JPH04190172A - 雷撃電流観測装置 - 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〕 この発明は、落雷時に送電線の鉄塔を流れる電流を観測
する装置に関する。

〔従来の技術〕

第４図は従来の雷撃電流観測装置の構成例を示すブロッ
ク図である。ロゴ−スキー型の電流センサｌが、送電線
の鉄塔２を貫通するようにして鉄塔２の頂部に設置され
ている。鉄塔２の頂部には、電流センサ１の出力信号Ｉ
Ｓを受け光信号に変換して出力する電気光変換器３と、
この電気光変換器３の電源であるバッテリー４とが図示
されていない支持装置によって配されている。電気光変
換器３の出力信号３Ｓは光ファイバケーブル５によって
地上６へ伝送される。

地上６には、光ファイバケーブル５の伝送信号を受け電
気信号に変換して出力する光電気変換器７と、この光電
気変換器７の出力信号７Ｓを受けて鉄塔２に流れる電流
値を表示する記録計などの表示器８とが配されている。

第４図の装置によって落雪９が生じたときに鉄塔２を介
して接地１０に流れる雷撃電流を光ファイバケーブル５
を介して地上６で観測することができる。雷撃電流の観
測によって、落雷の大きさ、電流波形、極性などを落雷
の発生時間や回数とともに記録することが可能となり、
雷現象の研究や気象データの蓄積に役立てることができ
る。

鉄塔２に落雷した瞬間は、鉄塔２が地上６で接地されて
いてもその頂部電位は非常に高い値となる０例えば、落
雷９の電流が３０ｋＡの場合、鉄塔２が１００Ωの特性
インピーダンスを有しているとすると、鉄塔２の頂部電
位は１００　Ｘ　３０ｋＶ、すなわち３ＦＩＶにもなる
。このような高電位にある個所の電流を観測するために
は光ファイバケーブル５にて電流センサ１を地上６から
絶縁して装置を構成しなければならない、電気光変換器
３は電力を必要とするが高電位であるために地上６から
電力を供給することはできないので、バッテリー４より
なる電源が鉄塔２の頂部に配されている。絶縁変圧器に
よって地上６から鉄塔２の頂部へ電力を送ることも考え
られるが、３ＭＶの絶縁耐力をその絶縁変圧器に持たせ
なければならないので、そのような仕様の変圧器を作る
ことは技術的にも経済的にあ も困難なことがＬ 〔発明が解決しようとする課題〕 間に亙る計測には問題があった。

すなわち、電源のバッテリーが全て放電してしまうと、
−旦そのバッテリーを外して地上に下ろし、充電装置に
よって再充電する必要がある。バッテリーを外すために
は、安全上から送電電圧を一旦切る必要がある上に、鉄
塔が山奥に配されているものもあるのでその充電作業は
非常にやっかいである。さらに、冬場は豪雪地帯の鉄塔
には人はまったく近づくことができない。

そのために、長寿命でかつ可搬型のバッテリーが必要で
ある。現在、可搬型のバッテリーで最大容量１３００Ａ
ｈｒ（３Ｖ、　１３ｋｇ）　（１）もツカあるが、ｔｉ
光変換器がＩＡの電流を消費すると１３００時間（１，
８ケ月）でそのバッテリーは放電してしまい、従来は積
雪期間全体を通して雷撃電流を観測することができなか
った。可搬型のバッテリーでなければ、大容量のものも
存在するが、その設置にヘリコプタ−を必要とする上に
バッテリー重量の増大によって鉄塔の強度不足が生じ、
技術的にも経済的にも大型のバッテリーの設置は不可能
であった。

この発明の目的は、光を受けて発電する太陽型ることに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明によれば、落雷時
に送電線の鉄塔を流れる電流を観測する装置であって、
鉄塔の頂部に取り付けられた電流センサと、このセンサ
の出力信号を受け光信号に変換して出力する電気光変換
器と、この電気光変換器を動作させる電源と、前記電気
光変換器の出力信号を伝送する光ファイバケーブルと、
この光ファイバケーブルの伝送信号を受け電気信号に変
換して出力する光電気変換器と、この光電気変換器の出
力信号を受けそのレベルを表示する表示器とから構成さ
れ、前記電気光変換器および前記電源は鉄塔の頂部に配
され、前記光電気変換器および前記表示器は地上に配さ
れ、前記電源が光を受けることによって発電する太陽電
池と、この太陽電池の出力を蓄電するバッテリーとによ
り構成されてなるものとする。

この構成に加えて、電源を構成する太陽電池が地上に配
された投光器の光を受けて発電するように構成されてな
るものとし、さらに、投光器と太陽電池との間にもう一
つの光ファイバケーブルが介装され、この光ファイバケ
ーブルを介して投光器の発射する光が太陽電池へ伝送さ
れてなるものとする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、鉄塔の頂部に配された電気光
変換器の電源が太陽電池とバッテリーとにより構成され
たことにより、昼間の晴間は太陽光を受けることによっ
て太陽電池が発電し、夜間や曇天時は太陽電池によって
充電されたバッテリーが電源となり長期間に亙って連続
的に雷電流を観測することができる。

上述の構成に加えて、地上に配された投光器の光を太陽
電池が受けるようにしたことにより、夜間や曇天時にも
太陽電池が発電し続けるようになる。

さらに、上述の構成に加えて、投光器の光を伝送する光
ファイバケーブルが投光器と太陽電池との間に介装され
たことにより、投光器からの光を近接する光ファイバケ
ーブルの端面に照射するだけで済み、光路の照準合わせ
が容易となるとともに積雪があっても光路が邪魔されな
い。

〔実施例〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例にかかる雷撃電流観測装置の
構成を示すブロック図である。電気光変換器３の電源１
１がバッテリー４と太陽電池１２とを備え、鉄塔２の頂
部に配されている。第１図のその他の構成は第４図にお
ける従来の装置と同じなので、同じ部分には同一参照符
号を用いることにより詳細な説明は省略する。

太陽電池１２は太陽光１３を受けて発電し、バッテリー
４を充電する。太陽光１３の射さない夜間や曇天時は、
昼間の晴間に充電されたバッテリー４の放電によって電
気光変換器３が動作する。したが続けることができる。

第２図はこの発明の興なる実施例にかかる雷撃電流観測
装置の構成を示すブロック図である。投光器１４が地上
６に配され、太陽電池１２が投光器１４の発射する光１
４Ｓを受けて発電するように構成されている。その他の
構成は、第１図のそれと同じである。投光器１４を常時
動作させておくことにより、昼夜の別や天候の変化に関
係なく、連続的に太陽電池を発電させることができ、バ
ッテリー４の容量が従来のものより小さくて済む、投光
器１４の光１４Ｓは可視光線でもよいが、レーザ光線に
した方が、空間への広がりが小さいので、減衰なしに高
い鉄塔２の頂部まで照射することができる。

第３図はこの発明のさらに異なる実施例にかかる雷撃電
流観測装置の構成を示すブロック図である。投光器１４
と太陽電池１２との間に光ファイバケーブル１５が介装
され、投光器１４の光１４３を光ファイバケーブル１５
によって伝送するように構成されている。その他の構成
は第２図のそれと同じである。投光器１４からの光１４
Ｓを近接する光ファイバケーブル１５の端面に照射する
だけで済む、したがって、高い鉄塔頂部への照射と比べ
て光路の照準合せが容易である。また、豪雪地帯におい
て降雪が続いても、光ファイバケーブル１５の両端部に
おける受発光面に覆いがなされてあれば光１４５の光路
を確保することができる。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように、電気光変換器の電源が太陽電
池とバッテリーとを備えたことにより、とができる。

また、投光器を地上に配し、太陽電池が投光器の光を受
けるようにしたことにより、昼夜の別や天候に関係なく
連続的に太陽電池が発電するようになり、バッテリーの
容量が従来の装置のものよりも小さくて済む。

さらに、投光器と太陽電池との間に光ファイバケーブル
を介装したことにより、投光器の光路の照準合わせが容
易となるとともに、豪雪地帯であっても雷に邪魔されず
に常時、雷撃電流を観測することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の互いに興なる実施例に
かかる雷撃電流観測装置の構成を示すプロック図、第４
図は従来の雷撃電流観測装置の構成例を示すブロック図
である。 １：電流センサ、２：鉄塔、３：電気光変換器、４：バ
ッテリー、５．１５　　：光ファイバケーブル、６：地
上、７：光電気変換器、８：表示器、９：落雷、ｌＯ：
接地、ｌｌ：電源、１２：太陽電池、１３：太陽光、１
４：投光器。 ｍ−、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）落雷時に送電線の鉄塔を流れる電流を観測する装置
   であって、鉄塔の頂部に取り付けられた電流センサと、
   このセンサの出力信号を受け光信号に変換して出力する
   電気光変換器と、この電気光変換器を動作させる電源と
   、前記電気光変換器の出力信号を伝送する光ファイバケ
   ーブルと、この光ファイバケーブルの伝送信号を受け電
   気信号に変換して出力する光電気変換器と、この光電気
   変換器の出力信号を受けそのレベルを表示する表示器と
   から構成され、前記電気光変換器および前記電源は鉄塔
   の頂部に配され、前記光電気変換器および前記表示器は
   地上に配され、前記電源が光を受けることによって発電
   する太陽電池と、この太陽電池の出力を蓄電するバッテ
   リーとにより構成されてなることを特徴とする雷撃電流
   観測装置。 ２）請求項１記載のものにおいて、電源を構成する太陽
   電池が地上に配された投光器の光を受けて発電するよう
   に構成されてなることを特徴とする雷撃電流観測装置。 ３）請求項２記載のものにおいて、投光器と太陽電池と
   の間にもう一つの光ファイバケーブルが介装され、この
   光ファイバケーブルを介して投光器の発射する光が太陽
   電池へ伝送されてなることを特徴とする雷撃電流観測装
   置。