(57)【要約】【課題】故障電流が検出されたか否かの確認作業を簡単に行うと共に誤認を防止することができる故障電流検出システムを提供する。【解決手段】故障電流検出システム１１には、配電線路に流れる故障電流を検出して異常検出信号を送信する検出装置１２と、この検出装置１２から送られてきた異常検出信号を受信したとき視覚及び聴覚に訴えて異常検出を報知する受信装置１３とを備えた。このため、例えば各電柱にそれぞれ設置された故障電流検出装置の表示体の表示状態を一つずつ目視により確認する必要がなく、保全マンは受信装置１３を携帯して所定の巡回ルートを回りながら受信装置１３を確認するだけでよい。また、変流器２１により検出した故障検出電流を利用して検出装置１２を動作させるようにした。このため、検出装置１２を動作させるための電源を別途設ける必要がない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電線路に流れる故障電流を検出して異常検出信号を無線送信する検出装置と、前記検出装置から送られてきた異常検出信号を受信したとき視覚及び聴覚のうち少なくとも１つに訴えて異常検出を報知する受信装置とを備えた故障電流検出システム。
【請求項２】
前記検出装置は、異常検出信号を生成して送信する送信部と、当該送信部を駆動させる送信部駆動回路とを備え、
前記送信部駆動回路は検出した故障検出電流を利用して送信部を駆動させるようにした請求項１に記載の故障電流検出システム。
【請求項３】
前記受信装置を携帯可能に構成するようにした請求項１又は請求項２に記載の故障電流検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配電線路における故障点を速やかに発見するために配電線路に故障電流（地絡電流等）が通過したことを表示する故障電流検出システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、正常電流値においては表示体を正常表示状態に保持し、地絡電流等の故障電流を検出すると、表示体を正常表示状態から異常表示状態に移行させるようにした故障電流検出装置が知られている。保全マンは表示体が正常表示状態か異常表示状態かを目視により確認することで配電線路における故障発生の有無を判断する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平４−７６４３５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に記載の故障電流検出装置においては、次のような問題があった。即ち、複数の電柱にそれぞれ設置された故障電流検出装置の表示体の表示状態を一つずつ目視により確認する必要があった。このため、表示体の表示状態の確認作業が面倒であり、且つ表示体の表示状態の見間違いのおそれもあった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、故障電流が検出されたか否かの確認作業を簡単に行うと共に誤認を防止することができる故障電流検出システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、配電線路に流れる故障電流を検出して異常検出信号を無線送信する検出装置と、前記検出装置から送られてきた異常検出信号を受信したとき視覚及び聴覚のうち少なくとも１つに訴えて異常検出を報知する受信装置とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の故障電流検出システムにおいて、前記検出装置は、異常検出信号を生成して送信する送信部と、当該送信部を駆動させる送信部駆動回路とを備え、前記送信部駆動回路は検出した故障検出電流を利用して送信部を駆動させるようにしたことを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の故障電流検出システムにおいて、前記受信装置を携帯可能に構成するようにしたことを要旨とする。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、配電線路に流れる故障電流を検出すると、検出装置は異常検出信号を無線送信する。この検出装置から送られてきた異常検出信号を受信したとき、受信装置は視覚及び聴覚のうち少なくとも１つに訴えて異常検出を報知する。このため、保全マンは受信装置を確認することにより、異常の有無を確認可能となる。従って、例えば各電柱にそれぞれ設置された故障電流検出装置の表示体の表示状態を一つずつ目視により確認するようにした場合に比べて、異常の有無の確認作業が簡単になると共に、表示体の表示状態の見間違い（誤認）が抑制される。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の故障電流検出システムの作用に加えて、送信部は検出した故障検出電流を利用して駆動されるので、送信部を駆動させるための電源を別途設ける必要がない。送信部の駆動により異常検出信号が生成され送信される。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、受信装置は携帯可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を故障電流検出システムに具体化した第１実施形態を図１に従って説明する。
【００１２】
図１に示すように、故障電流検出システム１１は検出装置１２及び受信装置１３を備えている。検出装置１２は例えば電柱の外周に対して取り付けられ、高圧配電線路に接続された高圧配電機器の接地線に流れる地絡電流等の故障電流の通過を検出して異常検出信号を送信する。受信装置１３は携帯可能に構成されており、検出装置１２から送られてきた異常検出信号を受信して異常検出（即ち、故障電流の通過を検出したこと）を報知する。
【００１３】
（検出装置）
検出装置１２は、変流器２１、整流回路２２、過入力保護回路２３、遅延回路２４、電流判定回路２５、送信部駆動回路２６及び送信部２７を備えている。
【００１４】
変流器２１の一次側巻線は開閉器等の高圧配電機器の接地線に対して直列に接続されている。即ち、変流器２１の一次巻線の一端は高圧配電機器側に接続され、同じく他端は地面側に接続されている。変流器２１の一次側巻線の巻き数に応じた電流が変流器２１の二次側に誘起される。変流器２１の二次側巻線の両端部は整流回路２２を介して過入力保護回路２３に接続されている。この過入力保護回路２３は、例えばツェナーダイオードから構成された定電圧回路である。
【００１５】
整流回路２２は例えば４個のダイオードがブリッジ状に組み合わせられることにより構成された全波整流回路であり、変流器２１の二次側に誘起された交流の故障検出電流（変成電流）を直流電流に変換して遅延回路２４に出力する。遅延回路２４は抵抗及び電解コンデンサ等から構成されており、過入力保護回路２３から出力されてきた直流電流は遅延回路２４の電解コンデンサに充電される。過入力保護回路２３の両端電圧は電流判定回路２５に印加される。
【００１６】
電流判定回路２５はツェナーダイオード及びトランジスタ等から構成されており、ツェナーダイオードの両端電圧が所定値に達すると、トランジスタがオン（導通）し、遅延回路２４を構成する電解コンデンサの充電電流が送信部駆動回路２６に供給される。
【００１７】
送信部駆動回路２６は抵抗及びサイリスタを備えている。この送信部駆動回路２６を構成する抵抗の両端電圧が同じくサイリスタのゲートトリガ電圧に達するように、当該抵抗の抵抗値が設定されている。送信部駆動回路２６を構成する抵抗の両端電圧は同じくサイリスタのゲートとカソードとの間に印加される。この結果、送信部駆動回路２６のサイリスタは導通し、トランジスタのエミッタ電流が送信部２７に供給される。
【００１８】
送信部２７は発振回路（例えば、水晶発振回路）及びアンテナ２７ａを備えている。送信部２７は電流判定回路２５を構成するトランジスタから出力されたエミッタ電流により駆動して異常検出信号を生成し、この生成した異常検出信号をアンテナ２７ａを介して所定の発信周波数で無線送信する。
【００１９】
（受信装置）
受信装置１３は、受信部３１、増幅回路３２、電界強度レベル判定回路３３及び異常報知部３４を備えている。
【００２０】
受信部３１は受信回路及びアンテナ３１ａを備えている。受信部３１（厳密には、受信回路）は検出装置１２から送られてきた異常検出信号をアンテナ３１ａを介して受信して増幅回路３２へ出力する。増幅回路３２は受信部３１により受信した異常発生信号を増幅し、この増幅した異常発生信号を電界強度レベル判定回路３３へ出力する。
【００２１】
電界強度レベル判定回路３３は増幅回路３２により増幅された異常検出信号の電界強度（受信電波の強度）のレベルを判定する。異常報知部３４はブザー３６及び複数のＬＥＤ３５を備えており、電界強度レベル判定回路３３は電界強度のレベルに応じてブザー３６への出力電圧を調節する。例えば電界強度のレベルに応じてブザー音の大きさを多段階に調節する。
【００２２】
また、電界強度レベル判定回路３３は電界強度のレベルに応じた個数のＬＥＤ３５を点灯させる。例えば、電界強度のレベルが上がるほど点灯されるＬＥＤ３５の個数が増える。本実施形態において、異常報知部３４は２つのＬＥＤ３５を備えており、電界強度レベル判定回路３３は電界強度のレベルが所定値以下であればＬＥＤ３５を１つだけ点灯させ、所定値を超えていればＬＥＤ３５を２つとも点灯させる。
【００２３】
（実施形態の作用）
次に、前述のように構成した故障電流検出装置の作用について説明する。
（検出装置の作用）
例えば落雷及び高圧配電機器の絶縁劣化等に起因して当該高圧配電機器の接地線に地絡電流等の故障電流が所定時間だけ流れたとき（本実施形態では、１Ａの故障電流が１秒以上流れたとき）、変流器２１の二次側巻線には一次側巻線との巻数比に応じた故障検出電流（変成電流）が出力される。この変成電流は整流回路２２により整流された後、遅延回路２４を構成する電解コンデンサに充電される。遅延回路２４を構成する抵抗の両端電圧は電流判定回路２５に印加される。そして、電流判定回路２５を構成するツェナーダイオードの両端電圧が所定値に達すると、同じくトランジスタがオン（導通）して、遅延回路２４を構成する電解コンデンサの充電電流が送信部駆動回路２６に供給される。
【００２４】
送信部駆動回路２６を構成する抵抗の両端電圧は同じくサイリスタのゲートとカソードとの間に印加される。このサイリスタのゲートとカソードとの間の電圧が所定のゲートトリガ電圧に達すると、当該送信部駆動回路２６のサイリスタは導通し、トランジスタのエミッタ電流が送信部２７に供給される。送信部２７は電流判定回路２５を構成するトランジスタから出力されたエミッタ電流により駆動して異常検出信号を生成し、この生成した異常検出信号をアンテナ２７ａを介して所定の発信周波数（本実施形態では、３１５ＭＨｚ）で無線送信する。
【００２５】
このように、変流器２１により検出された故障検出電流は送信部２７の動作電源電流として利用される。換言すれば、変流器２１は検出装置１２（具体的には、送信部２７）の電源として機能する。
【００２６】
（受信装置の作用）
保全マンは受信装置１３を携帯して例えば作業車で所定の巡回ルートを回る。故障電流を検出した検出装置１２からの異常検出信号を検出可能な位置に来たとき、受信装置１３の受信部３１はアンテナ３１ａを介して前記異常発生信号を受信する。受信部３１により受信した異常検出信号は増幅回路３２により増幅される。この増幅された異常検出信号は電界強度レベル判定回路３３により電界強度のレベルが判定され、この電界強度のレベルに応じてＬＥＤ３５が点灯されると共に、ブザー３６が駆動される。このブザー音及びＬＥＤ３５の点灯により異常検出が報知される。
【００２７】
電界強度レベル判定回路３３は電界強度のレベルに応じてブザー音の大きさを調節すると共に点灯するＬＥＤ３５の数を決定する。異常検出信号を発信している検出装置１２に近づくにつれて電界強度（電波の強さ）が大きくなり、これに伴ってブザー音が大きくなると共に、点灯されるＬＥＤ３５の数も増える。このブザー音の大きさ及び点灯したＬＥＤ３５の数により、故障電流を検出した検出装置１２までの距離が推定可能となり、故障電流を検出した検出装置１２の特定が容易になる。
【００２８】
このように、保全マンは受信装置１３により異常の有無（故障電流検出の有無）を判断することができる。
（実施形態の効果）
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００２９】
（１）故障電流検出システム１１には、高圧配電機器の接地線に流れる故障電流を検出して異常検出信号を送信する検出装置１２と、この検出装置１２から送られてきた異常検出信号を受信したとき視覚及び聴覚に訴えて異常検出を報知する受信装置１３とを備えた。このため、例えば各電柱にそれぞれ設置された故障電流検出装置の表示体の表示状態を一つずつ目視により確認する必要がなく、保全マンは受信装置１３を携帯して所定の巡回ルートを回りながら受信装置１３を確認するだけでよい。従って、異常の有無の確認作業が簡単になると共に誤認を防止することができる。
【００３０】
（２）変流器２１により検出した故障検出電流を利用して検出装置１２（厳密には、送信部２７）を動作させるようにした。このため、検出装置１２を動作させるための電源を別途設ける必要がない。従って、検出装置１２の構成が簡単になり、製品コストを低減させることもできる。
【００３１】
（３）検出装置１２は、高圧配電機器の接地線に流れる故障電流の値が所定値（１Ａ）に達し且つこの状態が所定時間（１秒）以上継続したときに異常検出信号を無線送信するようにした。このため、所定値に達しない微小な故障電流は検出されない。また、故障電流値が所定値に達していても所定時間以上継続して流れなければ当該故障電流は検出されない。即ち、故障電流値が瞬間的に所定値に達してもこれが検出されることはない。従って、異常検出信号が検出装置１２から無駄に送信されることを抑制することができる。
【００３２】
（４）受信装置１３を携帯可能となるように構成した。このため、受信装置１３の取り扱いが簡単になる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態は検出装置１２が故障電流を検出した際に異常検出信号を送信することに加えて、表示体により異常表示を行うようにした点で前記第１実施形態と異なる。従って、前記第１実施形態と同様の部材構成には同一の符号を付し、その重複した説明を省略する。
【００３３】
図２に示すように、送信部駆動回路２６には送信部２７に加えて表示回路としての表示部４１が接続されている。図３に示すように、表示部４１は第１駆動コイル４２及び第２駆動コイル４３を備えており、それぞれステータ（固定羽根）４４に同方向に巻回されている。第１及び第２駆動コイル４２，４３の両端はそれぞれ送信部駆動回路２６の出力側に接続されている。また、ステータ４４の両磁極部間には円板状の表示体４５が軸を中心として回転可能に配置されている。表示体４５は凸レンズ部（図示略）を介して外部から視認可能となるように配置されている。表示体４５の表面側は黒色に着色され、裏面側は黄色に着色されている。正常時には表面側が外側を向くように表示体は保持されている。
【００３４】
さて、高圧配電機器の接地線に故障電流が流れ、送信部駆動回路２６により送信部２７が駆動されると、当該送信部２７から異常検出信号が送信される。同時に、遅延回路２４を構成する充電された電界コンデンサが放電して第１及び第２駆動コイル４２，４３にそれぞれ電流が流れる。すると、ステータ４４の両磁極部の極性が正常時とは反対になり、表示体が１８０度回転して裏面側が表示される。即ち、表示体４５は通常表示状態（黒色が外部から視認可能な状態）から異常表示状態（黄色が外部から視認可能な状態）となる。そして、保全マンは、地上からの目視により凸レンズ部（図示略）を介して表示体４５の表示色を確認することにより、高圧配電機器の故障の有無（故障電流が流れたか否か）を判断することが可能となる。
【００３５】
（実施形態の効果）
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
・故障電流検出システム１１の検出装置１２に表示部４１を設けるようにした。即ち、検出装置１２は故障電流を検出した際に異常検出信号を送信すると共に、表示体４５により異常検出表示を行うようにした。このため、保全マンは受信装置１３による報知により故障点を特定し、特定した検出装置１２の表示体４５の表示状態を視認することによって確実に異常の有無を判断することができる。
【００３６】
（別例）
尚、前記両実施形態は以下のような別例に変更して実施してもよい。
・第１及び第２実施形態において、複数の検出装置１２の発信周波数を同じ周波数にしてもよい。また、異なる周波数にしてもよい。各検出装置１２の発信周波数を異なる周波数にした場合、どの検出装置１２から発信された異常検出信号かを容易に区別することができる。
【００３７】
・第１及び第２実施形態において、検出装置１２のシリアルナンバー情報（その機種固有の番号情報）を異常検出信号と一緒に送信するようにしてもよい。このようにすれば、どの検出装置１２から発信された異常検出信号かを容易に区別することができる。
【００３８】
・第１及び第２実施形態においては、異常報知部３４を構成するＬＥＤ３５及びブザー３６により視覚及び聴覚に訴えて故障電流の検出、即ち異常検出を報知するようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、受信装置１３にはディスプレイ等の表示装置を備え、異常を検出した旨を画像表示するようにしてもよい。また、検出装置１２により検出された故障電流値（高圧配電機器の接地線、即ち変流器２１の一次側に流れる故障電流の値）を前記ディスプレイに表示するようにしてもよい。このようにしても、異常検出を受信装置１３を携帯している保全マンの視覚に訴えて報知することができる。
【００３９】
・第１及び第２実施形態においては、異常検出をＬＥＤ３５及びブザー３６のいずれか一方によってのみ報知するようにしてもよい。このようにしても、視覚及び聴覚のうち少なくとも一方によって、異常検出を報知することができる。
【００４０】
・第１及び第２実施形態では、受信装置１３を保全マンが携帯するようにしたが、例えば作業車に搭載するようにしてもよい。このようにしても、作業車で所定の巡回ルートを回っている最中に異常（故障電流）を検出した検出装置１２があれば、受信装置１３により異常検知が報知される。
【００４１】
・第１及び第２実施形態においては、受信装置１３を保全マンが携帯して作業車により所定の巡回ルートを回るようにしたが、例えば作業車（車両）に搭載されたカーナビゲーションシステムに受信装置１３を組み込むようにしてもよい。例えばカーナビゲーションシステムを構成するスピーカ及びディスプレイにより音声及び画面表示により、異常検出を報知する。
【００４２】
・検出装置１２から発信される異常検出信号（電波）に指向性を持たせるようにしてもよい。例えば作業車の通過経路方向に電波を向かわせる。
・検出装置１２からの電波の強さ（電界強度）を調節可能としてもよい。
【００４３】
・第１及び第２実施形態では、本発明を高圧配電線路に接続された故障電流検出システム１１に具体化したが、低圧配電線路または特別高圧配電線路に接続された故障電流検出システムに具体化してもよい。このようにしても、前記第１実施形態の（１）〜（４）に記載された効果及び第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
・第１及び第２実施形態では、高圧配電線路に接続された高圧配電機器の接地線に流れる故障電流の通過を検出するようにしたが、配電線路に取り付けられた零相電流変成器に流れる電流を検出するようにしてもよい。このようにしても、前記第１実施形態の（１）〜（４）に記載された効果及び第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
（付記）
次に前記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
・前記検出装置は、高圧配電線路を流れる故障電流の値が所定値に達し且つこの状態が所定時間継続したときに前記異常検出信号を無線送信するようにした請求項１に記載の故障電流検出システム。この構成によれば、検出装置は高圧配電機器の接地線に流れる故障電流の値が所定値に達し且つこの状態が所定時間継続したときに前記異常検出信号を無線送信する。即ち、２つの条件を満たさない限り異常検出信号が送信されることはない。従って、検出装置から異常検出信号が無駄に送信されることを抑制することができる。
【００４６】
・前記検出装置には、高圧配電線路を流れる故障電流を検出して表示部を正常表示状態から異常表示状態とする表示回路を備えるようにした請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の故障電流検出システム。この構成によれば、高圧配電線路に流れる故障電流が検出されると、検出装置の表示部は正常表示状態から異常表示状態となる。保全者は受信装置に加えて、表示体の表示状態を目視により確認することによっても異常の有無を判断可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、故障電流が検出されたか否かの確認作業を簡単に行うと共に誤認を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の故障電流検出システムの構成を示すブロック図。
【図２】第２実施形態の故障電流検出システムの構成を示すブロック図。
【図３】第２実施形態の受信装置を構成する表示部の概略構成図。
【符号の説明】
１１…故障電流検出システム、１２…検出装置、１３…受信装置、
２６…送信部駆動回路、２７…送信部、４１…表示部（表示回路）。
【図１】
2004286525.tif 000003
【図２】
2004286525.tif 000004
【図３】
2004286525.tif 000005