JPS58254B2 - 電気配線の異状監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 最近変電所の無人化に伴って、素人により管理されるこ
との多いキユービクル式高圧受電設備が多く用いられる
。

このような装置においては内部配線の異状を迅速かつ的
確に検出して事故の発生前に適切な処置をとることが特
に重要である。

キユービクル式受電設備の内部における異状は、その殆
んどが配線を形成する電気導体の接続または接触部に発
生する。

このような部分は一般に表面に銀鍍金を施した銅板をボ
ルトで締付けるか、あるいは強力なばねで圧接させたも
のであるが、ボルトのゆるみまたは表面の酸化等で接触
抵抗が増大して発熱を生ずる。

その温度上昇の限度は数十度以内に規定されているから
、接続部等の温度が例えば１００℃に上昇した場合には
直ちに警報を発する必要がある。

従って本発明は、上述のような異状を発生し易い部分の
温度を非接触的に常時監視して、異常な温度上昇を生じ
た場合は直ちに警報を発し、あるいは更にその異状発生
個所を表示し得る装置を提供するものである。

図面は本発明の実施例で、第１図はキユービクル内部の
配線の一例、また第２図はこのような配線を有するキユ
ービクルの一部を縦断した側面図である。

このように接地された金属箱１の中に計器用変成器ＰＣ
Ｔ、積算電力計Ｗ Ｈ、負荷開閉器ＬＢＳ、ヒユーズＰ
Ｆ、変圧器Ｔ１ 、Ｔ３、進相コンデンサＣ、遮断器Ｍ
ＣＢ等が収容され、例えば上記開閉器ＬＢＳの端子部等
は第３図のように帯状銅板２，３をボルト４で締付けて
結線を行つまた構造を有する。

従ってホルト４がゆるむと銅板２．３の接触抵抗が増大
して温度上昇を生ずるもので、上記ボルトの周辺は異状
を監視しようとする部分の１つである。

本発明はこのようなボルトの頭部にそれぞれ数センチメ
ートル乃至十数センチメートルの距離を介して、第２図
のように温度上昇検出器５を対設すると共にパネル面に
その出力信号の処理装置６を取付けである。

検出器５は、第３図に示したように筐体７に集光レンズ
８、可視光線を遮断して赤外線のみを透過する赤外線フ
ィルタ９および硫化鉛またはセレン化鉛のような赤外線
検出素子１０．１１を収容して、素子１０をレンズ８の
焦点位置に配置し、素子１１には入射光線を完全に遮断
するように蓋体１２を嵌装してこれを素子１０の側部に
配置しである。

上記２つの赤外線検出素子１０，１１の出力を差動増幅
器１３に加えて、その出力信号と適当に設定された参照
電源１４の出力とを比較器１５で比較し、差動増幅器１
３の出力信号が参照電源１４の出力より増大すると比較
器１５から検出信号が送出される回路を構成しである。

すなわち第２図のキユービクル内において、前述のよう
な監視を必要とする接続部のボルト頭部にそれぞれ上述
のような検出器５を対設しである。

第４図は上記各検出器の出力信号の処理装置６の回路例
で、各検出器５の出力信号によって閉成する継電器接点
１６１゜１６２・・・・・・とランプのような表示器１
７１，１７２・・・・・・との各直列回路を、ブザのよ
うな警報器１８を介して電源１９に並列に接続しである
。

従って検出器５の任意の１つが信号を送出すると、その
検出器に対応する接点例えば１６２が閉成して表示器１
７２が点灯すると共に警報器１８が動作する。

上述の装置において、異常温度上昇を監視する部分を第
３図に交叉斜線で示したように黒色に塗装しておくと、
その部分から放射される全赤外線の量はステファン・ボ
ルツマンの法則に従って絶対温度の４乗に比例する。

なお上述のように黒色塗装を施すことによって銅の研磨
面に比較するときは輻射線量が約５０倍に、また酸化面
に比較しても約２倍に増大する。

かつ輻射線の波長分布も、常温においては３，５μ程度
より長波長の範囲であるが１００℃に上昇すると短波長
端が２μ程度まで押ひる。

従って例えばボルト４にゆるみを生じて、銅板２，３の
接触抵抗が増大し、この部分の温度が１００℃程度に上
昇すると、第３図に点線の矢印で示したようにレンズ８
で集光されて検出素子１０に入射する赤外線量が急激に
増大する。

差動増幅器１３は上記検出素子１０およびその側部に配
置された検出素子１１の出力の差を送出すると共に硫化
鉛、セレン化鉛のような素子は２μ程度以下の波長の赤
外線に感度を有するから、常温においては周囲温度の変
化に関係なくその入力が相殺されて、監視部の温度が１
００℃程度まで上昇したとき増幅器１３から急激に出力
信号が送出される。

この出力信号が参照電源１４の出力より大きくなると比
較器１５から信号が送出されて、前述のようにその信号
を送出した検出器５に対応する表示器例えば１７ａが点
灯すると共に警報器１８が動作して遠隔地点へ異状を報
告する。

従ってキユービクルの扉を開けて表示器を点検すること
により異状個所が直ちに判明する。

更に本発明は第５図に断面を示したように、締付ボルト
４′の頭部に凹面２０を形成したものである。

従って上記凹面２０の曲率半径を予め適当に選定して、
ボルトの頭部から上記曲率半径に相当する距離の位置に
検出器５を配置すると、凹面の各部における輻射線分布
曲線の極太部がすべて検出器の方向を向いて、該検出器
に輻射線が集中するから、検出効率が向上する。

かつ頭部に黒色凹面を形成したボルトを用意して、監視
しようとする接続部をそのボルトで締付けると共に該ボ
ルトからほぼ所定の距離の位置に検出器を配設するだけ
であるから、監視装置の構成が容易である。

以上説明したように、本発明は異状を監視しようとする
電気配線における適宜の接続部を締付けるボルトの頭部
を黒色の凹面２０となしてその凹面に温度上昇検出器５
を対設し、上記検出器に入射する赤外線の量が一定値を
越したとき該検出器から信号が送出されるようにしたも
のである。

なお前記実施例は検出器５に２つの赤外線検出素子１０
．１１を設けてその出力の差が一定値を越したとき信号
が送出されるものであるが、素子１１を省略して素子１
０の出力が参照電源１４の出力より大きくなったとき比
較器１５から出力信号が送出されるように構成すること
もできる。

このように本発明の装置は、ボルトの頭部を黒色の凹面
となし、そのボルトに赤外線検出素子を対設するもので
、予め上述のようなボルトを用意してこのボルトを適宜
の接続部に用いることによって監視装置を容易に構成し
得る。

しかも電気配線の異状発生個所は、その殆んどが接続部
であるから、この接続部を締付けるボルトが発生する赤
外線を利用することにより、極めて効果的に監視するこ
とができる。

更にボルトの頭部を黒色の凹面となしであるために、そ
のボルトから多量の赤外線が放射されて、しかもこれが
一点に集束する。

従ってその集束点に検出器を配置することにより、高利
得の増幅器等を必要とするこさなく簡単な装置をもって
高感度で安定な検出をしかも時間遅れなく迅速に行い得
る。

かつ電気配線の各部の電圧または電流を監視する場合の
ように電気回路の結合がなく、非接触的に監視すること
ができるから、監視装置の故障によって被監視部が影響
を受けるようなおそれがないと共に監視装置に高電圧が
加わるおそれがなく安全である等の効果があを。

【図面の簡単な説明】

第１図はキユービクルの内部配線の一例、第２図は本発
明実施例の監視装置を具備したキユービクルの一部を縦
断した側面図、第３図は第２図における一部の構成を示
した斜視図、第４図は第２図における一部の電気回路図
、第５図は本発明の他の実施例における一部の断面図で
ある。 なお図において、１はキユービクルの金属箱、２．３は
電気配線の一部を形成する銅板、４，４′はボルト、５
は検出器、６は信号処理装置、７は筐体、８は集光レン
ズ、９は赤外線フィルタ、１０．１１は赤外線検出素子
、１２は蓋体、１３は差動増幅器、１４は参照電源、１
５は比較器、１６１、１６２・・・・・・は継電器接点
、１７１．１７２・・・・・・は表示器、１８は警報器
、１９は電源、２０は凹面である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 黒色の凹面に形成された頭部を有し電気配線の接続
   部を締付けたボルトと、赤外線検出素子を具備して前記
   ボルトの頭部における凹面から放射される赤外線が上記
   赤外線検出素子に入射するように設置されると共に入射
   赤外線の量が所定の値を越すと出力信号を送出する回路
   を具備した温度上昇検出器と、よりなることを特徴とす
   る電気配線の異状監視装置。