(57)【要約】【課題】本発明は、電線における電流を実質的なリアルタイムに測定するための電流センサ２２,２４,２６に関する。これは、瞬時、即ち通電の電流値、電力、無効電力、位相角、極性、短絡を単一値又は平均値で測定するための短絡表示器システムのような表示器システム１における応用に適する。【解決手段】本発明の電流センサは、電線に隣接して取り付けられるように選択された変流器を含む電流応答手段と、非電波信号を出力として放出するための手段を含むセンサ回路２２２０とを含み、前記センサ回路２２２０は、前記リアルタイム電線の電流が所定の電流域Ｉ１−Ｉ２内にあるとき、前記非電波信号を前記リアルタイム電線電流に比例するパルス周波数Ｐｆｃｓを有する電流レベル表示パルス信号ＣＳ１として提供するように選択された電流−周波数変換器を含む電流レベル変換器回路２２２２を含む。これにより、低コストのセンサを提供するようになる。また、本発明は、電線のための表示器システム１に関する。この表示器システムは、上述した電流センサ２２,２４,２６のうち少なくとも１つと、前記電流センサから前記非電波信号を中継するための通信リンク３２,３４,３６と、前記電線に対して電圧測定を行うための電圧測定手段４０,２２４０と、少なくとも電流パルス信号の少なくとも周波数を検知し、検知した周波数を前記電流パルス信号の周波数に対応する電流に変換するように動作可能な検出ユニット５と、前記電流パルス信号ＣＳの周波数に対応する電流が所定の電流閾値Ｉｍａｘを超えるか否かを判定するように動作可能な電流閾値手段と、前記電流閾値手段が肯定判定をした後、所定の期間ｔｉ後に前記電圧測定手段４０,２２４０によって測定された電圧が所定の電圧閾値Ｖｍｉｎ以下なのか否かを判定するように動作可能な電圧閾値手段と、例えば、前記電圧閾値手段が肯定判定をしたとき、前記電線に発生した電流状態を表示するように動作可能な電流状態表示手段５３２,５３４,５３６とを含む。これにより、急速且つ確実な電流状態表示器システムが提供され、これはＬＶ、ＭＶ、ＨＶ電力線で電線のために使うように選択できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線を流れるＡＣ電流値を実質的にリアルタイムで測定し、測定した電流値に比例した周波数の連続パルスを含む非電波信号を出力するＡＣ電流センサ（２２,２４,２６）において、前記ＡＣ電流センサは、
前記電線に隣接して取り付けられた巻線型誘導変流器（２２１０）を含み、前記電流センサへ駆動電流を供給する電流応答手段と、
前記電線の電流量が所定の範囲内（Ｉ１−Ｉ２)にあるとき、前記電線の電流値に比例したパルス周波数Ｐｆｃｓを有する電流レベル表示パルス信号ＣＳ１を前記非電波信号として実質的にリアルタイムで供給する電流−周波数変換器を有する電流レベル表示回路（２２２２）を含むセンサ回路（２２２０）を含み、
前記回路（２２２０）は更に、少なくとも１つの追加非電波表示信号、例えば、センサ利用可能性表示信号ＡＳ及び／又は電圧損失信号ＶＬＳ及び／又は電流位相角表示信号ＰＡＳ及び電流極性表示信号ＰＯＳ及び／又は電力潮流方向信号ＢＳを供給することを特徴とするＡＣ電流センサ。
【請求項２】
前記電流レベル表示パルス信号ＣＳ１のパルス周波数Ｐｆｃｓは、所定の周波数間隔内にあり、前記周波数間隔は、前記電線における短絡状態のような電流状態を表示するための表示器システム内における連携に適するように選択されることを特徴とする請求項１に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項３】
前記センサ回路は、特に、前記電線の電流が前記所定の電流域Ｉ１−Ｉ２以下のとき、前記非電波信号を、前記センサの利用可能性を表示するセンサ利用可能性表示信号ＡＳとして提供するように選択されたセンサ利用可能性表示回路２２２４を更に含むことを特徴とする前項の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項４】
前記センサ利用可能性表示信号ＡＳのパルス周波数Ｐｆａｓは、前記電流レベル表示パルス信号ＣＳ１のパルス周波数Ｐｆｃｓに比べ、１０分の１秒当たり１回及び１０秒当たり１回、好ましくは１秒当たり約１回というように、相対的に低い所定の値であることを特徴とする請求項３に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項５】
前記センサ回路は、前記非電波信号を電圧損失表示信号ＶＬＳとして提供するように選択されており、前記電線の静電電圧測定を提供するための電圧損失表示回路２２２６を更に含み、
電圧損失表示信号の存在は、前記電流が前記所定の電流域以下となった後、所定の期間後に前記電線にかけられた電圧が所定の最小電圧値よりも低いことを表示し、前記所定の期間は、好ましくは５０ｍｓないし５００ｍｓというように、前記センサ利用可能性表示信号の周期よりも短いことを特徴とする前項の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項６】
前記センサ利用可能性表示回路と前記電圧損失表示回路は、少なくとも前記電圧損失表示信号ＶＬＳを少なくとも１つの特定のパルス信号の形態で提供するように一体的に提供されることを特徴とする請求項５に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項７】
前記センサ回路は、前記非電波信号を放出するための手段からの位相角表示信号ＰＡＳと極性表示信号ＰＯＳを提供するための電力潮流方向表示回路２２２８Ａを更に含むことを特徴とする前項の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項８】
前記センサ回路は、前記非電波信号を放出するための手段からの前記電力潮流方向を表示する特定の潮流方向信号ＢＳを提供するための電力潮流方向表示回路２２２８Ｂを更に含むことを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項９】
前記非電波信号を放出するための手段は、少なくとも１つの発光ダイオードであり、前記非電波信号は、少なくとも１つの光波信号であることを特徴とする前項の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項１０】
前記非電波信号を放出するための手段は、全ての信号及び／又はパルス信号を提供するための１つ以上の装置であることを特徴とする前項の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項１１】
前記非電波信号を放出するための手段は、各信号に対する１つの装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項９の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項１２】
前記信号のそれぞれの周波帯は互いに異なることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項１３】
前記信号のそれぞれの振幅は互いに異なることを特徴とする請求項１０ないし請求項１２の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項１４】
少なくとも前記電流レベル表示信号の各パルスのパルス幅は、０．５μｓないし５μｓ、好ましくは１μｓないし３μｓ、より好ましくは１．２μｓないし２μｓと比較的に短いことを特徴とする請求項１０ないし請求項１３の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項１５】
各信号の高さ及び／又はパルス幅が互いに異なることを特徴とする請求項１０ないし請求項１４の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項１６】
前記電流センサは、前記センサ回路に追加電力を供給するように選択されることを特徴とする前項の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項１７】
前記センサは、局部電源、即ち、バッテリのような内部電源、及び／又は太陽電力パネル及び／又はＲＦ電力受電装置のように周囲から電気的に絶縁された外部電源を含むことを特徴とする請求項１６に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項１８】
前記センサは、配電ネットワークにおけるＡＣ電力線である電線用として選択されることを特徴とする前項の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項１９】
前記センサは、線路用ＡＣ電力線である電線用として選択されることを特徴とする前項の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項２０】
前記センサは、１つ以上の電線を検知するように、例えば、差分解析を行うことで、電気負荷への漏電を検知するように更に選択されることを特徴とする前項の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項２１】
前記巻線型誘導変流器のヨークの大きさは、１つ以上の電線を取り囲み、保持し、検知するように選択されることを特徴とする請求項２０に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項２２】
前記センサ、即ち、電流応答手段、回路、放出手段の全ては、ハウジングを含む単一ユニット内に提供されることを特徴とする前項の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項２３】
請求項１ないし請求項２２の何れか一項によるＡＣ電流センサ２２,２４,２６を含むことを特徴とする電線用表示器システム１。
【請求項２４】
前記電流センサから少なくとも前記非電波信号を中継するための、電気的に絶縁された通信リンク３２,３４,３６と、
前記電流センサから少なくとも前記電流レベル表示パルス信号ＣＳ１の少なくとも周波数を検知し、これをアプリケーションのための実質的な瞬時電流値に変換して、瞬時電流値、短絡の発生、中継カットアウト、電力サージなどのような互いに異なる電線状態を判定するように動作可能な検出ユニット５とを更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の表示器システム。
【請求項２５】
前記電流パルス信号ＣＳの周波数に対応する電流が所定の電流閾値Ｉｍａｘを超えるか否かを判定するように動作可能な電流閾値手段を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の表示器システム。
【請求項２６】
前記電流判定に基づいて前記電線に短絡の発生を表示するように動作可能な短絡表示手段５３２,５３４,５３６を更に含むことを特徴とする請求項２５に記載の表示器システム。
【請求項２７】
前記電線に対する電圧測定を行うための電圧測定手段４０,２２４０と、
前記電流閾値手段が肯定判定をした後、所定の期間ｔ１後に前記電圧測定手段４０,２２４０によって測定された電圧が所定の電圧閾値Ｖｍｉｎ以下なのか否かを判定するように動作可能な電圧閾値手段とを更に含み、
前記短絡表示手段５３２,５３４,５３６は、前記電圧閾値手段が肯定判定をしたとき、前記電線に短絡の発生を表示するように動作可能であることを特徴とする請求項２３ないし請求項２６の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項２８】
前記電圧測定手段と前記電圧閾値手段は、前記電圧損失回路２２４０を含む前記電流センサ内に一体的に提供されることを特徴とする請求項５ないし請求項２２の何れか一項を引用する請求項２７に記載の表示器システム。
【請求項２９】
前記電圧測定手段は、前記電流センサから分離されている電圧測定センサ４０を含むことを特徴とする請求項２７又は２８に記載の表示器システム。
【請求項３０】
特に、前記電線の電流が前記所定の電流域Ｉ１,Ｉ２以下のとき、動作可能なセンサ利用可能性表示手段５４０を更に含むことを特徴とする請求項２３ないし請求項２９の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項３１】
電流レベル表示手段を更に含むことを特徴とする請求項２３ないし請求項３０の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項３２】
前記検出ユニット５が前記電流センサ２２,２４,２６から遠隔位置されることを特徴とする請求項２３ないし請求項３１の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項３３】
前記電流閾値手段は、前記電流閾値を提供するように入力電流を設定するための、１つ以上のＤＩＰスイッチ５５２又は電位差計のような調節可能な入力電流設定装置を更に含むことを特徴とする請求項２５ないし請求項３２の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項３４】
前記調節可能な電流閾値設定装置には、前記調節可能な電流閾値の遠隔設定手段５８０が提供されることを特徴とする請求項３３に記載の表示器システム。
【請求項３５】
前記通信リンク３２,３４,３６は、電気的に絶縁されたファイバ光ケーブルであり、前記非電波信号は光波信号であることを特徴とする請求項２４ないし請求項３４の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項３６】
前記短絡表示手段は、少なくとも１つの発光ダイオード５３２,５３４,５３６を含むことを特徴とする請求項２４ないし請求項３５の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項３７】
前記短絡表示手段は、例えば、短絡のような１つ以上の電流状態を遠隔表示するように、短絡状態のような電流状態及び／又はその他パラメータをディスプレイする遠隔ＰＣと通信するためのデジタルインターフェースモジュール５８０を含む検出ユニット５から更に遠隔提供されることを特徴とする請求項２４ないし請求項３６の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項３８】
表示器再設定手段５６０を更に含むことを特徴とする請求項２３ないし請求項３７の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項３９】
前記表示器再設定手段５６０には、遠隔再設定を可能にする手段が提供されることを特徴とする請求項３８に記載の表示器システム。
【請求項４０】
電力方向ディスプレイ手段を更に含むことを特徴とする請求項２３ないし請求項３９の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項４１】
駆動時、前記検出ユニット５のための実質的に連続的な電源を更に含むことを特徴とする請求項２４ないし請求項４０の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項４２】
前記検出ユニット５は、前記電流パルス信号の周波数に対応する前記電流を、リアルタイム電流を反映するように連続的に提供される一連のパルスから変換されたＲＭＳ値又は電流平均値として提供することを特徴とする請求項２４ないし請求項４１の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項４３】
前記実質的な瞬時電流値は、電流及び／又は電圧品質判定のために、前記検出ユニット５に提供されることを特徴とする請求項２４ないし請求項４２の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項４４】
前記検出ユニット５が前記電流センサ２２,２４,２６と一体的に提供されることを特徴とする請求項２４ないし請求項４３の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項４５】
温度センサを更に含むことを特徴とする請求項２４ないし請求項４４の何れか一項に記載の表示器システム。
【請求項４６】
前記検出ユニット５が前記温度センサを含むことを特徴とする請求項４５に記載の表示器システム。
【請求項４７】
前記検出ユニット５は、測定された電流及び／又は電圧及び／又は位相角及び／又は電力及び／又は電圧及び／又は電流品質及び／又は極性及び／又はその他判定された値のうち、任意のものに基づいて、前記測定された電流及び／又は電圧及び／又は位相角及び／又は電力及び／又は電圧及び／又は電流品質及び／又は極性及び／又はその他判定された値を遠隔表示するためのディスプレイ手段及び／又は中継手段を更に含むことを特徴とする請求項２４ないし請求項４６の何れか一項に記載の表示器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線に隣接して取り付けられるように選択された変流器を含む電流応答手段と、非電波信号を出力として放出するための手段を含むセンサ回路とを含む、前記電線におけるＡＣ電流の大きさの実質的なリアルタイム測定を行うための電流センサに関する。また、本発明は、短絡表示のような、異なる監視目的のために前記非電波信号を処理するのに適した、このようなセンサを含む表示器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
瞬時電流値、平均電流値、電力値、短絡の存在、線異常、回路遮断器カットアウトなどのような互いに異なる電気的状態に基づいて、導体のその異なる電気的状態を表示する表示器システムの一部のように、広い応用範囲で使われる電流センサが利用可能である。確実な電流検知を提供するために、正確なリアルタイム状態フィードバックが必要である。電流センサは、ＤＣ及びＡＣ電気システムについて利用可能である。本願に関連して、ＡＣ電流を導入する導体に対する電流センサのみを考慮して説明する。
【０００３】
表示される電気的状態の一例は短絡である。後述する表示器システムは、短絡表示に関する。しかし、本発明では、広い範囲の電流状態又は電流に基づく状態を本発明に係る電流センサによって監視することができ、このような電流センサを含む本発明に係る表示器システムを用いて、電流状態に基づく複数の電気的状態の表示が実現された。従って、短絡検出のために選択された表示器システムは、本発明を例示するものであって、本発明を限定するものとして解釈してはならない。
【０００４】
例えば、配電ネットワークにおける高ＡＣ電圧及び中ＡＣ電圧の配電線及び電源線又は線路用電力線のようなＡＣ電力線の駆動中に短絡が発生すると、可能な限り速やかにそれらの短絡の位置を把握して、修理するのが重要である。このために、市販の短絡表示器が利用可能である。
【０００５】
一般に、ＡＣ配電線に対する電流センサを含む、周知タイプの短絡表示器は、メンテナンス作業に要する局部化時間及び関連費用を減らすために、その配電線上の短絡の存在を遠隔表示又は局部表示するように利用可能である。特に、高電圧ＡＣ電力線を測定するときの問題点は、例えば、電線とグラウンドとの間の高絶縁性という要求事項のため費用が多くかかる、例えば、遠隔位置した表示器ユニットのようなＡＣ電力線への電位的な連結部なしに、電流又はより正確に短絡電流を測定することで、このような短絡の発生を判定することである。
【０００６】
ＡＣ電力線の導体で発生する短絡電流は、電線上の短絡位置とセンサ位置との間の距離及び導体インピーダンスによって、しばしば正常状態電流よりも数桁高い。短絡を表示するように設定された表示器で測定された電流値、即ち、短絡電流閾値は調節可能であり、それは、設定閾値が作用点における状態、例えば、ケーブル断面の違い及び電気負荷の変化に依存するためである。
【０００７】
ＡＣ電線用として利用可能な一部タイプの短絡表示器は、監視される各位相又は電線に対して１つのセンサを含み、以下の異なる２つのタイプを含む。
【０００８】
第１タイプのセンサは、センサに隣接する短絡表示器、即ち、監視される電線上に取り付けられるとき、センサと一体的に提供されてセンサ−表示器ユニットにおけるる表示手段を提供する。これは、例えば、地上から視認可能の架空電力線を監視するときに有用であり、この表示器は、短絡検知の瞬間に放出される、例えば機械的又は強力な閃光であり、又は代案としてＲＦ信号である。このようなセンサ−表示器ユニットは、例えば、電流の正常状態中には発光させないか緑点を点灯させ、監視されている電力線上における閃光又は赤点を点灯させることによって短絡状態を現地で架空表示するためのもので、特許文献１に開示されている。
【０００９】
第２タイプのセンサは、各センサユニットから遠隔位置した表示器ユニットを提供し、例えば、短絡表示器システムで監視される３つの位相のそれぞれに対して１つの表示器ユニットを提供する。これは、例えば視認自在ではない地下ケーブルを監視するときに有用であり、これによって表示器ユニットは、メンテナンスしやすい位置に配置される。このような短絡表示器システムは、例えば特許文献２に開示されている。この特許文献でも、短絡又は故障がセンサユニットによって検知されたときに表示が提供される。
【００１０】
上記２つのタイプの表示器に対する従来の電流センサは、変流器を含み、この変流器は、１次巻線、即ち前記変流器内の単一変圧器巻線を形成する約１つの導体又は電力線を配置するように取り付け可能な磁性体ヨークからなるオープン型又はクランプオン型変圧器であり得る。２次変圧器巻線は、磁性体周りに巻取され、例えば、電流センサユニットに測定電流を供給するように、複数固の巻線が存在する。このようなタイプの変流器は、電力システムケーブルをそのケーブルのソース又は負荷から分離せずに、その電力システムケーブル上に設置できる。
【００１１】
一般に、電流センサを含む第１タイプの市販の表示器は、全ての電圧のＡＣ電力線に適し、第２タイプの市販の表示器は、表示器ユニットで提供されるグラウンドレベルとセンサとの間に要求される絶縁のためＡＣ電圧に適する。
【００１２】
しかし、配電会社が経験する多くの短絡は、高、中、低振幅の中電圧（ＭＶ）システム、即ち、１ないし４０ｋＶ、及び低電圧（ＬＶ）、即ち、１１０ないし４８０Ｖ  ＡＣ電力線で発生する。発生した短絡の頻度が低くても、配電ネットワーク上に停電が発生する場合には、配電会社に罰金が科され、このような事実は、それら会社が配電網の全ての領域で可動時間を増加させる動機を与える。短絡の表示は、また、関連ＭＶ及びＬＶ分野、例えば、約１ｋＶのＡＣ電圧を伝送する線路駆動電力線、及び約４００Ｖの分配電力線で必要である。
【００１３】
これにより、ＨＶ、ＭＶ、ＬＶ  ＡＣ配電ケーブルの全てに対して、そして広い範囲の電線電流レベルに対して適する、自動化された遠隔監視表示器が必要である。
【００１４】
例えば、配電ネットワーク、特に中電圧（ＭＶ）及び低電圧（ＬＶ）配電網において、複数の配電ノード又はステーションが存在し、これは互いに異なる消費者グループを連結する。大部分の電流伝達線は、地下ケーブルとして提供されており、僅か何箇所の位置にのみ、特に地方にのみ、気中ケーブルが存在する。配電網における短絡のような特定の電流状態や漏電の存在によって、そのエラーの位置を迅速且つ確実に把握して、回復させるのが重要であり、一時的な電流サージを、短絡のような持続する特定の電流状態と区別し得ることが重要である。
【００１５】
例えば、多くのＭＶ及びＬＶ  ＡＣ電力線における短絡の遠隔監視の利点は、改善された配電網基盤施設に対する投資の立場及び程度の決定、古い装備及び／又は故障した装備のメンテナンス及びその交換のために、問題のある電力線の識別が容易且つ迅速に行われるという点である。これはメンテナンス費用及び設計費用を遥かに減少させる。
【００１６】
上記特許文献２は、監視される電線と遠隔位置した表示器との間の電気的に絶縁された信号リンクを用いて、その監視される電線における漏電を遠隔位置した表示器に表示する、検出器を有する故障回路表示器を開示している。この検出器は、負荷伝達電線に連結された電流センサを含み、監視される電線における故障又はシステム障害の存在を検出して、このような事故を表示器ユニットにシグナリングする。前記検出器によって所定電流の大きさの故障が検出されると、リンク、即ち光ファイバケーブルを介して検出器から表示器へ光パルスが伝達され、光パルスを受信すると、このパルスは、表示器に「故障」状態を表示するように電気的パルスに変換される。電気的に絶縁された光ファイバケーブルを使うことで、電力線と表示器との間のガルバニック分離（ｇａｌｖａｎｉｃ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）を保障し、また中継される検出信号に対する電気的干渉の問題点を減らす。
【００１７】
しかし、前記周知の検出器は、電力線の電流がゼロに達する前に利用可能な検出期間の間、短絡の全ての場合を検知、検出、及び伝達するのに十分な速度を持たない。短絡が表示器近くに発生すると、発生した短絡電流の持続期間が減り、その最大電流値が増加するが、それは、このような２つの因子が、表示器の位置から電線上の短絡までの距離と、電力線における正常状態電流の両方に依存するためである。更に、前記検出器は、接続時の電流ピークと、ヒューズが切れてしまう実際の短絡とを区別するのに十分ではない。
【００１８】
したがって、ＨＶ電力線について上述した２つのタイプの周知の表示器システムでは、自給電流センサが遅すぎて、近くの短絡を表示することができず、特にＬＶ及びＭＶ電力線に適用された場合に著しいという技術的偏見が支配的であった。例えば、１ｋＶ線路電力線において、近くに短絡が発生する場合、短絡解除のための切断期間が５ｍｓと低減する。これにより、確実な電流センサ検知を提供するための検出期間は、約５ｍｓ以下である。このような期間は、５０Ｈｚシステムにおける周期の４分の１と等しく、この期間は、従来技術のＡＣ短絡表示器に必要な最短ものとして知られている測定間隔である。
【００１９】
特許文献３は、電流測定装置、このような装置を含むシステム、及びこのようなシステムを調整するための補償方法を開示し、ここで電流測定装置は、ＭＶ電力線における電流測定のための光ファイバファラデー効果電流センサを含む。このセンサは、電力線における電流に対して横断に配置された磁気光学材料を含み、その物質内の電流のファラデー効果を測定し、これは偏光入射光の面が印加された磁界に対して回転するということを示す。センサは、偏光を誘導する光ファイバを用いて測定モジュールに連結される。前記特許文献で言及したように、このようなファラデー効果センサの短所は、検出回路における光学ノイズ、光源における電気ノイズ、近くのインダクタ及びシステムからの磁界からの干渉、センサ取付及び設定、電線形状及び直径、センサ製造公差、光源及び検出器に対する温度影響、製品寿命による光源及び検出器の劣化を初め、光信号の偏光変更の検出障害源が存在するという点である。このため、測定を行う前に、及び電力線を監視する間に調整が必要であり、これはまた、センサ及び表示器ユニットの費用を増加させる。ネットワーク監視システムの活性化に多くの装置が必要であるという事実から、これは開示されたシステムの総費用を増加させる。
【００２０】
米国特許文献４は、電気的装置に結合された電線における電流の大きさを測定する装置又はセンサを開示している。該装置は、周波数を有する一連のパルスを含む電気的出力信号を生成し、このような一連のパルスの周波数は、測定された電流の大きさに応答する。この装置は、ＬＶ及びＡＣ電流導体に対するポンプ、コンプレッサ、ヒータ、コンベヤなどのような互いに異なるタイプの電気負荷に対する電流検知に適用される。しかし、前記装置は、ＨＶ電線又は甚だしくはＭＶ電線の監視に不適であり、それは、この装置が電線とグラウンドとの間で十分に電気的に絶縁される必要があるためである。これは、その装置が低電圧の光アイソレータを活用し、多くの費用をかけなければ、より高い電圧応用分野に適用できないという事実に起因する。更に、周波数信号は、電気ケーブルを介してその装置からデジタルコントローラに送信される。これにより、ＨＶ及びＭＶ  ＡＣ電線に対する応用では、装置と電線との間に、又は表示器とグラウンドとの間に、費用が多くかかる電気的絶縁の適用が要求される。更に、開示したセンサは、遅すぎてリアルタイム電流値を提供することができず、添付する回路図から分かるように、比較的に長いサンプリング期間、即ち、１つのサイクル周期よりも長い期間にわたって測定された平均電流値を必要とする。
【００２１】
これにより、本発明の目的は、例えば、短絡を表示するための表示器システム及び対応する表示システム内の一体化に適したＡＣ電流センサを提供することであって、これはＡＣ電線における電流状態を速やかに検出し、特に、例えば短絡を検出するように、ＬＶ、ＭＶ、ＨＶ配電の広い範囲の導体電流の大きさを検出するのに使われるように容易に適用可能である。また、本発明の目的は、そのような電流センサ及びこれによる表示器システムも短い検出期間、例えば、５ｍｓよりも短い期間内に短絡のような電流状態を確実に表示することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】ＵＳ  ５,７４８,０９５
【特許文献２】ＥＰ  ０  ４６３  ８６０
【特許文献３】ＷＯ  ２００４／０９９７９８
【特許文献４】ＵＳ  ６,５６６,８５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
この目的は、請求項１の特徴部に従って上述した電流センサ及びこのようなセンサを含む請求項２３に従う表示器システムによって達成される。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
これにより、本発明の第１態様では、電線のＡＣ電流の大きさの実質的なリアルタイム測定を行って、非電波信号を出力として生成するためのＡＣ電流センサを提供し、前記非電波信号は、測定した電流の大きさに比例する周波数を有する一連のパルスを含み、前記ＡＣ電流センサは、前記電線に隣接して取り付けられるように選択された巻線型誘導変流器を含み、電力を前記電流センサのための駆動電流として提供する電流応答手段と、前記電線の電流が所定の電流域Ｉ１−Ｉ２内にあるとき、前記非電波信号を前記電線の電流の大きさに比例するパルス周波数を有する実質的なリアルタイム電流レベル表示パルス信号として提供するように選択された電流−周波数変換器を含む電流レベル表示回路を含むセンサ回路とを含み、前記センサ回路は、前記非電波信号を出力として送信するための手段を更に含む。
【００２５】
非電波信号は、好ましくはＬＥＤからの光信号であり、短絡のような電流状態の間、単一エラー信号を発信するのではなく、実質的なリアルタイム電流測定を与える正常状態電流の間、パルス化信号を発信することで、前記センサに対する広範囲の応用が可能となる。
【００２６】
また、低費用センサが提供される。電流−周波数変換器を提供するコンポーネントは、当該技術に知られており、実現しやすく、たびたび１つ以上の増幅器を含む発振回路を備える。本発明によれば、電流レベル表示回路用として制限された個数の電力消耗コンポーネントを活用し、これはセンサの総電力消耗を減らし、また、測定される電線から提供される。
【００２７】
これは主な利点であるが、それは、センサが正常状態の電線電流の非常に小さな電流の大きさを測定し得るため、非常に小さな低設定点Ｉ１が選択できることである。好ましくは、Ｉ１は、前記非電波信号の提供に必要な最小駆動電流に基づいて選択でき、即ち、センサ回路の最小駆動電流を提供する電流値であり、必要な応用に応じて回路レイアウトと変流器出力との間のバランスによって与えられる。
【００２８】
更に、従来技術のセンサ、検出器、表示器に比べ、個別的な電流センサそれぞれの製造コストは少ない。これは例えば配電線ネットワーク監視において、多くの電流センサを活用するときに特に有用であり、これにより設置費用が低減する。
【００２９】
更に、設置費用は、例えばファラデーセンサに比べて低減し、それは、検出ユニットに対して初期調節又は後続調節を必要としないためであり、センサコンポーネントが周辺温度、電界、磁界、湿度のような環境の影響にそれ程敏感ではないためである。
【００３０】
また、メンテナンス費用が低減し、それは、メンテナンス担当者によって損傷又は誤動作する電流センサを簡単に交換することができ、センサユニットが好ましく一体型に提供できて、修理する必要がなく、交換しやすいためである。これは、ＭＶ及びＬＶ電力線のネットでは、カバーリング監視ネットに対するノードにおいて、多数固のセンサユニットを要するので、有用である。
【００３１】
これにより、当業者であれば、任意の適した所定の電流域に対応する周波数を提供することができ、即ち、前記センサは、電流−周波数変換器を提供するのに適したコンポーネントを選択することで、ほぼ任意に選択可能な性能範囲を提供し、即ち、電流センサは、広い範囲ないし狭い範囲にわたる多重範囲センサで互いに異なる電流域の測定に適し、その範囲の２つの限界点を非常に適応的に選択するのに適する。これは本発明に係る互いに異なる電流センサを提供し、例えば、１つのセンサは、所定の中範囲の電流域である１０ないし１６０Ａ内の電流を測定するように提供でき、もう１つのセンサは、所定の広い範囲の電流域である２ないし５００Ａに対して提供でき、小さな導体電流レベルに対するまた他のセンサ、例えば、狭い範囲のセンサは、２ないし２０Ａの導体電流に対して提供できる。
【００３２】
例えば、前記所定の電流域は、４０ないし１６０Ａ、又は２０ないし２００Ａ、又は１０ないし４０Ａであり得、このような各電流域は、巻線数、巻線物質の品質、個別的な巻線直径、変圧器鉄の品質のような変流器のコンポーネントを適宜選択することで、適宜選択でき、これに基づいてセンサ回路のためのコンポーネントのセットを選択することで、各センサは、測定される導体線内の電流に適用できる。従って、その結果、発生する電流域は、電流応答手段、例えば、高、中、又は低品質鉄からなる変流器の応答性の関数である。本出願人によって行われた実験によれば、一般に低品質鉄を用いた変流器を用いる場合、同じ電流センサにおいてＭＳ線で測定した電流域である１０ないし１６０Ａを得ることができた。高品質鉄を用いる場合、実験によれば、各センサの電流域である２ないし５００Ａを得ることができる。
【００３３】
自己電力供給機能、即ち、前記センサ内で行われる機能及び測定のための電力が実質的に測定される電力線から供給される機能を備えたセンサを提供することで、センサのための外部電源を備えなければならない要求事項が取り除かれる。これはセンサユニットを介して遠隔位置した検出ユニットへのいかなる漏電危険をも取り除くために、広範囲に及ぶ電気的絶縁が必要とされる高電圧電力線において特に有用である。
【００３４】
本発明によれば、所定の電流域以下の正常状態の電線電流を有するときでも依然として短絡電流を検出することができ、それは、短絡発生中、検知される電流の値が、正常状態の電力線電流の値よりも数倍も高いためである。これにより、本発明に係る電流センサは、短絡電流が、例えば少なくとも５ｍｓの測定間隔の持続期間の間、前記所定の電流域Ｉ１−Ｉ２内かそれ以上にある限り、正常状態電流よりも非常に高い短絡電流の検知にも適する。これにより、センサが任意の周波数信号を発信しない電流レベルに達しなくても、ゼロに減少する正常状態の電力線電流を監視することができる。従って、センサ存在又は利用可能性信号は、センサから発信される電流パルス信号がなくても、センサが動作及び測定中であることを確認するのに有用である。
【００３５】
実験によれば、本発明に係るセンサユニットによる短絡電流の確実な表示のために、ほぼゼロに近い低い正常電力線電流を測定することができる。
【００３６】
本発明によれば、第１タイプの周知の電流センサに非常に遅いセンサ回路が提供されて、正常駆動電流よりも低い電流が印加されるとき、即ち、短絡状態が発生して消えた場合、正確に、その電力が必要な時点に駆動電流がそのセンサにないということを知覚した。従って、短絡状態に達したとき、エラー信号を提供することが可能になった。
【００３７】
第２タイプのセンサは、１つ以上の周期よりも長く持続する測定周期を有するため、非常に遅い。。
【００３８】
しかし、このような２つのタイプの周知のセンサの特徴を組み合わせること、即ち、自給変流器が第１タイプの表示器からセンサ駆動電流を提供し、故障検知を除外し、第２表示器タイプの信号波発信能力、ひいては電気的に絶縁された特質を利用すること、及び比較的に高周波数の電流−周波数変換器を提供することにより、電力消耗が低く、広い導体電流及び電圧範囲に対して選択可能な低費用の安定したセンサである第３タイプのセンサユニットを提供することを本発明によって実現した。
【００３９】
本発明に係る電流センサの一実施例によれば、電流レベル表示パルス信号のパルス周波数は、例えば１ないし２５０ｋＨｚというような所定の周波数間隔又はその他適した間隔内にあり、前記周波数間隔は、表示器システムとの連携に適切に、即ち、実際の実質的な瞬時電流値及び関連電流状態を確実に表示するように選択される。
【００４０】
パルス周波数特性の間隔は、選択されたパルス周波数間隔が広い範囲、中範囲、又は狭い範囲及び２つの限界点、即ち、前記表示器システム内の利用可能な検出ユニットの要求事項、及び対応する電流値間隔の幅と位置に応じて選択される最小値と最大値になるように、表示器システムと連携する電流センサに対して選択できる。
【００４１】
更に、このような周波数範囲は、測定期間の間、例えば、短絡後に監視される電線で電流がゼロとなるまで所定個数のパルスを収容するように、センサの応用に応じて、測定される予想電流に対応するものとして選択される。以下の説明のように、パルスの個数は、全ての場合において、測定周期当たり１つのパルス又はそれ以上少なくなる。
【００４２】
可動パルス周波数範囲は、例えば５０ないし１８０ｋＨｚ、１０ないし９０ｋＨｚ、１００ないし１３０ｋＨｚ、１０ないし３００ｋＨｚであり得、又はＭＨｚやＨｚ範囲に延長でき、又はその他任意の適した範囲であり得る。一般に、低パルス周波数がより低い瞬時導体電流値を、高パルス周波数がより高い瞬時導体電流値をそれぞれ反映する、実質的な正の対応が選択される。しかし、負の線形関係、指数関係、又は当業者に知られているその他任意の関係のように、応用及びシステム要求事項に応じて当業者に知られているその他任意の関係が存在し得る。
【００４３】
本発明に係る電流センサの好ましい追加実施例において、前記センサ回路は、特に、前記導体の電流が前記所定の電流域以下のとき、前記非電波信号を前記センサの利用可能性を表示するセンサ利用可能性表示信号として提供するように選択されたセンサ利用可能性表示回路を更に含む。上述したように、正常電力線電流が所定の電流域以下のとき、即ち、その電流が非常に低くて、電流センサによって連続的に測定できないとき、この電流センサは、このような期間の間、電流レベル表示信号を送信しない。本実施例では、電流センサがセンサ利用可能性表示信号を、例えば保守要員もしくは監視者、及び／又は遠隔位置監視ＰＣのような自動化機械に送信して、電流センサが適切に動作中であることを表示する。これにより、本発明によって効果的な電流検知の性能範囲が実際に所定の電流域Ｉ１の下限点よりも遥かに低い電流値まで広がった。
【００４４】
上述した本発明の好ましい実施例によって、非常に低い電流が正常状態の線電流として存在するとき、特定の利点を実現した。例えば、０．５Ａと測定範囲Ｉ１の下限点までのように、比較的低い正常状態の電線電流を用いる場合、センサユニットにおける誘導された駆動電流が非常に低くて、電流−周波数変換器を駆動することができず、電線電流を表示するためのパルス信号を提供し得ないことがある。本発明によれば、正常状態の間、このような電線電流表示は必要ではなく、即ち、電線の活性状態が必要ではなく、前記電線における短絡の発生中にのみ必要である。
【００４５】
低電力状態の間、反復性信号を提供するセンサ利用可能性表示信号は、センサ利用可能性表示信号と電流レベル表示パルス信号が表示器システムで中継されるとき、表示器システムがセンサ利用可能性表示信号を電流レベル表示パルス信号と区別し得るように、電流レベル表示パルス信号とは異なって表示される。パルス信号及び反復性信号は、例えば使われている光周波数間隔における有意な差のように、送信機周波数、パルス周波数、パルス長において区別し得る。しかし、これは任意の適切な方式、例えば、信号処理分野の当業者に知られている従来の方式を選択できる。
【００４６】
本発明に係る前記電流センサの他の一実施例において、前記センサ利用可能性表示信号のパルス周波数は、前記電流レベル表示パルス信号のパルス周波数に比べ、１０分の１秒当たり１回から１０秒当たり１回の間隔、好ましくは１秒当たり約１回の間隔で、相対的に低い所定の値である。非常に低い電流を測定するとき、センサ回路を駆動するように、センサに非常に低い電力、即ち、非常に低い電流が提供されるという事実を考慮すると、センサ利用可能性表示回路の駆動に必要な電力を減らすように、必要時にのみこのようなセンサ利用可能性信号を提供することは有用である。従って、後者の信号のパルス化周波数は、好ましく低く維持される。これはセンサが電流−周波数変換器が非活性化される自己電流範囲以下の低電力状態にあるとき、例えばＩ１だけセンサの総電力消耗を減らす他の利点を提供する。全ての利用可能な電力をセンサ利用可能性回路に向かわせることで、センサ利用可能性機能が、非常に低い電線電流へ、例えば、最大５００Ａを超える電流測定範囲に対して１Ａ以下又は甚だしくはゼロに達するように活性化できる。
【００４７】
本発明に係る前記電流センサの好ましい追加実施例において、前記センサ回路は、前記非電波信号を電圧損失表示信号（ＶＬＳ）として提供するように選択されており、前記電線の静電電圧測定を提供するための電圧損失表示回路を更に含み、電圧損失表示信号の存在は、前記電流が前記所定の電流域以下となった後、所定の期間後に前記電線にかけられた電圧が所定の最小電圧値よりも低いことを表示し、前記所定の期間は、好ましくは５０ｍｓないし５００ｍｓというように、前記センサ利用可能性表示信号の周期よりも短い。従って、例えば電線の電圧監視のための別途の変圧器形態である別途の電圧センサが要らず、これは設置される必要システムコンポーネントの個数を減らし、前記システムの全体設置及びメンテナンス費用を実質的に減らす。所定の最小電圧値は、好ましくは、正常電圧の３０ないし５０％又は他の任意の適した低電圧レベルであり得る。好ましくは、前記センサ利用可能性表示回路と前記電圧損失表示回路は、少なくとも前記電圧損失表示信号を少なくとも１つの特定パルス信号の形態に提供するように一体的に提供される。これにより、利用可能性回路に正常に供給される電力は、電圧損失表示回路に電力を供給するように使われる。更に、電圧が低いという判定は、電流センサ内で局部的に行われ、これは前記表示器システム内の追加回路で必要な複雑性を減らす。前記特定のパルスは、上述したように、他のパルスとは異なるパルスであり得、例えば、特定の振幅を有し、又は特定の送信機周波帯を用い、又はパルスのない所定の周期後の単一パルスであり得る。
【００４８】
本発明に係る電流センサの追加実施例において、前記センサ回路は、前記非電波信号を放出するための手段からの位相角表示信号と極性表示信号を提供するための電力潮流方向表示回路を更に含む。これにより、電線電流の電力方向を提供するように電流の位相及び極性を用いることで、前記センサは、電流センサに関して電流状態が何れの方向にあるかに関する表示を提供し得、例えば、問題の短絡が発生したことを表示することができ、それは、短絡が表示器システムによって記録される直前に、測定期間で提供された方向表示、これによる極性、位相、短絡に対する発生可能な方向などがその情報から計算できるためである。即ち、電力潮流方向判定を行うのに必要な測定がセンサで行われ、前記方向の判定及びディスプレイが短絡表示システム内で行われる。
【００４９】
また、本発明に係る電流センサの追加実施例において、前記センサ回路は、前記非電波信号を放出するための手段からの前記電力潮流方向を表示する特定の潮流方向信号を提供するための電力潮流方向表示回路を更に含む。従って、潮流方向を表示する信号は、電力潮流方向を提供してディスプレイする前記表示器システムによって直接的に使われる。センサ回路内に位置したその他回路又はマイクロコントローラユニットから二進信号を提供することができる。
【００５０】
前記電流センサの好ましい一実施例において、前記非電波信号を放出するための手段は、少なくとも１つの発光ダイオードであり、前記非電波信号は、少なくとも１つの光波信号である。従って、特にＨＶ及びＭＶ電力線において、電線電流からの波信号に対して無線周波数又は電磁干渉による任意の電気的影響が除去される。
【００５１】
一実施例では、前記パルス及びその他表示信号のそれぞれを放出するように、非電波信号を放出するための複数の手段が提供され、他の一実施例では、前記信号の全てを放出するように、非電波信号を放出するための一つの手段が提供される。各信号に対して１つのエミッタを備えることで、エラー頻度を減らせるが、同じエミッタが重畳された信号を放出すれば、１つのエミッタ又は減少した個数のエミッタであることが利点となる。それは１つ又は減少した個数の受信機及び通信リンクのみ必要とし、これは製造及び設置費用を減らすからである。勿論、前記信号の伝達及び受信中に適した信号処理が用いられると、１つの受信機／通信リンクのみ必要である。一実施例において信号処理を用いる１つの方式としては、前記パルス又はその他信号のそれぞれの周波帯を互いに異ならせることであり、又は１つ以上のＬＥＤのそれぞれが互いに異なるスペクトル及び／又は振幅を有するようにすることである。
【００５２】
本発明に係る電流センサの好ましい追加実施例において、前記非電波信号を放出するための手段は、少なくとも１つの発光ダイオードであり、前記非電波信号は、少なくとも１つの光信号である。これにより、電流センサからのパルス信号又は複数の信号を提供するための発光ダイオード、即ちＬＥＤを用いることで、確実な信号を提供することができ、このために、例えばフォトダイオード又は他の方法としてマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）と一体化された感光回路を含むパルスカウンタのように、商業的に利用可能なコンポーネントを用いて、表示器システムにおける検出が提供できる。これは製造コストを減らし、受信信号の信頼性を増加させる。ＬＥＤは、送信される信号によって互いに異なる光周波数間隔で送信を行うことができ、この周波数は、赤外線、可視光線、紫外線、及びレーザダイオードの利用可能なタイプから選択できる。サウンド及び機械的波信号を初め、他の非電波信号を考慮することができる。しかし、これらは、電流状態の迅速な表示のための本願発明においては遅すぎることがある。波信号の他のタイプは、ＲＦ波、又はその他電磁波信号であり得る。
【００５３】
本発明に係る電流センサのまた他の一実施例において、前記非電波信号を放出するための手段は、全ての信号を提供する１つの装置であり、また、各信号に対して１つの装置である。１つの装置のみを用いることで、例えば電流センサの互いに異なる測定結果を表示するように、１つ以上の信号を提供する１つのＬＥＤを用いることで、通信リンクのような出力装置の個数が少なく維持され、これは製造及び設置費用を減らす。しかし、１つ以上の装置を提供することで、送信された信号の信頼性を増加させることができ、それは、このような装置が重畳され、１つ以上の検出手段による検出のために連携できるためである。これにより、前記表示器システムが電流センサによって提供される互いに異なる信号を区別し得るように、互いに異なる信号処理技術を用いることができる。従って、一実施例において、前記パルス信号のそれぞれの周波帯及び／又はパルス長が互いに異なり得る。他の一実施例において、前記パルス信号のそれぞれの振幅が互いに異なり得る。
【００５４】
現在利用可能な電子コンポーネントによって登録できる高分解能を有する確実なパルス信号を提供するため、本発明に係る電流センサの一実施例において、各パルスの、前記電流レベル表示信号のパルス幅は、０．５μｓないし５μｓ、好ましくは１μｓないし３μｓ、最も好ましくは１．２μｓないし２μｓであり、これによって実質的なリアルタイム測定を提供する。これは例えば速やかな電流−周波数変換のように、電流レベル表示回路の適切な構成を選択することで達成できる。更に、信号処理は、信号処理技術を用いて、各パルス信号のパルス幅及び／又は高さが互いに異なる本発明の他の実施例を提供する。
【００５５】
本発明に係る電流センサの一実施例において、前記電流センサは、前記センサ回路に追加電力を供給するように選択される。他の方法又は補助案として、前記センサは、局部電源、即ち、バッテリのような内部電源、及び／又は太陽発電パネル及び／又は１又はそれ以上のＲＦ電力受電装置のように、周囲から電気的に絶縁された外部電源を含む。一般に、変流器は、自給電流センサを提供するのに使われ、即ち、電流センサを駆動するための電力は、変流器を用いて電線電流から電磁的に導出される。これはＡＣ  ＨＶ又はＭＶ電力線を監視するときに有用であり、ここで電力は、その電力線から提供される。測定される電線の少なくとも１つは、そのような電線又は複数の電線の磁界を拡大する自己的に許容可能なコアを通過するようになる。ＡＣ電流は、一般に５０又は６０Ｈｚの速度で正の値から負の値に、更に、負の値から正の値に一定に変更される。拡張及び縮小する磁界は、巻線で電流を誘導し、これによってケーブルの電流を精密に測定することができる。しかし、電流センサは、局部電源を更に含むことができ、即ち、バッテリのような内部電源、及び／又は太陽発電パネル及び／又はＲＦ電力受電装置のように、周囲から電気的に絶縁された外部電源を含むことができる。バッテリ又は太陽パネルのようなその他バックアップが周囲から電気的に絶縁され得るということは有用である。電圧損失表示は、測定された電線上で短絡が発生した後にのみ必要であり、高い短絡電流によって、センサを駆動するための十分なエネルギが近くに存在する。
【００５６】
補助局部電力を提供することは、例えばバッテリなどを交換するためのメンテナンス作業を増加させない。それは、特に電圧損失表示回路が最小限の電源しか必要としないので、使われるバッテリの寿命が有用にセンサが必要とする電力よりも十分長いためである。好ましくは、前記補助バックアップは、充電可能なバッテリ及び／又はキャパシタであり、これは例えば正常状態電流の間、前記電線電流によって充電される。
【００５７】
本発明に係る電流センサの一実施例において、電流センサは、配電ネットワークでＡＣ電力線である配電線用に適応される。また、電流センサは、鉄道用ＡＣ電力線である架線用に適応される。これらは、電流センサ及び対応表示器システムで有用な使用領域であり、それは、費用が少なく、カバーリング監視ネットワークのために、特にＬＶ及びＭＶ配電ネットワークのために、そして鉄道電力線のために、多くの電流センサが必要なことがあるためである。本発明によれば、検知される電線として、例えば家電製品用の家電ケーブルもあり得る。
【００５８】
本発明に係る電流センサの一実施例において、例えば、差分解析を行うことで、電気負荷への漏電を検知するために、電流センサは、更に１つ以上の電線を検知するように適応される。本発明に係る電流センサの一実施例において、前記誘導性巻線型変流器のヨークの大きさは、１つ以上の電線を取り囲み、保持し、検知するように選択される。これにより、センサの変圧器には１つ以上の電線を取り囲むように比較的広い直径のヨークが提供されるか、又は１つ以上のケーブルを検知するような他の方式が選択される。差分解析は、例えばポンプ、ヒータなどのような、互いに異なる電気負荷に対する漏電が生じる場合に必要である。また、これは例えば電線に接地されたケーブルセクションが提供されるときのように、マルチケーブル電線に対して特に有用である。
【００５９】
本発明に係る電流センサの一実施例において、前記センサ、即ち、前記電流応答手段、回路、エミッタ手段の全ては、ハウジングを含む単一ユニット内に提供される。従って、低コスト、低電力消耗電流センサ装置が提供され、これは小型化して設計され、従来の電力線又は複数タイプの電線上に容易に設置できる。
【００６０】
本発明の追加態様では、上述した種類のＡＣ電流センサを含む、電線のための表示器システムを提供する。一実施例において、前記表示器システムは、前記電流センサから少なくとも前記非電波信号を中継するための、電気的に絶縁された通信リンクと、前記電流センサから少なくとも前記電流レベル表示パルス信号の少なくとも周波数を検知し、これをアプリケーションのための実質的な瞬時電流値に変換して、瞬時電流値、短絡の発生、中継カットアウト、電力サージなどのような互いに異なる電線状態を判定するように動作可能な検出ユニットを更に含む。
【００６１】
従って、ＬＶ、ＭＶ、ＨＶ電力線における電線と共に使うように、そして広い電流検出範囲に対して適応でき、平均電流値、短絡、電力線故障、中継カットアウト、基線故障のような様々な電流基礎状態を表示するように使われ、そして実質的なリアルタイムで瞬時電流値を提供することができる、汎用の迅速且つ確実な表示器システムが提供される。
【００６２】
電線上に生じる電流状態の判定、例えば、短絡が発生したか否かの判定は、一部タイプの周知の表示器のように、好ましくセンサユニットから遠隔で提供され、自給センサユニット内では提供されない。周知の表示器では、電流検知、短絡の判定、またその表示がしばしば電線に提供された装置内で提供される。本発明によれば、出願人は、検知から遠隔で短絡状態のような電流状態を判定するには、その判定自体及びその表示に、例えば別途の表示器ユニットからの連続的な電源が提供できることを実現し、これは判定及び表示を検出期間の制限事項から独立するようにする。これは非常に短い電流検知期間内で短絡判定が行われるという利点を提供する。これはＡＣ電流の大きさの値の非常に迅速且つ確実な判定を提供する。
【００６３】
検出ユニットは、好ましく測定される前記電流状態のうち１つ以上を設定するためのディップスイッチ、ボタン、ディスプレイ手段やバス手段を選択することで、監視される現在利用可能な電流状態のうち１つ以上を選択するように適応される。
【００６４】
本発明に係る電流センサは、互いに異なる、又は変調されたパルス信号を提供するための電流−周波数変換器を含み、この周波数及び／又はプレゼンスは、短絡の発生瞬間にそのような電流状態を判定するように、導体線上に設置した検出器を提供する第１タイプによる周知の表示器システム代りに、電流センサ又は複数の電流センサからのセンサ結果を表示する。これはセンサ回路の電力消耗コンポーネントの個数を大きく減らし、このような事実は、上述したように、最低の検出可能電線電流Ｉ１を大きく減らす。更に、変調された及び／又は互いに異なるパルス信号又は互いに異なる各測定を使うことで、当業者に知られている信号処理技術のうち１つ以上を用いて、その互いに異なる信号とこれらの情報コンテンツとを区別することができる。
【００６５】
「非電波信号」という用語は、電気的ではない媒体の波動における信号として規定され、即ち、電子を用いて電波されず、可視光や赤外線光のような電磁波、無線周波数波、又は機械的波や音波のようなその他非電波を用いる他の任意の形態である。例えば、非電波信号のために、光学ケーブルのように電気的に絶縁された通信リンクを使うことで、しばしば接地された表示器ユニットと、この表示器ユニット上で測定される電線との間に電気的に絶縁された伝達線を提供する利点がある。しかし、他の利点は、例えば電気的パネル、接合及びヒューズボックス、スイッチなどで電気ケーブルのようなその他ケーブルと共に巻線によって提供されるこのようなリンクのうち１つ以上を提供するとき、そのケーブルの間に電気的アークを招く絶縁欠陥の危険性が相当に減少するということである。
【００６６】
一実施例において、表示器システムは、前記電流パルス信号の周波数に対応する電流が所定の電流閾値を超えるか否かを判定するように動作可能な電流閾値手段と、前記電流判定に基づいて前記電線上に短絡が発生したことを表示するように動作可能な短絡ディスプレイ手段を更に含み、これによって短絡表示器システムを提供するようになる。
【００６７】
これにより、ＬＶ電力電線及び／又はＨＶ線における近隣の短絡に対しても、監視される電線上に短絡が存在するか否かを判定するように、少なくとも１つのセンサによって提供されるリアルタイムの精密電流値を用いることができる。
【００６８】
実験によれば、使用時、本発明に係る表示器システムが非常に速く、１ｍｓ以下の短絡電流の持続期間内に確実な電流測定及び短絡検出を提供し、これは現在利用可能なものと知られている電流状態表示器及び検出器に比べて非常に短いものである。
【００６９】
本発明に係る表示器システムの好ましい一実施例において、表示器システムは、前記電線に対する電圧測定を行うための電圧測定手段と、前記電流閾値手段が肯定判定をした後、所定の期間後に前記電圧測定手段によって測定された電圧が所定の電圧閾値以下か否かを判定するように動作可能な電圧閾値手段を更に含み、前記短絡表示手段は、前記電圧閾値手段が肯定判定をしたとき、前記電線に短絡が発生したことを表示するように動作可能である。これにより、本表示器システムは、短絡に関する短い期間の電流ピークに敏感ではなく、これはエラー表示の回数を減らす。
【００７０】
一実施例において、前記電圧測定手段及び前記電圧閾値手段は、前記電圧損失回路を含む前記電流センサ内に一体的に提供される。これにより、別途の電圧測定センサが不要となり、これは設置及びメンテナンス費用を更に減らす。また、前記電圧測定手段は、前記電流センサとは別途の電圧測定センサを含み、この場合、電圧閾値手段は、前記電流センサとは別途に、好ましく検出ユニット内に提供される。所定の期間後に電圧測定を行うことで、短絡によるものではなく、電線内の一時的な電流ピークが短絡電流として誤って判定されないことを保障する。
【００７１】
表示器システムの好ましい実施例において、表示器システムは、前記電線電流が前記所定の電流域以下のとき、特に動作可能なセンサ利用可能性ディスプレイ手段を更に含む。これにより、表示器システムの動作範囲は、前記所定の電流域以下の電流レベルを含むように増加された。
【００７２】
本発明に係る表示器システムの一実施例において、この表示器システムは、電流レベルディスプレイ手段を更に含む。例えば、ＬＣＤディスプレイ又はＬＥＤ値表示器などを更に含む。従って、電流の現在レベルが表示され、例えば、各電線に対して１つのディスプレイ、又は全ての電線に対して１つのディスプレイが可能であり、監視される電線の平均値又はＲＭＳ値（実効値）を提供する。表示された電流レベルは、一般に、所定の電流域内の正常状態の電力線電流であって、測定された短絡電流ではない。該ディスプレイは、設定変数及び値を表示し、設定目的として更に使われる。
【００７３】
本発明に係る表示器システムの一実施例において、前記検出ユニットは、前記電流センサから遠隔設置する。これは例えばメンテナンス及び修理のための検出ユニットのアクセス可能性を増加させ、アクセスしにくい地下及び空中ケーブルに対して特に有用であり、前記システムの短絡の判定に対する電磁気妨害からの影響を減らし、１つ以上の電流センサに対して１つの検出ユニットを提供する可能性を提供する。また、検出ユニットは、前記電流センサと一体的に提供され、これは家屋内ケーブルのような低電力ケーブルに対して監視される１つの電線において有用である。
【００７４】
本発明に係る表示器システムの追加実施例において、前記電流閾値手段は、１つ以上のＤＩＰスイッチ、電位差計及び／又はプッシュボタンのように調節可能な入力電流設定装置を更に含み、又は前記電流閾値を提供するように、入力電流を設定するためのディスプレイ手段を用いることができる。これにより、監視される電線におけるその箇所で予想される短絡電流に依存する電流閾値を適した値に調節することで、同じ電流センサが互いに異なるタイプの電線に適用できる。調節可能な入力電流設定装置は、入力電流、即ち、システムが敏感となる正常状態の電線電流を提供することができる。これは段階設定方式又は連続設定方式で利用可能であり、例えば、４０Ａから１６０Ａまでの１４段階に調節可能な入力電流が可能である。これにより、インストールが容易になった。一実施例において、前記調節可能な電流閾値設定装置には、調節可能な電流閾値の遠隔設定のための手段が提供される。これにより、前記システムが遠隔動作できる電流域は、入力電流が変更されるなどの場合に、表示器システムへの伝達のために必要な作業時間を減らす。
【００７５】
本発明に係る表示器システムの追加実施例において、前記通信リンクは、電気的に絶縁された光ファイバケーブルであり、非電波信号は光波信号であり、これは送信される信号に対する電磁気の影響を減らす。
【００７６】
本発明に係る表示器システムの一実施例において、前記短絡ディスプレイ手段は、少なくとも１つの発光ダイオードを含む。従って、１つ以上の電線における短絡の個別的な表示が提供される。
【００７７】
本発明に係る表示器システムの一実施例において、前記短絡ディスプレイ手段は、短絡を遠隔表示するように、例えば短絡状態のような電流状態及び／又はその他パラメータをディスプレイする遠隔ＰＣと通信するためのデジタルインターフェースモジュールを含み、前記検出ユニットから更に遠隔設置される。例えば、前記検出ユニットのデジタルインターフェースと通信し、適切なソフトウェア及びデジタルインターフェースユニットを備えたＰＣは、１つ以上のシステムからの短絡又は他の電流状態の共通ディスプレイの可能性を提供する。これは監視される電線ネットワークの各検出ユニットを検査するのに必要な時間を減らす。これは複数のシステムが提供されるときに特に有用である。前記デジタルインターフェースは、電流及び電圧に対する現状に関する追加情報及び遠隔制御の可能性も提供する。
【００７８】
本発明に係る表示器システムの他の一実施例において、この表示器システムは、表示器再設定手段を含み、その一実施例において、前記表示器再設定手段には、遠隔再設定を可能にする手段が提供される。前記表示器再設定手段は、電線が短絡の後、再び正常状態電流となるときに表示器システムを再設定するためのものであって、例えば検出ユニット上のスイッチ又はプッシュボタンのような手動再設定手段、自動再設定手段、及び／又はデジタルインターフェースを含むことができる。
【００７９】
本発明に係る表示器システムの一実施例において、この表示器システムは、電力方向ディスプレイ手段を更に含む。従って、表示される短絡のより精密な位置把握が提供でき、これは短絡のある電力線を修理するのに必要なメンテナンス時間を更に減らす。
【００８０】
本発明に係る表示器システムのもう１つの一実施例において、この表示器システムは、動作時に検出ユニットのための実質的に継続的な電源を更に含む。一部の周知の表示器とは対照的に、短絡の判定及び表示は、電流センサの任意の検出期間によって制限されない。その代り、電流状態の判定、即ち、検出、及びこのような情報の中継は、センサからの前記パルス化信号に基づいて、前記検出ユニットによって行われる。検出ユニット自体に継続的な電源が提供されるという事実は、センサからの信号が、例えば短絡の場合に、前記電線からのセンサ駆動電流の損失によってそれ以上利用できなくても、電流状態を確実に表示する。
【００８１】
本発明に係る表示器システムの他の一実施例において、前記検出ユニットは、前記電流パルス信号の周波数に対応する前記電流を、測定間隔、好ましくは約１ｍｓ範囲の短い測定間隔内に連続的に提供される一連のパルスから変換されたＲＭＳ値又は電流平均値として提供する。これにより、電線電流の非常に速い表示が短絡の判定及びそのディスプレイに対して可能であり、選択事項としてＲＭＳ値又は前記電流平均値のディスプレイに対して、例えばＲＭＳ値又は電流平均の範囲の平均として可能である。
【００８２】
本発明に係る表示器システムの他の一実施例において、前記実質的な瞬時電流値は、電流及び／又は電圧の性質を判定するために、前記検出ユニットに提供される。本発明に係る表示器システムによって得られた実質的な瞬時電流値によって、電流信号及び／又は電圧信号の性質の評価、即ち、電線電流信号及び／又は電圧信号が理想的な正弦曲線形態にどの程度近接したかを得ることができ、その程度は、電線電流及び／又は電圧の性質の測定値である。
【発明の効果】
【００８３】
本発明の追加実施例による表示器システムにおいて、前記検出ユニットは、前記電流センサと一体的に提供される。また、観点によっては、１つ以上の電流センサが前記検出ユニットと一体的に提供できる。これは電流センサと検出ユニットとの間に、その電圧絶縁の要らないＬＶ線を監視するときに特に有用である。
【００８４】
以下では、同類符号が同じ特徴を示す概略図に示された例示的な２つの実施例を参照して、本発明を詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１実施例による３つの電流センサを含む、本発明に係る表示器システムの一実施例を示す写真である。
【図２】図１の表示器システムの概要である。
【図３】電流センサ回路を含む本発明に係る電流センサの第２実施例を概略的に示した概要図である。
【図４】図３又は図１の電流センサに対するセンサ回路の簡略回路図である。
【図５】実際の電線ＡＣ電流及び電流センサからの結果的な光パルス周波数をディスプレイする、本発明の第１実施例による電流センサを含むテスト装備からの出力ディスプレイである。
【発明を実施するための形態】
【００８６】
図１には、本発明の一実施例による表示器システム１を上から見た斜視図が示されている。このシステムは、短絡を表示するように選択され、本発明の第１実施例によって３つの電流センサ２２，２４，２６を含み、各センサは、三相ＡＣ配電ネットワークで夫々の電線上に配置されるように、そして光波信号の形態であるパルス信号ＣＳ１への電流−周波数変換のために、電流を測定するように選択されており、このパルス信号のパルス周波数Ｐｆｃｓが測定された電流レベルを表示する。
【００８７】
電流センサ２２は、連続的に検知、即ち、測定して、その情報を実際の電線電流に関する前記電流レベル表示パルス信号ＣＳ１として、所定の連続的な測定期間又は検出間隔で送信する。このような周期や間隔の持続期間は、迅速な表示を提供するように、１ｍｓというように可能な限り小さく維持される。これは、前記周期内に十分に多数のパルスを許容し、実質的な瞬時電流の大きさの値を提供し、統計正確度を改善し、現在、利用可能なものと知られている表示器システムによって達成された検出期間よりも少なくとも５倍速い前記所定の測定期間内の精密な電流平均値又はＲＭＳ値を可能にする。前記パルス信号のパルス周波数Ｐｆｃｓは、例えば測定期間当たり１０倍以上、即ち、１０ｋＨｚ以上であり得、これについては図５Ａないし図５Ｃに関する説明を参照することができる。
【００８８】
同様に、前記電流センサ２２のいくつかの実施例では、後述する対応検出及びディスプレイ手段と連携するように、例えば比較的に低い正常状態の電流状況の間のセンサ利用可能性、及び／又は所定の期間後の電線又は複数の電線にかけられた電圧損失、及び／又は電力潮流方向を判定するための電圧及び／又は電流の位相角及び極性に関する情報又は電線における電圧及び／又は電流の直接的な情報を表示するように、前記電流センサによって追加信号又はパルス信号が提供できる。更に、それぞれの異なる測定に対して互いに異なる信号を使うことで、当業者に知られている様々な信号処理技術が互いに異なる信号及びこれらの情報コンテンツを区分するのに使用できる。互いに異なる信号処理技術は、当業者に知られているので、以下では説明を省略し、パルスの異なる振幅、個別パルスの異なる幅、互いに異なるパルス周波数の使用、互いに異なる光周波帯、即ち、赤外線、可視光線のうち赤色、緑色、及び／又は異なる周波帯と振幅のレーザ光の使用のように、信号処理手段を用いて重畳パルスを区別するための識別技術などを初めとするいくつかの例を言及する。
【００８９】
前記システム１は、光ファイバケーブル３２，３４，３６からなる、各センサに対する１つの通信リンクを更に含み、この通信リンクの近位端は、前記１つの電流センサに配置され、この通信リンクの近位端は、存在する短絡の存在を個別的に判定して表示するための１つの検出ユニット５に位置する。また、共通通信リンク、判定、及び表示を提供することもできる。３つの電流センサ２２，２４，２６のそれぞれは類似構造を有し、このため以下では図３の説明において１つの電流センサのみ説明する。３つのセンサが示されており、これらセンサのそれぞれは、三相１ｋＶ鉄道電力線におけるそれぞれの位相のためのものである。しかし、明らかに、応用分野によっては、各電線当たり１つのセンサ１つの検出ユニットから、監視される各電線当たり複数個のセンサまで、そして１つ以上の検出ユニット内の１つ以上の検出ユニットというように、任意の個数のセンサ及び対応通信リンク又は複数の通信リンクを設置することができる。更に、１ｋＶケーブルを測定するものとして示された例は、単に例示であって、その範囲を制限するものではない。
【００９０】
通信リンクは、１ｍｍコアジャケット型プラスチックファイバケーブルＳＨ４００１のように、任意の利用可能な等級を有することができる光ファイバケーブルであり、これは所定のパルス周波数を有する光波パルスの伝送、そして同じ又は異なる光周波数帯域の使用に適する。前記光ファイバケーブルの長さは、波減衰によって、任意の適宜長さ、例えば、ケーブルの長さは、１ｍないし１０ｍであり得る。
【００９１】
図１に更に示すように、電流センサ２２は、一般にセンサハウジング２２５２が提供されたクランプオン型の変流器２２１０を含むことができる。前記変流器２２１０は、磁気誘導可能物質からなるＵ型ヨーク２２４４を含むが、このＵ型ヨーク２２４４は、取付手段２２４２を用いて前記電力線周囲に固定され、スクリュー２２４６によってハウジング２２５２に磁気的に固定される。変流器２２１０は、例えばハウジング２２５２内で脱離手段２２４２との間に延長されるコア（図示せず）周りのコイルを用いる方式で提供され、これにより、検知されている電力線に短絡が少なくとも流れるとき、駆動電力は、図３及び図４に関する説明で詳しく後述される、ハウジング２２５２内のセンサ回路（図示せず）に供給される。従って、センサ回路を駆動するための自給電源が提供される。補助的に、例えば周囲から電気的に絶縁された外部又は内部電源が、電流センサを取り囲む領域に太陽光のような十分な光が提供されるとき、太陽電池の形態、又は低電流電力線を監視するのに特に有用な電流センサハウジング内のバッテリの形態として提供できる。周囲から電気的に絶縁された外部電源を提供する近来技術は、前記電流センサから遠隔で提供された高周波を通じて電力が供給されるＲＦ電力受電装置である。
【００９２】
更に、前記センサには、センサ内で行われた測定に関するデータを中継、及び／又はＩｍａｘ内で測定される電流域Ｉ１−Ｉ２のようなその他の値などを設定及び／又は調整するための電磁気周波帯供給送信機／受信機（ＲＦ、光、ＩＲなど）が提供できる。
【００９３】
一実施例（図示せず）において、電流センサは、１つ以上の電線を検知するように更に選択できる。これはポンプ、ヒータ、照明装置などのような電気負荷を導く電線上の漏電を検知する場合に相当し、ここでは測定されるこのような複数の電線に対して差分解析を行うことができる。例えば、電流センサは、前記誘導巻線変流器のヨークの大きさが、１つ以上の電線を取り囲み、保持し、検知するように選択される場合、このような用途として選択できる。次いで、センサ内の変流器は、１つ以上のケーブルを検知するように提供でき、例えば、一方向に流れる電流が戻ってくる電流と等しくない場合、即ち、これらの電流の和がゼロではない場合に検出信号を提供する。このような差分解析は、例えば、前記電気負荷への漏電が生じたときに必要である。また、これは、例えば電線が、２つ以上の電流を導く導体及び／又は１つ以上の接地されたケーブルセクションとして提供される、マルチケーブル電線に対して特に有用である。
【００９４】
検出ユニット５は、図２に示すような検出手段５１を含み、これは、例えば容易に導入するための前面を有するハウジング内に備えられるマイクロコントローラユニットと一体化されたフォトダイオードなどのような光パルス検出器であり得、前記検出ユニット５は、検出回路（図の簡略化のため省略）を更に収容する。検出ユニット５は、前面上に短絡ディスプレイ手段５３２,５４３,５３６のそれぞれに対して１つの赤色ＬＥＤと１つの緑色ＬＥＤ形態からなる短絡ディスプレイ手段を更に含み、このような短絡ディスプレイ手段のスイッチングは、短絡が電線上に存在するときに赤色を示し、正常状態電流が測定されるとき及び／又は検出手段５１によってセンサ利用可能性表示信号が登録されるときに緑色を示し、この場合、ＬＥＤがセンサ利用可能性ディスプレイ手段５４０として機能することもできる。図３では、表示器ハウジング上に提供された別途のＬＥＤ５４０が示されている。
【００９５】
更に、前記検出ユニット５は、動作電流値を提供する３つの電線上で測定される電流のＲＭＳ値又は平均値、又は表示器システムに提供される入力電流値をディスプレイできる電流レベルディスプレイ手段（図示せず）を含むことができる。ディスプレイ手段は、ＬＣＤディスプレイ、又はレベル表示器ディスプレイ、又は相対的な数値を伝えることができるその他の適宜手段として提供できる。このような入力電流値又は短絡設定点値は、ＤＩＰスイッチ５５２、アップ／ダウンスイッチによって手動で調節及び／又は遠隔で設定でき、ここで、その他の変形態様自体は、当業者に知られている。更に、前記検出ユニット５は、例えば短絡が表示された後、これによって電力線が修理されたとき、表示器システムを再設定するための表示器再設定手段５６０を含む。短絡ディスプレイ手段又はＬＥＤ５３２，５４３，５３６は、表示器の再設定完了まで赤色に維持できる。再設定手段は、メンテナンス担当者が短絡を登録し、修理するのに十分な時間を考慮して、例えば４時間後あるいは１日後といった調節可能な所定の期間後に、外部手動再設定あるいは自動再設定をさらに含んでも良い。前記駆動又は入力電流値の設定、表示器システムの再設定、及び短絡ディスプレイ手段によるディスプレイは、更に、例えばデジタルインターフェース５８０を用いて、前記検出ユニット５から遠隔で行え、これによってデジタルインターフェースが遠隔命令語及びディスプレイを中継する。更に、前記検出ユニット５には、例えばＤＩＮレールＴＳ３５のような標準レールとの連携のために、接続システム５７０が提供される。
【００９６】
図２には、図１の表示器システム１の概要が概略的に示されており、ここでセンサユニット２２，２４，２６は、三相１ｋＶ鉄道電力線のような電線Ｌ１,Ｌ２,Ｌ３の周りに配置される。それぞれの光ファイバケーブル３２，３４，３６は、前記センサユニット２２，２４，２６からの非電波光信号を検出ユニット５に中継するように提供され、マイクロコントローラユニット、即ち、ＭＣＵが各センサユニットからの個別的な光信号を処理するように提供される。受信された光信号は、流れパルス信号を含み、この流れパルス信号の周波数は、測定された電線電流に比例する。マイクロコントローラユニットは、受信された信号又はパルス信号ＣＳそれぞれを電流値に変換することができ、検出ユニット５として機能する。
【００９７】
電線Ｌ１,Ｌ２,Ｌ３は、例えば、光及びサービス電力を線路に沿った位置に供給するための１ｋＶ  ＡＣ鉄道用電力線である。しかし、前記電流センサ２２，２４，２６は、例えば、数ｍｍないし数ｃｍといった大小の直径を有する任意のＡＣ電線に適応できる。しかし、ヨーク２２４４が互いに異なる大きさの電線に対して適応されなければならないので、特に大きさを考慮しなければならない。電線は、センサ回路の構成によって、ＬＶ、ＭＶ、ＨＶ電力線に対するＡＣ電線であり得る。
【００９８】
前記検出回路は、少なくとも前記電流パルス信号の少なくとも周波数を検知し、例えば図２に示すような前記ＭＣＵを使って、前記電流パルス信号の周波数に対応する電流に変換するための検出手段５１を含む。短絡表示器システムにおいて、検出回路は、前記電流パルス信号ＣＳの周波数に対応する電流が所定の電流閾値Ｉｍａｘを超えるか否かを判定するように動作可能な電流閾値手段を更に含む。このシステムは、前記電流閾値手段が、電流が所定の電流域を超えるという肯定判定をした後、１ｋＶ電力線に対して約２００ｍｓ又は少なくとも５００ｍｓ以下というような所定の期間ｔｉ後に、電圧測定手段によって測定された電圧が所定の電圧閾値Ｖｍｉｎ以下なのか否かを判定するように動作可能な電圧閾値手段を更に含む。しかし、このような検出回路は、当業者の通常的な技術によって提供できるので、以下では説明を省略する。所定の期間は、応用分野によって、即ち、監視される電力レベルによって選択される。手段５１、即ち、ＭＣＵ及び判定手段は、例えば、赤色可視光を発光するＬＥＤのような短絡ディスプレイ手段を故障状態に変更するように、双安定中継器内に一体的に提供できる。
【００９９】
検出ユニット５上のＤＩＰスイッチ５５２によって設定される入力電流値は、検出ユニット５の過電流トリガーレベル又は電流閾値を決定し、これは測定される電線のタイプに依存する。例えば、ＡＣ電力線で測定される正弦波電流によって、例えば４０Ａの入力電流値設定は、４０√２又は５４．４Ａの過電流設定に対応する。従って、１ｍｓの測定期間における実際の許容電流Ｉｍａｘは、４０Ａ入力電流設定で５４．４Ａとなる。即ち、前記２００ｍｓ遅延後に電圧測定、例えば２０Ｖｄｃ又は４０Ｖａｃ以下のＶｍｉｎ測定に続いて、１ｍｓ周期で５４．４Ａよりも高く測定された如何なる電流も、±１０％又は±５％の４０Ａ範囲、又は応用分野によって、短絡電流として検出される。
【０１００】
前記電圧測定手段は、２種の方式で提供できる。即ち、第１実施例において、前記電圧測定手段は、図２に示すような、現場で使われる主変圧器によって提供される別個の電圧測定モニタ４０であって、これは電圧が損失されているか否か、即ち、電圧が前記電圧閾値Ｖｍｉｎ以下なのか否か、例えば所定の期間ｔ後、公称電圧の１０ないし５０％以下なのかに関する判定のために、ＭＣＵに中継される測定値を提供できる。
【０１０１】
第２実施例において、電圧測定手段及び電圧閾値手段２２４０は、前記非電波信号を電圧損失表示信号ＶＬＳとして提供するように選択された各種の利用可能コンポーネントを用いて実現できる前記電線の静電電圧測定を提供するように、図３に示すように電圧損失表示回路２２２６の電流センサ２２内に一体的に提供され、このような信号が存在するということは、前記所定の期間後に前記電線にかけられた電圧が前記所定の最小電圧値よりも低いことを示す。第２実施例は、個別に設置されるコンポーネントの個数を低減し、検出回路を簡略化することで、設置時間を減らす利点を提供する。
【０１０２】
所定の期間後に電圧測定を行うことで、短絡に起因しない、電線内の一時電流ピークが、短絡電流として誤って判定されることのないように保障する。センサを用いて行われる前記電圧測定は選択事項であるが、サージ電力が実際に短絡であるか否か、及び一部他の一時的な電力グリッチであるか否かを正確に判定するために電圧測定が必要である。
【０１０３】
手動再設定は、例えば短絡が修理されたり、電流状態が正常モードに復帰したとき、表示器システムを駆動状態に再設定するように、端子Ｃ１,Ｃ２にかけられたスイッチとして提供される。
【０１０４】
検出回路のための電源は、実質的に安定した電源、例えば主電源ラインのようなＡＣ又はＤＣ電源、端子Ａｌ、Ａ２に提供されるバッテリパックなどによって提供される。従って、短絡電流検出期間には如何なる制限もなく、短絡の確実な判定が提供される。
【０１０５】
使用中、図２に示すように、各電流センサ２２，２４，２６が夫々の電線Ｌ１,Ｌ２,Ｌ３に固定されると、各電流センサ２２，２４，２６によって非電波パルス信号が生成され、ここで発生したパルス信号のパルス周波数は、電線上で各電流センサによって検知されたＡＣ電線電流の大きさに比例する。ＬＥＤ５３２,５３４,５３６形態からなる短絡ディスプレイは、検知される電線の短絡又は故障状態を表示するように提供された各電流センサに対して提供される。また、１つの共通ＬＥＤが全てのセンサに対して提供され、短絡を表示したり、表示器システムの他の例では、電力、無効電力などのようなその他の電流基盤状態も表示する。
【０１０６】
図３に示すように、センサ回路２２２０は、変流器２２１０を介して駆動電流、即ち、自給電力を受け、入力電流、即ち、電線電流の大きさに比例する周波数Ｐｆｃｓを有する光波パルス信号を提供するように、１つ以上の増幅器を使う電流−周波数変換器を含む電流レベル表示回路２２２２を備え、このパルス信号は、手段２２３０、即ち、ＬＥＤによって発信され、これは電流センサから発信される全ての光波信号に対して共通する。また、エミッタの第１グループは、１つの信号、多数の信号、又は全ての信号を伝達することができ、第２グループも同様であり、又は発信される各信号に対して１つのＬＥＤが提供され、これは検出ユニット５内に対応通信リンク及び受信機手段を必要とする。
【０１０７】
前記所定の電流域Ｉ１−Ｉ２は、電流センサの動作範囲であり、即ち、パルス化光信号を提供するように、センサ回路の駆動電流を伝達するのに適した電線電流である。この範囲は、好ましく応用分野によって選択でき、例えば、回路のコンポーネントを適宜選択することで、１ｋＶ電力線に対して１０ないし２００Ａとしたり、ＬＶ電力線に対して５ないし５００Ａとすることができる。検出できるように、パルス幅は、１ｍｓの測定間隔に対して適宜に設定され、近来の検出ユニットは、１０μｓ以下、例えば、０．５ないし５μｓ、好ましくは１ないし３μｓ、最も好ましくは約１．２ないし２μｓのパルス幅を検出するように利用可能である。個別的なパルスの高さ及び／又は幅は、区別されるように適宜選択できる。このようなパルス列の分解能の選択は、本発明の電流センサで有用であり、それは、電流センサが本発明に係るシステム内の対応する検出ユニットの任意の検出分解能に容易に選択できるためである。
【０１０８】
上述したＩｍａｘ、即ち、短絡又は電力線故障を識別するための電流閾値は、好ましく前記電流検出間隔Ｉ１−Ｉ２内にあるように選択されるか、Ｉ２と等しいものとして規定できる。
【０１０９】
電流レベル表示回路２２２２の一例は、図４に示されており、ここでは２つの端子で電力入力が提供されるが、例えば、電流−周波数変換器の変流器２２１０から電流入力が提供され、その出力はＬＥＤからのパルス信号によって提供され、このパルス信号のパルス周波数は、前記変流器２２１０にかけられた電流に比例する。電流−周波数変換器を含む回路２２２２は、演算増幅器／比較器を含み、これは多数の回路コンポーネントを有する装置に連結される。必要な応用分野によって回路コンポーネントタイプ、値、位置をどのように選択し、他のタイプの電流−周波数変換器をどのように提供するかに関する互いに異なる技術を当業者が認識しているという事実から、これについてはこれ以上説明しない。
【０１１０】
本発明によれば、電流−周波数変換器を何れのセンサに取り付けるべきかに関する明細事項は、その応用に依存する。図４に示す回路２２２２は、各相ごとにセンサが１つである三相１ｋＶの鉄道用サービス電力線に適用可能に配置され、次のような明細事項に従う。即ち、短絡表示器システムの検出ユニットとの連携のために、適した出力周波数域内で非線形、又は部分的あるいは全体的に線形、又は対数比例的であり得る比例、即ち、単一変数依存関係を許容する４０Ａないし１６０Ａ範囲の可動電流入力域であり、そのパルス周波数を確実に登録することができ、このような適切な周波数域は、現在利用可能な検出器コンポーネントを用いた高分解能及び確実な検出において、５０ｋＨｚないし１８０ｋＨｚであり得る。
【０１１１】
図３に示すように、センサ回路２２２０は、センサ利用可能性表示信号ＡＳを提供するためのセンサ利用可能性表示回路２２２４を更に含み、この信号のパルス周波数ＰｆＡＳは、予め設定されており、前記電流レベル表示パルス信号ＣＳ１のパルス周波数と比べ、１０分の１秒当たり１回及び１０秒当たり１回、好ましくは１秒当たり約１回の間隔というように比較的に小さい値である。
【０１１２】
センサ回路は、電圧損失表示回路２２２６を更に含み、これは前記電線の静電電圧測定を提供するように、好ましく前記センサ利用可能性表示回路２２２４と一体化でき、前記非電波信号を電圧損失表示信号又はパルス信号ＶＬＳとして提供するように選択でき、このような信号の存在は、好ましくセンサ利用可能性表示信号の周期よりも短い所定の期間後、例えば２００ｍｓ後に前記電線にかけられた電圧が所定の最小電圧値よりも低いことを示す。この信号は、検出ユニットがその信号を別の信号と区分し得るように、電流センサからのその別の信号のそれぞれと異なる特定の単一パルス信号であり得る。
【０１１３】
図３に示すように、センサ回路２２２０は、電力潮流方向表示回路２２２８を更に含む。異なる２つの実施例が考えられ、第１実施例２２２８Ａは、検出ユニット５における後続する電力潮流方向判定のための電圧測定に関する情報を提供するためのものであって、例えば、各信号ごとに自身のパルス周波数ＰｆＰＡ,ＰｆＰＰを有する互いに異なる２つのパルス信号を提供し、この周波数のうち１つは位相角に対応し、他の１つは測定された前記電圧の極性に対応し、前記パルス信号は、非電波信号を放出するように前記手段から放出される。センサ回路内で潮流方向判定が行われる第２実施例は、電流潮流方向の連続判定に基づいて、二進値を有する単一パルス信号を提供する。検出ユニット５に中継される電力潮流方向を表示する他の方式は、当業者に知られている。同様に、検出ユニット５は、このようなパルス信号を区別し、例えば、電流が短絡の間、ある方向に流れるか、逆の方向に流れるかの、二進値の電力潮流方向値に変換でき、ここで電流潮流方向は、潮流方向ディスプレイ手段（図示せず）を用いて表示される。従って、短絡に対する方向が、容易且つ迅速な修理のためにメンテナンス担当者に表示できる。
【０１１４】
回路２２２２,２２２４,２２２６,２２２８は一体的に提供でき、特に、回路２２２４及び電圧損失表示回路２２２６は一体的に提供でき、電圧損失回路は、確実な電圧損失表示のために、センサ利用可能性表示回路２２２４用として存在する増幅した電圧の利点を得る。更に、センサ回路の電力消耗を管理して減らすためのエネルギ保存回路が含まれ得る。電線の特性の追加測定を提供するための追加回路が前記検出手段５１及びユニット５による処理、判定、及び／又は表示のために含ませることができ、本明細書で説明するように、短絡に対する表示器システムではなく、他の応用のために本発明に係る電流センサが使えるという点が本発明によって実現される。
【０１１５】
更に、前記センサは、１つの単一ユニット内に提供でき、図１及び図２を参照することができる。この場合、低電力消耗ユニットが提供され、これは説明したように表示器システム内における連携に適する。
【０１１６】
明らかに、実質的な瞬時通電電流値及び任意の電圧レベルを受信する機能が表示器に提供できるという事実から、表示器は実際の電力値及び／又はレベル、即ち、その平均を表示するように、及び／又は電流／電圧の位相角が更に提供されるときに測定されるＡＣ電線における無効電力を表示するように更に選択できる。
【０１１７】
更に、前記表示器システムは、一体的に提供でき（図示せず）、これは高電圧電気的絶縁を必要としないＬＶシステムで特に有用であり、この場合、１つ以上のセンサを含む全体表示器システムが１回の設置工程で設置できる。
【０１１８】
使用時、電線におけるＡＣ電流状態を迅速に表示する方法は、前記電線に提供された本発明に係る電流センサによる電流測定を提供する段階と、前記電流測定値を電流パルス信号に変換する段階と、ここで前記パルスの周波数は、前記電流測定値に比例し、瞬時電流値、短絡の発生、中継カットアウト、電力サージなどのような互いに異なる電線状態を判定するように、アプリケーションのための瞬時電流値への変換のために、前記電流パルス信号を検出ユニットに中継する段階とを含む。
【０１１９】
１つの電流状態は、短絡が発生したかを判定するものであって、この方法は、前記電流パルス信号が所定の電流閾値を超えるか否かを判定する段階を更に含み、超えた場合、所定の期間後に、電線上における電圧測定によって、電圧が所定の最小値以下なのか否かを判定し、最小値以下の場合、短絡が前記電線に発生したことを表示する。
【０１２０】
テスト結果
図４に示すセンサ回路図と等価であるセンサ回路図を有する図１の電流センサで広範なテストを行った。
【０１２１】
図５Ａないし図５Ｅは、実際の電線電流及び電流センサの送信ＬＥＤからの対応周波数信号をディスプレイする、前記電流センサからの信号を示す。
【０１２２】
図５Ａには、測定された電線電流が示されており、即ち、２＞と表示された水平線でゼロとなる約５０Ｈｚの正弦曲線であり、光出力によって表示されたＬＥＤの対応周波数出力は、１＞と表示された水平線でゼロとなり、ｘ軸の各目盛は５ｍｓに対応する。図１の拡大図である図５Ｂからより明らかに分かるように、電流センサの入力と出力がより詳しく示されており、ここでｘ軸の各目盛は２．５ｍｓであり、段階状光出力は、実際に測定される前記ＡＣ電流よりも非常に高い周波数を有する光パルス列によって構成される。
【０１２３】
また、図５Ａ及び図５Ｂから観察できるように、実際の電流信号の極性に関する情報は、ＬＥＤから放出された光の互いに異なる２つの強度レベルとして示されている。負の電流は、実際に各光周波数パルスの最大高さによって正の電流と区別でき、一般に、負の電流の高さが正の電流の高さよりも低い。これは測定された瞬時電流の極性検出を可能にし、また前記検出ユニット５によって表示できる。
【０１２４】
図５Ｃにおいて、電流センサの入力と出力がより詳しく拡大されており、ここでｘ軸の各目盛は１ｍｓである。ここで、周波数、即ち、図５Ｃで１ｍｓの時間当たりの光パルスの個数によって、瞬時電流の大きさの値が提供できるという点が明らかでである。
【０１２５】
図５Ｄ及び図５Ｅを参照すれば、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃからの一連の個別的なパルス重畳の上昇フロントが示されており、ここでは各信号のフロントが互いに重なっている。ここで各目盛における拡大表示は、ｘ軸で１μｓ、２５０ｎｓである。第１パルスの後縁は、測定される電線の瞬時電流の値が高いほど放出される光パルスの幅が更に広くなったり、その逆になる方式で各パルス（写真左のパルス）の幅が異なり得ることを示している。これはセンサ回路で使われているキャパシタの放電時間の時間経過によるものである。更に、後続パルス（写真右のパルス）は、その先行パルスに対し、異なる距離が与えられることが示されており、このような事実は、前記影響によって招かれるものである。これにより、電流値に関する追加情報が２つのパルスの間距離及び／又は個別的なパルスそれぞれの幅によって抽出できる。これにより、測定時間（１ｍｓ）当たり２つだけ、及びたった１つのパルスの電流測定値が提供され、これは周知の表示器システムに比べて相当な改善である。
【０１２６】
電流センサのダイナミックレンジ、即ち、出力周波数域に対する可動測定電流域が所定の応用に適するように選択できる。追加テストによれば、センサ利用可能性機能が活性である範囲を含む１ないし５００Ａ程度のダイナミックレンジが本発明に係る電流センサのために得られ、この範囲は、明らかにセンサ回路の回路コンポーネントの適宜選択によって測定される電流域によって上又は下にシフトできる。このようなテストによれば、最小電流値と最大電流値との間の取り得る関係は、一般に１：１００である。
【０１２７】
一般に、広い動的電流検出範囲、例えば、使用中のコンポーネント及び変圧器によって１：１０から最大１：２００の範囲を選択する場合、その結果としてコストアップとなり、その逆の場合も同様である。これにより、実際に任意の適した動的電流範囲を選択することができ、例えば、ＨＶ電力線に対して本発明に係る電流センサを提供する場合、広いダイナミックレンジを選択することができ、ＭＶ電力線に対しては狭いダイナミックレンジを選択することができ、ＬＶ電力線に対しては短いダイナミックレンジを選択することができ、その逆の場合も可能である。これはまた、電流センサの物理的な大きさにおいて直接反映され、更に、変圧器の大きさの関数である。
【０１２８】
本発明に係る表示器システムは、温度センサ（図示せず）を更に含むことができ、例えば、前記検出ユニット５は、表示器システム近くにフラッシュオーバー又は火災のような追加エラー状態を検出するように、このパラメータを表示するために前記温度センサを含む。
【０１２９】
本発明に係る表示器システムにおいて、前記検出ユニットは、測定された電圧及び／又は位相角及び／又は電力の遠隔表示のためのディスプレイ手段及び／又は中継手段を更に含む。
【０１３０】
本発明に係る表示器システム及びセンサの他の応用を実現した。実質的な瞬時電流値を提供することで、補助電圧測定が提供されるとき、電線電流の品質及び／又は電圧品質を評価する固有の機会を提供するようになる。電線電流又は電圧の品質は、結果的な信号曲線が理想的な正弦曲線に対応する程度として定義できる。この程度が高いほど品質がより良好であり、それは、非正弦波曲線が電線線上の電力損失又は他の問題を示すためである。一実施例において、検出ユニットには、一連の瞬時電流値及び／又は電圧値の評価及び予想正弦波形態に対する相関を提供する機能が提供され、表示器システムは、前記１つ以上の電線が監視されるとき、このような電流状態を検出することができる。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年6月23日(2009.6.23)
【手続補正１】
【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】
電線を流れるＡＣ電流値を実質的にリアルタイムで測定し、測定した電流値に比例した周波数の連続パルスを含む非電波信号を出力するＡＣ電流センサ（２２,２４,２６）において、前記ＡＣ電流センサは、
前記電線に隣接して取り付けられた巻線型誘導変流器（２２１０）から成り、前記電流センサへ駆動電流を供給する電流応答手段と、
前記電線の電流量が所定の範囲内（Ｉ１−Ｉ２)にあるとき、前記電線の電流値に比例したパルス周波数（Ｐｆｃｓ）を有する電流レベル表示パルス信号（ＣＳ１）を前記非電波信号として実質的にリアルタイムで供給する電流−周波数変換器を有する電流レベル表示回路（２２２２）から成るセンサ回路（２２２０）と、
を含み、
該センサ回路（２２２０）は、更に前記非電波信号を出力する手段（２２３０）を含み、該回路（２２２０）は、更に少なくとも１つの追加非電波表示信号を供給することを特徴とするＡＣ電流センサ。
【請求項２】
非電波表示信号が、センサ利用可能性表示信号（ＡＳ）、電圧損失信号（ＶＬＳ）、電流位相角表示信号（ＰＡＳ）、電流極性表示信号（ＰＯＳ）及び電力潮流方向信号（ＢＳ）の少なくとも１つである請求項１記載のＡＣ電流センサ。
【請求項３】
前記電流レベル表示パルス信号（ＣＳ１）のパルス周波数（Ｐｆｃｓ）は、所定の周波数域内にあり、該周波数域は、電流状態を表示するための表示器システム内における連携に適するように選択されていることを特徴とする請求項１に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項４】
前記センサ回路は、
前記電線の電流が前記所定の電流域（Ｉ１−Ｉ２）以下のとき、前記非電波信号を、前記センサの利用可能性を表示するセンサ利用可能性表示信号（ＡＳ）として提供するように選択されたセンサ利用可能性表示回路（２２２４）と、
前記電線の静電電圧測定を提供し、前記非電波信号を電圧損失表示信号（ＶＬＳ）として提供するように選択された電圧損失表示回路（２２２６）と、かかる電圧損失表示信号の存在は、前記電流が前記所定の電流域以下となった後、該センサ利用可能性表示信号の周期よりも短い所定の期間後に前記電線にかけられた電圧が所定の最小電圧値よりも低いことを示唆する
前記非電波信号を放出するための手段から、位相角表示信号（ＰＡＳ）と極性表示信号（ＰＯＳ）を提供するための電力潮流方向表示回路（２２２８Ａ）と、
前記非電波信号を放出するための手段から、前記電力潮流方向を表示する特定の潮流方向信号（ＢＳ）を提供するための電力潮流方向表示回路（２２２８Ｂ）と、
を更に含み、
前記センサ利用可能性表示回路と前記電圧損失表示回路は、少なくとも前記電圧損失表示信号（ＶＬＳ）を少なくとも１つの特定のパルス信号の形態で提供するように一体的に提供されることを特徴とする請求項１に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項５】
前記センサ利用可能性表示信号（ＡＳ）のパルス周波数（Ｐｆａｓ）は、前記電流レベル表示パルス信号（ＣＳ１）のパルス周波数（Ｐｆｃｓ）に比べ、１０分の１秒当たり１回から１０秒当たり１回の範囲で、相対的に低い所定の値であることを特徴とする請求項４に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項６】
前記非電波信号を放出するための手段は、全ての信号及び／又はパルス信号を提供するための１つ以上の装置であることを特徴とする請求項１記載のＡＣ電流センサ。
【請求項７】
各信号のそれぞれの周波帯及び／又は振幅、及び／又は、各信号のピーク幅及び／又はピーク高さ、をお互いに異ならせることにより、前記非電波信号を放出するための手段を、各信号に対する１つの装置としたことを特徴とする請求項６に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項８】
配電ネットワークにおける、あるいは鉄道用のＡＣ電力線である電線用として、
差分解析を行うことで、１つ以上の電線を検知するように、
前記電流センサが選択されることを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか一項に記載のＡＣ電流センサ。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８の何れか一項に記載されるＡＣ電流センサ（２２,２４,２６）を含むことを特徴とする電線用表示器システム（１）。
【請求項１０】
前記電流センサから少なくとも前記非電波信号を中継するための、電気的に絶縁された通信リンク（３２,３４,３６）と、
前記電流センサから少なくとも前記電流レベル表示パルス信号（ＣＳ１）の少なくとも周波数を検知し、これを、瞬時電流値、短絡の発生、中継カットアウト、電力サージなどのような互いに異なる電線状態を判定するのに応用するため、瞬時電流値に変換するように動作可能な検出ユニット（５）と、
を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の表示器システム。
【請求項１１】
前記電線に対する電圧測定を行うための電圧測定手段（４０,２２４０）と、
前記電流閾値手段が肯定判定をした後、所定の期間（ｔ１）後に前記電圧測定手段（４０,２２４０）によって測定された電圧が所定の電圧閾値（Ｖｍｉｎ）以下なのか否かを判定するように動作可能な電圧閾値手段と、ここで、前記電圧測定手段と前記電圧閾値手段は、前記電圧損失回路を含む前記電流センサ内に一体的に提供される、
前記電流パルス信号（ＣＳ）の周波数に対応する電流が所定の電流閾値（Ｉｍａｘ）を超えるか否かを判定するように動作可能な電流閾値手段と、
少なくとも１つの発光ダイオード（５２３，５３４，５３６）から成り、前記電流判定に基づくか、前記電圧閾値手段が正の判定をした場合に、前記電線に短絡の発生を表示するように動作可能な短絡表示手段（５３２,５３４,５３６）と、
駆動時、前記検出ユニット（５）のための実質的に連続的な電源と
遠隔再設定を可能にする手段（５７０）を含む表示器再設定手段（５６０）と、
温度センサと、
前記電線の電流が前記所定の電流域（Ｉ１,Ｉ２）以下のとき、動作可能なセンサ利用可能性表示手段（５４０）と、
電流レベル表示手段及び電力方向表示手段と
を更に含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の表示器システム。
【請求項１２】
前記検出ユニット（５）が、前記電流センサ（２２,２４,２６）から遠隔設置されるか、又は前記電流センサ（２２,２４,２６）と一体的に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の表示器システム。
【請求項１３】
前記検出ユニット（５）は、前記電流パルス信号の周波数に対応する前記電流を、リアルタイム電流を反映するように連続的に提供される一連のパルスから変換されたＲＭＳ値又は電流平均値として提供することを特徴とする請求項１０に記載の表示器システム。
【請求項１４】
前記検出ユニット（５）は、前記温度センサ、及び、測定された電流及び／又は電圧、位相角、電力、電圧及び／又は電流の品質、極性、及びこれらのうちのいずれかのパラメータに基づいて判定されたその他の値から選ばれる１以上の値を遠隔表示するためのディスプレイ手段及び／又は中継手段を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の表示器システム。
【請求項１５】
前記短絡表示手段は、短絡のような１つ以上の電流状態を遠隔表示するように、短絡状態のような電流状態及び／又はその他パラメータをディスプレイし、再設定する遠隔ＰＣと通信するためのデジタルインターフェースモジュール（５８０）を含む検出ユニット（５）から更に遠隔提供されることを特徴とする請求項１０に記載の表示器システム。
【請求項１６】
前記調節可能な電流閾値設定装置には、前記調節可能な電流閾値の遠隔設定手段（５８０）が提供されることを特徴とする請求項１０に記載の表示器システム。
【国際調査報告】
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