JPH0678842U - 電気機器の過熱監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】太陽熱や気象的な外乱の影響を受けることな
く、サーモグラフィを用いて、電気機器の異常加熱を監
視することができる電気機器の加熱監視装置を提供す
る。 【構成】明け方の直前に設定した測定時刻におけるサー
モグラフィ１３の検出データを取り込んで測定時刻にお
ける容器１２の外面温度を検出する容器外面温度検出手
段と、測定時刻における外気温での容器外面の定常熱平
衡温度と容器の外面温度の検出値とから、容器１２の外
面温度の定常熱平衡温度に対する上昇分を演算する温度
上昇値演算手段と、温度上昇値演算手段により演算され
た温度の上昇分から機器の異常過熱の有無を判定する異
常判定手段とを設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、サーモグラフィを用いて電気機器の容器内で異常過熱が生じている か否かを監視する電気機器の過熱監視装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

サーモグラフィは、物体表面から放射される熱線を所定の光学系を通して赤外 線半導体受光素子により検出することによって、物体表面の温度分布を画像デー タの形で検出するものである。

【０００３】 ガス絶縁開閉装置等の電気機器においては、その構成機器が密閉された容器内 に収納されているため、機器の異常過熱を直接監視することは困難である。そこ で、変電所等においては、監視員が必要な時に機器の容器の近傍にサーモグラフ ィをセットして、該サーモグラフィにより検出した容器各部の外面温度から異常 過熱の有無を判定していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

図６（Ａ）に示したように、容器１内に発熱体（電気機器）２が収納されてい る場合、発熱体２で発生した熱はＳＦ₆ ガス等の伝熱媒体を通して容器１に伝達 される。サーモグラフィによる機器の過熱の監視は、容器１の外面温度の上昇か らその内部の機器の温度上昇を推定するものである。

【０００５】 発熱体２が発熱したときの各部の温度上昇は例えば図６（Ｂ）に示す通りであ る。図６（Ｂ）において、ａ点は発熱体２の表面を示し、ｃ点は容器１の外面を 示している。またｂ部は発熱体２と容器１との間に存在する伝達熱媒体を示して いる。容器１内の伝熱媒体は相当な熱抵抗を有するため、図示のように、発熱体 ２の内部で相当の温度上昇があっても、容器１の外面の温度上昇は僅かである。 実際、容器１の外面での温度上昇が僅か１〜２°Ｋ程度であっても、内部の発熱 体２の温度上昇は１００°Ｋにも達していることがある。従って、容器の内部の 機器の異常過熱を検出するためには、容器１の外面での１〜２°Ｋ程度の僅かな 温度上昇を適確に検出することが必要である。

【０００６】 ところが、通常監視員による作業は昼間行われ、太陽光による機器の容器の加 熱、容器外面での太陽光の反射、風による容器の冷却等の影響を受けるため、容 器の外面での微小な温度上昇を検出して機器の異常加熱の有無を適確に判定する ことは難しかった。

【０００７】 本考案の目的は、太陽光や気象的な外乱等の周囲の状況の影響を受けることな く、サーモグラフィを用いて機器の異常過熱の有無を適確に判定できるようにし た電気機器の過熱監視装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、電気機器の容器の外面温度をサーモグラフィにより検出して容器内 に収納された機器の異常過熱の有無を監視する電気機器の過熱監視装置に係わる ものである。

【０００９】 請求項１に記載した考案においては、明け方の直前に設定した測定時刻におけ るサーモグラフィの検出データを取り込んで該測定時刻における容器の外面温度 を検出する容器外面温度検出手段と、測定時刻における外気温での容器外面の定 常熱平衡温度と容器の外面温度の検出値とから、該容器の外面温度の定常熱平衡 温度に対する上昇分を演算する温度上昇値演算手段と、温度上昇値演算手段によ り演算された温度の上昇分から機器の異常過熱の有無を判定する異常判定手段と を設けた。

【００１０】 請求項２に記載した考案においては、上記の構成に加えて、降雨、降雪、強風 、急激な気温の変化等の気象的な外乱を検出する気象外乱検出手段を更に設けて 、測定時刻前の所定の時間内に気象外乱検出手段により検出された気象的な外乱 が設定された範囲内にあるときにのみ判定した結果を正規の判定結果として出力 するように異常判定手段を構成する。

【００１１】 請求項３に記載した考案は、太陽光の照射を直接受ける状態でサーモグラフィ の視野に入る位置に設けられた第１の黒体球と、日除けにより覆われた状態でサ ーモグラフィの視野に入る位置に設けられた第２の黒体球と、所定の測定時刻に おけるサーモグラフィの検出データを取り込んで該測定時刻における容器の外面 温度を検出する容器外面温度検出手段と、測定時刻での外気温における容器外面 の定常熱平衡温度と容器の外面温度の検出値とから該容器の外面温度の定常熱平 衡温度に対する上昇分を演算する温度上昇値演算手段と、温度上昇値演算手段に より演算された温度の上昇分から機器の異常過熱の有無を判定する異常判定手段 とを備えている。この場合には、サーモグラフィにより検出された第１の黒体球 の放射温度と第２の黒体球の放射温度とから太陽熱が容器の外面温度に与える影 響を求めて該影響をなくすべく判定結果を補正する。

【００１２】 請求項４に記載した考案では、請求項３に記載した構成に加えて更に、サーモ グラフィの視野に入るように配置されて天頂または天頂付近からの熱放射をサー モグラフィに向けて反射させる天頂反射用ミラーと、サーモグラフィの視野に入 るように配置されて地面からの熱放射をサーモグラフィに向けて反射させる地面 反射用ミラーとを設け、サーモグラフィにより天頂反射用ミラーを通して検出さ れた天頂からの熱放射と地面反射用ミラーを通して検出された地面からの熱放射 とに基づいて容器の背景放射の影響を求めて該影響を無くすべく判定結果を補正 する。

【００１３】 また請求項５に記載した考案では、周囲温度とは異なる基準温度を有する基準 熱源と、サーモグラフィの視野に入る位置に雨にさらされる状態で配置されて基 準熱源からの熱放射をサーモグラフィに向けて反射させる基準熱源反射用ミラー とを更に設けて、サーモグラフィにより基準熱源反射用ミラーを通して検出され た熱放射から雨や雪等の気象的な外乱を検出し、該外乱が与える影響を無くすべ く判定結果を補正する。

【００１４】

【作用】

一般に夜になって周囲からのエネルギーの流入が減少すると、周囲の物体は熱 平衡状態になる。再び太陽エネルギーの注入が始まる明け方の直前に至ると、熱 平衡は太陽光の影響がない状態での定常熱平衡状態に最も近くなる。また明け方 の直前においては、大気の対流現象である風の発生も僅かであるため、風による 容器の冷却の影響も僅かである。

【００１５】 そのため、請求項１に記載した考案のように、明け方の直前に設定した測定時 刻におけるサーモグラフィの検出出力から容器の外面温度を検出すると、太陽エ ネルギーによる加熱や風による冷却の影響をほとんど受けていない状態で容器の 外面温度を測定することができる。従って、明け方直前に設定した測定時刻でサ ーモグラフィにより検出した容器の外面温度を、そのときの外気温における容器 外面の定常熱平衡温度と比較して、容器の外面温度の定常熱平衡温度からの上昇 分を演算すると、容器の内部の機器の発熱による温度上昇分を適確に検出するこ とができ、その温度上昇分から機器の異常過熱の有無を適確に判定することがで きる。

【００１６】 また請求項２に記載した考案のように、降雨、降雪、強風、急激な気温の変化 等の気象的な外乱を検出する気象外乱検出手段を更に設けて、気象的な外乱が設 定された範囲内にあるときにのみ判定した結果を正規の判定結果として出力する ように構成すると、気象的な外乱による判定誤差を無くすことができる。

【００１７】 請求項３に記載した考案のように、太陽光の照射を直接受ける第１の黒体球と 、日除けにより覆われた第２の黒体球とをサーモグラフィの視野に入るように設 けて、サーモグラフィにより検出された第１の黒体球の放射温度と第２の黒体球 の放射温度とから太陽熱が容器の外面温度に与える影響を求めて該影響をなくす べく判定結果を補正するようにすると、太陽光の照射がある昼間においても、太 陽熱の影響を少なくして機器の異常過熱の有無を適確に監視することができる。 更に請求項４に記載した考案のように、サーモグラフィの視野に入るように配 置されて天頂の熱放射をサーモグラフィに向けて反射させる天頂反射用ミラーと 、サーモグラフィの視野に入るように配置されて地面の熱放射をサーモグラフィ に向けて反射させる地面反射用ミラーとを設けて、サーモグラフィにより天頂反 射用ミラーを通して検出された天頂からの熱放射と地面反射用ミラーを通して検 出された地面の熱放射とから容器の背景放射が容器の外面温度に与える影響を求 めて該影響を無くすべく判定結果を補正するようにすると、機器の異常過熱の有 無の監視を更に正確に行わせることができる。

【００１８】 また請求項５に記載した考案のように、サーモグラフィの視野に入る位置に雨 にさらされる状態で配置されて基準熱源からの熱放射をサーモグラフィに向けて 反射させる基準熱源反射用ミラーを更に設けて、サーモグラフィにより基準熱源 反射用ミラーを通して検出された熱放射から雨や雪等の気象的な外乱を検出する ようにすると、降雨や降雪等の気象的な外乱の影響を抑えて、機器の異常過熱を 適確に監視することができる。

【００１９】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示したもので、同図において、１０は監視対象となる 電気機器の一例としての屋外設置のガス絶縁開閉装置である。このガス絶縁開閉 装置１０の容器１２は、架台１１の上に支持された主容器１２ａと該主容器の側 面に絶縁スペーサを介して接続された母線容器１２ｂ，１２ｃとからなっていて 、主容器１２ａ内には例えば遮断器や接地用開閉器等の開閉機器が収納され、母 線容器１２ｂ，１２ｃ内には母線導体と母線側断路器とが収納されている。容器 １２内にはＳＦ₆ ガスが所定の圧力で封入されている。

【００２０】 この種の機器では、例えば容器１２内に配置された機器相互間の接続部で接触 不良が生じると、該接続部で発熱が生じ、機器が異常過熱する。この状態を放置 すると、絶縁物が劣化し、重大な事故につながるおそれがある。

【００２１】 本考案に係わる監視装置は、このような電気機器の内部の異常過熱を、容器１ ２の各部の外面温度から検出しようとするものである。

【００２２】 ガス絶縁開閉装置１０の容器の外面温度を検出するため、ガス絶縁開閉装置１ ０の側方にサーモグラフィ１３が設置され、該サーモグラフィにより、容器１２ の外面の温度分布が測定される。サーモグラフィ１３は対象物をレンズ１３ａを 通して撮像して、その視野にとらえた領域の各部の温度に関する情報を含む信号 を映像信号の形で出力する。この映像信号の各部のレベルが監視対象物の各部の 温度に比例している。サーモグラフィから得られる温度検出信号は気象センサ１ ４の出力とともに、デジタル化されてコンピュータ１５の入力ポートに与えられ る。

【００２３】 コンピュータ１５は、サーモグラフィ１４から入力された温度分布のデータを 、その時の外気温における容器１２の定常熱平衡状態での外面温度（容器外面の 定常熱平衡温度）と比較して、容器の外面温度の熱平衡温度に対する温度上昇値 を演算し、その温度上昇値の大小から、容器内の異常過熱の有無を判定する。

【００２４】 昼間は太陽光による加熱、近傍の発熱体からの放射、太陽光の反射、風による 冷却等の外乱の影響があるため、容器１２の外面温度から直ちにその内部の機器 の異常過熱を検出することは困難である。

【００２５】 そこで、１日の温度変化を観察して種々検討を行った結果、明け方直前に測定 時刻を設定して、該測定時刻における容器の外面温度を測定すると、外乱の影響 をほとんど受けることなく、容器内部の機器の異常加熱を検出し得ることが明ら かになった。

【００２６】 任意の物体を屋外に設置した場合、一般に物体の温度は、図４に実線で示した ような時間的な変化を示す。同図において破線で示した曲線は気温の変化を示し 、鎖線で示した曲線は地中温度の変化を示している。昼間は太陽の熱により加熱 されて物体の温度が上昇するが、夜になって外部からのエネルギーの流入が減る と物体の温度は熱平衡状態に近付いていき、明け方直前の時刻（図示の例では６ 時付近）でほぼ熱平衡状態になる。また明け方の直前の時間帯では、一般に空気 の対流が少ないため風速が低く、風の影響が最も少ない状態にあり、物体の温度 はそのときの外気温における定常熱平衡温度Ｔo に落ち着いている。

【００２７】 内部でほとんど発熱が生じない機器の場合、明け方直前の時刻における容器外 面の定常熱平衡温度Ｔo は周囲の物体の熱平衡温度とほぼ同じである。内部であ る程度の発熱がある機器の場合には、明け方直前の時刻における容器１２の外面 の定常熱平衡温度Ｔo は、周囲の物体の熱平衡温度よりもある上昇分値だけ高い 値を示す。

【００２８】 なお外気温が大きく変化すると、容器の外面温度が安定しないが、日没後は昼 間よりも気温が低めで安定し、しかも、明け方直前の時刻までの間には、気温が ほとんど変化しない時間帯が５時間以上は存在するため、電気機器固有の熱時定 数により容器の外面温度が定常熱平衡温度Ｔo に達するために必要な時間を十分 に確保することができる。

【００２９】 従って、明け方の直前に測定時刻を設定して、該測定時刻でサーモグラフィに より電気機器の容器１２の各部の外面温度を計測し、計測した外面温度を、その ときの外気温における容器１２の各部の定常熱平衡温度Ｔo と比較して、容器の 外面温度の定常熱平衡温度Ｔo に対する上昇値を求めると、その上昇値の大小か ら内部の機器の異常加熱の有無を外乱の影響をほとんど受けることなく知ること ができる。異常過熱の有無の判定は、サーモグラフィにより検出された容器１２ の各部の外面温度の定常熱平衡温度からの上昇分を、予め各外気温に対して求め ておいた、容器外面温度の上昇分の基準値（異常過熱でない定常時の機器の発熱 による温度上昇分を見込んだ外面温度の上昇値の最大値）と比較することにより 行うことができる。

【００３０】 明け方直前の時刻では、容器内で異常加熱がない場合の各外気温における容器 の外面温度（定常熱平衡温度Ｔo ）のばらつきは非常に小さくなる。従って、明 け方直前の時刻において測定した各外気温における容器の外面温度のデータを標 準データとして記憶させておくことにより、各気温における定常熱平衡温度Ｔo のデータを集めることができる。

【００３１】 監視対象である電気機器が屋外に設置されている場合には、降雨、降雪、風、 外気温の急激な変化等の気象的な外乱が判定結果に大きな誤差を与える。従って 、屋外に設置された電気機器の異常過熱を監視する場合には、気象センサにより 、気温、降雨、降雪、風速等の気象状況を検出して、測定時刻の前一定の時間帯 （例えば５時間）に大きな外乱となる降雨、降雪、気温の急変、強風の発生等が 検出されたときには、測定時刻に計測した容器の外面温度を参考データとして取 り込んで、判定結果を無効とするか、または参考するにとどめ、測定時刻前の一 定の時間帯に大きな外乱となる降雨、降雪、気温の急変、強風の発生等が検出さ れない場合にのみ、計測した容器の外面温度を正規のデータとして取り込んで正 規の判定結果を得るようにするのが好ましい。

【００３２】 なお降雨及び降雪は、水分による電気抵抗の変化を利用したセンサ等を用いて 検出することができ、風速は風車を用いた通常の風速計を用いて検出することが できる。また気温は熱電対等を利用した温度センサを用いて検出することができ る。

【００３３】 図５は、本考案をコンピュータ１５を用いて実施する場合の処理の手順の一例 を示すフローチャートである。このフローチャートによる場合には、毎日、明け 方の直前に設定された測定時刻になったときに先ず過去５時間の間に大きな気象 的な外乱が生じたか否かを確認し、その結果外乱が生じているときには処理を中 止する。

【００３４】 測定時刻前５時間以内に大きな気象的外乱が生じていない場合には、外気温を 測定してその測定結果をＲＡＭに記憶させ、次いでサーモグラフィから得られる 容器の外面の各部の温度の計測データを取り込んで、ＲＡＭに記憶させる。その 後サーモグラフィにより検出された容器の各部の外面温度の、定常熱平衡温度Ｔ o からの上昇値ΔＴを計算する。この温度上昇値ΔＴの計算は、そのときの外気 温における容器の各部の定常熱平衡温度（内部で異常過熱が生じていないときの 容器の各部の熱平衡温度）Ｔo をメモリから読み出して、サーモグラフィにより 検出された容器の各部の外面温度と定常熱平衡温度Ｔo との差をとることにより 行う。この計算結果は、ＥＥＰＲＯＭ等の、書き替えが可能で、電源を落として も内容が消滅しないＲＯＭに記憶させておく。そしてサーモグラフィにより検出 された容器の各部の外面温度の上昇値ΔＴを、予め求めておいた外気温に近い温 度での温度上昇値の基準データΔＴo と比較し、その結果容器の外面温度の上昇 値ΔＴが基準データΔＴo よりも大きいときに、異常過熱が生じているとして警 報を発生させる。

【００３５】 図５に示した実施例においては、測定時刻になったことを検出する過程から、 サーモグラフィのデータを取り込むまでの過程により、明け方の直前に設定した 測定時刻におけるサーモグラフィの検出データを取り込んで該測定時刻における 容器の外面温度を検出する容器外面温度検出手段が実現される。

【００３６】 また温度上昇値を計算する過程により、容器の外面温度の定常熱平衡温度に対 する上昇分を演算する温度上昇値演算手段が実現され、温度上昇値ΔＴを外気温 に近い温度での温度上昇値の基準データと比較して異常の有無を判定する過程に より、温度上昇値演算手段により演算された温度の上昇分から機器の異常過熱の 有無を判定する異常判定手段が実現される。

【００３７】 上記の実施例では、太陽熱や風による外乱が最も少ない明け方の直前に設定し た測定時刻でサーモグラフィの検出出力を取り込むことにより、太陽熱や風の影 響を受けることなく、容器内の異常過熱の有無を検出するようにしたが、サーモ グラフィにより、太陽熱や背景放射、或いは降雨や降雪等の外乱を検出して、そ の外乱の影響を補正することにより、容器内での異常過熱の有無を判定するよう にしてもよい。

【００３８】 図２は、太陽熱や背景放射の影響、或いは降雨や降雪等の外乱影響をサーモグ ラフィ１３により検出する場合に用いる外乱検出装置の構成例を示したもので、 同図において、２１は太陽光Ｌの照射を直接受ける状態でサーモグラフィ１３の 視野に入る位置に設けられた第１の黒体球、２２は、日除け２３により覆われた 状態でサーモグラフィ１３の視野に入る位置に設けられた第２の黒体球である。 第１及び第２の黒体球２１，２２は上下に配置されて、架台２４に支柱２５を介 して支持されている。

【００３９】 本実施例で用いている黒体球２１，２２は、図３に示したように、中空に形成 された球体からなっていて、その内外を連通させるように多数の空気抜き孔ｈが 設けられ、図３に矢印で示したように、各空気抜き孔を通して空気が出入りする ようになっている。なお空気抜き孔はなくてもよい。

【００４０】 日除け２３の前端部には、サーモグラフィ１３の視野に入る状態で、天頂また は天頂近くからの熱放射をサーモグラフィに向けて反射させる天頂反射用ミラー ２６が取付けられ、このミラー２６により反射された天頂の熱放射がサーモグラ フィ１３に与えられている。

【００４１】 また架台２４の前端部には、サーモグラフィ１３の視野に入る状態で、地面Ｅ の熱放射をサーモグラフィ１３に向けて反射させる地面反射用ミラー２７が取付 けられ、ミラー２７で反射された地面Ｅの熱放射がサーモグラフィ１３に与えら れている。

【００４２】 更にこの実施例では、周囲温度とは異なる基準温度を有する基準熱源２８と、 サーモグラフィ１３の視野に入る位置に雨にさらされる状態で配置されて基準熱 源２８からの熱放射Ｓをサーモグラフィ１３に向けて反射させる基準熱源反射用 ミラー２９とが設けられ、ミラー２９により反射された基準熱源２８からの熱放 射がサーモグラフィ１３に与えられている。基準熱源２８は、ペルチェ効果を利 用した冷却素子や、ヒータ等からなっていて、常時周囲温度よりも数℃（５〜６ ℃）低い（または高い）温度を保っている。

【００４３】 なおミラー２６，２７及び２９は、クロムメッキが施された金属板や、アルミ 板等の光沢面を有する金属板からなっている。また架台２４は、電気機器の架台 １１と別個に設けたものでも良く、電気機器の架台の一部を利用したものでも良 い。

【００４４】 図２に示した例では、サーモグラフィ１３が第１の黒体球２１の放射温度と第 ２の黒体球２２の放射温度とをその視野の一部で検出する。ここで第１の黒体球 ２１は日射の影響を受けているから、この第１の黒体球２１の温度から、日射の 影響度（日射のエネルギーにほぼ等しい）を知ることができる。また第２の黒体 球２２は、日除け２３により覆われていて、その温度はほぼ周囲温度に等しくな っている。そのためこの第２の黒体球の放射温度から周囲温度を知ることができ る。従って、第１の黒体球２１の放射温度と第２の黒体球２２の放射温度との差 を求めることにより、太陽熱が容器の外面温度に与える影響を求めることができ 、該影響をなくすべくサーモグラフィ１３により計測された容器１２の各部の外 面温度を修正する（計測された容器の外面温度から太陽熱による加熱分に相当す る量を減じる）ことにより、判定結果を補正することができる。

【００４５】 このように、日射を受ける黒体球と日射を受けない黒体球との２つの黒体球に より太陽熱の影響を求めて、サーモグラフィにより計測された容器の外面温度の データから太陽熱による加熱分を修正するようにすれば、昼間においても容器の 外面温度からその内部の異常加熱の有無を判定することが可能になる。

【００４６】 また図２に示した例では、サーモグラフィ１３が、天頂反射用ミラー２６を通 して天頂の温度を検出し、地面反射用ミラー２７を通して地面の温度を検出して いる。ここで天頂の温度は、通常夏期の晴天の場合で−１０〜−４０℃程度であ り、夏期の曇天の場合で、０〜１０℃程度である。この天頂からの熱放射は、電 気機器の容器１２（監視対象物）の背景放射となり、検出誤差を生じさせる一因 となる。また地面は容器１２の近傍に存在する最も大きな熱容量体であり、この 地面からの熱放射も容器の背景放射となって、検出誤差を生じさせる一因となる 。図２に示した例では、これら天頂からの熱放射と地面からの熱放射とをサーモ グラフィの視野の一部で計測できるため、これらの熱放射の計測値から背景放射 が容器１２の外面温度の計測値に与える影響を求めて、該影響を無くすべく計測 値を修正することにより、判定結果を補正することができる。

【００４７】 例えば、放射率の低い物体は、周囲の熱を反射し、あたかも該物体が発熱して いる（または冷却している）かのように見える。この割合を予め求めて記録して おき、その記録内容を参照して反射によるものか、物体そのものの発熱によるも のかを判定する。

【００４８】 更に、図２に示した例では、サーモグラフィ１３がその視野の片隅で、ミラー ２９を通して基準熱源２８の温度を計測している。ミラー２９が雨や露で濡れて いない状態でミラー２９を通して計測される温度は、周囲温度よりも数℃低い（ または高い）温度であるが、ミラー２９が雨や露で濡れると、その放射率が上り 、基準熱源２８からの熱放射を反射できなくなるため、該ミラー２９の温度は雨 や露そのものの温度となる。従って、このミラー２９の温度を計測することによ り、雨や露、或いは雪の温度を検出することができる。従って、このミラー２９ により気象的な外乱が計測値に与える影響を知ることができ、該影響をなくすよ うにデータに修正を加えることができる。また気象的な外乱が大きい場合に、判 定を中止したり、判定結果を参考に止めたりするようにすることもできる。

【００４９】 図２に示した外乱の検出装置を用いる場合、サーモグラフィ１３の設置位置及 び外乱検出装置の設置位置を一定とすれば、サーモグラフィ１３の視野において 、外乱検出装置の各部が占める位置は常に一定になるので、サーモグラフィ１３ から得られる信号（画像信号）から外乱検出装置の各部の温度に相当するデータ を自動的に識別することができる。従って、サーモグラフィ１３の出力信号をデ ジタル化してコンピュータ１５に入力し、該入力信号から黒体球２１，２２の温 度及びミラー２６，２７，２８の温度に相当するデータをそれぞれ自動的に識別 して、識別したそれぞれの温度を外乱の影響を修正するために用いることができ る。それぞれの外乱による影響を修正する手段は、コンピュータ１５により実現 することができる。なお太陽熱の影響や背景放射の影響等の外乱の影響を修正す る場合に、それぞれの修正量をどの程度に設定するかは、実験的に決定すること ができる。

【００５０】 図２に示した実施例において、太陽熱の影響のみを補正する場合には、ミラー ２６，２７及び２９を省略できる。また気象的外乱を他の手段により検出する場 合には、ミラー２９及び基準熱源２８を省略することができる。

【００５１】 上記の例では、屋外に設置される電気機器を例にとったが、屋内に配置される 電気機器にも本考案を適用することができる。

【００５２】

【考案の効果】

以上のように、請求項１に記載した考案によれば、明け方の直前に設定した測 定時刻におけるサーモグラフィの検出出力から容器の外面温度を検出するように したので、太陽エネルギーによる加熱や風による冷却の影響等の周囲の状況の影 響をほとんど受けていない状態で容器の外面温度を測定することができる。従っ て、明け方直前に設定した測定時刻でサーモグラフィにより検出した容器の外面 温度を、そのときの外気温における容器外面の定常熱平衡温度と比較して、容器 の外面温度の定常熱平衡温度からの上昇分を演算することにより、容器の内部の 機器の発熱による温度上昇分を適確に検出することができ、その温度上昇分から 機器の異常過熱の有無を適確に判定することができる。

【００５３】 また請求項２に記載した考案によれば、降雨、降雪、強風、急激な気温の変化 等の気象的な外乱を検出する気象外乱検出手段を更に設けて、気象的な外乱が設 定された範囲内にあるときにのみ判定した結果を正規の判定結果として出力する ようにしたので、屋外に設置された電気機器の異常過熱を監視する場合に、気象 的な外乱による判定誤差を無くすことができる。

【００５４】 更に請求項３に記載した考案によれば、太陽光の照射を直接受ける第１の黒体 球と、日除けにより覆われた第２の黒体球とをサーモグラフィの視野に入るよう に設けて、サーモグラフィにより検出された第１の黒体球の放射温度と第２の黒 体球の放射温度とから太陽熱が容器の外面温度に与える影響を求めて該影響をな くすべく判定結果を補正するようにしたので、太陽光の照射がある昼間において も、太陽熱の影響をなくして屋外設置の電気機器の異常過熱の有無を適確に監視 することができる。

【００５５】 更に請求項４に記載した考案によれば、サーモグラフィの視野に入るように配 置されて天頂の熱放射をサーモグラフィに向けて反射させる天頂反射用ミラーと 、サーモグラフィの視野に入るように配置されて地面の熱放射をサーモグラフィ に向けて反射させる地面反射用ミラーとを設けて、サーモグラフィにより天頂反 射用ミラーを通して検出された天頂からの熱放射と地面熱放射反射用ミラーを通 して検出された地面の熱放射とから容器の背景放射が容器の外面温度に与える影 響を求めて該影響を無くすべく判定結果を補正するようにしたので、電気機器の 異常過熱の有無の監視を更に正確に行わせることができる。

【００５６】 また請求項５に記載した考案によれば、サーモグラフィの視野に入る位置に風 雨にさらされる状態で配置されて基準熱源からの熱放射をサーモグラフィに向け て反射させる基準熱源反射用ミラーを更に設けて、サーモグラフィにより基準熱 源反射用ミラーの温度を計測することにより、降雨や降雪等の気象的な外乱を検 出できるようにしたので、気象的な外乱による誤判定を避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示した構成図である。

【図２】本考案の実施例で用いる外乱検出装置の一例を
示した構成図である。

【図３】図２に示した外乱検出装置で用いる黒体球の構
造を示した断面図である。

【図４】電気機器の容器の温度、周囲温度及び地中温度
の時間的な変化の一例を示した線図である。

【図５】本考案の実施例におけるデータの処理の手順の
一例を示したフローチャートである。

【図６】（Ａ）は電気機器の容器の内部に配置された発
熱体からの熱伝搬を説明する説明図である。（Ｂ）は
（Ａ）の各部の温度分布を示した線図である。

【符号の説明】

１０ 電気機器 １１ 架台 １２ 電気機器の容器 １３ サーモグラフィ １４ 気象センサ １５ コンピュータ ２１ 第１の黒体球 ２２ 第２の黒体球 ２３ 日除け ２４ 架台 ２６ 天頂反射用ミラー ２７ 地面反射用ミラー ２８ 基準熱源 ２９ 基準熱源反射用ミラー

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気機器の容器の外面温度をサーモグラ
   フィにより検出して容器内に収納された機器の異常過熱
   の有無を監視する電気機器の過熱監視装置において、 明け方の直前に設定した測定時刻における前記サーモグ
   ラフィの検出データを取り込んで該測定時刻における容
   器の外面温度を検出する容器外面温度検出手段と、 前記測定時刻における外気温での容器外面の定常熱平衡
   温度と前記容器の外面温度の検出値とから、該容器の外
   面温度の定常熱平衡温度に対する上昇分を演算する温度
   上昇値演算手段と、 前記温度上昇値演算手段により演算された温度の上昇分
   から機器の異常過熱の有無を判定する異常判定手段とを
   具備したことを特徴とする電気機器の過熱監視装置。
2. 【請求項２】 降雨、降雪、強風、急激な気温の変化等
   の気象的な外乱を検出する気象外乱検出手段を更に備
   え、 前記異常判定手段は、前記測定時刻前の所定の時間内に
   前記気象外乱検出手段により検出された気象的な外乱が
   設定された範囲内にあるときにのみ判定した結果を正規
   の判定結果として出力することを特徴とする請求項１に
   記載の電気機器の過熱監視装置。
3. 【請求項３】 電気機器の容器の外面温度をサーモグラ
   フィにより検出して容器内に収納された機器の異常過熱
   の有無を監視する電気機器の過熱監視装置において、 太陽光の照射を直接受ける状態で前記サーモグラフィの
   視野に入る位置に設けられた第１の黒体球と、 日除けにより覆われた状態で前記サーモグラフィの視野
   に入る位置に設けられた第２の黒体球と、 所定の測定時刻における前記サーモグラフィの検出デー
   タを取り込んで該測定時刻における容器の外面温度を検
   出する容器外面温度検出手段と、 前記測定時刻での外気温における容器外面の定常熱平衡
   温度と前記容器の外面温度の検出値とから、該容器の外
   面温度の定常熱平衡温度に対する上昇分を演算する温度
   上昇値演算手段と、 前記温度上昇値演算手段により演算された温度の上昇分
   から機器の異常過熱の有無を判定する異常判定手段とを
   具備し前記サーモグラフィにより検出された第１の黒体
   球の放射温度と第２の黒体球の放射温度とから太陽熱が
   容器の外面温度に与える影響を求めて該影響をなくすべ
   く前記判定結果を補正することを特徴とする電気機器の
   過熱監視装置。
4. 【請求項４】 前記サーモグラフィの視野に入るように
   配置されて天頂または天頂付近からの熱放射を前記サー
   モグラフィに向けて反射させる天頂反射用ミラーと、前
   記サーモグラフィの視野に入るように配置されて地面か
   らの熱放射を前記サーモグラフィに向けて反射させる地
   面反射用ミラーとを更に設け、 前記サーモグラフィにより天頂反射用ミラーを通して検
   出された天頂からの熱放射と地面反射用ミラーを通して
   検出された地面からの熱放射とに基づいて前記容器の背
   景放射の影響を求めて該背景放射の影響を無くすべく前
   記判定結果を補正する請求項３に記載の電気機器の過熱
   監視装置。
5. 【請求項５】 周囲温度とは異なる基準温度を有する基
   準熱源と、前記サーモグラフィの視野に入る位置に風雨
   にさらされる状態で配置されて前記基準熱源からの熱放
   射を前記サーモグラフィに向けて反射させる基準熱源反
   射用ミラーとを設け、前記サーモグラフィにより基準熱
   源反射用ミラーを通して検出された熱放射から雨や雪等
   の気象的な外乱の発生を検出して、気象的な外乱が検出
   されたときにその外乱の程度に応じて前記判定結果を補
   正する請求項３または４に記載の電気機器の過熱監視装
   置。