(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地絡故障点検出用の光ファイバ内蔵架空地線を加熱する装置であって、水を吸収した高分子吸収剤を収納した蓄熱用袋で鉄塔間に架けられた光ファイバ内蔵架空地線の一部が包まれ、固体燃焼剤および該固体燃焼剤に点火する点火部が収納された金属容器が該蓄熱用袋に接触して配置され、地絡電流を検知して電流を流すリード線が該金属容器外部から該点火部に接続され、該蓄熱用袋および該金属容器が断熱材で包まれていることを特徴とする地絡故障点検出用加熱装置。
【請求項２】
前記固体燃焼剤が、Ｂ、ＦｅＳｉおよびＡｌの中から選ばれる少なくとも一種類の金属粉末と、ＣｕＯ、Ｐｂ3Ｏ4およびＦｅ2Ｏ3の中から選ばれる少なくとも一種類の金属酸化物との混合物からなることを特徴とする請求項１に記載の地絡故障点検出用加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、鳥獣害や落雷等による地絡故障の検出に利用される光ファイバ内蔵架空地線を加熱するための地絡故障点検出用加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電力に対する依存度の増大、および需要家設備の高度化に伴い、停電のない電力の供給が望まれている。落雷等の事故により地絡故障が起こり、停電が発生した場合には、早期に故障点を検出し復旧することが必要である。
【０００３】
地絡故障点を発見するために利用されるものの一つに光ファイバ内蔵架空地線がある。光ファイバ内蔵架空地線には、光ファイバの昇温によるラマン散乱光を検出して光ファイバ各部の温度を測定する温度測定装置に連結され、光ファイバ内蔵架空地線を加熱する装置が取り付けられて使用される。
【０００４】
光ファイバ内蔵架空地線の加熱装置の例として、特開平４−５５７９号公報には、消石灰と水とを電熱線を内蔵した膜で仕切って収納した加熱部が光ファイバ内蔵架空地線に取り付けられ、雷サージ電流が流れると電熱線に電流が流れて膜が溶け、消石灰と水が混合することにより発熱して光ファイバ内蔵架空地線を加熱する装置が開示されている。
【０００５】
また特開平４−５５８０号公報には、ニクロム線が光ファイバ内蔵架空地線に巻き付けられて断熱材で覆われ、ニクロム線はスイッチを介してバッテリーに接続され、バッテリーは充電用の太陽電池に接続され、雷サージ電流が流れるとスイッチが入り、ニクロム線に電流が流れることにより発熱して光ファイバ内蔵架空地線を加熱する装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平４−５５７９号公報に記載の加熱装置では、電熱線に電流が流れても膜が一様に溶けないため、消石灰と水が均一に混合せず加熱温度にばらつきが生じて、混合状態によっては約３００℃に達して光ファイバの耐熱温度（１５０℃）を越えてしまい、光ファイバを破損することがあった。温度を１５０℃以下にするために断熱材を使用すると、加熱温度は消石灰と水との量配分および外気温度に左右され、所定の温度に加熱することは困難である。例えば常温で１００±２０℃になるように量配分を設定すると、外気温度が−２０℃では加熱温度６０±２０℃、外気温度が５０℃では加熱温度１３０±２０℃となってしまい加熱温度を一定に制御できない。
【０００７】
また特開平４−５５８０号公報に記載の加熱装置では、大容量のバッテリーや太陽電池が必要なため保守点検をしなければならない。また断熱材を使用するため光ファイバの加熱に時間がかかり、故障地点の発見までに数十分かかってしまい、さらにスイッチが入ったままでは光ファイバの耐熱温度以上に上昇してしまい、光ファイバを損傷する可能性がある。また光ファイバの加熱温度は、外気温度にも左右されるため一定に制御できない。
【０００８】
本発明は前記の課題を解決するためなされたもので、架空地線に内蔵された光ファイバを加熱しすぎたり、加熱温度を外気温度に左右されることなく一定に制御でき、バッテリーや太陽電池を使用せず保守点検が不要な地絡故障点検出用加熱装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するためになされた本発明の地絡故障点検出用加熱装置１０は、図１に示すように、地絡故障点検出用の光ファイバ内蔵架空地線１１を加熱する装置であって、水を吸収した高分子吸収剤を収納した蓄熱用袋１で鉄塔１４（図２参照）間に架けられた光ファイバ内蔵架空地線１１の一部が包まれ、固体燃焼剤３および固体燃焼剤３に点火する点火部４が収納された金属容器２が蓄熱用袋１に接触して配置され、地絡電流を検知して電流を流すリード線５が金属容器２外部から点火部４に接続され、蓄熱用袋１および金属容器２が断熱材６で包まれている。
【００１０】
固体燃焼剤３は、Ｂ、ＦｅＳｉおよびＡｌの中から選ばれる少なくとも一種類の金属粉末と、ＣｕＯ、Ｐｂ3Ｏ4およびＦｅ2Ｏ3の中から選ばれる少なくとも一種類の金属酸化物との混合物からなることが好ましい。
【００１１】
前記混合物にタルク、アルミナおよびベントナイトの中から選ばれる少なくとも一種類の温度調節剤を添加しても良い。この温度調節剤を加えると、固体燃焼剤３の発熱量を調節できる。
【００１２】
【作用】
本発明の地絡故障点検出用加熱装置１０は、図１に示すように、水を吸収した高分子吸収剤を収納した蓄熱用袋１で光ファイバ内蔵架空地線１１を包んでいるため、金属容器２内の固体燃焼剤３が燃焼して高温になっても、その熱は蓄熱用袋１内の高分子吸収剤が１００℃に達した後は、水の気化熱として使用される。このため蓄熱用袋１は１００℃を越えることなく１００℃を保ち、光ファイバ１２も１００℃を保ち続ける。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明を適用する地絡故障点検出用加熱装置１０の実施例を示す横断面図および縦断面図である。
同図に示すように、光ファイバ内蔵架空地線１１の一部は、アルミラミネート袋に水を吸収してゲル化した高分子吸収剤を収納した蓄熱用袋１に包まれている。半円筒形の金属容器２が、その内周に蓄熱用袋１が接触するように配置されている。金属容器２には、金属粉末と金属酸化物との混合物からなる固体燃焼剤３が充填され、シール材７で封止されている。シール材７の金属容器２内側には、点火部４が接着され、点火部４にはリード線５が金属容器２外側からシール材７を貫通して接続され、リード線５に電流が流れると点火部４が発火して固体燃焼剤３に点火するようになっている。蓄熱用袋１および金属容器２は、不燃性の断熱材６で包まれてバンド１３が巻かれて固定されている。
【００１４】
図２は、地絡故障点検出用加熱装置１０を使用した状態を示す概略図である。鉄塔１４の塔頂に地絡故障点表示器１５が取り付けられて光ファイバ内蔵架空地線１１に接続され、地絡故障点表示器１５近傍の光ファイバ内蔵架空地線１１に地絡故障点検出用加熱装置１０が取り付けられている。地絡故障点表示器１５に内蔵された地絡故障検出部と地絡故障点検出用加熱装置１０はリード線５で接続され、その地絡故障検出部が地絡故障による地絡電流を検知するとリード線５に電流を流すようになっている。光ファイバ内蔵架空地線１１に内蔵された光ファイバ１２は端部で、光ファイバ１２の昇温によるラマン散乱光を検出して光ファイバ１２各部の温度を測定する温度測定装置に連結されている。
【００１５】
地絡故障点検出用加熱装置１０は以下のように動作する。
図２に示すように、雷１７が光ファイバ内蔵架空地線１１に落ちて矢示のように鉄塔１４に雷電流が流れ地絡故障が発生すると、地絡故障点表示器１５の地絡故障検出部が地絡電流を検知してリード線５に電流を流す。すると図１に示すように、点火部４が発火して固体燃焼剤３に点火し、固体燃焼剤３は数秒間で燃焼する。その燃焼熱で金属容器２の表面温度は７００〜８００℃に加熱され、蓄熱用袋１は１００℃まで加熱された後、１００℃を保ち続けながら高分子吸収剤に吸収された水が気化されて水蒸気となる。水蒸気は、金属容器２の表面温度によってアルミラミネート袋の一部が溶け、その部分から放出される。このため光ファイバ内蔵架空地線１１に内蔵された光ファイバ１２も１００℃まで加熱された後、１００℃を保ち続け、このとき光ファイバ１２内で発生するラマン散乱光により温度測定装置１６で温度上昇を検知し、地絡故障点が特定される。
【００１６】
以下の条件の地絡故障点検出用加熱装置１０を使用し、光ファイバ１２の温度測定実験を行った。
半円筒形の金属容器２は内径２８ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの鉄製のもの、固体燃焼剤３はＦｅＳｉとＦｅ2Ｏ3との混合物（発熱量約４００cal/g）、蓄熱用袋１は水８０ｇを高分子吸収剤１．６ｇに吸収させてアルミラミネート袋に収納させたものを使用した地絡故障点検出用加熱装置１０を、常温２３℃下でリード線５に通電して点火部４を発火させた。発火後の経過時間に対する光ファイバ１２の温度を測定し、その結果を図３に示した。同図に示したように、光ファイバ１２は１００℃に達した後、約１５分間その温度を維持した。
【００１７】
次に同条件の地絡故障点検出用加熱装置１０を、−２０℃の恒温槽に５時間保存して水を吸収した高分子吸収剤を凍らせた後に、リード線５に通電して点火部４を発火させた。発火後の経過時間に対する光ファイバ１２の温度を測定し、その結果を図４に示した。同図に示したように、光ファイバ１２は高分子吸収剤を凍らせなかったときに比べて１００℃に達するのに時間がかかったが、１００℃に達した後、約１０分間その温度を維持した。
【００１８】
比較のため、蓄熱用袋１の代わりに厚さ２ｍｍのセラミックペーパー１枚からなる断熱材で光ファイバ内蔵架空地線１１を包んだ地絡故障点検出用加熱装置と、厚さ２ｍｍのセラミックペーパー３枚からなる断熱材を使用して光ファイバ内蔵架空地線１１を包んだ地絡故障点検出用加熱装置とを、常温２３℃下でリード線５に通電して点火部４を発火させた。発火後の経過時間に対する光ファイバ１２の温度を測定し、その結果を図５に実線と点線で示した。同図に示したように、厚さ２ｍｍのセラミックペーパー１枚を使用したときは、光ファイバ１２の耐熱温度の１５０℃を超えてしまい、その後温度は低下した。厚さ２ｍｍのセラミックペーパー３枚を使用したときは、光ファイバ１２は８５℃までしか上昇せず、その後温度は低下した。このようにセラミックペーパーの断熱材を使用した際には、光ファイバ１２の加熱温度を設定したり一定の温度に保つことはできなかった。
【００１９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明の地絡故障点検出用加熱装置を使用すると、架空地線に内蔵された光ファイバの加熱温度を外気温度に左右されることなく一定に制御でき、１００℃を超えて加熱されることがないため、光ファイバを破損することがない。また固体燃焼剤の量や蓄熱用袋内の高分子吸収剤に吸収させる水の量を変えることにより、光ファイバが１００℃に達する時間や１００℃を維持する時間を調節することができる。しかも装置の構成が簡単で、バッテリーや太陽電池を使用しないため保守点検が不要であり長期間使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する地絡故障点検出用加熱装置の実施例を示す横断面図および縦断面図である。
【図２】本発明を適用する地絡故障点検出用加熱装置を使用した状態を示す概略図である。
【図３】本発明を適用する地絡故障点検出用加熱装置の点火部発火後の経過時間と光ファイバの温度の関係を示す図である。
【図４】本発明を適用する地絡故障点検出用加熱装置の点火部発火後の経過時間と光ファイバの温度の関係を示す別の図である。
【図５】比較用の地絡故障点検出用加熱装置の点火部発火後の経過時間と光ファイバの温度の関係を示す図である。
【符号の説明】
１は蓄熱用袋、２は金属容器、３は固体燃焼剤、４は点火部、５はリード線、６は断熱材、７はシール材、１０は地絡故障点検出用加熱装置、１１は光ファイバ内蔵架空地線、１２は光ファイバ、１３はベルト、１４は鉄塔、１５は地絡故障点表示器、１６は温度測定装置、１７は雷である。
【図１】
0003635137.tif 000002
【図２】
0003635137.tif 000003
【図３】
0003635137.tif 000004
【図４】
0003635137.tif 000005
【図５】
0003635137.tif 000006