JPH10502730A

JPH10502730A - 頭上電線を監視するための装置

Info

Publication number: JPH10502730A
Application number: JP8501980A
Authority: JP
Inventors: イヴエルセン，ハーコン; モルト，ヘルゲ
Original assignee: ハフスルンドエイエスエイ
Priority date: 1994-06-20
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1998-03-10
Also published as: NO942358L; NO942358D0; WO1995035478A1; DE69511697T2; EP0766809B1; AU2809795A; AU696185B2; EP0766809A1; CA2191889A1; DE69511697D1; DK0766809T3; ATE183823T1

Abstract

(57)【要約】電柱またはマスト（１，２）間に伸びる電導体（３）の形式で懸垂する頭上の電線を監視するための、特に電気負荷の下での電導体（３）内の許容できない高温を検知するための装置であり、この場合電導体（３）のたるみ（Ｈ）はセンサー装置（７）を使用することにより決定される。センサー装置（７）は電磁波または音波に好感度であり、その伝播またはパターンは負荷の下での電導体（３）の伸びとそれに伴って増大するたるみ（Ｈ）により影響されることに適応する。

Description

【発明の詳細な説明】頭上電線を監視するための装置本発明は、電柱またはマスト間に伸びる電導体の形式で懸垂する頭上電線を監視するための、特に電気的負荷の下での電導体内の許容できない高温を検知するための装置に関するものであり、その場合、電導体のたるみはセンサー装置を使用することにより測定される。以下の記述において、電線という語句は、２点間の直線である幾何学的線とは対照的な金属の単一電導体または送電線を指す。電線及びケーブルの熱的過負荷に対する現存の保護方法は電導体内の電流の計測に基づいており、この根拠に基づいて熱負荷が計算される。さらに如何に多種類の型の電線が負荷をかけ得るかについての基準が発展してきている。その基準も現存の保護方法も多くの仮定に基づいている。このことは電導体内の与えられた電流値における電導体内で得られる理論温度を計算することができるためになされなければならない。これらの仮定は主として次のもの、すなわち、或程度の風速、周囲への熱輻射（これはまた家、木、雲等、周囲の物体の温度と電導体の表面条件に依存する）、並びに太陽（これは標高と雲量に依存する）及び他の熱源から受けることが可能な熱輻射である。このような仮定は現実の世界ではほとんど満足しないことは事実である。したがって送電線の実際の操作においては、安全側に使用するために多くの安全係数が使用される。もしこれらの仮定のすべてと無関係な、風や天候に関する物理量を計測することが可能なら、今日普通である負荷よりも高い負荷で電線を利用することも可能であろう。負荷または消費が年々定常的に増大しつつある時、（向上させることをベースに）あらかじめ計算された時点において、より高い容量を持つ新しい送電線に投資することが必要となろう。現存の送電線において、より高い電流値を持つ負荷をかけることを可能にする新しい計測方法を提供することが本発明の重要な目的の一つである。この場合、この目的に対応して上記の投資を延期することが可能となろう。さらに、屋外の温度が最低の時、通常最高の負荷が発生し得る。通常は送電線の取替えのためのその年の最寒日の負荷がベースとして取られる。現実の状況と上に議論した仮定との間の最も大きいずれはそのような寒い日に発生するだろう。これらのすべての不確かな仮定を避けるために、電線が物理的に計測し得る材料定数の関数と対応してのみ、増大する温度で伸びるだろうという物理的関係を利用することにより、保護を与えることが可能であろう。電線のたるみ、二つの支点の間で引っ張られる時の電線の既知の重量と電線内の懸垂力、及び電線の温度の間に既知の関係がある。これらの既知の関係から変化する温度における電線のたるみを計算することは可能である。これは過去においては非常に面倒な計算であったが、しかし今日においてはこれは個人用電子計算機（パソコン）での有効な計算プログラムにより非常に簡単に行うことができる。米国特許第5,140,257からマストに支持される送電線またはケーブル中の電流容量または最大電流負荷を測定するためのシステムが知られている。かくしてその米国特許は本発明と同じ目的と問題に向けられている。過去において知られたシステムにおいて、とりわけ一つの支点における角度計測による電線のたるみの測定及び、その次に行われる計算とが結合している。これは送電線の負荷状態を監視する時、たるみを決定するのには面倒で不正確な方法である。同様の目的のための監視システムの今一つの例が米国特許第5,235,861に開示される。そこにおける監視は電線の張力の計測に基づいている。さらに送電のための電導体または、電線の周囲に取り付けられることに適応するセンサー・モジュールを記述している米国特許第4,786,862が参照される。そのモジュールに対する電力供給は電磁誘導により電導体から直接引き出される。いくつかの可能な実施例の一つにおいて、本発明はとりわけ関連する監視の目的のためにレーザー光線を使用しており、その関連のレーザー・ユニット及びシステムは長い間、特に大型の構造物の変形及び（または）運動を監視するために使用されてきたと述べることは適切である。レーザー光線のそのような使用例はとりわけ次の特許明細書、すなわちドイツ特許明細書番号DE2,043,436、欧州特許明細書番号EP352,464及び国際特許明細書番号85/00222に開示される。レーザー光線のこれらの既知の使用法のどれもが上記のような懸垂送電線に関係する実際的利益をもたらさない。上記のようなレーザー光線に基づく実施例に加えて、本発明はまた、一般に、非常に興味ある実施例として可視または不可視光線による映像用カメラの使用を伴う、電磁波または音波の使用に基づいている他の実施例を含んでいる。かくして上記米国特許第5,140,257により表される最も近い先行技術を出発点として捕らえると、本発明による装置の新規で特有の特徴は、まずセンサー装置が電磁波または音波に対して好感度であり、その波の伝播またはパターンは負荷状態での電導体の伸びとそれによって、増大するたるみにより影響されることに適応することにより構成される。ここで与えられる解決手段は、電導体のたるみの変化とその温度との間の、既知の物理的数学的関係に基づいている。そのたるみの変化は、放射されたレーザー光線により、すなわちより一般的には変化し得る伝播またはパターンを持つ電磁波または音波を使用することにより監視される。そのたるみの予定の限界量を超過する時、その変化は予定の位置または点に取り付けられた１個以上のセンサーにより検知される。これらの点は関係する電線の予定の温度限界に対応する。この方法によるセンサーの作動は対応する信号を監視もしくは操作ステーションまたは他の形式の自動アラームもしくはスイッチ・オフ装置へ送るようにする。本発明による装置を使用する時に得られる重要な利点として次のものがあげられる。１．電線の容量のより良い利用と、さらにそれによる電線の技術的寿命。２．周囲の変化する状態下での負荷限界に対する、より信頼性のある基準。現存の通常の実用例によればそのような基準は単純な経験的な仮定に基づいている。３．経済的にはこの新しい監視形式は電線の容量がさらによく利用されることができることを意味する。このことはまた、電線の強化または再製作のための投資を延期することを可能にする。増大する容量と延期される投資との間の関係は、送電網において増大する全負荷に関して見積もられた予測によって与えられる。そのような投資に関する決定は派生的手続（利権処理、土地所有権契約、収用等）のため予め適当な時期になされなければならない。これらの事情に照らして、電線の負荷能力に関する技術的仮定に含まれる不確実性は、そのような場合に間接的に考慮に入れられる。ここに述べられるような本発明による装置に基づく保護によれば、この不確実性は相当な程度まで低減することができる。この新しい装置を使用すれば、電線の強化は冷却状態が最も弱い部分において行うことができる。このことはネットワークにおける投資の部分の付加的延期が得られることを意味する。４．保護機能の精度は装置に結合された実際の部分及び、ユニットにおいて使用される構成要素の精度と無関係であろう。（計測された量のアナログ・シミュレーションは行われない）。その精度は電線に対する（電気的ではない）現存の物理的状態及び、電線温度を測定するために使用される計算プログラムの中でなされ得る概算に依存するのみであろう。以下の記述の中で本発明を次の図面の中で単純化された概念的手法で図示された典型的実施例を参照してより詳細に説明する。第１図は第１実施例として２本の電柱またはマストの間の電線のスパンの監視を立面図で示したものである。第２図は本発明による第２実施例の対応する立面図を示す。第３図は電線スパンに対して、横方向に伝播するレーザー光線及び監視装置のための２本の別の柱を備えた第３の実施例を示す。第４図は第３実施例に関連する案を示すが監視装置用として１本のみの別の柱を備えたものである。第５図は特に第１図の実施例を使用するためのレーザー・ユニットのデザインの一例を示す。第６図はレーザー光線の横断面形状とそのレーザー光線用反射器にそれぞれ関連する或幾何学的関係を説明するために供するものである。第７図は特に第２図に図示されるような上記第２実施例用として意図された電線上の反射器の付属品の一例を示す。第８図は第１図及び第２図と同様な方法で電線スパンに取り付けられた電磁波または、おそらくは音波用の送信器に基づく本発明の一実施例を示す。第９図は電線スパンを監視するためのカメラに基づく本発明の別の実施例を示す。第１０図は第９図の装置により構成することができるカメラと関連する電子及び、電力供給回路を示すブロック線図である。第１１図は電線カメラ及び、シリンダ・レンズに基づく本発明によるさらに別の実施例の概念図を示す。第１図から第４図までのすべてに示された状況は２本の電柱またはマスト１及び２の間の電線のスパン３に基礎を置いており、そしてこの場合関係する送電線が図面に示すように両側に伸びている。第１図における電線３については、たるみＨとして定義されている。既知のとおり、これは両電柱１及び２における電線３の両支点を結ぶ直線（第１図における一点鎖線）に関して垂直方向に下向きに測定される。第１図から第４図までにおいて、如何に電線３が伸びて電線が受ける特に高温化等の、負荷は、したがって電線の伸びの原因となる電流増加の形式の電気的負荷が、結果として図示のたるみＨより大きいたるみのより低い曲線で示され得る破線及び参照番号３’で図示される。第１図から第４図までに示される実施例をそれぞれ以下により詳細に説明する。第一の実施例−第１図：２本の電柱１及び２の間の電線３の最も低い点において、十分に増幅された電流が電線内を流れる時、レーザー光線６を放射するレーザー・ユニット５が取り付けられている。第５図を参照して下により詳細に説明するように、レーザー・ユニット５はそれが吊り下げられている電線３から電力を供給される大きな利点を持つことができる。レーザー光線６は電線３を支持する電柱のうちの一つに向かって放射される。レーザー光線６は通常発生している電線３の偏位のため電柱１の与えられた一部分に対して、横切るように照らされた線または、アーチが常に形作られている。これはレーザー光線６の横断面形状で行わなければならないが、それは第６図を参照して下により詳細に説明することとする。電線３の負荷、特に温度が上昇する時、電柱１上の照らされた直線状の部分は下方へ移動し得る。この運動と電線の温度変化との間の関係は既知の公式または現存の計算プログラムにより計算することができる。もし電柱の一領域がそのような計算によるスケールを備えているなら、関係するスパンにおける電線３の平均温度は読み取られることができる。しかしながら予定の臨界温度が得られた時（例えば８０〜９０℃）、自動的に記録することができることはより重要（そしてより有用）である。この状況は破線３’で表されると考えることができる。ただし、レーザー・ユニットの位置５’は最初の位置におけるレーザー光線６より低いレベルでのレーザー光線６’の伝播を意味する。臨界温度に対応する電柱１上の計算された点において、レーザー光線６’を受けることに適当なセンサー７が取り付けられている。レーザー光線がセンサー７に当たる時、状態の発生を示す信号は本質的に既知の方法で与えられることができる。その信号は操作者がいる操作本部へ送信されるか、遠隔制御システムが、危険な状況が発生する前に電線３の端部におけるスイッチが開くという効果を生じるよう直接自動的コマンドを行うかのどちらかである。もし１以上の温度レベルにおいて警報が望まれるなら、これは警報が望まれる温度に対応する電柱１上の点の各レベルに対するセンサーを取り付けることにより容易に実行することができる。第１図にはセンサー７より低い高さに位置する別のそのようなセンサー７Ａが図示されている。電柱１上の１以上のセンサー７，７Ａがセンサーの出力信号を遠隔操作または監視ステーションへ送信するための図示のようなケーブル９に接続されている。本発明による特別の実施例においては、これらの出力信号は関係するセンサー７により受信されるレーザー光線６’から直接引き出されるレーザー光の形式であり、そのためこのセンサーは受信されるレーザー光を電気信号に変換するための装置なしの単純な設計とすることができる。そのような場合、ケーブル９は光ファイバーを用いたケーブルである。最後に第１図は、電柱１上に取り付けられ、監視装置の全体設置に通常必要な実際の働きが可能である制御箱１０を示しており、その際制御箱１０はまた通常ケーブル９、おそらくは光ファイバーを用いたケーブルの中の分離した電導体に接続されることができる。第二実施例−第２図：レーザー光線１６を放射するユニット１５はここでは関係するスパンにおける電柱の一つ（１）に取り付けられる。電線３の最も低い点において、レーザー・ユニット１５を支える同じ電柱１上のセンサー１７にレーザー光線１６’を導くことのできる反射器１３が取り付けられている。光線１６は、電線３がその電線にとって臨界温度に対応するたるみを持つ時、反射器１３’がその光線を遮り、第一実施例と同様の方法で光を送信される信号に変換するセンサー７にその光線を導くよう配置されなければならない。第三実施例−第３図：レーザー・ユニット２５は電線３からあらかじめ決められた距離に送電線１，２，３に対して横方向に分離した柱２１に取り付けられている。レーザー光線２６は臨界温度において、電線のたるみに対応するレベルで電線と交差する方向に放射される。臨界温度に到達した時、電線３’（おそらくはそれに取り付けられた反射器）は反対側にある分離した柱２２の適当な位置に取り付けられたセンサー２７により、受信される光線２６を遮るだろう。信号の送信は第一実施例及び第二実施例と同様の方法で実行されるだろう。かくして臨界温度において、この実施例のセンサー２７からの出力信号は、レーザー光線２６がセンサーの側へ入射することによって発信される。第四実施例−第４図：これはレーザー・ユニット２５Ａを支える１本だけの柱２１Ａを備えた、第三実施例の変形であるが、ここでは電線３は反射器２３を備えている。その柱に取り付けられたセンサー２７Ａは、全体負荷、特に上述の電気負荷の結果として、低くたるんだ電線３’にレーザー光線２６Ａが放射された時、その結果生じる反射レーザー光線２６Ｂを受信する役目を持つ。第５図は第１図の実施例に対応して、電線３により支えられるレーザー・ユニット５を幾分より詳細に示している。そのユニットは第５図でケーシング３５により表されるように非常に丸みのある外形を持つ。ケーシングは例えば、電線３に取り付けるため上部に、例えばクランプ装置の形式の付属部材を持つ実質的に楕円形として、成形することができる。図面には操作中電線３の周囲の電場及びおそらくは磁場に対して、レーザー・ユニット内の構成要素を保護するためのスクリーン装置３２が図示されている。かくして実際のレーザー構成要素はスクリーン３２の内側に取り付けることができる。レーザー・ユニットにより放射されるレーザー光線が矢印４５で表されている。上述のように、レーザー・ユニット５は、電線３が電流を支える時、電線３からの電力供給を受けることができることは実質的利点であり、この目的のため電線３へのカップリング装置３１において、すなわち好ましくは電線３自身からレーザー・ユニットに必要な電力を引き出す誘導カップリングが図示されている。第６図は電線３が横方向の風の影響による横方向の偏位をし得る状況と関連した或幾何学的関係を図示している。この幾何学的関係は第１図に示すように第一実施例と、第２図に示すような第二実施例の両方にあてはまる。かくして第一の場合、レーザー・ユニット５は電線３とともに揺れ動き、これは原理的にたるみＨを半径とする円弧に沿って、そして２本の電柱１及び２における電線の両支点を結ぶ直線を中心として揺動する。レーザー光線６及びおそらくは６’がたとえ電線が通常の中央位置から偏位するとしても電柱１と特別のセンサー７にあたるようにするため、レーザー光線６が横方向に或程度の広がりを持つ横断面、すなわち最も好ましくは第６図に示すような円弧の形状を持つことは実質的な利点である。その円弧形状は下側または、外側円弧状輪廓５５及び十分大きな角度範囲にわたって、レーザー光線断面の主境界線を形成する内側円弧５６で示される。かくしてこの円弧断面に対して示される半径３Ｒは、たるみＨに実質的に関係する、すなわちレーザー光線の横断面が電柱１の領域内にあると考えられる時に対応している。明らかなように、それは第１図における電線曲線３’に対応する限界たるみを検知する目的のため、決定的重要性を持つレーザー光線横断面のこの下側境界線輪廓５５である。したがって、レーザー光線の幾何学または、横断面形状の内側または上側境界線は、例えば円弧５６の代わりに破線５７で示すようにすることができる。第２図の第二実施例において、すぐ上で述べたような幾何学関係は十分対応する方法で、反射器１３に適用することができる。第２図におけるレーザー光線１６が伸びて下がり、揺動しながら反射器１３、すなわち電線３’での反射器位置１３’にあたるようにするために、反射器は横方向の広がり、すなわち第６図を参照してレーザー光線に関して説明される好ましい横断面形状を持たなければならない。最後に第７図は有利な反射器１３がどの様にして、電線３にがっちりと取り付けることができるかを示しており、その際、反射器１３のための取付け部材６５は電線３の長手方向に或程度の広がりを持ち、そのような長さに沿って反射器をクランプできるようにしてある。取付け部材６５は十分丸みのある形状を有し、これは第５図におけるレーザー・ユニット５のためのケーシング３５が、丸みを持つのと同じ理由のためであることは留意すべきである。第７図において、反射器の側面から示されているが、その反射面は第６図との関連で上に説明される有利な幾何学形状に従って、成形することができることが理解されるだろう。特に第６図における輪廓５５により表されるような円弧形状は、付加的に反射器１３において望ましくない電位の一点集中を避けることに貢献するだろう。第８図の実施例において、前の図面のように、再び２本の電柱１及び２並びに電線３が示されている。好ましくは電線３の中央部分において、超音波であってもよい電磁波、おそらくは音波のための送信器ユニット８５がここでは取り付けられている。もし電磁波（無線）が使用されるなら、電柱１の２個の受信器またはセンサー８７及び、８８がユニット８５から放射物を受信し、協力して、それぞれの受信器８７及び８８により受信される両波の間の時間差を測定することに適応する。電柱１のこれら２個の受信器８７及び８８の間の高さ間隔は既知であり、本質的に既知の原理に基づいて、その際送信器ユニット８５の正確な位置を決定することは十分の可能である。たるみが例えば３’で示される電線の位置まで変化した時、送信器ユニットは受信器８７及び８８における時間差の対応する変化をもたらす別の位置８５’を取るだろう。送信器ユニット８５の位置または高さの変化を示す結果的出力信号は、その時次の処理及び可能なアクションのための計測ステーションまたは、その類似物へ送信される。操作の完全にアナログ的な方法は送信器ユニット８５からの電磁波の代わりに、超音波の放射に基づくことができることは明らかである。明らかにこの場合、受信器センサー８７及び８８は音波を検知することに適応しなければならない。送信器ユニット８５は連続波信号を放射することができ、上述の時間差は受信器センサー８７及び８８において位相関係から決定することができる。位置決定、すなわちたるみはまた送信器ユニット８５からのパルス信号を基礎とした既知の方法により決定することができる。第８図に対応する実施例での実際的操作における重要な利点は、たるみが時間について連続的に記録され得ることであり、これに対して第１図から第４図までを基礎とする実施例の大部分は点検知を行うが、そこには電線が検知点の上か下のどちらに位置するか、決定すべき問題がある。第９図において、三つの電導体（位相）を備えた送電線が図示されており、そのうちの一つは前記の実施例のように３で示してある。電線スパン３に対して、電柱１及び２がまた示されている。電柱１には好ましくは電線３の中央部分が、視野内に位置するように向けられた視野９０を持つビデオ・カメラ９７が、取り付けられている。電線３のこの位置は、カメラ９７により映像されることに適応した目的物９３を備えている。その対象物または図９７はここでは、センサー装置を構成するカメラ９７により、確実で信頼できる検知のために適した十分決定された幾何学的形状を持つべきである。電子ユニット９９はまたカメラ９７と連繋して電柱１に示されている。カメラにより記録される映像は、本質的に既知の方法で映像中の特別の幾何学的図形を探索するため、適当な映像処理アルゴリズムを使用することにより、デジタル的に処理されるだろう。電線の高さすなわち、たるみもその時関係する映像中の図形の位置から計算されることができる。ここで使用することのできるデジタル・ビデオカメラ９７は典型的には512×5 82画素の解像度を有し、もし20×22.7m²の視野を与えるレンズが選ばれるなら、 4cmの最小識別能力が得られるだろう。したがって電線３に垂下されるべき幾何学的形状はその形状または、対象物を検知するのを可能にする方法で、カメラにとって可視範囲であるように最小40cmの横方向寸法を持つべきである。このカメラ・ベースの実施例による計測の精度は＋／−10〜20cmと予測され、そのことはカメラ９７における視野とレンズに依存する。第９図におけるビデオ・カメラ９７からの出力信号に基づく必要な処理または映像処理は、第１０図のブロック線図に従ってユニット内で行うことができる。ここでの構成要素は第９図における電子ユニット９９を、部分的にまたは全体的に構成することができる。カメラ９７としては例えばＣＣＤカメラを使用することができる。これは処理の第一段階としてすでに知られた方法で、デジタル出力信号を映像記憶装置（フレーム・グラバー）１０１へ送信する。ブロック１０３は、第１０図のブロック線図の形成で見られるように、システム内の映像記憶装置１０１や、他の構成要素と共同するため一つの回路板上に構成してもよい、適当にプログラムされたコンピュータを表す。コンピータ１０３は映像処理ユニット全体と、おそらくはまたカメラ自身の中央制御のために備えられていると考えることができる。コンピュータ１０３用のプログラムは、リンクし合う有効なプログラム・モジュールに基礎を置くことができる。ここではとりわけ当業界の専門家にとって本質的に既知の、または自明のパターン認識に対する処理または、映像処理のアルゴリズムの問題がある。処理の結果である情報は、モデム１０５及び無線送信器１０７を介して、例えば電力分配のため操作センターまたはその類似部へ送信することができる。カメラ９７−映像記憶装置１０１のための純粋な静止映像は、ラジオを通じて低速チャンネル上に送信することができる。さらに第１０図はたるみ以外のタイプの計測量のためのセンサー１１５Ａ〜Ｃを示しており、それらのセンサーはまた同じチャンネル（モデム１０５−ラジオ１０７）を通じて対応する情報信号を、送信するためコンピュータ１０３に接続することができる。ブロック線図における電力供給は、中央電流供給ユニット１１０と、バッテリー１１１と、エネルギー供給（外側）１１２及び、光投射器またはブリッツ・ランプ１００のための特別電流供給回路１１３により構成される。ランプ１００は、原理上カメラ９７は現存の周辺の光、特に昼光によってのみ満足に操作することができるので、第９図に示していない。貧弱な光の状態の下で、特に夜間に電線３を監視するために、第１０図に示すように光投射器または、ブリッツ光１００の形式の人工照明を与えることは基本的な利点である。これは好ましくはカメラ９４と映像記憶装置１０１と同期され、そのため映像は最適の光の状態の下で記録され、記憶される。必要な照明はまた、レーザーまたは他の形式の光源により提供することができる。いくつかの例において、本発明の実用上有利となり得るビデオ・カメラの特別の形式は、いわゆるライン・カメラである。周知のように、ライン・カメラは原理上、映像面にわたってではなく、線に沿って映像化するために備えられる。当面の関連では、さらに円柱レンズを備えたライン・カメラを組み合わせることが大きな利点である。この形式のカメラは映像すべき光源、好ましくはレーザー・ユニット、すなわちすでに上に述べた一形式のユニットまたは構成要素を必要とする。特に、第１図に示す基本的配置はここに述べるように、ライン・カメラの解像に非常によく使用され得ることを述べておく。そのような場合、レーザー・ユニット５からの光線６が「視界の線」を構成することは決定的なことではない。原理上、垂直軸を持つシリンダ式レンズを同時使用するライン・カメラは、広げられた検知範囲に対して視野を広げる。既知の方法で円柱レンズは、セクター内のすべての点を一線中に集中させ得る。この解像は、光源またはレーザーが映像化される点は、強度の差を利用するための基礎として使用することができるため、変化するたるみのより精密な検知の可能性を含んでいる。この実施例はセクターの範囲内でたるみの連続計測を行い得る。第１１図は概念的及び単純化された方法で、ライン・カメラに基づく実施例を示す。柱２において一般に１２９で示すライン・カメラは電線３を監視するために垂下し、この場合電線スパンの約半分だけが示されている。電線３においては、ライン・カメラ１２９の視野に入っている、光源、特にレーザーの形式の送信ユニット１２５が取り付けられている。送電線は、たるみが増加した別の位置３ ’で示され、この場合レーザー・ユニットはこれに対応して位置１２５’まで降下している。レーザー・ユニット１２５のそれぞれの位置から、光線の伝播がどのようにしてカメラ１２９に入って行くかが、異なった一点鎖線で示されている。その関連で、このカメラは上述のように多少普通の対物レンズ１３１と円柱レンズ１３２を含むことができる。映像化は比較的狭く、そして垂直方向に或程度の伸長部を有するフィールドまたは平面１３３内で行われる。上方位置におけるレーザー・ユニット１２５を表す光点が例えば映像平面１３３内の一点１３５として映像化されるだろう。これに対して位置１２５’におけるレーザー・ユニットからの光点は映像平面１３３内の１３５’において映像されるだろう。映像平面１３３に結合する適当な検知要素により、電線３のたるみの連続計測を実施することがかくして可能であろう。本発明が基礎を置く基本的アイデアがここに述べられ、そして一例として示されている実施例に関連する変更及び変形を可能にすることは明らかである。特に送信器ユニット、反射器または映像対象は電線スパンの中央に位置する必要はないが、送電線の近隣の地形、ビルディング等のような局所的状況に依存して、中央部分からずらすことができる。例えば峡湾スパンまたは他の接近し難い場所に設置された送電線スパンのような、特別の状況はまたセンサー装置や、おそらくは送信器ユニットの配置全体の変更につながるかもしれない。特にカメラの実施例に関連して述べたような信号処理に関しては、上記のような処理に加えて、付加的なそして他の形式の信号処理、例えば送信ユニット等からのパルス放射に基づくフィルタリングや相互関連技術も使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．電柱またはマスト（１，２）の間に伸びる電導体（３）の形式で懸垂する頭上の電線を監視するための、特に電気負荷の下での電導体（３）内の許容できない高温を検知するための装置であって、電導体のたるみ（Ｈ）がセンサー装置（７，１７，２７，８７，８８，９７）を使用することにより決定される装置において、センサー装置（７，１７，２７，８７，８８，９７）は電磁波または音波に対して好感度であり、その電磁波または音波の伝播または、パターンは負荷の下での電導体（３）の伸び及び、それによって増大するたるみ（Ｈ）により影響されることに適応することを特徴とする装置。２．前記波動用の送信器ユニット（５，８５）は電導体（３）に、好ましくは電線スパンの最低点に取り付けられていること、及びその送信器ユニットへの電力供給は電導体回りの磁場及び（または）電場を介して電導体自身から取り出されることに適応していることを特徴とする請求の範囲１に記載された装置。３．センサー装置（７，７Ａ，１７，８７，８８，９７）が、電線スパンの一端を支える電柱（１）に取り付けられていることを特徴とする請求の範囲１または２に記載された装置。４．センサー装置（２７，２７Ａ）は電導体（３）に対して横方向に向くよう分離した電柱（２２，２１Ａ）または、他の支持構造物に取り付けられていることを特徴とする請求の範囲１または２に記載された装置。５．センサー装置は異なった高さに取り付けられた、少なくとも２個のセンサー（７，７Ａ，８７，８８）により構成されていることを特徴とする請求の範囲３または４に記載された装置。６．送信器ユニット（５）は本質的に既知のように、電位の集中を避けるため丸みのある外形を持つことを特徴とする請求の範囲２から５までのいずれか一つに記載された装置。（第５図）７．送信器ユニット（５）は電導体（３）が作り出す電場または、磁場から送信器ユニット内の構成要素を保護するためのスクリーン装置（３２）を含んでいることを特徴とする請求の範囲２から６までのいずれか一つに記載された装置。（第５図）８．送信器ユニットはレーザー・ユニットにより放射されたレーザー光線（６，１６，２６）に対して、好感度のセンサー装置（７，１７，２７）と共同することに適応するレーザー・ユニット（５，１５，２５）であり、そのレーザー光線の通路（６’，１６’，２６）は負荷の下での電線の伸びと、それに伴って増加したたるみ（Ｈ）に影響され、そしてレーザー光線は好ましくは間隔を置いて弧を描いて延び、おそらくはパルスにすることに適応することを特徴とする請求の範囲２から７までのいずれか一つに記載された装置。９．レーザー・ユニット（５，２５）は通常電柱またはマスト（１，２２）、好ましくは電柱またはマストに取り付けたセンサー装置の高さより高い位置を的としていることを特徴とする請求の範囲８に記載された装置。１０．センサー装置（１７）と同様にレーザー・ユニット（１５）は電線スパンの一端を支える電柱（１）に取り付けられており、そのレーザー光線（１６）は調整されて電線スパン（３）の最低部の下と与えられた距離を持つこと、及びレーザー光線（１６）のための反射器（１３）は前記最低部に取り付けられていることを特徴とする請求の範囲８に記載された装置。（第２図）１１．レーザー・ユニット（２５，２５Ａ）は電導体（３）に対して横方向に向くよう分離した電柱（２１，２１Ａ）または、他の支持構造物に取り付けられており、そのレーザー光線（２６，２６Ａ）は一般に電導体（３）の下を与えられた距離で横切る方向に向けられていることを特徴とする請求の範囲８に記載された装置。１２．センサー装置（７，７Ａ）からのレーザー光の形式の出力信号は、光ファイバーのケーブル（９）を介して、遠隔監視ステーションへ直接送信されることを特徴とする請求の範囲第８項から第１１項までのいずれか一つに記載された装置。（第１図）１３．レーザー・ユニット（５，１５）は少なくとも下側部分に下向きの円弧の横断面形状を有し、好ましくは検知されるべきたるみ（Ｈ）に対応する半径（３Ｒ）の形状を有するレーザー光線（６，１６）を、放射することに適応していることを特徴とする請求の範囲８、９、１０、または第１２項のいずれか一つに記載された装置。（第６図）１４．反射器（１３）は、電導体（３）にがっちりと取り付けられている（６５）ことを特徴とする請求の範囲１０、１２、または１３のいずれか一つに記載された装置。（第７図）１５．反射器（１３）の反射面は少なくとも下側部分に、検出されるべきたるみ（Ｈ）に対応する半径（３Ｒ）を持ち、そして実質的に２本の電柱（１，２）における電線スパンの支点を通る直線を中心に下向きの円弧形状（５５）を備えていることを特徴とする請求の範囲１０、１２または１４のいずれか一つに記載された装置。（第６図）１６．センサー装置（２７Ａ）はレーザー・ユニット（２５Ａ）と同じ電柱（２１Ａ）に取り付けられていること、及び反射器（２３）は電導体（３）に取り付けられていることを特徴とする請求の範囲１１、１２または１４のいずれか一つに記載された装置。（第４図）１７．センサー装置（２７）は、レーザー・ユニット（２５）用の電柱（２１）に関して、電導体（３）の反対側の別の離れた電柱（２２）に取り付けられていることを特徴とする請求の範囲１１、１２または１４に記載された装置。（第３図）１８．送信器ユニット（８５）は無線波または、超音波を放射することに適応していること、及び少なくとも２個のセンサー（８７，８８）に到達する時その波動の時間差がたるみを決定するための基礎とされ、その場合センサー（８７，８８）間の間隔は既知であることを特徴とする請求の範囲２及び５、そしておそらくは６及び７のうちの一つに記載された装置。（第８図）１９．センサー装置はカメラ（９７）の形式を持つこと、うまく決定された幾何学的形状を持つ映像対象物（９３）は、好ましくは電線スパンの最低位置にあるそのカメラの視野（９０）内の導体（３）に取り付けられていること、及びそのカメラと関連してたるみを決定するための、本質的に既知の方法で映像処理または、パターン認識用装置（１０１，１０３）が備えられていることを特徴とする請求の範囲１及びおそらくは３、４または５のいずれか一つに記載された装置。２０．好ましくはブリッツ光の形式の映像対象物（９３）を照らすための送信器ユニット（１００）が備えられていることを特徴とする請求の範囲第１９項に記載された装置。２１．送信器ユニットは光源であり、好ましくはレーザー・ユニット（１２５）であること、及びセンサー装置は垂直方向に向いた軸を有するシリンダ式レンズ（１３２）を組み込んだライン・カメラ（１２９）であることを特徴とする請求の範囲２から７までのいずれか一つに記載された装置。