(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧配電線等の電線（２）に流れる電流（Ｉ）を検出し、検出信号（Ｄ）を出力する電流検出部（１７）と、該検出信号（Ｄ）に基づき過電流の検出を行なう信号処理部（１４）と、該信号処理部（１４）が過電流を検出した場合に過電流表示を行なう表示部（５）を備えた過電流表示器であって、
上記信号処理部（１４）には、検出信号（Ｄ）のレベルが予め設定されたレベルを超えた場合に出力を出す比較部（１８）と、比較部（１８）からの出力に遅延して一定時間幅（Ｔ２）の方形波パルスを出力する遅延部（１９）と、比較部（１８）の出力と遅延部（１９）の出力の論理積をとるＡＮＤ回路（２０）とを備え、ＡＮＤ回路（２０）の出力に応じて表示部（５）に過電流表示を行ない、
上記遅延部（１９）は時間幅が異なる方形波パルスＳ１、Ｓ２をそれぞれ作る第１の波形発生部（２１）と第２の波形発生部（２２）を有し、
上記第１の波形発生部（２１）は、上記比較部（１８）の出力が入力されると、その出力の立ち下りでトリガーされて一定時間幅（Ｔ１）の１発の方形波パルスＳ１を出力し、方形波パルスＳ１の出力中に比較部（１８）からの入力があっても新たに方形波パルスＳ１を出力しないワンショット・マルチバイブレータを用い、更に、上記一定時間幅（Ｔ１）は商用周波電源の半サイクル〜１サイクルの長さの間の値に設定されており、
また、上記第２の波形発生部（２２）は上記第１の波形発生部（２１）から出力される方形波パルスＳ１の立ち下がりでトリガーされて一定時間幅（Ｔ２）の１発の方形波パルスＳ２を出力し、方形波バルスＳ２の出力中に第１の波形発生部（２１）からの入力があると、その度毎に新たな方形波パルスＳ２を出力するリトリガブル・ワンショット・マルチバイブレータを用い、さらに、上記一定時間幅（Ｔ２）は商用周波電源の１サイクル（Ｔ）より長い値に設定されている
ことを特徴とする過電流表示器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は事故点を速やかに発見するために、高圧配電線あるいは低圧電線等の電線に直接吊り下げて使用されるもので、事故等により高圧配電線を流れる過電流を検出して事故の表示をおこない、上記表示が一定時間を経過した後に復帰するようにした過電流通過表示装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高圧配電線等の電線（以下、単に電線と言う）に直接吊り下げて使用され、電線に過電流が流れた場合にそれを検出して事故発生の表示をおこない、一定時間経過した後に表示を復帰させるようにした過電流表示器は既に提案されている。
【０００３】
上記従来の過電流表示器は、電線に流れる電流を検出する電流検出部と、検出した電流の大きさを予め設定された電流値と比較する比較部と、比較部の出力により過電流表示を行なうとともに、後述の時間計時部の出力により表示をリセットする表示部と、一定の時間を計測する時間計時部と、上記各部に電力を供給する電源部とから構成されている。通常時は検出された電流が設定値Ｖを越えないため、比較部からは出力が出ず、過電流表示を行なわない。過電流が発生した場合は、電流検出部により検出された電流の大きさは設定値を越えるため表示部に出力を行ない過電流表示をする。このときから時間計時部がカウントをはじめ一定時間（例えば５時間）経過後に復帰信号を表示部に出力して表示をリセットするようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、広く普及している家電製品、ＯＡ機器には、半導体を使用した整流装置やインバータが組み込まれており、これらの機器のほとんどが高調波電流の発生源となっている。上記機器から発生した高調波は配電線に侵入し、上記配電線に流れる電流波形を歪ませ、時には大きな電流となってしまうことがある。この場合、上記過電流表示器は過電流と判断して過電流表示を行なってしまうと言う誤表示の問題があった。高調波によるサージ電流は瞬時的なものであって配電線の事故とは無関係であり、かかる誤表示をなくすことのできる過電流表示器が要望されている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、高調波やサージが侵入しても容易に過電流の表示を行なわないようにするために、高圧配電線等の電線（２）に流れる電流（Ｉ）を検出し、検出信号（Ｄ）を出力する電流検出部（１７）と、該検出信号（Ｄ）に基づき過電流の検出を行なう信号処理部（１４）と、該信号処理部（１４）が過電流を検出した場合に過電流表示を行なう表示部（５）を備えた過電流表示器であって、
上記信号処理部（１４）には、検出信号（Ｄ）のレベルが予め設定されたレベルを超えた場合に出力を出す比較部（１８）と、比較部（１８）からの出力に遅延して一定時間幅（Ｔ２）の方形波パルスを出力する遅延部（１９）と、比較部（１８）の出力と遅延部（１９）の出力の論理積をとるＡＮＤ回路（２０）とを備え、ＡＮＤ回路（２０）の出力に応じて表示部（５）に過電流表示を行ない、
上記遅延部（１９）は時間幅が異なる方形波パルスＳ１、Ｓ２をそれぞれ作る第１の波形発生部（２１）と第２の波形発生部（２２）を有し、
上記第１の波形発生部（２１）は、上記比較部（１８）の出力が入力されると、その出力の立ち下りでトリガーされて一定時間幅（Ｔ１）の１発の方形波パルスＳ１を出力し、方形波パルスＳ１の出力中に比較部（１８）からの入力があっても新たに方形波パルスＳ１を出力しないワンショット・マルチバイブレータを用い、更に、上記一定時間幅（Ｔ１）は商用周波電源の半サイクル〜１サイクルの長さの間の値に設定されており、
また、上記第２の波形発生部（２２）は上記第１の波形発生部（２１）から出力される方形波パルスＳ１の立ち下がりでトリガーされて一定時間幅（Ｔ２）の１発の方形波パルスＳ２を出力し、方形波バルスＳ２の出力中に第１の波形発生部（２１）からの入力があると、その度毎に新たな方形波パルスＳ２を出力するリトリガブル・ワンショット・マルチバイブレータを用い、さらに、上記一定時間幅（Ｔ２）は商用周波電源の１サイクル（Ｔ）より長い値に設定されている
ことを特徴とする過電流表示器を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本願発明の好ましい実施の形態を図１乃至図８に基づいて説明する。
１は過電流表示器で、本表示器を高圧配電線（以下、電線と言う）２に取り付けるための電線取付部３と、電流検出部１７や回路基板１２を収納する本体ケース４と、過電流を検出すると表示を行なう表示部５等を備えている。
【０００７】
上記本体ケース４は耐候性に優れた合成樹脂例えばポリカボネート樹脂で形成されており、その内側には上部コア６と接触することで電線２を囲むロ字状のコア（鉄心）７を形成する下部コア８と該下部コア８に巻き付けられた巻線９を組み付けたコアケース１０を、下部コア８の上部コア６と接触する接合部８ａが本体ケース４の上面に設けられた貫通孔４ａから上方へ向かって若干突出するようにして本体ケース４の内側に収納し、ネジ着している。なお、上記貫通孔４ａの下部コア８との隙間には本体ケース４内に雨水等の侵入を防止するためのシール材１１が充填されている。
【０００８】
また、上記コアケース１０の下面には回路基板１２がネジ着されており、該基板１２には整流部１３や信号処理部１４、計時部１５、電源部１６が実装されている。
【０００９】
上記整流部１３は巻線９に誘起される電圧を全波整流し、信号処理部１４に電線２の負荷電流Ｉに応じた検出信号Ｄを出力しており、整流部１３と上記コア７並びに巻線９により電流検出部１７を構成している。
【００１０】
１４は信号処理部で、電流検出部１７から出力される検出信号Ｄに基づき過電流の検出を行い、過電流を検出した場合に表示部５並びに計時部１５に表示信号Ｐを出力するもので、比較部１８と遅延部１９、ＡＮＤ回路２０とで構成されている。
【００１１】
上記比較部１８には電流検出部１７から出力された検出信号Ｄが入力され、比較部１８で予め設定された設定値Ｖと検出信号Ｄを比較し、検出信号Ｄが設定値Ｖを越えた（過電流が電線２に流れた）場合に出力を出し、遅延部１９へ入力する。
【００１２】
上記遅延部１９は時間幅が異なる方形波パルスＳ１、Ｓ２をそれぞれ作る第１の波形発生部２１と第２の波形発生部２２があり、第１の波形発生部２１では上記比較部１８の出力が入力されると、その出力の立ち下がりでトリガーされて一定時間幅Ｔ１の１発の方形波パルスＳ１を出力する。
【００１３】
また、上記第１の波形発生部２１は方形波パルスＳ１の出力中に比較部１８からの入力があっても新たに方形波パルスＳ１を出力しない周知のワンショット・マルチバイブレータを用いている。なお、上記一定時間幅Ｔ１は商用周波電源の半サイクル〜１サイクルの長さの間の値に設定されており、この一定時間幅Ｔ１により過電流の表示を遅らせる時間が設定される。上記一定時間幅Ｔ１は５０Ｈｚの場合と６０Ｈｚの場合とではそれぞれ異なり、時間幅を図示されてないスイッチにより切替えることができるようになっている。
【００１４】
上記第２の波形発生部２２は上記第１の波形発生部２１から出力される方形波パルスＳ１の立ち下がりでトリガーされて一定時間幅Ｔ２の１発の方形波パルスＳ２を出力する。また、上記第２の波形発生部２２は方形波パルスＳ２の出力中に第１の波形発生部２１からの入力があると、その度毎に新たな方形波パルスＳ２を出力する周知のリトリガブル・ワンショット・マルチバイブレータを用いている。なお、上記一定時間幅Ｔ２は商用周波電源の１サイクルＴより長い値に設定されている。この一定時間幅Ｔ２は５０Ｈｚの場合と６０Ｈｚの場合とではそれぞれ異なり、時間幅を図示されていないスイッチにより切替えて、時間幅Ｔ１と同様に商用周波数に対応させることができるようになっている。
【００１５】
２０は比較部１８の出力と遅延部１９の出力（第２の波形発生部２２の方形波パルスＳ２）が共に有る時に表示部５並びに計時部１５に表示信号Ｐを出力するＡＮＤ回路である。
【００１６】
１５は計時部であり、常にクロックを出力している水晶発振部２３と発振部２３からのクロックをカウントして一定時間（例えば５時間）カウントすると復帰パルスを出力し、カウント中に信号処理部１４から表示信号Ｐが入力されるとカウント（時間）をリセットして、再カウントを行なう時間計測部２４を備え、さらに、表示部５の駆動部２８を駆動させるため、発振部２３の出力を昇圧し、コンデンサＣ１に充電する蓄電部２５が設けられている。
【００１７】
１６は電源部で、整流器Ｒと、コンデンサＣ２、Ｃ３と電圧安定化部２６からなり、電線２に流れる電流Ｉにより下部コア８に巻き付けられた巻線９に誘起される電圧を整流・平滑して一定の電圧に変換して上記１８，２０，２１，２２，２３，２４の各部に対し電力を供給するものである。
【００１８】
５は本体ケース４の下面に設けられ、信号処理部１４に電気的に接続された表示部である。該表示部５は回転駆動される表示板２７とこれを電磁駆動する駆動部２８と表示窓２９ａを設けられた表示カバー２９から構成されている。上記信号処理部１４から表示信号Ｐが出力されると、トランジスタＴｒ１がＯＮ状態になり上記コンデンサＣ１に貯えられた電荷が表示用コイル２８ａに流れて表示板２７が９０度回転駆動され、表示窓２９ａから表示板２７の着色部分２７ａが見えるようになり過電流表示が行なわれる。また、上記計時部１５から図示されてない復帰信号が出力されるとトランジスタＴｒ２がＯＮ状態になり上記コンデンサＣ１に貯えられた電荷が復帰用コイル２８ｂに流れて、表示板２７が過電流表示時とは逆方向に９０度回転駆動され、表示カバー２９に表示板２７の着色部分２７ａが隠れ表示が復帰する。
【００１９】
３は本体ケース４を電線２に吊り下げるための電線取付部であり、本体ケース４に取り付けられた支持金具３０と、支持金具３０のヒンジ部３０ａに連結され開閉自在になっている取付金具３１と、該取付金具３１を締め付ける支持ボルト３２並びに座金付ナット３７とから構成されている。
【００２０】
上記支持金具３０は本体ケース４の上部周面に設けられた凹部４ｂに緩衝部材３３を介して嵌合させるようにして、２つの支持金具３０をリベットにより連結して取り付けられている。また、支持金具３０には、過電流表示器１を電線２に吊り下げる際に電線２を受ける本体ケース４の上面側に折り曲げ形成された電線受け部３０ｂが設けられ、支持金具３０の側面側には、取付金具３１並びに支持ボルト３２と連結し、同金具３１並びにボルト３２を開閉自在に取り付けるヒンジ部３０′ａが設けられている。
【００２１】
３１は支持金具３０の一方のヒンジ部３０ａに開閉自在に取り付けられた取付金具であり、該金具３１は断面略コ字状に形成されており、一端は上記ヒンジ部３０ａに開閉自在に取り付けられており、他端には支持ボルト３２を嵌挿する欠所部３１ａ並びに座金付ナット３７が容易に抜けないようにするツメ３１ｂが設けられている。
【００２２】
また、取付金具３１の側面中央側には、側面の一部を側方に折り曲げ形成した電線支持部３１ｃが設けられており、該部３１ｃにはゴム等の弾性部材で凹状に形成された電線押さえ部材３４がネジ着され、過電流表示器１を電線２に取り付けた際には電線支持部３１ｃ並びに電線押さえ部材３４と上記電線受け部３０ｂとの間で電線２が挟持されるようになっている。なお、吊り下げられる電線２の径が小さい場合には、図１のように上記電線受け部３０ｂにアタッチメント４０を取り付け、電線２を挟持固定する。
【００２３】
さらに、上記取付金具３１の内側には上部コア６が上記電線押さえ部材３４を跨ぐようにして取り付けられ、下部コア８の接合部８ａと接触する上部コア６の接合部６ａが下方に向かって形成されている。また、上部コア６の上面側と取付金具３１の内側との間に板バネ３５が嵌挿され、常に上部コア６を下方に向かって押圧するようになっている。
【００２４】
なお、上部コア６の接合部６ａには上記下部コア８の接合部８ａとの接触時に上部コア６の接合部６ａを下部コア８の接合部８ａに案内するためのガイド部材３６が密着取付されている。
【００２５】
３２は支持金具３０のヒンジ部３０′ａに取り付けられた支持ボルトで、上記取付金具３１の欠所部３１ａに案内されて座金付ナット３７を締めることにより取付金具３１を固定するものである。なお、上記支持ボルト３２は本体ケース４の上面に設けられたストッパー４ｃにより内側（下部コア８の接合部８ａが若干突出している側）への過度な倒れこみこみを防止し、下部コア８の接合部８ａの破損を防止している。
【００２６】
３８はセンサーコイルであり、電線２を流れる定格電流が大きい場合、例えば６００Ａのときの電流検出用として設けられている。該センサーコイル３８への切替はスイッチ３９を図１の位置からセンサーコイル３８側へ切替えることにより行われ、定格電流が大きくなっても正確に過電流の検出を行なうことができる。因みに巻線９は電線を流れる定格電流が３００Ａのときの過電流検出と電源部１６への電力供給に用いる。
【００２７】
ここで、上記した本発明の過電流表示器１を電線２に吊り下げる場合について説明する。まず、図５に示すように過電流表示器１の上部に設けられた電線取付部３の座金付ナット３７を緩め、支持ボルト３２を本体ケース４の外側へ倒し、取付金具３１を反時計方向に回動して開放する。上記状態のまま本体ケース４を電線２の下側から上方に矢印Ｂのように移動して、電線２を支持金具３０の電線受け部３０ｂに当接するようにさせ、開放した取付金具３１を閉じ、支持ボルト３２を起こし、取付金具３１の欠所部３１ａへ嵌合し、座金付ナット３７を締め付けることにより過電流表示器１の電線２への吊り下げ作業が完了する。
【００２８】
このとき、電線２の径が小さいときにはアタッチメント４０を電線受け部３０ｂに取り付けて電線２を当接させ、取付金具３１を閉じる（図１）。また、取付金具３１の内面側に設けられた上部コア６の接合部６ａは取付金具３１を閉じる時に該部６ａに取り付けられたガイド部材３６によって下部コア８の接合部８ａに案内され、密着できるようになっている。
【００２９】
次に、本願発明の過電流表示器１の動作について図６乃至図８のタイミングチャートに基づき説明する。なお、図６乃至図８において、Ｉは電線２に流れる負荷電流Ｉを、▲１▼は電流検出部１７の出力（検出信号Ｄ）を、▲２▼は比較部１８からの出力、▲３▼は第１の波形発生部２１の出力（方形波パルスＳ１）を、▲４▼は第２の波形発生部２２の出力（方形波パルスＳ２）を、▲５▼はＡＮＤ回路２０の出力（表示信号Ｐ）を示す。
【００３０】
過電流表示器１は、図６に示すように平常時は表示器１を吊り下げた電線２に流れる負荷電流Ｉを電流検出部１７により検出し、該電流Ｉに応じて巻線９に誘起した電圧を全波整流して信号処理部１４に検出信号Ｄを入力する。この時、信号処理部１４の比較部１８では検出信号Ｄと予め設定された設定値Ｖとの比較を行なうが、検出信号Ｄは設定値Ｖを越えていないため、出力を行なわない。したがって、信号処理部１４から表示信号Ｐは出力されず表示部５は過電流表示を行なわない。
【００３１】
次に、図７に示すように電線２に高調波などの原因により瞬時（１サイクル分）の過電流が発生した場合について説明する。
表示器１を吊り下げた電線２に流れる負荷電流Ｉを電流検出部１７により検出し、該電流Ｉに応じて巻線９に誘起した電圧を整流して信号処理部１４に検出信号Ｄを出力し、信号処理部１４の比較部１８では検出信号Ｄと予め設定された設定値Ｖとの比較を行なう。この時、検出信号Ｄは点ａにて設定値を越えるため、比較部１８は遅延部１９並びにＡＮＤ回路２０に出力▲２▼を出す。遅延部１９では入力された出力▲２▼は第１の波形発生部２１に入力され、該出力▲２▼の立ち下がりから商用周波電源の半サイクル〜１サイクルの時間幅Ｔ１の方形波パルスＳ１を出力する。なお、この時、第１の波形発生部２１は方形波パルスＳ１を出力中に比較部１８からの新しい出力▲２▼が入力されても、方形波パルスＳ１を出力しない。
【００３２】
そして、第１の波形発生部２１からの方形波パルスＳ１は第２の波形発生部２２に入力され、第１の波形発生部２１と同様にパルスの立ち下がりから商用周波電源の１サイクルより長い最適値の時間幅Ｔ２の方形波パルスＳ２がＡＮＤ回路２０に出力される。
【００３３】
ところが、ＡＮＤ回路２０は第２の波形発生部２２からの方形波パルスＳ２が入力される時には、既に比較部１８からの出力▲２▼が無いため表示信号Ｐを出力せず、過電流表示を行なうことはない。このように、過電流表示器１は高調波などにより発生する短時間の過電流では過電流表示を行なわないようになっている。そして、過電流表示を行なわない過電流の継続時間は時間幅Ｔ１を加減することで変更できる。
【００３４】
次に、事故などにより電線２に過電流が発生した場合の作用について、図８を用いて説明する。
表示器１を吊り下げた電線２に流れる負荷電流Ｉを電流検出部１７により検出し、該電流Ｉに応じて巻線９に誘起した電圧を全波整流して信号処理部１４に検出信号Ｄを出力し、信号処理部１４の比較部１８では検出信号Ｄと予め設定された設定値Ｖとの比較を行なう。この時、検出信号Ｄは点ｂにて設定値Ｖを越えるため、比較部１８は遅延部１９並びにＡＮＤ回路２０に出力▲２▼を出す。遅延部１９では入力された出力▲２▼は第１の波形発生部２１に入力され、該出力▲２▼の立ち下がりから商用周波電源の半サイクル〜１サイクルの時間幅Ｔ１の方形波パルスＳ１を出力する。なお、この時、第１の波形発生部２１は方形波パルスＳ１を出力中に比較部１８からの新しい波の出力▲２▼が入力されても、方形波パルスＳ２を出力しない。
【００３５】
そして、第１の波形発生部２１からの方形波パルスＳ１は第２の波形発生部２２に入力され、第１の波形発生部２１と同様にパルスの立ち下がりから商用周波電源の１サイクルより長い最適値の時間幅Ｔ２の方形波パルスＳ２がＡＮＤ回路２０に出力される。
【００３６】
ＡＮＤ回路２０では比較部１８からの出力▲２▼と第２の波形発生部２２からの出力▲４▼である方形波パルスＳ２を受け、両出力の論理積を取り、成立した場合に表示部５並びに時間計測部２４へ表示信号Ｐを送る。
【００３７】
表示部５では、表示信号Ｐが入力されるとトランジスタＴｒ１がＯＮ状態となり、計時部１５のコンデンサＣ１に貯えられた電荷が表示用コイル２８ａを流れて、表示板２７を９０度回転駆動させ、該表示板２７の着色部分２７ａが表示カバー２９の表示窓２９ａを通して外部から見えるようになり、過電流表示が行われる。
【００３８】
この時、時間計測部２４では上記表示信号Ｐが入力されると、リセットがかかり、一定時間、例えば５時間を再カウントしはじめ、５時間のカウント終了後、図示されていない復帰信号を出力する。
【００３９】
なお、上記一定時間の再カウントの最終は、時間計測部２４に最後の表示信号Ｐ′が入力されてから、カウントが開始される。それまでの間は表示信号Ｐが時間計測部２４に入力されるたびにリセットがかかっており、５時間のカウントは中断されている。
【００４０】
５時間のカウント終了後、復帰信号はトランジスタＴｒ２をＯＮ状態にし、コンデンサＣ１に貯えられた電荷が復帰用コイル２８ｂに流れて、表示板２７を表示時とは逆の方向に９０度回転駆動させ、該表示板２７の着色部分２７ａを表示カバー２９に隠し、着色部分２７ａが見えなくなり、表示の復帰が行われる。
【００４６】
【発明の効果】
本願発明の過電流表示器は、上記したように信号処理部において比較部の出力を遅延部に入力することにより、時間を遅らせた方形波パルスと比較部の出力パルスを使って過電流の判定を行なっているため、高圧配電線に高調波やサージにより発生する一瞬（１サイクル程度）の過電流を誤検出することが無く、過電流表示器の誤表示を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施形態の半裁断面図である。
【図２】本願発明の実施形態のブロック図である。
【図３】本願発明の実施形態における表示部を下方から見た図で、（ａ）は事故表示状態、（ｂ）は復帰状態である。
【図４】本願発明の実施形態の平面図である。
【図５】本願発明の実施形態における電線取付部を開放した状態を示す正面図である。
【図６】本願発明の実施形態の平常時の作用を説明するタイミングチャートである。
【図７】本願発明の実施形態の高調波発生時の作用を説明するタイミングチャートである。
【図８】本願発明の実施形態の事故時の作用を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１      過電流表示器
２      高圧配電線（電線）
３      電線取付部
４      本体ケース
５      表示部
１４    信号処理部
１７    電流検出部
１８    比較部
１９    遅延部
２０    ＡＮＤ回路
２１    第１の波形発生部
２２    第２の波形発生部
Ｄ      検出信号
Ｉ      電流
Ｐ      表示信号
Ｔ２    時間幅
【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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【図８】
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