JPS63291333A

JPS63291333A - 課電体温度測定センサ−

Info

Publication number: JPS63291333A
Application number: JP12569587A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kakuzen; 覚前　英夫
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1987-05-25
Publication date: 1988-11-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は課電体温度測定センサーに係り、特に、バスダ
クト等における課電された導体が過電流により発熱した
場合の温度を導体面から直接測定するセンサーに関する
。

〈従来の技術〉従来、バスダクトの温度を監視するための温度測定セン
サーとして、差動式分布型温度感知器の一種である空気
管と呼ばれる感温電線が用いられている。また、カラー
ラベルも１度の監視に用いられている。

空気管は周知の通り、周辺温度が急激に上昇すると管内
部に封じた気体が熱膨張し、これがダイヤフラムを押し
て電気接点が作動するものである。

カラーラベルは周知の通り、温度によってラベルの色が
変化するものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉パスダクトやケーブルの導体は一般にそこに流れる電流
に基づくジュール熱によって昇温する。従って、導体の
温度を監視するには、導体面上の温度を直接測定する必
要がある。

特に、パスダクトのように板状導体を接続して送電路を
構成する導体においては、接触抵抗が発生する接続点な
どで熱発生の傾向が特に大きいので、接続点付近で直接
導体面上の温度を測定する必要がある。

しかし、空気管は絶縁の問題があるため、課電された導
体面上に直接取付けたり、あるいは、電界の強い部分に
取付ける乙とが困難であり、導体面上の温度を直接測定
することができない。また、空気管は急激な温度上昇の
みを感知するようにリーク孔を有するため、温度上昇が
緩慢であればたとえ異常に高温になっても接点が作動し
ない。従ってケーブル等の導体は緩慢な温度上昇の性質
があるので異常高温を感知できない場合がある。

一方、カラーラベルの場合は人間に見えなければならな
いという制約があり、且つ、ケーブル等の導体は通常見
えない場所に設置されるｔこめ、導体面上に直接カラー
ラベルを貼ることはなく、シかも、貼る場所はパスダク
トの外壁、ケーブルの最外皮、保護ケース外側といった
導体面から離れた見える場所に限られている。従って、
カラーラベルによってバスダクトやケーブルの導体温度
を直接測定することはできない。

本発明の目的は、課電された導体の表面を直接測定し、
所定温度以上であることを検出する信頼性の高い課電体
温度渡定センサーを提供することである。

く問題点を解決するための手段〉本発明による課電体温度測定センサーｔよ、課電された
物体上に直接または取付具を介してその一端が取付けら
れる形状記憶合金エレメントと、課電された物体から絶
縁して設けられた電気接点と、形状記憶合金エレメント
の他端を電気接点の可動部に連結した線状絶縁部材とを
具備するものである。

く作　　　用〉形状記憶合金エレメントを、課電された物体上またはそ
の電界強度の強い場所など、通常の導電物質を用いろと
ケーブルの短絡が発生する場所に取付けておくと、例え
ばジュール熱を受けて温度が変態温度に上昇したとき元
の形状に変形し、形状記憶合金エレメントの他端が動く
。この動きが線状絶縁部材を介して電気接点の可動部に
伝わり、電気接点を開閉する。これにより電気信号が発
生し、形状記憶合金エレメントが変態温度に達したこと
が判る。

この場合、形状記憶合金エレメントの変態温度はその合
金の種類及び成分量により選ぶことができる。例えば、
Ｔｉ−Ｎｉの形状記憶合金では、組成を変化させること
により、−５０℃〜１００℃の変態温度の合金を作り得
る。

従って、測定したい温度を変態温度とする形状記憶合金
エレメントを用いることにより、ケーブルの導体など課
電された物体が許容最高温度等に達したことを電気接点
の開閉により知ることができる。即ち、バスダクトやケ
ーブルの導体の温度監視用センサーとして利用できる。

非課電物体の温度監視もできる。

く実　施　例〉本発明を、図面に示す実施例と共に詳細に説明する。

第１の実施例を第１図により説明する。課電された物体
、例えばバスダクトの導体１上に、−例としてつる巻き
ばねの形状に記憶した形状記憶合金エレメント（以下、
単にエレメントと略称する）２の一端をＬ形の引留部３
により直接取付けである。エレメント２の他端には線状
絶縁部材５を接続しである。線状絶縁部材５の例をあげ
ると、綿、プラスチック、ガラス、テフロン等の絶縁物
を材料とした、糸状のもの、棒、パイプ、細長い板状の
もの等がある。線状絶縁部材５は、課電された導体１の
電圧により電気接点６が短絡しないように、エレメント
２と電気接点６を絶縁して連結するために用いている。

電気接点６としてリミットスイッチを使用し、このリミ
ットスイッチ６を導体１から絶縁した部材２１上に取付
けである。

そして、線状絶縁部材５の端部をリミットスイッチ６の
可動部である検出プレート７に接続部８で接続しである
。１０は引留部３を導体１上に固定するためのボルトで
ある。

第１の実施例の動作を説明する。今、エレメント２の変
態温度が８０℃であるとする。

バスダクトの導体１がジュール熱等で発熱し、その結果
エレメント２の温度が導体１の危険温度である８０℃に
達するや否や、エレメント２の変形が始まってつる巻ば
ね状に縮む。

このため、エレメント２の他端に接続した線状絶縁部材
５が引っ張られ、よって、リミットスイッチ６の検出プ
レート７が押し下げられ、その接点が開閉する。

この接点の開閉を、警報の発生等に利用する。

なお、第１図より判るように本実施例では、エレメント
２とは反対方向に作用するカウンタースプリング９を用
いている。即ち、第１図では、エレメント２の引っ張り
力に対抗する力が発生するように、カウンタースプリン
グ９を綿状絶縁部材５と検出プレート７どの接続部８に
設けである。

カウンタースプリング９は必ず必要なものではなく、エ
レメント２が変形してリミットスイッチ６が作動した場
合、（１）　　カウンタースプリング９がないときは、その
状態が継続している。即ち、ホールドされている。

（２）一方、カウンタースプリング９があるときは、導
体１の温度がエレメント２の変態温度以下になれば、カ
ウンタースプリング９によってエレメント２が伸張され
、リミットスイッチ６が元の状態に戻る。即ち、自動的
にリセットが働く。なお、独立のカウンタースプリング
９の代りに、リミットスィッチ６自体が有している反対
方向に作用するスプリング力を用いても良いが、この力
が弱い場合には自動リセットはかからず、あたかもカウ
ンタースプリング９が存在しない場合と同じホールド状
態となる。

第２図は第２の実施例を示し、第１図の実施例とはＬ形
引留部３の形状と固定方法を変更しただけである。

第３の実施例を第３図により説明する。第３図では、エ
レメント２がケース（例えば金属製）４に収容されてお
り、エレメント２の一端が引留部３によりケース４に支
持され、ケース４を介して導体１上に取付けられている
。他の構造は第１図の実施例と同じである。

第４の実施例を第４図により説明する。本実施例は、第
１図の実施例を変形し、エレメント２）線状絶縁部材５
、リミットスイッチ６及びカウンタースプリング９を共
通の固体絶縁部材１１に組み込んだ例である。このよう
な構造とした意義は、センサーを現場で導体１に取付け
る場合に必要な部品相互の位置合せやセンター合せを、
予め固体絶縁部材１１に組み込んでおくことにより、簡
単に出来ることである。

固体絶縁部材１１はベークライト板、ふっ素糸樹脂板、
ガラス板など、あるいはこれらの材料によるフラッドバ
ー等であり、導体１に対する取付用の孔１５をあけであ
る。

使い方としては、予め、固体絶縁部材１１にエレメント
２の一端を引留部３で取付け、更に、固体絶縁部材１１
にリミットスイッチ６及びカウンタースプリング９を取
付け、エレメント２の他端とリミットスイッチ６の検出
プレート７とを綿状絶縁部材５で連結し、カウンタース
プリング９の調整、これらの位置合せ及びセンター合せ
を済ませておく。しかるのち、現地で、導体１上に固体
絶縁部材１１をその孔１５とボルト等により取付ける。

この際、特別な内部調整は不要である。

第５図は第５の実施例を示し、導体１からエレメント２
への熱伝導を良好にするように、第４図の実施例を具体
化したものである。即ち、第４図中の符号１２で示すエ
レメント２が位置する部分を、第５図に示すように（り
貫き、くり貫いた部分（長孔）１３にエレメント２を落
し込んである。これにより、導体１の熱がエレメント２
に迅速に伝わる。

第６図は第６の実施例を示し、第５図の実施例を変形し
、くり貫いた部分１３に金属片１４を嵌め込み、金属片
１４上にエレメント２を配置することにより熱伝導を良
好にさせている。

なお、第４図、第５図、第６図の各実施例において、固
体絶縁部材１１のうち線状絶縁部材５を通す部分をパイ
プ状に形成して保護を図っても良い。

第７の実施例を第７図により説明する。本実施例も第４
図の実施例と同じく、事前に、エレメント２と、線状絶
縁部材５と、リミットスイッチ６と、カウンタースプリ
ング９とを一体化したものである。

但し、第７図ではパイプ状絶縁部材１６の一端にねじ１
７の加工等を施し、エレメント２のケース４を取付けで
ある。また、パイプ状絶縁部材１６の他端には、リミッ
トスイッチ６とカウンタースプリング９とが入ったケー
ス１９をねし１８等によって取付けである。

エレメント２の一端はケース４の端部の引留部３に取付
け、エレメント２の他端とリミットスイッチ６の検出プ
レート′Ｉとを連結する綿状絶縁部材５をパイプ状絶縁
部材１６の内部に通しである。

このようにした為、パイプ状絶縁部材１６を主体にして
エレメント２のケース４と、リミットスイッチ６等のケ
ース１９とがリジッドに固定され、一体物のようにセン
サーが組み上げられている。導体１上への取付けとして
は、ケース４をねじ２０で固定する。

従って、第４図の実施例と同様、ニレメン′）２に接続
されている線状絶縁部材５のセンター合せや位置決め、
またリミットスイッチ６の検出プレート７と線状絶縁部
材５との接続部８のセンクー合せや位置決め、更にはカ
ウンタースプリング９の調整を組み上げ時に行っておく
ことにより、現場でセンサーを導体１に取付ける際には
、ケース４をねじ２０で導体１に固定するだけで内部調
整は特に行う必要がない。

なお、第７図の実施例において、パイプ状絶縁部材１６
の一端には、エレメント２のケース４の代りに、任意の
金属製部品を取付け、この部品でエレメント２の一端を
保持すると共に、この部品を導体１にねし止めするよう
にしても良い。

いうまでもないが、第１図〜第７図の各実施例において
、通常の課電されない物体が導体（課電された物体）１
に置き換っても温度測定は何ら問題なく行われる。

思上本発明の各実施例を説明したが、本発明はこれらに
限定されるものではない。

〈発明の効果〉本発明によれば、バスダクトの導体など課電された物体
がジュール熱などにより高温になる場合、導体表面を直
接測定するので従来のような間接測定に比べ、危険温度
であるか否かを高い信頼性で検知できる。

また、課電された物体が直接目視できない場所にあって
も、最終的には電気接点の開閉で温度が知れるので、監
視盤上での表示、ブザー等で警報を発することができる
。

更に、形状記憶合金エレメントを直接課電された物体に
取付けても、変態温度での動きが線状絶縁部材を介して
電気接点の可動部に伝わるので、ケーブル等が短絡事故
を起す危険がない。

また更に、従来の差動式分布型温度感知器である空気管
に比べ、課電された物体の温度上昇が緩慢であっても、
本発明では特定の温度に達したこと、即ちスボントの温
度上界を確実に検知できる。

更に、本発明は上述の如く課電された物体の温度測定に
極めて有用であるが、！Ｉ！ｉ電されない通常の物体の
温度測定に用いることができることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第７図は本発明の各
実施例を示す構成図、第５図、第６図は第４図の実施例
の具体例を示す要部断面図である。図面中、１はパスダクトの導体など課電された物体、２
は形状記憶合金エレメント、３は引留部、４はエレメン
トのケース、５は線状絶縁部材、６はリミットスイッチ
、７は検出プレート、８は接続部、９はカウンタースプ
リング、１０はボルト、１１は固体絶縁部材、１２はエ
レメントの配置部分、１３はくり貫いた部分、１４は金
属片、１５は孔、１６はパイプ状絶縁部材、１７はねじ
、１８はねじ、１９はリミットスイッチ等のケース、２
０はねじ、２１はリミットスイッチ等の取付部材である
。特　　許　　出　　願　　人住友電気工業株式会社代　　　　理　　　　人

Claims

【特許請求の範囲】

（１）課電された物体上に直接または取付具を介してそ
の一端が取付けられる形状記憶合金エレメントと、課電
された物体から絶縁して設けられた電気接点と、形状記
憶合金エレメントの他端を電気接点の可動部に連結した
線状絶縁部材とを具備する課電体温度測定センサー。
（２）特許請求の範囲第１項において、前記取付具が固
体絶縁部材であり、この固体絶縁部材上またはその内部
に前記形状記憶合金エレメント、線状絶縁部材及び電気
接点が組み込まれている課電体温度測定センサー。
（３）特許請求の範囲第２項において、前記固体絶縁部
材上で形状記憶合金エレメントを配置する部分がくり貫
かれ、このくり貫き部分に形状記憶合金エレメントが収
容されている課電体温度測定センサー。
（４）特許請求の範囲第２項において、前記固体絶縁部
材上で形状記憶合金エレメントを配置する部分がくり貫
かれ、このくり貫き部分に金属部材が嵌め込まれ、この
金属部材上に形状記憶合金エレメントが配置されている
課電体温度測定センサー。
（５）特許請求の範囲第２項において、前記固体絶縁部
材の少なくとも一部分がパイプ状をなし、パイプ状部分
の内部に線状絶縁部材が通されている課電体温度測定セ
ンサー。
（６）特許請求の範囲第１項において、前記取付具が課
電された物体上に取付けられる金属部材と、この金属部
材に取付けられたパイプ状部分を有する固体絶縁部材と
からなり、金属部材に形状記憶合金エレメントの一端が
取付けられ、固体絶縁部材に電気接点が取付けられ、パ
イプ状部分に線状絶縁部材が通されている課電体温度測
定センサー。
（７）特許請求の範囲第６項において、前記金属部材が
形状記憶合金エレメントを収容したケースである課電体
温度測定センサー。
（８）特許請求の範囲第１項ないし第７項において、形
状記憶合金エレメントに対するカウンタースプリングを
有する課電体温度測定センサー。