(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サージ電流の発生をサージ電圧として検出する検出部(２１)と、サージ電圧の検出を表示する表示部(４１)と、検出部(２１)でサージ電圧が検出されたときに表示部(４１)を動作させる駆動回路及び駆動部(３１)と、を具備するサージ電流検出表示装置であって、
前記駆動回路及び駆動部(３１)は、どの程度の大きさのサージ電圧が検出されたときに表示部(４１)を動作させるかの感度を調整する手段として、値の異なる複数の固定抵抗(R1,R2,…)と、固定抵抗切替えスイッチ(３４)とを有し、
前記駆動回路及び駆動部(３１)は、
検出部(２１)で検出されたサージ電圧を整流する整流回路(３５)と、
この整流回路(３５)の出力に接続され、値の異なる複数の固定抵抗(R1,R2,…)をスイッチ(３４)で切り替えるように構成された感度調整回路(３６)と、
この感度調整回路(３６)の出力に接続され、入力された電圧を積分して、積分された電圧が所定電圧になるとスイッチング素子(ＳＣＲ)が動作するスイッチング回路(３７)と、
このスイッチング回路(３７)のスイッチング素子(ＳＣＲ)が動作したときに表示部(４１)を動作させる駆動部(３１)と、からなり、
前記感度調整回路(３６)は、整流回路(３５)に接続された１つの可動端子が固定端子に切替え接続されるロータリスイッチ(３４)と、このロータリスイッチ(３４)の各固定端子に一端が接続された値の異なる固定抵抗(R1,R2,…)と、からなり、固定抵抗(R1,R2,…)の他端は共通接続され、他端共通接続部はスイッチング回路(３７)に接続され、
前記スイッチング回路(３７)は、
感度調整回路(３６)の固定抵抗(R1,R2,…)の他端共通接続部と接地間に接続されて、これらの固定抵抗(R1,R2,…)のいずれかと積分回路を構成するコンデンサ(Ｃ１)と、
このコンデンサ(Ｃ１)の固定抵抗(R1,R2,…)側の一端に一端が接続された抵抗(Ｒ７)と、
この抵抗(Ｒ７)の他端と接地間に接続された定電圧用のツェナーダイオード(Ｚ１)と、
このツェナーダイオード(Ｚ１)と並列に接続された(Ｒ８)と、
このツェナーダイオード(Ｚ１)のカソードがゲートに接続され、カソードが接地されたスイッチング素子としてのサイリスタ(ＳＣＲ)と、を備え、
前記サージ電流検出表示装置が設置される鉄塔の種類を、送電電圧と脚材の大きさとから所定の種類に分類して、
前記サージ電流検出表示装置は、前記鉄塔の種類と前記固定抵抗切替えスイッチ(３４)のスイッチ位置とを対応させることにより、前記鉄塔の種類に応じて感度が設定される、ことを特徴とするサージ電流検出表示装置。
【請求項２】
請求項１記載のサージ電流検出表示装置において、
前記表示部(４１)は、重りを取り付けた表示布がケース(１１)内に収容され、前記ケース(１１)の底板が前記駆動部(３１)の動作で開放されると、前記表示布がケース(１１)の下方に垂れ下がってサージ電圧の検出を表示することを特徴とするサージ電流検出表示装置。
【請求項３】
サージ電流検出表示装置を設置してその感度を設定する方法であって、
前記サージ電流検出表示装置は、
サージ電流の発生をサージ電圧として検出する検出部(２１)と、サージ電圧の検出を表示する表示部(４１)と、検出部(２１)でサージ電圧が検出されたときに表示部(４１)を動作させる駆動回路及び駆動部(３１)と、を具備するサージ電流検出表示装置であって、
前記駆動回路及び駆動部(３１)は、どの程度の大きさのサージ電圧が検出されたときに表示部(４１)を動作させるかの感度を調整する手段として、値の異なる複数の固定抵抗(R1,R2,…)と、固定抵抗切替えスイッチ(３４)とを有し、
前記駆動回路及び駆動部(３１)は、
検出部(２１)で検出されたサージ電圧を整流する整流回路(３５)と、
この整流回路(３５)の出力に接続され、値の異なる複数の固定抵抗(R1,R2,…)をスイッチ(３４)で切り替えるように構成された感度調整回路(３６)と、
この感度調整回路(３６)の出力に接続され、入力された電圧を積分して、積分された電圧が所定電圧になるとスイッチング素子(ＳＣＲ)が動作するスイッチング回路(３７)と、
このスイッチング回路(３７)のスイッチング素子(ＳＣＲ)が動作したときに表示部(４１)を動作させる駆動部(３１)と、からなり、
前記感度調整回路(３６)は、整流回路(３５)に接続された１つの可動端子が固定端子に切替え接続されるロータリスイッチ(３４)と、このロータリスイッチ(３４)の各固定端子に一端が接続された値の異なる固定抵抗(R1,R2,…)と、からなり、固定抵抗(R1,R2,…)の他端は共通接続され、他端共通接続部はスイッチング回路(３７)に接続され、
前記スイッチング回路(３７)は、
感度調整回路(３６)の固定抵抗(R1,R2,…)の他端共通接続部と接地間に接続されて、これらの固定抵抗(R1,R2,…)のいずれかと積分回路を構成するコンデンサ(Ｃ１)と、
このコンデンサ(Ｃ１)の固定抵抗(R1,R2,…)側の一端に一端が接続された抵抗(Ｒ７)と、
この抵抗(Ｒ７)の他端と接地間に接続された定電圧用のツェナーダイオード(Ｚ１)と、
このツェナーダイオード(Ｚ１)と並列に接続された(Ｒ８)と、
このツェナーダイオード(Ｚ１)のカソードがゲートに接続され、カソードが接地されたスイッチング素子としてのサイリスタ(ＳＣＲ)と、を備え、
前記サージ電流検出表示装置を設置する鉄塔の種類を、送電電圧と脚材の大きさとから所定の種類に分類して、
前記鉄塔の種類と前記サージ電流検出表示装置の固定抵抗切替えスイッチ(３４)のスイッチ位置とを対応させることにより、前記鉄塔の種類に応じて感度を設定する、ことを特徴とするサージ電流検出表示装置の感度設定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、落雷表示器などとして使用されるサージ電流検出表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電所で発電された電力等を送電する送電線や鉄塔に落雷して、碍子連が閃絡を起こすと、雷撃電流により、表面にアークが残ったり、あるいは損傷が発生して、碍子連の性能を損ずることがある。そこで、このような、落雷による事故地点を確実に、しかも明快に発見するために、落雷表示器が開発されている。この落雷表示器は、一般に、送電鉄塔に取り付けて使用され、鉄塔に落雷によりサージ電流が流れると、このサージ電流を検出して、表示部が動作するように構成されている。
【０００３】
このような落雷表示器は、取り付け箇所の塔脚の大きさ等により動作状況が大きく影響される。したがって、取り付け箇所毎に感度を調整する必要があるのだが、従来は、固定の感度に調整された製品が市場に提供されていた。また、ボリュームを用いた感度の調整も考えられるが種々問題があり使えなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、ボリュームによる感度調整では、ボリュームの精度が良くないので、つまみの周りに目盛りが振ってあっても、正確な感度調整を行えないという問題点があった。また、落雷表示器は屋外で長期間使用されが、ボリュームは部品として長期の信頼性がないので、実際は使用することはできない。さらに、ボリュームのつまみを装置のケースの外部に導出させた場合は、風で飛んできた木の枝などがつまみに当たることにより、いつの間にか調整した位置からずれることがあり、設定した感度を正確に維持できない問題点もあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、次のようなサージ電流検出表示装置とする。すなわち、サージ電流の発生をサージ電圧として検出する検出部と、サージ電圧の検出を表示する表示部と、前記検出部でサージ電圧が検出されたときに前記表示部を動作させる駆動回路及び駆動部とを具備し、前記駆動回路及び駆動部は、どの程度の大きさのサージ電圧が検出されたときに表示部を動作させるかの感度を調整する手段として、値の異なる複数の固定抵抗と、固定抵抗切替えスイッチとを有することを特徴とするサージ電流検出表示装置とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明によるサージ電流検出表示装置の実施の形態を詳細に説明する。実施の形態は、本発明のサージ電流検出表示装置を落雷表示器として用いた場合である。したがって、以下、落雷表示器と呼ぶ。
【０００７】
図２は本発明の実施の形態の落雷表示器を示す図であり、（Ａ）はケースの正面の蓋を除去した状態における正面図、（Ｂ）はケースの底板を一部切欠いた状態における下面図である。また、図３は、図２の落雷表示器が動作したときの一部切欠き正面図である。これらの図において、１１はケースで、例えば送電鉄塔の最下アームから１ｍ〜１．５ｍ程度下方の塔脚に取り付けられる。このケース１１は、底板１２が一側端１２ａを支点として開閉自在である。ただし、底板１２は、通常は、板バネ部材（弾性部材）１３により図２のように閉成状態に仮止めされている。このケース１１の下部側背面には、サージ電流の発生をサージ電圧として検出するサーチコイル２１が収容される。また、ケース１１内には、駆動回路及び駆動部３１と、表示部としての表示布４１が収容される。表示部としての表示布４１は、例えば赤色で帯状をしており、上端がケース１１内に固定される。一方、表示布４１の下端には重り４２が取り付けられており、表示布４１はこの重り４２に巻かれて底板１２上でケース１１内に収容される。
【０００８】
駆動回路及び駆動部３１は、プリント基板上に構成された回路部３２と、表示部を駆動する駆動部としてのプランジャ３３と、感度調整用のロータリスイッチ３４からなる。プランジャ３３は、動作すると、シャフト３３ａがケース１１の底板１２を内側から下方向に押すように設けられている。そして、このプランジャ３３のソレノイド３３ｂが回路部３２の出力部に電気的に接続されている。一方、回路部３２の入力部には前記検出部としてのサーチコイル２１が接続されている。また、回路部３２の所定箇所に電気的に接続された感度調整用のロータリスイッチ３４は、ケース１１の上部部分に取り付けられており、このロータリスイッチ３４のシリコンゴムキャップ付きのつまみ３４ａはケース１１の上面外部に導出されている。
【０００９】
このように構成された落雷表示器においては、いま、この落雷表示器が取り付けられた鉄塔に落雷によりサージ電流が流れると、電磁誘導作用によりサーチコイル２１にサージ電圧が発生する。すると、駆動回路及び駆動部３１の回路部３２の働きにより、駆動回路及び駆動部３１のプランジャ３３が動作し、プランジャ３３のシャフト３３ａによりケース１１の底板１２が内側から下方向に押されるので、板バネ部材１３による仮止めが外れて、ケース１１の底板１２が図３に示すように下方に開放される。すると、下端に重り４２を取り付けた表示布４１が図３に示すようにケース１１の下方に垂れ下がり、前記サージ電流の発生、サージ電圧の検出を表示する。
【００１０】
したがって、点検作業者は、表示布４１の垂れ下がりを見て、鉄塔にサージ電流が発生したことを確認することができ、点検作業を行う。落雷表示器は、垂れ下がった表示布４１を重り４２に巻いて再びケース１１内に収容し、底板１２を閉じることにより、次のサージ電流に備えることができ、繰り返し使用することができる。
【００１１】
図１は、前記駆動回路及び駆動部３１の詳細電気回路図である。この図において、３５は整流回路で、４個のダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッジ接続して構成される。この整流回路３５の交流入力部ａ，ｂには、検出部としてのサーチコイル２１が接続される。また、交流入力部ａ，ｂ間には、高電圧制限用のバリスタＢが接続される。整流回路３５の直流出力部ｃ，ｄのうち、直流出力部ｃは接地される。他方、直流出力部ｄは、感度調整回路３６に接続される。
【００１２】
感度調整回路３６は、前記整流回路３５の直流出力部ｄに接続された１つの可動端子が６つの固定端子に切替え接続されるロータリスイッチ３４と、このロータリスイッチ３４の各固定端子に一端が接続された値の異なる６つの固定抵抗Ｒ１〜Ｒ６からなり、固定抵抗Ｒ１〜Ｒ６の他端は共通接続される。この固定抵抗Ｒ１〜Ｒ６の他端共通接続部はスイッチング回路３７に接続される。
【００１３】
スイッチング回路３７は、前記感度調整回路３６の固定抵抗Ｒ１〜Ｒ６の他端共通接続部と接地間に接続されて、前記固定抵抗Ｒ１〜Ｒ６のいずれかとで積分回路を構成するコンデンサＣ１と、このコンデンサＣ１の前記固定抵抗Ｒ１〜Ｒ６側の一端に一端が接続された抵抗Ｒ７と、この抵抗Ｒ７の他端と接地間に接続された定電圧用のツェナーダイオードＺ１と、このツェナーダイオードＺ１と並列に接続された抵抗Ｒ８と、前記ツェナーダイオードＺ１のカソードがゲートに接続され、カソードが接地されたスイッチング素子としてのサイリスタＳＣＲとで構成される。
【００１４】
そして、このサイリスタＳＣＲのアノードにプランジャ３３のソレノイド３３ｂが直列に接続されている。
【００１５】
３８は電源回路で、負極が接地されたリチウム電池Ｅと、このリチウム電池ＥにダイオードＤ５と高抵抗Ｒ９を介して並列接続されたコンデンサＣ２を有し、このコンデンサＣ２の充電電圧が前記ソレノイド３３ｂに電源として供給されている。
【００１６】
このように構成された駆動回路及び駆動部３１においては、いま、サーチコイル２１でサージ電圧が検出されると、その電圧が整流回路３５で整流される。そして、整流電圧は、感度調整回路３６の固定抵抗Ｒ１〜Ｒ６のいずれかを介してスイッチング回路３７のコンデンサＣ１で積分される。そして、この積分電圧が所定電圧になると、スイッチング回路３７のサイリスタＳＣＲがオンし、このサイリスタＳＣＲを通してソレノイド３３ｂに電流が流れるので、プランジャ３３が動作し、表示部が動作する。
【００１７】
ソレノイド３３ｂおよびスイッチング回路３７のサイリスタＳＣＲには、電源回路３８のコンデンサＣ２から電源が供給されている。したがって、このコンデンサＣ２が放電を終了すると、サイリスタＳＣＲはオフし、ソレノイド３３ｂの電流は停止し、プランジャ３３の動作は終了する。コンデンサＣ２は、その後、リチウム電池ＥからダイオードＤ５および高抵抗Ｒ９を介して充電されて、次回の動作に備える。
【００１８】
以上のような動作において、いま、感度調整回路３６のロータリスイッチ３４で固定抵抗Ｒ１〜Ｒ６のうち抵抗値の大きい固定抵抗を選択すると、サーチコイル２１で大きいサージ電圧が検出されなければ、コンデンサＣ１による積分電圧が所定電圧（サイリスタＳＣＲがオンし、その結果として表示部が動作する電圧）にならず、この落雷表示器の感度が鈍くなる。一方、感度調整回路３６のロータリスイッチ３４で固定抵抗Ｒ１〜Ｒ６のうち抵抗値の小さい固定抵抗を選択すると、サーチコイル２１で小さいサージ電圧が検出されただけでも、コンデンサＣ１による積分電圧が所定電圧に達するようになり、この落雷表示器の感度が良好になる。このように、この落雷表示器では、感度調整回路３６で選択した固定抵抗の値に応じて感度が調整される。固定抵抗Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ異なる６種類の抵抗値に設定されている。したがって、この落雷表示器によれば、感度調整回路３６のロータリスイッチ３４で固定抵抗Ｒ１〜Ｒ６のいずれかを選択することにより感度を６段階に調整できる。
【００１９】
そして、この感度調整方法によれば、精度の良い固定抵抗を使用するので、正確に感度調整を行うことができる。また、固定抵抗とスイッチ（ロータリスイッチ）の場合は、長期の使用においても全く問題がなく、長期に渡り信頼性の高い感度調整が可能となる。さらに、ロータリスイッチの場合は、つまみがケース外に導出されていて、風で飛んできた木の枝などがつまみに当たってもスイッチが切り替わることがないので、設定した感度を正確に維持することができる。
【００２０】
さらに、上記の感度調整方法によれば、正確に、かつ明確に例えば６段階に感度調整ができるので、鉄塔の種類を、送電電圧と脚材の大きさから例えば６種類に分類して、鉄塔の種類とロータリスイッチのスイッチ位置とを対応させることにより、現場で簡単に鉄塔の種類に応じて正確に感度を設定することができる。例えば、送電電圧１１〜３３ｋＶ、脚材の大きさ１２２φ〜１９１φまではスイッチ位置１、送電電圧１１〜３３ｋＶ、脚材の大きさ〜９６φまではスイッチ位置２、送電電圧６６〜７７ｋＶ、脚材の大きさ１６５φ〜１９１φまではスイッチ位置３、送電電圧６６〜７７ｋＶ、脚材の大きさ９６φ〜１４０φまではスイッチ位置４、送電電圧１１０〜１８７ｋＶ、脚材の大きさ９６φ〜１６５φまではスイッチ位置５、送電電圧２２０ｋＶ、脚材の大きさ〜１６５φまではスイッチ位置６などのように対応させることにより、現場で戸惑うことなく簡単にかつ正確に感度設定することができる。
【００２１】
なお、以上の実施の形態は、本発明のサージ電流検出表示装置を送電鉄塔の落雷表示器に用いた場合であるが、本発明のサージ電流検出表示装置はその他の設備において同様にサージ電流を検出表示することができる。また、機械的構成や電気的構成は特徴点を除いて種々の変形が可能なことは言うまでもない。さらに、感度の調整段数も６段に限定されるものではないが、６段程度が粗くもなく、細かくもなく、最適な段数である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明のサージ電流検出表示装置によれば、簡単かつ正確に、しかも明確に、さらには長期に渡り信頼性高く感度調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態おける駆動回路及び駆動部の詳細電気回路図。
【図２】本発明の実施の形態としての落雷表示器を示す正面図および下面図。
【図３】図２の落雷表示器の動作時の状態を示す正面図。
【符号の説明】
２１  サーチコイル
３１  駆動回路及び駆動部
３６  感度調整回路
３４  ロータリスイッチ
Ｒ１〜Ｒ６  固定抵抗
【図１】
0004127895.tif 000002
【図２】
0004127895.tif 000003
【図３】
0004127895.tif 000004