JPH06281688A - 送配電路の事故表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フラッシュランプを利用した事故表示機構を
採用しつつ、信号レベルが低い場合でも確実に作動させ
るようにする。 【構成】 点灯用コンデンサ４４はリチウム電池４５に
より常に充電状態にある。ここで送配電路に事故が発生
して事故検出回路３０から信号が出力されると、この信
号に基づきＦＥＴ４１がオン状態にされるから、点灯用
コンデンサ４４に充電されていた点灯用電荷がフラッシ
ュランプ１３に一挙に流れ込んでランプ１３が点灯さ
れ、表示部が作動して事故があったことが表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は送電路の地絡事故等を表
示するための事故表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】架空送電線路に雷撃等に起因する地絡事
故が発生した場合、その位置を迅速に特定することは線
路の保守のために極めて重要である。従来、この種の事
故地点を表示するために各種の事故表示装置が開発され
ており、最も一般的であったのは火薬を利用した事故表
示装置である。これは送電鉄塔に設けられ、ここに地絡
電流が流れたことを変流器等によって検出すると、その
変流器の二次電流を利用して火薬に点火し、その爆発力
によって表示布等を本体から飛び出させるようにしたも
のである。ところが、このような火薬利用形の事故表示
装置は、長年にわたって自然環境下に設置されると、火
薬の劣化のために動作の信頼性が低下してしまうという
欠点があった。信頼性の低下は、各送電鉄塔の事故表示
機構を比較的短い年数で交換しなくてなならないことを
意味するから、線路の保守作業に多大な費用を要するこ
とになる。

【０００３】そこで、本出願人らは写真撮影用のフラッ
シュランプに着目し、これを利用した事故表示機構を既
に開発した。この事故表示機構は、フラッシュランプは
発光されると機械的強度を失って容易に潰されるという
性質を利用したものである。すなわち、フラッシュラン
プにてスプリングを圧縮状態に押さえ付けておき、地絡
事故に基づく変流器からの二次電流によってフラッシュ
ランプを発光させ、もってスプリングを反発作動させて
例えば表示布を本体から飛び出させるようにするのであ
る。これによれば、フラッシュランプの経時劣化が少な
いため、長期間にわたり安定的に事故検出を可能とする
ことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように変流器の二次電流を利用してフラッシュランプを
発光させる構成では、地絡電流が小さい場合にはフラッ
シュランプの発光に足るだけの十分なエネルギーが得ら
れないことがあり、この点の改良が求められていた。な
お、フラッシュランプを確実に発光させるには、地絡電
流検出用の変流器を大形化すればよいことは明かである
が、これでは変流器のコスト及び重量が大きくなるとい
う問題がある。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、事故表示機構にフラッシュランプを利用することに
よって長期間にわたる信頼性を確保し、しかも地絡電流
等の事故電流が小さい場合でも、その事故表示機構を確
実に作動させることができる送配電路の事故表示装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る事故表
示装置は、事故表示機構をフラッシュランプ及びその発
光に基づき作動する表示部を備えて構成し、そのフラッ
シュランプの発光回路は、フラッシュランプの発光用電
荷を供給するための直流電源とこの直流電源とフラッシ
ュランプとの間に直列に設けられ事故検出回路からの信
号に基づきオン状態にされるスイッチング要素とを備え
るところに特徴を有する（請求項１の発明）。

【０００７】第２の発明に係る事故表示装置は、上記直
流電源を、フラッシュランプの発光用電荷を蓄電するた
めの発光用コンデンサ及びこの発光用コンデンサを充電
する電池から構成すると共に、スイッチング要素として
トランジスタを利用したところに特徴を有する（請求項
２の発明）。

【０００８】第３の発明に係る事故表示装置は、上記直
流電源を、フラッシュランプの発光用電荷を蓄電するた
めの発光用コンデンサと、この発光用コンデンサに並列
接続された電気二重層コンデンサと、この電気二重層コ
ンデンサを充電する太陽電池とから構成し、スイッチン
グ要素としてやはりトランジスタを利用したところに特
徴を有する（請求項３の発明）。

【０００９】

【作用】請求項１の発明によれば、送配電路に事故が発
生して事故検出回路から信号が出力されると、この信号
に基づきスイッチング要素がオン状態にされて直流電源
から発光用電荷がフラッシュランプに供給され、もって
ランプが発光されて表示部が作動する。この発明では、
事故検出電流にて直接にフラッシュランプを発光させる
のではなく、別電源である直流電源によってフラッシュ
ランプを発光させるから、地絡電流等の事故電流が小さ
い場合でも確実にフラッシュランプを発光させることが
できる。

【００１０】更に、請求項２の発明では、発光用コンデ
ンサは電池により常に充電状態にある。ここで送配電路
に事故が発生して事故検出回路から信号が出力される
と、この信号に基づきトランジスタがオン状態にされる
から、発光用コンデンサに充電されていた発光用電荷が
フラッシュランプに一挙に流れ込んでランプが発光さ
れ、表示部が作動して事故があったことが表示される。
この発明でも、直流電源によってフラッシュランプを発
光させるから、地絡電流等の事故電流が低い場合でも確
実にフラッシュランプを発光させることができる。しか
も、電池にて直接にフラッシュランプを発光させるので
はなく、発光用コンデンサを使用してここに発光用電荷
を蓄えておき、その電荷をランプに流して発光させる構
成であるから低電圧の電池でも十分に使用可能である。
また、サイリスタ等に比べて導通時の電圧降下が低い特
性を有するトランジスタをスイッチング要素として利用
するようにしているから、この面からも電源電池の低電
圧化を可能にできる。

【００１１】また、請求項３の発明では、太陽電池によ
って電気二重層形のコンデンサが充電され、更に発光用
コンデンサが充電される。従って、上述の請求項２の発
明と同様に、送配電路に事故が発生して事故検出回路か
ら信号が出力されると、この信号に基づきトランジスタ
がオン状態にされ、発光用コンデンサに充電されていた
発光用電荷がフラッシュランプに一挙に流れ込んでラン
プが発光され、表示部が作動して事故があったことが表
示される。また、単に、太陽電池によって例えば電気二
重層形等の大容量コンデンサを充電しておき、その電荷
にてフラッシュランプを発光させる構成とすると、大容
量コンデンサは内部抵抗が高いために十分な発光電流を
流すことができなくなることも考えられるが、本発明で
は、これと並列に発光用コンデンサが設けているから、
低内部抵抗のものを使用して瞬時に大きな発光電流を流
すことができる。

【００１２】

【発明の効果】このように請求項１の発明によれば、経
時劣化が少ないフラッシュランプを利用して事故表示機
構を構成しているから、長期間にわたり事故検出を可能
にできる。しかも、このようにフラッシュランプを利用
しながら、直流電源から電荷の供給を受けて事故発生時
にフラッシュランプを発光する構成であるから、事故電
流等が小さい場合であっても、事故表示機構を確実に作
動させることができるという効果を奏する。

【００１３】また、請求項２の発明によれば、低電圧の
電池でも長期間にわたって使用できてメンテナンスコス
トを大幅に引き下げることができる。

【００１４】更に、請求項３の発明によれば、請求項
１，２の発明と同様に、長期間にわたり信頼性を維持で
きると共に事故検出回路からの信号レベルが小さい場合
でも確実な作動が可能であり、しかも太陽電池を利用し
ているから電池交換のメンテナンス作業も不要となると
いう効果を奏する。

【００１５】

【実施例】

＜第１実施例＞以下本発明の第１実施例について図１な
いし図４を参照して詳細に述べる。この実施例の事故表
示装置は、基本的にはフラッシュランプを備えた事故表
示機構と、これを作動させるための駆動回路とからなる
から、図３及び図４を参照してまず事故表示機構につい
て説明する。

【００１６】下端が開放した保護筒１１内にランプ収容
筒１２が設けられ、その内部に一般には写真撮影に使用
されるフラッシュランプ１３が配置されている。ランプ
収容筒１２の下部には下面を開放させた小室１４が形成
され、ここに表示部たる筒状の表示布１５が折り畳み状
態で収納されている。この表示布１５の一端は小室１４
の内壁に固定され、他端は小室１４を下から塞ぐ環状蓋
１６に固定されている。そして、この環状蓋１６は上記
小室１４の中央に垂下状に設けた支軸１７の先端にて可
撓板１８を介して下から支えられた形態となっており、
環状蓋１６が可撓板１８を押し曲げて下方に抜け落ちる
状態となると、表示布１５が小室１４内から垂れ下がっ
て事故表示状態となる。

【００１７】さて、ランプ収容筒１２内のフラッシュラ
ンプ１３は口金部１３ａを上にし、卵形のバルブ部１３
ｂを下にした状態で配置されている。そして、このバル
ブ部１３ｂには環状をなすトリガ板１９が上から嵌め込
まれ、そのトリガ板１９とランプ収容筒１２の上端との
間に圧縮スプリング２０が圧縮状態で設けられ、もって
トリガ板１９を常時フラッシュランプ１３のバルブ部１
３ｂに押し付けた状態にある。また、このトリガ板１９
の周縁部からは２本の押し下げアーム１９ａが下向きに
延ばされており、これがランプ収容筒１２に形成したス
リット１２ａを通過して前記環状蓋１６の上方に臨んで
いる。従って、フラッシュランプ１３が発光されると、
そのバルブ部１３ｂの強度が失われることにより、トリ
ガ板１９を支え切れなくなり、トリガ板１９が圧縮スプ
リング２０の弾発力によって押し下げられ、その押し下
げアーム１９ａによって環状蓋１６を瞬時に叩き落とす
ようになる。

【００１８】なお、上述した事故表示機構の上方には上
部ケース２１により回路収納室２２が構成され、その内
部にフラッシュランプ１３を発光させるための発光回路
４０と、地絡事故を検出して発光回路４０に信号を与え
る事故検出回路３０が配置されている（図１参照）。一
方、送電鉄塔等の地絡電流が流れる部位には上記事故検
出回路３０の一部をなす変流器３１が設けられ、その二
次側が上部ケース２１内にゴムブッシュ２３を介して引
き込まれている。

【００１９】さて、上記両回路３０，４０の構成は図１
に示す通りである。すなわち、変流器３１の二次側は全
波整流形のダイオードブリッジ３２に接続されると共
に、両端子間にサージアブソーバ３３が接続されてい
る。ダイオードブリッジ３２の直流出力端子間にはコン
デンサ３４と、抵抗３５及び可変抵抗３６の直列回路と
が接続されると共に、シリコンバイラテラルスイッチ３
７と抵抗３８との直列回路が接続されている。上述した
事故検出回路３０のシリコンバイラテラルスイッチ３７
はコンデンサ３４の端子間電圧が所定値を越えると導通
するもので、その出力ラインはダイオード３９を介して
発光回路４０を構成する電界効果形トランジスタ４１
（以下ＦＥＴ４１という）のゲートに接続されている。
なお、ＦＥＴ４１のゲートは、コンデンサ４２を介して
ダイオードブリッジ３２の負極側に接続され、このコン
デンサ４２に放電抵抗４３が並列接続されている。

【００２０】そして、ＦＥＴ４１のソース・ドレイン間
には、前記フラッシュランプ１３と、その発光用電荷を
蓄える発光用コンデンサ４４とが直列に接続され、その
発光用コンデンサ４４にリチウム電池４５が並列接続さ
れている。この発光用コンデンサ４４は、例えば電解コ
ンデンサにて構成され、また見かけ上の内部抵抗を低く
するために例えば１個が４７０μＦのものを４個並列接
続している。

【００２１】次に本実施例の作用を説明する。図１に示
す回路状態において、発光用コンデンサ４４はリチウム
電池４５によって充電されており３Ｖの端子電圧を維持
しているが、ＦＥＴ４１のソース・ドレイン間がオフ状
態にあるため、フラッシュランプ１３は発光しない。こ
の状態で、例えば送電経路への雷撃によって地絡事故が
発生したとすると、送電鉄塔に流れる地絡電流によって
変流器３１の二次側には図２（Ａ）に示すような波形の
電圧が現れる（同図では時刻ｔ0 で地絡事故が発生した
としている）。すると、ダイオードブリッジ３２の二次
側ではコンデンサ３４が充電され、その端子電圧が同図
（Ｂ）に示すように上昇してゆく。そして、その電圧が
シリコンバイラテラルスイッチ３７のスイッチング電圧
（例えば８Ｖ）を越えるに至ると、これが導通して抵抗
３８の両端に同図（Ｃ）に示すようなパルス電圧が発生
し、ひいてはＦＥＴ４１のゲート・ソース間には同図
（Ｄ）に示すようなパルス電圧（事故検出信号）が与え
られる。このため、ＦＥＴ４１のソース・ドレイン間は
急激に導通状態に転ずるため、発光用コンデンサ４４に
蓄えられた発光用電荷が一挙にフラッシュランプ１３に
流れ込み、フラッシュランプ１３が発光される。

【００２２】フラッシュランプ１３が発光されると、そ
のバルブ部１３ｂの強度が一瞬にして失われるため、事
故表示機構においてトリガ板１９を支え切れなくなり、
圧縮スプリング２０の弾発力によってトリガ板１９の押
し下げアーム１９ａが環状蓋１６を瞬時に叩き落とし、
もって表示布１５が小室１４内から垂れ下がって事故表
示状態となる。

【００２３】このように本実施例では、地絡事故検出電
流にて直接にフラッシュランプ１３を発光させるのでは
なく、その電流は発光回路４０のトリガとして利用する
に過ぎないから、地絡事故電流が小さい場合でも確実に
フラッシュランプ１３を発光させることができる。従っ
て、小規模な地絡事故の段階でも、その事故発生を確実
に表示することができて精度上の信頼性が高くなる。勿
論、従来のような火薬を利用した事故表示機構ではな
く、経時劣化が極めて少ないフラッシュランプ１３を利
用した事故表示機構を採用しているから、長期間にわた
り高い信頼性を維持でき、結局、送電線路の保守作業コ
ストを大きく低減させることができる。また、上述のよ
うに地絡事故電流が小さい場合でも確実に作動させるこ
とができることは、変流器３１を小型化できることを意
味するから、装置全体の小型化、低コスト化及び取り付
け作業の簡単化も図り得るという利点がある。

【００２４】しかも、本発明ではフラッシュランプ１３
を事故表示機構に利用することに鑑みて次のような工夫
も凝らしている。すなわち、フラッシュランプの発光用
電源として電池を利用する場合には、その電池とフラッ
シュランプとを単に直列に接続する構成が一般的に考え
られる。しかし、この構成でフラッシュランプを確実に
発光させるには、電池の内部抵抗が比較的高いから、複
数個の電池の直列接続によって電圧を高く確保すること
が必要になる。また、電池の起電力は温度の影響を大き
く受けるから、例えば夜間等の低気温時でもフラッシュ
ランプを確実に発光させるには、やはり電池電圧を高く
設定しておく必要がある。これに対し、本発明ではリチ
ウム電池４５にて直接にフラッシュランプ１３を発光さ
せるのではなく、発光用コンデンサ４４を使用してここ
に発光用電荷を蓄えておき、その電荷をフラッシュラン
プ１３に流して発光させる構成としている。この発光用
コンデンサ４４は電池に比べて内部抵抗を十分に低く設
定することができるから、電源電圧を高くする必要がな
く、１個の電池でも十分に使用可能で、電池を直列接続
しなくとも済むようになる。更に、サイリスタ等に比べ
て導通時の電圧降下が低いＦＥＴ４１を発光回路４０の
スイッチング要素として利用するようにしているから、
この面からも電源の低電圧化を可能にできる。

【００２５】しかも、特に本実施例では、発光用コンデ
ンサ４４は小容量のものを４個並列接続しているから、
全体の内部抵抗は１個で同容量を得るものに比べて一層
低くすることができる。加えて、特に本実施例では、発
光回路４０のトランジスタとして電圧制御形であるＦＥ
Ｔ４１を利用していることに鑑み、事故検出回路３０に
シリコンバイラテラルスイッチ３７を使用し、コンデン
サ３４の端子電圧が所定値を越えるようになったときに
初めてＦＥＴ４１のゲートに電圧が印加されるようにし
ている。一般に、地絡事故が発生したときコンデンサ３
４の端子電圧は図２（Ｂ）に示すように徐々に上昇する
という性質を有するが、この実施例のようにシリコンバ
イラテラルスイッチ３７を設ければ、その電圧が所定値
を越えた瞬間にＦＥＴ４１が急激にオン動作するから、
フラッシュランプ１３を確実に発光させることができる
ようになる。更に、この実施例では電源用の電池として
リチウム電池４５を利用しているから、自然放電が少な
くて長寿命化を図ることができる。なお、一般的に他の
種類の電池よりも内部抵抗が高いという性質を有するリ
チウム電池を利用した場合には、瞬間的に大電流を流す
ことができないため、直接にはフラッシュランプを点灯
できないおそれがあるが、本発明では上述したようにリ
チウム電池４５によって発光用コンデンサ４に充電して
おき、その発光用電荷をフラッシュランプ１３に流す構
成であるから、フラッシュランプ１３を確実に発光させ
ることができる。

【００２６】＜第２実施例＞図５は本発明の第２実施例
を示す。発光回路５０の構成が前記第１実施例と相違
し、その他の点はこれと同様である。そこで、同一部分
には同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なるとこ
ろのみを説明する。前記第１実施例のリチウム電池４５
に代えて太陽電池５１が設けられている。また、発光用
コンデンサ４４には抵抗５２を介して電気二重層コンデ
ンサ５３が並列接続され、前記太陽電池５１によって発
光用コンデンサ４４及び電気二重層コンデンサ５３が充
電される。この電気二重層コンデンサ５３は、太陽電池
５１への日照量の変動があっても発光用コンデンサ４４
を完全充電状態に維持できるようにするためのもので、
本実施例では容量１Ｆとすることにより、日照が約２週
間得られなくとも発光用コンデンサ４４にフラッシュラ
ンプ１３の発光用電荷を蓄えることができる。なお、電
気二重層コンデンサ５３には、過充電防止用のツェナー
ダイオード５４が並列接続されている。

【００２７】上記構成によれば、前記第１実施例と同様
の効果が得られる上、電池交換が不要になるため、保守
作業がより一層簡単になる。また、電気二重層コンデン
サ５３を使用しているから、ニッケルカドニウム電池等
の二次電池を使用するものに比べて寿命を長くすること
ができ、しかも充電効率が高いから太陽電池５１を小型
化することができるようになる。

【００２８】＜第３実施例＞図６は本発明の第３実施例
を示し、発光回路６０にバイポーラ形のトランジスタ６
１を使用した例である。これはバイポーラ形のトランジ
スタ６１が電流制御形であることに対応して事故検出回
路７０においてＣＭＯＳ形のインバータ回路７１を３個
利用した回路を構成しており、後段の２個のＣＭＯＳイ
ンバータ回路７１，７１の並列出力をコンデンサ７２及
び抵抗７３の並列回路を介して前記トランジスタ６１の
ベースに接続している。このように構成すれば、初段の
ＣＭＯＳインバータ回路７１の入力レベル（地絡事故検
出電流の大きさに比例する）が所定値に達すると、その
出力が急激に反転し、後段の２個のＣＭＯＳインバータ
回路７１によって電流増幅されてトランジスタ６１のベ
ース電流として流れ込むようになる。従って、この構成
でも前記第１実施例と同様な効果を奏することは勿論で
ある。

【００２９】その他、本発明は上記し且つ図面に示す実
施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲
内で種々変更して実施することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る事故検出回路及び発
光回路の回路図

【図２】図１の回路における各部の電圧波形図

【図３】事故表示機構の一部破断正面図

【図４】事故表示機構の一部破断側面図

【図５】本発明の第２実施例を示す回路図

【図６】本発明の第３実施例を示す回路図

【符号の説明】

１３…フラッシュランプ ３０…事故検出回路 ３１…変流器 ３７…シリコンバイラテラルスイッチ ４０…発光回路 ４１…電界効果形トランジスタ（トランジスタ） ４４…発光用コンデンサ ４５…リチウム電池

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送配電路における事故を検出する事故検
   出回路からの信号に基づいて事故表示機構を駆動するも
   のにおいて、前記事故表示機構はフラッシュランプ及び
   その発光に基づき作動する表示部を備えて構成され、そ
   のフラッシュランプの発光回路は、フラッシュランプの
   発光用電荷を供給するための直流電源と、この直流電源
   と前記フラッシュランプとの間に直列に設けられ前記事
   故検出回路からの信号に基づきオン状態にされるスイッ
   チング要素とを備えることを特徴とする送配電路の事故
   表示装置。
2. 【請求項２】 送配電路における事故を検出する事故検
   出回路からの信号に基づいて事故表示機構を駆動するも
   のにおいて、前記事故表示機構はフラッシュランプ及び
   その発光に基づき作動する表示部を備えて構成され、そ
   のフラッシュランプの発光回路は、フラッシュランプの
   発光用電荷を蓄電するための発光用コンデンサと、この
   発光用コンデンサを充電する電池と、前記発光用コンデ
   ンサとフラッシュランプとの間に直列に設けられ前記事
   故検出回路からの信号に基づきオン状態にされるトラン
   ジスタとを備えることを特徴とする送配電路の事故表示
   装置。
3. 【請求項３】 送配電路における事故を検出する事故検
   出回路からの信号に基づいて事故表示機構を駆動するも
   のにおいて、前記事故表示機構はフラッシュランプ及び
   その発光に基づき作動する表示部を備えて構成され、そ
   のフラッシュランプの発光回路は、フラッシュランプの
   発光用電荷を蓄電するための発光用コンデンサと、この
   発光用コンデンサに並列接続された電気二重層コンデン
   サと、この電気二重層コンデンサを充電する太陽電池
   と、前記発光用コンデンサとフラッシュランプとの間に
   直列に設けられ前記事故検出回路からの信号に基づきオ
   ン状態にされるトランジスタとを備えることを特徴とす
   る送配電路の事故表示装置。