JPH0628966U - 自己診断光電スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバータイプの光電スイッチを用い
て、その接点部から電気的機構を除いて接点部の腐食や
リークを防止しすると共に、発光素子の故障を自己診断
して信頼性を向上させるものである。 【構成】 発光素子12に光ファイバー13を介して接続さ
れた発光部14と、受光素子15に光ファイバー13を介して
接続された受光部16とを対向して配置し、発光部14と受
光部16との間の光路17に遮光板10を回動又は上下動自在
に取付け、この遮光板10が光路17を完全に遮断しないよ
うにストッパー18を設けると共に、受光素子15に接続し
た受光回路19で測定した光量が０％の時に故障を表示す
る故障表示回路21を設けたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は光ファイバータイプの自己診断光電スイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に油入変圧器は、運転状態で変圧器タンク内に封入した絶縁油がコイルに より加熱されて膨張し、この絶縁油の膨張を吸収するため変圧器タンクの上部に コンサベーターが取付けられている。このコンサベーター１は図１に示すように 内部にゴム袋で形成された隔膜２が設けられ、この隔膜２の上部開口部３がブリ ーザー４に連通する配管５に接続されている。

【０００３】 従来の油面計６は隔膜２の底部に設けたフロート７の上下動をマグネットカッ プリングを介して、コンサベーター１の外部に設けた油面計６の指針を回転させ ると共に、これに取付けた図示しないマイクロスイッチにより、油漏れなどによ り異常に油面が低下したときにスイッチが作動して警報を発するようになってい る。

【０００４】 また油入変圧器には、内部に事故が発生して封入した油が熱分解してガスが発 生すると、このガス圧の異常な上昇を検出してスイッチを作動させて警報を発生 すると共に変圧器を回路から遮断し、同時にタンク内部の圧力を放出して安全性 を保つ各種の保護装置の作動スイッチとしてもマイクロスイッチが取付けられて いる。

【０００５】 また油入変圧器やリアクトルなどには、内部に封入した絶縁油の温度を検知し て温度計の指針に表示させると共に、異常な高温度になったときに指針に連動す る接点がマイクロスイッチを動作させて警報を発する保護装置も取付けられてい る。

【０００６】 しかしながらこのような各種の保護装置で用いられているマイクロスイッチは その接点部に常時、直流電圧が印加されているためスイッチが腐食し易く、何ら かの原因で水分が浸入して接点が腐食されると、接点部がリークして継電器の誤 動作や不動作が発生する原因となっていた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記欠点を除去し、光ファイバータイプの光電スイッチを用いて、そ の接点部から電気的機構を除いて接点部の腐食やリークを防止しすると共に、発 光素子の故障を自己診断して信頼性を向上させた自己診断光電スイッチを提供す るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、発光素子に光ファイバーを介して接続された発光部と、受光素子に 光ファイバーを介して接続された受光部と対向して配置し、発光部と受光部との 間の光路に遮光板を回動又は上下動自在に取付け、この遮光板が光路を完全に遮 断しないようにストッパーを設けると共に、受光素子に接続した受光回路で測定 した光量が０％の時に故障を表示する故障表示回路を設けたことを特徴とするも のである。

【０００９】

【作用】

本考案の自己診断光電スイッチは、発光素子から出た光が光ファイバーを通っ て発光部から照射され、光路を通ってこれと対向する受光部に受光される。この 場合、遮光板が光路を完全に遮断しないようにストッパーが設けられ、ある程度 の光量が常時通過するようになっている。遮光板の回転又は上下動により受光部 で受光された光量の変化は光ファイバーを介して受光素子に伝達され、ここで電 気量に変換されて出力回路に伝達される。

【００１０】 また発光素子の故障により受光回路で光量が０％と検知されると、故障表示回 路に信号が出力されて故障を表示するようになっている。従って遮光板が光路を 完全に遮断しないようにストッパーを設けてある程度の光量が常時通過する状態 で、これを検知して発光素子の故障がないことを自己診断した上で、出力回路や 警報出力回路が作動するようになっている。

【００１１】

【実施例】

以下本考案を図１ないし図５を参照して詳細に説明する。図１は油入変圧器の コンサベーター１で、この油量表示装置は図２に示すように、フロート７が歯車 機構８に接続され、この歯車機構８に接続されたマグネットカップリング９を介 して遮光板10が回動するようになっている。

【００１２】 自己診断光電スイッチ11は、図３に示すようにダイオード等で形成された発光 素子12に光ファイバー13を介して接続された発光部14と、受光素子15に光ファイ バー13を介して接続された受光部16とが対向して配置されている。この発光部14 と受光部16との間の光路17に図２に示すように前記遮光板10が回動するように取 付けられていると共に、この遮光板10が光路17を完全に遮断しないようにストッ パー18が設けられている。

【００１３】 また受光部16と光ファイバー13を介して接続された受光素子15は図２に示すよ うに、受光回路19に接続されてここで光量を測定し、測定した光量に応じて油量 を表示する出力回路20が接続されていると共に、光量が０％の時に故障を表示す る故障表示回路21と、光量が 100％の時に警報を発する警報出力回路22が設けら れている。

【００１４】 上記構成の油量表示装置は、ゴム袋で形成された隔膜２が絶縁油の膨張収縮に 伴って上下動して、この底部に接触するフロート７が上下に回動する。このフロ ート７の移動量は歯車機構８により回転量に変換され、更にマグネットカップリ ング９を介して遮光板10が回転するようになっている。

【００１５】 一方、自己診断光電スイッチ11は、図３に示すように発光素子12から出た光が 光ファイバー13を通って発光部14から照射され、光路17を通ってこれと対向する 受光部16に受光される。この場合図４に示すように、この遮光板10が光路17を完 全に遮断しないようにストッパー18が設けられ、30％程度の光量が常時通過する ようになっている。受光部16で受光された光は、光ファイバー13を介して受光素 子15に伝達され、ここで電気量に変換されて出力回路20に伝達され、ここから図 示しない表示装置に油量が表示される。

【００１６】 また変圧器タンク内の絶縁油が油漏れなどにより異常に油面が低下すると、フ ロート７が下降し、これに連動する遮光板10が上昇して図５に示すように光路17 から外れると、受光部16に 100％の光量が受光される。この場合、受光回路19で 100％の光量が検知されると警報出力回路22に信号が出力されて、警報が作動し て油漏れを知らせる。

【００１７】 また発光素子12の故障により受光回路19で光量が０％と検知されると、故障表 示回路21に信号が出力されて故障を表示するようになっている。従って、遮光板 10が光路17を完全に遮断しないようにストッパー18が設けられて30％程度の光量 が常時通過する状態で、これを検知して発光素子12の故障がないことを自己診断 した上で、出力回路20や警報出力回路22が作動するようになっている。

【００１８】 つまりストッパー18がないと油量が多いときに遮光板10が光路17を完全に遮断 して、受光部16の受光量が０％となってしまい、油量が多いのか発光素子12に故 障があるのか判別できないからである。このように油量表示装置は光ファイバー タイプの自己診断光電スイッチ11を用いてタンク近傍の継電器内部から電機的接 点を排除してあるので、水分の浸入による接点スイッチの腐食やリークがないの で誤動作や不動作の発生を防止して更に信頼性を向上させることができる。

【００１９】 図６は衝撃ガス圧継電器に適用した場合の本考案の他の実施例を示すもので、 この衝撃ガス圧継電器は、変圧器タンクに取付けられたシリンダー25に円筒状の フロート27が上下動自在に挿着され、このフロート27の上部に遮光板10が接続さ れている。この遮光板10は先端が逆Ｌ字形に形成され、中間に突起部28が突設さ れて、この下部がストッパー18に当接してこれ以上下降しないようになっている 。この逆Ｌ字形に形成された遮光板10の先端は、自己診断光電スイッチ11の発光 部14と受光部16との間の光路17に位置して、図４と同様に30％程度の光量が常時 通過するようになっている。

【００２０】 上記構造では、変圧器内部の絶縁油や絶縁物が内部事故の発生により熱分解し てタンク内圧が急激に上昇した場合、フロート27が上昇してガスを大気中に放出 すると共に、遮光板10の先端が光路17から外れて受光部16に 100％の光量が受光 される。この結果、受光回路19で 100％の光量が検知されると警報出力回路22に 信号が出力されて警報が作動すると共に、変圧器のスイッチを閉じて回路から切 離して安全性を確保するようになっている。

【００２１】 図７は変圧器の放圧装置に適用した場合の本考案の異なる他の実施例を示すも ので、変圧器タンクに取付けられた放圧板28の上部にグリッド29が設けられ、こ の上に押え金物30が設けられ、この上部にバネ31を介してプランジャー32が接続 されている。このプランジャー32の先端側の側面には横方向に遮光板10が突設さ れ、更にこの下部がストッパー18に当接してこれ以上下降しないようになってい る。遮光板10の先端は、自己診断光電スイッチ11の発光部14と受光部16との間の 光路17に位置して、同様に30％程度の光量が常時通過するようになっている。

【００２２】 上記構造では、変圧器内部の絶縁油や絶縁物が内部事故の発生により熱分解し てタンク内圧が急激に上昇した場合、放圧板28が湾曲してガスを大気中に放出す ると共に、グリッド29と押え金物30が押し上げられ、更にバネ31を介してプラン ジャー32が押し上げられると、このプランジャー32に突設した遮光板10が上昇し て光路17から外れ、受光部16に 100％の光量が受光される。この結果、受光回路 19で 100％の光量が検知されると警報出力回路22に信号が出力されて警報が作動 すると共に、変圧器のスイッチを閉じて回路から切離して安全性を確保するよう になっている。

【００２３】 図８は変圧器内部に封入した絶縁油の温度を検知するダイヤル温度計に適用し た場合の実施例を示すもので、変圧器タンクに連通する感温筒内に加圧封入され た水銀が膨張収縮して、これが導管を経て指示部内のブルドン管33に伝わり、こ のブルドン管33の変位量を、レバー機構34により遮光板10を回転させ、この遮光 板10の横にストッパー18を設けて、遮光板10が自己診断光電スイッチ11の発光部 14と受光部16との間の光路17に位置して30％程度の光量が常時通過するようにし たものである。

【００２４】 上記構造では、変圧器内部の絶縁油の温度が上昇すると、ブルドン管33が変位 し、この変位量に応じて遮光板10が回転することにより、自己診断光電スイッチ 11の光路17を遮光する光量が変化しこれを受光回路19で検知して、温度表示させ るものである。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明した如く本考案に係る自己診断光電スイッチによれば、その接点部か ら電気的機構を除いて接点部の腐食やリークを防止すると共に、遮光板が光路を 完全に遮断しないようにストッパーを設けると共に、受光素子に接続した受光回 路で測定した光量が０％の時に故障を表示する故障表示回路を設けることにより 発光素子の故障がないことを自己診断した上で、出力回路や警報出力回路を作動 させて信頼性を向上したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンサベーターの概略構成を示す断面図であ
る。

【図２】本考案の一実施例によるコンサベーターの油量
表示装置を示す斜視図である。

【図３】自己診断光電スイッチの構成を示す説明図であ
る。

【図４】ストッパーに当接して遮光板により光路の一部
が遮光されている状態を示す説明図である。

【図５】遮光板が上昇して光路を開放した状態を示す説
明図である。

【図６】本考案の他の実施例による自己診断光電スイッ
チを設けた衝撃ガス圧継電器の斜視図である。

【図７】本考案の他の実施例による自己診断光電スイッ
チを設けた放圧装置の斜視図である。

【図８】本考案の他の実施例による自己診断光電スイッ
チを設けたダイヤル温度計の斜視図である。

【符合の説明】

１ コンサベーター ２ 袋状の隔膜 ６ 油面計 ７ フロート ８ 歯車機構 10 遮光板 11 自己診断光電スイッチ 12 発光素子 13 光ファイバー 14 発光部 15 受光素子 16 受光部 17 光路 18 ストッパー 19 受光回路 20 出力回路 21 故障表示回路 27 フロート 28 放圧板 33 ブルドン管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子に光ファイバーを介して接続さ
   れた発光部と、受光素子に光ファイバーを介して接続さ
   れた受光部と対向して配置し、発光部と受光部との間の
   光路に遮光板を回動又は上下動自在に取付け、この遮光
   板が光路を完全に遮断しないようにストッパーを設ける
   と共に、受光素子に接続した受光回路で測定した光量が
   ０％の時に故障を表示する故障表示回路を設けたことを
   特徴とする自己診断光電スイッチ。