JPH0354485A - 連続雷撃表示装置 - 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、山地に設けられた送配用鉄塔、無線通信用鉄
塔などに取り付け、雷撃のあった鉄塔を遠方から確認可
能に表示する表示装置に関し、特に多回数の雷撃を連続
して表示出来る表示装置に関するものである。

【従来の技術】

送電線の耐雷対策の一つとして、電力線の上部に架空地
線が張られている。この架空地線は避雷針的な役割をす
るものであり、雷を積極的に誘導して電力線そのものに
落雷することを避けるようにしたものである。しかし鉄
塔の接地抵抗には限度があるため、大きな雷撃電流が流
れた場合には異常な高電圧が鉄塔に発生し、高電圧が碍
子の絶縁能力を超えると電力線へ雷サージ電流が流れ込
み、いわゆる逆閃絡が発生する。また架空地線によるＭ
Ｍ作用が効かず，直接電力線に落雷した時にも、電力線
の電位が大幅に上昇し、碍子の絶縁能力を超えて閃絡し
、鉄塔を通して大地に電流が流れ込む。これらの閃絡事
故によって碍子が破損することがあり、一旦放電路がで
きると送電中の電流がその放電路に沿って大地に流れ込
むいわゆる地絡故障が発生し、変電所の継電器を作動さ
せて停電に至ることもある。そのため，停電の原因とな
る閃絡事故鉄塔を早急に検出しなければならない。 閃絡事故鉄塔を検出するため，鉄塔などの支持体には雷
撃を表示する機器が取り付けられている。この雷撃表示
器としては、支持体を流れる電撃電流で誘導される電流
をトリガとして筺体内のガス発生機を作動させ、ガスの
膨張エネルギで筺体の蓋を飛ばして落下させ、一端が蓋
、もう一端が筺体に固定された表示布を垂れ下げて表示
するちのが知られている。しかし、この表示器は一回分
の雷撃しか表示出来ないため、鉄塔が再度雷撃を受けて
も表示器を取り替えるまでの期間は雷撃が表示されない
。仮に同一の鉄塔に複数個の表示器を取り付けても一回
の雷撃で全ての表示器が動作してしまう。そのため鉄塔
には一個ずつ取り付けて，雷撃を受ける毎に以降の雷撃
に備えて取り替えておく必要がある。ところが鉄塔の多
くは山間部に設けられているため、落雷の都度現地まで
行って取り替えるには多くの労力と多額の費用を要する
。 特公昭６３−３１１１３６号公報には、上記のような表
示器を複数個備え、一回の雷撃につき一枚の表示布が順
に垂れ下がり、鉄塔が受けた雷撃回数がわかる雷撃表示
装置が開示されている。 しかし、この表示装置は落雷のサージ電流によって電流
を誘導するコイルが表示器毎に必要である．後段の表示
器の電気点火具を短絡している金属可切断片は、電気点
火具内の点火薬から発生するガスの熱と圧力や蓋の飛び
出しによって容易に切断し得る金属細線であるため、材
質や線径が限定される他、取り扱いおよび配設が非常に
困難である。そのうえ、電気点火具の赤熱抵抗線と金属
可切断片との抵抗比によっては、後段の点火具へも電流
が流れるため、極度に大きな雷撃を受けた場合には複数
個の表示器が同時に作動することがある。また、金属可
切断片を電気点火具内部に設けた場合には、切断片は火
薬の発火とともに切断するため，大電流で波尾長の長い
雷サージの場合には２〜３個の表示器が同時に動作して
しまうという問題も生じている。

【発明が解決しようとする課題】

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
、多数個の表示器が一つのコイルで作動するように接続
し、大電流の雷撃を受けた場合でも表示器が一個ずつ確
実に動作する連続雷撃表示装置を提供することを目的と
する。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するための本発明を適用する連続雷撃表
示装置を、実施例に対応する第ｌ図および第２図により
説明する。これらの図に示すように本発明の連続雷撃表
示装置ｌは、落雷サージ電流ｌ２の流路に対向して配置
された１の誘導コイルｌ４、および複数の表示器２・２
ａ・２ｂを有している。各表示器２・２ａ・２ｂは、該
誘導コイルＬ４の誘導電流ｌ５により筺体５・５ａ・５
ｂ内にあって発火する電気点火具３・３ａ・３ｂ、筺体
５・５ａ・５ｂを覆い前記の発火により開く蓋６・６ａ
・６ｂ、その開蓋動作により垂下する表示布７・７ａ・
７ｂ、および共通端子Ｃと常閉端子Ａと常開端子Ｂとを
備え同じく開蓋動作により切換わる切換えスイッチ４・
４ａ・４ｂを有している。各表示器２・２ａ・２ｂのう
ち、第１段表示器２の切換えスイーツチ４の共通端子Ｃ
は誘導コイルｌ４に接続され、第２段以降の各表示器２
ａ・２ｃの切換えスイッチ４ａ・４ｂの共通端子Ｃは夫
々前段の表示器２・２ａの切換えスイッチ４・４ａの常
開端子Ｂに接続され、各電気点火具３・３ａ・３ｂは夫
々の切換えスイッチ４・４ａ・４ｂの常閉端子Ａに接続
されている。電気点火具３・３ａ・３ｂ．筺体５・５ａ
・５ｂ．蓋６・６ａ・６ｂは、従来の雷撃表示器と同一
のものが使用出来る。 切換えスイッチ４・４ａ・４ｂは、ブラグ８・８ａ・８
ｂの引き抜きにより接点を切換える方式の６のが好適で
ある。表示器２・２ａ・２ｂ毎に各ブラグ８・８ａ・８
ｂと蓋６・６ａ・６ｂとをロープ９・９ａ・９ｂで連結
しておく。ロープ９・９ａ・９ｂは、筺体５・５ａ・５
ｂに収納が容易な材質、例えば、ナイロンロープ、麻糸
のような柔らかいものを使用する。ロープの太さはブラ
グ８・８ａ・８ｂを引き抜く荷重に耐えれば良＜，１．
５〜３ｍｍが適当である。

【作用】

支持体１ｌに雷電流ｌ２が流れ、周囲に磁界ｌ３が発生
すると、誘導コイルｌ４によって誘導電流ｌ５が発生す
る。すると電気点火具３が作動してガスが発生し、筺体
５の蓋６が放出されるとともに、切換えスイッチ４が動
作して第１段表示器２の共通端子Ｃと常開端子Ｂとが接
続される。 この切換えによって第２段表示器２ａの電気点火具３ａ
が誘導コイルｌ４と接続されて待機状態になる。再度雷
撃を受けた場合、今度は第２の表示器２ａが同様に動作
して表示布７ａが放出され，第３の表示器２ｂが待機状
態になる。さらに雷撃を受けた場合には順次この動作が
繰り返される。 ロープ９・９ａ・９ｂによって各プラグ８・８ａ・８ｂ
と蓋６・６ａ・６ｂとを連結し、開蓋動作によりプラグ
８・８ａ・８ｂを引き抜いて切換えスイッチ４・４ａ・
４ｂを動作させれば、ロープ９・９ａ・９ｂの長さを調
節することによって表示器の動作から切換えスイッチが
切換わる迄の時間を変えることが出来る。そのため波尾
長の長い雷撃を受けてち表示器が連鎖的に動作すること
はない。 なお、切換えスイッチ４・４ａ・４ｂは、筺体５・５ａ
・５ｂの内壁に取り付け、蓋６・６ａ・６ｂで直接押え
つけて共通接点Ｃと常閉端子八とを接続しておいても良
いが、蓋６・６ａ・６ｂの開放と同時に接点が切換わり
，第１段表示２３２の動作から後段の表示器２ａの電気
回路が閉じる迄の時間が１ミリ秒以下と非常に短くなる
。この場合，波尾長の長い雷サージを受けると、第１段
表示器２と後段の表示器２ａが同時に動作する可能性が
ある。一般に多重雷と呼ばれる雷サージは、ｌＯ〜２０
ミリ秒毎に発生する場合が多いので，第ｌ段表示器２の
動作より後段の表示器２ａの電気回路が閉じる迄の時間
を３〜１０ミリ秒遅らせれば良い。そのため、ブラグ８
・８ａ・８ｂを引き抜いてｉｆ点が切換わるスイッチ４
・４ａ・４ｂを採用し、ブラグ８・８ａ・８ｂと蓋６・
６ａ・６ｂとをロープ９・９ａ・９ｂで連結し、開蓋動
作によって接点を切換えている。ロープ９・９ａ・９ｂ
に余裕を持たせれば後段の表示器２ａの電気回路が閉じ
るタイミングが遅くなる。後段の表示ｎ　２　ａの電気
回路を３〜ｌＯミリ秒遅らすには、ロープ９・９ａ・９
ｂの長さを５（１〜２（＋＋１ｍｍにすれば良い。 また、各表示器２・２ａ・２ｂ毎に表示布の色を変え，
例えば赤、緑、青の順に動作させれば、支持体ｌ１が受
けた雷撃回数が一目でわかる。

【実施例】

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 第１図は本発明を適用する連続雷撃表示装置ｌの位置実
施例の部分断面側面図、第２図はその回路図である。 第ｌ図に示すように、連続雷撃表示装置ｌは三個の表示
器２・２ａ・２ｂと誘導コイル１４とで構成される。 第１段表示器２は，筺体５に電気点火具３、切換えスイ
ッチ４、表示布７およびロープ９を収納したものである
。筺体５の側面には分離可能な蓋６が嵌め込まれている
。電気点火具３はガス発生器とヒータとからなり，通電
によりガスを発生する装置である。切換えスイッチ４は
、共通端子Ｃ，常閉端子Ａおよび常開端子Ｂを有する三
極スイッチで、ブラグ８の引き抜きにより接点が切換え
られる。表示布７は長尺な着色布で、その両端部が夫々
蓋６と筺体５とに固定され、折畳んだ状態で収納される
。ロープ９は、Ｍ６とブラグ８とを余裕をもって連結し
ている。 第２段表示器２ａおよび第３段表示器２ｂは第１段表示
器２と同一の構造である。以下、表示器２ａ・２ｂの構
成部材には表示器２の説明に用いた符号に夫々　ｒＢ　
Ｊ．ｒｂ　Ｊを付して記載する。 第２図に示すように、誘導コイルｌ４の一端は電気点火
具３・３ａ・３ｂの一端と接続される。 誘導コイルｌ４のもう一端は切換えスイッチ４の共通端
子Ｃに接続される。電気点火具３・３ａ・３ｂの他端は
常閉端子Ａに接続され，各切換えスイッチ４・４ａ・４
ｂを介して夫々の共通端子Ｃに接続する。第１段表示器
２の常開端子Ｂは第２段表示器２ａの共通端子Ｃと、第
２段表示器２ａの常開端子Ｂは第３段表示器２ｂの共通
端子Ｃと接続してある。即ち、この状態で誘導コイルｌ
４には第１段表示器２の電気点火具３のみが接続されて
いる。誘導コイルｌ４にはサージ吸収素子１３が並列に
設けてある。 次に、この連続雷撃表示装置ｌの動作について詳細に説
明する。 表示器２・２ａ・２ｂは保持具（不図示）を介して鉄塔
１１に取り付け、誘導コイルｌ４は鉄塔ｌ１と対向する
位置に配置する。 鉄塔ｌ１が雷撃を受けて雷電流ｌ２が流れると、鉄塔１
ｌの周囲に磁界１３が発生し、ｆＦｉ界ｌ３中の誘導コ
イルｌ４により誘導電圧が発生し、第１段表示器２の電
気点火具３に誘導電流ｌ６が流れる。その誘導電流１６
により電気点火具３が作動してガスが発生し、そのガス
圧により筺体５から蓋６が放出され、表示布７およびロ
ー１９が引き出される。表示布７は垂下して雷撃点を表
示する。ロープ９の全長が引き出されると、その他端に
連結されたブラグ８が引き抜かれ、第１段表示器２の共
通端子Ｃと常開端子Ｂとが接続される。この切換えによ
って第１段表示器２の電気回路が開き、今度は第２段表
示器２ａの電気点火具３ａが誘導コイルｌ４と接続され
て待機状態になる。 この状態で再度雷撃を受けた場合、第２の表示器２ａが
動作して表示布７ａおよびロープ９ａが放出され、第３
の表示器２ｂが待機状態になる。 さらに雷撃を受けた場合には順次この動作が繰り返され
る。サージ吸収素子ｌ３は、大電流が流れたときに切換
えスイッチ４・４ａ・４ｂに耐電圧以上の過大電圧がか
かることを防止し、複数の表示器が同時に動作すること
を防いでいる。 次に、第３図に示す模擬雷インパルス発生装置を用いて
この連続雷撃表示装置ｌの動作試験を行なった。同図に
おいて１８は直流電源、１９はコンデンサ、２０・２ｌ
はスイッチ、２２は波形調整用コイル、２３は鉄塔など
を模した試験部材、２４はシャント抵抗、２５はシンク
ロスコープである。スイッチ２０・２１は開いておく。 試験部材２３に連続雷撃表示装置１を取り付け、スイッ
チ２０を閉じてコンデンサｌ９に充電する。スイッチ２
０を開き、スイッチ２ｌを閉じるとコンデンサｌ９に充
電されたエネルギは波形調整用コイル２２を経て試験部
材２３を流れる。 シャント抵抗２４と並列に接続したシンクロスコープで
電流値を読みとり、実際に流れた電流を換算する。 先ず、五個の表示器を有し、８０φ×５ターンの誘導コ
イル１４を備えた連続雷撃表示装置１の試験を行なった
。各表示器には第１段表示器２から順に赤、黄、緑，橙
、白の表示布を収納してある。この連続雷撃表示装置１
を、試験部材２３として鉄塔を模した（ｉ５Ｘ　６５＋
ｎｍのアングル部材に取り付け，インパルス電流波形８
×２０μｓで８００八の電流を一定の間隔で印加したと
ころ、表示器は順に動作して表示布が垂下した。続いて
印加電流を５０ＫＡにする他は上記と同じ条件で動作試
験を行なったところ、表示器は順に動作して複数個が同
時に動作することはなかった。 次に、８０φ×３ターンの誘導コイルｌ４を用いた連続
雷撃表示装置１の試験を行なった。試験部材２３として
１５０Ｘｌ５０ｍｍのアングル部材を用い、２５００Ａ
の電流を一定の間隔で印加したところ、表示器は順に動
作した。 表示器の動作から切換えスイッチが切換わる迄の時間は
ロープの長さを変えることによって調整出来る。下表に
表示器の動作から後段の表示器の電気回路が閉じる迄の
時間を示す。 各表示器内の 深さは５０ｍｍである。 表 なお、上記の実施例の表示装置では三個の表示器を備え
ているが，第２図に示すように、第３段表示器２ｂの常
開端子Ｂに後段の表示器を増設すれば、さらに多回数の
雷撃が表示可能である。 電力線の上部に架設された架空地線は約２０クーロンの
雷撃エネルギで損傷を受け、特に多重雷による損傷を受
け易いと言われている。この場合、各表示器の電気点火
具の動作感度を５クーロン程度に設定しておけば、４個
の表示器が短時間に動作した時点が架空地線を点検する
目安となる。

【発明の効果】

以上詳細に説明したように本発明を適用する連続雷撃表
示装置は、雷撃を受ける毎に表示器が１個ずつ確実に動
作し、複数回の雷撃を表示することが出来る。そのため
、落雷後即座に表示器を取替える必要がなく、取替えに
要する労力および費用を大幅に節減される。予め表示布
の色の垂下順を決めておけば、落雷回数が一目で確認可
能で、送電線の保守管理に非常に有効である。 また、この表示装置は複数個の表示器を一つの誘導コイ
ルで動作させており、構成が簡単である。各表示器のロ
ープの長さを変えれば表示器の動作から後段の表示器の
電気回路が閉路になる迄の時間を簡単に調整出来る。大
電流で長波尾の雷撃を受けた場合でも複数個の表示器が
同時に動作することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する連続雷撃表示装置の実施例を
示す部分断面側面図、第２図はその回路図、第３図は模
擬雷インパルス発生装置の概略説明図である。 ｌ・・・連続雷撃表示装置 ２ａ・・・第２段表示器 ２・・・第１段表示器 ２ｂ・・・第３段表示器 ３・３ａ・３ｂ・・・電気点火具 ４・４ａ・４ｂ・・・切換えスイッチ ５・５ａ・５ｂ・・・筺体　　　６・６ａ・６ｂ・・・
蓋７・７ａ・７ｂ・・・表示布　　８・８ａ・８ｂ・・
−プラグ９・９ａ・９ｂ・・・ロープ　　１ｌ・・・鉄
塔ｌ２・・・雷電流　　　　　　ｌ３・・・磁界ｌ４・
・・誘導コイル　　　　ｌ５・・・誘導電流ｌ６・・・
サージ吸収素子　　ｌ８・・・直流電源ｌ９・・・コン
デンサ　　　　２０・２ｌ・・・スイッチ２２・・・電
流波形調整用コイル ２３・・・試験部材　　　　　２４・・・シャント抵抗
２５・・・シンクロスコープ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、落雷サージ電流の流路に対向して配置された１の誘
   導コイル、および複数の表示器を有し、その各表示器は
   、該誘導コイルの誘導電流により筺体内にあって発火す
   る電気点火具、該筺体を覆い前記の発火により開く蓋、
   その開蓋動作により垂下する表示布、および共通端子Ｃ
   と常閉端子Ａと常開端子Ｂとを備え同じく開蓋動作によ
   り切換わる切換えスイッチを有し、 各表示器のうち、第１段表示器の切換えスイッチの共通
   端子Ｃは該誘導コイルに接続され、第２段以降の各表示
   器の切換えスイッチの共通端子Ｃは夫々前段の表示器の
   切換えスイッチの常開端子Ｂに接続され、各電気点火具
   は夫々の切換えスイッチの常閉端子Ａに接続されている
   ことを特徴とする連続雷撃表示装置。 ２、前記切換えスイッチがプラグ引き抜きにより接点を
   切換える方式であり、該プラグにロープの一端を連結し
   他端を該蓋に連結し、開蓋動作によりプラグが引き抜か
   れて切換えスイッチが動作することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の連続雷撃表示装置。