WO2013005286A1 - 温度監視装置および温度監視方法 - Google Patents

温度監視装置および温度監視方法 Download PDF

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temperature
coil
temperature monitoring
conductor
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山地　祐一
淳二 堀
強平 蓑田
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三菱電機株式会社
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    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
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    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H02B13/065—Means for detecting or reacting to mechanical or electrical defects

Definitions

  • the present invention relates to a temperature monitoring device and a temperature monitoring method for constantly monitoring the temperature of a conductor, for example, a high voltage main circuit charging part of a metal closed switchgear.
  • the metal closed switchgear accommodates the circuit breaker, main bus, current transformer, external cable, etc. inside the housing, and loads from the main bus via the circuit breaker, current transformer, and external cable.
  • the circuit breaker is generally a pull-out type, and when the circuit breaker is provided with a wheel and pushed into the housing, it is electrically connected to the terminal of the fixed frame arranged in the housing with the contactor of the circuit breaker. Thus, a circuit is formed. Therefore, the high voltage main circuit part of the metal closed type switchgear is composed of many connection parts and contact parts.
  • connection part of the high-voltage main circuit part Since the connection part of the high-voltage main circuit part is generally tightened with bolts, it may lead to abnormal overheating due to increased contact resistance of the connection part due to loosening of bolts due to vibration during transportation or poor tightening during installation. There is. Further, the contact resistance of the high voltage main circuit portion may increase due to solidification of grease or contamination of foreign matter, resulting in an increase in contact resistance between the terminal and the contact, leading to abnormal overheating similar to the connection portion. As a general switchgear, for example, there is one shown in Patent Document 1.
  • a temperature monitoring apparatus includes a temperature sensor that measures a temperature of a conductor to be monitored, a substrate that includes a transmitter that transmits temperature data obtained by the temperature sensor through wireless communication, A core disposed around the monitoring conductor; and a coil that is wound around the core and that detects an energization current to the monitored conductor and activates the transmitter, and the temperature sensor includes a magnetic field of the core.
  • the gap is provided in a part of the path is held by an insulator, and the arrangement of the monitored conductor and the core is regulated by a pair of insulator bobbins that fix the core on both sides of the core, The coil is mounted on the pair of insulator bobbins.
  • a temperature monitoring method includes a temperature sensor that measures a temperature in proximity to a monitored conductor, a substrate that includes a transmitter that transmits temperature data obtained by the temperature sensor by wireless communication, and the target.
  • a temperature monitoring device comprising: a core disposed around a monitoring conductor; and a coil wound around the core and detecting a current flowing through the monitored conductor to activate the transmitter.
  • ⁇ T (To-Tx) ⁇ (I / Ix) n
  • ⁇ T Temperature rise value at rated current value I
  • K To: Ambient temperature (° C)
  • Tx Temperature measurement value at actual load current Ix (° C)
  • Ix Actual load current (A)
  • n multiplier (1.0 to 2.0)
  • a small and robust temperature monitoring device can be obtained as a temperature monitoring device capable of measuring the temperature of a monitored conductor and constantly monitoring the temperature via radio, and using the temperature monitoring device.
  • a temperature monitoring method capable of reliably monitoring the temperature can be obtained, so that maintenance is facilitated.
  • FIG. 1 to 4 and 15 show a temperature monitoring apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
  • This temperature monitoring device includes a core 2 having a substantially C-shape when viewed from the front, which is disposed so as to surround a high-voltage main circuit conductor 1 which is a monitored conductor.
  • An insulator 7 is fixed to the gap 2a in which the C-shaped magnetic path of the core 2 is separated, and a temperature sensor 6 made of, for example, a thermistor is attached to the insulator 7, and this temperature sensor 6 is a high voltage main circuit conductor. 1, the temperature of the high-voltage main circuit conductor 1 is measured.
  • the core 2 is supported so that the lower side thereof is sandwiched from both sides by a pair of insulator bobbins 4 made of an insulator.
  • the shape of the insulator bobbin 4 is a flat shape as shown in FIG. 4 as a front view (a), a side view (b), and a top view (c). It has a connecting part 4b that is narrower and connects the wide part 4a.
  • a side surface of the wide portion 4a is provided with a semicircular recess 4c that follows the shape of the end of the core 2, and the upper portion of the wide portion 4a on both sides receives the high-voltage main circuit conductor 1 as will be described later.
  • a four semicircular arc 4d is formed.
  • the insulator bobbin 4 further supports the high-voltage main circuit conductor 1 inserted into the core 2 by supporting the high-voltage main circuit conductor 1 against the temperature sensor 6 by supporting the high-voltage main circuit conductor 1 with a circular arc 4d from below.
  • the lower end of the temperature sensor 6 slightly protrudes from the lower surface of the core 2, the lower surface of the core 2 faces the high voltage main circuit conductor 1 with a gap 8 therebetween.
  • a substrate 5 is fixed to the lower surface of the insulator bobbin 4.
  • the positional relationship between the high-voltage main circuit conductor 1 and the core 2 is regulated by the insulator bobbin 4 and is integrally formed with the substrate 5.
  • a transmitter (not shown) is mounted on the substrate 5, and temperature data obtained from the temperature sensor 6 is transmitted wirelessly to a receiver in a control room in the panel.
  • a coil 3 wound around the core 2 (shown by a chain line in FIGS. 1 and 2 and the same in the following drawings) is provided on the connecting portion 4b of the pair of insulator bobbins 4. The output of the coil 3 is used for starting the transmitter.
  • the role of the insulator bobbin 4 in the first embodiment is to position the high voltage main circuit conductor 1 through the gap 8 between the core 2 and the high voltage main circuit conductor 1 by supporting the high voltage main circuit conductor 1 with the insulator bobbin 4. That is. Also, the substrate 5 is fixed. Furthermore, it becomes a winding frame of the coil 3.
  • the reason why the core 2 is C-shaped and the separated gap 2a is provided is to suppress heat generation due to the eddy current generated in the core 2 due to the energizing current of the high-voltage main circuit conductor 1;
  • the installation position of the temperature sensor 6 is secured using the gap 2a.
  • the temperature sensor 6 may be a thermocouple or a bimetal in addition to the thermistor.
  • this temperature monitoring device When the high-voltage main circuit conductor 1 that is a monitored conductor is energized, a magnetic field is generated in the core 2 and a voltage is induced in the coil 3 by the generated magnetic field. By supplying this voltage to the substrate 5, the starting circuit of the transmitter is closed, and the temperature data obtained by the temperature sensor 6 in contact with the surface of the high-voltage main circuit conductor 1 is wirelessly communicated from the transmitter. Send to the receiver located in the control room of the panel. Usually, a transmitter is arranged at each monitoring site, but there are one receiver in the board or several receivers in the array. An address is assigned to the receiver side to prevent interference during transmission and reception.
  • step S1 When the high-voltage main circuit conductor 1 is energized and reaches a certain current value (step S1), the transmitter power is turned on by the voltage of the coil 3 and is ready for temperature measurement (step S2). A call is made to the address assigned to each sensor from the receiver (step S4), and when the address match is confirmed on the transmitter side within a certain period (step S3), the high voltage main circuit conductor 1 The temperature is measured (step S5). Thereafter, the address and temperature data are transmitted to the receiver side (step S6), and the data is received and stored on the receiver side (step S7).
  • the feature of the first embodiment of the present invention is that a high-voltage main circuit conductor 1 is sandwiched between an insulator bobbin 4 and an insulator 7 having a temperature sensor 6 provided in a gap 2a between the cores 2.
  • the temperature sensor 6 can be positioned with respect to the circuit conductor 1, and the high-voltage main circuit conductor 1 and the core 2 can be appropriately connected by fixing the substrate 5 on which the transmitter is mounted on the insulator bobbin 4. It is possible to regulate the arrangement relationship. Thereby, the temperature monitoring device can be configured to be small and robust. Moreover, it is possible to constantly monitor the temperature data by wireless communication to know whether or not the high voltage main circuit conductor 1 is normal. Therefore, the maintenance cycle can be extended for the normal part of the measured temperature. Furthermore, since an abnormality sign of the high voltage main circuit conductor 1 can be grasped in advance, maintenance can be planned before an accident occurs.
  • FIG. 6 is a front view showing a temperature monitoring apparatus according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of FIG. 6,
  • FIG. 8 is a top view of FIG.
  • the difference between the first embodiment and the second embodiment is that the second embodiment is that the core is divided into three parts, and the other configuration is the same as the first embodiment.
  • the core of the second embodiment includes a U-shaped first core 21 as viewed from the front, two L-shaped second cores 22a, and a third core 22b.
  • the L-shaped second and third cores 22a and 22b are fixed to both ends of the U-shaped first core 21 with bolts (not shown), for example.
  • a gap 2a is provided between the second core 22a and the third core 22b, and an insulator 7 is fitted into the gap 2a.
  • a temperature sensor 6 made of a thermistor or the like is held in the insulator 7. Yes. The tip of the temperature sensor 6 is in contact with the high voltage main circuit conductor 1.
  • the high-voltage main circuit conductor 1 and the first core 21 are fixed to the insulator bobbin 4, and the substrate 5 is fixed to the insulator bobbin 4.
  • the structure of the insulator bobbin 4 is the same as that of the first embodiment. Further, the coil 3 wound around the first core 21 is mounted on the insulator bobbin 4.
  • the operation of the temperature monitoring apparatus according to the second embodiment is similar to that of the first embodiment in that the transmitter mounted on the substrate 5 wirelessly transmits the temperature data of the temperature sensor 6 toward the receiver, so that the receiving side To monitor whether the high-voltage main circuit conductor 1 is in the normal temperature range.
  • the feature of the second embodiment is a structure in which the core is divided into three parts.
  • the second core 22 a and the third core 22 b can be assembled together with the insulator 7 and the temperature sensor 6. For this reason, it becomes easy to attach the temperature monitoring device to the high-voltage main circuit conductor 1, and it is necessary to remove the high-voltage main circuit conductor 1 not only when attaching to the new board but also when attaching to the existing board. Absent.
  • FIG. 9 to 11 show Embodiment 3 of the present invention.
  • 9 is a front view of the temperature monitoring device
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 9,
  • FIG. 11 is a top view of FIG.
  • the difference between the third embodiment and the second embodiment is the installation position of the substrate 5.
  • the substrate 5 is installed on the insulator 71.
  • the insulator 71 is provided with protrusions 72 at two positions on the upper surface thereof, and the substrate 5 on which the transmitter is mounted is fixed on the protrusion 72 by screws or the like.
  • Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment or the second embodiment. With this configuration, the space between the L-shaped second core 22a and the third core 22b can be effectively used as a substrate housing space, and the size in the height direction of the temperature monitoring device can be reduced.
  • FIG. 12 and 13 show a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a front view of an external power supply coil used in a temperature monitoring apparatus according to Embodiment 4 of the present invention
  • FIG. 13 is a front view of the temperature monitoring apparatus in which the external power supply coil apparatus is set.
  • the transmitter of the substrate 5 does not start unless a current is passed through the high-voltage main circuit conductor 1. That is, at the time of a shipping test or a field test, since the high voltage main circuit conductor 1 is not energized, it cannot be confirmed whether or not the temperature monitoring device itself operates normally. Therefore, by setting the external power supply coil device 90 shown in FIG. 12 to the temperature monitoring device shown in the second embodiment, the power supply during the test or the like is secured.
  • the external power supply coil device 90 shown in FIG. 12 is arranged at the front and rear ends of the external power supply core 92 having a U-shape having the same width as the L-shaped first core 21 shown in FIG.
  • an external power supply 91 for supplying power is provided.
  • the structure of the external power supply insulator bobbin 94 is the same as that of the insulator bobbin 4.
  • the external power source coil device 90 is set in the temperature monitoring device as shown in FIG. A magnetic field is generated in the core 2, and the transmitter of the substrate 5 is activated by a voltage induced in the coil 3 by this magnetic field. As a result, the temperature monitoring device can be tested in a state where no current flows through the high-voltage main circuit conductor 1. Since the external power supply coil device 90 is removable, the size of the temperature monitoring device is not increased by using it only when necessary.
  • FIG. The fifth embodiment relates to a temperature measurement method using a temperature monitoring device.
  • FIG. 14 shows a graph of data received from the temperature monitoring device of the present invention.
  • the temperature value of the high-voltage main circuit conductor 1 is transmitted.
  • the temperature value of the high voltage main circuit conductor 1 is also a low value. Whether the circuit is normal or abnormal cannot be determined only by the temperature value.
  • the actual load current value of the monitored conductor is calculated from the output voltage of the coil 3, and the temperature value at the current value is converted into the temperature value at the rated current value, thereby estimating the temperature at the rated current value.
  • the state of the circuit is determined. The determination is made based on the difference between the measured temperature value of each temperature monitoring device and the ambient temperature outside the panel, that is, the temperature rise value.
  • the temperature rise value at the rated current value is estimated by the following formula.
  • ⁇ T (To-Tx) ⁇ (I / Ix) n
  • ⁇ T Temperature rise value at rated current value I
  • K To: Ambient temperature (° C)
  • Tx Temperature measurement value at actual load current Ix (° C)
  • Ix Actual load current (A)
  • n multiplier (1.0 to 2.0)

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Abstract

【課題】例えば、金属閉鎖形スィッチギヤの高電圧主回路導体など、低圧の制御線を接続することができない導体の温度監視を行なう小形で堅牢な装置を得る。 【解決手段】被監視導体である高電圧主回路導体1に近接してその温度を計測する温度センサ6と、この温度センサ6で得た温度データを無線通信にて送信する送信器を搭載した基板5と、高電圧主回路導体1を取り巻いて配置されたコア2と、このコア2に巻回され、高電圧主回路導体1への通電電流を検出して送信器を起動させるコィル3とを備え、温度センサ6は、コア2の磁路の一部に設けられた隙間2aに絶縁物7によって保持され、また、高電圧主回路導体1とコア2の配置は、コア2の両側においてコア2を固定する一対の絶縁物ボビン4により規制されると共に、前記一対の絶縁物ボビン4には、前記コイル3が架装されている。

Description

温度監視装置および温度監視方法
　この発明は、例えば金属閉鎖形スイッチギヤの高電圧主回路充電部である導体の温度を常時監視する温度監視装置ならびに温度監視方法に関するものである。
　金属閉鎖形スイッチギヤは、筐体の内部に遮断器、主母線、計器用変流器、外線ケーブル等を収納し、主母線から遮断器、計器用変流器、および外線ケーブルを介して負荷に電力を供給する。遮断器は一般的に引出形が用いられており、遮断器に車輪を設けて筺体に押し込むとき、筐体内に配置されている固定枠の端子と遮断器の接触子にて電気的に接続することにより、回路を形成している。従って、金属閉鎖形スイッチギヤの高電圧主回路部は多くの接続部および接触部で構成されている。
　高電圧主回路部の接続部は一般的にボルトで締め付けられているため、輸送時の振動によるボルトの緩みや、据付時の締め付け不良などにより接続部の接触抵抗の上昇から異常過熱につながることがある。また、高電圧主回路部の接触部はグリスの固化や、異物混入により端子と接触子との間の接触抵抗が上昇し、接続部と同様に異常過熱につながることがある。一般的なスイッチギヤとして、例えば特許文献１に示されたものがある。
特開２００６－３０４５２３号公報
　金属閉鎖形スイッチギヤの高電圧主回路にある多くの導体接続部および接触部での接触抵抗増加による異常過熱を未然に防ぐためには、メンテナンスを定期的に実施することも一つの手段ではあるが、接続部および接触部の異常が確実に取り除かれたかどうかは定量的に示すことができない。またメンテナンスを定期的に実施するということは、停電が必要であり、設備全体としての生産効率が低下することになる。このため、高電圧主回路にある導体接続部および接触部に温度監視装置を設け、その出力を無線通信によりモニターすることにより導体の異常過熱を未然に防止することが望まれる。さらに、この温度監視装置は、小形で且つ堅牢であることが望ましい。この発明は、このような用途に適した温度監視装置および温度監視方法を提供しようとするものである。
　この発明に係る温度監視装置は、被監視導体に近接してその温度を計測する温度センサと、該温度センサで得た温度データを無線通信にて送信する送信器を搭載した基板と、前記被監視導体を取り巻いて配置されたコアと、該コアに巻回され、前記被監視導体への通電電流を検出して前記送信器を起動させるコイルとを備え、前記温度センサは、前記コアの磁路の一部に設けられた隙間に絶縁物によって保持され、また、前記被監視導体と前記コアの配置は、前記コアの両側において前記コアを固定する一対の絶縁物ボビンにより規制されると共に、前記一対の絶縁物ボビンには、前記コイルが架装されているものである。
　この発明に係る温度監視方法は、被監視導体に近接してその温度を計測する温度センサと、該温度センサで得た温度データを無線通信にて送信する送信器を搭載した基板と、前記被監視導体を取り巻いて配置されたコアと、該コアに巻回され、前記被監視導体への通電電流を検出して前記送信器を起動させるコイルとを備えた温度監視装置を用いて、前記コイルの出力電圧から前記被監視導体への実負荷電流値を算出して、その電流値で前記温度センサで計測した温度値を定格電流値での温度値へ変換することで、定格電流値での温度を下記の式により推測するものである。
ΔT＝(To－Tx)×(I/Ix)n
ただし、
ΔT：定格電流値Iでの温度上昇値（Ｋ）
To　：周囲温度（℃）
Tx　：実負荷電流Ixでの温度測定値（℃）
I　：定格電流（Ａ）
Ix　：実負荷電流（Ａ）
n　：乗数（1.0～2.0）
　この発明によれば、被監視導体の温度を計測し、その温度を無線を通して常時監視できる温度監視装置として、小形で、堅牢な温度監視装置を得ることができ、また、その温度監視装置を用いて、確実な温度監視が可能な温度監視方法が得られるので、メンテナンスを容易にする。
この発明の実施の形態１に係る温度監視装置を示す正面図である。 この発明の実施の形態１に係る温度監視装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る温度監視装置を示す上面図である。 この発明の実施の形態１で使用される絶縁物ボビンを示す、（ａ）正面図、（ｂ）側面図、および（ｃ）上面図である。 この発明の動作を説明するフロー図である。 この発明の実施の形態２に係る温度監視装置を示す正面図である。 この発明の実施の形態２に係る温度監視装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態２に係る温度監視装置を示す上面図である。 この発明の実施の形態３に係る温度監視装置を示す正面図である。 この発明の実施の形態３に係る温度監視装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態３に係る温度監視装置を示す上面図である。 この発明の実施例４に係る外部電源コイル装置を示す正面図である。 この発明の実施の形態４に係る温度監視装置を示す正面図である。 この発明の実施の形態５に係る温度監視装置の温度上昇値を示す図である。 この発明で使用される絶縁物ボビンと高電圧主回路導体とコアとの組合わせを示す斜視図である。
実施の形態１．
　図１～図４及び図１５はこの発明の実施の形態１に係る温度監視装置を示すものであり、図２は図１のＡ－Ａ線に沿う断面図である。この温度監視装置は、被監視導体である高電圧主回路導体１を取り巻くように配置されている、正面から見て略Ｃ字形をなすコア２を備えている。コア２のＣ字形磁路の切り離されている隙間２ａには絶縁物７が固定され、この絶縁物７に、例えばサーミスタからなる温度センサ６が取り付けられ、この温度センサ６が高電圧主回路導体１に接触して、高電圧主回路導体１の温度を計測するようになされている。
　コア２は、その下側の一辺が、絶縁物からなる一対の絶縁物ボビン４により両側から挟むように支持されている。絶縁物ボビン４の形状は図４に正面図（ａ）、側面図（ｂ）、上面図（ｃ）として示しているように、扁平な形状をしており、両側に幅広部４ａと、これより幅狭で幅広部４ａをつなぐ連結部４ｂを有している。幅広部４ａの側面にはコア２の端部の形状に沿う半円形の凹部４ｃが設けられ、さらに、両側の幅広部４ａの上部には、後述するように、高電圧主回路導体１を受ける４半円形の円弧４ｄが形成されている。
　絶縁物ボビン４と高電圧主回路導体１とコア２の関係を図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に斜視図で示している。図１～図４及び図１５において、一対の絶縁物ボビン４は、コア２の一辺を凹部４ｃにより両側から挟むように支持している。絶縁物ボビン４はさらに、コア２内に挿通されている高電圧主回路導体１を図で下側から円弧４ｄで支え、高電圧主回路導体１を温度センサ６に押し付けるようにして固定する。温度センサ６の下端はコア２の下面よりわずかに突出しているため、コア２の下面は、高電圧主回路導体１との間にはギャップ８を隔てて対向する。絶縁物ボビン４の下面には基板５が固定されている。このように、高電圧主回路導体１とコア２の配置関係は、絶縁物ボビン４により位置規制され、基板５と合わせて一体に形成されることになる。
　基板５には図示しない送信器が搭載されていて、温度センサ６から得られた温度データを盤内の制御室内の受信器に向けて無線で送信するようになされている。一方、前記一対の絶縁物ボビン４の連結部４ｂにはコア２を取り巻くように巻回されたコイル３（図１および図２では鎖線で示している、以下の図においても同様である）が架装されており、コイル３の出力は前記送信器の起動に供される。
　実施の形態１における絶縁物ボビン４の役割は、高電圧主回路導体１を絶縁物ボビン４で支えることにより、高電圧主回路導体１を、コア２との間にギャップ８を介して位置決めすることである。また、基板５を固定することである。さらにまた、コイル３の巻枠となる。
　コア２をＣ形にして、切り離した隙間２ａを設けているのは、高電圧主回路導体１の通電電流によってコア２に発生する渦電流による発熱を抑制するためであるが、その切り離されている隙間２ａを利用して温度センサ６の設置位置を確保している。なお、温度センサ６はサーミスタのほかに、熱電対やバイメタルなどでもよい。
　この温度監視装置の動作を説明する。被監視導体である高電圧主回路導体１に通電が行われると、コア２に磁界が発生し、その発生した磁界によりコイル３に電圧が誘起される。この電圧を基板５に供給することにより送信器の起動回路を閉じ、高電圧主回路導体１の表面に接触している温度センサ６で得られた温度データを前記送信器から無線通信にて、盤内の制御室内に配置されている受信器に送る。通常、送信器は各監視部位に配置されているが、受信器は盤内に１つあるいは配列内で数個とする。受信器側にはアドレスを割り当て送受信時の混信を防ぐ。
　この温度監視装置の送信器と受信器のやりとりをフローチャートで示すと図５のようになる。高電圧主回路導体１に通電が行われ、ある電流値に達すると（ステップＳ１）、コイル３の電圧により送信器の電源が立ち上がり、温度測定の準備状態となる（ステップＳ２）。受信器から各センサに割り当てられているアドレスに対して呼びかけを行い（ステップＳ４）、ある一定の期間内でアドレスの一致を送信器側で確認したら（ステップＳ３）、高電圧主回路導体１の温度を計測する（ステップＳ５）。その後、アドレスと温度データを受信器側に送信して（ステップＳ６）、受信器側ではそのデータを受信し保管する（ステップＳ７）。
　この発明の実施の形態１の特徴は、絶縁物ボビン４と、コア２の隙間２ａに設けられた、温度センサ６を有する絶縁物７で高電圧主回路導体１を挟み込むことにより、高電圧主回路導体１に対して温度センサ６の位置決めをすることができ、また、絶縁物ボビン４に送信器を搭載した基板５を固定することにより、高電圧主回路導体１とコア２とを適切な配置関係に規制できることである。これにより、温度監視装置を小形で堅牢なものに構成できる。また、無線通信により温度データを常時監視して、高電圧主回路導体１が正常であるかどうかを知ることができる。したがって、計測温度の正常部位についてはメンテナンス周期を延長することができる。さらにまた、高電圧主回路導体１の異常兆候を事前に把握することができるため、事故に到る前にメンテナンスを計画することができる。
実施の形態２．
　図６はこの発明の実施の形態２に係る温度監視装置を示す正面図、図７は図６のＡ－Ａ線における断面図、図８は図６の上面図である。実施の形態１と実施の形態２の違いは、実施の形態２は、コアが３つの部分に分割されている点であり、その他の構成は実施の形態１と同じである。
　実施の形態２のコアは、正面から見てコ形の第１のコア２１と、Ｌ形の２個の第２のコア２２ａおよび第３のコア２２ｂからなる。Ｌ形の第２、第３のコア２２ａ、２２ｂは一辺がコ形の第１のコア２１の両端に、図示しない例えばボルトで固定されている。第２のコア２２ａと第３のコア２２ｂとの間には隙間２ａが設けられ、この隙間２ａに絶縁物７が嵌め込まれ、さらに、絶縁物７にサーミスタ等からなる温度センサ６が保持されている。温度センサ６の先端は高電圧主回路導体１に接触している。高電圧主回路導体１および第１のコア２１は絶縁物ボビン４に固定され、絶縁物ボビン４には基板５が固定されている。絶縁物ボビン４の構造は実施の形態１と同じである。また、絶縁物ボビン４には第１のコア２１に巻回されたコイル３が架装されている。
　本実施の形態２の温度監視装置の動作は、実施の形態１と同様に、基板５に搭載された送信器が温度センサ６の温度データを受信器に向けて無線送信することにより、受信側で高電圧主回路導体１が正常温度範囲であるかどうか監視する。
　実施の形態２の特徴は、コアを３つに分割した構造であり、これにより、高電圧主回路導体１と第１のコア２１と絶縁物ボビン４と基板５を一体に組み付けた後に、第２のコア２２ａおよび第３のコア２２ｂを絶縁物７および温度センサ６とともに組み付けられる点である。このため、高電圧主回路導体１への温度監視装置の取り付けが容易になり、新設盤への取り付けだけでなく、既設盤への取り付けの際にも、高電圧主回路導体１を外す必要がない。
実施の形態３．
　図９～図１１はこの発明の実施の形態３を示している。図９は温度監視装置の正面図、図１０は図９のＡ－Ａにおける断面図、図１１は図９の上面図である。実施の形態３と実施の形態２の違いは、基板５の設置位置であり、実施の形態３では基板５を絶縁物７１の上に設置している。
　図において、絶縁物７１にはその上面の２箇所に突起７２を設け、突起７２上に、送信器を搭載した基板５をねじ止め等により固定している。その他の構成および動作は実施の形態１または実施の形態２と同じである。この構成により、Ｌ形の第２のコア２２ａおよび第３のコア２２ｂ間の空間を基板収容スペースとして有効に利用でき、温度監視装置の高さ方向の寸法を縮小化することができる。
実施の形態４．
　図１２および図１３はこの発明の実施の形態４を示している。図１２はこの発明の実施の形態４に係る温度監視装置に使用される外部電源用コイルの正面図、図１３は前記外部電源用コイル装置をセットした温度監視装置を示す正面図である。
　上述の実施の形態１～３は、高電圧主回路導体１に電流が通電されないと基板５の発信器が起動しない。すなわち出荷試験や現地での試験のときには、高電圧主回路導体１に通電されないため、温度監視装置自身が正常に動作するか否か確認することができない。そこで、実施の形態２に示す温度監視装置に、図１２に示す外部電源用コイル装置９０をセットすることにより、試験時等の電源を確保している。
　図１２に示す外部電源用コイル装置９０は、図１２に示すＬ形の第１のコア２１と同じ幅のコ形をなす外部電源用コア９２と、この外部電源用コア９２の前後端に配置された一対の外部電源用絶縁物ボビン９４と、外部電源用コア９２に巻回され、外部電源用絶縁物ボビン９４に架装された外部電源用コイル９３と、この外部電源用コイル９３に電流を供給する外部電源９１とから構成されている。なお、外部電源用絶縁物ボビン９４の構造は絶縁物ボビン４と同じである。
　高電圧主回路導体１に電流が通電されない出荷試験や現地での試験のときには、外部電源用コイル装置９０を図１３のように温度監視装置にセットして、外部電源９１から電流を供給し、コア２に磁界を発生させ、この磁界によりコイル３に誘起する電圧によって、基板５の送信器を起動させるようにする。これにより、高電圧主回路導体１に電流が流れない状態での温度監視装置の試験を行なうことができる。外部電源用コイル装置９０は取り外し可能なので、必要時にのみ使用することにより、温度監視装置のサイズを増すことはない。
実施の形態５．
　実施の形態５は温度監視装置による温度測定方法に関するものである。図１４はこの発明の温度監視装置から受信したデータのグラフを示す。導体温度監視装置の送信器側から受信器側に送信されるデータとしては、高電圧主回路導体１の温度値だけではなく、基板５起動用のコイル３の出力電圧値も送信している。例えば、高電圧主回路導体１の定格電流６００Ａに対して、実負荷電流が２００Ａというように定格電流値よりも低い値の場合、高電圧主回路導体１の温度値も低い値となるため、温度値だけではその回路が正常か異常かを判断することはできない。そこでコイル３の出力電圧から被監視導体の実負荷電流値を算出して、その電流値での温度値を定格電流値での温度値へ変換することで、定格電流値での温度を推測し、その回路の状態を判断する。判定は各温度監視装置の計測温度値と盤外の周囲温度との差、つまり温度上昇値で判定する。その定格電流値での温度上昇値の推定は、以下の式により算出する。
ΔT＝(To－Tx)×(I/Ix)n
ただし、
ΔT：定格電流値Iでの温度上昇値（Ｋ）
To　：周囲温度（℃）
Tx　：実負荷電流Ixでの温度測定値（℃）
I　：定格電流（Ａ）
Ix　：実負荷電流（Ａ）
n　：乗数（1.0～2.0）
　　１　高電圧主回路導体、　２、２１、２２ａ、２２ｂ　コア、
　　２ａ　コアの隙間、　３　コイル、
　　４　絶縁物ボビン、　４ａ　幅広部、
　　４ｂ　連結部、　４ｃ　凹部、
　　４ｄ　円弧、　５　基板、
　　６　温度センサ、　７、７１　絶縁物、
　　７２　突起、　８　ギャップ、
　　９０　外部電源用コイル装置、　９１　外部電源、
　　９２　外部電源用コア、　９３　外部電源用コイル、
　　９４　外部電源用絶縁物ボビン。

Claims (7)

  1. 　被監視導体に近接してその温度を計測する温度センサと、該温度センサで得た温度データを無線通信にて送信する送信器を搭載した基板と、前記被監視導体を取り巻いて配置されたコアと、該コアに巻回され、前記被監視導体への通電電流を検出して前記送信器を起動させるコイルとを備え、前記温度センサは、前記コアの磁路の一部に設けられた隙間に絶縁物によって保持され、また、前記被監視導体と前記コアの配置は、前記コアの両側において前記コアを固定する一対の絶縁物ボビンにより規制されると共に、前記一対の絶縁物ボビンには、前記コイルが架装されていることを特徴とする温度監視装置。
  2. 　前記基板は、前記絶縁物ボビンに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の温度監視装置。
  3. 　前記被監視導体は、前記コアとの間に所定のギャップをおいて配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の温度監視装置。
  4. 　前記コアは、コ形の第１のコアとＬ形の第２および第３のコアを組み合わせて前記被監視導体を取り巻くように配置され、前記第２のコアと第３のコアとの間に設けられた隙間に温度センサを保持する絶縁物が固定されていることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の温度監視装置。
  5. 　前記基板は、前記絶縁物に取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の温度監視装置。
  6. 　前記第２のコアと第３のコアで形成される磁路をバイパスするように組み合わされる外部電源用コアと、該外部電源用コアに巻回された外部電源用コイルと、該外部電源用コイルに電流を供給する外部電源とを備え、前記外部電源用コイルに流れる電流により、前記第１のコアに巻回されたコイルに電圧を発生させる外部電源用コイル装置を、請求項４に記載の温度監視装置に付設したことを特徴とする温度監視装置。
  7. 　被監視導体に近接してその温度を計測する温度センサと、該温度センサで得た温度データを無線通信にて送信する送信器を搭載した基板と、前記被監視導体を取り巻いて配置されたコアと、該コアに巻回され、前記被監視導体への通電電流を検出して前記送信器を起動させるコイルとを備えた温度監視装置を用いて、前記コイルの出力電圧と前記被監視導体に流れる電流との関係から前記被監視導体への実負荷電流値を算出して、その電流値で前記温度センサで計測した温度値を定格電流値での温度値へ変換することで、定格電流値での温度を下記の式により推測することを特徴とする温度監視方法。
    ΔT＝(To－Tx)×(I/Ix)n
    ただし、
    ΔT：定格電流値Iでの温度上昇値（Ｋ）
    To　：周囲温度（℃）
    Tx　：実負荷電流Ixでの温度測定値（℃）
    I　：定格電流（Ａ）
    Ix　：実負荷電流（Ａ）
    n　：乗数（1.0～2.0）
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