JPH04348274A - 電気機器ケース内の浸水検出方法および装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、開閉器等、特に屋外に
設置される密閉型電気機器を収納するケース内部に溜ま
った浸水を検出する方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】開閉器等の各種屋外用密閉型電気機器は
、柱上や建物の壁等に取り付けて使用されるが、例えば
柱上開閉器等のように扉等の内部点検構造を持たない電
気機器のケース内部の雨等による浸水状態の点検は困難
で、これまでに効果的な浸水検出手段は開発されていな
い。

【０００３】従来においては、電気機器ケースの外観の
発錆状態を定期的に目視観察し、腐食の度合いの大きな
機器についてのみ補修塗装を行ったり、機器の取り替え
を行うものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような目
視による観察では、電気機器ケースの外観上に全く錆が
認められなない場合でも、例えば、ナット等の締結部材
付け根に発生する目視によって確認し難い錆による微細
な穴から浸水することがあり、そうした場合における浸
水の有無は検出することが困難であった。

【０００５】電気機器ケース内部の浸水は、相間短絡事
故の原因にもなり、よって浸水の有無を検出して事故を
未然に防ぐことが、安全を確保する上で大切である。

【０００６】本発明は、こうした点に鑑み創案されたも
ので、これまでの正確性に欠ける目視観察にたよらず、
電気機器ケースの外部から浸水の有無を容易に判断する
ことの出来る浸水検出方法及び装置を提供することを課
題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのための手段として、
少なくとも電気パルス発生部１及び、表示部３を有する
超音波探傷器Ａと、探触部２とで構成した。

【０００８】超音波探傷器Ａにおける電気パルス発生部
１は、周知のように、単パルス電気信号を間欠的に送出
するものである。また、探触部２の振動子４は、単パル
ス電気信号を超音波に変換して、電気機器ケース５の底
面にその超音波を伝達すると共に、その超音波の反射波
を電気信号に変換するものである。そして、表示部３は
、探触部２によって反射波から変換された電気信号を時
系列に波形表示するものである。

【０００９】尚、探触部２を、振動子４と、振動子４を
電気機器ケース５底面に弾接すべく弾材６を介して上面
部分に組付けたホルダー７と、磁石８と磁極片８Ａとの
組合せ物と、ホルダー７を回動自在に支持する支持腕９
と、その支持腕９に連結される操作棒１０とから構成す
ると良い。

【００１０】又、探触部２のホルダー７部分を、上面に
開口部を有し電気絶縁材料製で伸縮自在な絶縁部材１１
で覆うと良い。

【００１１】さらに、振動子４の電気機器ケース５底面
に当接する面に、振動子４からの超音波を遅延すべく遅
延材１２を設けることが出来るし、又、電気機器ケース
５に低周波振動を与えるべく、探触部２と低周波振動子
１３とを併用することも可能である。

【００１２】振動子４の電気機器ケース５底面に当接す
る面に、グリースを含んだ多孔質材１４を設けても良い
。

【００１３】

【作用】まず、本発明の作用を図１を参照しながら説明
する。電気パルス発生部１から間欠的に単パルス電気信
号が探触部２の振動子４に送出される。振動子４は入力
した電気パルスを超音波に変換し、その超音波を電気機
器ケース５の底面に送る。電気機器ケース５の底面に送
られた超音波は底板中を通過するが、この底板の上面を
通過する際にその一部が反射し、反射した超音波反射波
は振動子４に到達される。振動子４はこの反射波を電気
信号に変換し、表示部３に伝送する。そして、表示部３
はこの反射波を時系列に表示するものである。

【００１４】電気機器ケース５に浸水がない場合は、電
気機器ケース５の底板上面で反射した反射波のみが表示
部３に時系列に表示される。逆に、電気機器ケース５に
浸水がある場合は、底板上面を通過した超音波が水中を
伝播し、その一部が水面で反射し、その反射波が振動子
４に戻り、振動子４によって電気信号に変換され表示部
３に表示される。従って、表示部３には底板上面で反射
した反射波と、水面で反射した反射波の両方が時差をも
って表示される。

【００１５】電気機器ケース５の底板が鉄製である場合
、その底板を通過する超音波の音速は常温で約６ｋｍ／
秒であるが、水中では１．５　ｋｍ／秒と遅いため両方
の反射波が時差をもって表示されることになる。検査員
は、表示部３に二つの異なる反射波が表示されることを
確認することによって、電気機器ケース５内に浸水があ
ると判断する。

【００１６】すなわち、電気機器ケース５内に浸水がな
い場合には、図１２に示すように、表示部３には電気機
器ケース５の底板の内側面からの反射波２３だけが表示
されるので、“浸水なし”と判断でき、また電気機器ケ
ース５内に浸水が有る場合には、図１３に示すように、
表示部３には電気機器ケース５の底板からの反射波２３
と、この反射波２３に遅れて現れる浸水の水面からの反
射波２４とが表示されるので、“浸水有り”と判断でき
る。

【００１７】探触部２を、図２および図３そして図４に
示すように、振動子４、弾材６を有するホルダー７、磁
石８、支持腕９、および操作棒１０で構成すると浸水の
検出をより正確かつ容易に行うことが出来る。

【００１８】すなわち、検査員が操作棒１０を持って振
動子４の上面を電気機器ケース５の底面に当接すると、
探触部２内の磁石８によって電気機器ケース５底面に吸
着するため、振動子４と電気機器ケース５底面との当接
がより確実に達成される。

【００１９】又、振動子４は弾材６を介してホルダー７
に保持されているので、この弾材６の弾力によって電気
機器ケース５底面に強く弾接し、これによっても電気機
器ケース５底面との当接がより確実に達成される。

【００２０】さらに、ホルダー７は支持腕９によって回
動自在に支持されているので、その姿勢を自由に変化さ
せることが可能であり、振動子４を電気機器ケース５底
面に当接させる操作を容易に行うことが出来る。

【００２１】又、探触部２を、図５に示すように、上面
に開口部を有し電気絶縁材料製で伸縮自在な絶縁部材１
１で覆うことによって、電気機器ケース５の周囲に高圧
電線等がある場合、接触による感電事故を未然に防ぐこ
とが出来、安全性を確保することが出来る。

【００２２】図６に示すように、遅延材１２を、振動子
４の電気機器ケース５底面に当接する面に設けると、水
深１〜４ｍｍ程度のわずかな浸水をも検出することが出
来る。

【００２３】すなわち、僅かな浸水を検出するために振
動子４から送出する超音波の周波数を高めると共に、遅
延材１２により振動の伝達時間を延ばし、相乗効果で水
深１〜４ｍｍが検出できる。

【００２４】振動子４は、２０ＭＨｚ以上の超音波周波
数のものとし、遅延材１２の長さは、超音波が電気機器
ケース５の底板および水中を往復する時間よりも長くな
るよう設定する。超音波周波数を２０ＭＨｚ以上とした
のは、遅延材１２の長さをなるべく短くするためである
。

【００２５】こうすることによって、表示部３において
振動子４から送出される電気パルス信号の波形と電気機
器ケース５あるいは水面で反射される反射波２３、２４
の波形が重なって表示されることがなく、よって浸水の
検出をより正確に行うことが出来る。

【００２６】すなわち、図７で説明すると、振動子４か
ら時点ｔ１において超音波を送出したとすると、最初の
反射波（遅延材１２上面で反射した波）は時点ｔ２にお
いて表れ、次の反射波（電気機器ケース５上面で反射し
た波２３）は時点ｔ４において表示される。さらに次の
反射波（水面で反射した波２４）は時点ｔ５において表
示される。 振動子４から送出される次の超音波信号は時点ｔ３にお
いて表われ、時点ｔ４および時点ｔ５で表示される波形
と重合しない。

【００２７】これは前記の如く、遅延材１２の長さを、
超音波の遅延材１２を往復する時間が、超音波が電気機
器ケース５の底板および水中を往復する時間より長く設
定しているからである。

【００２８】尚、表示部３においては、時点ｔ２〜ｔ３
の範囲を表示すれば良い。これは、遅延材１２を用いた
場合、遅延材１２先端面からの反射波の受信までに長い
時間がかかって、表示部３の表示画面の大半が無駄とな
るためであり、また遅延材１２先端面からの反射波すな
わち一回目の受信パルスは浸水の有無に関わらず必ず有
るから、この一回目の受信パルスを受信するまでの間を
表示部３に表示することが無意味であるからである。

【００２９】すなわち、遅延材１２先端面からの一回目
の受信パルスから超音波が浸水内に透過するのであるか
ら、この一回目の受信パルス位置を原点として超音波波
形の反射波を診断するのである。

【００３０】探触部２に低周波振動子１３を設け、電気
機器ケース５底板に低周波振動を与えることによっても
僅かな浸水を確実に検出することが出来る。

【００３１】すなわち電気機器ケース５底板に低周波振
動を与えると水面が振動する。電気機器ケース５の底板
は振動するも、振動子４と底板が堅く当接されているた
め同振動となり、表示部３には底板の反射波は殆ど振れ
ず、水の振動が水面上の波打ちとなり、その反射波が振
れて表示される。

【００３２】このように浸水が僅かで、水の反射波か否
かの判断が困難な場合、表示部３に表示される波形が振
れているか否かを観察することによって浸水の有無を判
断することが出来る。

【００３３】又、例えば、１ｍｍ程度の深さの溜まり水
である場合で、電気機器ケース５が傾斜している場合に
は、水がない、と判断する場合もある。本発明において
は、低周波振動子１３を設けて水面を振動させることと
しているので、超音波は振動する水面で乱反射してその
一部が振動子４に到達する。よって、電気機器ケース５
が傾斜している場合でも浸水の有無を確実に検出するこ
とができる。

【００３４】振動子４の電気機器ケース５底面に当接す
る面に、グリースを含んだ多孔質材１４を設けると、振
動子４と電気機器ケース５底面との間の空気ギャップを
なくすことができるので、超音波の伝達性を良くするこ
とができ、しかも電気機器ケース５底面の複数箇所を連
続して測定することができ、浸水の検出をより正確にす
る。

【００３５】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。本実施例に
おいて、Ａはそれ自体公知の超音波探傷器であって、電
気パルス発生部１は、基準時間信号発生器１５、時間軸
掃引部１６および送信部１７を有し、送信パルス幅５０
〜２５０ｎｓ　の任意の単パルス電気信号を間欠的に送
出することが可能なものである。又、送信部１７からは
、同軸ケーブル２２を介して探触部２に信号を送るもの
である。表示部３は、受信増幅部１８と検波回路フィル
タ１９とビデオ増幅器２０およびＣＲＴ画面２１で構成
されている。

【００３６】探触部２は、図２ないし図４に示す如く、
長棒状の操作棒１０の先端に固定されたコの字状の支持
腕９の両腕片間に止めねじ９Ａを介して傾動自在に取付
けられており、有底筒形状をしたホルダー７の上端面開
口部を閉塞する形態で取付けられた押さえ板７Ａの中央
に開設された孔から、この押さえ板７Ａ上面が形成する
探触部２の上端面上に先端面を突出自在ではあるが、こ
の押さえ板７Ａの孔から抜け出し不能に振動子４を取付
けて構成されており、この振動子４は、ホルダー７に内
装された弾材６の弾力を受けて、常に先端面が押さえ板
７Ａの孔から上方に突出させており、またこのホルダー
７内には、磁石８と磁極片８Ａとの組合せ物が内装され
ていて、ホルダー７の上端面、すなわち振動子４の先端
面が突出している先端面を磁石８の磁気吸引力を利用し
て電気機器ケース５の底面に、安定した面接触状態で圧
接するようにしている。

【００３７】なお、振動子４に接続されている同軸ケー
ブル２２は、ホルダー７の底壁に開設された通孔から、
支持腕９の底壁に開設された通孔、そして操作棒１０内
を通って超音波探傷器Ａに導かれている。

【００３８】図５に示した実施例は、電気機器ケース５
の周囲に高圧電線等の充電部が有る場合に、浸水検出操
作を安全に行うことができるようにしたもので、操作棒
１０の先端に、探触部２を包む形態で、上面を開放した
蛇腹筒形状をした電気絶縁性弾性材料で製造された絶縁
部材１１を取付けて構成されている。

【００３９】この絶縁部材１１は、その上端開口縁が電
気機器ケース５の底面に押付けられると、この押圧力に
より蛇腹状の筒壁が弾性収縮変形し、もって探触部２を
開口縁に位置させて、電気機器ケース５の底面に当接さ
せる。

【００４０】図６に示した実施例の遅延材１２は、ポリ
スチロール合成樹脂製であり、又、低周波振動子１３の
周波数は５０〜１００　Ｈｚ程度に設定している。グリ
ースとしては、半固形状のシリコングリースを測定毎に
振動子４の面に設けているが、図１０に示すように、脱
脂綿、ガーゼ、発泡ウレタン等の多孔質材１４を用いる
と、複数箇所を連続して測定することができる。

【００４１】図１１に本発明装置の操作方法を示すと共
に、図１５に当該方法の操作手順をフロー図で示す。検
査員Ｍ１は、バケット２５に乗って操作棒１０を持って
電柱上の電気機器ケース５の底面に振動子４を当接する
。このとき、超音波探傷器Ａはバケット２５内に置いて
、他の検査員Ｍ２はその操作を行う。検査員Ｍ１、Ｍ２
の両者は、互いに連絡を採ってから、電気パルス発生部
１を経由し振動子４による超音波を発し、その反射波を
表示部３のＣＲＴ画面２１で観察する。

【００４２】まず、図１５に示すフローに従って作業を
進めるが、図１３に示すように、水の反射波２４を検出
したとき、浸水ありと判断する。その操作を電気機器ケ
ース５底板の４ケ所を順次に検証して行く。

【００４３】水の反射波２４を検出しないとき、図８お
よび図９に示すように、低周波振動子１３を作動させ、
水の反射波２４あるいは表示される反射波が生じるか、
またぶれているか否かをＣＲＴ画面２１上で観察する。

【００４４】水の反射波２４が観察された時、浸水あり
と判断する。又、反射波がぶれている場合、振動子４か
ら送出される超音波の波形も同じくぶれている時は、本
装置が不安定状態にあると判断して再試験を行う。振動
子４からの超音波がぶれず、反射波のみがぶれていると
きは浸水ありと判断する。

【００４５】こうした操作手順を行うことによって水深
１ｍｍ程度のわずかな浸水をも確実に検出することが出
来るものである。

【００４６】

【発明の効果】このように、本発明は、超音波探傷器と
探触部と表示部を組合せたもので、超音波で電気機器ケ
ース底板の反射波および水の反射波を検出して、密閉さ
れている電気機器ケースを開けることなくその浸水の有
無を判定するものであり、これまで存在しない新規性に
富んだ、かつ有効な優れた装置である。

【００４７】又、探触部を、グリースを塗布した振動子
、または多孔質材で覆った振動子とし、弾材を有するホ
ルダー、磁石、支持腕、および操作棒で構成することに
よって浸水の有無の判定をより正確かつ容易に行うこと
が出来る。

【００４８】又、探触部を、上面に開口部を有し電気絶
縁材料製で伸縮自在な絶縁部材で覆うことによって、電
気機器の周囲に高圧電線等が交差している場合でも、安
心して本発明装置の検証作業を進めることが出来る。

【００４９】振動子と電気機器ケース底面との間に遅延
材を設けることによって、わずかな浸水をも確実に検出
することが可能である。

【００５０】探触部に低周波振動子を設け、電気機器ケ
ース底板に低周波振動を与えることによっても僅かな浸
水を確実に検出することが出来ると共に、電気機器ケー
スが傾斜している場合でも浸水の有無を確実に検出する
ことが出来る。

【００５１】

【図面の簡単な説明】

図１は、本発明方法および装置の基本的な構成の一実施
例を示す全体構成図。

【００５２】図２ないし図４は、本発明装置における探
触部の一実施例を示すもので、図２は側面図、図３は平
面図、そして図４は縦断正面図。

【００５３】図５は、探触部を、弾性材料製の絶縁部材
で覆った本発明装置の他の実施例を示す一部破断した側
面図。

【００５４】図６は、探触部を遅延材を介して電気機器
ケース底面に接触させた本発明装置の他の実施例を示す
一部縦断した正面図。

【００５５】図７は、図６に示した遅延材を使用した場
合の、表示部における反射波の波形図の一例を示す説明
図。

【００５６】図８は、電気機器ケース底面に、低周波振
動子を取付けた本発明装置の他の実施例を示す一部縦断
した正面図。

【００５７】図９は、図８の実施例における浸水検知動
作状態を示す一部縦断した説明図。

【００５８】図１０は、振動子の先端面に多孔質材を設
けた本発明装置の他の実施例を示す一部破断した正面図
。

【００５９】図１１は、本発明装置を使用しての浸水検
知作業状態を示す説明図。

【００６０】図１２ないし図１４は、表示部における表
示波形の例を示すオシロ波形図で、図１２は浸水なしの
状態のオシロ波形図、図１３は約２０ｍｍの浸水が有る
場合のオシロ波形図、図１４は低周波振動子を２０ＭＨ
ｚ　で作動させて深さ２ｍｍの浸水を検知した時のオシ
ロ波形図。

【００６１】図１５は、本発明方法の操作手順の一例を
示す作業流れ図。

【００６２】符号の説明 Ａ；超音波探傷器 １；電気パルス発生部 ２；探触部 ３；表示部 ４；振動子 ５；電気機器ケース ６；弾材 ７；ホルダー ７Ａ；押さえ板 ８；磁石 ８Ａ；磁極片 ９；支持腕 ９Ａ；止めねじ １０；操作棒 １１；絶縁部材 １２；遅延材 １３；低周波振動子 １４；多孔質材 １５；基準時間発生器 １６；時間軸掃引部 １７；送信部 １８；受信増幅部 １９；検波回路フィルタ ２０；ビデオ増幅器 ２１；ＣＲＴ画面 ２２；同軸ケーブル ２３；電気機器ケースの反射波 ２４；水の反射波 ２５；バケット。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電気機器ケース（５）　の底面外壁か
   ら超音波信号を与え、該超音波信号の反射波を観測する
   ことにより、前記電気機器ケース（５）　内の水の有無
   を判定する電気機器ケース内の浸水検出方法。
2. 【請求項２】　　単パルス電気信号を超音波に変換し、
   電気機器ケース（５）　の底面に前記超音波を伝達する
   と共に、該超音波の反射波を電気信号に変換する振動子
   （４）　を有する探触部（２）　と、該探触部（２）　
   によって前記反射波から変換された電気信号を時系列に
   波形表示する表示部（３）　と、から成る電気機器ケー
   ス内の浸水検出装置。
3. 【請求項３】　　探触部（２）　を、振動子（４）　と
   、該振動子（４）　を電気機器ケース（５）　底面に弾
   接すべく弾材（６）　を介して上面部分に組付けたホル
   ダー（７）　と、前記振動子（４）　を前記電気機器ケ
   ース（５）　に吸着押圧させる磁石（８）　と、前記ホ
   ルダー（７）　を回動自在に支持する支持腕（９）　と
   、そして該支持腕（９）　に連結された操作棒（１０）
   と、から構成して成る請求項２に記載の電気機器ケース
   内の浸水検出装置。
4. 【請求項４】　　探触部（２）　のホルダー（７）　部
   分を、上面に開口部を有し電気絶縁材料製で伸縮自在な
   絶縁部材（１１）で覆って成る請求項２又は３に記載の
   電気機器ケース内の浸水検出装置。
5. 【請求項５】　　振動子（４）　の電気機器ケース（５
   ）　底面に当接する面に、前記振動子（４）　からの超
   音波を遅延すべく遅延材（１２）を設けて成る請求項２
   又は３又は４に記載の電気機器ケース内の浸水検出装置
   。
6. 【請求項６】　　電気機器ケース（５）　に低周波振動
   を与えるべく、探触部（２）と併用して低周波振動子（
   １３）を用いるようにした請求項１に記載の電気機器ケ
   ース内の浸水検出方法。
7. 【請求項７】　　振動子（４）　の電気機器ケース（５
   ）　底面に当接する面に、グリースを含んだ多孔質材（
   １４）を設けて成る請求項２又は３又は４又は５に記載
   の電気機器ケース内の浸水検出装置。