JPH05240882A - 絶縁された表示器を備えた障害回路検出器 - Google Patents

絶縁された表示器を備えた障害回路検出器

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JPH05240882A
JPH05240882A JP3153001A JP15300191A JPH05240882A JP H05240882 A JPH05240882 A JP H05240882A JP 3153001 A JP3153001 A JP 3153001A JP 15300191 A JP15300191 A JP 15300191A JP H05240882 A JPH05240882 A JP H05240882A
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indicator
conductor
voltage
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Michael P Dunk
マイケル・ピー・ダンク
Gary D Rector
ゲイリー・ディー・レクター
John F Banting
ジョン・フレデリック・バンティング
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Cooper Power Systems LLC
Original Assignee
Cooper Power Systems LLC
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 監視される導体における障害電流を検出する
電気的に絶縁された遠隔位置に配置された表示器を備え
た障害回路検出器を提供する。 【構成】 予め定めた大きさの障害が検出されると、検
出器から光ファイバ・ケーブルを介して表示器に対し光
パルスが送られ、光パルスは受取られると同時に電気パ
ルスへ変換されて、表示器に「障害」状態を表示させ
る。予め定めた最小電圧が監視される導体に存在する限
り、表示器内部のリセット回路は、表示器を規則的な間
隔で「正常」状態にリセットする。サービス要員が監視
される導体を付勢状態に置いたまま装置を現地試験する
ことを可能にする試験回路も設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、配電システム用の障害
センサおよび表示器に関する。特に、本発明は、監視さ
れる電線上の障害の発生後に、障害あるいはシステムの
擾乱が一過性のものであった場合に「正常」の表示を表
示するように表示器がリセットされる自己リセット障害
表示器に関する。更に、本発明は、センサ組立体から電
気的に分離され光ファイバ・リンクを介してセンサと通
信する自己リセット障害表示器を備えた障害検出器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】種々の形式の障害検出器は、電力分配シ
ステムにおける障害を検出して、このような障害が検出
されたことの視覚的表示を行うために使用されている。
このような検出器は、典型的には、センサと表示器を含
んでいる。このセンサは通常、監視される導体における
障害あるいはシステムの擾乱の存在を検出して、その結
果を表示器に伝送するように接続される。センサは、典
型的には、監視される導体に直接クランプするクランプ
・オン装置を含む。他の従来技術のセンサは、分配シス
テムのコネクタまたは構成要素上に設けられた試験点に
取付けられてきた。この表示器は、センサと電気的に接
続され、作業員のための更に便利な観察点を提供するよ
うにしばしばセンサから遠く離れて取付けられる。予め
定めた大きさの障害が生じたことの信号受取ると同時
に、表示器は障害あるいは擾乱が監視路線に検出された
ことの視覚的表示を行なう。
【０００３】障害検出器は、典型的には、障害が生じた
時障害のある回路を見出して修理しなければならない修
理要員に対する情報を提供するように、配電回路の色々
な分岐路の各相に設置される。障害表示器がないと、修
理要員は、障害を生じた分岐回路を見出すため試行錯誤
で作業しなければならない。この作業は、一時に１つず
つの分岐回路をその共通の給電回路から遮断し、次い
で、断路即ち遮断された分岐回路が障害を生じたもので
あるかどうかを判定するため分岐回路のネットワークに
給電する給電回路遮断器を閉じることにより行われる。
障害が依然としてシステムに存在するならば、電気リレ
ーその他の保護装置が自動的に給電回路遮断器を「トリ
ップ」させることにより給電回路を再び開路する。この
ことは、修理要員に対して障害が遮断された分岐回路に
存在せず、依然として給電回路と接続される分岐回路の
１つに存在することを表示する。障害のある回路を見出
すこの試行錯誤の試みは、修理要員が単に視覚的に表示
器を調べて「障害」表示を示す表示器を持つ路線を見出
すだけで済むため、障害回路表示器を使用すれば排除さ
れる。
【０００４】障害のある回路検出器を備えた路線におい
ては、誤動作あるいは障害が見出されて修理された後、
表示器はその「障害」表示状態から「正常」表示状態へ
リセットされなければならない。多くの従来技術の表示
器は、当技術において「ホット・スチック」として知ら
れる非導通用具を使用して人手によりリセットされねば
ならない。他の障害検出器は、一旦正常な即ち安定状態
の負荷電流が予め定めた期間存在すると、表示器を「正
常な」状態に自動的にリセットするための手段を含んで
いる。
【０００５】自己リセット障害検出器は、典型的には、
機械的フラッグその他の視覚的表示装置、監視される導
体における予め定めた大きさの電流の発生と同時に表示
装置に障害を表示させるためのトリップ回路、および監
視導体における正常な安定状態の負荷電流の復元と同時
に表示装置をそのリセット状態即ち「正常」状態に移行
させる周期的に動作するリセット回路を使用している。
【０００６】センサはしばしば比較的接近しにくい場所
に設置されるため、修理要員に表示器を視覚的に検査す
るより良い立地を提供するように、表示器がセンサから
遠く離れて設置されることがしばしば望ましい。このよ
うな状態では、障害を生じた回路の検出器のセンサおよ
び表示器の部分は典型的には導線で接続されてきた。あ
る典型的な用例においては、このようなセンサは配電変
圧器の一次側即ち高電圧側に取付けられるが、表示器は
低電圧側即ち二次側に遠く離れて配置される。導線によ
り接続されたセンサおよび遠隔表示器は、導線の絶縁が
壊れて接地障害その他の状況を生じ得る望ましくない状
態を招く。高電圧側のセンサを低電圧側の表示器から遮
断するため用いられる従前の方法は、炭素を含浸させた
材料から作られた導体の使用を含むものであった。この
ような導体は、非常に高いインピーダンスを持ち、この
ため表示器の機能性に著しい制限を課す。更に、それで
もそのワイヤは電流の導体であり、依然としてグラウン
ド電位あるいは二次側電圧に電流経路を提供するおそれ
がある。
【０００７】
【発明の概要】本発明によれば、監視される導体におけ
る過大電流あるいは障害状態を検出し、遠く離れた電気
的に分離（絶縁）された表示器でこのような状態の視覚
的な表示を行うための装置が提供される。本発明の装置
は、一般に、監視された導体における障害状態を検出す
るためのセンサと、障害が生じたことの視覚的表示を行
う表示器とを含む。本発明は更に、センサと表示器との
間に通信経路を含み、この経路は、センサおよび表示器
が相互に電気的に絶縁される如き光ファイバ・ケーブル
の如き電気的絶縁物を含み、その間に障害電流が流れな
いようにする。また、監視される導体に存在する電圧が
予め定めた最小限の電圧である限り、表示器をその正常
な即ち障害のない表示状態にリセットする自動装置が設
けられている。
【０００８】センサは、電流がＬＥＤに流れる時光ファ
イバ・ケーブルに光パルスを伝送するための発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）と、予め定めた電圧がスイッチの両端に
存在する時閉路することによりＬＥＤに対して電流が流
れることを許容するシリコン単方向性スイッチとからな
る送信回路を含む。センサの送信回路は、更に、予め定
めた大きさの障害電流が監視導体に検出される時予め定
めた電圧をシリコン単方向性スイッチの両端に生じるプ
ログラム可能な抵抗を含む。
【０００９】本発明の自動リセット装置は、予め定めた
最小電圧が監視導体に存在する時検出する検出回路と、
前記最小電圧が検出される限り周期的な間隔で表示器を
連続的にリセットするリセット回路と、この予め定めた
最小電圧が監視導体に検出されない時リセット回路を消
勢するホールドオフ回路とを含む。前記表示器は更に、
光ファイバ・ケーブルに送られる光パルスを受取りこの
パルスを電気パルスに変換する光ファイバ検出器を含
む。この表示器はまた、光ファイバ検出器から電気パル
スを受取り出力パルスを送出して表示器を「正常な」表
示状態から「障害」表示状態へ変化させ、かつ表示器の
リセット前の予め定めた期間前記ホールドオフ回路をし
てリセット回路を遅らせる２重ＣＭＯＳタイマ・パッケ
ージの如きタイマをも含む。
【００１０】本装置は更に、装置を試験して、実際に監
視導体に過電流条件が存在しない時、表示器にこのよう
な過電流条件の存在を表示させるための試験回路を含
む。この試験回路は、手動で磁石をセンサに接近させる
ことにより作動させることができ、これにより監視導体
を「励起状態」即ち負荷を送る状態に置いたまま保守即
ちサービス要員が装置の作動を安全に検査することを可
能にする、センサに置かれた磁気的に作動可能なスイッ
チを含む。
【００１１】このように、本発明は、障害検出装置から
電気的に絶縁され、監視導体を作動状態から外すことな
く現場試験が可能な自己リセット表示器を提供すること
により、障害検出器技術の実質的な進歩を可能にする特
徴および利点の組合わせを含む。本発明の上記および他
の特性および利点については、添付図面を参照して以降
の詳細な説明を読めば当業者には明らかであろう。
【００１２】本発明の望ましい実施態様の詳細な記述の
ため、添付図面を参照することにする。
【００１３】
【実施例】最初に図１において、本発明の原理に従って
構成された障害回路検出器１０ａの一例が示される。検
出器１０は、一般に、センサ組立体１２と表示器組立体
１４とからなっている。図示された望ましい実施態様の
事例においては、センサ組立体１２は、障害電流につい
て監視されるべき負荷を運ぶ導体１８の周囲に配置され
る。表示器組立体１４は、センサ組立体１２から遠く離
れて配置され、このセンサ組立体と光ファイバ・ケーブ
ル１６によって通信状態にある。
【００１４】（センサ組立体）次に図２においては、図
１に示されたセンサ組立体１２に対する回路の概略図が
示される。一般に、センサ組立体１２は、導体１８（図
１）における電流レベルを検出するための変流器２０
と、予め定めた電流レベルが監視される導体１８に検出
される時光パルスを表示器組立体１４へ送るための送信
回路２２とを含む。
【００１５】変流器２０は、監視される導体１８におけ
る電流を検出する。図２に示されるように、変流器２０
の出力リード２４、２６は、送信回路２２のブリッジ整
流回路２８と接続されている。監視される導体１８にお
ける電流に比例する電流が、変流器２０に誘起され、出
力リード２４、２６を経てブリッジ整流回路２８へ送ら
れて、ここで交流が送信回路２２が使用する直流へ整流
される。
【００１６】変流器２０の二次側の両端に並列に接続さ
れているのはバリスタ３０で、これは送信回路２２に対
する過剰電圧の保護を提供する。変流器２０の二次側に
誘起された電流が予め定めたレベルに接近すると、変流
器２０、バリスタ３０およびブリッジ２８の両端に現れ
る電圧は、バリスタの降伏電圧（望ましい実施例におい
ては２２ボルト）に達することになり、この時点でバリ
スタ３０は導体として働き、変流器２０を分路して送信
回路に対する破壊を阻止する。
【００１７】バリスタ３０の降伏電圧より低い正常電圧
においては、ブリッジ整流器２８から出る電流は、変流
器２０に対する負荷を提供するプログラム可能抵抗３２
とトランジスタ３４の直列結合を介してカスケード接続
される。通常は、抵抗３２およびトランジスタ３４の組
合わせの両端の電圧は０および１２ボルト間にある。プ
ログラム可能抵抗３２の直列結合と並列に接続されてい
るのは、以下において更に詳細に説明されるように、濾
波およびエネルギの蓄積のために使用されるコンデンサ
３６である。
【００１８】また、抵抗３２およびトランジスタ３４の
直列結合と並列をなすのは、シリコン単方向性スイッチ
（ＳＵＳ）３８、光ファイバ・トランスミッタ即ちＬＥ
Ｄ４０および抵抗４２である。ＳＵＳ３８は、その両端
の電圧が上昇すると、予め定めたレベルに達するまで高
い抵抗を維持するという特性を有する。望ましい実施例
においては８．２ボルトに等しいこの予め定めた電圧に
おいては、ＳＵＳ３８は導通状態となって「オン」に切
換わり、これを経て電流を光ファイバ・トランスミッタ
４０へ流す。抵抗４４および４６は、ＳＵＳ３８を適正
な作動状態へバイアスするため回路２２に用いられる分
圧器ネットワークを形成する。
【００１９】抵抗３２は、ＳＵＳ３８をトリガーする電
流量を調整するため使用されるプログラム可能即ち調節
可能な抵抗である。ＳＵＳ３８は、８．２ボルトで導通
状態となる。このため、抵抗３２が大きくなる程、ＳＵ
Ｓ３８のトリガーのため必要な電流は小さくなる。ＳＵ
Ｓ３８が導通状態になると、コンデンサ３６がＳＵＳ３
８、光ファイバ・トランスミッタ４０および抵抗４２を
介して放電する。コンデンサ３６は、比較的少ない量の
エネルギを蓄えることが望ましく、このエネルギは放電
の際トランスミッタ４０へサージ電流を与える。トラン
スミッタ４０は、その後、光ファイバ・ケーブル１６を
介して強いが短い光パルスを生じることにより応答す
る。コンデンサ３６の放電と同時にＳＵＳ３８を流れる
電流が再びゼロまで降下すると、ＳＵＳ３８は再びその
「オフ」状態即ち非常に抵抗の大きなモードへ切換わ
り、コンデンサ３６およびプログラム可能抵抗３２に電
圧が再び形成させられる。抵抗４２は、トランスミッタ
４０が過大な電流レベルで破壊されないように光ファイ
バ・トランスミッタ４０に流れるコンデンサ３６の放電
電流を制限するように設けられる。
【００２０】一般に、送信回路２２は変流器２０により
生じる少量の電流をある電圧レベルに変換する。この電
圧レベルが予め定めた値、本例では８．２ボルトを越え
る時、コンデンサ３６はＳＵＳ３８および光ファイバ・
トランスミッタ４０を経て放電し、これが更に明るい単
一光パルスを生じる。
【００２１】送信回路２２の望ましい実施例は更に、抵
抗４８、磁気リード・スイッチ５０およびトランジスタ
３４からなる試験回路を含む。抵抗４８は、プログラム
可能抵抗３２の抵抗値より略々大きな抵抗値を有する。
リード・スイッチ５０は、修理員あるいはオペレータが
「ホットスチック」等の使用により磁石をセンサ組立体
１２の付近に置く時、磁気リード・スイッチ５０が閉路
し、これによりトランジスタ３４をオフにして抵抗３２
を回路から有効に除外する。抵抗４８の抵抗値がプログ
ラム可能抵抗３２の抵抗値よりはるかに大きいため、抵
抗４８の両端の電圧は急激に上昇する。ＳＵＳ３８の閾
値電圧に達すると、ＳＵＳ３８は導通状態となって光フ
ァイバ・トランスミッタ４０をトリガーして強い光パル
スを生じさせる。当業者は、もし障害検出器１０が手動
で試験される能力を持つことが要求されなければ、トラ
ンジスタ３４、リード・スイッチ５０および抵抗４８か
らなる試験回路が全て回路から抹消することができるこ
とが理解されよう。このような構成においては、プログ
ラム可能抵抗３２は、トランジスタ３４と接続される代
わりに接地バス５２に直接接続されることになる。送信
回路２２の動作は、前に述べたものと同じである。
【００２２】（光ファイバ送信ケーブル）望ましい実施
態様においては、光ファイバ送信ケーブル１６は、セン
サ組立体１２と表示器組立体１４との間の送信リンクと
して使用される。隣接する配電システムからの電気的な
絶縁を提供する限り、従来の光ファイバ・ケーブルの使
用が可能である。このケーブルは、表示器組立体１４が
よく見えるように計画的に配置することを可能にするた
め約１．８ｍ（６フィート）の長さを持つことが望まし
い。
【００２３】（表示器組立体）次に、図３には表示器組
立体１４の回路の概略図が示され、この回路は一般に表
示回路５４、リセット回路５６、ホールドオフ回路５８
および電源回路６０からなっている。
【００２４】電源回路 表示器組立体１４のための制御電力即ち入力は、変圧器
の二次側が入力電圧を表示器組立体１４へ供給するよう
に、その一次側が導体１８と接続された制御電力変圧器
１４０等により、監視される導体１８から供給される。
このような構成においては、表示器に対する入力電圧
は、監視される導体１８における電圧と正比例する。図
３に示されるように、交流が制御電力変圧器１４０から
リード１３０、１３２を介して表示器組立体１４へ供給
される。バリスタ１１４が提供され、入力リードに跨っ
て接続されて表示器組立体１４に対する過大電圧保護を
行う。リード１３０、１３２の両端の電圧が予め定めた
限度値、望ましい実施態様においては１５０ボルトＡＣ
を越えるならば、バリスタ１１４は導通状態となり表示
器組立体１４の回路を分路することになる。
【００２５】リード１３０、１３２と接続されたコンデ
ンサ１１６、１１８の組合わせは、容量性電流制限器を
構成する。抵抗１２０、１２２は、それぞれコンデンサ
１１６、１１８と並列に設置され、コンデンサ両端の電
圧を均衡させるため使用される。
【００２６】抵抗１２０、１２２およびコンデンサ１１
６、１１８の並列構成は、入力するＡＣ信号を表示器組
立体回路により使用されるＤＣへ整流する整流ブリッジ
回路１２４と接続されている。ブリッジ１２４に流れる
電流は、コンデンサ１１６、１１８により約１０乃至１
５ミリアンペアＡＣに制限されることになる。この電流
はＤＣに整流され、ブリッジ１２４からの出力は約１２
ボルトＤＣである。抵抗１２６がブリッジ１２４と並列
に設置され、以下に述べるホールドオフ回路５８が作動
するレベルをセットするよう選択された抵抗値を有す
る。望ましい実施例においては、抵抗１２６は、６０ボ
ルトＡＣが制御電力変圧器１４０の二次側に存在する時
その両端の電圧が１２ボルトＤＣとなるように選定され
る。コンデンサ１２８を用いてブリッジ１２４からの出
力を平滑ＤＣ信号へフィルタする。
【００２７】表示回路 更に図３においては、送信回路２２の光ファイバ・トラ
ンスミッタ４０により生じる光パルス（図２）は、光フ
ァイバ・ケーブル１６を経て表示器組立体１４へ送ら
れ、ここで光ファイバ・レシーバ６２により受取られ
る。レシーバ６２は、電圧バス１３４とグラウンド・バ
ス１３６間に接続され、光パルスを等しい持続時間の電
気パルスへ変換する。レシーバ６２の出力リード６３
は、２重（デュアル）ＣＭＯＳタイマ・パッケージ６４
の入力リードと接続されている。このＣＭＯＳタイマ・
パッケージ６４は、２つの内部タイマ即ち単安定タイマ
６４ａと非安定タイマ６４ｂを含む。単安定タイマ６４
ａは障害表示回路５４において使用されるが、非安定タ
イマ６４ｂは以下において更に詳細に述べるリセット回
路５６の構成要素を含む。一般に、タイマ６４ａは、レ
シーバ６２により受取られ更に長い持続時間の電気パル
スへ変換される短い持続時間を「伸ばす」ため使用され
る。タイマ６４ａからの電気パルス出力の持続時間は、
抵抗６６およびコンデンサ６８の組合わせにより予め定
められる。抵抗６７は、表示回路５４において使用さ
れ、タイマ６４ａのトリガ入力をバイアスする。
【００２８】レシーバ６２から短い持続時間の入力パル
スのタイマ６４ａによる受取りと同時に、端子ＯＵＴ２
からの出力がトランジスタ７０、７２、７４をオンにす
る。抵抗７６をバイアス抵抗として用いて、トランジス
タ７０に対する適正な作動電圧をセットする。トランジ
スタ７０、７２がオンにされると、電流が図３の矢印８
２により示される方向にこれらトランジスタ７０、７２
および表示器８０を経てグラウンド・バス１３６へ流れ
ることが許容される。表示器８０をこの方向に流れる電
流は、表示器８０を「正常」表示状態から「障害」ある
いは「警報」状態へ切換える。表示器８０は、双安定表
示器であり、これによりリセットされるまで「障害」表
示を表示し続けることになる。バリスタ８１が表示器８
０と並列に結合されて表示器８０を過大電圧から保護す
る。望ましい実施態様においては、表示器８０両端の電
圧が２２ボルトを越える時、バリスタ８１は導通状態と
なり表示器８０周囲で電流を分路する。
【００２９】リセット回路 先に述べたように、２重ＣＭＯＳタイマ・パッケージ６
４は、リセット回路５６において使用される第２の内部
タイマ６４ｂを含む。一般に、リセット回路５６はタイ
マ６４ｂ、抵抗８４、８６、コンデンサ８８およびトラ
ンジスタ９０、９２、９４、９６からなる。バイアス抵
抗８４、８６、コンデンサ８８およびトランジスタ９０
の組合わせは、タイマ６４ｂをして１０秒の遅れを実行
させ、次いでその出力端子を介してリセット・パルスを
発生することにより、トランジスタ９２、９４、９６を
オンにする。抵抗９８、１００はバイアス抵抗として含
まれる。一旦トランジスタ９２、９４がオンになると、
電流がトランジスタ９２、９４を経てグラウンド・バス
１３６に流れ、表示器８０を図３の矢印１０２で示され
る方向に流れる。矢印１０２により示される方向の電流
は、表示器８０に表示を変更させてその「正常」表示を
再び表示させる。表示器８０は双安定であるため、この
表示器は、タイマ６４ｂからのリセット・パルスが終了
した後も「正常」あるいは「リセット」状態を維持する
ことになる。以下に述べるホールドオフ回路５８により
決定される如き予め定めた電圧が監視される回路に維持
される限り、タイマ６４ｂは、リセット回路が表示器８
０を連続的に「正常」状態にリセットするかあるいはリ
セットしようとするように１０秒毎にリセット・パルス
を発生する。
【００３０】リセット回路５６は、リセットがホールド
オフ回路５８により遅延される限り、連続的に循環動作
する。表示回路５４およびリセット回路５６により表示
器８０が同時あるいは略々同時に動作する可能性を排除
するため、また表示器８０がリセットされる前に完全に
１０秒の遅れが常に生じることを保証するため、障害の
発生と共に表示回路５４は、タイマ６４ｂを時間ゼロに
リセットすることにより、リセット回路５６を同時に作
動させながら表示器８０を作動させる。特に、前述の如
く、タイマ６４ｂからの出力は、光ファイバ・レシーバ
６２からの同時にの受取りと同時に長い持続時間のパル
スを開始する。図３に示されるように、トランジスタ７
０、７２、７４をオンにするタイマ６４ｂの端子ＯＵＴ
２からの出力パルスはまたトランジスタ９０をオンに
し、これがリセット・タイマ６４ｂを時間ゼロから始動
するよう強制することになる。このように、表示器８０
のリセット動作は常に、「セット」パルスがタイマ６４
ａにより生じた後１０秒間遅れさせられる。
【００３１】ホールドオフ回路 表示器組立体１４はまた、監視される導体１８に不充分
な電圧が存在するならば、リセット機能を遅らせるため
のホールドオフ回路５８を含む。図３に示されるよう
に、表示器組立体１４が得られる制御電力変圧器１４０
の二次側からの電圧は、監視される導体１８における電
圧に比例することになる。望ましい実施態様において
は、少なくとも６０ボルトが表示器組立体１４で得られ
るまで、リセット回路５６はホールドオフ回路５８によ
り使用不能状態にされる。その結果、６０ボルト以上が
リード１３０、１３２の両端に現れるならば、障害表示
器８０はリセット回路５６によりリセットされて「正
常」状態を表示する。もし６０ボルト以下が存在するな
らば、障害表示器８０はリセットされずに「障害」また
は「警報」状態を表示するようにオンの状態を維持す
る。
【００３２】ホールドオフ回路５８は、一般に、ツェナ
ー・ダイオード１０４、トランジスタ１０６、トランジ
スタ１０８および抵抗１１０、１１２からなる。この組
合わせは、入力するＡＣ電圧がリード１３０、１３２の
両端で６０ボルトより小さければ、リセット機能を不能
にするよう働く。ツェナー・ダイオード１０４およびト
ランジスタ１０６の組合わせは、回路における電圧を約
１２．７ボルトに制限する電圧調整器を構成する。この
電圧レベルに達すると、ツェナー・ダイオード１０４は
ブレークダウン状態となり、電流がこのダイオードを通
ってトランジスタ１０６のベースへ流れ、これによりト
ランジスタ１０６をオン状態にする。抵抗１１０は、ト
ランジスタ１０６のコレクタおよびトランジスタ１０８
のベースと接続されてこれらトランジスタをバイアスす
る。トランジスタ１０６がオンになると、トランジスタ
１０８はオフとなる。トランジスタ１０８がオフになる
と、リセット・タイマ６４ｂが使用可能状態にされて作
動を開始する。従って、ツェナー・ダイオード１０４お
よびトランジスタ１０６からなる電圧調整器の両端に充
分な電圧があると、トランジスタ１０６はオンとなるこ
とによりトランジスタ１０８をオフにして、リセット・
タイマ６４ｂを再び作動させる。反対に、この回路は、
入力リード１３０、１３２における６０ボルトと対応す
る抵抗１２６の両端に少なくとも１２．７ボルトＤＣが
存在するまで、リセット動作をオフに保持する、即ち遅
れさせる。このため、ホールドオフ回路は、制御電力変
圧器１４０から表示器組立体１４に対して少なくとも６
０ボルトが得られなければ、表示器がリセットされるこ
とを阻止する。このホールドオフ回路はまた、低い電圧
および漂遊ノイズが表示器の偽のリセットを生じること
を阻止する。
【００３３】先に述べた望ましい実施態様の事例におい
ては、下記の電気的構成要素がセンサ組立体１２および
表示器組立体１４の回路における使用に適する。
【００３４】 構成要素 参照番号 製造メーカ 記 事 ブリッジ 28、124 Diodes 1A、400Ｖ、メーカ部番DB104 バリスタ 30、81 Panasonic ZNR（MOV)、22V、 メーカ部番ERZ-CO5DK220 プログラム 32 1/4 W, 5％ 可能抵抗 トランジスタ 34、72、74、 Siliconix FET 「N」チャンネル、 90、94、96 メーカ部番2N7000 コンデンサ 36、 68 Centralab Cermic、0.1μF、50V、20％、 メーカ部番CZ20C104M 単方向性 38 Motorola SUSトランジスタ、 シリコン・スイッチ メーカ部番2N4989 ＬＥＤ 40 Motorola 光ファイバ・エミッタ、 メーカ部番MFOE76 抵抗 42 33Ω、1/4 W、 5％ 抵抗 44、86 220Ω、1/4 W、 5％ リード・スイッチ 50 Hamlin Form A、メーカ部番MDSR-4-185 レシーバ 62 Motorola 光ファイバ検出器、 メーカ部番MFOD75 2重CMOSタイマ 64 Texas Instruments メーカ部番TLC556IN 抵抗 66 27K、 1/4W、 5％ 抵抗 67、100、110、112 10K、 1/4W、 5％ トランジスタ 70、 92 PNPトランジスタ、 メーカ部番2N3906 抵抗 76、 98 470Ω、1/4 W、 5％ 表示器 80 Ferranti メーカ部番54NR202 抵抗 84 680K、1/4 W、 5％ コンデンサ 88 Panasonic タンタル、10μF、16V、 メーカ部番ECS-FICE106K ツェナー・ 104 American 12V、500mW、5％、 メーカ部番IN5242B ダイオード Power Devices トランジスタ 106、108 NPNトランジスタ、 メーカ部番2N3904 バリスタ 114 Panasonic ZNR(MOV)、200V、 メーカ部番ERZ-C05DK201 コンデンサ 116、118 Panasonic Poly.Film、0.47μF、250V、 メーカ部番ECQ-E2474KF 抵抗 120、122 47K、 1/4W、 5％ 抵抗 126 18K、 1/4W、 5％ コンデンサ 128 Panasonic Electrolytic、470μF、16V メーカ部番ECE-A1CU471 本発明の望ましい実施態様について説明したが、当業者
には本発明の趣旨あるいは教示内容から逸脱することな
くその変更が可能であろう。本文に述べた実施例は事例
であって限定するものではない。システムおよび装置の
多くの変更および修正は可能であり、本発明の範囲内に
含まれる。従って、本発明の範囲は、本文の記述により
限定されるものではなく、頭書の特許請求の範囲によっ
てのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の障害を生じた回路の検出器を示す斜視
図である。
【図２】図１に示された検出器のセンサ組立体を示す概
略図である。
【図３】図１に示された検出器の表示器組立体を示す概
略図である。
【符号の説明】
１０ 障害回路検出器 １２ センサ組立体 １４ 表示器組立体 １６ 光ファイバ・ケーブル １８ 監視される導体 ２０ 変流器 ２２ 送信回路 ２８ ブリッジ整流回路 ３０ バリスタ ３８ シリコン単方向性スイッチ（ＳＵＳ） ４０ 光ファイバ・トランスミッタ（ＬＥＤ） ５０ 磁気リード・スイッチ ５４ 障害表示回路 ５６ リセット回路 ５８ ホールドオフ回路 ６０ 電源回路 ６２ 光ファイバ・レシーバ ６４ ２重ＣＭＯＳタイマ・パッケージ ８０ 障害表示器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲイリー・ディー・レクター アメリカ合衆国ウィスコンシン州53150, マスキーゴ，マスキーゴ・ドライブ エス 69 ダブリューアイ7885 (72)発明者 ジョン・フレデリック・バンティング アメリカ合衆国ウィスコンシン州53188, ウォーケシャー，フェンウェイ・ドライ ブ・ノース ダブリュー275 エス2066

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気導体における障害の存在を検出する
    ための装置であって、 前記導体における過大電流を検出する手段と、 前記検出手段から離れた位置にあり前記導体における過
    大電流状態の存在を表示する手段と、 電気的絶縁体からなり、過大電流状態の存在を前記表示
    手段に対して通信する手段と、 予め定めた最小電圧が前記導体に存在する時、前記表示
    手段に過大電流状態の存在の表示を自動的に停止させる
    手段を、設けてなる装置。
  2. 【請求項２】 前記停止手段が、前記予め定めた最小電
    圧が前記導体に存在するかどうかを検出する手段と、前
    記予め定めた最小電圧が検出される時、前記表示手段を
    規則的な間隔で連続的にリセットするリセット回路と、
    前記予め定めた最小電圧が検出されない時は、前記リセ
    ット回路を消勢させるホールドオフ回路とを含む請求項
    １記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記通信手段が光ファイバ信号経路を含
    む請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記装置を試験して、前記表示手段に導
    体における過大電流状態の存在を表示させる手段を更に
    設け、該試験手段が前記検出手段における磁気的に作動
    可能なスイッチを含む請求項１記載の装置。
  5. 【請求項５】 予め定めた電流の大きさの障害が監視さ
    れる導体に生じたことを表示する装置であって、 前記監視される導体における障害状態を検出する手段
    と、 障害状態が前記検出手段により検出された時、光パルス
    を伝送する手段と、 前記光パルスを受取り、該パルスを電気パルスに変換す
    る手段と、 前記電気パルスの受取り時に、監視される導体における
    障害状態の存在を表示する手段とを設け、該表示手段
    は、「正常」または「障害」状態の表示をそれぞれ表示
    する第１および第２の表示状態を有し、更に、 前記表示手段を前記第２の表示状態から前記第１の表示
    状態へリセットする手段と、 予め定めた最小電圧が監視される導体上に存在するま
    で、前記リセット手段が前記表示手段をリセットするこ
    とを遅らせる手段とを設けてなる装置。
  6. 【請求項６】 前記伝送手段が、電流が流れる時、光フ
    ァイバ・ケーブルに光パルスを伝送する発光ダイオード
    と、予め定めた電圧が前記スイッチの両端に存在する時
    閉路して電流が前記発光ダイオードに流れることを許容
    するシリコン単方向性スイッチとを含む請求項５記載の
    装置。
  7. 【請求項７】 前記伝送手段が、前記予め定めた電流の
    大きさの障害が前記検出手段により検出された時前記予
    め定めた電圧を前記シリコン単方向性スイッチの両端に
    生じさせる抵抗を更に有する請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記装置を試験して前記伝送手段をして
    光パルスを前記受取り手段へ伝送させて監視される導体
    に過大電流状態が存在することを表示する手段を更に設
    け、該試験手段は前記伝送手段に手動操作可能なスイッ
    チを含む請求項５記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記手動操作可能なスイッチが磁気リー
    ド・スイッチを含む請求項８記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記受取り手段から電気パルスを受取
    るタイマを更に設け、前記受取り手段からの電気パルス
    の受取る時、タイマが出力パルスを伝送して前記表示手
    段を前記第１の表示状態から前記第２の表示状態へ変更
    させ、かつ前記リセット手段を前記表示手段のリセット
    前の予め定めた期間だけ遅れさせる、請求項５記載の装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記タイマがデュアルＣＭＯＳタイマ
    ・パッケージである請求項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記デュアル・タイマの半部が、表示
    手段をトリガーし、該デュアル・タイマの他の半部が前
    記リセット手段をトリガーする請求項１１記載の装置。
  13. 【請求項１３】 高電圧側と低電圧側とを有する配電シ
    ステム用の絶縁された表示器であって、 前記配電システムの高電圧側における電流レベルを検出
    し、該電流レベルが予め定めた最大値を越える時出力信
    号を生じる手段と、 前記検出手段から出力信号を受取る手段とを設け、 前記受取り手段は、前記出力信号が前記検出手段から受
    取られる時オンにされる表示手段と、前記配電システム
    の低電圧側の電圧レベルを検出して、該電圧レベルが予
    め定めた最小値を越えるならば、表示手段をオフにする
    リセット手段とを含む表示器。
  14. 【請求項１４】 前記電圧レベルが予め定めた最小値よ
    り低い時、前記受取り手段が、前記リセット手段を不能
    状態にする手段を更に含む請求項１３記載の絶縁された
    表示器。
  15. 【請求項１５】 前記受取り手段がまた、前記不能化手
    段が付勢される電圧レベルを設定する抵抗を含む請求項
    １４記載の絶縁された表示器。
  16. 【請求項１６】 前記不能化手段は、前記配電システム
    の低電圧側の電圧が６０ボルトより低い時は常に付勢さ
    れる請求項１５記載の絶縁された表示器。
  17. 【請求項１７】 前記予め定めた最小値が６０ボルトで
    ある請求項１３記載の絶縁された表示器。
  18. 【請求項１８】 前記リセット手段が、前記表示手段が
    オンにされる時付勢される請求項１３記載の絶縁された
    表示器。
  19. 【請求項１９】 前記検出手段が、予め定めた最大値の
    レベルを調整するプログラム可能な抵抗を含む請求項１
    ３記載の絶縁された表示器。
  20. 【請求項２０】 前記検出手段はまた、前記プログラム
    可能な抵抗の両端の電圧が閾値を越える時オンとなる単
    方向性シリコン・スイッチを含む請求項１９記載の絶縁
    された表示器。
  21. 【請求項２１】 前記検出手段と前記受取り手段との間
    に伝送リンクを形成する光ファイバ・ケーブルを更に設
    ける請求項１３記載の絶縁された表示器。
  22. 【請求項２２】 前記検出手段が、前記表示手段の手動
    試験を可能にする試験回路を含む請求項１３記載の絶縁
    された表示器。
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