴＤＭＡデータバースト制御信号により指定さ
れる割り当てられた時間スロットで送信される。地上局
からのタイミング信号は受信機１４１から復調器２５０
（受信機１月の一部であってもよい）に渡される。復調
されたＴＤＭ＾信号は特定のセンサモジュールによる伝
送用の割り当てられた時間スロットに関する情報を含ん
でいる。信号はエラー検出のためＣＲＣチエツクモジュ
ール２５２を通され、パルス符号がモジュール２５４に
より検出され、マイクロプロセッサに送信機バーストタ
イミングを制御するための情報をり、える。

監視機能を遂行する全てのセンサモジュールからの送信
を受信し、そのようなモジュールから受信された信号を
処理する変電所で用いられる地上局電子装置のブロック
図が第１Ｏ図に示されている。更にｆｌＹ細な説明は、
米国特許出願第８５９，４９７号（米国特許用４，７０
９，３３９号）に記載されている。

センサモジュール２２が送信タイミングの自蔵制御を含
む場合は、地上局は受信機手段のみを必要とする（即ち
、モジュールは受信機を必要とせず地上局は送信機を必
要としていない）。能力、もしそれぞれモジュールによ
る送信のタイミングがｎ；■記の方法により割り当てら
れた時間スロットで生じるように制御される場合は、送
信機が地上局に設けられ、受信機が各モジュールに設け
られる。

いずれの場合においても、マンチェスターコードで符号
化され晒々のセンサモジュールから送信される信号は、
受信機２５６のアンテナ３２で受信され通信ボードのシ
リアルボート２５８及びＣＲＣエラーチエツクモジュー
ル２６０を経て、データバスによりＣＰＵ２６２に伝え
られる。　ＣＰＵ２６２に接続された名称を付したブロ
ックで示されるように、入出力インタフェースが従来の
遠隔端末変電所ユニットの機能を実行するための外部信
号を受けるために設けられている。キーボードインター
フェース２６４はＣＰＵ２６２に接続され単線英数字式
デイスプレィ装置に表示されるべきパラメータを局地制
御するようになっている。ＣＰＵ２６２には、パーソナ
リティ表（ｐｅｒｓｏｎａｌｉｔ、ｙ　ｔａｂｌｅｓ）
を装荷（ｌｏａｄｉ　ｎｇ）　シ及び装荷解除（ｕｎｌ
ｏａｄｉｎｇ）するための又はＩＢＭ−ＸＴ若しくはＣ
ＯＭＰＡＱ等の携帯マイクロコンピュータを用いるマン
−マシーンインターフェースのためのＲ５２３２ボート
２６８も配されている。ＣＰＵ２６２には通常の方法に
よりＲＡＭ２７０．ＰＲＯＭ２７２及び電子的に消去可
能な）”ＲＯＭ２７４が設けられ、該電子的に消去可能
なＰＲＯＭ２７４はＲ３２３２インターフエース２６８
を通じてセンサモジュール用の換算係数（ｓｃａｌｅ　
ｆａｃｔｏｒ）及びパーソナリティ表（ｐｅｒｓｏｎａ
ｌｉｔ、ｙ　Ｃａｂｌｅｓ）を表示するのに使用される
。様々の出力パラメータを計算するだめのマイクロコー
ド（ｍｉｃｒｏ−ｃｏｄｅ）はＰＲＯＭ２７２に記憶さ
れている。

センサモジュール２２から受信されたデータに加えて、
結合遠隔端末ユニットは、直接のハード配線による入力
をそれぞれ調整された従来の変流器２７６及び電位変換
器２７８から受けるために設けられている。入力電流及
び電圧に比例するアナログ信号が、上記のセンサモジュ
ール内のアナログ信号の処理と同様の方法で調整用増幅
器２８０、サンプル−アンド−ホールド回路２８２、そ
れからマルチプレクサ２８４に供給される。Ａ／Ｄ変換
器２８６及びアナログｎ目１１制御板２８８はデジタル
化された信号をＣＩ”’０２６２に送り、そこでセンサ
モジュールのデータと同様にしてデータが処理される。

地上局電子装置の上記の説明は、前記米国特許出願用８
５９．４９７号（米国特許第４，７０９，３３９号）に
おいである程度−層詳しくなっており、様々のセンサモ
ジュールから送信される信号を受信し処理する全ての要
素を含む。そのような送信のタイミングが各モジュール
に割り当てられた時間スロットを示す符号化された信号
により制御されるべき場合は、地上局は更に（Ｊ”１Ｊ
２６２からの時分割多元接続（ＴＤＭＡ）メツセージ同
期化信号を含み、パルス符号変調器２９２を通じて発信
機２９４に接続されている。

送信時ｆｌｌＪを様々のモジュールに割り当てる信号が
次にアンテナ３０より地上局から送信され、その目的の
ために設けられている受信用アンテナ６０によりモジュ
ールで受信される。

（発明の効果） 従来、ハード配線された電流と電位変換器により行なわ
れる変電所監視と本発明の方法による変電所監視の直接
の比較は第１１Ａ図及び第１１Ｂ図により与えられる。

単一の回路の各相の導体は第１１Ａ図においては、参照
符号３００．３０１及び３０２で示され、第１１８図に
おいては、参照符号３００’　、　３０１’及び３０２
′で示さているが、回路及び導体の数は変電所の大きさ
によるということは理解される。従来技術においては、
頭上の送電線用の新しい変流器及び電位変換器を設置す
るためには回路を消勢する必要があった。そのような変
流器及び電位変換器は大きく高価な磁器のブッシング、
支持構造物及びコンクリートの基礎を必要とする。変電
所の敷地内に位置するこれらの主変流器及び変圧器は次
に制御ハウス内の補助変流器及び変圧器に接続されなけ
ればならず、該補助変流器及び変圧器はテストスイッチ
を介して測定されるべき各俄のための個別のトランスジ
ューサに接続される。トランジューサは端子板を通じて
別個の遠隔端末ユニッｌ−（ＲＴＵ）に接続される。

本発明の教示によると、センサモジュール２２は回路の
各相に取り付けられ、上述した方法により、電流、電圧
及び位相角を測定する。モジューメは電力を中断するこ
となく付勢されている導体に直接取り付けられる。変電
所における全てのモジュールからのデータバーストの順
次送信は、２つの開示された方法のいずれかにより、即
ち、電圧ゼロ交差と同期し各モジュール毎にあらかじめ
選択された数のサイクルが経過した後にデータを地上局
にバースト（ｂｕｒｓｔｉｎｇ）することにより、又は
符号化された時間同期化信号のために地上局送信機と各
モジュール内の受信機を設けることにより、制御される
。変電所の全ての回路の各相に関する検出されたパラメ
ータを示す信号は単一の遠隔端末インターフェースで受
信されて処理され、同一のマイクロプロセッサが、従来
の遠隔端末ユニット（Ｒｅｍｏｔｅ　Ｔｅｒ＋ａｉｎａ
ｌ　Ｕｎｉｔ）の従来の警報状態、事象順序（ｓｅｑｕ
ｅｎｃｅ　ｏｆ　ｅｖｅｎｔｓ）、操作前選択（ｓｅｌ
ｅｃ＋、−ｂｅ［ｏｒｅ−ｏｐｅｒａｔｅ）　、他のア
ナログ監視、及びパルス類算器（ｐｕｌｓｅ　ａｃｃｕ
ｍｕｌａｔ、ｏｒ）機能を行うために用いられる。即ち
、地上局は結合遠隔端末ユニット（ＣＲＴＵ）として作
用する６かくして、本発明は、従来の装置よりも性能及
び適応性において優れ、同時にはるかに小型、軽量、廉
価であり、設置、撤去、補修等をするのにより好便な完
全な監視装置を提供することは明らかである。第１１Ａ
図に示されるかさばって高価な設備の全体が変電所で監
視される回路毎にそっくりもう一つ増設されるのに対し
、第１１Ｂ図においては、回路の数に関わらず、単にセ
ンサモジュールのみが（各導体につき１台）増設される
ことに注意する時、比較が一層劇的なものとなる。

即ち、本装置においては従来の装置のＲＴＵの大きさと
本質的に同じ大きさを有するただ一つのＣＲＴＵが必要
とされ、それにより、従来の装置において、回路毎に必
要とされた測定用変流器、変圧器、テストスイッチ、ト
ランスジューサ、端子板、ハード配線（ｈａｒｄ　ｗｉ
ｒｉｎｇ）及び支持構造物を全く不要とする。比較のた
めに述べれば、センサモジュールは２０ボンド未満の重
量であることができるのに対し、対応する従来技術の設
備は、数千ボンドの重さになるであろう。

【図面の簡単な説明】

ｆｆＸ１図は、本発明を含む典型的な変電所の模式図、
第２図は送電線に取り付けられた本発明の具体的態様で
ある恒久的又は半恒久的なセンサモジュールの図、第３
図は、導体に取り付けられたセンサモジュールの拡大さ
れた斜視図、第４図は導体を通る断面による第３図のセ
ンサモジュールの図、第５図は、センサモジュール電子
装置の概略のブロック図、第６図は、本発明の電力供給
及び再充電可能な電源バックアップシステムを示す略図
、第７図は本発明の電圧検出手段の略図、第７Ａ図は、
別の電圧検出手段の略図、第８図は、第５図において概
略を示したモジュールの部分の詳細なブロック図、第９
図は、変電所の母線に結合された複数の回路の各々の３
サイクルの電圧波形のグラフであり、第１０図は、第１
０Ａ図及び第１０Ｂ図が一つのブロック図を成すように
その紙面の関係を示し、第１０Ａ図及び第１０Ｂ図は地
上局電子装置の複合ブロック図、そして、第１１Ａ図及
び第１１Ｂ図は、従来技術の監視システムと本発明のそ
れとの模式的比較を示す。 ２０．２４・・・電力線、２２・・・センサモジュール
、２９・・・地上局、３０．３２・・・アンテナ、３５
・・・導体、３６・・・ホットスティック、５０・・・
ハウジング、５２・・・クランピングジョーアセンブリ
、５８・・・シールドされた送信機及び電子装置、８８
．８８’・・・鉄心、９６・・・導体温度プローブ、９
８・・・周囲温度プローブ、＋０４−・・ロゴウスキー
（Ｒｏｇｏｗｓｋｉ　）コイル、１０６・・・再充電可
能な電池、１１８・・・金属酸化物（絶縁層）、　１２
６・・・電子装置、１３４．１３４’　・・・電力供給
巻線、１８２・・・積分器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電力システム回路上の複数の付勢されている電力導
   体の各々に関連する複数のパラメータを監視する装置で
   あって、該パラメータの一つは導体電圧であり、該装置
   は該導体がけ勢されている時に、所定の最小及び最大導
   体電流の間の負荷範囲で、その完全な設置及び撤去を行
   うべき両方向に作動可能であり、 ａ）各々が金属のハウジングを有する複数のセンサモジ
   ュールであって、該モジュールの一つは前記付勢されて
   いる導体の各一つに取り付けられ、該ハウジングは少な
   くとも測定されるべき導体電圧の最高周波数以下の周波
   数に関して該導体から導電性上隔離され、そのことによ
   り該ハウジングの表面は該導体と関連する静電界による
   充電電流を連続的に集める複数のセンサモジュールと、 ｂ）前記導体と前記ハヴシング間に接続されて前記充電
   電流から導体電圧を測定する手段と、 ｃ）前記ハウジング内に収納されて前記負荷範囲全体に
   亘って前記導体を流れる電流を連続的に検出する手段と
   、 ｄ）前記モジュールの各々に担持されて、導体電圧と導
   体電流の前記検出された値の間の位相関係を確定する手
   段と、 ｅ）前記モジュールの各々に担持されて、導体電圧と導
   体電流の前記検出された値と前記確定された位相関係と
   を識別し、処理し、記憶する手段と、 ｆ）前記モジュールの各々に担持されて、前記検出され
   た値の各々と相応しかつ前記確定された位相関係及びセ
   ンサモジュール識別を含む一連の符号化された信号を送
   信する手段と、 ｇ）前記モジュールから遠く離れた所にあって、前記複
   数のセンサモジュールの各々から前記信号を受信し、該
   信号を復号し、前記導体の各々の電圧、電流及び力率を
   計算する手段と、 を具備する装置。 ２、電力システム回路上の複数の付勢されている電力導
   体の各々に関連する複数のパラメータを監視する装置で
   あって、該装置は所定の最小及び最大導体電流の間の負
   荷範囲で両方向に作動可能であり、 ａ）前記導体が付勢されている時に完全な設置及び撤去
   をなし得る複数のセンサモジュールであって、該モジュ
   ールの一つは、該付勢されている導体の各一つに取り付
   けられる複数のセンサモジュールと、 ｂ）前記モジュールの各々に担持されて導体の電圧を測
   定する手段と、 ｃ）前記モジュールの各々に担持されて前記負荷範囲全
   体に亘って前記導体を流れる電流を測定する手段と、 ｄ）前記モジュールの各々に担持されて導体電圧と導体
   電流の前記検出された値を処理し記憶する手段と、 ｅ）前記モジュールの各々に担持されて前記測定された
   値と相応する一連のデータから成る信号を送信する手段
   と、 ｆ）前記導体電流が所定値以上である時に前記処理手段
   の各々と前記送信手段の各々に該導体電流から電力を供
   給する手段と、 ｇ）前記モジュールの各々の内にあって、前記導体電流
   が前記所定値以下である時に処理及び送信手段のそれぞ
   れに電力を供給する再充電可能なエネルギー貯蔵手段と
   、 ｈ）前記モジュールから遠く離れた所にあって、前記複
   数のセンサモジュールの各々の前記送信手段から前記信
   号を受信し、該信号を復号し、前記導体の各々の電圧及
   び電流を計算する手段と、を具備する装置。 ３、複数の付勢されている電力導体の各々に関連する複
   数のパラメータを監視する装置であって、該導体が付勢
   されている時に完全な設置及び撤去をなし得、 ａ）複数のセンサモジュールであって、該モジュールの
   一つは前記付勢されている導体の各一つに取り付けられ
   る複数のセンサモジュールと、 ｂ）前記モジュールの各々に担持されて、関連する電力
   導体の複数のパラメータの値を検出する手段と、 ｃ）前記モジュールの各々に担持されて、前記検出され
   た値を識別し、処理し、記憶する手段と、 ｄ）前記モジュールの各々に担持されて、該複数のセン
   サモジュールから所定の持続時間のデータバースト（ｄ
   ａｔａ　ｂｕｒｓｔｓ）で前記検出された値の各々と相
   応する一連の符号化された信号を定期的に送信する手段
   と、 ｅ）前記モジュールの各々に担持されて、前記モジュー
   ルの各々の前記送信手段による前記データバースト（ｄ
   ａｔａ　ｂｕｒｓｔｓ）の開始時間を制御し、前記モジ
   ュールのいずれかの２台による同時の送信とその結果生
   じるデータの衝突を避ける手段と、 ｆ）前記モジュールから遠く離れた所にあって、前記複
   数のモジュールの各々から前記信号を受信し該信号を復
   号し該モジュールから遠く離れた所で前記パラメータ値
   を得る手段と、 を具備する装置。 ４、付勢されている電力導体に取り付け可能かつ取り外
   し可能であって、該導体の少なくとも一つのパラメータ
   を測定する装置であり、 ａ）囲まれた空間を画成し、連続する導電性のループが
   前記囲まれた空間を取り囲むことがないように構成され
   た金属の外装を有するハウジング手段と、 ｂ）前記囲まれた空間内に担持され、前記パラメータの
   値を処理する手段と、 ｃ）前記囲まれた空間内に担持され、前記値に相応する
   信号を定期的に送信する手段と、ｄ）前記囲まれた空間
   内にあり交互に前記処理及び送信手段に電力を供給する
   第１次及び第２次の電源手段と、 ｅ）前記ハウジング手段を前記導体に取り付け、それに
   より前記処理手段、送信手段及び電源手段の全てが本質
   的に前記導体の電位で作動するようにする手段と、 ｆ）充分な電力が前記第１次の電源手段から得られる時
   には、該第１次の電源手段をして前記処理及び送信手段
   に電力を供給せしめ、前記第１次の電源手段からの電力
   が不充分である時には、前記第２次の電源手段をして該
   処理及び送信手段に電力を供給せしめる手段と、 を具備する装置。 ５、付勢されている電力導体に取り付け可能且つ取り外
   し可能であって該導体の少なくとも一つのパラメータを
   測定する装置であって、前記パラメータの値を処理する
   手段と、該値に相応する信号を定期的に送信する手段と
   、該処理手段及び送信手段に電力を供給するエネルギー
   貯蔵手段と、該導体の電磁的エネルギーから該エネルギ
   ー貯蔵手段を浮動充電する手段とを具備する装置。 ６、送電線の少なくとも一つのパラメータを監視する装
   置であって、該パラメータの値を検出する手段と、該値
   を処理する手段と、該値を定期的に送信する手段と、該
   送電線からエネルギーを導出し該処理手段及び送信手段
   に電力を供給する手段と、該処理手段及び送信手段に電
   力を供給するエネルギー貯蔵手段と、該送電線に電流が
   流れていない状態の該送電線の電圧を検出し電流が流れ
   ていない状態を示す信号を与える手段と、該電流が流れ
   ていない状態を示す信号が所定の期間存在していること
   に応答して定期的送信の周波数を減じる手段とを具備す
   る装置。 ７、電力導体の作動に関連する複数のパラメータを測定
   するセンサモジュールであって、 ａ）金属の外装を有するハウジング手段であって、該ハ
   ウジング手段内部に取り付けられた付勢されている前記
   導体と関連する電磁界に応答する少なくとも一つの電気
   的素子を内蔵し、該金属の外装は絶縁部材により少なく
   とも一つの完全な外周の径路に沿って分割され電気的短
   絡ループが該素子の周囲全体に延びないようにし、もっ
   て該電磁界が該素子と結合され得るようにするハウジン
   グ手段と、 ｂ）前記ハウジングを付勢されている電力導体に取り付
   ける手段と、 ｃ）前記ハウジングに担持されて、前記導体を流れる電
   流の値を検出する手段と、 ｄ）前記ハウジングの前記金属の外装をその一部として
   前記導体の電圧の値を検出する手段と、 ｅ）前記ハウジングに担持されて、前記電流及び電圧の
   検出された値の間の位相関係を判別し、 ｆ）電流、電圧及び位相角のそれぞれの値を表わすデー
   タを前記センサモジュールから遠く離れた所に通信する
   手段と、 を具備するセンサモジュール。 ８、付勢されている高圧電力導体に取り付けられ及び該
   導体から取り外され、取り付け状態で該導体の電圧の瞬
   間的な値を測定するセンサモジュールであって、 ａ）金属の外装を有するハウジング手段であって、該ハ
   ヴシング手段は該ハウジング手段内部に取り付けられた
   付勢されている前記導体と関連する電磁界に応答する少
   なくとも一つの電気的素子を内蔵し、該金属の外装は絶
   縁部材により少なくとも一つの完全な外周の径路に沿っ
   て分割され電気的短絡ループが該素子の周囲全体に延び
   ないようにし、もって該電磁界が該素子と結合され得る
   ようにするハウジング手段と、 ｂ）前記ハウジング手段を前記導体を囲むように取り付
   ける取り付け手段であって、該電力導体に係合する導電
   性を有する部材を具備する取り付け手段と、 ｃ）前記導電性を有する部材と前記ハウジングとの間に
   配され、測定されるべき最高の周波数以下の周波数にお
   いて高インピーダンスコンデンサとして機能する比較的
   薄い絶縁隔壁と、 ｄ）第１及び第２の入力部がそれぞれ前記導体及び前記
   金属の外装に接続される低インピーダンスの演算増幅器
   を有し、それにより該外装の充電電流を、従って、該導
   体の電圧を測定する積算回路網と、 を具備するセンサモジュール。 ９、付勢されている高圧電力導体に取り付けられ及び該
   導体から取り外され、取り付け状態で該導体の電圧の瞬
   間的な値を測定するセンサモジュールであって、 ａ）略トロイダル形の金属の外装を有するハウジング手
   段であって、該ハウジング手段は該ハウジング手段内部
   に取り付けられた前記付勢されている導体と関連する電
   磁界に応答する少なくとも一つの電気的素子を内蔵し、
   該金属の外装は絶縁部材により少なくとも一つの完全な
   外周の径路に沿って分割され電気的短絡ループが該素子
   の周囲全体に延びないようにし、もって該電磁界が該素
   子と結合され得るようにするハウジング手段と、 ｂ）前記ハウジング手段を前記導体を囲むように取り付
   ける取り付け手段と、 ｃ）前記金属の外装を前記導体に電気的に接続し、それ
   により該外装を該導体の電位とする手段と、 ｄ）幅の少なくとも数倍の長さを有する少なくとも一つ
   の導電性を有するプレートであって、絶縁材の比較的薄
   い層を間にして前記トロイダイル形の金属の外装の内側
   部分に固着されてアースに対するキャパシタンス分圧器
   （ａ　ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ　ｖｏｌ−ｔａｇｅ　ｄ
   ｉｖｉｄｅｒ　ｔｏ　ｅａｒｔｈ）の１セグメントを与
   えるプレートと、 ｅ）それぞれ前記プレートと前記金属の外装に接続され
   た第１及び第２の入力部を有する高インピーダンスの増
   幅器と、 ｆ）前記導体の線対アース間電位（ｌｉｎｅ−ｔｏ−ｇ
   ｒｏｕｎｄ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）に比例する前記増幅
   器の出力の電圧を測定する手段と、 を具備するセンサモジュール。 １０、電力導体の作動と関連する少なくとも一つのパラ
   メータを測定するセンサモジュールであって、 ａ）囲まれた空間を画成する金属の外装を有すると共に
   相補的な第１及び第２の部分に分割されたハウジング手
   段と、 ｂ）前記ハウジング手段を前記導体に取り付ける手段と
   、 ｃ）前記囲まれた空間内に入れられた前記導体の電磁界
   に応答する少なくとも一つの電気的素子と、 ｄ）前記ハウジング手段の第１及び第２の部分を外周に
   沿って互いに電気的に絶縁せしめ、前記ハウジング上の
   いかなる外周の径路における電気的短絡ループも該第１
   及び第２の部分の両方に延びることがないようにし、も
   って、前記電磁界を前記素子と結合し得るようにする手
   段と、 ｅ）前記ハウジングに担持されて、前記導体の作動と関
   連する少なくとも一つのパラメータを測定する手段、 とを具備するセンサモジュール。 １１、電力導体の作動と関連する少なくとも一つのパラ
   メータを測定するセンサモジュールであって、 ａ）金属の外装を有するハウジング手段と、 ｂ）前記ハウジングを付勢されている前記電力導体に取
   り付け及びそれから取り外す手段と、 ｃ）該ハウジング手段内部に取り付けられた前記付勢さ
   れている導体と関連する電磁界に応答する少なくとも一
   つの電気的素子であって、前記金属の外装は絶縁部材に
   より少なくとも一つの完全な外周の径路に沿って分割さ
   れ電気的短絡ループが該素子の周囲全体に延びないよう
   にし、もって該電磁界が該素子と結合され得るようにす
   る電気的素子と、 ｄ）前記ハウジングに担持され、前記導体の作動に関連
   する少なくとも一つのパラメータを測定する手段と、 ｅ）前記パラメータの値を表わすデータを前記センサモ
   ジュールから遠く離れた所に通信する手段と、 を具備するセンサモジュール。 １２、電力導体の作動に関連する複数のパラメータを測
   定するセンサモジュールであって、 ａ）金属の外装を有するハウジング手段であって、該ハ
   ウジング手段は、該ハウジング手段内部に取り付けられ
   た付勢されている前記導体と関連する電磁界に応答する
   少なくとも一つの電気的素子を内蔵し、該金属の外装は
   絶縁部材により少なくとも一つの完全な外周の径路に沿
   って分割され電気的短絡ループが該素子の周囲全体に延
   びないようにし、もって該電磁界が該素子と結合され得
   るようにするハウジング手段と、 ｂ）前記ハウジングを付勢されている電力導体に取り付
   ける手段と、 ｃ）前記ハウジングに担持されて、前記導体を流れる電
   流の値を検出する手段と、 ｄ）前記ハウジングの前記金属の外装をその一部として
   前記導体の電圧の値を検出する手段と、 ｅ）電流及び電圧のそれぞれの値を表わすデータを前記
   センサモジュールから遠く離れた所に通信する手段と、 を具備するセンサモジュール。 １３、電力導体の作動に関連する複数のパラメータを測
   定するセンサモジュールであって、 ａ）金属の外装を有するハウジング手段であって、該ハ
   ウジング手段は該ハウジング手段内部に取り付けられた
   付勢されている前記導体と関連する電磁界に応答する少
   なくとも一つの電気的素子を内蔵し、該金属の外装は絶
   縁部材により少なくとも一つの完全な外周の径路に沿っ
   て分割され電気的短絡ループが該素子の周囲全体に延び
   ないようにし、もって、該電磁界が該素子と結合され得
   るようにするハウジング手段と、 ｂ）前記ハウジング手段を前記導体を囲むように取り付
   ける取り付け手段であって、該電力導体に係合する導電
   性を有する部材を具備する取り付け手段と、 ｃ）前記ハウジングに担持されて、前記導体を流れる電
   流の値を検出する手段と、 ｄ）前記導電性を有する部材と前記ハウジングとの間に
   配され、測定されるべき最高の周波数以下の周波数にお
   いて高インピーダンスコンデンサとして機能する比較的
   薄い絶縁隔壁と、 ｅ）第１及び第２の入力部がそれぞれ前記導体及び前記
   金属の外装に接続される低インピーダンスの演算増幅器
   を有し、それにより該外装の充電電流を、従って、該導
   体の電圧を測定する積算回路網と、 ｆ）電流及び電圧のそれぞれの値を表わすデータを前記
   センサモジュールから遠く離れた所に通信する手段と、 を具備するセンサモジュール。