JPH11502313A

JPH11502313A - モジュラコア、自己動力式送電線センサー

Info

Publication number: JPH11502313A
Application number: JP10521567A
Authority: JP
Inventors: エムウィースマン，リチャード; ジェイメイソン，ティモシー; アールバスタラシュ，ゲリー
Original assignee: フォスター―ミラーインク
Priority date: 1996-11-01
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-02-23
Anticipated expiration: 2017-10-30
Also published as: KR100316207B1; BR9706912A; AU5097498A; WO1998020468A1; CN1210605A; JP3288389B2; EP0875052A1; CA2241837A1; NZ330821A; KR19990077043A; AU725071B2; CA2241837C

Abstract

(57)【要約】モジュラコア、自己動力式送電線センサー（１０）は、交流送電線（１２）の周りに配置されるための複数のモジュラコアエレメント（１８，２０，２２）と、交流送電線によって電圧を加えられるべき巻線層と、交流送電線内および交流送電線の周りにおける状態を感知するための１または２以上のセンサー（３６）と、感知された状態を示す信号を受信するために、巻線（２４，２６，２８）によって電力を供給されかつセンサー（３６）に応答するコントローラ（１０６）とを具備する。交流送電線は、各モジュラコアエレメント（１８，２０，２２）の周りに配置された複数の相互結合された巻線（２４，２６，２８）を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】モジュラコア、自己動力式送電線センサー発明の分野この発明は、モジュラコア、自己動力式送電線センサーに関し、かつ、更に詳細には、極めて低いレベルの線電流を有する送電線から効率よく電力を引き出すことができるそのようなセンサーに関する。関連する出願この出願は、１９９６年２月２１日に提出された米国特許出願第０８／６０４，３５７号の一部継続出願である。米国特許出願第０８／６０４，３５７号は、１９９４年４月２５日に提出された米国特許出願第０８／２３２，７０２号（放棄済み）の継続出願である。発明の背景高架と地下との両方においておよび一次用途と二次用途との両方において交流送電線を監視することは、供給停止を未然に防ぐために、電気公益法人にとって有用な活動である。供給停止は、欠陥設備や交流送電線上の過負荷によって生じ、かつ、結果として潜在的に非常に多くの顧客に対するサービスの損失となる。供給停止に対する可能性および最大数の顧客の損失に対する可能性は、電力使用が最大でありかつ連続した電力の配送が最もクリティカルであるピークピリオドの間に増加する。線や変圧器や他の設備の欠陥および過負荷によって生じる供給停止は、修理するには高価であり、かつ、公益法人の従業員に対しては危険である。また、上記供給停止は、逸したサービスに対する収入損失の点において、かつ、使用者の評判に対するダメージの点において、電気公益法人に対して多大の費用を要する。もし、送電線が地下にあるならば、欠陥または過負荷の送電線の結果としての予期されない供給停止の影響が悪化する。傷ついた地下線を置き換えることは、より多くの延べ時間と高められた安全な予防措置とを要求する。これは、「要求される仕事の大部分は、窮屈でかつときどき湿っておりかつ常に理想的な条件以下である地下で発生する」という事実による。結果として、そのような傷ついた地下線を修理することは、まさにより多くの費用を要しかつ時間を消費しかつ危険である。故に、電力と電圧と電流のような電気的な状態を感知する交流送電線センサーは、欠陥および過負荷の送電線によって生じる予期されない供給停止の可能性をよりよく未然に防ぐために、交流送電線と（変圧器やスイッチのような）関連設備とを監視する際に、電気公益法人にとって非常に有用である。もし、電気公益法人が送電線上の状態を監視できるならば、電気公益法人は、過負荷または欠陥の結果として電源を断たれやすい送電線上の保守とその置き換えとをよりよく実行でき、それによって、予期されない供給停止の数を下げる。そのような設備を置き換えかつ保守することによって、公益法人は、顧客に対する供給停止回数を大幅に減らすことができる。傷ついたケーブルの修理または置き換えに関する費用もまた減少する。通常の計画された保守または置き換えと比較すると、傷ついたケーブルを置き換えまたは修理することの費用は、結果として伴われる超過時間の支出によって、より大きい。しかしながら、従来の商業的な送電線センサーは、典型的には、監視されている電力回路への侵入した電気的接続を要求する。このタイプの取り付けは、公益法人にとっては高価であり、取り付けを行う者にとっては潜在的に危険であり、かつ、顧客に対するサービスの中断を起こさなくてはならない。これらの制約によって、送電線センサーは、電気公益産業では、広く使用されることはなかった。１９９４年４月２５日に提出された米国特許出願第０８／２３２，７０２号に記載され、かつ、本発明の譲受人に割り当てられた我々のセンサーは、従来技術システムの欠陥を克服する。そのセンサーは、高い透磁率の強磁性材料の薄いしかし比較的広いコア層を利用する。このコア層は、全く侵入しない方法で、交流送電線の絶縁ゴム層の周りに巻かれる。複数の巻線が、交流送電線の方向に対して十分平行であるように、コア層の周りに巻かれる。送電線内の交流は、非基準電圧レベルを測定するためはもちろんのこと、巻線内に電流を誘導するために、かつ、センサーおよびコントローラに電力を供給するために、かつ、交流送電線内の電流を感知するために使用される。そのセンサーは、形状が非常に小さく、故に、限定的な体積内にかつ非常に近接した間隔をあけて置かれた線上に簡単に取り付けられることができる。さらに、そのセンサーは、送電線への侵入した接触なしに動作し、故に、安全かつ簡単かつ素早く取り付けられる。しかしながら、そのセンサーは、欠点を有している。第１にまず、そのセンサーは、交流送電線から電力を効率よくは引き出さない。電力を最も効率よく引き出すためには、コア層は、その断面の厚みがその幅にほぼ等しく、形状が環状体であるべきある。しかしながら、小さな外形を維持するために、そのセンサーは、コア層の厚みよりも十分に幅広いコア層の断面を有する。その結果として、送電線から電力を効率よく引き出さないセンサーとなり、故に、小さい線電流を用いて送電線上で動作するのに十分な電力を引き出すことができない。より多くの電力を引き出すためには、コア層の幅は、増大されなくてはならない。しかし、同時に効率を最大にするためには、断面の厚みは、対応して増大されなくてはならない。望まれる電力要求を達成するために、コア層の断面の厚みは、ある点まで増大されなくてはならない。その点とは、「コア層の小さな外形構成がもはや維持されず、故に、限定的な体積内にかつ近接して間隔をあけて置かれた線上には、もはや取り付けられることができない」という点である。加えて、そのセンサーのコア層の幅は、いくぶん柔軟性に欠けるようにし、かつ、極端な湾曲を有する送電線の部分上に取り付けることを困難にする。発明の概要故に、全く侵入しない方法で交流送電線内または交流送電線の周りにおける状態を感知するモジュラコア、自己動力式送電線センサーを提供することが、この発明の目的である。小さい外形構成を維持しながら、交流送電線からの電力の引き出しを効率よく最大化するそのようなモジュラコア、自己動力式送電線センサーを提供することが、この発明のさらなる目的である。非常に小さい線電流で送電線から電力を引き出すことができるそのようなモジュラコア、自己動力式送電線センサーを提供することが、この発明のさらなる目的である。非常に柔軟性のあるそのようなモジュラコア、自己動力式送電線センサーを提供することが、この発明のさらなる目的である。全く侵入しない方法で交流送電線から直接取り出された小さな電力によって電力が供給されるそのようなモジュラコア、自己動力式送電線センサーを提供することが、この発明のさらなる目的である。交流送電線内および交流送電線の周りにおける感知された状態を、送電線自身上に送信することができるそのようなモジュラコア、自己動力式送電線センサーを提供することが、この発明のさらなる目的である。全く侵入しない方法で遠方基地局からの通信を送電線自身上に送信しかつ受信することができるそのようなモジュラコア、自己動力式送電線センサーを提供することが、この発明のさらなる目的である。顧客への電力サービスを中断することなく、または、顧客への電力サービスに影響を及ぼすことなく、素早くかつ簡単にかつ安全に取り付けられるそのようなモジュラコア、自己動力式送電線センサーを提供することが、この発明のさらなる目的である。様々なサイズの送電線上に取り付けられるそのようなモジュラコア、自己動力式送電線センサーを提供することが、この発明のさらなる目的である。限定的な体積内に近接した間隔をあけて置かれたケーブル上に取り付けられるそのようなモジュラコア、送電線センサーを提供することが、この発明のさらなる目的である。小さい外形を有しかつサイズがコンパクトでありかつ軽量であるそのようなモジュラコア、自己動力式送電線センサーを提供することが、この発明のさらなる目的である。交流送電線によって物理的に支えられるそのようなモジュラコア、自己動力式送電線センサーを提供することが、この発明のさらなる目的である。安価でかつ使い捨てできるそのようなモジュラコア、自己動力式送電線センサーを提供することが、この発明のさらなる目的である。この発明は、「コアを提供することによって、かつ、交流送電線内または交流送電線の周りにおける状態を感知する手段と、感知された状態を示す信号を受信するために、巻線によって電力を供給されかつ感知するための手段に応答する制御手段とを提供することによって、非常に小さい外形の自己動力式送電線センサーが達成されることができる」という実現に起因する。上記自己動力式送電線センサーは、非常に小さい線電流を有する交流送電線からでさえ動作させるのに十分な電力を効率よく引き出すことができる。コアは、交流送電線の周りに配置された複数の小さい外形のモジュラコアエレメントを具備する。各モジュラコアエレメントは、交流送電線から電力を引き出す多数の巻線を有する。各々のモジュラコアエレメントは、相互結合されている。この発明は、モジュラコア、自己動力式送電線センサーを特徴付ける。センサーの電流引出装置は、交流送電線の周りに配置するための複数のモジュラコアエレメントを具備する。交流送電線によって電圧を加えられるべき巻線層が存在する。巻線層は、各モジュラコアエレメントの周りに配置された複数の巻線を具備する。各モジュラコアエレメントの巻線は、相互結合されている。電流電圧センサーおよび（交流送電線内および交流送電線の周りにおける状態を感知する）他の手段は、もし、電流電圧センサーおよびこれらの手段が電力を要求するならば、巻線によって電力が供給される。コントローラ（これも巻線によって電力を供給される）は、感知するための手段に応答し、かつ、感知された状態を示す信号を受信（および送信）する。好ましい実施形態において、電流引出装置のモジュラコアエレメントは、好ましくは、形状が環状体であり、かつ、外形が小さい。そして、モジュラコアエレメントは、高い磁気的な透磁率の強磁性材料から形成される。コアエレメントの幅は、コアエレメントの断面の厚みにほぼ等しい。モジュラコアエレメントは、モジュラコアエレメント内に間隙を具備する。間隙は、送電線センサーが交流送電線上に取り付けられかつ交流送電線から取り除かれることを可能にするために、分けられる。各モジュラコアエレメントの巻線は、電気的に直列にまたは並列に相互結合されており、かつ、巻線は、交流送電線を伴う非接触変圧動作によって電圧を加えられる電圧センサーは、交流送電線上の電圧を容量性により感知するためのキャパシタを具備する。キャパシタは、交流送電線の近くに置かれた第１および第２の間隔をあけられたプレートと、プレートの間に配置された誘電体とを具備する。誘電体は、空気でもよい。第１および第２の間隔をあけられたプレートは、交流送電線の周りに同軸に配置されている。電流センサーは、インダクタである。インダクタは、第１および第２の間隔をあけられたプレートの周りに配置された複数の巻線と、分離材料とを具備する。交流送電線内または交流送電線の周りにおける複数の他の状態を感知するために、他のセンサーが使用されてもよい。制御手段は、交流送電線上の感知された状態を示す信号を送信するための手段を具備する。送信するための手段は、信号を遠方基地局へ送信する。送信するための手段は、交流送電線の周りに配置された通信コアエレメントと、信号を交流送電線へ非接触変圧器動作を通して結合するために通信コアエレメントの周りに配置された複数の巻線とを具備する。制御手段は、交流送電線上の感知された状態を示す信号を送信するための手段を具備し、かつ、送信するための手段は、信号を交流送電線へ容量性により結合するために、キャパシタと相互結合されている。制御手段は、遠方基地局からの通信を受信するための手段を具備し、かつ、受信するための手段は、送電線からの通信を容量性により結合するために、キャパシタと相互結合されている。制御手段は、交流送電線上を送信される遠方基地局からの通信を受信するための手段を具備する。受信するための手段は、交流送電線の周りに配置された通信コアエレメントと、遠方基地局からの通信を交流送電線から結合するために通信コアエレメントの周りに配置された複数の巻線とを具備する。制御手段は、交流送電線上の感知された状態を示す信号を送信するための手段と、遠方基地局から送信される通信を受信するための手段とを具備し、送信するための手段と受信するための手段とは、制御手段によって送信される信号を交流送電線へ容量性により結合するために、かつ、遠方基地局によって送信される交流送電線からの信号を容量性により結合するために、キャパシタと相互結合されている。制御手段は、遠方基地局から通信を受信するための手段を更に具備し、かつ、通信コアエレメント上の複数の巻線は、交流送電線からの通信を非接触変圧器動作を通して結合する。制御手段は、公称状態レベルを確定するために、予め決定された時間期間上の感知された状態を示す受信された信号を統計的に扱うための手段と、公称レベルから分散を検出するための手段とを具備する。感知される状態は、電圧である。統計的に扱うための手段は、予め決定された時間期間上に受信された信号を平均するための手段を具備する。好ましい実施形態の開示他の目的と特徴と利点とは、好ましい実施形態の以下の説明と添付図面とから本技術の当業者に見いだされる。添付図面は以下の通りである。図１Ａは、本発明によるモジュラコア、自己動力式送電線センサーの斜視図である。図１Ｂは、図１のモジュラコアエレメントの周りの巻線の相互結合を示す概要図である。図１Ｃは、図１Ａに示されるようなモジュラコア、自己動力式送電線センサーの感知装置の斜視図である。図２は、図１のモジュラコア、自己動力式送電線センサーを、その周りに巻かれた保護カバー、および、保護カバーとセンサーの巻線との間に配置された電子部品と共に示す。図３は、図１のセンサーと基地局との概要ブロック図であり、両者は交流送電線に結合されている。図４は、交流送電線の中または周りにおける感知された状態に対する時間基準の公称レベルを構成するために、図３のマイクロコンピュータによって使用されるソフトウェアのフローチャートである。この時間基準の公称レベルは、交流送電線の中または周りにおける公称状態から分散を判断するためのものである。図１Ａには、この発明によるモジュラコア、自己動力式送電線センサー１０が示される。モジュラコア、自己動力式送電線センサー１０は、交流送電線１２の周りに配置される。送電線１２は、伝導性のストランド（または単一コア）１４と絶縁ゴム層１６とを具備する。示される交流送電線１２は、地下の二次電力分配用途において典型的に使用されるタイプのケーブルである。しかしながら、センサー１０は、絶縁されたまたは絶縁されていないケーブルを使用して、高架の二次電圧用途でかつ高架および地下の一次電圧用途で使用されてもよいので、このことはこの発明の必要な制約ではない。電力引き出しセンサー１０は、小さな外形のモジュラコアエレメント１８，２０，２２を具備する。モジュラコアエレメント１８，２０，２２は、（コアエレメントを送電線１２上に取り付けるために）モジュラコアエレメント内に間隙１９，２１，２３を分けることによって、そして、（コアエレメントを位置に固定するために）モジュラコアエレメント１８，２０，２２がその元の位置に跳ね返って戻ることを可能にすることによって、送電線１２の回りに配置される。コアエレメントは、鋼鉄のような高い磁気的な透磁率の強磁性材料から形成され、かつ、典型的には絶縁材料で覆われている。コアエレメント１８，２０，２２は、形状が環状体であり、かつ、断面の厚みＴを有する。厚みＴは、コアエレメント１８，２０，２２の幅Ｗにほぼ等しく、典型的には、ほぼ１／２インチである。故に、発明の背景で説明されたように、コアエレメント１８，２０，２２は、交流送電線１２から最も効率よく電力を引き出すためにほぼ構成されている。また、発明の背景で説明されたように、単一コアシステムでは、交流送電線からの電力引き出しの量を改善するためには、コアの幅は増大されなくてはならず、かつ、効率を維持するためには、コアの断面の厚みは、対応して増大されなくてはならない。しかし、効率を維持するために断面の厚みが増大されるので、センサーの外形は、非常に大きくなり、かつ、限定的な体積におけるセンサーの適用と近接した間隔をあけて置かれた線上でのセンサーの適用とを禁止する。この発明によると、コアは多数のモジュラコアエレメントからなる。この場合は３個である。このことは、コアエレメントの断面の厚みをコアエレメントの幅にほぼ等しくすることによって、かつ、多数のコアエレメントを使用することによって、センサーの効率を維持する。センサーの断面の厚みは、電力引き出しが増大される一方で小さな外形を維持するために、制限されることができる。最適化された電力引き出しのためのコアエレメント１８，２０，２２のサイズは、コア上の複数の巻線（二次巻線）とコアの中心を通る送電線ケーブル（一次巻線）との間の結合を最大化しながら、損失を最小化することの組み合わせである。実際に観察される３つの基本的な損失は、二次巻線の抵抗による損失と、磁気漏れインダクタンスによる損失と、コア材料内で誘導された渦電流による損失とである。他の損失が存在し、かつ、設計詳細によっては多かれ少なかれ性能に影響を与えうる。しかしながら、上述された３つの損失は、観察された主要な損失である。センサーの試験された実施形態では、コアは、磁気的な鋼鉄材料に巻かれたテープから製作された設計を具備する。巻かれたテープによって、それは「鋼鉄の連続した細片を螺旋方法で巻くことによってコアが組み立てられ、普通のテープのロールに非常によく似た環状体形状を生成する」ということを意味される。この製作アプローチの利点は、「比較的簡単であり、かつ、費用が高くない」ということであり、かつ、そのことは、（優先的に向けられた）磁気鋼鉄の使用が（鋼鉄の細片の長さに沿って並べられた）最も高い磁気的な透磁率を有することを可能にする。そのような向けられた鋼鉄の細片が環状体形状に巻かれる場合、最も高い磁気的な透磁率が、環状体コアの本体の円形経路に沿ってほぼ位置される。故に、最も高い磁気的な透磁率の経路は、環状体コアの中心を通る一次導体に沿った電流の流れによって生成される磁束の経路に並べられる。もし、テープを巻かれたコアが（電気的な絶縁被覆で覆われた）磁気材料から製作されるならば、その材料は、結果として、コア構造となる。このコア構造は、一次巻線の中心からコアを通して外側へ放射状に向けられた経路に沿った渦電流の流れを、効率よく制限する。しかしながら、そのような構造は、一次巻線に平行なコア内の経路に沿った渦電流の流れを制限する傾向にない。そして、一次巻線電流によってコア内に誘導された渦電流は、これらの平行な経路に沿って存在する傾向にある。他の問題点を無視して、もし、一次巻線に平行な（コア内の）渦電流経路を分断するために、環状体コアが多数の並んでいるコアへ電気的に分離されることができるならば、これらの渦電流は、渦電流に関連する損失（非効率性）を伴って十分に減少される。損失を最小化するために、かつ、一次巻線と二次巻線との間の結合を最大化するために、コアの断面は、最適化されることができる。典型的なコアは、内径Ｒ₁ と外径Ｒ₂と幅Ｗとを有する。コアの断面の厚みＴは、Ｒ₁とＲ₂との間の差、即ち、Ｔ＝Ｒ₂−Ｒ₁ （１）である。一次巻線と二次巻線との間の結合は、コア内の磁束鎖交によって特徴付けられることができる。二次巻線抵抗と漏れインダクタンスとは、コア上の各二次包装の長さによって、または、コア断面の周囲（２Ｔ＋２Ｗ）の長さによって、特徴付けられることができる。磁束鎖交を最大化することによって、かつ、コアの断面の周囲を最小化することによって、コアのサイズは、最適化されることができる。センサーに対して予期されるサイズの範囲に対しては、最適化されたコアのサイズは、Ｔに対するＷの比率（Ｗ／Ｔ）に値する。この比率は、ほぼ、１〜３の範囲である。説明されたように、センサーの試験された実施形態は、３つのコア１８，２０，２２を利用する。各コアは、ほぼ１であるＷ／Ｔ比率を有する。巻線２４，２６，２８を具備する巻線層は、（２８ゲージの磁気ワイヤのような）ワイヤを各コアエレメント１８，２０，２２の周りに多くの回数巻くことによって、かつ、（図１Ｂに示されるように）各コアエレメントの巻線を直列に相互結合することによって形成される。これに代えて、巻線は、並列に接続されてもよい。送電線１２内の交流電力は、非接触の変圧器動作によって、巻線２４，２６，２８内に電流を誘導する。交流送電線１２が電源を入れられたときに、望ましい電流が巻線内に誘導されるように、巻線の適切な比率が選択される。巻線内の巻き数は、巻線内に誘導された電流と交流送電線１２内における所定地点への電流との間の比率を決定する。上記所定地点において、コアエレメント１８，２０，２２は、誘導された磁束密度を具備する。この磁束密度は、該磁束密度の飽和レベルかまたは該飽和レベルより下である。各コアエレメントに対する巻線の典型的な数は、７５である。これは、センサー１０を２０アンペアと同じぐらい小さい線電流で動作させるために十分な電力を引き出すための値である。コアエレメントの数または巻線の数または両者の数を増大することによって、センサー１０は、より多くの電力を引き出すよう作られることができ、故に、さらに小さい交流線電流で動作することができる。電圧感知センサー１０は、さらに、図１Ａおよび図１Ｃに示すように電圧電流感知装置３６を具備する。電圧は、キャパシタ３７によって感知される。キャパシタ３７は、交流送電線１２の絶縁層１６から近接した間隔をあけて置かれた第１の内側表面導体３８と、内側導体３８から間隔をあけて置かれた外側表面導体４０とを有する。両導体は、交流送電線１２の周りに同軸に配置され、かつ、空気または発泡体コアのような誘電体４２が両導体の間に具備される。キャパシタ３７は、交流送電線１２から容量性により結合された（送電線１２の電圧に比例する）電圧を感知するために使用され、かつ、（以下に説明されるように）送電線１２からの高周波送電線通信を容量性により結合するための受信機として使用される。キャパシタ３７は、送電線１２の周りに同軸に配置されているので、キャパシタ３７は、送電線１２に近接した間隔をあけて置かれた（送電線１２以外の）送電線内の電力の影響を打ち消す傾向にある。外部電界（例えば、隣接した送電線、または、他の電磁気電界源）からのノイズおよび／または望ましくない影響をさらに減少するために、内側表面導体３８は、追加の同軸プレート３９，４１に電気的に接続されている。同軸プレート３９，４１は、プレート４０と同じ方法で、かつ、プレート３９とプレート３８との間、および、プレート３８とプレート４１との間に、同じ誘電体を伴って、プレート３８の外側に間隔をあけて置かれている。追加のプレート３９，４１は、それぞれ、外側同軸プレート４０の表面積のほぼ１／２を有し、かつ、（示されるように）内側同軸プレート３８に電気的に接続されている。故に、全ての外部信号が、内側同軸プレート３８と外側同軸プレート４０との両方によって等しく拾われる傾向にあり、かつ、内側表面導体３８と外側表面導体４０との間の差異測定内に存在しない。外側プレート４０と同じ表面積を有するたった１つの同軸プレート（例えば、プレート３９）が存在してもよい。これに代えて、３つの同軸プレートが存在してもよい。その各々は、外側プレート４０の表面積の１／３を伴う。一般に、もし、ｎ個のプレートが存在するならば、各プレートの表面積は、外側プレート４０の表面積の１／ｎである。電流感知インダクタ４３が、キャパシタ３７の周りに配置されている。インダクタ４３は、多数の電流測定巻線４４を有する。電流測定巻線４４は、環状体形状にされた分離材料（例えば、発泡体）４５の周りに巻かれている。送電線１２からの電流は、巻線４４内に電流の流れを誘導する。巻線４４内の電流は、交流送電線１２内を流れる電流に比例する。インダクタ４３は、（空気または発泡体材料を含む）分離材料４５の周りに巻かれるので、インダクタ４３は、典型的な鉄製コアが飽和するようには飽和しない。故に、感知された電流は、より線形である。このことは、遮断することをより正確かつ簡単にする。分離材料４５は、巻線４４に対して発泡体として働き、かつ、分離材料４５の材料は、空気のような低い磁気的な透磁率を有する。分離材料４５は、より高い透磁率を有することができる。しかし、発泡体４５の材料が磁気的に飽和しないように、かつ、インダクタ４３によって感知された電流が線形以下となりかつ遮断することがより困難になるように、間隙を具備することまたは磁気的な透磁率を制御することは注意を要する。非線形電流測定は、インダクタ４３によって感知されることができ、かつ、正確に解明されることができる。しかしながら、このことは、センサーの他の構成要素において、いくぶんより大きな複雑性を要求する。電圧電流感知装置３６は、また、間隙４６を具備する。間隙４６は、交流送電線１２上に取り付けるために、かつ、交流送電線１２から電圧電流感知装置３６を取り除くために、電圧電流感知装置３６内に形成される。電圧電流感知装置３６の電圧センサー装置（キャパシタ３７）と電流センサー装置（インダクタ４３）とは、送電線１２の周りの同じ位置に配置されて示されている。このことは、本発明の必要な制約ではない。電圧電流感知装置３６の電圧センサー装置（キャパシタ３７）と電流センサー装置（インダクタ４３）とは、互いに隣接して配置されてもよいし、または、互いに間隔をあけて置かれてもよい。通信通信装置４８は、センサー１０から交流送電線１２へ、非接触変圧動作により、通信を非侵襲的に送信するために、通信コアエレメント５０と、該コアエレメント５０の周りに巻かれた複数の巻線５２とを具備している。通信装置４８を、電圧センサーとして使用することに加えて、高周波通信送信器として使用すること、およびセンサー３６のコンデンサ３７を高周波通信受信器として使用することが好ましい。送信または受信またはその両方のいずれのために使用されてもよい。したがって、この発明による通信信号の非侵襲的な送電線へ結合または送電線からの結合は、広く、容量性による結合技術および誘導性による結合技術の両方を包含するためにリアクタンスによる結合として説明することができる。センサー１０は、一般には、電気的な絶縁を提供する保護カバー６２（図２）を含んいる。カバー６２は、通常、ゴムからなり、自然加硫テープ、接着剤または他の好適な手段によって巻線に固定されている。保持バンド６３，６４は、交流送電線１２の周りの適当な位置に送電線センサー１０を取り外し可能に固定している。カバー６２は、フレキシブルプリント回路基板６８上に実装された複数の電子構成部品６６を、該カバー６２と巻線の表面との間に効果的に挟むという追加の機能を奏する。巻線（図１Ｂ）と電子構成部品との電気的接続は、この図では見ることができないが、図３に概略的に示されている電気的接続により達成される。電子構成部品６６は、本質的にあらゆる現象、例えば、温度、圧力、放射線、湿気等を感知するための種々の形式のセンサーと、交流送電線１２とともに作動する非接触式変圧器により電圧を加えられる巻線２４，２６，２８（図１）により供給される電源と、マイクロコントローラと、図３に関連して以下により詳細に説明される他の種々の構成部品とを含んでいる。図２に示された全ての電子構成部品は、フレキシブル回路基板６８上に固定された状態で示されているけれども、これは必須のものではなく、センサーは回路基板６８から外れて配置され、カバー６２と巻線との間に挟まれてもよく、または、センサーは、保護カバー６２の外部の所定の形式の現象を感知するために保護コーティング６２の外部に配置されてもよい。モジュラコアの自己動力式送電線センサー１０が、概略的に図３のシステム１００内に示されている。モジュラコア、自己動力式送電線センサー１０のための動力は、明確のために単一の巻線としてこの図に表されている巻線２４，２６，２８によって、単独であり、または多層動力送信または分配システムの一部である単相送電線交流送電線１２から引き出される。これらの巻線は、電源１０２に接続され、配線１０３，１０４によって、フレキシブル回路基板上に配置されている。交流−直流レギュレータ統合回路である電源１０２は、マイクロコントローラ１０６に対して直流５Ｖを供給し、１つまたはそれ以上のセンサーまたは他の電子構成部品により利用される＋１２Ｖおよび＋５Ｖの出力をも供給している。マイクロコントローラ１０６は、ＡＤ変換器を有する８ビットの組込形コントローラでよい。センサー１０８〜１１２は、マイクロコントローラ１０６に相互に接続されて示されている。しかしながら、種々の数のセンサーが使用され得る。センサー１０８〜１１０は、フレキシブル回路基板６８上に配置されている一方、センサー１１１，１１２は保護カバー６２の外部に配置されている（図２）。単一のセンサーのみ、すなわち、センサー１１２のみが、電源１０２により電源供給され、残りのセンサーは、作動するために外部動力を必要としない。これらのセンサーは、交流送電線内部またはその周りにおいて感知された特定の状態を表すアナログ信号またはデジタル信号をマイクロコントローラ１０６に供給する。これらのセンサーに加えて、電圧センサーとして作動するキャパシタ３７および電流センサーとして作動するインダクタ４３も示されている。キャパシタ３７は、配線１１４，１１５によって信号調整器１１６に接続されている。信号調整器１１６は、マイクロコントローラ１０６の入力要求に合致するように感知された信号の増幅およびフィルタリングを行う。電圧センサー３７からの信号は、交流送電線１２における瞬間的な電圧を示す容量性により結合された電圧である。電圧センサー３７は、基準電圧がないので、マイクロコントローラ１０６への絶対的な電圧の読みを提供しない。しかしながら、平均的なまたは公称の電圧レベルは、キャパシタ３７により一定期間にわたって供給される瞬時電圧レベルを監視することにより決定され、公称レベルが確立された後は、キャパシタ３７からの瞬時入力から、公称電圧レベルからの変動分が決定され得る。マイクロコントローラ１０６は、基準のない電圧入力信号の重み付けのような他の統計的な操作を実施することができ、これらの他の形式の統計的決定から偏差値を決定することができる。電流感知は、送電線１２内の交流配線電流に比例する電流を内部に誘起するインダクタ４３により行われる。誘起された電流は、その後、電流ピックアップ信号調整器１１７に供給され、マイクロコントローラ１０６に供給する前に増幅されかつフィルタにかけられる。センサー１０８〜１１０は、フレキシブル回路基板６８上に配置され、センサー１１１，１１２は、保護カバー６２の外面に配置されている。これらのセンサーは、例えば、温度、圧力、ガス、湿気、放射線または光（可視光または赤外光）を感知することができる。実際には、実質的にいかなる現象を感知するためのセンサーをも利用することができる。温度センサーまたは放射線センサーのような一定のセンサーは、フレキシブル回路基板６８上に直接装着されてもよく、例えば、ガスおよび光を感知するセンサー１１１，１１２のような他のセンサーは、保護カバー６２の外面に配置された場合にのみ作動する。センサー１０８〜１１２と、電圧および電流センサー３６は、送電線１２の内部およびその周りの種々の状態を連続的に感知し、マイクロコントローラ１０６に、これらの感知された状態を表すアナログまたはデジタル信号を供給する。センサーにより供給されるこれらの信号は、必要であれば、マクロコントローラ１０６によってデジタル信号に変換され、その後、マイクロコントローラ１０６は感知された状態を表示する通信データを発生し、そのデータは、該データを符号化する送電線搬送回路１２０に配線１１８を通して供給される。送電線搬送回路１２０は、その後、符号化されたデータを出力ドライバ１２２に供給し、出力ドライバ１２２は、非接触の変圧動作を通して、センサー１０のマイクロコントローラ１０６からの送信を交流送電線１２に非侵襲的に結合するべく、通信装置４８の巻線５２へ低電圧、高電流のパルスを送信するために使用される。送電線の状態の集中した読み出しのために、記憶装置１２９が配線１１８，１１９に接続されても良い。記憶装置１２９は、送電線の近くの都合のよい場所に配置されても良い。これに代えて、破線で示されているように、ドライバ１２２からの出力は、図１のキャパシタ３７の内面および外面導体３８，４０にそれぞれ配線１２４，１２５を通して供給されてもよい。この図において、マイクロコントローラ１０６から送信された信号は、容量性により交流送電線１２に結合され、ドライバ１２２は、高電圧、低電流出力パルスを供給するように構成されていなければならない。現在のところ、通信装置４８の巻線５２を駆動するように、ドライバ１２２を構成することが好ましい。ドライバ１２２は、高電圧増幅器（変換または非変換のもの）でよい。マイクロコントローラ１０６から送信されるデータは、送電線センサー１０を識別する識別コードと、送電線センサー１０上の各特定の個別のセンサー（１０８〜１１２，３７，４３）のための識別コードとを含んでおり、送信されるデータの形式を示している。すなわち、送信は、送信元についての情報（多くの送電線センサーが電気事業会社の分配システムにおいて種々の場所で利用され得る）と、送信されたデータの形式、すなわち、そのデータが電圧、電流、温度、放射線等に関するデータであるか否かについての情報とを含んでいる。送信および識別コードおよび目的とするデータは、定期的に、時間によって、特定のしきい値が感知されたときに、または任意の所望の臨界値によって生じ得る。通信コードは、選択された定式の通信システム仕様またはプロトコルに従ってもよい。プロトコルは、スイス国ジュネーブのＩＳＯ（国際標準化機構(International Organ ization for Standardization)）により作り出された通信のためのＯＳＩ（開放形システム相互接続(Open System Interconnect)）参照モデルに基づいても良い。送電線通信に適した他の任意の通信コードも利用され得る。センサー１０から送信されたデータは、遠隔の基地局１２６によって受信される。基地局１２６は、送電線分配または送信／システムの一部であり、一般には、グランド、中立または（多位相システムにおいては）送電線１２’とは異なる位相の送電線のいずれかである送電線１２’に接続された直接電気的接続１２７，１２８によって送電線１２に相互に接続されている。しかしながら、送電線への接続は、センサー１０に関して上述したように、非接触の変圧動作または容量性による結合によって達成され得る。例えば、インダクタ４３’は、非侵襲的な誘導性による結合により送電線への接続を提供するために使用され、かつ／または、キャパシタ３７’は、非侵襲的な容量性による結合を提供するために使用され得る。送信されたデータは、センサー１０の通信モジュールに合致する標準送電線搬送モデム１３０を通して、コンピュータ１３２へ供給される。基地局１２６は、コンピュータ１３２から送電線搬送モデム１３０を介して送電線１２へデータを送信することができる。その後、例えば、基地局１２６は、送電線センサーからの送信を受動的に待つ代わりに、要求に応じたセンサー情報を求めて、モジュラコア、自己動力式の送電線センサー１０およびシステムにおける他の任意の送電線センサーをポーリングすることができる。さらに、送電線センサーは、基地局１２６から再プログラムされ得る。遠隔の基地局１２６から送信された符号化した通信は、交流送電線１２からの容量性による結合によってキャパシタ３７により受信されることが好ましい。これらの高周波数通信信号は、ハイパスフィルタ１３４，１３６に供給され、そこを通過することができ、送電線搬送回路１２０に供給される。送電線搬送回路１２０は、通信信号を復号化し、その後、それらを配線１１９を通してマイクロコントローラ１０６に送る。これに代えて、通信装置４８の巻線は、遠隔の基地局１２６からの通信を受信するために使用され得る。このことは、ハイパスフィルタ１３４，１３６に巻線５２を相互接続しているリード線１３８，１３９（破線で表されている）を提供することにより達成される。センサー１０と基地局１２６との間の非侵襲性の送電線通信を使用することが好ましいけれども、これはこの発明の必要な限定事項ではないことを明記しておく。直接接触送電線通信またはＲＦ、電話回線モデム、ケーブルテレビ、セルラー電話、赤外線、光ファイバケーブル、マイクロ波または超音波通信のような非送電線通信も使用することができる。マイクロコントローラ１０６は、感知した状態のアナログ−デジタル変換を行い、以前に感知した状態を格納している記憶位置を操作しかつ更新し、移動時間平均等の決定のような複数の動作を行い、同期目的のために時間を追跡し続け、かつ、モジュラコアの自己動力式の送電線センサー１０と基地局１２６との間の通信を制御する。マイクロコントローラ１０６は、基地局１２６に、特定の感知した状態の瞬時値、すなわち、実際の温度または放射線の読みを提供することができる。しかしながら、マイクロコントローラ１０６は、基地局１２６に、感知された特定の状態が公称レベルから変化したことおよびそのような変化量の表示をも供給することができる。上記において手短に述べたように、この種のデータ送信は、絶対電圧を決定するために感知された電圧を比較することができる基準レベルが存在しないので、電圧感知が必要である。したがって、感知された電圧は、公称電圧と比較され、感知された電圧の公称レベルからの変動が決定されかつ基地局１２６に送信される。公称レベルは、平均電圧レベルでよく、または、重み付けのような他の形式の統計的操作が感知された電圧データに対して実施され、かつ、公称レベルからの変動を決定するために公称レベルに対して比較されても良い。さらに、このプロセスは、（多くのセンサーは感知される状態の絶対値を提供するので）全ての形式のセンサーにおいて実施される必要はなく、感知された任意の状態とともに使用され得る。実際に、感知された実際の絶対値を提供するよりもむしろ、感知された状態の公称レベルからの変動を供給するためにより有効である。このことは、多くの場合において、監視されるべき状態は実際の値として監視されず、むしろ、何らかの公称値からの変化分として監視されるからである。監視された状態の公称レベルからの変動分を検知しかつ送信するために、マイクロコントローラ１０６は、図４のフローチャート１５０に従って作動する。ステップ１５２において、モジュラコアの自己動力式送電線センサーが装着され、１つまたは複数の状態（例えば、電圧、電流、温度、放射線等）が連続的に、瞬間的に、ステップ１５４において得られる。ステップ１５６において、瞬時値の時間平均または重み付けのような感知された状態の他の任意の形式の時間ｔにわたる統計的操作が交流送電線における状態についての公称レベルを決定するために行われる。この点において、初期の較正が完了、すなわち、所望の形式の満足な操作についての公称レベルが決定される。較正プロセスは、正確な公称レベルの読みを得るために、概して数秒から数週間または数ヶ月までもかかることがある。初期の較正プロセスが完了した後に、ステップ１５８において、ステップ１５４において得られた瞬時値が公称レベルと比較される。初期公称レベルが決定された後には、それは、新たな瞬間的なセンサーのデータから継続して再計算される。ステップ１６０において、瞬時値が公称レベルに対して変化するかどうか、および、それが変動があること示す信号であるかどうかが決定され、変動の程度が遠隔の基地局へ、ステップ１６２において送信される。変動が検知されたかどうかに関わらず、システムはステップ１５４に戻り、そこで、他の瞬時値が得られ、かつ、プロセスは、センサーが交流送電線から取り除かれ、または特定の状態の決定がもはや必要でなくなるまで継続する。この発明の特定の特徴はいくつかの図面に示され、かつ、他には示されていないけれども、各特徴は、この発明に従う他の特徴のいくつかまたは全てと組み合わせられ得るので、これは単に簡便のためである。他の実施形態は、当業者が思いつくものであり、請求の範囲内に含まれるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，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(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者バスタラシュ，ゲリーアールアメリカ合衆国マサチューセッツ 01331 アソルハンプスティードプレイス 86

Claims

【特許請求の範囲】１．交流送電線の周りに配置されるための複数のモジュラコアエレメントと、各前記モジュラコアエレメントの周りに配置された複数の巻線を具備し、各前記モジュラコアエレメントの巻線は相互結合されており、交流送電線によって電圧を加えられるべき巻線層と、交流送電線内または交流送電線の周りにおける状態を感知する手段と、感知された状態を示す信号を受信するために、前記巻線によって電力を供給されかつ感知するための前記手段に応答する制御手段とを具備することを特徴とするモジュラコア、自己動力式送電線センサー。２．前記モジュラコアエレメントは、形状が環状体であることを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。３．前記モジュラコアエレメントは、外形が小さいことを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。４．前記モジュラコアエレメントは、高い透磁率の強磁性材料から形成されることを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。５．各前記コアエレメントの幅は、コアエレメントの断面の厚みにほぼ等しいことを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。６．前記モジュラコアエレメントは、モジュラコアエレメント内に間隙を具備し、間隙は、送電線センサーが交流送電線上に取り付けられかつ交流送電線から取り除かれることを可能にするために、分けられることを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。７．各前記モジュラコアエレメントの巻線は、電気的に直列にまたは並列に相互結合されていることを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。８．前記複数の巻線は、交流送電線を伴う非接触変圧器動作によって、電圧を加えられることを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。９．状態を感知するための前記手段は、交流送電線上の電圧を感知するための手段を具備することを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。１０．電圧を感知するための前記手段は、交流送電線上の電圧を容量性により感知するためのキャパシタを具備し、キャパシタは、前記交流送電線の近くに置かれた内側および外側の間隔をあけられたプレートと、前記間隔をあけられたプレートの間に配置された誘電体とを具備することを特徴とする請求項９記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。１１．前記誘電体は空気であることを特徴とする請求項１０記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。１２．前記第１および第２の間隔をあけられたプレートは、前記交流送電線の周りに同軸に配置されることを特徴とする請求項１０記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。１３．ノイズを減少するために、前記内側同軸プレートに電気的に接続されたｎ個の追加のプレートをさらに具備することを特徴とする請求項１０記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。１４．前記ｎ個の追加のプレートは、前記外側プレートの表面積のほぼ１／ｎの表面積を有することを特徴とする請求項１３記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。１５．感知するための前記手段は、交流送電線の電流を感知するための手段を具備することを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。１６．感知するための前記手段は、インダクタを具備することを特徴とする請求項１５記載のセンサー。１７．前記インダクタは、送電線の周りに配置された分離材料の周りに巻かれた複数の電流測定巻線を具備することを特徴とする請求項１６記載のセンサー。１８．前記分離材料は、低い磁気的な透磁率を有することを特徴とする請求項１７記載のセンサー。１９．前記分離材料は、発泡体であることを特徴とする請求項１７記載のセンサー。２０．前記分離材料は、形状が環状体であることを特徴とする請求項１７記載のセンサー。２１．状態を感知するための前記手段は、交流送電線内または交流送電線の周りにおける複数の状態を感知するための手段を具備することを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。２２．前記制御手段は、交流送電線上の感知された状態を示す前記信号を送信するための手段を具備することを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。２３．送信するための前記手段は、前記信号を遠方基地局へ送信することを特徴とする請求項２２記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。２４．送信するための前記手段は、前記信号を、送電線の近くに置かれた記憶装置へ送信することを特徴とする請求項２３記載のセンサー。２５．送信するための前記手段は、交流送電線の周りに配置された通信コアエレメントと、前記信号を交流送電線へ非接触変圧器動作を通して結合するために、前記通信コアエレメントの周りに配置された複数の巻線とを具備することを特徴とする請求項２２記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。２６．前記制御手段は、交流送電線上の感知された状態を示す前記信号を送信するための手段を具備し、かつ、送信するための前記手段は、前記信号を交流送電線へ容量性により結合するために、前記キャパシタと相互結合されていることを特徴とする請求項１０記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。２７．前記制御手段は、遠方基地局からの通信を受信するための手段を具備し、かつ、受信するための前記手段は、送電線からの前記通信を容量性により結合するために、前記キャパシタと相互結合されていることを特徴とする請求項１０記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。２８．前記制御手段は、交流送電線上を送信される遠方基地局からの通信を受信するための手段を具備することを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。２９．受信するための前記手段は、交流送電線の周りに配置された通信コアエレメントと、前記遠方基地局からの通信を交流送電線から結合するために、前記通信コアエレメントの周りに配置された複数の巻線とを具備することを特徴とする請求項２８記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。３０．前記制御手段は、交流送電線上の感知された状態を示す信号を送信するための手段と、遠方基地局から送信される通信を受信するための手段とを具備し、送信するための前記手段と受信するための前記手段とは、前記制御手段によって送信される信号を交流送電線へ容量性により結合するために、かつ、前記遠方基地局によって送信される交流送電線からの信号を容量性により結合するために、前記キャパシタと相互結合されていることを特徴とする請求項１０記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。３１．前記制御手段は、遠方基地局から通信を受信するための手段を更に具備し、かつ、前記通信コアエレメント上の前記複数の巻線は、交流送電線からの前記通信を非接触変圧器動作を通して結合することを特徴とする請求項２５記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。３２．前記制御手段は、公称状態レベルを確定するために、予め決定された時間期間上の前記感知された状態を示す前記受信された信号を統計的に扱うための手段と、前記公称レベルから分散を検出するための手段とを具備することを特徴とする請求項１記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。３３．前記感知される状態は、電圧であることを特徴とする請求項３２記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。３４．統計的に扱うための前記手段は、前記予め決定された時間期間上に受信された前記信号を平均するための手段を具備することを特徴とする請求項３２記載のモジュラコア、自己動力式送電線センサー。３５．交流送電線の周りに配置されるための複数のモジュラコアエレメントと、各前記モジュラコアエレメントの周りに配置された複数の巻線を具備し、各前記モジュラコアエレメントの巻線は相互結合されており、交流送電線によって電圧を加えられるべき巻線層と、交流送電線内または交流送電線の周りにおける状態を感知する手段と、前記感知された状態を示す信号を受信するために、かつ、前記交流送電線上の前記受信された信号を遠方基地局へ送信するために、かつ、前記遠方基地局から送信された通信を受信するために、前記巻線によって電力を供給されかつ感知のための前記手段に応答する制御手段とを具備することを特徴とするモジュラコア、自己動力式送電線センサー。３６．送電線のための感知装置であり、電圧を感知するためのキャパシタと電流を感知するためのインダクタとを具備し、キャパシタは、送電線の周りに配置された１対の間隔をあけられた内側および外側プレートと、前記プレートの間に配置された誘電体媒体とを具備し、インダクタは、送電線の周りに配置された分離材料と、前記分離材料の周りに巻き付けられた複数の巻線とを具備することを特徴とする感知装置。３７．前記キャパシタは、前記内側プレートに電気的に接続されたｎ個の追加のプレートをさらに具備し、かつ、各前記プレートの表面積は、ノイズを減少するために、前記外側プレートの表面積のほぼ１／ｎを有することを特徴とする請求項３６記載の感知装置。３８．前記内側および外側プレートは、形状が環状体であることを特徴とする請求項３６記載の感知装置。３９．前記分離材料は、低い磁気的な透磁率を有することを特徴とする請求項３６記載の感知装置。４０．前記分離材料は、発泡体であることを特徴とする請求項３９記載の感知装置。４１．前記分離材料は、形状が環状体であることを特徴とする請求項３９記載の感知装置。４２．前記インダクタは、前記キャパシタ上に配置されていることを特徴とする請求項３６記載の感知装置。４３．前記巻線は、前記キャパシタ上に巻き付けられていることを特徴とする請求項４２記載の感知装置。４４．交流送電線の周りに配置されるための複数のモジュラコアエレメントと、各前記モジュラコアエレメントの周りに配置された複数の巻線を具備し、各モジュラコアエレメントの巻線は相互結合されており、前記送電線によって電圧を加えられるべき巻線層とを具備することを特徴とする電力引出装置。４５．前記モジュラコアエレメントは、形状が環状体であることを特徴とする請求項４４記載の電力引出装置。４６．前記モジュラコアエレメントは、外形が小さいことを特徴とする請求項４４記載の電力引出装置。４７．前記モジュラコアエレメントは、高い透磁率の強磁性材料から形成されることを特徴とする請求項４４記載の電力引出装置。４８．各前記コアエレメントの幅は、コアエレメントの断面の厚みにほぼ等しいことを特徴とする請求項４４記載の電力引出装置。４９．前記モジュラコアエレメントは、モジュラコアエレメント内に間隙を具備し、間隙は、送電線センサーが交流送電線上に取り付けられかつ交流送電線から取り除かれることを可能にするために、分けられることを特徴とする請求項４４記載の電力引出装置。