(57)【要約】【課題】簡単な構成でトラッキング現象とグロー現象との両者の発生を検出する。【解決手段】両現象検出装置９を、電路に供給される所定周波数の交流電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段で検出した交流電流から１サイクル毎のピーク値を抽出するピーク値抽出手段と、抽出したピーク値に基づきトラッキング破壊およびトラッキング劣化の発生に対応した所定の演算を行う演算手段と、を有して構成する。抽出した複数のピーク値から予め設定した閾値以上のものを選択するピーク値選択手段と、選択されたピーク値とその直前に抽出したピーク値とを減算する減算手段と、予め複数設定した閾値に対してそれぞれの閾値に当てはまる減算結果の個数をそれぞれ計数する計数手段と、を有し、それぞれの計数結果が予め設定した閾値以上となった場合、トラッキング現象またはグロー現象の発生と判断するように構成する。【選択図】図１
2008249546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電路に供給される所定周波数の交流電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段で検出した交流電流に基づきトラッキング現象およびグロー現象の発生に対応した所定の演算を行う演算手段と、を有してなり、
演算手段は、
検出した交流電流から１サイクル毎のピーク値を抽出するピーク値抽出手段と、抽出した複数のピーク値から予め設定した閾値以上のものを選択するピーク値選択手段と、選択されたピーク値とその直前に抽出したピーク値とを減算する減算手段と、予め設定した複数の閾値に対してそれぞれの閾値に当てはまる減算結果の個数をそれぞれ計数する計数手段と、を有し、それぞれの計数結果が予め設定した閾値以上となった場合、トラッキング現象およびグロー現象の発生と判断して報知信号を出力する、ものである、
ことを特徴とするトラッキング現象およびグロー現象検出装置。
【請求項２】
電路に供給される所定周波数の交流電流を電流検出手段によって検出し、検出した交流電流に基づきトラッキング現象およびグロー現象の発生に対応した所定の演算を演算手段によって行うトラッキング現象およびグロー現象検出方法であって、
演算手段は、
検出した交流電流から１サイクル毎のピーク値を抽出するピーク値抽出ステップを備え、
抽出した複数のピーク値から予め設定した閾値以上のものを選択するピーク値選択ステップと、選択されたピーク値とその直前に抽出したピーク値とを減算する減算ステップと、予め設定した複数の閾値に対してそれぞれの閾値に当てはまる減算結果の個数をそれぞれ計数する計数ステップと、を有し、それぞれの計数結果が予め設定した閾値以上となった場合、トラッキング現象およびグロー現象の発生と判断して報知信号を出力する、
ことを特徴とするトラッキング現象およびグロー現象検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コードプラグ等の主に絶縁物表面に生ずるトラッキング現象及びグロー現象検出装置、並びに両現象検出方法に関し、特に検出した電流ピーク値に基づくものに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラッキング現象は、トラッキング破壊とトラッキング劣化の２つの現象に分類できることが知られている。トラッキング破壊は、絶縁材料の表面が湿潤汚損した場合に、埃の汚れや水分等の付着物を通して表面に電流が流れ、これが繰り返されて付着物に沿うように炭化導電路が形成され、この炭化導電路を通して電流が流れる現象である。またトラッキング劣化は、導体に電流が流れることによって損失熱が過度に生じた場合に、熱劣化によって有機絶縁材料表面に形成された炭化導電路を通して電流が流れる現象である。
【０００３】
グロー現象は、電気接続部で発生するものであり、電路の接続部が不完全な状態を呈したときの接触不良が起因となる。電路の接続部が機械的接続法で施工されている場合、配線器具端子と電線との接続箇所や導体と導体間との接続箇所でゆるみや接続不良があると、この部分で電流の断続が起こることになる。このとき接触部位に亜酸化銅が生じ、これが数アンペアの電流でも高熱を発生させることが明らかになっている。亜酸化銅は導体を溶断に至るほどの高熱を発生させ、時には電気火災の原因となっている。
【０００４】
従来、このトラッキング現象の発生検出に関する技術としては、特許文献１のものが案出されている。特許文献１の技術は、判断手段によって、電荷演算手段の演算結果、発生頻度監視手段による発生頻度数値、レベル演算手段による演算結果のうち少なくとも２つが閾値を超えたらトラッキング放電発生と判断して報知信号を出力するトラッキング放電検出装置に関するものである。
【０００５】
またこのグロー現象の発生検出に関する技術としては、特許文献２のものが案出されている。特許文献２の技術は、接続部の両端に設けられた電圧センサの電圧検出端子を接続不良検出装置の接続端子にそれぞれ接続し、接続不良検出装置には、正常時、接続不良発生時、グロー現象発生時の電圧波形が記憶され、接続端子間の電圧波形の各波形と比較することによって、接続部の接続不良等が発生しているか否かを判別し、接続不良等が発生している場合には、報知手段を作動させて報知する接続不良検出装置に関するものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２７９２０５号公報
【特許文献２】特開２００１−３４３４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、結露や塵埃の多い場所ではトラッキング現象が発生し易く、また、導体接続部では温度環境や振動等が原因でグロー現象が発生し易いことが知られている。従って両環境下で使用される装置には、トラッキング現象とグロー現象との両者の発生検出を備える技術を備えることが望まれるものではあるが、未だ実現されていなかった。
【０００８】
そこで、本発明では上記課題を鑑み、トラッキング現象とグロー現象との両者の発生を検出できるトラッキング現象及びグロー現象検出装置及び両現象検出方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１の発明に係るトラッキング現象およびグロー現象検出装置は、電路に供給される所定周波数の交流電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段で検出した交流電流に基づきトラッキング現象およびグロー現象の発生に対応した所定の演算を行う演算手段と、を有してなり、演算手段が、検出した交流電流から１サイクル毎のピーク値を抽出するピーク値抽出手段と、抽出した複数のピーク値から予め設定した閾値以上のものを選択するピーク値選択手段と、選択されたピーク値とその直前に抽出したピーク値とを減算する減算手段と、予め設定した複数の閾値に対してそれぞれの閾値に当てはまる減算結果の個数をそれぞれ計数する計数手段と、を有し、それぞれの計数結果が予め設定した閾値以上となった場合、トラッキング現象およびグロー現象の発生と判断して報知信号を出力するものであるように構成される。
【００１０】
請求項２の発明に係るトラッキング現象およびグロー現象検出方法は、電路に供給される所定周波数の交流電流を電流検出手段によって検出し、検出した交流電流に基づきトラッキング現象およびグロー現象の発生に対応した所定の演算を演算手段によって行うトラッキング現象およびグロー現象検出方法であって、演算手段が、検出した交流電流から１サイクル毎のピーク値を抽出するピーク値抽出ステップを備え、抽出した複数のピーク値から予め設定した閾値以上のものを選択するピーク値選択ステップと、選択されたピーク値とその直前に抽出したピーク値とを減算する減算ステップと、予め設定した複数の閾値に対してそれぞれの閾値に当てはまる減算結果の個数をそれぞれ計数する計数ステップと、を有し、それぞれの計数結果が予め設定した閾値以上となった場合、トラッキング現象およびグロー現象の発生と判断して報知信号を出力するように構成される。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１、２の発明によれば、トラッキング現象とグロー現象との両現象の発生を検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１はトラッキング現象およびグロー現象の発生を検出したら電路３を遮断する遮断装置１を示すブロック図である。図において、５は電路３に供給される交流電流を検出する電流検出手段としての変流器、７は電路３を遮断する遮断手段、９はトラッキング現象およびグロー現象の発生を検出するトラッキング現象およびグロー現象検出装置（以下、両現象検出装置とする）である。ここで、電路３には、接続された負荷機器に対して、電源から例えば電源周波数６０Ｈｚの商用電力が供給されるものとする。
【００１３】
両現象検出装置９は、変流器５で検出した電流を所定のサンプリング間隔ｔ１毎の電流値データにＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路１１と、Ａ／Ｄ変換回路１１で変換された電流値データから１サイクル毎のピーク値を抽出するとともに、抽出したピーク値を用いて所定の演算を行い、演算結果によって両現象発生の有無を判断する演算回路１３と、１サイクル毎に抽出されたピーク値を読み書き自在に格納するピーク値格納回路１５と、抽出ピーク値を用いた演算回路１３による演算結果に応じて遮断手段７を遮断動作させる判断信号を生成出力する判断信号生成回路１７と、を備えている。ここで、サンプリング間隔ｔ１は、電源周波数が６０Ｈｚの場合、２／６０（＝０．３３）ｓ以下とする。
【００１４】
なおトラッキング現象では炭化導電路によって絶縁抵抗が低下し、グロー現象では導体間の接続箇所で電流の断続が起こる性質上、１サイクル毎のピーク値が２０Ａ程度の比較的大きな電流が断続的に流れることが知られている。本両現象検出装置９は、トラッキング劣化およびグロー現象の少なくとも一方を検出するように構成されている。
【００１５】
上記構成の両現象検出装置９による両現象検出動作および電路３の遮断動作は以下のように実施される。まず、変流器５により検出された電路３に流れる電流は、両現象検出回路９のＡ／Ｄ変換回路１１に入力され所定形式のデジタルデータに変換される。演算回路１３は、変換された検出電流から、ピーク値抽出手段によって１サイクル毎にピーク値を抽出する（ピーク値抽出ステップ）。そして抽出ピーク値を、１サイクル毎にピーク値格納回路１５に格納する。この時、抽出ピーク値には、１サイクル毎の抽出順に番号が割り付けられる。
【００１６】
図２のトラッキング現象およびグロー現象の検出動作（Ｓ１）について説明する。演算回路１３は、割り付けられた第１番から第１０番までの計１０サイクル分の抽出ピーク値を第１グループの抽出ピーク値としてピーク値格納回路１５から読み出す（Ｓ１−１）。次に第１グループの抽出ピーク値から、予め設定された閾値２０Ａを超えるものを選択する（ピーク値選択手段、同ステップ（Ｓ１−２））。さらに選択されたピーク値とその直前番号の抽出ピーク値、および同選択されたピーク値とその直後番号の抽出ピーク値とを減算する（減算手段、同ステップ（Ｓ１−３））。２つの減算結果を予め設定した３つの閾値１Ａ、３Ａ、５Ａ以上に対して当てはめ（Ｓ１−４，７，１０）、それぞれの閾値に当てはまる回数をそれぞれ計数する（計数手段、同ステップ（Ｓ１−５，８，１１））。３つの閾値は、絶縁劣化箇所において不規則に変化する電流経路や抵抗値に応じた値とする。同様に第２〜第６グループについても同一条件に適合する選択ピーク値の計数を行う。そして演算回路１３は、第１〜第６グループの計６グループにおいて、閾値１Ａ以上に当てはまる計数された減算結果の回数が予め設定された閾値１０回以上（Ｓ１−１２）、閾値３Ａ以上に当てはまる計数された減算結果の回数が予め設定された閾値５回以上（Ｓ１−９）、閾値５Ａ以上に当てはまる計数された減算結果の回数が予め設定された閾値３回以上（Ｓ１−６）、のいずれかを満たす場合、トラッキング劣化、特に熱劣化による炭化導電路の形成状態におけるトラッキング現象またはグロー現象の少なくとも一方が発生しているものと判断する（Ｓ１−１３）。
【００１７】
演算回路１３は、トラッキング劣化またはグロー現象の少なくとも一方が発生しているものと判断した場合、判断信号生成回路に信号を出力し、遮断手段９を遮断動作させる（Ｓ１−１４）。
【００１８】
また演算回路１３は、第１〜第６グループにおいてトラッキング現象またはグロー現象がいずれも発生していないものと判断した場合、１グループ後へずらした第２〜第７グループの次の６グループにおいて判断する。以後、トラッキング現象が発生していると判断されるまで６グループ単位、計６０個の抽出ピーク値で抽出順に後へずらして検出動作を行う。
【００１９】
上記構成のトラッキング現象およびグロー現象検出装置（同方法）によれば、トラッキング劣化またはグロー現象の少なくとも一方の発生を検出できる。
【００２０】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、下記のように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に変更して実施することも可能である。
（１）演算回路は、１０サイクル分に限らず、他の複数サイクル分の抽出ピーク値を１グループ単位としてピーク値格納回路から読み出し、所定の演算を行っても良い。
（２）演算回路は、６グループに限らず、他の複数グループ毎の平均値を算出して、トラッキング破壊および劣化の発生を判断しても良い。
（３）ピーク値抽出手段は、常に連続して抽出するに限らず、グループ内では連続して抽出し、グループ間では所定時間をおいても良い。
（４）判断信号生成回路は、判断と同時に遮断手段を遮断動作させることに限らず、警報灯や警報ブザー等の警報手段に接続して警報動作を行った後に遮断動作させるように構成しても良い。この場合、遮断手段によって電源供給を遮断する前に使用者が目視確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るトラッキング現象発生装置の構成図である。
【図２】本発明に係るトラッキング現象検出方法のフロー図である。
【符号の説明】
【００２２】
１・・遮断装置、３・・電路、５・・変流器（電流検出手段）、７・・遮断手段、９・・トラッキング現象検出装置、１１・・Ａ／Ｄ変換回路、１３・・演算回路、１５・・ピーク値格納回路、１７・・判断信号生成回路。
【図１】
2008249546.tif 000003
【図２】
2008249546.tif 000004