(57)【要約】  電気ケーブルの電気導体の温度を監視する、温度センサユニット（１００ａ）と、送受信ユニット（１００ｂ）とを含むシステム（１００）。温度センサユニットは、第１の導電層の内側に位置し、マイクロコントローラ（１２０）と、温度センサ（１１０）と、エネルギー取り込みサブユニット（１４０）と、無線送信機（１３０）とを含む。温度センサは、電気導体の温度を表す第１の信号（Ｓ１）を検出し、第１の信号をコントローラに供給する。送受信ユニットは、第１の導電層の外側に位置し、エネルギー伝達機（１６０）と、無線受信機（１５０）とを含む。取り込みサブユニットは、エネルギー伝達機から電磁力を取り込んで、コントローラへ電力を提供する。無線送信機は、コントローラの制御下で、無線受信機と協働して、第１の信号から変換された第２の信号（Ｓ２）を無線受信機へ送信する。取り込みサブユニットと無線送信機とは、異なる作動周波数を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の（半）導電層内に封入された電気導体の温度を監視するシステムであって、該システムは、
前記第１の（半）導電層の内側に位置し、マイクロコントローラと、温度センサと、エネルギー取り込みサブユニットと、無線送信機と、を含む、温度センサユニットであって、前記温度センサは、前記電気導体の温度を表す第１の信号を検出し、前記第１の信号を前記マイクロコントローラに供給するようになっている、温度センサユニットと、
前記第１の（半）導電層の外側に位置し、エネルギー伝達機と、無線受信機と、を含む、送受信ユニットと、を含み、
前記エネルギー取り込みサブユニットは、前記エネルギー伝達機から電磁力を取り込んで、前記マイクロコントローラへ電力を提供するようになっており、
前記無線送信機は、前記マイクロコントローラの制御下で、前記無線受信機と協働して、前記第１の信号から変換された第２の信号を前記無線受信機へ送信するようになっており、
前記エネルギー取り込みサブユニットと前記無線送信機とは、異なる作動周波数を有するように設計される、システム。
【請求項２】
前記エネルギー取り込みサブユニットは、１０ＫＨｚ〜９９０ＫＨｚの範囲の作動周波数を有するように設計される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記無線送信機は、１０ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの範囲の作動周波数を有するように設計される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記無線送信機の前記作動周波数の、前記エネルギー取り込みサブユニットの前記作動周波数に対する比は、１００より大きい、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記エネルギー取り込みサブユニットは、前記エネルギー伝達機によってトリガされた後に交流電力を生成するようになっているＬＣ共振回路を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記エネルギー取り込みサブユニットは、前記交流電力を直流電力に変換するようになっている整流回路を含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記温度センサは、前記電気導体と直接接触しているか、又は熱接触している、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の（半）導電層は、第２の（半）導電層によって封入され、前記エネルギー伝達機は、前記第１の（半）導電層と前記第２の（半）導電層との間に位置する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記送受信ユニットは、前記第２の（半）導電層の外側に位置し、かつワイヤを介して前記エネルギー伝達機と接続された、マイクロコントローラを含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記無線受信機は、前記第２の（半）導電層の外側に位置し、かつ前記送受信ユニットの前記マイクロコントローラと通信するようになっている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記送受信ユニットの前記マイクロコントローラは、前記受信した第２の信号に基づいて、前記電気導体の温度を決定するように構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
少なくとも第１の（半）導電層内に封入された電気導体の温度を監視する方法であって、
第１の作動周波数で作動するエネルギー取り込みサブユニットによって、電力を取り込み、前記電力を第１のマイクロコントローラへ提供する工程であって、前記第１のマイクロコントローラ及び前記エネルギー取り込みサブユニットは、前記第１の（半）導電層の内側に位置する、工程と、
前記第１の（半）導電層の内側に位置する温度センサユニットによって、前記電気導体の温度を表す第１の信号を検出する工程と、
前記第１のマイクロコントローラによって、前記第１の信号を、無線方式を介した送信に適用できる第２の信号に変換する工程と、
無線送信機により、前記第２の信号を、前記第１の（半）導電層の外側に位置する無線受信機に送信する工程であって、前記無線送信機は、前記第１の（半）導電層の内側に位置し、かつ前記第１の作動周波数とは異なる第２の作動周波数で作動する、工程と、を含む、方法。
【請求項１３】
前記第２の作動周波数の、前記第１の作動周波数に対する比は、１００より大きい、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記取り込む工程は、前記第１の（半）導電層の外側に位置するエネルギー伝達機によって、トリガ信号を発し、前記エネルギー取り込みサブユニットの発振をトリガして、交流電力が生成されるようにするサブステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の（半）導電層の外側に位置する、第２のマイクロコントローラによって、前記第２の信号に基づき、前記電気導体の温度を決定する工程を含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、電気導体の温度を監視するシステム及び方法に関し、特に、少なくとも（半）導電層内に封入された電気導体、例えば、高圧配電システムにおける送電用ケーブルの電気導体の温度を監視するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧配電システムは、現代社会において、重要な役割を担っている。安全と安心は、かかる高圧配電システムの「健全性」のために、常に考慮されるべき要素である。したがって、高圧配電システムの「健全性」を監視できる技術が存在すべきである。
【０００３】
高圧配電システムにおいて、電気ケーブルの導体の温度は、ケーブルが伝送する電流が増大するにつれ、上昇する。したがって、かかるシステムの「健全性」は、例えば、このようなシステムの弱点となり得るケーブルの接合部又は連結部において、使用中の電気導体の温度を監視することにより評価できる。一般に、ケーブルの接合部又は連結部を通って流れる通常電流は、最大摂氏約９０度の温度を作り出し得る。ケーブルの接合部又は連結部の温度がその温度を越えて上昇した場合、この配電システムに何らかの異常が存在する可能性があることになる。一方、既存の配電システムが、電流容量の上限に達しているかどうか、既存のシステムを使って更なる電力を確実に配電できるかどうか、又は追加のインフラ支出が必要かどうかを知るためにも有用である。
【０００４】
高圧配電システムにおける使用中の電力ケーブル、並びにケーブルの接合部及び連結部は、典型的には、いくつかの絶縁層及び（半）導電層によって絶縁及び保護され、一般的には、地下に埋設されるか、又は頭上高くにある。それ故、使用中の電気導体の温度を、例えば、ケーブルの接合部又は連結部で直接監視することは、容易ではない。
【０００５】
本明細書で使用されるとき、
「（半）導電（性）」とは、具体的な構造に応じて、その層が半導電性にも、導電性にもなり得ることを示している。
【０００６】
２つの物体間の「熱接触」は、物体が互いに、エネルギーを熱の形で交換できることを意味する。
【０００７】
２つの物体間の「直接接触」は、物理的接触を意味する。
【０００８】
図１には、標準的な高圧ケーブルの接合アセンブリ３０の一種が図示されており、電気ケーブル１０の２つの箇所が接合されている。図１に示すように、電気ケーブル１０は、電気導体３１と、絶縁層３３と、（半）導電層３５と、を含む。コネクタ１２は、接合された電気導体３１を同心的に取り囲む。第１の（半）導電（又は電極）層１３（例えば、金属層）は、接合された電気導体３１とコネクタ１２とを同心的に取り囲み、コネクタ１２及び電気導体３１の周りに遮蔽ファラデーケージを形成している。絶縁層１１（幾何学的ストレス調節用部品１６を含む）は、第１の（半）導電層１３を取り囲む。前述の構造は、シールド層及び接地層としての機能を果たす第２の（半）導電層１４（ここでは金属ハウジング）の内側に配設される。ポート１８のうちの１つを通って、樹脂１７が、金属ハウジング１４内に注入され、絶縁層１１の周辺領域を埋める。そして、収縮性スリーブ層１５が、最外層となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
それ故、例えば、高圧配電システムなどにおいて、少なくとも（半）導電層に封入された電気導体の温度を監視する手法の開発が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の一態様によると、少なくとも第１の（半）導電層内に封入された電気導体の温度を監視するシステムが開示される。本システムは、温度センサユニットと、送受信ユニットと、を含む。温度センサユニットは、第１の（半）導電層の内側に位置し、マイクロコントローラと、温度センサと、エネルギー取り込みサブユニットと、無線送信機と、を含む。温度センサは、電気導体の温度を表す第１の信号を検出し、第１の信号をマイクロコントローラに供給するようになっている。送受信ユニットは、第１の（半）導電層の外側に位置し、エネルギー伝達機と、無線受信機と、を含む。エネルギー取り込みサブユニットは、エネルギー伝達機から電磁力を取り込んで、マイクロコントローラへ電力を提供するようになっている。無線送信機は、マイクロコントローラの制御下で、無線受信機と協働して（engage）、第１の信号から変換された第２の信号を無線受信機へ送信するようになっている。エネルギー取り込みサブユニットと無線送信機とは、異なる作動周波数を有するように設計される。
【００１１】
本開示の他の態様によれば、少なくとも第１の（半）導電層内に封入された電気導体の温度を監視する方法が開示され、本方法は、
第１の作動周波数で作動するエネルギー取り込みサブユニットによって、電力を取り込み、前記電力を第１のマイクロコントローラへ提供する工程であって、第１のマイクロコントローラ及びエネルギー取り込みサブユニットは、第１の（半）導電層の内側に位置する、工程と、
第１の（半）導電層の内側に位置する温度センサユニットによって、電気導体の温度を表す第１の信号を検出する工程と、
第１のマイクロコントローラによって、第１の信号を、無線方式を介した送信に適用できる第２の信号に変換する工程と、
無線送信機により、第２の信号を、第１の（半）導電層の外側に位置する無線受信機に送信する工程であって、無線送信機は、第１の（半）導電層の内側に位置し、かつ第１の作動周波数とは異なる第２の作動周波数で作動する、工程と、を含む。
【００１２】
一部の実施形態においては、無線送信機の作動周波数の、エネルギー取り込みサブユニットの作動周波数に対する比は、１００より大きい。例えば、エネルギー取り込みサブユニットは、数十ＫＨｚ〜数百ＫＨｚの範囲の作動周波数を有するように設計される。無線送信機は、数十ＭＨｚ〜数千ＭＨｚの範囲の作動周波数を有するように設計される。
【００１３】
本システムにおける電力の取り込み及び信号送信は、２つの構造（即ち、エネルギー取り込みサブユニットとエネルギー伝達機からなる一方の構造と、無線送信機と無線受信機からなる他方の構造）で、別々に、かつ異なる作動周波数の下で行われ得る。それ故、送受信ユニットの無線受信機のアンテナの取り付けがより自由になり、無線送信機のアンテナの真上に取付ける必要がなくなる一方で、高品質な信号送信が達成できる。そのため、本システムの野外での取り付けは、より容易なものとなる。
【００１４】
本発明のこれら及び／又は他の態様及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明を添付の図面と併せ読むことで明確となり、より容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】先行技術のケーブルの接合アセンブリの部分切取概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る、電気導体の温度を監視するシステムの概略ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る、電気導体の温度を監視するシステムの、ケーブルの接合アセンブリにおける適用についての部分切取概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の範囲は、決して図面の簡単な概略図に限定されるものではなく、構成部品の数、構成部品の材料、構成部品の形状、構成部品の相対配置などは、単に実施形態の例示として開示されているものである。
【００１７】
本開示の例示の実施形態は、添付の図面を参照して以下に詳細に記載され、類似の参照番号は類似の要素を示す。しかしながら、本開示は、多くの異なる形で具体化されることが可能であり、本明細書に示される実施形態に限定されるように解釈されるべきでない。
【００１８】
本開示は、電気ケーブルの、例えば、ケーブルの接合部又は連結部における、電気導体の温度を監視するシステムの実施形態を提供する。一部の実施形態では、かかるシステムにより、ケーブル内の導体の温度を遠隔監視することができる。上述の通り、ケーブルの接合部又は連結部では、高圧配電システムにおいて、電流容量が最も小さくなる場合があり、電流が過負荷であった場合、故障する可能性がより高くなり得る。本発明の実施形態に係る、電気導体の温度を監視するシステムを使用することで、ケーブルの接合部又は連結部内に位置する電気導体の温度を監視することができ、その結果、その温度に基づいて、電気導体並びにケーブルの接合部又は連結部が問題なく機能しているかどうかの判断が可能となる。
【００１９】
図２は、本開示の一実施形態による、少なくとも第１の（半）導電層内に封入された電気導体（図示せず）の温度を監視する、システム１００の概略図である。通常は、第１の（半）導電層は、電気導体を密封していてよく、電気導体の出入りのためのポートを除いては、いかなるポート又は隙間もないようにされ得る。本システム１００は、温度センサユニット１００ａと、送受信ユニット１００ｂと、を含む。温度センサユニット１００ａは、電気導体の温度を測定し、その温度を表す信号を、送受信ユニット１００ｂに供給するようになっている。送受信ユニット１００ｂは、温度センサユニット１００ａを作動可能とするように、また、信号を受信し、更には、受信した信号に基づいて電気導体の温度を決定するようになっている。温度センサユニット１００ａは、第１の（半）導電層の内側に位置する一方で、送受信ユニット１００ｂは、第１の（半）導電層の外側に位置する。
【００２０】
温度センサユニット１００ａは、温度センサ１１０、マイクロコントローラ（以降は「第１のマイクロコントローラ」と呼ぶ）１２０、無線送信機１３０、及びエネルギー取り込みサブユニット１４０を含む。温度センサ１１０は、電気導体の温度を表す第１の信号Ｓ１を検出し、第１の信号Ｓ１を第１のマイクロコントローラ１２０に供給するようになっている。第１のマイクロコントローラ１２０は、温度センサ１１０の作動を制御し、かつ、第１の信号Ｓ１を受信し、続いて、第１の信号Ｓ１を処理して、無線送信機１３０による送信に適用できる第２の信号Ｓ２とするようになっている。無線送信機１３０は、第１のマイクロコントローラ１２０の制御下で、第１の信号Ｓ１から変換された第２の信号Ｓ２を、無線方式を介して送信するようになっている。エネルギー取り込みサブユニット１４０は、電磁力を取り込んで、第１のマイクロコントローラ１２０へ電力を提供するようになっている。
【００２１】
送受信ユニット１００ｂは、無線受信機１５０と、エネルギー伝達機１６０と、を含む。無線受信機１５０は、無線送信機１３０と協働して、第２の信号Ｓ２を受信するようになっている。エネルギー伝達機１６０は、エネルギー取り込みサブユニット１４０がエネルギー伝達機１６０から電磁力を取り込んで、マイクロコントローラ１１０に対して供給するための電力を生成できるように、エネルギー取り込みサブユニット１４０に、連続的なサイン波などのトリガ信号を送るようになっている。更に、送受信ユニット１００ｂは、第２の信号Ｓ２を処理して、受信した第２の信号Ｓ２に基づいて、電気導体の温度の値を決定するように構成された、マイクロコントローラ（以降は「第２のマイクロコントローラ」と呼ぶ）１７０を含む。代替的には、第２のマイクロコントローラ１７０は、エネルギー伝達機１６０を制御して、トリガ信号を送らせるように構成されていてもよい。
【００２２】
エネルギー取り込みサブユニット１４０及びエネルギー伝達機１６０は、互いに協働するように、かつ第１の作動周波数を有するように構成される。無線送信機１３０及び無線受信機１５０は、互いに協働するように、かつ第２の作動周波数を有するように構成される。第１の作動周波数は、第２の作動周波数とは異なっている。好ましくは、第２の作動周波数の、第１の作動周波数に対する比は、１００より大きく、より好ましくは、２５０、若しくは５００、若しくは１０００、若しくは３０００、若しくは５０００より大きく、又は１００００より大きい。好ましくは、第１の作動周波数は、数十ＫＨｚ〜数百ＫＨｚの範囲、好ましくは、１０００ＫＨｚ未満（例えば、１０ＫＨｚ〜９９０ＫＨｚ）の範囲、更により好ましくは、５００ＫＨｚ未満（例えば、１０ＫＨｚ〜５００ＫＨｚ、より具体的には、２０ＫＨｚ又は１００ＫＨｚなど）の範囲である。第２の作動周波数は、数十ＭＨｚ〜数千ＭＨｚ（例えば、１０ＭＨｚ〜１０ＧＨｚ）の範囲、好ましくは、４３３ＭＨｚより大きいか、更により好ましくは、４３３ＭＨｚ〜２．４５ＧＨｚの範囲、より具体的には、４３３ＭＨｚ、又は２．４５ＧＨｚなどである。それ故、エネルギーの取り込みと信号送信とを、分離して達成することができ、互いに妨害しあうことがない。また、第１の作動周波数が比較的低い一方で、第２の作動周波数は比較的高く、この高い第２の作動周波数は、透過力がより強いため、当該技術分野における既存の温度システムでは、無線受信機と無線送信機との間で厳密なマッチングが必要とされていたのに対し、無線受信機１５０の配置は、比較的自由に行うことができる。また、第２の作動周波数は、十分に高いため、送信距離を、低周波の場合よりも、かなり長くすることができる。
【００２３】
代替的には、温度センサ１１０は、電気導体と直接接触しているか、又は熱接触するように構成される。温度センサ１１０の種類は限定されず、必要とされる高い精度と信頼性を持って、温度を感知及び測定する、アナログ温度センサ及びデジタル温度センサが使用可能である。電気導体は、約９０℃、又はそれ以上の高温に達する場合があるため、温度センサ１１０は、特定の高温下で作動できるものが望ましい。例としては、熱電対又は感温素子などであってよい。感温素子は、例えば、感温スイッチ、感温誘導コイル、感温コンデンサ、又は、感温抵抗器から選択してもよいし、ＰＣＴ／ＣＮ２０１３／０７５１３５に開示されているように、導電体の温度を表す少なくとも１つの特性パラメータを有するように、他の電子部品を用いた回路を形成することもできる。それ故、温度センサ１１０は、電気導体の温度を表す信号（第１の信号Ｓ１）を検出し、その信号（第１の信号Ｓ１）を出力することができる。この信号は、温度データ、又は電気導体の温度を具体的に表す何らかの他のパラメータ（例えば、温度と共に変化する抵抗器の抵抗値、又は温度と共に変化するコンデンサの容量など）であってよい。
【００２４】
代替的には、無線送信機１３０は、アンテナと、ドライバ回路と、を含む。ドライバ回路は、アンテナを駆動して、高周波無線信号の形で、第２の信号Ｓ２を発するためのものである。これに対応して、無線受信機１５０は、アンテナと、アンテナを駆動して、第２の信号Ｓ２を受信するようになっているドライバ回路と、を含む。
【００２５】
代替的には、エネルギー取り込みサブユニット１４０は、少なくとも１つの誘導コイル１４１と、１つのコンデンサ１４３と、を有し、かつエネルギー伝達機１６０によってトリガされると交流電力を生成するようになっている、ＬＣ共振回路を含む。それ故、ＬＣ共振回路は、発振するようにトリガされ、交流電力を発生させることができる。更に、エネルギー取り込みサブユニット１４０は、交流電力を直流電力に変換するようになっている整流回路１４５を含む。
【００２６】
この直流電力は、好ましくは、安定的であり、第１のマイクロコントローラ１２０に供給される。第１のマイクロコントローラ１２０に給電されると、第１のマイクロコントローラ１２０が作動し、温度センサ１１０に対して命令を送ることになる。続いて、温度センサ１１０は、電気導体の温度を表す第１の信号Ｓ１を検出し、第１の信号Ｓ１を第１のマイクロコントローラ１２０に供給する。通常は、第１の信号Ｓ１は、アナログ信号である。第１のマイクロコントローラ１２０は、第１の信号Ｓ１を処理して、無線信号を介した送信に適用できる信号（即ち、第２の信号Ｓ２）、例えば、デジタル信号に変換する。
【００２７】
第２のマイクロコントローラ１７０は、第２の信号Ｓ２を受信して、第２の信号Ｓ２に基づく電気導体の温度を決定するように構成される。ここで、第２のマイクロコントローラ１７０によって受信される第２の信号Ｓ２は、無線送信機１３０によって発せられた第２の信号Ｓ２そのものであってもよいし、送信処理の際に第２の信号Ｓ２から変換された信号であってもよいことを理解することができ、第２の信号Ｓ２という用語は、このような信号を表すために使用される。温度センサ１１０の第１の信号Ｓ１が温度値の場合、第２のマイクロコントローラ１７０は、第２の信号Ｓ２を、温度値を示すデータに変換することにより、電気導体の温度を決定できる。温度センサ１１０の第１の信号Ｓ１が温度値ではなく容量又は周波数のような他のパラメータである場合、第２のマイクロコントローラ１７０は、第２のマイクロコントローラ１７０が、第２の信号Ｓ２から温度を計算できるように、電気導体の温度と、そのようなパラメータとの間の関係を示す表を含んでいてもよい。第２のマイクロコントローラ１７０は、温度データと所定の閾値との間の比較を行うように更に構成されていてもよく、温度データが所定の閾値よりも大きい場合、第２のマイクロコントローラ１７０は、その電気導体が危険な状態で使用されている可能性があることを示す警告信号を送ってもよい。
【００２８】
第２のマイクロコントローラ１７０は、エネルギー伝達機１６０に接続され、エネルギー伝達機１６０の作動を制御するように更に構成されていてもよい。電気導体の温度を測定する必要がある場合は、第２のマイクロコントローラ１７０は、エネルギー伝達機１６０に命令Ｓ４を送り、エネルギー伝達機１６０は、エネルギー取り込みサブユニット１４０が発振して交流電力を生成し、第１のマイクロコントローラ１２０に電力を提供するように、エネルギー取り込みサブユニット１４０に対して、トリガ信号Ｓ６（例えば、連続的なサイン波など）を発することになる。第１のマイクロコントローラ１２０が電力を得ると、第１のマイクロコントローラ１２０は、温度センサ１１０に対して、信号Ｓ１を検出するように命令を送ることになる。
【００２９】
本発明の一実施形態による、図３に示されているように、この図は、本発明に開示されている、電気導体の温度を監視するための本システムの実施形態が、ケーブル接合アセンブリ３０内に封入された電気導体３１の温度の測定に適用されている様子を示す。図１に示されているような、ケーブル接合アセンブリ３０は、一般的に、高圧配電で使用される。
【００３０】
この実施形態では、２本のケーブル１０の電気導体３１が、コネクタ１２によって接合され、かつ覆われ、次いで、第１の（半）導電層１３と、絶縁層１１と、第２の（半）導電層１４と、収縮性スリーブ層１５と、によって封入される。この実施形態では、収縮性スリーブ層１５は、重なり合う２つの箇所１５ａ及び１５ｂを、その重なり合う部分の間に通路１５ｃが残されるように含んでいる。通路１５ｃは、収縮性スリーブ層１５の外側から、第２の（半）導電層１４上にある１つのポート１８を通って、第２の（半）導電層１４の内側までのアクセスを提供する。それ故、通路１５ｃにより、温度センサユニット１００ａと、送受信ユニット１００ｂの部品の少なくとも一部分との間の通信のためのアクセスが提供される。
【００３１】
図３に示すように、温度センサユニット１００ａは、電気導体３１の近く、かつ第１の（半）導電層１３の内側に位置付けられていてもよい。好ましくは、電気導体３１の一部分は、ケーブル１０の絶縁層３３とコネクタ１２との間で露出しており、温度センサユニット１００ａは、この電気導体３１の露出した部分の周りに位置付けられてもよい。また、代替的には、温度センサ１１０は、コネクタ１２の表面に直接的に取り付けられていてもよい。電気導体３１の周りに巻きつけられたフレーム構造を提供してもよく、第１のマイクロコントローラ１２０、無線送信機１３０、及びエネルギー取り込みサブユニット１４０などの温度センサユニット１００ａの他の部品を、そのフレーム構造によって収容してもよい。送受信ユニット１００ｂに関しては、エネルギー伝達機１６０は、第１の（半）導電層１３と第２の（半）導電層１４との間に位置し得る。より良好な通信効果を得るため、エネルギー伝達機１６０は、電磁カップリングを向上させるために、エネルギー取り込みサブユニット１４０の直上に位置していてもよい。第２のマイクロコントローラ１７０は、第２の（半）導電層１４の外側に位置していてもよい。エネルギー伝達機１６０を第２のマイクロコントローラ１７０と電気的に接触させるために、ワイヤ１７５が提供される。ワイヤ１７５は、通路１５ｃ内に収容され、ワイヤ１７５が、エネルギー伝達機１６０から、ポート１８を通って、第２のマイクロコントローラ１７０へと延び得るようになっていてもよい。また、無線受信機１５０は、第２の（半）導電層１４の外側に位置していてもよい。無線受信機１５０を第２のマイクロコントローラ１７０と電気的に接触させるために、ワイヤ１５５が提供される。無線受信機１５０及び第２のマイクロコントローラ１７０は、収縮性スリーブ層１５の外側に、一緒に取り付けられていてもよいし、別々に取り付けられていてもよい。無線受信機１５０が高周波で作動するように構成されているため、無線受信機１５０は、無線送信機１３０の直上に配置されるべきである、という特別な要件はない。
【００３２】
代替的には、電力誘導コイルを含む、他のエネルギー取り込みユニット１８０が、アセンブリ３０の外に、かつケーブル１０の周りに位置していてもよいし、又は第２の（半）導電層１４と収縮性スリーブ層１５との間に位置していてもよい。このエネルギー取り込みユニット１８０は、ワイヤ１８５を通じて第２のマイクロコントローラ１７０に電力を供給するために用いることができる。
【００３３】
本明細書を通じて、ワイヤ１５５、１７５、１８５は、それぞれが「ワイヤ」と称されるが、ワイヤ１５５、１７５、１８５のいずれか一方又は双方は、システムの機能上の必要に応じて、複数のワイヤを含んでいてもよいことを理解されたい。
【００３４】
本開示の他の実施形態によれば、少なくとも第１の（半）導電層内に封入された電気導体の温度を監視する方法が提供される。本方法を、上述のシステム１００と組み合わせて記載する。本方法は、以下の工程を含む。
【００３５】
エネルギー取り込みサブユニット１４０は、電力を取り込み、第１のマイクロコントローラ１２０に電力を提供する。代替的には、エネルギー取り込みサブユニット１４０は、エネルギー伝達機１６０によって、発振するようにトリガされて、交流電力を発生させ、この交流電力を、第１のマイクロコントローラ１２０に提供する前に、整流回路１４５によって直流電力に変換する。上述したように、エネルギー取り込みサブユニット１４０は、数十ＫＨｚ〜数百ＫＨｚの範囲の第１の作動周波数にて作動する。
【００３６】
温度センサユニット１１０は、電気導体の温度を表す第１の信号を検出し、この第１の信号を第１のマイクロコントローラ１２０に提供する。代替的には、温度センサユニット１１０は、第１のマイクロコントローラ１２０の制御下で作動する。例えば、第１のマイクロコントローラ１２０は、温度センサユニット１１０に命令を送ってもよく、温度センサユニット１１０は、第１の信号の検出を開始する。続いて、第１のマイクロコントローラ１２０は、第１の信号を、無線方式を介した送信に適用できる第２の信号に変換する。
【００３７】
続いて、無線送信機１３０は、無線方式を介して、第２の信号を無線受信機１５０に送信し、無線送信機１３０は、第２の作動周波数（例えば、数十ＭＨｚ〜数千ＭＨｚの範囲）で作動する。好ましくは、第２の作動周波数の、第１の作動周波数に対する比は、１００より大きい。それ故、エネルギーの取り込みと信号送信とを、分離して達成することができ、互いに妨害しあうことがない。続いて、無線受信機１５０は、受信した第２の信号を第２のマイクロコントローラ１７０に提供し、第２のマイクロコントローラ１７０は、第２の信号に基づいて電気導体の温度を決定する。
【００３８】
本開示の全体的な概念に対する一部の実施形態が示され、かつ説明されたが、当業者であれば、現在の全体的な発明概念の趣旨及び原理から逸脱することなく、上述の実施形態に対する変更を行ない得ることを理解するであろう。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらと均等な発明によって定義されるべきものである。
【図１】
2016534359.tif 000003
【図２】
2016534359.tif 000004
【図３】
2016534359.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月1日(2016.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の（半）導電層内に封入された電気導体の温度を監視するシステムであって、該システムは、
前記第１の（半）導電層の内側に位置し、マイクロコントローラと、温度センサと、エネルギー取り込みサブユニットと、無線送信機と、を含む、温度センサユニットであって、前記電気導体の温度を表す第１の信号を検出し、前記第１の信号を前記マイクロコントローラに供給するようになっている、温度センサユニットと、
前記第１の（半）導電層の外側に位置し、エネルギー伝達機と、無線受信機と、を含む、送受信ユニットと、を含み、
前記エネルギー取り込みサブユニットは、前記エネルギー伝達機から電磁力を取り込んで、前記マイクロコントローラへ電力を提供するようになっており、
前記無線送信機は、前記マイクロコントローラの制御下で、前記無線受信機と協働して、前記第１の信号から変換された第２の信号を前記無線受信機へ送信するようになっており、
前記エネルギー取り込みサブユニットと前記無線送信機とは、異なる作動周波数を有するように設計されている、システム。
【請求項２】
前記温度センサは、前記電気導体と直接接触しているか、又は熱接触している、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の（半）導電層は、第２の（半）導電層によって封入され、前記エネルギー伝達機は、前記第１の（半）導電層と前記第２の（半）導電層との間に位置している、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
少なくとも第１の（半）導電層内に封入された電気導体の温度を監視する方法であって、
第１の作動周波数で作動するエネルギー取り込みサブユニットによって、電力を取り込み、前記電力を第１のマイクロコントローラへ提供する工程であって、前記第１のマイクロコントローラ及び前記エネルギー取り込みサブユニットは、前記第１の（半）導電層の内側に位置している、工程と、
前記第１の（半）導電層の内側に位置する温度センサユニットによって、前記電気導体の温度を表す第１の信号を検出する工程と、
前記第１のマイクロコントローラによって、前記第１の信号を、無線方式による送信に適用できる第２の信号に変換する工程と、
無線送信機により、前記第２の信号を、前記第１の（半）導電層の外側に位置する無線受信機に送信する工程であって、前記無線送信機は、前記第１の（半）導電層の内側に位置し、かつ前記第１の作動周波数とは異なる第２の作動周波数で作動する、工程と、を含む、方法。
【国際調査報告】
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