(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示媒体を収納してある蓋付き容器と、該蓋および該容器のいずれか一方の側に固設され、もう一方の側に掛合したソレノイドと、巻き芯の中空に磁性材を挿脱可能にした、雷撃電流を検出する検出コイルとを有し、該検出コイルの出力が該ソレノイドの駆動源として連結され、該ソレノイドの駆動により前記掛合が解除されて該蓋が開くことにより該表示媒体が露出することを特徴とする閃絡表示器。
【請求項２】
該蓋と該容器との間がコイルバネにより連結され、該コイルバネの中心部の空間に該表示媒体である布を屏風たたみにして収納してあることを特徴とする請求項１に記載の閃絡表示器。
【請求項３】
該検出コイルの出力が該ソレノイドの駆動源として連結される回路として、該検出コイルの出力電流を整流する整流回路、およびその整流回路の出力電流を充電しておくコンデンサを有し、その放電電流で該ソレノイドが動作することを特徴とする請求項１に記載の閃絡表示器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送電線を支持する支持物に落雷があったことを表示する閃絡表示器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電力の送配電線路への落雷事故を防止するため、電力線の上部に架空地線が張られている。この架空地線による遮蔽が効かず、電力線に落雷したときには、電力線の電位が大幅に上昇して碍子の絶縁能力を越え、送電線支持物である鉄塔にを経て大地に閃絡電流が流れ込む。また鉄塔に直接落雷したときには、鉄塔の電位が大幅に上昇し、碍子の絶縁能力を越えいわゆる逆閃絡電流が発生することもある。これらの閃絡事故により一旦放電路が形成されると、以後、送電中の電流がその放電路にそって大地に流れ込み、安全な送電状態を維持できなくなることがある。そのため、閃絡事故のあった鉄塔を速やかに発見し、補修対策を取らなければならない。
【０００３】
落雷のあった鉄塔を発見する装置として、閃絡表示器が知られている。例えば実用新案登録第２５２９３４９号公報には、雷撃電流を検出してフラッシュランプを発光させ、その機械的強度の低下を利用し、バネの力によって蓋を開き表示布を表示する閃絡表示器が開示されている。実開平４−７９２６８号公報には、雷撃電流を検出して内部回路が動作し、内蔵電源によりソレノイドを動作させて表示器の蓋を開け、表示布を表示する閃絡表示器が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した実用新案登録第２５２９３４９号の閃絡表示器は不可逆的な動作をするものであり、一度、表示器が表示動作をしてしまうと、以後使用できないため、その都度、新品の表示器に付け替えたり、部品の交換をしなければならなかった。一方、実開平４−７９２６８号公報の閃絡表示器は可逆的な動作をするものであるが、動作の頻度や周囲温度、経年変化により内部電源の性能が劣化して動作の確実性が損なわれる危険があった。
【０００５】
また従来の閃絡表示器は、雷撃電流の検知センサとなる変流器に空芯コイルを使用していた。空芯コイルは、出力電流が微少で安定しないため、閃絡表示器が誤動作することもあった。また空芯コイルで出力電流を変更するには、コイルの巻数を調節したり、出力側の抵抗を変えたり、あるいは閃絡表示器が取り付けられる鉄塔とコイルとの距離を微妙に調整するといった面倒な操作が必要になる。
【０００６】
本発明はこれらの諸問題を解消するためになされたものである。内部電源を必要とせず、表示作動後に簡単な操作で容易にリセットして繰り返し使用でき、また検知センサであるコイルに安定した出力電流が得られるようにするとともに、出力電流を簡単な操作で変更できるようにし、保守やメンテナンスが容易な閃絡表示器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するためになされた本発明を適用する閃絡表示器を実施例に対応する図面により説明すると以下のとおりである。
【０００８】
本発明の閃絡表示器は、図１、図２に示すとおり、表示媒体１を収納してある蓋２付き容器３と、蓋２および容器３のいずれか一方の側に固設され、もう一方の側に掛合したソレノイド５と、雷撃電流を検出する検出コイル１１とを有し、検出コイル１１の出力がソレノイド５の駆動源として連結され、ソレノイド５の駆動により前記掛合が解除されて蓋２が開くことにより表示媒体１が露出（図３参照）するように構成されている。図４に示すとおり、検出コイル１１の巻き芯１２の中空に、磁性材１３を挿脱可能にする。
【０００９】
同じく図１に示すとおり、蓋２と容器３との間がコイルバネ６により連結され、コイルバネ６の中心部の空間に表示媒体１である布を屏風たたみにして収納することで適切に実施できる。
【００１０】
検出コイル１１の巻き芯１２の中空に、磁性材１３を挿脱可能にすることで、検出コイル１１の出力電流を調整することができる。
検出コイル１１の出力がソレノイド５の駆動源として連結される回路２０として、図５に示すとおり、検出コイル１１の出力電流を整流する整流回路２１、および整流回路２１の出力電流を充電しておくコンデンサ２２を有し、その放電電流でソレノイド５が動作するように構成されている。この回路２０が存在することにより、ソレノイド５は雷撃電流を由来とする電流エネルギーで駆動されることになり、閃絡表示器自体は格別な動作電源を持たなくても済む。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。図１は本発明を適用する閃絡表示器の動作待機状態の要部を示す断面図、図２は同じく動作途中の状態を示す断面図、図３は動作後の状態を示す全体斜視図である。
【００１２】
閃絡表示器の全体は、蓋２が嵌められた容器３の中にソレノイド５、コイルバネ６、表示布１、回路２０が収納され、コイルケース１０に収納された検出コイル１１が回路２０を介してソレノイド５に連結している。容器３はコイルケース１０に取り付けられ、コイルケース１０が雷撃電流を検出すべき送電線鉄塔３０の適当な箇所に密接して取り付けられる。
【００１３】
ソレノイド５は常時吸引のラッチング型であり、容器３と一体的なシャーシ４に取り付けられている。そのプランジャ９に連結した回動レバー７はシャーシ４に軸支され、回動レバー７の先端鉤８が蓋２に取り付けられた掛止鉤１６と離脱可能に掛合している。また蓋２に取り付けられた掛止鉤１７は容器３に取り付けられた掛止孔１８に緩嵌している。
【００１４】
一方、シャーシ４と蓋２にはコイルバネ６が連結し、圧縮状態で挟み込まれている。さらにコイルバネ６の中心部の空間には、コイルバネ６が伸張したときの長さと略同等程度の長さを持つ表示用の巾布１がシャーシ４および蓋２に両端を連結して屏風たたみで納められている。
【００１５】
検出コイル１１は、図４に示すとおり、矩形のボビン（巻き芯）１２に巻いてあるものである。ボビン１２の中空には板状の磁性材１３を複数枚挿入してあり、これらは抜きとることもでき、磁性材１３を任意の枚数挿入して検出コイル１１の出力電流を調整できるようになっている。検出コイル１１はコイルケース１０に収納され、ケース１０の側面に窺たれた孔からリード線が導出され回路２０に連結されている。ケース１０の両端は端板１４で覆われている。
【００１６】
図５に示す回路２０は、入力が検出コイル１１の出力に連結しており、バリスタ２３、整流回路２１、コンデンサ２４、リレー２５、コンデンサ２２を有し、出力がソレノイド５に連結されている。バリスタ２３は検出コイル１１の出力電圧からサージ電圧を吸収し、安定な電圧を得るものである。整流回路２１はダイオードがブリッジに組まれて全波整流をする。コンデンサ２４は整流回路２１の出力電流を蓄えるものである。コンデンサ２２は同じく整流回路２１の出力電流を蓄えるものであるが容量がコンデンサ２４よりも大きい。
【００１７】
この閃絡表示器は、図３に示すとおり、送電線鉄塔３０に取り付けられ、落雷等により鉄塔３０に雷撃電流が流れると周囲に磁界が発生し、その磁界を検出コイル１１が検出して電流が出力される。
【００１８】
この出力電流は、回路２０に流れ込み、整流回路２１で整流され、コンデンサ２４、コンデンサ２２に蓄えられてからリレー２５のコイルに電流が流れる。そのためリレー２５がオンになるので、ソレノイド５に出力電流が流れる。このとき雷撃電流が既に途絶えていてもコンデンサ２２に蓄積された電気量によりソレノイド５が動作するに充分な電流が流れる。
【００１９】
ソレノイド５に電流が流れると、図１に示す状態から、ソレノイド５のプランジャ９が押され、回動レバー７が反時計方向に回動するので、先端鉤８が掛止鉤１６との掛合から離れ、蓋２の掛止が解放される。ここで圧縮状態のバネ６の反発力により蓋２が押され、掛止鉤１７が掛止孔１８から抜ける（図２参照）。蓋２はバネ６が伸張しきるまで落ちてぶら下がり、表示布１の屏風たたみはのびて拡がり、コイルバネ６の線条の間を通して遠方からでも表示布１を視認できるようになる（図３参照）。
【００２０】
この表示状態にある閃絡表示器を以下の手順でリセットする。回路２０のコンデンサ２２は既に放電しているので、ソレノイド５は回動レバー７を時計方向に人手にて戻すことにより、動作前のプランジャ９が吸引状態になる。そしてぶら下がっている蓋２を人手にて持ち、掛止鉤１７を掛止孔１８に合わせて容器３に蓋２を填め込むと、掛止鉤１６が先端鉤８を押し、回動レバー７が若干回動してから戻り、掛止鉤１６と先端鉤８とが掛り合い、さらに掛止鉤１７が掛止孔１８に緩嵌して蓋２が容器３に安定して填る。このときコイルバネ６は圧縮されてゆき、同時に表示布１は折り癖により、屏風たたみされて収納される。すなわち閃絡表示器は図１に示す初期状態に復帰する。
【００２１】
上記のように、この閃絡表示器は、表示布１の復帰動作がコイルバネ６を戻す作業、すなわち蓋２を容器３に填める作業と連動しているため、表示布１を巻き上げる等の格別な作業が不要となり、きわめて簡単にリセットを完了することができる。
【００２２】
さらに、この閃絡表示器は、検出コイル１１のボビン１２の中空には磁性材１３を挿入してあるため、鉄塔３０を流れる雷撃電流に対する検出コイルの感度が上がり、検出コイル１１からソレノイド５を動作させるために充分な電流を得られ、ソレノイド５を動作させるための格別な電源を必要としない。
【００２３】
また、ボビン１２の中空に挿入する磁性材１３の挿入数を自在に調整できるので、検出コイル１１の出力電流を容易に変えることができる。なお、ボビン１２の形状は図示の矩形のみならず円形でもよいし、中空に挿入する磁性材１３は板状のみならず棒状の複数本または単数本でもよい。磁性材１３の挿入数を調整するだけではなく、磁性材１３の挿入深さを調整して検出コイル１１の出力電流を変えることもできる。
【００２４】
磁性材１３の挿入数が検出コイル１１の出力電流に与える影響を調べるため、図６に示す試験回路の装置を作成して測定を行った。この試験回路は、高電圧電源３１、手動スイッチ３２、コンデンサ３３および３４、ソレノイドスイッチ３５、波形調整用コイル３６、抵抗３７を有している。この試験回路で、手動スイッチ３２を入れると高電圧電源３１からコンデンサ３３および３４が充電される。次いで手動スイッチ３２を切り、ソレノイドスイッチ３５を入れてコンデンサ３３および３４を放電すると、鉄塔の材質と同等のアングル材３０Ａに模擬的な雷撃電流が流れる。この模擬雷撃電流はシャント抵抗３８により電圧変換されて図示外のオシロスコープにて観察することができる。アングル材３０Ａには、図４に示すコイルケース１０に収納された検出コイル１１が取り付けられており、模擬雷撃電流を検知して出力電流が得られる。検出コイル１１には、図５に示す回路２０が接続されている。図５では回路２０の出力はソレノイド５に接続されているが、ここでは出力エネルギの測定のためであるから、ソレノイド５の替わりに図示外のオシロスコープに接続しておく。したがって検出コイル１１から回路２０を通った後の出力電気エネルギーがオシロスコープで観測できる。
【００２５】
この試験回路の装置により、検出コイル１１のボビン１２の中空に挿入する磁性材１３の枚数を種々に変え、検出コイル１１から回路２０を通った後の出力電気エネルギーをオシロスコープで測定した結果を図７に示す。磁性材１３としてはパーマロイ系の磁性材を使用した。模擬雷撃電流は800Ａのインパルス電流、インパルス波頭長／波尾長時間は8／20μｓで、オシロスコープにて観察された。アングル材３０ＡのサイズはＬ65×65である。また検出コイル１１については巻数が４巻、６巻、１０巻、１２巻のもについて、各々測定した。
【００２６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明を適用する閃絡表示器は、表示作動後に簡単な操作で容易に初期状態に復帰して繰り返し使用できる。雷撃電流のセンサである検出コイルに安定した高出力電流が得られるため閃絡表示器自身を作動させるための格別な電源を必要としない。また検出コイルの出力電流を簡単な操作で変更できるようになる。したがって、閃絡表示器の調整、保守やメンテナンスが非常に容易なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する閃絡表示器の動作待機状態の要部を示す断面図である。
【図２】本発明を適用する閃絡表示器の動作途中の状態を示す断面図である。
【図３】本発明を適用する閃絡表示器の動作後の状態を示す全体斜視図である。
【図４】本発明を適用する閃絡表示器に使用される検出コイルの詳細な斜視図である。
【図５】本発明を適用する閃絡表示器の回路図である。
【図６】本発明を適用する閃絡表示器の性能評価をする装置の回路図である。
【図７】本発明を適用する閃絡表示器の性能評価の結果を示す図である。
【符号の説明】
１は表示布、２は蓋、３は容器、４はシャーシ、５はソレノイド、６はコイルバネ、７は回動レバー、８は先端鉤、９はプランジャ、１０はコイルケース、１１は検出コイル、１２はボビン、１３は磁性材、１４は端板、１６は掛止鉤、１７は掛止鉤、１８は掛止孔、１９は、２０は回路、２１は整流回路、２２はコンデンサ、２３はバリスタ、２４はコンデンサ、２５はリレー、３０は送電線鉄塔、３１は高電圧電源、３２は手動スイッチ、３３はコンデンサ、３４はコンデンサ、３５はソレノイドスイッチ、３６は波形調整用コイル、３７は抵抗、３８はシャント抵抗、３０Ａはアングル材。
【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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