JPS6367002A - 送電線センサー装置用の送信アンテナ装置及び送電線センサー装置 - Google Patents
送電線センサー装置用の送信アンテナ装置及び送電線センサー装置Info
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- JPS6367002A JPS6367002A JP62021941A JP2194187A JPS6367002A JP S6367002 A JPS6367002 A JP S6367002A JP 62021941 A JP62021941 A JP 62021941A JP 2194187 A JP2194187 A JP 2194187A JP S6367002 A JPS6367002 A JP S6367002A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/26—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using modulation of waves other than light, e.g. radio or acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R15/142—Arrangements for simultaneous measurements of several parameters employing techniques covered by groups G01R15/14 - G01R15/26
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
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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。
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、高電圧電力導線の動作パラメータを測定する
ための装置に関する。更に詳細には、架空送電線に固定
的に装架される無線送信センサ、または短期間にわたっ
て任意の箇所において送電線に結合される可搬センサに
関する。
ための装置に関する。更に詳細には、架空送電線に固定
的に装架される無線送信センサ、または短期間にわたっ
て任意の箇所において送電線に結合される可搬センサに
関する。
(従来の技術)
固定的に装架されたセンサは、通常は送電線導線を流れ
ている電流の結果として生じる磁界を使用する電磁誘導
によってその動作電力を導出している。上記形式の送電
線センサは、1983年5月17日付発行のホワード・
R・スチルウェルおよびルーズベルI・・A・フ工ルナ
ンデスの米国特許第4384289号「送電中の送電線
の温度および電流を測定するためのトランスポンダ装置
」の明細書に開示されている。本明細書には、その他、
下記の明細書が参照される。1983年4月13日出願
の米国特許出願第484681号、1983年12月2
3日出願の米国特許出願第564924号、1984年
11月8日出願の米国特許出願第669589号明細書
。
ている電流の結果として生じる磁界を使用する電磁誘導
によってその動作電力を導出している。上記形式の送電
線センサは、1983年5月17日付発行のホワード・
R・スチルウェルおよびルーズベルI・・A・フ工ルナ
ンデスの米国特許第4384289号「送電中の送電線
の温度および電流を測定するためのトランスポンダ装置
」の明細書に開示されている。本明細書には、その他、
下記の明細書が参照される。1983年4月13日出願
の米国特許出願第484681号、1983年12月2
3日出願の米国特許出願第564924号、1984年
11月8日出願の米国特許出願第669589号明細書
。
本出願はまた、1985年11月5日出願のルーズベル
ト・A・フェルナンデスの米国特許出願第795226
号「最小電流およびゼロ電流の送電線状態において動作
できる送電線センサ装置」および、1985年11月5
日出願のルーズベルト°A・フエルナンデスおよびリチ
ャード・L。
ト・A・フェルナンデスの米国特許出願第795226
号「最小電流およびゼロ電流の送電線状態において動作
できる送電線センサ装置」および、1985年11月5
日出願のルーズベルト°A・フエルナンデスおよびリチ
ャード・L。
シーロンの米国出願筒795167号「ゼロ電流付近の
送電線状態で動作できる送電線センサ装置」の明細書に
も関係する。先行技術に開示された種々のその他の送電
線センサは、電力送電線の動的の送電線定格に対して提
起されたものであり、例えば、米国特許第342889
6号、第3633191号、第4158810号および
第4268818号明細書を参照されたい。
送電線状態で動作できる送電線センサ装置」の明細書に
も関係する。先行技術に開示された種々のその他の送電
線センサは、電力送電線の動的の送電線定格に対して提
起されたものであり、例えば、米国特許第342889
6号、第3633191号、第4158810号および
第4268818号明細書を参照されたい。
(発明が解決しようとする問題点)
従来技術において得られる電力線センサは、導線の電圧
、導線内の電流、導線温度および周囲温度など架空線の
動作と関連する量を測定する。これらの測定されたパラ
メータは、センサによって地方の地上局に伝送される。
、導線内の電流、導線温度および周囲温度など架空線の
動作と関連する量を測定する。これらの測定されたパラ
メータは、センサによって地方の地上局に伝送される。
そして、種々の地上局からのデータは、中央の管制局に
伝送されて、その情報が解析されろ。この解析に基づい
て、それらの測定パラメータに従って種々の送電線に電
力を供給することによって全体の電力系統が制御される
。
伝送されて、その情報が解析されろ。この解析に基づい
て、それらの測定パラメータに従って種々の送電線に電
力を供給することによって全体の電力系統が制御される
。
米国特許第4384289号明細書およびフェルナンデ
ス氏他の出願に開示されている小型の環状センサは、セ
ンサ電子装置と電力供給および送信回路と、センサを送
電線に取り付ける器具とを含んでいる。これらのセンサ
ば、一般には導線を流れている電流からその動作電力を
導出しているけれども、線電流が最小またはゼロレベル
にあるときには電池によって動作されることもできる。
ス氏他の出願に開示されている小型の環状センサは、セ
ンサ電子装置と電力供給および送信回路と、センサを送
電線に取り付ける器具とを含んでいる。これらのセンサ
ば、一般には導線を流れている電流からその動作電力を
導出しているけれども、線電流が最小またはゼロレベル
にあるときには電池によって動作されることもできる。
センサ装置電力供給源は、電子装置を動作させて、その
測定パラメータを処理させ、かつ送信装置を動作させて
処理した値を送信する。これらの処理された値は、通常
にはアンテナによって送信され、このアンテナは、セン
サのハウジングの外側に取り付けられたダイポール・ア
ンテナまたはパッチアンテナ(pate)1 ante
nna)のような高い指向性のものが多く用いられる。
測定パラメータを処理させ、かつ送信装置を動作させて
処理した値を送信する。これらの処理された値は、通常
にはアンテナによって送信され、このアンテナは、セン
サのハウジングの外側に取り付けられたダイポール・ア
ンテナまたはパッチアンテナ(pate)1 ante
nna)のような高い指向性のものが多く用いられる。
これらのアンテナは、或る制限された周波数範囲におい
て機能することができ、送信機の特定の動作周波数に同
調する。
て機能することができ、送信機の特定の動作周波数に同
調する。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、センサ装置の環状ハウジングと、送電線の導
体自身との両者を利用して、送信装置から無線周波数信
号を放射することによって従来装置に使用されたアンテ
ナ装置の欠点を克服するものである。送信装置の出力と
センサ装置のハウジングとの間にインピーダンス整合回
路網が結合される。乙の回路網は、送信装置の動作周波
数、それは好ましい実施例では950メガヘルツであっ
て、この周波数を環状センサ装置のハウジングのインピ
ーダンスに整合する。インピーダンス整合回路網の広帯
域同調作用は、ハウジングの共振特性を送信装置の動作
周波数に整合する。センサ装置のハウジングは、インピ
ーダンス整合回路網との協力によって、一つの共振チン
ークとして同調し、送信装置をして送電線をハウジング
の平面に対して励振するように動作する。センサ装置ハ
ウジング内に絶縁層によって分離された金属リングは、
センサ装置のハブを高周波数において送電線導体に緊密
に容量結合させるように機能する。送電線導体は、空間
に向って送信装置信号を放射するように作用する一つの
非共振ワイヤ・アンテナとして動作する。インピーダン
ス整合回路網と、センサ装置の環状ハウジングと、送電
線導体とは、遠隔の地上局へ処理された送電線の値を伝
送するための望ましい利得と指向特性とを持った一つの
広帯域アンテナ装置を提供する。
体自身との両者を利用して、送信装置から無線周波数信
号を放射することによって従来装置に使用されたアンテ
ナ装置の欠点を克服するものである。送信装置の出力と
センサ装置のハウジングとの間にインピーダンス整合回
路網が結合される。乙の回路網は、送信装置の動作周波
数、それは好ましい実施例では950メガヘルツであっ
て、この周波数を環状センサ装置のハウジングのインピ
ーダンスに整合する。インピーダンス整合回路網の広帯
域同調作用は、ハウジングの共振特性を送信装置の動作
周波数に整合する。センサ装置のハウジングは、インピ
ーダンス整合回路網との協力によって、一つの共振チン
ークとして同調し、送信装置をして送電線をハウジング
の平面に対して励振するように動作する。センサ装置ハ
ウジング内に絶縁層によって分離された金属リングは、
センサ装置のハブを高周波数において送電線導体に緊密
に容量結合させるように機能する。送電線導体は、空間
に向って送信装置信号を放射するように作用する一つの
非共振ワイヤ・アンテナとして動作する。インピーダン
ス整合回路網と、センサ装置の環状ハウジングと、送電
線導体とは、遠隔の地上局へ処理された送電線の値を伝
送するための望ましい利得と指向特性とを持った一つの
広帯域アンテナ装置を提供する。
(作用)
従って、電力送電線モニタ装置内に使用するための改良
されたアンテナ装置を提供することが本発明の目的であ
る。
されたアンテナ装置を提供することが本発明の目的であ
る。
他の目的は、遠隔地上局へ信号を伝送するための改良さ
れた利得と指向特性とを有する望ましい放射パタンを持
つアンテナを提供することである。
れた利得と指向特性とを有する望ましい放射パタンを持
つアンテナを提供することである。
本発明の他の目的は、広帯域の可能出力を提供する改良
されたインピーダンス整合回路網を持つアンテナ装置を
提供することである。
されたインピーダンス整合回路網を持つアンテナ装置を
提供することである。
本発明の他の目的は、高い周波数の信号を放射するため
にセンサ・ハウジングのハブを励振する一つの共振チョ
ークとして送電線センサの環状ノ1ウジングを利用する
アンテナ装置を提供する乙とである。
にセンサ・ハウジングのハブを励振する一つの共振チョ
ークとして送電線センサの環状ノ1ウジングを利用する
アンテナ装置を提供する乙とである。
本発明の更に他の目的は、遠隔の局へ信号を放射するた
めの一つの送電線アンテナとしてセンサ装置ハウジング
と協力して送電線導体を利用することである。
めの一つの送電線アンテナとしてセンサ装置ハウジング
と協力して送電線導体を利用することである。
本発明のこれらおよび他の目的および利点は、以下の詳
細説明と図面によって明らかとなるであろう。
細説明と図面によって明らかとなるであろう。
(実施例)
本発明による送電線センサば、種々の導体パラメータを
監視する。各センサば、送電線電流、線電圧および中性
点電圧、周波数、位相角、導体温度および周囲温度を測
定するために設置される。
監視する。各センサば、送電線電流、線電圧および中性
点電圧、周波数、位相角、導体温度および周囲温度を測
定するために設置される。
これらの監視されるパラメータの値は、一つの中央地点
に供給されて、その情報は全体の送電系統を制御するた
めに使用されろ。
に供給されて、その情報は全体の送電系統を制御するた
めに使用されろ。
第1図は、電力導体(2)に装架された何個かのセンサ
(1)を示す。各センサば、パラメータ値を処理し、数
字化して、それら数字データを適当な符号化通信に組み
立てる電子装置を含んでいる。
(1)を示す。各センサば、パラメータ値を処理し、数
字化して、それら数字データを適当な符号化通信に組み
立てる電子装置を含んでいる。
センサ装置電子回路は、米国特許出願第484681号
明細書に開示されているようなマイクロプロセサ、RA
M、Iloおよびタイマ部品を含んでいる。そのデジタ
ル・データは、センサ装置(1)によって地方の地上局
(3)に伝送される。この地上局は、送電塔(4)に装
架されることができる。
明細書に開示されているようなマイクロプロセサ、RA
M、Iloおよびタイマ部品を含んでいる。そのデジタ
ル・データは、センサ装置(1)によって地方の地上局
(3)に伝送される。この地上局は、送電塔(4)に装
架されることができる。
このデジタル・データは、例えば16ミリ秒動作の95
0メガヘルツFM無線リンクによって送信される。
0メガヘルツFM無線リンクによって送信される。
地上局(3)は、マイクロ・プロセサを含み、更にデー
タを処理する。例えば、第1図の3相セツトから受信さ
れるデータは、全体回路キロワット、キロバール(ki
lovars)およびポル1・・アンペアなどの電力パ
ラメータを計算するために使用されることができる。地
上局(3)は、中央局によって必要とされるパラメータ
形式にデータを変換するための装置を含んでいる。
タを処理する。例えば、第1図の3相セツトから受信さ
れるデータは、全体回路キロワット、キロバール(ki
lovars)およびポル1・・アンペアなどの電力パ
ラメータを計算するために使用されることができる。地
上局(3)は、中央局によって必要とされるパラメータ
形式にデータを変換するための装置を含んでいる。
地上局(3)は、そのデータをデータ・リンク(5)(
例えば、無線、地上線またはサテライト・チャンネル)
を越えて中央監視主要コンピュータ(代表的には1回1
秒)に送信する。その測定データは、次に制御コンピュ
ータによって処理され、他の送信リンクを越えて適当な
制御信号を変電所の切換装置に送信される。このように
して、送電線への電力供給は、測定された温度および電
気的パラメータに従って変化されることができる。
例えば、無線、地上線またはサテライト・チャンネル)
を越えて中央監視主要コンピュータ(代表的には1回1
秒)に送信する。その測定データは、次に制御コンピュ
ータによって処理され、他の送信リンクを越えて適当な
制御信号を変電所の切換装置に送信される。このように
して、送電線への電力供給は、測定された温度および電
気的パラメータに従って変化されることができる。
センサ装置は、送電線特性を監視し、有効で信頼される
送電系統制御を確保するために送電系統全体にわたって
設置することができる。第2図に例示するように、セン
サ装置(1)は、活線棒(hotstick) (6)
を使用して線導体(2)に容易かつ迅速に装架すること
ができる。
送電系統制御を確保するために送電系統全体にわたって
設置することができる。第2図に例示するように、セン
サ装置(1)は、活線棒(hotstick) (6)
を使用して線導体(2)に容易かつ迅速に装架すること
ができる。
” センサ装置の大きさ、形状および動作特性は、広範
囲の条件および情況においてその使用を可能にする。各
センサ装置は、比較的に小型でドウナラのような形状で
あって、その直径は約32.07帥で、最大太さは約1
.2.07cmである。重量は、約8.16kgである
。環境の動作条件は、周囲大気温度範囲は一40°〜+
45℃、大雨、みぞれ、雪および結氷、架空導体からの
結氷落下、日光直射および導体(2)振動を含んでいる
。センサ装置内のすべての電子回路は、耐水区画内に密
封され、かつセンサ装置は、MOV装置および適正な接
地および遮蔽によって落雷サージに対して保護されてい
る。すべての外部表面は、コロナを防止するように丸味
をつけ、鋭い縁部を持っていない。
囲の条件および情況においてその使用を可能にする。各
センサ装置は、比較的に小型でドウナラのような形状で
あって、その直径は約32.07帥で、最大太さは約1
.2.07cmである。重量は、約8.16kgである
。環境の動作条件は、周囲大気温度範囲は一40°〜+
45℃、大雨、みぞれ、雪および結氷、架空導体からの
結氷落下、日光直射および導体(2)振動を含んでいる
。センサ装置内のすべての電子回路は、耐水区画内に密
封され、かつセンサ装置は、MOV装置および適正な接
地および遮蔽によって落雷サージに対して保護されてい
る。すべての外部表面は、コロナを防止するように丸味
をつけ、鋭い縁部を持っていない。
第2図は、センサ装置外部の形状を例示する。
第2図に示したように、センサ装置は、2個の下部区間
(10)と、2個のカバーまたは上部区間(11)とを
含み、6本のボルト〈図示せず)によって−緒に支持さ
れている。各々の下部区間(10)は、ハウジング・ハ
ブ(4)の3個の裸の半径ウェブ(15)によって支持
された外側の半リング(13)と内側の半リング(14
)とを持っている。センサのハウジングは、全体を(1
)で示され、裸の半径ウェブ(15)によって締付はジ
リウ組立体(12)に固着されている。このジヲウ組立
体の内側開口の直径は、可変であって、各々の特殊用途
に対して選択される。
(10)と、2個のカバーまたは上部区間(11)とを
含み、6本のボルト〈図示せず)によって−緒に支持さ
れている。各々の下部区間(10)は、ハウジング・ハ
ブ(4)の3個の裸の半径ウェブ(15)によって支持
された外側の半リング(13)と内側の半リング(14
)とを持っている。センサのハウジングは、全体を(1
)で示され、裸の半径ウェブ(15)によって締付はジ
リウ組立体(12)に固着されている。このジヲウ組立
体の内側開口の直径は、可変であって、各々の特殊用途
に対して選択される。
この組立体直径は、直径12.7m乃至50.8閣の種
々の電カケープルに適応するように選ばれることができ
る。本発明のR,F、インピーダンス整合回路網(16
)は、組立体(12)の近くに装架され、同軸ケーブル
部分(8)を経て、センサ装置(1)の内部に(17)
で全体を示した遮蔽された送信器および電子回路に結合
されている。
々の電カケープルに適応するように選ばれることができ
る。本発明のR,F、インピーダンス整合回路網(16
)は、組立体(12)の近くに装架され、同軸ケーブル
部分(8)を経て、センサ装置(1)の内部に(17)
で全体を示した遮蔽された送信器および電子回路に結合
されている。
第2図に示されている活線棒具(6)は、導体(2)に
装架されたセンサ装置(1)に設けた孔(9)に嵌挿さ
れる6角溝のアレン(Allen)レンチ部分(7)を
持っている。センサ装置に挿入された活線棒具(6)を
一方向に回転することによって、センサ装置を分割させ
て、導体を包んで設置することができる。活線棒を反対
方向に回転することによって、導体を囲んでセンサ装置
を閉じて、導体上に強固に締付けることができろ。そし
て、棒共(6)は、単にそれを引き抜くことによって取
り外すことができる。再び挿込んで回転すれば、センサ
装置を開いて、それを送電線から取り去ることができる
。
装架されたセンサ装置(1)に設けた孔(9)に嵌挿さ
れる6角溝のアレン(Allen)レンチ部分(7)を
持っている。センサ装置に挿入された活線棒具(6)を
一方向に回転することによって、センサ装置を分割させ
て、導体を包んで設置することができる。活線棒を反対
方向に回転することによって、導体を囲んでセンサ装置
を閉じて、導体上に強固に締付けることができろ。そし
て、棒共(6)は、単にそれを引き抜くことによって取
り外すことができる。再び挿込んで回転すれば、センサ
装置を開いて、それを送電線から取り去ることができる
。
この設置/除去の特性は、送電系統にセンサ装置を設置
するときに大きい融通性を提供している。
するときに大きい融通性を提供している。
第3図は、センサ装置(1)の電子回路を全体的に例示
している。それは、電力供給源(18)、数字化および
送信電子回路(19)、センサ(20)、電池援助装置
(21)、および本発明のアンテナ装置(22)を持っ
ている。
している。それは、電力供給源(18)、数字化および
送信電子回路(19)、センサ(20)、電池援助装置
(21)、および本発明のアンテナ装置(22)を持っ
ている。
センサ装置電子回路を動作する電力は、正常には、送電
線導体(2)を包囲する成層鉄心(24)上の巻線(2
3)から導出されている。この鉄心は、センサ装置が導
体の周囲に締付けられたときに、センサ装置の開口に嵌
合するように分割されている。
線導体(2)を包囲する成層鉄心(24)上の巻線(2
3)から導出されている。この鉄心は、センサ装置が導
体の周囲に締付けられたときに、センサ装置の開口に嵌
合するように分割されている。
電力供給源(18)は、電子回路(19)に調整された
+5および一5ポル1−を供給し、また(25)に示す
ように送信器への付加電圧12ボルトを供給する。
+5および一5ポル1−を供給し、また(25)に示す
ように送信器への付加電圧12ボルトを供給する。
局所接地は、(26)に示される。電子装置(19)は
、送信器への電力供給を制御するために線(27)に送
信器制御信号を供給する。センサ(20)は、電子回路
(19)にアナログ信号(28)を供給する。電力供給
(18)および電子回路(19)の詳細の電気回路図は
、米国特許出願第484681号明細書に開示されてい
る。
、送信器への電力供給を制御するために線(27)に送
信器制御信号を供給する。センサ(20)は、電子回路
(19)にアナログ信号(28)を供給する。電力供給
(18)および電子回路(19)の詳細の電気回路図は
、米国特許出願第484681号明細書に開示されてい
る。
第2図および第4図乃至第7図は、本発明のアンテナ装
置を示す。上に述べたように、線導体の動作パラメータ
は、種々のセンサによって測定され、センサ電子回路に
よって処理されている。その処理された情報は局所の地
上局に伝達される。
置を示す。上に述べたように、線導体の動作パラメータ
は、種々のセンサによって測定され、センサ電子回路に
よって処理されている。その処理された情報は局所の地
上局に伝達される。
本発明のアンテナ構成は、センサ装置(1)の環状ハウ
ジングと、乙のセンサを貫通する線導体(2)とによっ
て局所の地上局に向けて送信無線周波数信号を放射する
ことを可能にする。
ジングと、乙のセンサを貫通する線導体(2)とによっ
て局所の地上局に向けて送信無線周波数信号を放射する
ことを可能にする。
本発明のアンテナ構成は、3個の主要要素を有する(第
2図および第4図)。すなわち、インピーダンス整合回
路網(16) 、センサ装置(1)および線導体(2)
である。インピーダンス整合回路網は、センサ装置のハ
ウジング上に半径方向に外方に位置している。それは、
第2図に全体的に示された遮蔽された密閉箱(17)内
の送信器に同軸ケーブル(8)によって結合される。回
路網(19)の誘導および容量特性は、送信器の動作周
波数、好ましい実施例では950メガヘルツをセンサ装
置(1)の環状ハウジングのインピーダンスに整合させ
るようにされている。このインピーダンス整合回路網(
19)は、センサ装置のハウジングに対する同調効果を
生じ、ハウジングの共振特性を送信器の動作周波数に整
合させる。センサ装置(1)のハウジングは、一つの共
振チぢ−クとして作用し、送信器が送電線をハウジング
の平面に対して駆動することを可能にする。無線周波数
の送信器信号は、センサ装置ハブから電力導体(2)に
容量的に結合され、電力導体は、一つの非共振ワイヤ・
アンテナとして作用する。この効果は、協力な方向性と
利得とをもつ放射パタンをあたえることである。
2図および第4図)。すなわち、インピーダンス整合回
路網(16) 、センサ装置(1)および線導体(2)
である。インピーダンス整合回路網は、センサ装置のハ
ウジング上に半径方向に外方に位置している。それは、
第2図に全体的に示された遮蔽された密閉箱(17)内
の送信器に同軸ケーブル(8)によって結合される。回
路網(19)の誘導および容量特性は、送信器の動作周
波数、好ましい実施例では950メガヘルツをセンサ装
置(1)の環状ハウジングのインピーダンスに整合させ
るようにされている。このインピーダンス整合回路網(
19)は、センサ装置のハウジングに対する同調効果を
生じ、ハウジングの共振特性を送信器の動作周波数に整
合させる。センサ装置(1)のハウジングは、一つの共
振チぢ−クとして作用し、送信器が送電線をハウジング
の平面に対して駆動することを可能にする。無線周波数
の送信器信号は、センサ装置ハブから電力導体(2)に
容量的に結合され、電力導体は、一つの非共振ワイヤ・
アンテナとして作用する。この効果は、協力な方向性と
利得とをもつ放射パタンをあたえることである。
第5図および第6図に最もよく示されているように、イ
ンピーダンス整合回路網(16)は、上面と下面の両方
に銅装置を持つプリント回路板(29)で構成される。
ンピーダンス整合回路網(16)は、上面と下面の両方
に銅装置を持つプリント回路板(29)で構成される。
回路板(29)の下面の銅配線区間(30)(31)の
寸法と、回路板(29)の上面の銅配線区間(32)の
寸法とは、送信器の出力をセンサ装置(1)のハウジン
グの共振特性に整合させる適正な誘導・容量回路網を形
成するように選択されろ。
寸法と、回路板(29)の上面の銅配線区間(32)の
寸法とは、送信器の出力をセンサ装置(1)のハウジン
グの共振特性に整合させる適正な誘導・容量回路網を形
成するように選択されろ。
第6図を参照すると、プリント回路板(29)は、同軸
ケーブル(8)が絶縁体(33)によって結合されてい
るその端部においてセンサ装置(1)の本体から絶縁さ
れている。回路板(29)の反対端部は、センサ装置(
1)の中心に向けて、スペーサ(34)を経てセンサ装
置(1)の本体と機械的接触をしている。
ケーブル(8)が絶縁体(33)によって結合されてい
るその端部においてセンサ装置(1)の本体から絶縁さ
れている。回路板(29)の反対端部は、センサ装置(
1)の中心に向けて、スペーサ(34)を経てセンサ装
置(1)の本体と機械的接触をしている。
プリンl−回路板(29)とセンサ装置(1)との機械
的接触は、3本のポル1. (35)、(36)および
(37) (第2図および第6図)によって維持されて
いて、こレラのボルトば、回路板(29)をセンサ装置
(1)のハウジングに圧着し、回路板(29)とセンサ
装置(1)との間は低い誘電損の絶縁材料(38)が存
在する。この絶縁材料(38)は、プリント回路板(2
9)を湿気から密封17、センサ装置(1)から絶縁し
ている。ボルト(35)、(36)および(37)は、
センサ装置(1)の本体内のねし孔に係合し、かつアン
テナ・ドーム(39)の非導電材料によって回路板(2
9)から電気的に隔絶されている。同軸ケーブル(8)
の中心導体は、アンテナ・ドーム(39)の内面に接触
している回路板(29)の上面の銅配線区間(32)に
接続している。同軸ケーブル(8)のシールドは、回路
板(29)の下面の銅配線区間(30)に接続している
。
的接触は、3本のポル1. (35)、(36)および
(37) (第2図および第6図)によって維持されて
いて、こレラのボルトば、回路板(29)をセンサ装置
(1)のハウジングに圧着し、回路板(29)とセンサ
装置(1)との間は低い誘電損の絶縁材料(38)が存
在する。この絶縁材料(38)は、プリント回路板(2
9)を湿気から密封17、センサ装置(1)から絶縁し
ている。ボルト(35)、(36)および(37)は、
センサ装置(1)の本体内のねし孔に係合し、かつアン
テナ・ドーム(39)の非導電材料によって回路板(2
9)から電気的に隔絶されている。同軸ケーブル(8)
の中心導体は、アンテナ・ドーム(39)の内面に接触
している回路板(29)の上面の銅配線区間(32)に
接続している。同軸ケーブル(8)のシールドは、回路
板(29)の下面の銅配線区間(30)に接続している
。
第7図は、本発明のアンテナ構成の等価電気回路網を示
す。センサ装N(1)は線導体(2)の動作パラメータ
の各種のものを測定する。一つのかようなパラメータは
、導体(2)の電位である。別に出願中の米国特許出願
第669589号明細書に詳細に説明されているように
、導電性のネオプレン半リング(40)は、半リング(
14)と導体(2)との間の非絶縁空間内に嵌合してい
る。このリング(40)は、導体(42)を経て電圧測
定回@ (41)に少量の電流を導通する。電圧測定回
路(41)によって行われた測定値は、導体(43)を
通って遮蔽された囲(]7)内の送信器(44)によっ
て発生された無線周波数信号を変調するように送られる
。これらの変調された無線周波数信号は、同軸ケーブル
(8)を経てインピーダンス整合回路網(16)へ送ら
れる。インピーダンス整合回路網(16)の等価同調キ
ャパシタンス(45)およびインダクタンス(46)は
、プリント回路板(29)の銅配線区間(30)、(3
1)および(32)の幾何学的および相対的位置によっ
て決定される。インピーダンス整合回路網(16)は、
送信器(44)の変調された無線周波数信号をセンサ装
置(1)のハウジングに整合させるが、そのときにセン
サ・ハウジングは、送信器をしてハウジング平面に向っ
て送電線を励振させる一つの共振チν−りとして作用す
る。
す。センサ装N(1)は線導体(2)の動作パラメータ
の各種のものを測定する。一つのかようなパラメータは
、導体(2)の電位である。別に出願中の米国特許出願
第669589号明細書に詳細に説明されているように
、導電性のネオプレン半リング(40)は、半リング(
14)と導体(2)との間の非絶縁空間内に嵌合してい
る。このリング(40)は、導体(42)を経て電圧測
定回@ (41)に少量の電流を導通する。電圧測定回
路(41)によって行われた測定値は、導体(43)を
通って遮蔽された囲(]7)内の送信器(44)によっ
て発生された無線周波数信号を変調するように送られる
。これらの変調された無線周波数信号は、同軸ケーブル
(8)を経てインピーダンス整合回路網(16)へ送ら
れる。インピーダンス整合回路網(16)の等価同調キ
ャパシタンス(45)およびインダクタンス(46)は
、プリント回路板(29)の銅配線区間(30)、(3
1)および(32)の幾何学的および相対的位置によっ
て決定される。インピーダンス整合回路網(16)は、
送信器(44)の変調された無線周波数信号をセンサ装
置(1)のハウジングに整合させるが、そのときにセン
サ・ハウジングは、送信器をしてハウジング平面に向っ
て送電線を励振させる一つの共振チν−りとして作用す
る。
センサ装置(1)のハウジングは、金属リング(13)
と(14)との間に介在する硬質被覆絶縁物(47)に
よって導体(2)から絶縁されている。リング(13)
および(14)の存在によって絶縁物(47)を横切っ
て形成されたキャパシタンス(48)は、高い周波数に
おいてセンサ装置(1)のハブを導体(2)に結合する
ように作用する。乙のキャパシタンス(48)は、好適
実施例の送信器動作周波数、例えば950メガヘルッに
対して−っの短絡回路となるように十分に大きいと同時
に、代表的に60サイクル/秒の電力導体動作周波数に
対して開放回路として見られる。センサ装置(1)の共
振する環状後退と、ラインアンテナとして動作する導体
(2)とは、第8図に示す放射パタンを形成するように
協力する。
と(14)との間に介在する硬質被覆絶縁物(47)に
よって導体(2)から絶縁されている。リング(13)
および(14)の存在によって絶縁物(47)を横切っ
て形成されたキャパシタンス(48)は、高い周波数に
おいてセンサ装置(1)のハブを導体(2)に結合する
ように作用する。乙のキャパシタンス(48)は、好適
実施例の送信器動作周波数、例えば950メガヘルッに
対して−っの短絡回路となるように十分に大きいと同時
に、代表的に60サイクル/秒の電力導体動作周波数に
対して開放回路として見られる。センサ装置(1)の共
振する環状後退と、ラインアンテナとして動作する導体
(2)とは、第8図に示す放射パタンを形成するように
協力する。
また、センサ装置(1)と大地(50)との間に形成さ
れろ一つのキャパシタンス(49)は、或る無線周波数
エネルギを大地に結合するので放射パタンに影響をあた
えることに注意されたい。
れろ一つのキャパシタンス(49)は、或る無線周波数
エネルギを大地に結合するので放射パタンに影響をあた
えることに注意されたい。
インピーダンス整合回路網(16)とセンサ装置(1)
のハウジングとは、導体(2)を回路網(16)を持っ
た側のセンサ装置(1)の前方区間と、センサ装置(1
)の反対側の後方区間とに分割ずろ作用をする。センサ
装置(1)のハウジングは、無′!sJi!i1波数エ
ネルギが装置(1)の後方に通過することを阻止するこ
とによって、エネルギを地上の受信器に向けて前方に指
向させる。
のハウジングとは、導体(2)を回路網(16)を持っ
た側のセンサ装置(1)の前方区間と、センサ装置(1
)の反対側の後方区間とに分割ずろ作用をする。センサ
装置(1)のハウジングは、無′!sJi!i1波数エ
ネルギが装置(1)の後方に通過することを阻止するこ
とによって、エネルギを地上の受信器に向けて前方に指
向させる。
(発明の効果)
以上の記載によって、本発明が従来のアンテナ装置より
も多くの利点を有することが理解される。
も多くの利点を有することが理解される。
本発明のアンテナ装置は、その広帯域の可能出力を有す
る比較的広い周波数範囲にわたってセンサ装置(1)の
動作を拡大する。
る比較的広い周波数範囲にわたってセンサ装置(1)の
動作を拡大する。
インピーダンス整合回路網は、センサ装置(1)の環状
ハウジングを−っの共振チリークとして作用するように
して、センサ装置の送信器をして送電線を励振させるこ
とができろ。更に、センサ装置(1)のハブは、高周波
数において、送電線導体に対して緊密に容量結合してい
る。このことによって送電線導体がセンサ装置と協力す
る一つのワイヤ・アンテナとして動作することを可能に
して、従来装置のアンテナよりも改良された放射パタン
をあたえることができる。
ハウジングを−っの共振チリークとして作用するように
して、センサ装置の送信器をして送電線を励振させるこ
とができろ。更に、センサ装置(1)のハブは、高周波
数において、送電線導体に対して緊密に容量結合してい
る。このことによって送電線導体がセンサ装置と協力す
る一つのワイヤ・アンテナとして動作することを可能に
して、従来装置のアンテナよりも改良された放射パタン
をあたえることができる。
本発明は、以上記載した好ましい実施例に詳述された特
殊形態に限定されるものではない。多くの変化と変形は
、特許請求の範囲に示した本発明の要旨から離れること
な〈実施することができる。
殊形態に限定されるものではない。多くの変化と変形は
、特許請求の範囲に示した本発明の要旨から離れること
な〈実施することができる。
第1図は、送電線の3相導体に装着された数個のセンサ
装置と、測定されたパラメータを送信するための装置を
示す図、第2図は、送電線に装架された本発明の永久ま
たは半永久センサ装置を示す図、第3図は、一つのセン
サ装架の電力供給装置と電子回路の全体的ブロック線図
、第4図は、インピーダンス整合回路網と、送信器およ
びセンサ電子回路の遮蔽囲との相対位置を示すセンサ装
置の垂直断面図、第5図は、センサ装置のハウジング上
のインピーダンス整合回路網と″、このインピーダンス
整合回路網のアンテナ・ドーム内に位置するプリント回
路板の位置を示す図、第6図は、第5図の線6−6に沿
うインピーダンス整合回路網の断面図、第7図は、本発
明のアンテナ装置の等価電気回路網のブロック線図、第
8図は、本発明のアンテナ装置から得られろ放射パタン
の略図である。 1−センサ装置、2・−送電線導体、3・・地方局、4
・・送電塔、5・・・データ・リンク、6・・活線棒、
7・アレンレンチ部分、8−同軸ケーブル、10・セン
サ装置下部区間、11−センサ装置上部区間、12・締
付はショウ組立体、13・・・外側半リング、14 ・
内側半リング、16・・インピーダンス整合回路網、1
7・遮蔽された送信器および電子回路、18・・電力供
給源、19・・・電子回路、20・・・センサ、21・
・・電池援助装置、22・アンテナ装置、23 ・巻線
、24・・成層鉄心、26・・接地、29・・・プリン
ト回路板、30,31,32・・・銅配線区間、34・
・・スペーサ、4o・・・ネオプレン半リング、41・
・・電圧測定回路、44・・・送信器、45・・・キャ
パシタンス、46・−インダクタンス、47 絶縁物、
48・・キャパシタンス、49・・・キャパシタンス、
50・・・大地 代理人弁理士 小 林 十 四 雄 同 岡 村 信 −図面の浄書
(内容に変更なし) F/(j、 / Fig、2 Fig、 3 Fig、4 Fig、 5 rtg、 e Fll、7 Fig、 8 手続補正書動式) 1、事件の表示 昭和62年特許願第21941号2
、発明の名称 送電線センサ用の無線周波数アンテナ
3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 アメリカ合衆国 ニューヨーク州 13202
%シラクース、エリ−プールバード ウェスト 300
名称 ナイアガラ モーホーク パワー コーポレー
ション代表者 へルマン ピー、ノール 4、代理人 5、補正命令の日付 昭和62年 4 月28日
6、補正の対象
装置と、測定されたパラメータを送信するための装置を
示す図、第2図は、送電線に装架された本発明の永久ま
たは半永久センサ装置を示す図、第3図は、一つのセン
サ装架の電力供給装置と電子回路の全体的ブロック線図
、第4図は、インピーダンス整合回路網と、送信器およ
びセンサ電子回路の遮蔽囲との相対位置を示すセンサ装
置の垂直断面図、第5図は、センサ装置のハウジング上
のインピーダンス整合回路網と″、このインピーダンス
整合回路網のアンテナ・ドーム内に位置するプリント回
路板の位置を示す図、第6図は、第5図の線6−6に沿
うインピーダンス整合回路網の断面図、第7図は、本発
明のアンテナ装置の等価電気回路網のブロック線図、第
8図は、本発明のアンテナ装置から得られろ放射パタン
の略図である。 1−センサ装置、2・−送電線導体、3・・地方局、4
・・送電塔、5・・・データ・リンク、6・・活線棒、
7・アレンレンチ部分、8−同軸ケーブル、10・セン
サ装置下部区間、11−センサ装置上部区間、12・締
付はショウ組立体、13・・・外側半リング、14 ・
内側半リング、16・・インピーダンス整合回路網、1
7・遮蔽された送信器および電子回路、18・・電力供
給源、19・・・電子回路、20・・・センサ、21・
・・電池援助装置、22・アンテナ装置、23 ・巻線
、24・・成層鉄心、26・・接地、29・・・プリン
ト回路板、30,31,32・・・銅配線区間、34・
・・スペーサ、4o・・・ネオプレン半リング、41・
・・電圧測定回路、44・・・送信器、45・・・キャ
パシタンス、46・−インダクタンス、47 絶縁物、
48・・キャパシタンス、49・・・キャパシタンス、
50・・・大地 代理人弁理士 小 林 十 四 雄 同 岡 村 信 −図面の浄書
(内容に変更なし) F/(j、 / Fig、2 Fig、 3 Fig、4 Fig、 5 rtg、 e Fll、7 Fig、 8 手続補正書動式) 1、事件の表示 昭和62年特許願第21941号2
、発明の名称 送電線センサ用の無線周波数アンテナ
3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 アメリカ合衆国 ニューヨーク州 13202
%シラクース、エリ−プールバード ウェスト 300
名称 ナイアガラ モーホーク パワー コーポレー
ション代表者 へルマン ピー、ノール 4、代理人 5、補正命令の日付 昭和62年 4 月28日
6、補正の対象
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、電力送電線の少なくも一つのパラメータを監視する
ための装置であって、前記パラメータの値を感知するた
めの装置と、前記値を処理するための装置と、前記処理
された値を送信するための装置と、前記送信された値を
放射するための装置とを有する装置において、前記送信
された値を放射するための前記装置は、インピーダンス
整合回路網および前記装置を包囲するハウジングを含む
装置。 2、前記送信装置は、或る所定の動作周波数において前
記値を送信し、前記インピーダンス整合回路網は、前記
動作周波数において前記ハウジングを共振させるように
前記送信装置を前記ハウジングに結合するための装置を
含む特許請求の範囲第1項に記載の装置。 3、前記放射するための装置は前記送電線を含む特許請
求の範囲第2項に記載の装置。 4、前記ハウジングは、前記動作周波数において、前記
ハンジングを前記送電線に容量的に結合するための装置
を含む特許請求の範囲第3項に記載の装置。 5、前記ハウジングは、形状が環状であって、前記送電
線は、前記環状ハウジングの中心を貫通している特許請
求の範囲第4項に記載の装置。 6、前記インピーダンス整合回路網は、前記ハウジング
の表面に装着され、かつ前記ハウジングから半径方向に
大地平面に向って延びている特許請求の範囲第5項に記
載の装置。 7、前記インピーダンス整合回路網は、プリント回路板
と、前記プリント回路板に付着された銅配線とを有する
特許請求の範囲第6項に記載の装置。 8、前記動作周波数は、925メガヘルツ乃至975メ
ガヘルツの範囲内にある特許請求の範囲第2項に記載の
装置。 9、信号を送信するための装置と、前記送信された、信
号を放射するための共振ハウジングと、前記送信された
信号を放射するために前記送信装置を前記共振ハウジン
グに結合するためのインピーダンス整合回路網とを有す
る放射アンテナ装置。 10、前記送信装置は、所定の動作周波数における前記
信号を送信し、前記インピーダンス整合回路網は、前記
動作周波数において前記ハウジングを共振させるように
前記送信装置を前記ハウジングに結合する特許請求の範
囲第9項に記載のアンテナ装置。 11、前記ハウジングは、前記動作周波数において前記
ハウジングを前記ワイヤ・アンテナに容量的に結合する
ための装置を含む特許請求の範囲第10項に記載のアン
テナ装置。 12、前記ハウジングは、形状が環状であって、前記ワ
イヤ・アンテナは、前記環状ハウジングの中心を貫通す
る特許請求の範囲第11項に記載のアンテナ装置。 13、前記環状ハウジングは、電力送電線導体の上に装
架され、前記ワイヤ・アンテナは、前記送電線導体を含
む特許請求の範囲第12項に記載のアンテナ装置。 14、電力送電線の少なくも一つのパラメータを監視す
るための装置と、前記監視するための装置から情報を受
取り、前記情報に作用するための地方局と、前記作用さ
れた情報を前記地方局から受取り、前記受取られた情報
の結果として電力分布を制御するための中央局とを含む
送電線の電力の流れを調整するための電力送電制御装置
において、前記電力送電線の少なくも一つのパラメータ
を監視するための前記装置は、前記パラメータの値を感
知するための装置と、前記値を処理するための装置と、
前記処理された値を代表する信号を送信するための装置
と、前記送信された信号を前記地方局に向けて放射する
ための装置とを有し、かつ前記放射するための装置は、
前記電力送電線と前記監視装置を包囲するためのハウジ
ングとを含む電力送電制御装置。 15、前記送信装置は、所定の動作周波数において前記
処理された値を送信し、前記放射するための装置は、前
記送信装置を前記ハウジングに結合して前記ハウジング
を前記動作周波数において共振させるためのインピーダ
ンス整合回路網を含む特許請求の範囲第14項に記載の
装置。 16、前記ハウジングは、前記動作周波数において前記
ハウジングを前記送電線に容量的に結合するための装置
を含む特許請求の範囲第15項に記載の装置。 17、前記インピーダンス整合回路網は、プリント回路
板と、前記プリント回路板に付着された銅配線とを有す
る特許請求の範囲第15項に記載の装置。 18、前記インピーダンス整合回路網は、前記ハウジン
グの表面に付着され、前記ハウジングから半径方向に、
大地平面に向けて延びている特許請求の範囲第15項に
記載の装置。 19、前記動作周波数は、925メガヘルツ乃至975
メガヘルツの範囲内にある特許請求の範囲第18項に記
載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US825623 | 1977-08-18 | ||
US06/825,623 US4724381A (en) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | RF antenna for transmission line sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6367002A true JPS6367002A (ja) | 1988-03-25 |
JP2611763B2 JP2611763B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=25244507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62021941A Expired - Lifetime JP2611763B2 (ja) | 1986-02-03 | 1987-02-03 | 送電線センサ装置用の送信アンテナ装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4724381A (ja) |
EP (1) | EP0231909A3 (ja) |
JP (1) | JP2611763B2 (ja) |
CA (1) | CA1263705A (ja) |
Cited By (2)
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