(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電鉄塔の適当箇所に設置され、また故障区間検出器の故障検出出力に応答して付勢され、発光によって送電線の故障を表示するための電気的発光体であって、複数のＬＥＤ素子よりなり、該複数のＬＥＤ素子は送電鉄塔の途中に、各ＬＥＤ素子が実質上同一の予定の俯角を持つように水平方向に並べて、またそれぞれ相異なる予定の俯角を持つように垂直方向に並べて、かつ、隣接する２つのＬＥＤ素子の発光の光軸が作る角度が当該ＬＥＤの発光放射角を超えないように、また上下に隣接する２つのＬＥＤ素子の発光の光軸が作る角度が当該ＬＥＤの発光放射角を超えないように設置された電気的発光体と、
前記電気的発光体による故障表示期間を設定する期間設定部と、
前記故障検出出力に応答して起動され、それからの経過期間を計測し、経過期間が前記故障表示期間に達したとき、前記電気的発光体の発光を停止する信号を発生するタイマ手段と、
夜間を弁別する手段を具備し、
前記夜間弁別手段によって夜間と判定された間は前記電気的発光体の発光を停止するようにした送電線故障区間表示装置。
【請求項２】
夜間を弁別する手段が、予定の基準電圧を発生する手段と、前記太陽電池の出力電圧を前記基準電圧と比較する電圧比較器とよりなり、前記太陽電池の出力電圧が前記基準電圧より低くなった時、電圧比較器が夜間を示す判定信号を発生する請求項１に記載の送電線故障区間表示装置。
【請求項３】
前記故障表示期間が日数によって設定され、前記タイマ手段は前記夜間を示す判定信号を計数して経過期間を計測する請求項２に記載の送電線故障区間表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は送電線故障間表示装置に関し，特に送電鉄塔に設置した故障表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
送電線故障区間表示装置としては、送電鉄塔に設置した表示器内に、永久磁石付きの赤色布と電磁石を装填しておき、送電線故障点標定装置が故障点を検出したときは前記電磁石を付勢し、これと前記磁石との反発力で赤色布を放出させる方法がある。又、電磁石および永久磁石の代わりに火薬やガスを封入しておき、送電線故障点標定装置による故障点の検出に応答して前記火薬やガスを爆発させ、その爆発力で赤色布を放出させる方法がある。
【０００３】
図１に従来の送電線故障区間表示装置を鉄塔に設置した様子を示す。送電線故障区間表示装置１は、送電鉄塔２９上の地上１０ｍ〜２０ｍ付近で、表示状況が巡視路から確認しやすい位置に取付られる。このような表示装置では、送電線に１度事故が発生すると表示確認後、次の事故表示に備えてもとの状態に復旧しておく必要がある。
【０００４】
図２に従来の送電線故障区間表示装置の一例を示す。故障区間表示装置１は表示部材（赤色布等）２、電磁石３、永久磁石４からなり、電磁石３は故障区間検出器５に接続されている。非表示状態では電磁石３は付勢されておらず、同図Ａに示すように、電磁石３の磁極鉄心に永久磁石４が吸着しており、赤色布などの表示部材２は折り畳まれて表示装置１の筐体１Ａ中に収納されている。故障区間検出器５が事故を検出し表示装置１に動作信号が送られると電磁石３が付勢されるので、これに対する永久磁石５の反発力で表示部材２が表示装置１の外へ勢い良く放出され、故障区間を表示する（図２Ｂ）。さらに他の例として、電磁石および永久磁石の代わりに、ガスや火薬を使用し表示物（赤色布等）を放出させる方法もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の何れの方法も、一度故障を表示すると、次の事故発生に備えて、放出された表示部材２を表示装置１内に元通りに収納するか或いは交換するため、作業員が鉄塔に登る必要があるために、交換作業や復帰作業に多大な労力を必要としている。又、表示部材としてＬＥＤを使用することも考えられるが、この場合は、ＬＥＤの指向性が比較的狭いために、狭い範囲からしか観察できず、観察できる方法や角度などを広げるためにＬＥＤの個数を増やすとＬＥＤ駆動用電源が大きくなるという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、上記の問題を解決するために、送電線の故障時の故障区間表示を自動的に行なうと共に、遠方または地上から表示を確認した後では、作業員が鉄塔に登って手動で復旧作業するなどの煩雑な作業なしに、自動的に故障表示を復旧することができ、さらに消費電力が軽減される送電線故障表示装置を提供することにある。他の目的は、比較的少ない個数のＬＥＤ、太陽電池、およびタイマー回路を用いて、予定の監視領域から死角なしに故障表示を観察できるような送電線故障表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の送電線故障区間表示装置は、送電鉄塔の適当箇所に設置され、発光によって送電線の故障を表示するための電気的発光体であって、複数のＬＥＤ素子よりなり、該複数のＬＥＤ素子は送電鉄塔の途中に、各ＬＥＤ素子が実質上同一の予定の俯角を持つように水平方向に並べて、またそれぞれ相異なる予定の俯角を持つように垂直方向に並べて、かつ、隣接する２つのＬＥＤ素子の発光の光軸が作る角度が当該ＬＥＤの発光放射角を超えないように、また上下に隣接する２つのＬＥＤ素子の発光の光軸が作る角度が当該ＬＥＤの発光放射角を超えないように設置された電気的発光体と、前記電気的発光体による故障表示期間を設定する期間設定部と、故障区間検出器の故障検出出力に応答して起動され、それからの経過期間を計測し、経過期間が前記故障表示期間に達したとき、前記電気的発光体の発光を停止する信号を発生するタイマ手段と、夜間を弁別する手段を具備し、前記夜間弁別手段によって夜間と判定された間は前記電気的発光体の発光を停止するようにしたものである。
【０００８】
このための動作電源は、太陽電池およびこれによって充電されるバッテリとすることができ、消費電力の軽減は、太陽電池の出力電圧を利用して昼夜の別を弁別し、夜間は表示を消すことにより実現できる。また、昼夜の別の弁別は、表示期間測定にも利用できる。電気的発光体としてＬＥＤを用い、複数のＬＥＤを水平方向および鉛直方向に適当個数配列し、所望の巡視路や監視領域からそれらの発光が死角なしに観察できるように、各ＬＥＤ素子の光軸同士のなす角度が各ＬＥＤ素子の光放射角を超えないようにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施例を説明する。まず、第３図を参照して、１回線の送電線で地絡故障が発生した場合の故障区間検出器及び故障点表示装置の動作を説明する。今、電気所ＳＳ１とＳＳ２との間の送電線３０上のＸ点で地絡事故が発生すると、地絡電流Ｉｅが電気所ＳＳ１から故障点Ｘへ流れる。故障区間検出器５はこの地絡電流Ｉｅを検出し、故障区間表示装置１０−１に表示信号を送出する。故障区間表示装置１０−１は、前記表示信号を受信し、電気所ＳＳ２側に故障点があることを表示する。本発明の表示装置は、第１図と同様に、地上１０ｍ〜２０ｍの高さで巡視路から見やすい位置に取付られる。
【００１０】
図４に本発明による故障区間表示装置の１実施例のブロック図を示し、以下にその動作を説明する。故障区間検出器５が故障を検出して表示信号を表示装置１０に送出すると、クロック発生器２１で駆動されるタイマーカウンタ１１が表示期間（日数または時間）のカウントを開始すると共に、ＬＥＤドライバー１５によりＬＥＤ表示部１６を発光させる。ＬＥＤ表示部１６は、低消費電力化を実現し且つ巡視員の注意を引き易くするために、分周器１４で決められた間隔で間欠点灯される。
【００１１】
すなわち、例えば前記クロック発生器２１からのクロック信号を分周して予定時間周期とデューティ比の矩形波を作り、これをドライバ１５に供給してＬＥＤ表示部１６の各ＬＥＤ素子を点滅させる。そして、タイマーカウンタ１１の計数値が期間（日数または時間）設定部１２によって設定された期間に達した時点で、制御手段１３を介してドライバ１５を消勢し、全てのＬＥＤ素子を消灯させる。太陽電池２５はＬＥＤ１６やタイマーカウンタ１１などの各電子、電気回路素子を動作させる電源用バッテリー１７を充電するとともに、昼夜検出用センサとしても機能する。
【００１２】
夜間は昼間に比べて（昼間の暗雲状態のときと比べてさえも）太陽電池の出力電圧が格段に低下するため、電圧比較回路１９により、その出力電圧が基準電圧１８より低くなったことを検出することにより、夜間の検出が可能である。夜間であると判定された場合には前記制御手段１３を介して全ＬＥＤ素子を消灯させる。これによって、ＬＥＤ素子１６による電力消費が大幅に軽減され、太陽電池２５やバッテリ１７などの設備コストが節約される。
【００１３】
図６に、本発明によるＬＥＤ表示部１６内における、複数のＬＥＤ素子２０ａ〜２０ｄの水平方向の配列の一例を示す。各ＬＥＤ素子２０ａ〜ｄの取付角度は、予定の巡視領域（視認範囲と距離）で死角ができないようにするため、各ＬＥＤ素子の光放射角（各素子の実用上視認可能な発光強度範囲が、それぞれの光軸のまわりに張る角）を２αとしたとき、図６Ａ、Ｂのように、水平方向に隣り合うＬＥＤ素子の光軸が２αの角度をなすようにし、さらに（１）式で計算した最小必要個数Ｎよりも少なくないＬＥＤ素子を並べて使用する。
【００１４】
Ｎ＝〔２×ｔａｎ-1｛Ｗ／ (２×Ｌ) ｝〕／２α)   ……（１）
Ｗ：視認範囲(m)
Ｌ：視認距離(m)
２α：ＬＥＤ素子の放射角（指向性）。
【００１５】
図７に垂直方法の配列の一例を示す。図中の２９Ｓは鉄塔２９の位置、Ｈ−Ｈ線は水平面を表わす。垂直方向については、前述のＬＥＤ素子２０ａ〜ｄを遠方用と仮定すると、図７Ａ、Ｂに示すように近距離用ＬＥＤ２２ａ〜ｄ（個数が同じである必要はない）を、各ＬＥＤ素子の放射角２αだけの俯角差になるような角度で取付ければ、効率よく広い距離範囲から確認できるようになる。垂直方向に３列以上のＬＥＤ素子を配列する場合は、さらに俯角を２αづつ増してやればよい。
【００１６】
図５は本発明の他の実施例の要部のブロック図を示す。この実施例は、故障表示の期間を日数で設定し、前記日数のカウントに太陽電池出力の昼夜変動を利用したものである。図４と対比すれば明らかなように、この実施例は、鎖線で囲んだ日数カウンタ１１Ａ、日数設定部１２Ａ、およびワンショットマルチ１９Ａで、図４のタイマカウンタ１１および期間設定部１２を置き換えたものに相当する。
【００１７】
太陽電池２５の出力電圧を電圧比較回路１９に供給して基準電圧１８と比較する。太陽電池２５の夜間出力電圧は昼間に比べて（昼間の暗曇天の時と比べてさえも）格段に低いから、基準電圧を適当に低い値に設定しておてば、出力電圧が基準値以下に低下したことを検知することによって、１日の経過を検知することができる。またその代わりに、基準電圧を閾値として太陽電池出力電圧をスライスし、得られた矩形波の立下りを検知することによっても、１日の経過を検知することができる。
【００１８】
したがって、前記立下りを、例えばワンショットマルチバイブレータ１９Ａによってパルス信号化し、これを日数カウンタ１１Ａで計数することによって同様の経過日数の計数ができる。日数カウンタ１１Ａの計数値が日数設定部１２Ａの設定値に等しくなったらカウンタ１１Ａから発生されたカウントアップ信号が、制御手段１３に供給され、ＬＥＤドライバ１５（図４）が消勢されてＬＥＤ表示部１６の各ＬＥＤ素子が消灯される。この実施例によれば、タイマ回路が簡単化され、またＬＥＤドライバ１５を適当な矩形波発振器などで駆動すれば、分周器１４やクロック発生器２１も不要になる。
【００１９】
なお、事故表示復旧のためのＬＥＤ素子の消灯は、図４に示した消灯スイッチ２３を鉄塔２９またはその近傍に設けておき、巡視員が巡回して事故を確認した時に手動で行なってもよいし、あるいは無線装置を利用した遠隔制御で行なってもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、送電鉄塔に設置した故障表示装置を複数のＬＥＤからなる電気的発光体で構成し、各ＬＥＤを特定の関係で設置したので、太陽電池、およびタイマー回路を用いて送電線の故障時の故障区間表示を自動的に、死角なしに行なえると共に、遠方や地上から表示や故障を確認した後では、作業員が鉄塔に登って手動で復旧作業するなどの煩雑な作業なしに、自動的に消灯させて故障表示を復旧することが容易である。したがって、表示復帰のために鉄塔に登る必要がなくなり，巡視作業の大幅な効率向上が期待できる。また比較的少ないＬＥＤなどの電気的発光体で遠方より確認できる故障表示装置をつくることができる。さらに消費電力の軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の送電線故障区間表示装置を鉄塔に設置した様子を示す概略側面図である。
【図２】従来の送電線故障区間表示装置の具体的構成の一例を示す概略側面図である。
【図３】１回線送電線に地絡故障が発生した場合の故障区間検出器および故障点表示装置の動作を説明するための概念図である。
【図４】本発明の１実施例の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の他の実施例の要部構成を示すブロック図である。
【図６】本発明による、発光素子の水平方向での配列状態を示す概念図である。
【図７】本発明による、発光素子の鉛直方向での配列状態を示す概念図である。
【符号の説明】
５…故障区間検出器、  １１…タイマカウンタ、  １２…期間設定部、  １２Ａ…日数設定部、  １３…制御手段、  １５…ＬＥＤドライバ、  １６…ＬＥＤ表示部、  １８…基準電圧、  １９…電圧比較器、  ２０ａ〜ｄ、２２ａ〜ｄ…ＬＥＤ素子、  ２３…消灯スイッチ、  ２５…太陽電池、  ２９…送電鉄塔
【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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