【手続補正書】
【提出日】令和3年7月19日(2021.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】放電事故検出構造
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電事故検出構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、電路に発生する高周波電流を検出し、部分放電の発生を検知する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８３５２３号公報
【０００４】
ところで、特許文献１が検出しようとしている周波数帯域には、家電製品などが動作中に発生するノイズが含まれる。このため、部分放電の発生を精度良く検知することができない虞があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより、解決を試みた。本発明の課題は、放電事故によらないノイズがもたらす誤検知を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、配線路上に発生する放電事故を検出する放電事故検出構造であって、ターゲット周波数帯域のノイズを取り出すフィルタ部と、フィルタ部で取り出したノイズを増幅する増幅部と、増幅したノイズのレベルが第１の閾値を超えた場合に放電事故が発生したと判定可能となる判定部と、放電事故が発生したと判定したことを出力する出力部と、を備え、フィルタ部が、ターゲット周波数帯域に隣接する周波数帯域のノイズを減衰する放電事故検出構造とする。
【０００７】
また、判定部は、増幅したノイズが第１の閾値を超えた時間が所定時間を超えた場合に放電事故が発生したと判定可能となる構成とすることが好ましい。
【０００８】
また、配線路上に発生する放電事故を検出する放電事故検出構造であって、ターゲット周波数帯域のノイズを取り出すフィルタ部と、フィルタ部で取り出したノイズを増幅する増幅部と、放電事故が発生したと判定可能となる判定部と、放電事故が発生したと判定したことを出力する出力部と、を備え、判定部は、増幅したノイズのレベルが第１の閾値を超えた時間が所定時間を超えた場合に放電事故が発生したと判定可能となることを特徴とする放電事故検出構造とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、放電事故によらないノイズがもたらす誤検知を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】コンセントと電源の間にフィルタ部を組み込んだ例を表す図である。
【図２】実施形態のフィルタ回路の図である。
【図３】フィルタ回路の周波数特性を表す図である。
【図４】図３とは異なる周波数特性を表す図である。
【図５】ターゲット周波数帯域のノイズレベルと第１の閾値と所定時間との関係を表す図である。
【図６】負荷と回路遮断器の間にフィルタ部を組み込んだ例を表す図である。
【図７】回路遮断器内に放電事故検出構造を組み込んだ例を表す図である。
【図８】分電盤内に放電事故検出構造のフィルタ部を組み込んだ例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に発明を実施するための形態を示す。本実施形態の放電事故検出構造１は、配線路２上に発生する放電事故を検出する。図１に示されていることから理解されるように、この放電事故検出構造１は、ターゲット周波数帯域ＴａＢａのノイズを取り出すフィルタ部３と、フィルタ部３で取り出したノイズを増幅する増幅部４と、増幅したノイズのレベルが第１の閾値Ｔｈ１を超えた場合に放電事故が発生したと判定可能となる判定部５と、放電事故が発生したと判定したことを出力する出力部６と、を備えている。また、このフィルタ部３は、ターゲット周波数帯域ＴａＢａに隣接する周波数帯域ＡｄＢａのノイズを減衰する。このため、放電事故によらないノイズがもたらす誤検知を抑制することが可能となる。なお、配線路２上に発生する放電事故とは、プラグ７２やコンセント７３のトラッキングや、プラグ７２の接触不良による放電、配線路２の断線、地絡事故などによって生じる火花放電やアーク放電を言う。
【００１２】
ここで、フィルタ部３について説明する。実施形態のフィルタ部３は、図２に示すようなフィルタ回路３１を備える。このフィルタ回路３１は、複数のコンデンサ３２と抵抗３３、コイルを備えたＲＬＣ素子３４から構成される。このフィルタ回路３１は、低い周波数に対しては減衰させ、高い周波数は通過させるものであるが、特に、特定のターゲット周波数帯域ＴａＢａに隣接する周波数帯域ＡｄＢａに対しては、減衰させるといった周波数特性を有する。ここで、ターゲット周波数とは、放電事故によって発生するノイズを検出するために、ターゲットとする周波数のことをいう。そのため、放電事故によって発生する周波数のノイズが含まれるターゲット周波数帯域ＴａＢａについては、通過させ、配線路２に接続される電気機器などの運転時に発生するノイズであって、ターゲット周波数帯域ＴａＢａに隣接する帯域の周波数を含むノイズについては、減衰させることができる。なお、フィルタ部３で検出したノイズは、小さいため、判定部５で判定できるレベルまで増幅部４で増幅する。
【００１３】
本実施形態のフィルタ回路３１は、各素子の値を任意に設定することで、図３及び図４に示すようなターゲット周波数帯域ＴａＢａに隣接する周波数帯域ＡｄＢａを減衰する周波数特性を持つフィルタ回路３１となる。より具体的には、このフィルタ回路３１は、ターゲット周波数帯域ＴａＢａに隣接する、ターゲット周波数帯域ＴａＢａよりも低い周波数帯域ＡｄＢａを減衰する周波数特性を持つフィルタ回路３１となる。なお、素子の値を変更することによって、グラフの傾きや減衰する帯域の位置や減衰量を変更することができる。例えば、ターゲット周波数帯域ＴａＢａよりも高い周波数帯域を減衰することもできるし、ターゲット周波数帯域ＴａＢａよりも低い周波数帯域と高い周波数帯域の両方を減衰するようにしてもよい。
【００１４】
ターゲット周波数帯域ＴａＢａは、放射ノイズの周波数帯域であることが好ましく、この場合、配線路２上での放電事故によって生じた放射ノイズが配線路２内を伝達してきたものをフィルタ回路３１で取り出す。ターゲット周波数帯域ＴａＢａを放射ノイズの周波数帯域とした場合、その隣接する周波数帯域ＡｄＢａには、ＦＭラジオ放送や、アマチュア無線、電話などに起因した周波数が配線路２に重畳することで、放電事故が生じたと誤検知する虞がある。そこで、本発明では、ターゲット周波数帯域ＴａＢａに隣接する周波数帯域ＡｄＢａを減衰させることで、誤検知を抑制し、検出精度を向上させる。
【００１５】
次に判定部５について説明する。判定部５には、ノイズレベルで放電事故の有無を判定する第１の閾値Ｔｈ１が設定される（図５参照）。フィルタ部３で取り出され、増幅部４で増幅されたノイズのノイズレベルが第１の閾値Ｔｈ１を超える場合に、放電事故が発生したと判定させることができる。第１の閾値Ｔｈ１は、任意の値でよい。第１の閾値Ｔｈ１はＦＭラジオ放送や、アマチュア無線、電話などに起因した周波数が配線路２に重畳することによるノイズのノイズレベルよりも高い値で設定されることが好ましいが、それに限定されるものではない。
【００１６】
ところで、配線路２に接続される電気機器のスイッチをオンした場合など、ターゲット周波数帯域ＴａＢａのノイズが瞬間的に発生し、そのノイズレベルが第１の閾値Ｔｈ１を超える場合がある。その場合には、誤検知となる。そこで、実施形態では、更に検出精度を向上させるために、ノイズの継続時間で放電事故の有無を判定する所定時間Ｔｈ２を設定する（図５参照）。判定部５は、増幅したノイズが第１の閾値Ｔｈ１を超えた時間が所定時間Ｔｈ２を超えた場合に放電事故が発生したと判定可能となる。つまり、実施形態では、フィルタ部３で取り出され、増幅部４で増幅されたノイズのレベルが、第１の閾値Ｔｈ１を連続して超えている時間が、所定時間Ｔｈ２を超えている場合に、放電事故が発生したと判定する。このようにすることで、瞬間的にノイズレベルが第１の閾値Ｔｈ１を超えることによる誤検知をなくすことができる。
【００１７】
次に出力部６について説明する。出力部６は、判定部５によって放電事故が発生したと判定された場合に、その旨を表示する。出力部６の表示手段としては各種のものが採用できる。例えば、放電事故検出構造１を備える放電事故検出装置に表示ランプを設け、点灯させてもよいし、文字や音声を出力してもよい。また、通信部を備えたものとし、放電事故の発生を外部へ通信できるようにしてもよい。なお、表示と同時に、配線路２に接続される電気機器への電力供給を遮断するために、配線路２上の回路遮断器７１などに信号を出力し、電路を遮断してもよい。
【００１８】
図１に示す例では、プラグ７２が差し込まれるコンセント７３と電源７４の間に、放電事故検出構造１のフィルタ部３を組み込むように構成しているが、図６に示すことから理解されるように、回路遮断器７１と負荷７５の間にフィルタ部３を組み込むようにしても良い。この場合、放電事故検出構造１から回路遮断器７１に信号を送ることで、電路を遮断できるようにしても良い。
【００１９】
また、図７に示すことから理解されるように、放電事故検出構造１を回路遮断器７１内に組み込んでも良い。この場合、放電事故検出構造１から遮断部７６に信号を送ることで、電路を遮断できるようにしても良い。
【００２０】
また、図８に示すことから理解されるように、分電盤９内にフィルタ部３を組み込むようにしても良い。例えば、主幹ブレーカ９１と分岐ブレーカ９２の間にフィルタ部３を組み込むように構成しても良い。なお、増幅部４や判定部５や出力部６の全て若しくは何れかを分電盤９の外に設けるようにしても良い。
【００２１】
以上、実施形態を例に挙げて本発明について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１  放電事故検出構造
２  配線路
３  フィルタ部
４  増幅部
５  判定部
６  出力部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線路上に発生する放電事故を検出する放電事故検出構造であって、
ターゲット周波数帯域のノイズを取り出すフィルタ部と、
フィルタ部で取り出したノイズを増幅する増幅部と、
増幅したノイズのレベルが第１の閾値を超えた場合に放電事故が発生したと判定可能となる判定部と、
放電事故が発生したと判定したことを出力する出力部と、
を備え、
フィルタ部が、ターゲット周波数帯域に隣接する周波数帯域のノイズを減衰する放電事故検出構造。
【請求項２】
判定部は、増幅したノイズが第１の閾値を超えた時間が所定時間を超えた場合に放電事故が発生したと判定可能となる請求項１に記載の放電事故検出構造。
【請求項３】
配線路上に発生する放電事故を検出する放電事故検出構造であって、
ターゲット周波数帯域のノイズを取り出すフィルタ部と、
フィルタ部で取り出したノイズを増幅する増幅部と、
放電事故が発生したと判定可能となる判定部と、
放電事故が発生したと判定したことを出力する出力部と、
を備え、
判定部は、増幅したノイズのレベルが第１の閾値を超えた時間が所定時間を超えた場合に放電事故が発生したと判定可能となることを特徴とする放電事故検出構造。