(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力ネットワークに接続されたサージアレスタ（１）をモニタするためのモニタ装置（１０）であって、
−接地線（２３）であって、前記サージアレスタを通って流れる電流がこの接地線（２３）を通過することになるように、地面及び前記サージアレスタ（１）に電気接続されるよう構成されている、接地線（２３）と、
−前記接地線（２３）を通過する前記電流を測定するため、及び、測定された電流に関する測定信号を生成するための一又は複数のアナログ測定回路（２５、２６）を備える、測定ユニット（２４）と、
−前記測定ユニット（２４）の前記測定回路（２５、２６）から前記測定信号を受信するため、及び、それらの測定信号に基づいてモニタリングデータを生成するための、電子処理ユニット（４３）と、
−前記電子処理ユニット（４３）によって生成されたモニタリングデータを保存するためのデータ記憶媒体（４４）とを備え、
−前記モニタ装置（１０）が、ベースモジュール（２０）と、取り外し可能に前記ベースモジュール（２０）に装着できる補助モジュール（４０）とを備えることと、
−前記接地線（２３）及び前記測定ユニット（２４）が、前記ベースモジュール（２０）内に配置されることと、
−前記電子処理ユニット（４３）及び前記データ記憶媒体（４４）が、前記補助モジュール（４０）内に配置されることと、
−前記ベースモジュール（２０）が、前記測定ユニット（２４）に接続されている第１コネクタ部材（２９）を備えることと、
−前記補助モジュール（４０）が、前記電子処理ユニット（４３）に接続されている第２コネクタ部材（４９）であって、前記補助モジュール（４０）が前記ベースモジュール（２０）に装着されると前記第１コネクタ部材（２９）と係合し、それによって、前記電子処理ユニット（４３）が、前記第１コネクタ部材及び前記第２コネクタ部材（２９、４９）を介して、前記測定ユニット（２４）から前記測定信号を受信することを可能にするよう構成されている、第２コネクタ部材（４９）を備えることとを、特徴とする、モニタ装置。
【請求項２】
前記測定ユニット（２４）が、前記接地線（２３）における既定の強度の電流パルスを検出するため、及び、かかる電流パルスを表す測定信号を生成するための、ここでは第１測定回路と称される、アナログ測定回路（２５）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のモニタ装置。
【請求項３】
前記第１測定回路（２５）が、前記接地線（２３）を通過する前記電流を感知するための誘導性感知部材（２７）であって、前記接地線（２３）の周囲に配置されたコイルを備える、感知部材（２７）を備えることを特徴とする、請求項２に記載のモニタ装置。
【請求項４】
前記ベースモジュール（２０）が、前記第１測定回路（２５）によって検出された電流パルスの回数を記録及び表示するためのカウンタ機構（３０）であって、前記検出された電流パルスの電荷の影響下で作動する、カウンタ機構（３０）を備えることを特徴とする、請求項２又は３に記載のモニタ装置。
【請求項５】
−前記電子処理ユニット（４３）が、前記第１測定回路（２５）によって検出された前記電流を表すモニタリングデータを生成するよう構成されることと、
−前記データ記憶媒体（４４）が、このモニタリングデータを保存するよう構成されることとを、特徴とする、請求項２から４のいずれか一項に記載のモニタ装置。
【請求項６】
前記補助モジュール（４０）が、前記データ記憶媒体（４４）に保存されたモニタリングデータの無線伝送のための通信ユニット（４８）を備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のモニタ装置。
【請求項７】
前記補助モジュール（４０）が、好ましくはエネルギー貯蔵部材（５１）、及び、前記エネルギー貯蔵部材に接続された一又は複数の太陽電池（５２）を備える、電源ユニット（５０）を備えることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のモニタ装置。
【請求項８】
前記測定ユニット（２４）が、前記サージアレスタ（１）の漏洩電流を測定するため、及び、測定された漏洩電流を表す測定信号を生成するための、ここでは第２測定回路と称される、アナログ測定回路（２６）を備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のモニタ装置。
【請求項９】
前記第２測定回路（２６）が、前記接地線（２３）を通過する前記電流を感知するための誘導性感知部材（２８）であって、前記接地線（２３）の周囲に配置されたコイルを備える、感知部材（２８）を備えることを特徴とする、請求項８に記載のモニタ装置。
【請求項１０】
−前記電子処理ユニット（４３）が、前記第２測定回路（２６）によって測定された前記漏洩電流を表すモニタリングデータを生成するよう構成されることと、
−前記データ記憶媒体（４４）が、このモニタリングデータを保存するよう構成されることとを、特徴とする、請求項８又は９に記載のモニタ装置。
【請求項１１】
−前記モニタ装置（１０）が、前記サージアレスタ（１）が接続されている前記電力ネットワークの電界の影響下で電流を発生させるよう構成されている、フィールドプローブ（６１）を備えることと、
−前記モニタ装置（１０）が、前記フィールドプローブ（６１）によって発生した前記電流を測定するため、及び、測定された電流を表す測定信号を生成するための、ここでは第３測定回路と称される、測定回路（４５）を備えることと、
−前記電子処理ユニット（４３）が、前記第３測定回路（４５）によって測定された前記電流を表すモニタリングデータを生成するよう構成されることと、
−前記データ記憶媒体（４４）が、前記第２測定回路（２６）によって測定された前記漏洩電流を表す前記モニタリングデータと、前記補助モジュール（４０）に含まれるクロック回路（４６）を用いて生成されたか又は外部のクロック回路から受信された時間情報に関連付けられている前記第３測定回路（４５）によって測定された前記電流を表す前記モニタリングデータとを、保存するよう構成されることとを、特徴とする、請求項１０に記載のモニタ装置。
【請求項１２】
前記補助モジュール（４０）が、気温を測定するための温度センサ（４７）を備え、前記データ記憶媒体（４４）が、前記クロック回路（４６）を用いて生成された時間情報に関連付けられている前記温度センサ（４７）を用いて生成された温度情報を保存するよう構成されることを特徴とする、請求項１１に記載のモニタ装置。
【請求項１３】
前記フィールドプローブ（６１）が、電気ケーブル（６２）を用いて前記ベースモジュール（２０）又は前記補助モジュール（４０）に接続されている別個のフィールドプローブモジュール（６０）内に設けられることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載のモニタ装置。
【請求項１４】
電力ネットワークに接続されたサージアレスタ（１）を備えるサージアレスタシステムであって、前記サージアレスタシステムが、請求項１から１３のいずれか一項に記載のモニタ装置（１０）を備え、前記サージアレスタ（１）を介して前記電力ネットワークから地面へと流れる電流が接地線（２３）を通ることになるように、前記モニタ装置（１０）のベースモジュール（２０）に含まれる前記接地線（２３）の第１端部（２３ａ）は前記サージアレスタ（１）に電気接続され、かつ、前記接地線（２３）の反対側の第２端部（２３ｂ）は地面に電気接続されることを、特徴とする、システム。
【請求項１５】
−前記サージアレスタ（１）が、垂直に配置されており、一又は複数の絶縁部材（３）であって、こちらの方はスタンド（４）上に支持されている一又は複数の絶縁部材（３）の上に載置されることと、
−前記モニタ装置（１０）が、請求項１３に記載のモニタ装置であることと、
−前記モニタ装置（１０）の前記ベースモジュール（２０）が、前記スタンド（４）に装着されることと、
−前記モニタ装置（１０）のフィールドプローブモジュール（６０）が、前記サージアレスタ（１）に装着されることとを、特徴とする、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ネットワークに接続されたサージアレスタをモニタするための、請求項１のプリアンブルによるモニタ装置に関する。本発明は、電力ネットワークに接続されたサージアレスタを備えるサージアレスタシステムにも関する。
【背景技術】
【０００２】
電力ネットワークにおける想定外の遮断は通常、ネットワークオペレータの収益の多大な損失を引き起こす。遮断がネットワーク構成要素の損傷又は誤作動によって引き起こされている場合には、前記ネットワーク構成要素の置換及び／又は補修のための追加コストも発生する。現在、器材を入来過電圧から保護するために、スイッチギアにおいて様々な種類のサージアレスタが使用されている。サージアレスタは、送電線と地面との間に接続され、直列接続された酸化亜鉛バリスタを伴う無間隙サージアレスタとして設計されうる。送電線内で電圧レベルが高くなりすぎると、サージアレスタは電流が地面に伝導されることを可能にし、それによって、過電圧が低減する。
【０００３】
サージアレスタが曝露される過電流の回数は、所謂サージカウンタを用いて記録されてよく、サージカウンタは、サージアレスタの接地ケーブルに接続される。サージカウンタは、その設備が過電圧に曝露された程度についての情報を与え、かつ、サージアレスタ向けのモニタ装置としての役割を果たす。ある一定の期間において例外的な回数の過電圧が記録されることは、サージアレスタが、検査され、場合によっては整備を受けるべきであることを示す。サージカウンタには通常、サージアレスタを通過するサージの回数を計数するリレーが設けられる。サージカウンタは通常、電荷容量、又は、過電圧によって引き起こされた、サージアレスタを通る衝撃電流の振幅に感応し、計数機能は、電流の振幅及び／又は持続時間がある既定の値を超えると作動する。サージカウンタは多くの場合、記録されたサージの回数を示すディスプレイを有する。
【０００４】
磁器に収納されたサージアレスタが深刻に汚染されている場合、サージアレスタの筐体の外側の汚れによって引き起こされた電圧分布の一時的変動により、サージアレスタは部分的に加熱される可能性がある。このような場合、サージアレスタの筐体を洗浄すべきである。筐体に蓄積した汚れの層は、導電性及び半導電性の粒子を包含し、これらの粒子は、漏洩電流が筐体を通って流れるようにさせる。筐体を通って流れる漏洩電流は、サージアレスタを通る総漏洩電流に含まれることになる。サージアレスタを通る総漏洩電流の急激な増加は、筐体が汚れており、洗浄が必要であることを示す。従って、サージアレスタを通る総漏洩電流を合同して記録するため、及び、サージを計数するための手段を備えるモニタ装置が、使用されるようになってきている。
【０００５】
酸化亜鉛のサージアレスタでは、バリスタは、サージアレスタを通って流れる１ｍＡ程度の連続電流を引き起こす動作電圧に、継続的に曝露される。この電流は、通常の動作条件の下では、本質的に容量的であるが、より小さな抵抗成分も包含する。サージアレスタの特性に起こりうる変化を示すことができるのは、抵抗性電流成分の変化のみである。酸化亜鉛のサージアレスタは非常に長い耐用期間を有するが、そのバリスタブロックは、緩慢な劣化を経て、抵抗性漏洩電流の漸増に至りうる。抵抗性漏洩電流がある一定のレベルまで増大した場合には、バリスタブロックの破壊をもたらす発熱昂進（ｔｈｅｒｍａｌ  ｒａｃｉｎｇ）プロセスが発生するリスクがある。従って、サージアレスタを通る抵抗性漏洩電流を確認することは、重要である。これは、所謂フィールドプローブを用いて行われうる。フィールドプローブは、サージアレスタが接続されている電力ネットワークからの電界を捕捉するためのものである。フィールドプローブと地面との間を流れる電流に関する値の測定、及び、サージアレスタと地面との間を流れる電流に関する値の測定に基づき、米国特許番号７  ００５  ８６３  Ｂ２に記載されている「方法Ｂ２」と称される特定の計算方法（「電圧における高調波の補償を伴う第３次高調波解析（Ｔｈｉｒｄ  ｏｒｄｅｒ  ｈａｒｍｏｎｉｃ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｗｉｔｈ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｈａｒｍｏｎｉｃｓ  ｉｎ  ｖｏｌｔａｇｅ）」（追補１  第６項  ＩＥＣ  ６００９９−５））を用いて、サージアレスタの抵抗性漏洩電流が計算されうる。
【０００６】
本発明の目的
本発明の目的は、既知のサージアレスタモニタ装置と比較して、少なくともいくつかの態様において利点を供する、サージアレスタモニタ装置の新規かつ有益な設計を実現することである。
【発明の概要】
【０００７】
本発明により、前記目的は、請求項１に定義される特徴を有するモニタ装置を用いて達成される。
【０００８】
本発明のモニタ装置は、
−接地線であって、サージアレスタを通って流れる電流がこの接地線を通過することになるように、地面及びサージアレスタに電気接続されるよう構成されている、接地線と、
−接地線を通過する電流を測定するため、及び、測定された電流に関する測定信号を生成するための一又は複数のアナログ測定回路を備える、測定ユニットと、
−測定ユニットの測定回路から前記測定信号を受信するため、及び、それらの測定信号に基づいてモニタリングデータを生成するための、電子処理ユニットと、
−電子処理ユニットによって生成されたモニタリングデータを保存するためのデータ記憶媒体とを備え、
−モニタ装置は、ベースモジュールと、ベースモジュールに取り外し可能に装着できる補助モジュールとを備え、
−接地線及び測定ユニットは、ベースモジュール内に配置され、
−電子処理ユニット及びデータ記憶媒体は、補助モジュール内に配置され、
−ベースモジュールは、測定ユニットに接続されている第１コネクタ部材を備え、
−補助モジュールは、電子処理ユニット接続されている第２コネクタ部材であって、補助モジュールがベースモジュールに装着されると第１コネクタ部材と係合し、それによって、電子処理ユニットが、第１と第２のコネクタ部材を介して、測定ユニットから前記測定信号を受信することを可能にするよう構成されている、第２コネクタ部材を備える。
【０００９】
サージアレスタモニタ装置内の電流を測定するために通常使用されるアナログ測定回路は、頑丈な種類のものであり、いかなる整備又は性能改善も要することなく、数年間にわたって稼働しうる。しかし、アナログ測定回路からの測定信号を処理するためにサージアレスタモニタ装置内で使用される電子処理ユニットは、より繊細かつ先進的なデジタル電子装置を備え、定期的な整備又は置換を要する可能性がある。電子処理ユニットによって生成されたモニタリングデータを保存するために使用されるデータ記憶媒体も、より繊細であり、定期的な整備又は置換を要する。本発明により、頑丈な前記アナログ測定回路と、繊細な前記電子処理ユニット及びデータ記憶媒体とは、容易に互いに接続可能、かつ互いから断接可能な、２つの異なるモジュール内に配置される。電子処理ユニット及びデータ記憶媒体を備える補助モジュールがベースモジュールから、それによってサージアレスタから、断接されている時に、アナログ測定回路を備えるベースモジュールは、サージアレスタに接続されたままでありうる。これにより、補助モジュールは、サージアレスタが接続されている電力ネットワークにおけるいかなる配電の中断も要することなく、補助モジュール内の繊細な構成要素の整備又は置換を可能にするためにベースモジュールから一時的に取り外されうる。ゆえに、本発明のモジュール化されたサージアレスタモニタ装置の整備及び補修は、既知の種類のモジュール化されていないサージアレスタモニタ装置の整備及び補修と比較して、より単純、迅速、安全かつコストパフォーマンスの良い様態で、実行されうる。本発明のモジュール化されたサージアレスタモニタ装置に付随する更なる利点は、モニタ装置の補助モジュールに含まれる電子処理ユニットが、サージアレスタが接続されている電力ネットワークにおけるいかなる配電の中断も要することなく、単純、迅速、安全、かつコストパフォーマンスの良い様態で、性能改善されうることである。ある種類のベースモジュールを別の種類の補助モジュールと組み合わせることによって、比較的低コストで種々の構成のモニタ装置を提供することも可能になり、それによって、モニタ装置は、単純かつコストパフォーマンスの良い様態で、電力ネットワークオペレータの要求に適合しうる。
【００１０】
本発明の一実施形態により、測定ユニットは、接地線における既定の強度の電流パルスを検出するため、及び、かかる電流パルスを表す測定信号を生成するための、ここでは第１測定回路と称される、アナログ測定回路を備える。前記第１測定回路は、好ましくは、接地線を通過する電流を感知するための誘導性感知部材であって、接地線の周囲に配置されたコイルを備える、感知部材を備える。サージアレスタを通る電流パルスは、サージアレスタが接続されている電力ネットワーク内の過電圧によって引き起こされる。サージアレスタを通過する電流パルスの回数を記録することによって、結果的に、電力ネットワーク内に発生する過電圧の回数についての情報を得ることが可能になる。
【００１１】
本発明の別の実施形態により、ベースモジュールは、第１測定回路によって検出された電流パルスの回数を記録及び表示するためのカウンタ機構であって、検出された電流パルスの電荷の影響下で作動する、カウンタ機構を備える。このカウンタ機構を用いて、ベースモジュールは、補助モジュールがベースモジュールに装着されていない時にも、電源ユニットからのいかなる電気エネルギーの供給も要することなく、検出された電流パルスの回数を記録及び表示するために使用されうる。
【００１２】
本発明の別の実施形態により、測定ユニットは、サージアレスタの漏洩電流を測定するため、及び、測定された漏洩電流を表す測定信号を生成するための、ここでは第２測定回路と称される、アナログ測定回路を備える。前記第２測定回路は、好ましくは、接地線を通過する電流を感知するための誘導性感知部材であって、接地線の周囲に配置されたコイルを備える、感知部材を備える。
【００１３】
本発明の別の実施形態により、電子処理ユニットは、第２測定回路によって測定された漏洩電流を表すモニタリングデータを生成するよう構成され、データ記憶媒体は、このモニタリングデータを保存するよう構成される。
【００１４】
本発明の別の実施形態は、
−モニタ装置が、サージアレスタが接続されている電力ネットワークの電界の影響下で電流を発生させるよう構成されている、フィールドプローブを備えることと、
−モニタ装置が、フィールドプローブによって発生した電流を測定するため、及び、測定された電流を表す測定信号を生成するための、ここでは第３測定回路と称される、測定回路を備えることと、
−電子処理ユニットが、第３測定回路によって測定された電流を表すモニタリングデータを生成するよう構成されることと、
−データ記憶媒体が、第２測定回路によって測定された漏洩電流を表すモニタリングデータと、補助モジュールに含まれるクロック回路を用いて生成されたか又は外部のクロック回路から受信された時間情報に関連付けられている第３測定回路によって測定された電流を表すモニタリングデータとを、保存するよう構成されることとを、特徴とする。
これにより、サージアレスタを通る抵抗性漏洩電流を計算するために、データ記憶媒体に保存されたデータを使用することが可能になる
【００１５】
本発明の別の実施形態により、フィールドプローブは、電気ケーブルを用いてベースモジュール又は補助モジュールに接続されている別個のフィールドプローブモジュール内に設けられる。これにより、フィールドプローブは、ベースモジュール及び補助モジュールから一定の距離に位置付けられうる。フィールドプローブは、電力ネットワークからの電界が十分に強力である場所に位置付けられる必要があり、例えば、サージアレスタの基部の近くに装着されうる。これにより、フィールドプローブは通常、地面に立っている人が届かないであろう、地面の上方のかなりの高所に位置付けられることになる。ベースモジュール及び補助モジュールが、フィールドプローブモジュールから一定の距離に位置付けられることを可能にすることによって、ベースモジュール及び補助モジュールは、地面に立っている人が都合良く届く範囲内で、地面のより近くに装着されうる。それによって、モニタ装置の整備が容易になる。
【００１６】
本発明の別の実施形態により、補助モジュールは、気温を測定するための温度センサを備え、データ記憶媒体は、クロック回路を用いて生成された時間情報に関連付けられているその温度センサを用いて生成された温度情報を、保存するよう構成される。これにより、サージアレスタを通る抵抗性漏洩電流の計算に関連して、前記第２及び第３の測定回路からの測定値に対する温度の影響を勘案することが可能になる。
【００１７】
本発明によるモニタ装置の更なる利点並びに有利な特徴は、以下の説明及び従属請求項から明らかになる。
【００１８】
本発明は、電力ネットワークに接続されたサージアレスタと、上述の種類のモジュール化されたモニタ装置とを備える、請求項１４によるサージアレスタシステムにも関し、サージアレスタを介して電力ネットワークから地面へと流れる電流が接地線を通ることになるように、モニタ装置のベースモジュールに含まれる接地線の第１端部はサージアレスタに電気接続され、かつ、接地線の反対側の第２端部は地面に電気接続される。
【００１９】
本発明によるシステムの更なる利点並びに有利な特徴は、以下の説明及び従属請求項から明らかになる。
【００２０】
本発明は、下記で、添付図面を参照しつつ、実施形態の例を用いてより綿密に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態によるモニタ装置の概略図である。
【図２】ベースモジュールの正面側にカバーが提供されている状態の、本発明の一実施形態によるモニタ装置に含まれる、ベースモジュールの斜視図である。
【図３】ベースモジュールからカバーが分離された状態の、図２のベースモジュールの斜視図である。
【図４】モジュールが互いから分離された状態の、図２のベースモジュール、及び補助モジュールの斜視図である。
【図５】図４のベースモジュール及び補助モジュールの別の斜視図である。
【図６】補助モジュールがベースモジュールに装着された状態の、図４及び図５のベースモジュール及び補助モジュールの斜視図である。
【図７】サージアレスタのスタンドに装着された、図２のベースモジュールの正面図である。
【図８】サージアレスタのスタンドに装着された図４から図６のベースモジュール及び補助モジュールを備える、モニタ装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態によるモニタ装置１０を非常に概略的に示している。モニタ装置１０は、サージアレスタの動作及び状況に関するモニタリングデータを記録するために、サージアレスタ１に接続されるものである。サージアレスタ１は、従来的な様態で電力ネットワークに接続されており、直列接続されたいくつかの酸化亜鉛バリスタが設けられた無間隙サージアレスタである。
【００２３】
モニタ装置１０はベースモジュール２０と補助モジュール４０とを備え、補助モジュールは、取り外し可能にベースモジュールに装着できる。各モジュール２０、４０は、モニタ装置１０の種々の構成要素を収容する外部筐体２１、４１を備える。図４から図６に示す例では、補助モジュール４０の筐体４１は、ねじの形態の固定部材１１を用いて、ベースモジュール２０の筐体２１に固定可能である。組み立てられた状態では、各固定部材１１は、補助モジュール４０の筐体４１の貫通穴４２を通って延在し、ベースモジュール２０の筐体２１のねじ穴２２内に係合した内部ねじ端部を有する。補助モジュール４０は、言うまでもなく、他の任意の好適な様態でも、ベースモジュール２０に取り外し可能に装着できるものでありうる。
【００２４】
ベースモジュール２０は、ベースモジュールの筐体２１を通って延在する接地線２３を備える。接地線２３は、地面２及びとサージアレスタ１に電気接続されるものである。モニタ装置１０がサージアレスタ１に接続されると、サージアレスタ１を介して電力ネットワークから地面へと流れる電流が接地線２３を通過することになるように、接地線２３の第１端部２３ａはサージアレスタ１に電気接続され、接地線の反対側の第２端部２３ｂは地面２に電気接続される。接地線２３は、有利には、図２から図６に示すように、好適な金属材料の硬性ロッドとして設計され、ベースモジュール２０の筐体２１にしっかりと固定される。
【００２５】
ベースモジュール２０は、ベースモジュールの筐体２１内に配置されている測定ユニット２４であって、接地線２３を通過する電流を測定するため、及び、測定された電流に関する測定信号を生成するための一又は複数のアナログ測定回路２５、２６を備える、測定ユニット２４も備える。図示されている実施形態では、測定ユニット２４は、接地線２３における既定の強度の電流パルスを検出するため、及び、かかる電流パルスを表す測定信号を生成するための、第１アナログ測定回路２５と、サージアレスタ１の漏洩電流を測定するため、及び、測定された漏洩電流を表す測定信号を生成するための、第２アナログ測定回路２６とを備える。各測定回路２５、２６は、好ましくは、接地線２３を通過する電流を感知するための誘導性感知部材２７、２８を備え、それぞれの測定回路の感知部材２７、２８は、接地線２３の周囲に配置されたコイルを備える。
【００２６】
前記第１測定回路２５の誘導性感知部材２７は、鉄芯の周囲に配置された巻き部から成るコイルを備えてよく、前記巻き部は、巻き部で誘起された電流によって帯電するコンデンサに接続される。コンデンサの両端電圧が既定の閾値を超過すると、コンデンサは放電し、第１測定回路２５から測定信号が発せられる。言うまでもなく、第１測定回路２５を、ここで説明したものとは違う様態で設計することも可能である。
【００２７】
前記第２測定回路２６の誘導性感知部材２８も、鉄芯の周囲に配置された巻き部から成るコイルを備えうる。
【００２８】
補助モジュール４０は、測定ユニット２４の測定回路２５、２６から測定信号を受信するため、及び、それらの測定信号に基づいてモニタリングデータを生成するための、電子処理ユニット４３を備える。電子処理ユニット４３は、第１測定回路２５によって検出された電流パルスを表すモニタリングデータと、第２測定回路２６によって測定された漏洩電流を表すモニタリングデータとを、生成するよう構成される。補助モジュール４０は、電子処理ユニット４３によって生成されたモニタリングデータを保存するための、データ記憶媒体４４も備える。記憶媒体４４内のデータの入力及び書き込みは、電子処理ユニット４３によって制御される。データ記憶媒体４４は、例えば、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、又はＥＥＰＲＯＭといった種類のメモリである。電子処理ユニット４３は、モニタ装置１０に含まれる他の構成要素の制御も担う。
【００２９】
電子処理ユニット４３は、第１測定回路の上述のコンデンサの両端電圧に関する測定値に基づき、第１測定回路２５によって検出された各電流パルスの振幅に関するモニタリングデータを生成するよう、構成されうる。
【００３０】
電子処理ユニット４３は、ベースモジュール２０内に設けられた第１コネクタ部材２９と、補助モジュール４０内に設けられた第２コネクタ部材４９とを備えるコネクタを介して、測定回路２５、２６に接続される。第１コネクタ部材２９は測定ユニット２４の測定回路２５、２６に接続され、第２コネクタ部材４９は電子処理ユニット４３に接続される。第２コネクタ部材４９は、補助モジュール４０がベースモジュール２０に装着されると第１コネクタ部材２９と係合し、それによって、電子処理ユニット４３が、第１と第２のコネクタ部材２９、４９を介して、測定ユニット２４の測定回路２５、２６から測定信号を受信することを可能にするよう、構成される。
【００３１】
図１に示す実施形態では、モニタ装置１０は、地面に接続され、かつ、サージアレスタ１が接続されている電力ネットワークの電界の影響下で電流を発生させるよう構成されている、フィールドプローブ６１を備える。この場合、モニタ装置１０は、フィールドプローブ６１によって発生した電流、すなわち、フィールドプローブ６１と地面との間を流れる電流を測定するため、及び、測定された電流を表す測定信号を生成するための、第３測定回路４５を備える。電子処理ユニット４３は、第３測定回路４５によって測定された電流を表すモニタリングデータを生成するよう構成される。データ記憶媒体４４は、第２測定回路２６によって測定された漏洩電流を表すモニタリングデータと、モニタリングデータであって、このモニタリングデータが特定の時点と関係付けられうるように、クロック回路４６を用いて生成された時間情報に関連付けられている第３測定回路４５によって測定された電流を表すモニタリングデータとを、保存するよう構成される。これにより、米国特許番号７  ００５  ８６３  Ｂ２に記載されている様態で、データ記憶媒体４４に保存されたモニタリングデータに基づき、サージアレスタ１を通る抵抗性漏洩電流の値を計算することが可能である。前記クロック回路４６は、補助モジュール４０に含まれてよく、例えば、図１に示すように、電子処理ユニット４３の一部を形成しうる。一代替例としては、補助モジュール４０は、無線接続又はケーブル接続を通じて、外部のクロック回路から時間情報を受信しうる。
【００３２】
フィールドプローブ６１は、アルミニウムのような導電性材料のプレートから成りうる。フィールドプローブ６１は、電力ネットワークからの電界が十分に強力である場所に位置付けられるものであり、前記電界による影響を効果的に受けることを可能にするために、相対的に大きな表面を有するべきである。フィールドプローブ６１は、有利には、図１及び図８に示すように、電気ケーブル６２を用いて補助モジュール４０に接続される別個のモジュール６０内に設けられる。フィールドプローブ６１は、図１に示すように、電子処理ユニット４３を介して地面に接続されうる。この場合、上述の第３測定回路４５は、補助モジュール４０に含まれる。一代替例としては、フィールドプローブ６１は、電気ケーブルを用いてベースモジュール２０に接続されうる。後者の場合には、上述の第３測定回路４５は、ベースモジュール２０に含まれうる。フィールドプローブ６１は、有利には、保護筐体６３に囲まれている。
【００３３】
図７及び図８に示す例では、サージアレスタ１は、垂直に配置されており、一又は複数の絶縁部材３であって、こちらの方はスタンド４上に支持されている一又は複数の絶縁部材３の上に載置される。モニタ装置１０のベースモジュール２０は、スタンド４に装着される。ベースモジュール２０の接地線２３は、電気ケーブル５を用いてサージアレスタ１に、かつ、別の電気ケーブル６を用いて地面に、接続される。スタンド４が金属材料のものである場合、接地線２３は、図７及び図８に示すように、スタンド４を介して地面に接続されうる。図７に示す例では、ベースモジュール２０は、補助モジュール４０なしで、単独で使用される。図８に示す例では、補助モジュール４０はベースモジュール２０に装着され、フィールドプローブモジュール６０は、サージアレスタ１に装着され、かつ、電気ケーブル６２を用いて補助モジュール４０に接続される。一代替例としては、サージアレスタ１は、好適な保持具に入って上方から吊るされうる。
【００３４】
補助モジュール４０には、有利には、気温を測定するための温度センサ４７が設けられる。電子処理ユニット４３は、気温について温度センサから測定信号を受信するために、温度センサ４７に接続される。データ記憶媒体４４は、クロック回路４６を用いて生成された時間情報に関連付けられている温度センサ４７を用いて生成された温度情報を保存するよう、構成される。これにより、接地線２３を通過する電流に関するモニタリングデータと、フィールドプローブ６１によって発生した電流に関するモニタリングデータとが、測定時に有効だった温度に関連付けられうる。
【００３５】
補助モジュール４０は、好ましくは、データ記憶媒体４４に保存されたモニタリングデータの読み取りユニット（図示せず）への無線伝送のための、通信ユニット４８を備える。これにより、データ記憶媒体４４に保存されたデータの遠隔制御読み取りが可能である。通信ユニット４８は、米国特許番号７  ００５  ８６３  Ｂ２により綿密な詳細が記載されている様態で、読み取りユニットと通信するよう構成されうる。通信ユニット４８は、読み取りユニットと通信するための無線トランシーバを備えうる。言うまでもなく、通信ユニット４８と読み取りユニットとの間の無線通信のために、他の任意の好適な技術を使用することも可能である。通信ユニット４８及び読み取りユニットは、補助モジュール４０の通信ユニット４８が、モニタリングデータを読み取りユニットに伝送しうると共に、読み取りユニットから制御指令を受信しうるように、双方向通信にふさわしく適合している。通信ユニット４８の動作は、電子処理ユニット４３によって制御される。無線伝送の一代替例としては、補助モジュール４０からのモニタリングデータの送信、及び、補助モジュールへの制御指令の供給が、光ケーブル又は光ファイバ等のケーブルを介して行われる可能性もある。読み取りユニットは、米国特許番号７  ００５  ８６３  Ｂ２に記載されているように、モニタリングデータの読み取りが行われる時に補助モジュール４０に一時的に接続される、可搬式の携帯ユニットでありうる。しかし、補助モジュール４０が、モニタリングセンターに恒久的に接続されることもある。
【００３６】
補助モジュール４０は、電子処理ユニット４３、データ記憶媒体４４、通信ユニット４８、第２測定回路２６、及び、電流の供給を要する、モニタ装置１０の他の任意の存在しうる構成要素への、電流の供給を担う電源ユニット５０も備える。図示されている実施形態では、電源ユニット５０は、第１と第２のコネクタ部材２９、４９を介して、第２測定回路２６に接続される。電源ユニット５０は、好ましくは、例えば超コンデンサの形態のエネルギー貯蔵部材５１と、エネルギー貯蔵部材に接続された一又は複数の太陽電池５２とを備える。一代替例としては、電源ユニット５０は、単純なリチウム電池、又はその同等物から成りうる。図５及び図６に示す実施形態では、２つの太陽電池５２が、補助モジュール４０の正面側５３に設けられる。モニタ装置１０の構成要素は、一代替例としては、外部電源から、ケーブルによって電流を供給されうる。後者の場合、モニタ装置１０内に電源ユニットは必要ではない。
【００３７】
図示されている実施形態では、ベースモジュール２０は、第１計測回路２５によって検出された電流パルスの回数を記録及び表示するための、カウンタ機構３０を備える。カウンタ機構３０は、検出された電流パルスの電荷の影響下で作動する。カウンタ機構３０には、検知された電流パルスの回数を示し、かつ、第１測定回路２５によって電流パルスが検出されると一度に１目盛り進む、一又は複数の数字ホイール又はその同等物によって形成された、従来型の番号ディスプレイ３１が設けられる。カウンタ機構３０は、コンデンサが放電すると番号ディスプレイが１目盛り進むことを可能にするように、第１測定回路２５の上述のコンデンサに接続される。ゆえに、カウンタ機構３０は、電源ユニットからのいかなる電流の供給も要することなく、動作する。これにより、図２及び図７に示すように、ベースモジュール２０は、電力ネットワークにおけるサージの回数を単純に計数するために、補助モジュール４０がなしで単独で使用されうる。図２から図７に示す実施形態では、カウンタ機構３０の番号ディスプレイ３１、及び、上述の第１コネクタ部材２９は、ベースモジュール２０の正面側３２に設けられる。ベースモジュール２０が、いかなる補助モジュール４０もベースモジュールに装着されていない状態で、単独で使用される場合、図２に示すように、ベースモジュール２０の正面側３２にカバー１２が装着されうる。カバー１２は第１コネクタ部材２９を保護し、かつ、カバー１２には、開口１３であって、それを通して番号ディスプレイ３１が視認される開口１３が設けられる。カバー１２は、ねじの形態の固定部材１４を用いて、ベースモジュール２０の筐体２１に取外し可能に装着される。補助モジュール４０がベースモジュール２０に装着されることになっている場合、図３から図６に示すように、カバー１２は除去され、補助モジュール４０が、ベースモジュール２０の正面側３２に装着される。上述の第２コネクタ部材４９は、補助モジュール４０の背面側５４に設けられ、補助モジュール４０がベースモジュール２０に取り付けられると、第１コネクタ部材２９と係合する。この実施例では、補助モジュールがベースモジュール２０に装着されると、カウンタ機構３０の番号ディスプレイ３１は、補助モジュール４０によって覆われる。
【００３８】
図２から図８に示す実施形態では、ベースモジュール２０の筐体２１には、装着ラグ３３が設けられ、ベースモジュール２０は、装着ラグ３３を通して、ボルト又はその同等物の形態の固定部材を用いて、サージアレスタのスタンド４に固定されうる。
【００３９】
本発明は、言うまでもなく、いかようにも上述の実施形態に制限されない。反対に、それらの実施形態の修正例に対する多くの可能性が、付随する特許請求の範囲に定義されているような本発明の基本理念から逸脱することなく、当業者には明らかになろう。
【要約】
サージアレスタをモニタするためのデバイス（１０）であって、接地線（２３）と、接地線（２３）を通過する電流を測定するための一又は複数のアナログ測定回路（２５、２６）を備える測定ユニット（２４）と、測定回路から測定信号を受信するための電子処理ユニット（４３）と、処理ユニットによって生成されたモニタリングデータを保存するためのデータ記憶媒体（４４）と、接地線及び測定ユニットを収容するベースモジュール（２０）と、処理ユニット及びデータ記憶媒体を収容し、かつ、ベースモジュールに取外し可能に装着できる、補助モジュール（４０）とを備える、デバイス。
補助モジュールがベースモジュールに装着されると、それらのモジュールの構成要素は、ベースモジュールに設けられたコネクタ部材（２９）、及び、補助モジュールに設けられた対応するコネクタ部材（４９）を通じて、互いに接続される。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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