(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電機器のケースの外面の下端からそれより上方にかけて、冷却手段により霜が付着するまで冷却して放置し、
前記霜の一部が消えた場合には浸水ありと判定し、霜が消えた所と残っている所との境界を水位とするとともに、前記霜の全体が消えた場合には浸水なしと判定する
ことを特徴とする配電機器の浸水有無判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、配電機器の内部に水があるか否かを判定する浸水有無判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
遮断器、開閉器等の配電機器は、電柱上部に設けられた腕金に固定されて屋外に設置されている。このため、配電機器は、長期間の使用による本体ケースの発錆や、本体ケースの組み付け部に設けられるパッキンの劣化等による気密不良から雨水等が浸入して内部に水が溜まり、配電機器内部が絶縁劣化状態となる場合がある。このように配電機器内部が絶縁劣化状態となると、短絡故障や地絡故障等の各種事故の発生原因となる。そこで、配電機器の浸水有無の点検が定期的に行われている。
【０００３】
配電機器の浸水有無の点検方法としては、例えば電気的接点式、表示器表示式、超音波式等の方法が考えられている。電気的接点式は、配電機器に絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗測定装置を設けて、絶縁レベルが設定値以下になることで浸水があることを検出する（例えば、特許文献１参照）。また、表示器表示式は、水に触れると変色する変色物質を収納した表示器を配電機器に取り付けるとともに、この変色物質と配電機器内とを接続部材で接続し、変色物質が変色することで浸水があることを検出する（例えば、特許文献２参照）。また、超音波式は、配電機器の底面に超音波を発信して、反射した反射波を測定することで浸水有無を検出する（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４６８９４号公報
【特許文献２】特開平５−３３４９４４号公報
【特許文献３】特開平４−３４８２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の配電機器の浸水有無判定方法のうち、電気的接点式及び表示器表示式では、配電機器を製造する段階から付属させなければならないとともに、配電機器の構造が複雑となる。また、超音波式では、配電機器の底面に装置を接触させる必要があるが、感電防止のために配電機器から離れて装置を操作するので、配電機器に装置を確実に接触させることが難しく、正確に測定することができないおそれがあった。そこで、構成が簡易であるとともに、非接触にて浸水有無を判定可能な配電機器の浸水有無判定方法が求められていた。
【０００６】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成が簡易であるとともに、非接触にて浸水有無を判定可能な配電機器の浸水有無判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、配電機器のケースの外面の下端からそれより上方にかけて、冷却手段により霜が付着するまで冷却して放置し、前記霜の一部が消えた場合には浸水ありと判定し、霜が消えた所と残っている所との境界を水位とするとともに、前記霜の全体が消えた場合には浸水なしと判定する配電機器の浸水有無判定方法であることをその要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、配電機器のケースの外面の下端から上方に亘る位置に冷却手段によって冷却剤の吹き付け等を行うことで、霜を付着させて放置する。なお、下端には、下面も含む。そして、このケースの外面に付着した霜は、時間の経過とともにケースの温度が高いところから消え始める。ここで、配電機器のケース内に水が浸入して水が存在している場合には、ケースにおいて水が触れている部分と触れていない部分とで温度差が発生して霜の消える速さが異なる。そこで、付着した霜が時間の経過に伴って一律ではなく、その一部が消えた場合には浸水によってケースに温度差があると判定して浸水ありと判定するとともに、霜の有無によってできる境界を水位とする。また、付着した霜が時間の経過に伴って全体が一律に消えた場合には浸水なしと判定する。よって、冷却手段によって冷却するという簡易な構成であるとともに、非接触で浸水の有無を判定することが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、構成が簡易であるとともに、非接触にて浸水有無を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】開閉器の浸水有無判定方法を示す概略構成図。
【図２】（ａ）開閉器に付着した霜と水位を示す図、（ｂ）開閉器に付着した霜の一部が融解した状態を示す図。
【図３】開閉器の浸水有無判定方法を示す概略構成図。
【図４】サーモグラフィーによって計測された表面温度を示す図。
【図５】サーモグラフィーによって計測された表面温度を示す図。
【図６】開閉器の浸水有無判定方法を示す概略構成図。
【図７】開閉器の冷却範囲及び水位を示す図。
【図８】サーモグラフィーによって計測された表面温度を示す図。
【図９】開閉器の浸水有無判定方法を示す概略構成図。
【図１０】開閉器の加温範囲及び水位を示す図。
【図１１】サーモグラフィーによって計測された表面温度を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
図１に示されるように、開閉器１は、電柱２上部に設けられた腕金３に固定されて屋外に設置されている。このため、開閉器１は、長期間の使用による本体ケース１０の発錆や図示しない取り付け部に設けられるパッキンの劣化等による気密不良から雨水等が浸入して内部に水が溜まり、開閉器１内部が絶縁劣化状態となる場合がある。そこで、開閉器１の浸水有無の点検を定期的に行う。
【００１８】
本実施例では、冷却スプレー４を用いて目視で開閉器１の浸水有無判定を行う。すなわち、開閉器１との絶縁距離Ｗ、例えば２ｍの長さのノズル５を冷却スプレー４に接続して、開閉器１の本体ケース１０の外面に対してノズル５の先端から冷却剤を噴射する。ここで、冷却スプレー４によって冷却剤を開閉器１に噴射する際には、図示しない高所作業車等で開閉器１との絶縁距離Ｗを保って開閉器１に近づいて行う。ノズル５の先端が本体ケース１０の外面に２００ｍｍ未満に近づくことが望ましい。なお、冷却スプレー４には不燃性ガスを使用した電気機器用を用いる。また、冷却スプレー４が冷却手段に相当する。
【００１９】
続いて、図２（ａ）に示されるように、開閉器１の本体ケース１０の外面のうち電気接続部が露出していない面に冷却剤を噴射するのが望ましい。すなわち、ブッシング１１が接続されている側面１２ではなく、操作ハンドル１３が設けられた正面１４、又は正面１４の反対側のハンドル指針１５が設けられた背面１６に冷却剤を噴射するのが望ましい。そこで、本実施例では、本体ケース１０の背面１６の下端から上方にかけて冷却剤を霜Ｆが付着するまで噴射する。ここで、下端は下面１７も含み、例えば少量の水が本体ケース１０の内部に存在して、背面１６側からでは分からないような場合に、下面１７を観察することで判定する。本体ケース１０の内部には、図中の水位まで水が存在するとする。なお、この水位は、本体ケース１０の外面からはわからない。
【００２０】
図２（ａ）に示されるように、霜Ｆが付着してから一定時間、例えば１０秒ほど経過すると、霜Ｆの一部である下側が消える。これは、本体ケース１０において水が触れている部分（浸水部）と触れていない部分（非浸水部）とで比熱の違いによって霜Ｆの融解速度が異なることによって起こる。すなわち、冷却スプレー４では本体ケース１０内の水は簡単に冷えないため、冷却された本体ケース１０の非浸水部の温度を低くし、浸水部と非浸水部との温度差を大きくする。よって、本体ケース１０の非浸水部の霜Ｆの消えは遅いが、浸水部の霜Ｆの消えは早くなる。
【００２１】
本実施例では、これを利用して、一定時間経過して霜Ｆが消えた所と残っている所との境界を水平方向へ延出させた境界線を水位とする。すなわち、霜Ｆが一定時間経過した際に、一部が消えた場合には浸水ありと判定する。一方、霜Ｆが時間の経過とともに、全体がほぼ同一に消えた場合には浸水なしと判定する。
【００２２】
さて、本実施形態では、開閉器１の本体ケース１０の外面に冷却スプレー４によって冷却剤を吹き付けて霜Ｆを付着させ、この霜Ｆの消え方を見ることで、開閉器１の外側から浸水の有無を判定することができるとともに、浸水がある場合には水位も確認することができる。そして、実際の浸水の水位が例えば７５ｍｍ未満であれば安全であるが、測定誤差を勘案して測定した浸水の水位が７０ｍｍ以上であれば絶縁劣化のおそれがあると判断して、開閉器１を交換又は修理する。
【００２３】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）開閉器１の本体ケース１０の外面の下端から上方に亘る位置に冷却スプレー４によって冷却剤の吹き付けを行うことで、霜Ｆを付着させて放置する。そして、この本体ケース１０の外面に付着した霜Ｆは、時間の経過とともに本体ケース１０の温度が高いところから消え始める。ここで、開閉器１の本体ケース１０の内部に水が存在している場合には、本体ケース１０において浸水部と非浸水部とで温度差が発生して霜Ｆの消える速さが異なる。そこで、付着した霜Ｆが時間の経過に伴って一律ではなく、その一部が消えた場合には浸水によって本体ケース１０に温度差があると判定して浸水ありと判定するとともに、霜Ｆの有無によってできる境界線を水位とする。また、付着した霜Ｆが時間の経過に伴って一律に全体が消えた場合には浸水なしと判定する。よって、冷却スプレー４によって冷却するという簡易な構成であるとともに、非接触で浸水の有無を判定することができる。
【００２４】
また、電源が不要であり、冷却スプレー４を準備すれば、非常に簡単に判定を実施することができる。さらに、浸水有無を判定する装置を搭載しない既設の開閉器に対しても浸水有無を判定することができる。
【００２５】
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態について、図３〜図１１を参照して説明する。この実施形態の開閉器の浸水有無判定方法は、サーモグラフィーを用いて判定する点が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００２６】
図３に示されるように、本実施例では、サーモグラフィー６を用いて開閉器１の浸水有無判定を行う。すなわち、開閉器１との絶縁距離Ｗ、例えば２ｍ離れた位置から開閉器１の本体ケース１０の外面の温度分布を可視化する。ここで、サーモグラフィー６によって開閉器１を観察する際には、図示しない高所作業車等で開閉器１との絶縁距離Ｗを保って開閉器１に近づいて開閉器１に対して水平位置から行う。なお、サーモグラフィー６が熱画像計測装置に相当する。
【００２７】
図４及び図５に示されるように、開閉器１の本体ケース１０の外面のうち背面１６の下端から上方にかけてサーモグラフィー６で観察する。ここで、下端は下面１７も含み、例えば少量の水が本体ケース１０の内部に存在して、背面１６側からでは分からないような場合に、下面１７を観察することで判定する。本体ケース１０の内部には、図中の水位まで水が存在するとする。なお、この水位は、本体ケース１０の外面からはわからない。
【００２８】
図４は、朝方や夕方から夜にかけての外気の温度が比較的低い時間帯におけるサーモグラフィー６の画像である。本体ケース１０の内部に水が存在する場合には、水に触れている浸水部よりも水に触れていない非浸水部が冷やされている。このため、サーモグラフィー６の画像は、開閉器１において、水位であろう位置を境界線とする下部の温度が高く、その境界線の上部の温度が低く表示される。
【００２９】
図５は、昼間の外気の温度が比較的高い時間帯におけるサーモグラフィー６の画像である。本体ケース１０の内部に水が存在する場合には、水に触れていない非浸水部よりも水に触れている浸水部が温められている。このため、サーモグラフィー６の画像は、開閉器１において、水位であろう位置を境界線とする上部の温度が高く、その境界線の下部の温度が低く表示される。
【００３０】
よって、開閉器１の本体ケース１０の外面の温度分布を可視化した際に、温度差がある場合には浸水ありと判定するとともに、温度の境界となる境界線を水位とする。一方、温度差がない場合には浸水なしと判定する。
【００３１】
ここで、夏季のように外気温が非常に高いときには、開閉器１の本体ケース１０の外面が温められて、本体ケース１０の内部に水が存在するにも関わらず、サーモグラフィー６で可視化すると温度分布が均一になる可能性がある。そこで、このような場合には、冷却スプレー４を使用する。
【００３２】
図６に示されるように、サーモグラフィー６で観測する前に、第１の実施形態と同様に、開閉器１との絶縁距離Ｗ、例えば２ｍ離れた位置から開閉器１の本体ケース１０の外面に対してノズル５の先端から冷却剤を噴射する。冷却スプレー４によってノズル５の先端から開閉器１の本体ケース１０の外面に冷却剤を噴射して冷却する。なお、本体ケース１０の外面の温度が低下すればよく、霜Ｆが付着するまで冷却剤を噴射する必要はない。すなわち、冷却された本体ケース１０の非浸水部の温度を低くし、浸水部と非浸水部との温度差を大きくする。
【００３３】
図７に示されるように、本体ケース１０の背面１６の下端から上方にかけて冷却剤を噴射する（以下、冷却範囲という）。ここで、下端は下面１７も含み、例えば少量の水が本体ケース１０の内部に存在して、背面１６側からでは分からないような場合に、下面１７を観察することで判定する。本体ケース１０の内部には、図中の水位まで水が存在するとする。
【００３４】
図８に示されるように、冷却スプレー４によって冷却した後に、サーモグラフィー６を用いて開閉器１の本体ケース１０の外面の温度分布を可視化する。サーモグラフィー６の画像は、開閉器１において、水位であろう位置を境界線とする上部の温度が低く、その境界線の下部の温度が高く表示される。これは、冷却スプレー４によって冷却されたことで開閉器１の本体ケース１０が冷却されるが、水が存在する部分は簡単に冷えないためである。また、境界線の下部において、冷却範囲内よりも冷却範囲外の温度が若干高く表示される。よって、夏季のように外気温が非常に高いときにおいても、開閉器１の浸水有無判定ができる。
【００３５】
ここで、冬季のように外気温が非常に低いときには、開閉器１の本体ケース１０の外面が冷やされて、本体ケース１０の内部に水が存在するにも関わらず、サーモグラフィー６で可視化すると温度分布が均一になる可能性がある。そこで、このような場合には、スポットライト７を使用する。なお、スポットライト７が加温手段に相当する。
【００３６】
図９に示されるように、サーモグラフィー６で観測する前に、スポットライト７によって開閉器１の本体ケース１０の外面にライトを照射して温める。すなわち、開閉器１との絶縁距離Ｗ、例えば２ｍ離れた位置から開閉器１の本体ケース１０の外面に対してライトを照射する。すなわち、加温された本体ケース１０の非浸水部の温度を高くし、浸水部と非浸水部との温度差を大きくする。
【００３７】
図１０に示されるように、本体ケース１０の背面１６の下端から上方にかけてライトを照射する（以下、加温範囲という）。ここで、下端は下面１７も含み、例えば少量の水が本体ケース１０の内部に存在して、背面１６側からでは分からないような場合に、下面１７を観察することで判定する。本体ケース１０の内部には、図中の水位まで水が存在するとする。
【００３８】
図１１に示されるように、スポットライト７によって加温した後に、サーモグラフィー６を用いて開閉器１の本体ケース１０の外面の温度分布を可視化する。サーモグラフィー６の画像は、開閉器１において、水位であろう位置を境界線とする下部の温度が低く、その境界線の上部の温度が高く表示される。これは、スポットライト７によって加温されたことで開閉器１の本体ケース１０が加温されるが、水が存在する部分は簡単に温まらないためである。また、境界線の上部において、加温範囲外よりも加温範囲内の温度が若干高く表示される。よって、冬季のように外気温が非常に低いときにおいても、開閉器１の浸水有無判定ができる。
【００３９】
さて、本実施形態では、開閉器１の本体ケース１０の外面をサーモグラフィー６で可視化して温度差を見ることで、開閉器１の外側から浸水の有無を判定することができるとともに、浸水がある場合には水位も確認することができる。また、開閉器１の本体ケース１０の浸水部と非浸水部との温度差が小さい場合には、冷却スプレー４やスポットライト７を用いることで浸水有無を判定することができる。そして、浸水の水位が例えば７０ｍｍ以上であれば、絶縁劣化のおそれがあると判断して、開閉器１を交換又は修理する。
【００４０】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（２）開閉器１の本体ケース１０の外面の下端から上方に亘る位置をサーモグラフィー６によって表面温度差を可視化する。ここで、開閉器１の本体ケース１０内に水が存在している場合には、本体ケース１０において浸水部と非浸水部とで温度差が発生する。そこで、温度差がある場合には浸水によって本体ケース１０に温度差があると判定して浸水ありと判定するとともに、その温度差の境界線を水位とする。また、温度差がない場合には浸水なしと判定する。よって、サーモグラフィー６により計測するという簡易な構成であるとともに、非接触で浸水の有無を判定することができる。また、既設の開閉器に対しても浸水有無を判定することができる。
【００４１】
（３）外気温が非常に高いために開閉器１の本体ケース１０が温められて浸水部と非浸水部との温度差が小さい場合に、本体ケース１０の外面を冷却スプレー４で冷やす。このため、冷却された非浸水部の温度が低くなって、浸水部と非浸水部との温度差が大きくなる。よって、開閉器１の本体ケース１０が外気温によって非常に高く温められた際にも、冷却スプレー４によって冷却した後、サーモグラフィー６によって開閉器１の浸水有無を判定することができる。
【００４２】
（４）外気温が非常に低いために開閉器１の本体ケース１０が冷やされて浸水部と非浸水部との温度差が小さい場合に、本体ケース１０の外面をスポットライト７で温める。このため、加温された非浸水部の温度が高くなって、浸水部と非浸水部との温度差が大きくなる。よって、開閉器１の本体ケース１０が外気温によって非常に低く冷やされた際にも、スポットライト７によって加温した後、サーモグラフィー６によって開閉器１の浸水有無を判定することができる。
【００４３】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記第１の実施形態では、霜Ｆが付着してから一定時間として１０秒経過後に霜Ｆが消えた所と残っている所との境界を水位としたが、一定時間は１０秒に限らず、外気温等に応じて任意に設定可能である。
【００４４】
・上記実施形態では、絶縁距離Ｗを２ｍとしたが、絶縁距離Ｗは使用電圧や開閉器の種類に合わせて任意に設定可能である。
・上記第２の実施形態では、外気温が非常に高いときに冷却スプレー４を使用し、外気温が非常に低いときにスポットライト７を使用したが、外気温に関係なく、サーモグラフィー６とともに、冷却スプレー４又はスポットライト７を併用してもよい。このようにすれば、浸水部と非浸水部との温度差が大きくできるので開閉器１の浸水有無を判定が一層し易くなる。
【００４５】
・上記第２の実施形態では、冷却手段として冷却スプレー４を用いたが、本体ケース１０の外面の温度が低下すればよく、霜を付着させる必要がないので、送風機等を用いてもよい。
【００４６】
・上記第２の実施形態では、加温手段としてスポットライト７を用いたが、スポットヒータ等を用いてもよい。
・上記実施形態では、浸水量（水位）が７０ｍｍ以上で絶縁劣化のおそれがあると判断したが、開閉器の種類に合わせて任意に設定可能である。また、開閉器内に付属品としてアレスタや制御コネクタ等が設置される場合は、７０ｍｍよりも低い水位で絶縁劣化のおそれがあると判断する必要がある。
【００４７】
・上記実施形態では、不燃性ガスを使用した電気機器用の冷却スプレー４を用いたが、スポーツ障害時等に人体を冷却するために使用する応急処置用の冷却スプレーを用いてもよい。
【００４８】
・上記実施形態では、開閉器１について適用したが、開閉器１に限らず遮断器等の他の配電機器に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…開閉器、２…電柱、３…腕金、４…冷却スプレー、５…ノズル、６…サーモグラフ
ィー、７…スポットライト、１０…本体ケース、１１…ブッシング、１２…側面、１３…操作ハンドル、１４…正面、１５…ハンドル指針、１６…背面、１７…下面、Ｆ…霜、Ｗ…絶縁距離。
【図１】
0005564351.tif 000002
【図２】
0005564351.tif 000003
【図３】
0005564351.tif 000004
【図４】
0005564351.tif 000005
【図５】
0005564351.tif 000006
【図６】
0005564351.tif 000007
【図７】
0005564351.tif 000008
【図８】
0005564351.tif 000009
【図９】
0005564351.tif 000010
【図１０】
0005564351.tif 000011
【図１１】
0005564351.tif 000012