JPH04331414A - 幹線保護用過電流遮断システム - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ケーブル線路，バス
ダクト，母線等の電路における過電流自動遮断システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ケーブル線路，バスダクト，母線等の電
路の過電流による過熱劣化を防止する目的で、電気設備
技術基準第１８５条によれば、「幹線の電源側にその幹
線を保護する過電流遮断器を施設すること」と課電流遮
断器の設置義務が定められている。

【０００３】過電流遮断器は、種々の種類のものがある
が、過電流の検知方法としては、主として次の３つのも
のが広く適用されている。

【０００４】■熱的検知（熱動遮断）：これはヒューズ
もしくはバイメタルを利用するもので、これは周囲温度
によりトリップ電流が変化する欠点がある。

【０００５】■電流検知：遮断器に変流器（ＣＴ）を内
蔵させ、通電電流を検出するものである。（電子式ノー
ヒューズ遮断器，ＡＣＢ等）

【０００６】■電磁力検知（電磁遮断）：遮断器に内蔵
した電磁石が通電電流の増大に伴い磁力を増し、一定の
磁力になると自動遮断するものである。

【０００７】これらの検知方法により電路の遮断を行う
ものであるが、いずれも電路の保護を行う目的でありな
がら、電路の状態を診断するものではなく、あくまでも
遮断器自体の状態により異常を検出して遮断するものば
かりである。

【０００８】即ち、電路の状態が許容温度を超えている
のかいないのかは全く検知することはできず、あくまで
も遮断器を通過する電流とか変流器２次電流とか電磁力
によって異常とするもので、これらの検知方法による遮
断の判断は遮断器自体の内蔵装置の状態によってのみ行
われるようになっている。

【０００９】しかし、本来の遮断器の目的としては、あ
くまでもケーブル線路，バスダクト，母線等の電路を保
護することにあり、従って、遮断器の本来あるべき姿と
しては、電路の状態診断に基づいて行われるのが理想の
姿である。

【００１０】次に、具体的なケーブル線路の一例につい
て考えてみる。同一のケーブル線路でも、その布設状態
によってケーブル線路の許容電流は大きく左右される。 即ち、気中布設か管路布設か、一条布設か多条布設かに
よって、その電路の熱放熱状況は著しく異なり、ケーブ
ル線路の許容電流も変化することになる。また、ケーブ
ル線路の限界使用は電流によって定まるものではなく、
ケーブルの絶縁物の耐熱特性によって定まるものである
。このため、ケーブル線路の幹線保護としてはケーブル
線路の許容到達温度で管理を行うことが理想である。

【００１１】従って、従来ケーブルの許容電流の検討は
布設条件を十分に考慮して算出する必要があった。しか
し、現実には机上の検討以外の要因が生じることも多く
、また、長期の使用の間にはケーブルの増設等が行われ
、元から布設されているケーブルの熱放熱が悪化して許
容電流が下がってしまうことも起こりうる。

【００１２】この発明は、このような点に鑑みてなされ
たもので、電路の適格な状態診断に基づいて、その電源
側に設置した遮断器を自動的に遮断するようにした改良
された幹線保護用過電流遮断システムを提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明では、光ファイ
バー分布型温度センサーをケーブル線路，バスダクトお
よび母線等の電路内部に収納しもしくは外部に沿わせ、
電路の温度を長さ方向の全長に亘り検知するシステムに
おいて、温度検出装置で電路内の温度を検出できるよう
にし、電路が許容温度を超えた場合、上記温度検出装置
に接続した異常温度判別装置の出力によりＯＲゲートを
介して増幅装置に入力させ、電磁装置を作動させて電路
の電源側に設けたノーヒューズ遮断器等の幹線保護用遮
断器を自動的に遮断するようにしたことを特徴とする幹
線保護用過電流遮断システムである。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説
明する。３相のケーブル線路から構成される幹線の電源
側の端部を示す図１において、３本の幹線１の電源側に
は遮断器５が接続される。そして、この遮断器５内の３
個の開閉機構６は増幅装置４に接続された電源引き外し
装置である電磁装置（コイル）５ａにより一括して遮断
されるように構成されている。上記増幅装置４は電磁装
置５ａの電源ケーブル４ａ，４ｂにより幹線１に接続さ
れ、給電されるように構成されている。

【００１５】上記幹線１にはそれぞれ光ファイバーセン
サー２が沿うように設置される。この光ファイバーセン
サー２は、例えば特開昭６１−２７０６３２号公報に示
されるように、光パルスレーダーの手法を用いて光ファ
イバーに沿った温度分布を計測するもので、その原理は
光ファイバーに光パルスを入射させて伝播させる。この
光パルスは光ファイバー内で散乱光を生成させる。この
散乱光の一部は後方散乱光として再び入射端に戻り、光
パルスを入射してから後方散乱光が戻ってくるまでの遅
延時間ｔを計測することにより温度を測定するものであ
る。つまり、後方散乱光に含まれるラマン散乱光強度か
ら光パルスがガラスの格子振動により弾性的に散乱され
て生じるレーレ散乱光とラマン散乱光とになり、これら
の強度はガラスの温度に対して敏感に変化するので計測
できるのである。

【００１６】上記光ファイバーセンサー２はラマン散乱
光の検出部である温度検出装置３に接続される。この温
度検出装置３により測定された幹線１の長手方向の温度
分布の一例を図２のグラフに示す。例えば７５℃の温度
を異常レベル（しきい値）とすると、ｐ点において異常
レベルとなっているので、これを温度検出装置３に接続
した異常温度判別装置３ａにより検出する。そして、こ
の異常温度判別装置３からＯＲゲート３ｂに信号を出力
し、増幅装置４を介して電磁装置５ａをオンさせ、開閉
機構６を作動して幹線１を一括して遮断するのである。

【００１７】また、６８℃の温度を異常予告レベル（プ
レアラーム）と設定すると、ｑ点においてこの設定値を
越えているので、これを温度検出装置３に接続した異常
温度判別装置３ａからＯＲゲート３ｂを介して信号を出
力させ、遮断器５を作動させるのである。

【００１８】このように、異常レベルとして、例えば異
常予告レベル（プレアラーム）と即時遮断レベル等の複
数のレベルを設定しておいて、各々別の異常信号を出力
するようにして遮断器５を制御するようにしてもよい。

【００１９】ＯＲゲート３ｂに入力信号が入ると、オア
ゲート３ｂの出力側に出力電圧があらわれ、増幅装置４
により増幅された信号がサイリスタのゲートを開き、サ
イリスタをオンする。これに直列に接続した電磁装置５
ａが動作して開閉機構６を作動させて幹線１の電流を遮
断する。

【００２０】勿論、これは、即時遮断レベルの信号が入
った場合で、異常予告レベルの信号ｑが入った場合には
同様の方法で別のサイリスタをオンさせ、警報ブザーを
鳴らすようにしたり、警報ランプを点灯することも可能
である。

【００２１】また、異常により警報が発したり、遮断器
５が遮断した場合には、幹線１のどこに異常が生じたの
かを温度検出装置３で即時に判断することができる。

【００２２】上記実施例は電路として幹線路の場合につ
いて説明したが、これは分岐線路であってもよいことは
勿論である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の幹線保
護用過電流遮断システムによれば、光ファイバーセンサ
ーを幹線に沿わせることにより幹線長手方向の温度を検
出して電路の理想的な保護を図ることが可能となる。

【００２４】また、遮断器の機器の中から過電流検出装
置を除去することが可能となり、遮断器はもっぱら短絡
保護機能だけに主眼をおいた装置とすることができ、よ
り経済的な遮断器となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の幹線保護用過電流遮断シス
テムの構成を示すブロック図、

【図２】温度検出装置により得られた電路の長手方向の
温度分布の測定例を示すグラフである。

【符号の説明】

１　　電路 ２　　光ファイバー分布形温度センサー３　　温度検出
装置 ３ａ　　異常温度判別装置 ３ｂ　　ＯＲゲート ４　　電圧引き外し電源装置 ５　　遮断器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光ファイバー分布型温度センサーをケ
   ーブル線路，バスダクトおよび母線等の電路内部に収納
   しもしくは外部に沿わせ、電路の温度を長さ方向の全長
   に亘り検知するシステムにおいて、温度検出装置で電路
   内の温度を検出できるようにし、電路が許容温度を超え
   た場合、上記温度検出装置に接続した異常温度判別装置
   の出力によりＯＲゲートを介して増幅装置に入力させ、
   電磁装置を作動させて電路の電源側に設けたノーヒュー
   ズ遮断器等の幹線保護用遮断器を自動的に遮断するよう
   にしたことを特徴とする幹線保護用過電流遮断システム
   。