JPH0150306B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） 本発明は、大容量電力の送電システムの監視お
よび制御のためのシステムおよび装置に関する。 特に、本発明は、送電線の最も高い温度部分に
ついて送電システムを介してある間隔をおいて監
視されるべき各電力変成器の一次側および二次側
の双方に結合された全ての導電体に取付けられる
ことが望ましい送電線に装着された無線送信を行
なう電気的に隔離されたモジユールを使用する如
きシステムに関する。このように装着されると、
前記モジユールは送電システムの実時間コンピユ
ータ制御のための動的な状態の評価のための基準
を形成する。 各モジユールは２つの部分から成るドーナツツ
状で、枢着クランプと「ホツト・ステイツク（通
電中の導体にモジユールを取付ける棒具をいう）」
を利用して送電中の導体に取り付けられる。 斬新な電圧測定およびフーリエ成分測定装置、
および斬新な共通チヤンネルの非同期送信システ
ムが開示される。 （背景技術） 種々の送電線モニター用センサが従来技術にお
いて開示されてきた。例えば、米国特許第
3428896号、同第3633191号、同第4158810号およ
び同第4268818号を参照されたい。この種の形式
および送電線の動的な回線定格に関する前掲の
StillwelおよびFernandesの出願において開示さ
れる非常に改善された形態のセンサの使用が提起
されてきた。例えば、1982年の「International
Association of Electrical and Electronic
Engineers P.E.S.」夏期会議において提出された
論文である論文番号82SM370−０および
82SM378−８「DYNAMIC THERMAL LINE
RATINGS，PART ；DYNAMIC
AMPACITY RATING ALGORITHM；
DYNAMIC THERMAL LINE RATINGS，
PART；CONDUCTOR TEMPERATURE
SENSOR AND LABORATORY FIELD
TEST EVALUATION」を参照されたい。これ
らの論文は本文中に参考のため引用される。しか
し、この新しい技術の完全な可能性の実体化は未
だなされていない。 今日では、制御および保護のため、種々の送電
線における電気的な副ステーシヨンに関する電力
の授受は送電線の導体および副ステーシヨンの電
力変成器と結合された導体における電位、力率お
よび電流の測定のため、個々の装置（電流変成
器、電位変成器および無効電力トランスジユー
サ）により監視されている。これらの測定内容
は、種々の電線により副ステーシヨンにおける中
央制御盤に対してアナログ形態で送られ、ここで
その値は計数化されあるいは計数化されることな
く電力システム全体の制御のため中央ステーシヨ
ンに対して送られる。これらの装置の配線は難し
くかつ高価であり、副ステーシヨンにおける過剰
な配線量のため多くの電気的衝撃の危険、あるい
は保護／テレメータ回路に対する電磁気的な妨害
の誘導点を提供している。更に、故障が発生する
と、これらのセンサの回線は更に高い電圧まで急
激に上昇し、このため測定システムにおける衝激
および故障の可能性を高めるおそれがある。 送電線に対する優先権を含む新たな設備の取得
およびライセンスにおける制約の増加と結付いた
大きな資金コストならびに大きな不安を伴なう電
力ユーテイリテイの負担の増大傾向のため、現存
の送電施設（遠隔地の発電ステーシヨン、EHV
（超高圧）大容量電力送電線網、小規模の送配電
施設）の利用の拡大が至上の考え方となつてい
る。新たな発電および送電施設において遅延が生
じると、電力システムの全ての要素が過去におけ
るよりも大きな割合で制約を受けることになる。
このような条件下で現在の信頼性を維持するため
には、オペレータの派遣および近代的な電力制御
センターにより実施される他の大容量電線網の諸
機能を補佐するため別の実時間監視が必要となつ
てくる。 実時間的な監督制御およびデータ取得システム
を必要とする地域的な制御センターを介して分散
レベルにまで至る階層的な現在の電力制御センタ
ーにおける機能のいくつかは下記の如くである。 即ち、 １ 状態の評価 ２ オン・ライン負荷状態の検出 ３ 実効および無効電力供給のための最適電力量
制御 ４ 保全（即ち、安定化）の制約を受ける経済的
な対応 ５ 偶発性の分析 ６ 自動発電制御および最小限度の地域制御の誤
り ７ 動的なシステム保全分析 ８ エネルギ交換の範囲 ９ 緊急事態後のシステムの回復措置 10 負荷制限および発電再開 11 電圧低下、および実効および無効電力の効果
の判定 12 種々のコンピユータ・モデルの適合化、およ
び路線および装置における最大、最小負荷、昼
間のピーク実効および無効電力の臨機対応のた
めのシステムの負荷状態の同期措置 13 臨界負荷および力率に対する高調波成分を含
む送電品質の維持 14 偶発的条件下における電圧、路線の熱的負荷
および変化の割合の限界検査 15 保全目的の中継措置 上記の諸機能に対する入力データ・ベースを提
供する近代的な電力制御センターの状態検査およ
びオン・ライン負荷フローの測定を必要とする主
なパラメータは下記の如くである。即ち、 路線および変成器バンクまたはバス・電力
（MW）フロー 路線および変成器バンクまたはバス無効電力
（MVAR） 分岐電流（）、バス電圧および位相角 バスMWおよびMVARの注入 エネルギ（MWh）および無効エネルギ （MVAR−ｈ） 遮断器の状態 手動スイツチ位置 タツプ切換え装置の位置 周波数（） 保全リレー操作（差電流等） 導線の熱的（温度）限界即ち弛みに関する路線
の動的定格 周囲温度／風速 路線および装置の力率 事象シーケンスの監視 近代的な電力制御システムの構築における主な
問題の１つは、超高電圧（765KV以下）の路線
電圧における大容量送電電線網全体、および配電
小ステーシヨンおよび給電線における計装の追加
である。これは、ほとんどが設置状態にある諸設
備の現在稼動中の運転を妨げることなく行なわれ
なければならない。別の要件は、現存する変成器
に対する負荷を変更し現存の計測または中継計器
の精度を下げるおそれがあるあまりにも多数のト
ランスジユーサの付加を避けることである。 （目的） 従つて、本発明の一目的は、送電システムの監
視および制御のためのシステムおよび装置の提供
にある。 本発明の別の目的は、電線に対して取付けられ
る無線送信モジユールを主として使用する如きシ
ステムの提供にある。 本発明の更に別の目的は、電気的な副ステーシ
ヨンにおける測定結果の送信のための配線の使用
を不要にしないまでもこれを大幅に減少する如き
システムの提供にある。 本発明の他の目的は、副ステーシヨンの状態を
動的に判定する如きシステムの提供にある。 本発明の更に他の目的は、送電システムの状態
を動的に判定する如きシステムの提供にある。 本発明に更に他の目的は、動熱学的な送電線の
定格を判定する如きシステムの提供にある。 本発明の他の目的は、発電ステーシヨンの設備
の状態を監視し制御する如きシステムの提供にあ
る。 本発明の他の目的は、必要に応じて電流、電
圧、周波数、位相角、これから他の量の計算が可
能な電流および電圧のフーリエ成分、センサが取
付けられる電線の温度、またはセンサが取付けら
れる電線の周囲の空気の温度をセンサが測定する
ことができる如きシステムの提供にある。 本発明の他の目的は、線間電圧が345KV以下
の付勢状態にある高電圧送電設備から迅速に、安
全かつ充分な信頼性を持つて取付け取外しが可能
な動的電線定格に関して必要な量を含む種々の電
力量を検出する状態検査モジユールの提供にあ
る。 本発明の他の目的は、モジユール用として一人
の電線保守要員またはロボツトによる操作に特に
適合するアダプタを備えた標準的に利用される
「ホツト・ステイツク」を用いて取付けおよび取
外しが可能な状態検査モジユールの提供にある。 本発明の更に他の目的は、軽量であり、大きさ
がコンパクトであり、遠隔位置で較正が可能であ
り、電線の周囲で環状体のハウジングの開閉が可
能である「ホツト・ステイツク」具を設けた種々
の電線寸法に適合する中心部のハブからなる金属
製ハウジングを備えた形状が環状体であり、前記
ハブには通気口と送電線を押える断熱措置を施し
た挿入子が設けられた「ホツト・ステイツク」に
より取付け可能な装置の提供にある。 本発明の更に他の目的は、精密な電気装置が電
線と接触する前に電線の電位に等しくされる前述
の性格のモジユールの提供にある。 本発明の更に他の目的は、電線の周囲に「スナ
ツプ止め」される時を除いて「ホツト・ステイツ
ク」により取付け可能な用具との確実な係合状態
を維持する状態検査モジユールの提供にある。 本発明の更に他の目的は、前述のモジユールに
対する枢着クランプの提供にある。 本発明の更に他の目的は、枢着クランプの故障
の場合に別の「ホツト・ステイツク」により開被
可能な前述の枢着クランプの提供にある。 本発明の他の目的は、前述の状態検査モジユー
ルに対する電気的に絶縁された電圧センサの提供
にある。 本発明の更に他の目的は、前述の複数のモジユ
ールに対する同期されない単一のチヤンネルの無
線送信システムの提供にある。 本発明の他の目的については、その一部は明ら
かになろうし、また一部は以下の記述において明
らかになろう。従つて、本発明は、諸機能および
その関係を含み、以下本文において記述されるシ
ステムおよび装置において例示される各部の構
造、構成および配置の特徴を包含するものであ
る。 （発明の概要） 本発明の環状体の導線状態検査モジユールおよ
び地上ステーシヨンの処理装置、受信機／送信機
が、従来の電流および電位変成器の場合に要求さ
れるトランスジユーサの多重配線の必要性を排除
して、コンパクトなシステムによる路線およびス
テーシヨン・バスから要求される全てのデータを
収集する。本発明は、大きな初期投資、据付けの
手間および時間の節減をもたらす結果となる。本
発明は、多重のトランスジユーサ、電流変成器お
よび電位変成器に対する配線、および現存の中継
または計測用リンクに対する劣化の影響を完全に
排除する。本システムは、下記について現存する
路線またはステーシヨン、あるいは手軽さおよび
処置が同等である新しい装置に対して改装が可能
である。即ち、 線間電圧 力率または位相角 体相当りの電力量 線電流 位相当りの無効電力量 導線温度 周囲温度 風速 高調波電流 周波数 MW−ｈおよびMVAR−ｈ（処理量） 格納値からの上記諸量の特性 本発明において記述される状態検査のデータの
収集システムは、電力の供給を遮断する必要もな
く各装置をホツト・ステイツク（hot−stick）を
用いて移動ができるため、更に迅速に、比較的安
いコストで大きな柔軟性を以て近代的な電力制御
システムの構築のため電力の活用を可能にするも
のである。これらの装置は無線リンクにより較正
および検査が可能であり、遠隔通信リンクを介し
て中央のプロセツサに対するデイジタル出力が他
のステーシヨンのデータによつて多重化が可能で
ある。 送電において用いられる最も高度のものを含む
導線を付勢するため取付けられるホツト・ステイ
ツクにより取付けることができる電気的に絶縁さ
れた状態検査モジユールを提供するためには、多
くの問題を克服しなければならない。 これらの問題には次のものがある。即ち、モジ
ユールの２つの部分を枢着して、これらをホツ
ト・ステイツクにより取付けられる間付勢状態の
導線の周囲への確実な締付けおよび解除を行なう
ための確実な作用の機構の設計、自立した電気的
に絶縁されるモジユールにおける導線の電圧の測
定、必然的に小型軽量なモジユールによる多くの
電気的な測定結果の入手、および１つの小ステー
シヨンにおいて要求されるであろう15以下のモジ
ユールによる１つの無線チヤンネルの共通使用で
ある。このようなホツト・ステイツクにより操作
される枢着および緊締機構は従来技術においては
存在しない。従来技術の電圧変成器および容量分
割装置は電気的に絶縁されるものではない。所要
の全ての電気量の個々の測定はモジユールにおけ
るあまりにも多くの装置を必要とすることにな
る。モジユールの送信の同期には各モジユール内
の無線受信機が必要となろう。 （実施例の説明） 第１図においては、環状体の形状のセンサ兼送
信モジユール２０が、確実に作用する枢着／緊締
機構を開閉させる特殊な取外し自在なホツト・ス
テイツク１０８（第２図参照）の使用により、通
電中の送電線２２上に取付けられる。各モジユー
ルは、通電中の送電線２２およびその周囲の環境
と関連する複数のパラメータの１つ以上を検出す
るための装置を含んでいる。これらのパラメータ
は、電線２２の温度、電線付近の周囲の空気温
度、電線に流れる電流、および電線の電圧、周波
数、力率および高調波電流を含む。風速および風
の方向、および太陽の熱的負荷の如き他のパラメ
ータも必要に応じて検出することもできる。更
に、各モジユール２０は、検出した情報をローカ
ル受信機２４に対して伝送するための装置を含
む。 第３図においては、環状体の各モジユール２０
は、電線の温度が撹乱されないように電線２２の
周囲の自由な空気の循環を許容するため取付けハ
ブ２８を取囲む開口したスポークを設けた部分２
６を設けた形状となつている。モジユールを作動
させるため必要な電力は、その磁界を前記環状体
内部の配線を囲む変成器の鉄心と結合することに
より電線から得られる。種々のセンサにより生じ
る信号は、電子装置によりその相当するデイジタ
ル成分に変換され、送信の周期的なバーストにお
いて地上の受信機に対して送出され、このため必
要な平均電力量が最小限度となる。 これらの環状体のセンサ装置即ちモジユールの
１つ以上を前記受信機の捕捉範囲内の送電線に対
して取付けて、同じ周波数チヤンネルにおいて同
時に作動させることができる。各モジユールにお
ける送信間の間隔を僅かに変更し、共通の因子を
持たない整数倍にしかつこのような間隔と関連し
てモジユールの最大個数を制限することにより、
送信間の妨害の統計的確率が受入れられる程度に
制御される。このように、１つの受信機即ち地上
ステーシヨン２４は複数のモジユール２０からデ
ータを収集することができる。 １つの受信機およびそのアンテナ３０を有し受
取つたデータを処理する地上ステーシヨン２４
は、これを他の場所に送出即ち送信する時間まで
このデータを記憶し、本システムをこのような場
所に接続する３２で示される通信ポートを提供す
る。地上ステーシヨン２４におけるデータの処理
には、スケール因数の提供、偏差、カーブの補
正、波形の分析、および上位の場所に対する送信
のため必要な形態およびパラメータへのデータの
相関的および計算的な変換を含む。地上ステーシ
ヨンのプロセツサは、各モジユール内のそれ自体
のシステムにおける各センサにおいて必要な特定
の較正機能を保持するようにプログラムされてい
る。 第５図においては、測定されたデータが動的状
態検査装置により処理される適当なデータ送信リ
ンク３２（無線、地上路線または衛星チヤンネ
ル）によつて電力制御センサー５４に対して地上
ステーシヨン２４が接続され、前記状態検査装置
は次いで他の送信リンク３３上を電気作用を行な
う副ステーシヨン４４における切換え装置５８に
対して適当な制御信号を発する。このように、送
電線に対する電力の供給は、測定された温度およ
び測定された電気的なパラメータに従つて変更す
ることができる。同様に、センサが電力変成器の
一次側および二次側の両回路に配置されると、変
成器の故障の検出ができ、変成器に対して供給さ
れる電力は切換え装置を介して動的検査装置によ
つて制御される。 本発明の一特質においては、この動的状態検査
装置は、これに配置された変成器に対する電力の
供給を制御するか、あるいは他の局部的な制御機
能を実施するため１つ以上の副ステーシヨンに配
置することもできる。 このように、第４図に示されるように、電気的
な副ステーシヨン３４は本発明の電気的に絶縁さ
れたモジユール２０によつて完全に監視すること
ができる。15以下のこのようなモジユールを図に
示すように１つの受信機２４に対して送信を行な
うように接続することができる。受信機は、例示
した変成器バンク３８および小さなブロツク４０
により示された電気的な切換え装置を制御するた
めの関連する局部制御装置３６を持つこともでき
る。モジユール２０は、どの回路も遮断する経費
および不都合もなく付勢状態の電線に対して取付
けることができ、副ステーシヨン３４において一
切の配線を必要としない。受信機２４はまた、そ
の送信リンク３２を介して受取つた情報をモジユ
ール２０（電気的な副ステーシヨンの全状態を判
定するための）から送電システムの中央制御ステ
ーシヨン５４に対して送出する。 本発明のシステムは、第５図に示される如き大
容量の送電システムの完全な監視および制御のた
めのものである。従つて、モジユール２０は、変
成器バンク４０，４２、副ステーシヨン４４，４
６、番号４８，５０で全体的に示される送電線お
よび全体的に５２で示される給電部の監視を行な
う送電システム全体にわたつて配置される。 各監視位置においてモジユールは位相毎に１つ
ずつ回線４８，５０の如き送電線に沿つて配置さ
れることが望ましい。電線の温度を監視すること
により、これらモジユールは送電線の瞬間の動的
容量を表示する。これらモジユールが送電線に沿
つてある間隔で配置されるため、故障の性格およ
び場所を判定し、また更に迅速にかつ効率的な修
復を容易にするために活用することができる。 地上ステーシヨン２４は、その局部モジユール
２０からデータを収集し、これを送信リンク３３
上の電力制御センター５４に対して伝送する。こ
の電力制御センターは更に、システムの制御のた
め自動切換え装置５６，５８，６０、を制御す
る。 第５図に示されるように、変成器バンク４２に
配置される地上ステーシヨン２４は、全体的に番
号６２で示されるモータを備えたタツプ装置を介
して変成器バンク４２に対して供給される電力を
制御するため使用することができる。 第６図に示されるように、本発明によるモジユ
ール２０は、磁気鉄心６４，６６の２つの半部
と、電力取出しコイル６８と、電線と接触する２
つのばねを装填した温度プローブ７０，７２およ
び周囲温度プローブ７４からなつている。 電線がプローブ７０，７２によつて接触される
時ケース７６を正確に電線２２の電位に確保する
ため、電線２２と係合してこの電線との係合状態
を維持し、かつこれを電線に対するプローブ７
０，７２の接触の前およびその最中にケース７６
と接続するばね７８が設けられている。その代
り、または同時に、ハブ２８における電線の入力
部を介して接触を維持することもできる。 電線における電流は、第７図に示されるロゴス
キー・コイル８０によつて測定される。 電線の電圧はドーナツツ状のカバー部分におけ
る１対の円弧状のコンデンサ・プレート８２によ
り測定されるが、第８図および第９図においては
その内の唯１つしか示されない。第１０図に示さ
れる如く、ドーナツツ状モジユール２０の内部に
は封止された箱８４内に電子機器が保有されてい
る。 ドーナツツ状モジユール２０の電子装置のブロ
ツク図は第２８図および第３０図に示されてい
る。 第３０図によれば、電圧検出プレート８２が全
体的に８６で示される複数の入力増幅器の１つに
対して接続されている。電圧検出プレート８２と
接続されたこの入力増幅器８６は、その間と、そ
の上にドーナツツ状モジユール２０が載置される
電線２２の電位である８８で示された局部アース
との間の電流を測定する。このように、増幅器８
６はキヤパシタンスC₁（第３２図および第３３図
参照）を介してプレート８２とアース間に流れる
電流の測定を行なう。即ち、この増幅器は、さも
なければ局部アースに流れることになるプレート
８６により収集される電流を測定する。これは、
アースに対する電線の電圧の直接的な測定とな
る。 第３０図にも示されるように、温度トランスジ
ユーサ７０，７２，７４およびロゴスキー・コイ
ル８０はそれぞれ入力増幅器８６の１つと接続さ
れている。別の温度のトランスジユーサは予備増
幅器８６の１つと接続されてドーナツツ状モジユ
ール内部の電子装置の温度を測定することもでき
る。増幅器の出力はマルチプレクサ９０によつて
多重化され、エンコーダ９４により符号化されて
デイジタル／アナログ・コンバータおよび全体的
に９２により示されるコンピユータに対して提供
され、送信機９６によりアンテナ９８を介して送
信されるが、このアンテナは第３図において示さ
れるようにドーナツツの表面上のパツチ・アンテ
ナでよい。 電流および電圧は、電流波形の１サイクルの1/
９の間隔で９回コンピユータ９２によつてサンプ
リングされるが、実施例においては第３４図のタ
イミング図において示されるように、各測定は連
続する９サイクルにおいて行われる。コンピユー
タは最初９つのサイクルを経て1/9周期のタイミ
ング期間を調整してこの時の電流の正確な周波数
に整合させ、次いで９回の測定を行なう。これら
の測定内容は地上ステーシヨン２４に対して送ら
れ、地上ステーシヨン（第６２図）における別の
コンピユータ３３４が必要に応じて電流、電圧、
電力、無効電力、力率および高調波を計算し、こ
れらを通信ボード１０６に対して提供し、これに
より通信リンク３２に対して提供するのである。 １秒または２秒毎に情報を送出することが望ま
しい最高15個のドーナツツ状モジユールの場合に
は、相対的な送信間隔は１秒の37/60乃至79/60の
範囲内になるように選択することができ、各送信
間隔は共通の因数を持たない１秒の60を分母とし
整数を分子とする分数となる。本発明によるこの
形態の半ば無作為の送信は、最悪の場合でも同じ
ドーナツツ状モジユールからの連続する送信間が
２秒以下となるように76％の連続的な送信を確保
する。第３図における１０８で全体的に示された
本発明のホツト・ステイツク１０８は、第２５
図、第２６図および第２７図において詳細に示さ
れている。この用具はアレン式レンチ部分１１０
と、全体的に１１４で示される自在支持部に対し
て取付けられたねじ部分１１２とを有する。自在
支持部１１４はシエル１１６内に取付けられ、こ
のシエルは更に全体的１１８で示される従来周知
のホツト・ステイツク支持カツプリングに対して
取付けられ、これによりホツト・ステイツク部分
１７６に対して取付けられている。 第３図に示される如きホツト・ステイツク１０
８がドーナツツ状モジユール２０の開口１２２内
に挿入されると、アレン式レンチ部分がその各端
部１２６，１２８に反対方向に螺合されるたる形
部分１２４（第２４図）と係合する。ねじ部１２
６はケーブル・クランプ１３０の螺合ねじ部と螺
合され、ねじ部１２８はナツト１３２の螺合部１
４４と係合している。ナツト１３２は枢着ピン１
４０，１４２（第２３図）に対して取付けられた
プレート１３６，１３８のボスにより固定され
る。このように、ホツト・ステイツク１０８が絶
縁されてたる型部１２４が一方向に回転させられ
るとケーブル・クランプ１３０がナツト１３２に
向けて押圧されるが、たる部１２４が反対方向に
回転させられるとケーブル・クランプ１３０はナ
ツト１３２から離反する方向に移動する。ナツト
１３２のねじ部１４４は、ケーブル・クランプ１
３０およびナツト１３２が相互に離れるよう拡げ
られる時ホツト・ステイツクのねじ部１１２がナ
ツト１３２に螺合されてドーナツツ・モジユール
２０が用具１０８上に支持されるようにホツト・
ステイツク１０８のねじ部１１２と係合する。 枢着ピン１４０，１４２はドーナツツ状モジユ
ール２０の外縁部付近に位置され固定ピン１４
６，１４８がドーナツツに対して更に内側に固定
されるため、もしピン１４６，１４８が離れるよ
うに拡げられるならば、ドーナツツ状モジユール
は第６図に示される位置まで開かれ、もしピン１
４６，１４８が一体に閉じられるとドーナツツ状
モジユールは閉鎖する。ピン１４２，１４６，１
４０および１４８は各傾斜アーム１５０，１５２
によつて接合される。ケーブル・クランプ１３０
がナツト１３２から分離されると、傾斜アーム従
つてピン１４６，１４８はケーブル・クランプ１
３０のくさび部分１５４により離れるように拡げ
られる。同時に、ホツト・ステイツク１０８のね
じ部１１２はナツト１３２のねじ部１４４と係合
し、その結果ドーナツツ状モジユール２０が用具
１０８に対して確実に支持される。ケーブル１５
８はピン１４６，１４８の周囲を通過し、キヤツ
プ１６０，１６２で終るケーブルによりケーブ
ル・クランプ１３０に保持される。このように、
ケーブル・クランプ１３０およびナツト１３２が
一体に押圧される時、ケーブル１５８は固定ピン
１４６，１４８を一体に引張して、ドーナツツ状
モジユール２０を確実に閉鎖してこれを電線２２
の周囲に緊締する。このドーナツツ状モジユール
が緊締された直後に、ホツト・ステイツク１０８
のねじ部はナツト１３２を同じ方向に回転し続け
ることによりこのナツトのねじ部１４４を解除す
る。 もし何等かの理由によりドーナツツ状モジユー
ル２０がホツト・ステイツク１０８を使用するこ
とにより電線２２から取外すことができなけれ
ば、第２０図の１６４で全体的に示される別のホ
ツト・ステイツクを使用してケーブル１５８を切
断することもできる。用具１６４はこの目的のた
めその上に設けられたやすり部１６６を有する。
また、この用具には、ケーブル１５８が切断され
た後ナツト１３２のねじ部１４４と係合するねじ
部１６８を設けることもできる。 本発明の性格および目的の更に完全な理解のた
め、図面に関して述べられる以下の詳細な記述を
照合されたい。 いくつかの図面においては、同じ照合番号が同
じ構成要素を示す。 状態検査モジユール 概 要 状態検査モジユール２０（ドーナツツ）は高抗
張力送電線２２に対して結合しテレメータによる
電力パラメータを地上のステーシヨン２４に結合
する（第１図）。各モジユールはその作動電力を
高抗張力電線２２に流れる電流により生じる磁界
から得る。各モジユールは比較的小さく、主径が
約320mm（125／８インチ）、最大肉厚が約120mm
（43／４インチ）であるドーナツツ状の形状を呈
する。その重量は約7.25Kg（16ポンド）であり、
現場において「ホツト・ステイツク」を用いて僅
かに数分間の内に取付けることが可能である。 一般に、１つの回路において各位相毎に１つず
つ３個のドーナツツ２０が使用される。各ドーナ
ツツは、路線電流、線間電圧、周波数、位相角、
電線温度および周囲温度の測定のため装着され
る。デイジタル・データは５〜10ミリ秒のバース
トにおいて950MHzのFM無線リンクにより送信
される。地上ステーシヨン２４におけるマイクロ
コンピユータが３位相の組からのデータを処理
し、全回路のキロワツト、キロバーおよびボル
ト・アンペアの如き所要の電力パラメータを計算
する。個々の電線の電流および電圧もまた得られ
る。このデータは、次に、データ・リンク３２上
を中央部の監視用上位コンピユータに対して送る
ことができる（一般に、毎秒１回）。１つの地上
ステーシヨン２４は、全てが同じ無線周波数によ
る15個ものドーナツツ２０からデータを受取るこ
とができる（第４図）。各ドーナツツは、約0.3秒
乃至0.7秒の範囲の連続するその送信バースト間
の異なる間隔を以つて送信を行なう。このよう
に、偶発的な競合が生じ得るが、平均して全送信
量の70％以上は問題がない。 環境的な作動条件としては、約−40乃至38℃
（−40乃至＋100゜F）の周囲空気温度範囲、豪雨、
氷雨、雪および氷の付着、頭上からの落下氷、太
陽光の負担、電線２２の振動が含まれる。 80乃至3000アンペアの範囲にわたる電流の測定
値は0.5％以内の精度でなければならない。2.4乃
至345KVの範囲にわたる電圧測定値（線間）は
0.5％以内の精度でなければならない。電線の直
径範囲は約12.7乃至50.8mm（0.5乃至２インチ）で
ある。 全ての外表面は丸味を帯び、コロナを防止する
ように鋭い縁部が全くない。前記モジユールの重
量は約7.26Kg（16lb）である。このモジユールに
は、容易に取外し交換が可能な異なる電線径に対
する緊締用挿入子が設けられている。電線の緊締
は、挿入子１８６（第１３図）内での電線のネオ
プレン面１７０の使用のため例え電線の振動が長
引いた後でも、電線に損傷を与えるものではな
い。 特殊なホツト・ステイツク１０８を前記ドーナ
ツツ２０内に挿入する。ホツト・ステイツクの回
転により、ドーナツツを電線上に定置することが
できるようにドーナツツを分割させる。ホツト・
ステイツクを反対方向に回転させると、ドーナツ
ツを電線上で閉鎖させて電線に確実に緊締させ
る。用具１０８はこの時単に引離すことにより取
外すことができる。再び差込んで回転することに
よつてドーナツツを開放して、これを電線から取
外すことを可能にする。 電線の温度プローブ７０，７２（第６図）は、
ドーナツツが取付けられる時電線に対してばねが
作用する。接触端部１７４（第１０図）はベリリ
ウムであつて腐食を阻止するが、内部の温度トラ
ンスジユーサに対して良好に熱を伝達する。これ
はまた、電線から電子部品に至る低い抵抗経路を
形成しないように非導電体でもある。 ドーナツツ２０の中心部におけるハブおよびス
ポークの部分および温度プローブの設置部分は、
電線の温度に影響を生じないようにできる限り多
くの自由空間を以て設計されている。 ドーナツツ内部の全ての電子部品は水密のコン
パートメント８４（第１０図）内に封止されてい
る。 ドーナツツ２０の無線周波数の送信電力は一般
に100ミリワツトである。しかし、これは４ワツ
トまで高めることができる。ドーナツツ２０は
MOV装置、および適正な接地および遮蔽措置に
よつて落雷のサージから保護されている。全ての
アナログおよびデイジタル回路は電力消費を最低
限度にするためCMOSとなつている。 ドーナツツ２０における較正のためポテンシヨ
メータその他の可変装置は用いられない。全ての
較正は、コンピユータのメモリーに記録されたス
ケール要因によつて地上ステーシヨン２４により
行なわれる。 各ドーナツツは、80乃至3000アンペアまたは80
乃至1500アンペアの電流範囲に対してジヤンパに
よりプログラム可能である。 電流はロゴスキー・コイル８０（第７図）を用
いることにより測定される。電圧は、ドーナツツ
の１つの表面の外側に平坦に埋設された２つの電
気的に絶縁された金属片８２（第８図）により測
定される。これら金属片は電線の電位におけるコ
ンデンサの１つの電極として作用する。他方の電
極は自在部の残部であり、ドーナツツに対して接
地（中立）電位に実質的に較正される。アースか
らドーナツツの電極により収集される電流量は、
このように、ドーナツツおよびこのドーナツツが
取付けられる電線の電位と比例する。 ドーナツツの電子部品を作動させる電力は、電
線を囲繞する積層状の鉄心６４〜６６上の巻線６
８から得られる。この鉄心は、電線の周囲で緊締
する時ドーナツツが開くように分割されている。
ドーナツツのアルミニウム製の外側ケースの頂部
と底部の部分は、短絡回路を形成しないように相
互に部分的に絶縁されている。この絶縁はコンデ
ンサ１７６（第１０図）により高い周波数におい
て分路されて、頂部７６および底部８１が同じ無
線周波数電位にあることを確保する。 データはマンチエスタ・コードにおいて送信さ
れる。各メツセージは、電圧および電流の最も後
で測定されたフーリエ部分と、補助パラメータと
呼ばれる別の測定条件、ならびに５つの可能な補
助パラメータの各々を識別する補助パラメータ数
からなる。このように、各メツセージのフオーマ
ツトは下記の如くである。即ち、 ドーナツツ識別番号 ４ビツト 補助パラメータ数 ４ビツト 電圧正弦成分（フーリエ基数） 12ビツト 電圧余弦成分（フーリエ基数） 12ビツト その時の正弦成分（フーリエ基数） 12ビツト その時の余弦成分（フーリエ基数） 12ビツト 補助パラメータ 12ビツト 巡回冗長検査 12ビツト 補助パラメータは下記の如く連続する各送信毎
に５つの項目にわたり回転する。即ち、 補助パラメータ番号 パラメータ ０ 電線の温度 １ 外部の周囲温度 ２ アース検査
（公称０ボルト） ３ 電圧検査
（公称1.25ボルト） ４ 内部温度 特に第２図において、ホツト・ステイツク１０
８は、ドーナツツ２０が要員１７８により付勢状
態の電線２２上に取付けることができるように従
来のホツト・ステイツク１７６上に装着すること
ができる。 第３図においては、アレン式レンチ部分１１０
およびねじ部分１１２が設けられたホツト・ステ
イツク１０８が電線２２上に取付けられたドーナ
ツツ２０に設けられた開口１２２内に嵌合する方
法を知ることができる。ドーナツツは、２つの底
部７６と２つのカバー即ち６本のボルト１８０に
より一体に保持された頂部８１からなつている。
各底部７６には、３つの相互に開放するスポーク
１８５上に支持された頂部ハブ１８２と底部ハブ
１８４（これもまた第１３図に示される）が設け
られている。 電線の温度プローブ７０，７２（これもまた第
６図に示される）は対向位置のスポーク１８５内
に整合される。 同じ緊締用挿入子１８６が対向位置のハブ１８
２，１８４（第１３図参照）内に保持され、その
内部に硬質ゴム面１７０と共に電線２２を緊締す
る。頂部８１（第３図）は各々電圧の測定のため
ハウジングから絶縁された円弧状の平担な導体８
２が設けられ、底部７６の一方には地上ステーシ
ヨンに対してデータを送出するためのパツチ・ア
ンテナ９８が設けられている。 頂部８１にはそれぞれ非導電性のゴム・シール
１８８（第７図）が設けられて枢着部の周囲の領
域はカバー・プレート１９０により閉鎖される
が、接近口１２２の周囲および内部には水の逃げ
道が設けられ、この接近口はホツト・ステイツク
による取付けのため電線２２上に取付けられる時
は常にドーナツツ２０の下部にある。 次に第６図においては、全体的に番号１９２で
示される枢着機構が設けられている。これは、頂
部プレート１３６および底部プレート１３８（第
２３図）に取付けられた枢着ピン１４０，１４２
を有する。開閉の際、底部７６はそのカバー８１
と共にピン１４０，１４２の周囲で回転する。ド
ーナツツの２つの半部７６，７６は一体に押圧さ
れてケーブル１５８により固定ピン１４６，１４
８を一緒にすることにより電線を緊締する。これ
らは、底部７６，７６に対して固定されたピン１
４６，１４８を分離するためくさびアーム１５
０，１５２に対してくさびを押圧することにより
分割される。 ドーナツツ２０の底部７６，７６が電線の電位
にあることを確認するため、使用中電線と連続的
に接触するばね７８が設けられ、電線が温度プロ
ーブ７０，７２と接触状態となる前にこの電線と
接触するばね７８が設けられてプローブをアーク
から保護する。 装置が正確に一体となることを確保するため、
位置決めピン１９４および位置決め穴１９６が設
けられている。多層の変成器の鉄心６４，６６は
装置が閉鎖される時その面が当接関係になるよう
に一体化する。これらは相互にばねが装填され、
装置が閉鎖される時第６図に示される上面１９８
の如き平坦な表面が最小限度の空隙で一緒に嵌合
するように、僅かに相互に回転するよう取付けら
れている。温度プローブ７０，７２は、装置が閉
鎖される時電線を押圧するようにばねが装填され
ている。周囲温度プローブ７４には、これが電線
の温度の代りにシールド２００の温度を計測する
ようにハブ領域を覆うシールド２００が設けられ
ている。 温度プローブ７０，７２は、これに触れる電線
がドーナツツ２０から離れた電線と略々同じよう
に周囲の空気により冷却されるように風の抵抗を
できるだけ小さくする状態で対向位置のスポーク
１８５と整合関係に配置されている。 第６図においては、パツチ・アンテナ９８と共
に、10個の無線周波数（RF）分路用コンデンサ
１７６が示されている。 次に第７図においては、ロゴスキー・コイル８
０が８個のブラケツトによりカバー８１に対して
固定され、底部７６における電子部品に対してリ
ード線２０３によつて結合されている（第１０
図）。非導電性のゴム・シール１８８は、RF分路
コンデンサ１７６（第１０図）と接触するステン
レスのスチール繊維製の接触パツド２０２に対す
る凹部２０６と共に示されている。 次に第８図および第９図においては、コンデン
サの電極８２はカバー８１の一方の表面に対して
平坦に取付けられることが判る。また、第９図に
おいては、ロゴスキー・コイルに対する開口には
その周囲に短絡経路の形成を阻止するためのスロ
ツト２１０が設けられる方法も示されている。 次に第１０図においては、円弧状のコンデンサ
の電極８２がテフロンまたは他の非導電性材料部
２１２によりケース８１から絶縁されている。コ
ンデンサ電極８２とケース８１の表面との間の面
間隙は約0.127mm（0.005インチ）である。この電
極８２は、絶縁されたブツシユ２１６およびナツ
ト２１８を通過するねじ２１４により、あるいは
他の共用可能な絶縁された支持装置によつて頂部
８１に対して取付けられている。コンデンサ電極
８２と電子部品との間の結合は、ねじ２１４によ
つて行なわれる。第１０図においては、ステンレ
スのスチール・ウール・パツド２０２がコンデン
サ内に送られる形態のものでよい分路コンデンサ
１７６に結合することが判る。この絶縁用シール
１８８は分路コンデンサ１７６の隣りに示されて
いる。 温度プローブ７０は、電線２２と接触するベリ
リウムの挿入子１７４に接して取付けられた
Analog Device社のAD−590型センサ２２０で
ある。番号２２２により全体的に示される３本の
電線はMOV２２４を介してセンサ２２０に対し
電子部品を結合する。 センサ２２０およびベリリウムの挿入子１７４
はプローブの頭部２２６に取付けられ。この頭部
は更にばね２２８により押出される略々円筒状の
支持部２２７に対して取付けられてベリリウム挿
入子１７４を電線に対して押圧する。ゴム製のブ
ーツ２２９がプローブ７０の内部を保護してい
る。このプローブの頭部２２６は電気および熱の
絶縁材料から作られる。プローブ７２は周期的の
柱体２３０に取付けられるが、この柱体は異なる
直径の電線との係合状態の調整のため下部ケース
７６に関して出入するよう調整可能であることが
望ましい。他の電線の温度のプローブ７２も同様
である。 電子部品の筐体８４は、２つの底部７６と頂部
８１のそれぞれ内部に取付けられる。この筐体８
４は密閉されている。給電用の変成器の鉄心６６
および前記モジユールの他の半部においてその係
合する変成器の鉄心６４（第６図）は係合鉄心６
４に対して板ばね２３２によつて押圧され、モジ
ユールが閉鎖される時第６図に示される２つの鉄
心６４，６６の平坦な面１９８が面係合して一体
に平坦面内になるように、ばね２３６によつて柱
体２３４に対して押圧されている。 次に第１１図においては、鉄心６６の端面１３
８が下部７６の端板２４０を通過する方法が示さ
れている。装置の両方の半部における封止された
回路容器８４を結合する電線のため開口２４２が
設けられている。開口２４２が再び電線の包囲を
阻止するため設けられることが判るであろう。 周囲空気センサ７４に対する開口２４４および
電線センサ７０に対する開口２４６は第１１図に
示される。ハブ１８２，１８４およびスポーク１
８５は、温度プローブ７０を詳細に示すため第１
０図のスポーク１８５における開口２４８は示さ
れないが、第１０図および第１１図に見ることが
できる。 次に第１２図および第１３図からは、緊締用挿
入子１８６が如何にしてハブ１８２および１８４
内に嵌合するか、また面１７０が挿入子１８６内
に嵌合するかが判る。この挿入子１８６は、異な
る直径の電線２２を収容するため異なる内径を有
する組をなすように作られている。 第１５図乃至第１７図に示されるように、緊締
用挿入子１８６にはハブ１８２，１８４内に嵌合
する整合タブ２５０が設けられている。前記各挿
入子１８６は同じものであり、第１４図に示され
るように組込まれる時一方が他方に対して倒置の
状態にある。その各々はハブ１８２，１８４内に
ねじ止めするためのねじ穴２５２が設けられ、シ
ヨア硬度に基づくジユロメータ値が70の硬度を有
する材料から作ることができる硬質の導電性のネ
オプレン・ゴム面１７０を支持する。この面１７
０は、電線２２との電気的な接触を確保するため
グラフアイト等の導電性を有する粉末で充填され
ることが望ましい。 枢着部のピン１４２の１つが第１８図に示され
ている。このピンは全て、枢着部のプレート１３
６，１３８（第２３図）と共に短絡経路を提供し
ないようにその上にプラズマ噴射することができ
る非導電性のセラミツク・コーテイングが施され
ている。 次に第２０図によれば、何等かの理由から枢着
クランプが固渋する場合に、緊急用のホツト・ス
テイツクで取付けできる用具１６４を用いてドー
ナツツ２０を開被することができる。この用具
は、ケーブル１５８の切断のため使用された長い
やすり部分１６６を含む。ケーブル１５８が切断
された後、緊急用具のねじ部１６８をナツト１３
２のねじ部１４４内に螺合させて開被状態のドー
ナツツ２０を取除くことができる。 また、第２０図においては、頂部プレート１３
６における案内開口２６０内のケーブル・クラン
プ１３０の運動を案内する張出したキー部分２５
８がどのようにしてケーブル・クランプ１３０に
設けられるかが判る。また、ナツト１３２のボス
１３４がこれを運動しないように保持する頂部プ
レート１３６の円形開口２６２が示されている。
ナツト１３２の底部における同様なボスが、ケー
ブル・クランプ１３０の底部の同様なキー２６４
が底部プレート１３８における案内開口内に嵌合
する方法と同様に、底部ねじ部１２８における円
形開口内に嵌合する。プレート１３６，１３８は
ボルト２６６，２６８により一緒に固定され、ボ
ルト２６６，２６８の周囲でスペーサ２７０，２
７２（第２１図および第２３図）によつて離れて
保持される。カバー・プレート１３６は、できる
だけ丈夫でかつ軽くするため開口２７４およびリ
ブ２７６が加工されている。 第２１図は、頂部プレート１３６を取外してド
ーナツツ２０を閉鎖し、ケーブル１５８がピン１
４６，１４８を固く一緒になるよう引張した状態
の枢着クランプ機構を示している。 第２２図においては、枢着クランプ機構が頂部
プレート１３６を取外してケーブル・クランプ１
３０をたる形部分１２４によつてナツト１３２か
ら離れるよう拡開した状態で示されている。くさ
び（ウエツジ）部１５４，１５６は、ドーナツツ
を開被するため固定ピン１４６，１４８を拡開さ
せるため傾斜アーム１５０，１５４を押してい
る。 第２３図においては、枢着ピン１４０，１４２
がドーナツツ２０の各底部７６の受入れ部分２７
８，２８０内に嵌合する方法が判る。同様に、ピ
ン１４６，１４８は第２３図において部分的に破
断状態で示された部分２８２に嵌合する。部分２
８２は、枢着ピン１４２よりもドーナツツ２０の
中心軸に対して更に接近した位置に配置される。 また、第２３図においては、ボルト２６６，２
６８におけるナツト２８４，２８６が見える。 前述の如く、従来のホツト・ステイツク１７６
に取付けるためのホツト・ステイツク１０８（第
２５図、第２６図および第２７図）は、周知のホ
ツト・ステイツク取付けカツプリング１１８、た
る形状部１１６、ホツト・ステイツク１２０の中
心線とドーナツツ２０における受入れ用開口１２
２（第３図）の整合誤差を許容する自在支持部１
１４からなる。第２５図、第２６図および第２７
図に示されているのは、ドーナツツの係合用のア
レン式レンチ部分１１０、ホツト・ステイツク１
０８のねじ部分１１２、およびカツプリング１１
８のホツト・ステイツク取付け部分に対する支持
部２９０に対して確実に自在支持部１１４の基部
２８８を保持するスリーブ１１６である。 状態検査モジユール 状態検査モジユールの電子要素は第２８図にお
けるその全体構成図において示されている。これ
らの要素は、電源部２９２、計数化兼送信用電子
装置２９４、筐体２９６により示されるセンサ類
およびアンテナ９８からなつている。 電力取出しコイル６８の中間タツプ９はモジユ
ール２０のアルミニウムのシエルに対して結合さ
れ、このモジユールは更にばね７８により、また
導電面１７０（第１２図および第１３図）によつ
て電線２２に直接結合されている。このように、
電線２２は電子装置２９４に対する８８で示され
た如く局部アースとなる。電源は、電子装置２９
４に対して調整された＋５および−８ボルトを与
え、また３００で示される如き送信機に対する別
の切換えられた5.75ボルトを与える。電子装置２
９４は回線３０２上に送信機制御信号を与えて送
信機に対する電力の供給を制御する。センサ２９
６は、電子装置２９４に対して３０４で示される
如きアナログ信号を与える。電源２９２の詳細な
電気回路は第２９図に示される。 第３０図は電子装置２９４の概略ブロツク図で
ある。同図に示すように、ロゴスキー・コイル８
０が電流範囲選択抵抗３０６を介して複数の入力
増幅器８６の１つに結合されている。電圧検出用
プレート８２は最上位増幅器と結合され、この増
幅器は利得を設定して中立の高電圧に対する回線
と同じ位相の増幅器出力電圧を与えるフイードバ
ツク回路内のコンデンサ３０８が設けられてい
る。また、このコンデンサはロゴスキー・コイル
に対して結合された増幅器と同じように電流の測
定のための積分器の作用を行なう。このように、
電圧検出用プレート８２に対して結合された増幅
器８６は、電線２２（即ち、アース線８８）とプ
レート８２間に結合された低インピーダンス電流
測定装置である。 温度トランスジユーサ７２，７４は各々、図示
の如く増幅器８６の一方と結合されている。ドー
ナツツ２０の内部温度の如き別の特性の測定のた
め予備増幅器が設けられている。増幅器８６は
各々デイジタル・コンピユータ３１６の制御下で
マルチプレクサ９０によつてコンパレータ３１４
においてデイジタル／アナログ・コンバータ装置
３１０の出力である2.5ボルトの基準電源３１２
と比較のため結合される。このデイジタル・コン
ピユータは、Ｉ／０、RAMおよびタイマー素子
を有するMotorola CMOS 6805マイクロプロセ
ツサでよい。これに対してプログラム可能な読出
し専用メモリー３１８がプログラムの格納のため
接続されている。零交差検出器３２０が前記ロゴ
スキー・コイル８０における素子の零交差を検出
して基本的な同期状態を提供する。ドーナツツの
識別番号は３２２において全体的に示されるジヤ
ンパによつて選択される。適当なメツセージに対
して組込まれる計数化データはエンコーダ９４に
よりマンチエスタ・コードに符号化されて950メ
ガヘルツの送信機９６に対して与えられ、この送
信機は次いでこれをアンテナ９８に送る。 電子素子２９４の概略の電子回路図が第３１Ａ
図乃至第３１Ｄ図からなる第３１図に示される
が、これらの図は第３１Ｅ図に示されるように全
体で第３１図を形成するものである。同図のアー
スは三角形で示される。三角形内のＡはアナログ
接地を、またＤはデイジタル接地を示す。両方と
も第２８図および第３１Ｃ図に示される如き共通
ターミナルに対して接続されている。 電圧センサ 電圧センサの作用は第３２図を照合すれば理解
されよう。電線２２とアース３２４間の交流電圧
VLを測定するものである。金属プレート８２は、
電線２２とアース間の容量分割器の１つのプレー
トを形成し、アースとプレート８２間の相当コン
デンサC₁および電線２２とプレート８２間の相
当コンデンサC₂からなる。 アースと電線２２間の電圧VLはこのように、
相当コンデンサC₁およびC₂の両端に分割される。 従来技術の方法は、コンデンサC₂の両端に生
じた電位を測定することを試みた。しかし、この
キヤパシタンスは値が変わることがあり、また測
定結果の精度に影響を及ぼす。これはまた、高電
圧の電線２２の付近における高い電界の故にその
両端にスプリアス電圧を生じ得る。全体的に３２
６で示された本発明の低インピーダンスの積分器
と接続された演算増幅器がキヤパシタンスC₂を
分路してこれを回路から有効に排除する。従つ
て、プレート８２の電位は演算増幅器３２６を介
して電線２２の電位と同じものにされる。このた
め、プレート８２とアース３２４間の電位は電線
２２とアース３２４間の電位VLとなる。従つて、
キヤパシタンスC₁における電流はこの時電圧VL
と正比例する。従つて、低インピーダンスの積分
器と接続された演算増幅器３２６はキヤパシタン
スC₁における電流と正確に比例し、このため電
線２２上の高電圧VLと直接比例する交流出力電
圧を生じる。 次に第３３図においては、積分器と接続された
演算増幅器３２６を含む全ての回路が金属製のハ
ウジング８１内に収容され、このハウジングはば
ね７８を介して電線２２と接続されている。プレ
ート８２はハウジング８１の外側にあり、これか
ら電気的に隔離されなければならない。プレート
８２は非常に高電圧の回線上のコロナ放電を招く
おそれがあるため、ハウジング８１から突出し得
ない。従つて、このプレートはハウジング８１の
表面に対して平坦であるか、あるいはその表面か
ら僅かに陥没していなければならない。 不都合にも、この表面上に溜る雨水または雪は
電線２２の周囲に高い電界を分路する高い誘電率
の経路をし、その結果演算増幅器３２６に対する
電流I₂がキヤパシタンスC₁における電流I₁と等し
くならないことになる。このように、測定値は誤
差を伴なうことになる。 このような影響を最低限度に抑えるため、検出
用プレートの幅および長さは、これらプレートを
ハウジングから隔てる間隙の幅と比較して非常に
小さなものにしなければならず、もし保護コーテ
イングを検出用プレート上に用いるならば、この
コーテイングは適当な肉厚を持たせなければなら
ない。更に、検出用プレートの外表面はハウジン
グ８１の外表面とできるだけ合致しなければなら
ない。 このため、第８図、第９図および第１０図に示
される検出用プレート８２は非常に長く作られ、
その端部において僅かに約0.508mm（0.020イン
チ）幅方向において約0.127mm（0.005インチ）の
ハウジングに対する間隙を有する。プレート８２
は幅が１インチの約3/8であり、これは無論約
1.27mm（0.05インチ）および約0.508mm（0.020イ
ンチ）の間隙よりは非常に大きいものである。 このような構造とする場合、金属製の検出用プ
レートを覆つて隣接するハウジングに亘る水滴
は、VLの測定に実質的な悪影響を及ぼすことは
ない。それは下記の理由からいえる。即ち、 １ 検出用プレート８２が直接露呈し、高い誘電
率を有するこのプレート上の水分は単にプレー
トに対して直接容量電流を導通させるに過ぎな
い。 ２ プレート８２とハウジング８１間の間隙にお
いて水により分路される電流量は、プレート自
体を検出するか遥かに大きな面積により収集さ
れる量に比較して非常に小さい。 ３ プレート８２とハウジング８１間の間隙にお
ける分路経路を経て失われる交流は、積分器と
接続された演算増幅器３２６の低い入力インピ
ーダンスの故に非常に小さい。 電流および電圧のフーリエ成分の取得 状態検査モジール２０が高電圧の伝送線上で絶
縁状態に取付けられているため、最小限度の複雑
さにおいてその内部に保有されたセンサからでき
るだけ多くの情報を得てこの生のデータを地上ス
テーシヨン２４（第１図）に対して送出すること
が望ましい。従つて、種々の所要量の計算は地上
で行なわれる。 従つて、電流と電圧の双方を同時にサンプリン
グしてこれを保持し、またこれらの量をパルス・
コード変調法によつて順次地上に対して送出する
ことが便利である。 地上ステーシヨンに対して単に電圧および電流
の実効値を送出する代りに位相および高調波のデ
ータを得ることが望ましい時は、波形およびその
相対位相を送出しなければならない。 本発明はこれをフーリエ成分の送出により行な
う。本発明においては電流と電圧の双方の波形が
１サイクルの1/9の間隔を有する複数の点でサン
プリングされる。しかし、図示実施例において
は、１サイクルの間に複数回サンプリングを行う
代わりに、各サイクルのサンプリング時点をずら
して１サイクル当たり１回の測定を行つて９サイ
クルにわたつてサンプリングを行う。 従つて、地上ステーシヨンは、問題となる量、
例えば電圧および電流のRMS振幅、その相対位
相および高調波の内容を容易に計算することがで
きる。 電流と電圧は同時にサンプルされるため、その
相対位相はサンプル・シーケンスの相対位相と同
じものとなる。高調波成分もまた同じであり、従
つて簡単な現象を除いて、地上ステーシヨンによ
つてどんな必要な分析でも行なうことができる。 データの伝送は、ドーナツツ２０の零交差と同
期する５乃至10秒の間隔において生じる。この情
報によれば、第１図に示される如き１つの送信回
線の３つの位相の相対位相を得ることができる。 本文に開示した実施態様においては、本発明は
下式の基本的なフーリエ成分VA，VB，IAおよ
びIBを計算するのみである。即ち、 VA＝２／S_T・_ST 〓^S=1 VS・COS（2π／S_T・Ｓ） VB＝２／S_T・_ST 〓^S=1 VS・SIN（2π／S_T・Ｓ） IA＝２／S_T・_ST 〓^S=1 IS・COS（2π／S_T・Ｓ） IB＝２／S_T・_ST 〓^S=1 IS・SIN（2π／S_T・Ｓ） 但し、S_Tは９で示す装置におけるサンプルの合
計数と等しく、Ｓはサンプルと等しく、VSおよ
びISは各サンプルＳにおいて測定された電圧およ
び電流の値である。これらの値から、下式により
RMS電圧Ｖおよび電流Ｉが得られる。即ち、 Ｖ＝〔（VA）²＋（VB）²〕^1/2 Ｉ＝〔（IA）²＋（IB）²〕^1/2 実効電力は下記の如くである。即ち、 （VB×IB）＋（VA×IA） また、無効電力は下記の如くである。即ち、 （VB×IB）−（VB×IA） もし波形の形状（即ち、高調波データ）につい
て情報を必要とするならば、更にサンプルを得て
所要のフーリエ高調波成分を計算して伝送するこ
ともできる。 単一の無線チヤンネルにおける「ランダム」送信 第４図に示されるように、単一の副ステーシヨ
ン３４は単一の受信機２４に対してデータを送信
する15にものぼる多くのドーナツツ２０を有する
こともある。無線受信機は高価であり、無線周波
数チヤンネルの割当ては取得が難しいため、全て
の装置が単一のチヤンネルを共有することが望ま
しい。重量および経済の観点から、受信機２４の
複雑化を犠牲にしてドーナツツ２０における装置
を最小限度に抑えることが望ましい。 理想的には、単一チヤンネル上で送信する全て
のドーナツツ２０が交互に割当てられた時間スロ
ツトにおいて送信を行なうことになろう。不都合
にも、従来技術に従つてこれらのドーナツツの同
期をとる唯一の方法は、各々に無線受信機を備え
ることである。 本発明のドーナツツ２０は、相互に「無作為
に」短いバースト送信を行ない、かつ２つ以上の
送信間の偶発的な混信がデータの重要な部分を破
壊しないように充分な頻度を以てこれを行なうよ
うにプログラムされている。これは、１つの受信
機２４に対して送信する各ドーナツツ２０に対し
て同期が必要とされないように固定された送信の
反復する間隔を割当てることにより達成される。
各ドーナツツの送信間の間隔は整数であり、かつ
これらの数はどの２つも共通の因数を持たないよ
うに選択されるのである。 例えば、15個のドーナツツの場合には、1/60秒
を単位として送信間隔（遅延時間間隔）Ｗを次の
様に選択する。即ち、 ドーナツツの番号 Ｗ 0 37 1 41 2 43 3 47 4 51 5 53 6 59 7 61 8 64 9 65 10 67 11 71 12 73 13 77 14 79 同時のメツセージ送出を最小限度に抑えるため
にメツセージの長さはできるだけ短くすることが
望ましい。本発明において行なつた１つの方法
は、５回の送信の反復サイクルにおいて「補助的
な」情報を送出することである。 測定および送信のタイミング 測定及び送信のタイミング図が第３４図に示さ
れ、図示の正弦波はロゴスキー・コイルによつて
測定される電流である。第３４図において、波形
の上部に示す数字はサイクル番号で下部の数字は
測定点を示す。測定点０で示すゼロクロスから測
定が開始される。次の測定点１から測定点８まで
で９つの連続するフーリエ測定IS及びVSが行わ
れる。９番目のサイクルにおいて、前の８つのサ
イクルの周期を利用してサンプリング間隔を決定
し、次の９つのサイクルにおいて電流及び電圧の
フーリエ・サンプルを得る。これらの測定は
VA，VB，IA、及びIBの計算のために用いられ
る。測定点９におけるゼロクロスは21番目のサイ
クルとなる。それ以後の期間中、即ち（Ｗ−１）
サイクルまで、プログラムはシフト・レジスタに
ドーナツツの識別番号、補助番号、フーリエ成分
VA，VB，IA，IB、デイジタル化された補助パ
ラメータ及びCRC（検査用合計値）をロードす
る。送信は、サイクルＷにおいて、符号３２８で
示す５乃至10ミリ秒（図示実施例では約５ミリ
秒）の比較的短時間に行われる。図のＷ−１で始
まるサイクルの終わりのゼロクロスすなわちサイ
クルＷでプログラムは０にリセツトされ第３４図
の左側に戻る。 後述するプログラムにおいては、測定点０にお
いて０にセツトされるタイマーＺが設けられ、２
回目の測定点９すなわち21番目のサイクルでＺ＝
21にリセツトされる。 第３４Ａ図は各ドーナツツの測定及び送信のタ
イミング関係をドーナツツNo.１とドーナツツNo.２
とを例にとつて説明する図である。ドーナツツNo.
１の送信間隔Ｗは前述のごとく41であるので０か
ら21番目のサイクルで測定が行われ41番目のサイ
クルで送信が行われる動作が繰り返される。ドー
ナツツNo.２の送信間隔Ｗは前述のごとく43である
ので０から21番目のサイクルで測定が行われ43番
目のサイクルで送信が行われる動作が繰り返され
る。従つて２つのドーナツツの送信時間が重なる
確率は非常に低くなる。もし２つ以上のドーナツ
ツの送信時間が重なつた場合には受信機がそれを
無視する。 ドーナツツのソフトウエア 著作権1983年 PRODUCT DEVELOPMENT SERVICES，
INCORORATED（PDS） 範 囲 状態検査モジユール２０（以下本文において
は、副ステーシヨン・モニターとも呼ばれる）は
MC146805E2型マイクロプロセツサ装置である。 概 要 「ドーナツツ」のソフトウエア仕様は、このソ
フトウエアによつて実施される３つのタスクを反
映して３つの主な部分に分割される。これらは、 データ構造 「ドーナツツ」の多くの作動を行なう背景処
理。これには、送信機制御、サンプル速度タイミ
ング、アナログ値の変換、および一般的な「段取
り」が含まれる。 共通ユーテイリテイ・サブ・ルーチン 交流電力の零点割込みを取扱いかつサイクルの
タイミングに対して用いられるオン・ボード・ク
ロツクを維持する割込み処理。および マイクロプロセツサが再始動される時常に生じ
る再始動処理である。 プログラム・リストを参考資料Ａに付す。 表記の約束 (a) 論理的記述 プログラム・モジユールは、フローチヤートお
よび添付の記述部により説明する。フローチヤー
トは標準的な記号を用い、各記号内には実施され
る機能が示され、しばしば詳細な論理的記述が示
される。 詳細な記述は下記の表記に従う。 IX 指標レジスタ SP スタツク・ポインタ PC プログラム・カウンタ Ａ，Ｂ レジスタＡまたはＢ CC 条件コード Ｙ レジスタの内容または記憶場所Ｙの内容 （ｙ） レジスタの内容または記憶場所Ｙの内容
によりアドレス指定される記憶場所の内容 Ａ，Ｘ そのアドレスが（Ａ−1X）である場所
の内容 ｙ（ｍ−ｎ） レジスタ内容のビツト（ｍ−ｎ） ａ→ｂ ａがｂを置換。移動の長さ（１または２
バイト）はａまたはｂの長さによつて決定され
る。 例えば、 ABC→XYZ 記憶場所ABCの内容の記憶場所
XYZへの移動 IX→XYZ 場所XYZにおける指標レジスタの保
管 （IX）→XYZ 場所XYZにおける指標レジスタ
により指定されるアドレスの内容の記憶 Ｏ，Ｘ→XYZ 上記と同じ XYZ＋２，Ｘ→SP 場所XYZ＋２＋（IX）およ
びXYZ＋３＋（IX）におけるバイトのスタ
ツク・ポインタ IX→（XYZ） 場所XYZにより指定された記憶
場所への指標レジスの記憶 （IX）→（XYZ） 場所XYZにより指定された
記憶場所への指標レジスタにより指定され
た記憶場所の内容の記憶 ABC（２−３） 記憶場所ABCのビツト２−３ (b) サブルーチン呼出し サブルーチン呼出しは、サブルーチンの名前、
サブアウトラインの記述、その機能の記述、およ
び第３５図に示される如く記述するフローチヤー
ト部分を含む。 データ構造 メモリー・マツプは第３６図に示され、PIA定
義は第３７図に、またデータ伝送フオーマツトは
第３８図に示される。 背景処理 背景処理階層については第３９図に示される。 サブステーシヨン・モニターのメインライン （MAIN）第４０図 目的：MAINはモニター背景処理ループであ
る。 エントリ・ポイント：MAIN 呼出しシーケンス：JMP MAIN（（RESET）
から） レジスタの状態：Ａ，Ｘは保存されない。 使用される表：なし 呼出し側：RESET 呼出し：SYNC，HKEEP，GETVAL，
COMPUT，CRC12，SHIFT，XMIT 例外条件：なし 解説： MAINはSYNCを呼出してAC周波数を調
時し、サンプリング速度を計算して、
HKEEPは一般的な初期化を行ない、
GETVALはアナログ値をサンプルする。
COMPUTはフーリエ計算を完了するため呼
出され、監視タイマーがキツクされ、CRC
１２が呼出されて送出されるべきデータに対
するCRC値を計算する。SHIFTが呼出され
てシフト・レジスタをロードし、XMITが
呼出されてデータを地上ステーシヨンに伝送
し、監視タイマーがキツクされ、全サイクル
が反復される。 タイミングの同期（SYNC）第４１図 目的：SYNCがAC周波数を調時して、サンプ
リング間隔を計算する。 エントリ・ポイント：SYNC 呼出しシーケンス：JSR SYNC、戻り レジスタの状態：Ａ，Ｘは保存されず。 用いた表：なし 呼出し側：MAIN 呼出し：DIV3X9 例外条件：なし 解説： SYNCは零点カウントを初期化し、同期モー
ド・フラツグをセツトする。和のバツフアが時間
のアキユムレータとしての使用のためクリアさ
れ、サイクル・カウンタが10にセツトされる。10
の零点割込みが生じるまで零点に生じたフラツグ
がモニターされ、この時時間値が割込みバツフア
まで移動される。DIV3X2が呼出されて10のサイ
クル時間を９で除し、その商はサンプリング時間
として保管され、始動フラツグがセツトされ、戻
りが実行される。 全データの収集（GETVAL）第４３図 目的：GETVALは９つのデータ・サンプルを
読出す。 エントリ・ポイント 呼出しシーケンス：JSR GETVAL戻り レジスタ状態：Ａ，Ｘは保存されず。 用いた表：なし 呼出し側：MAIN 呼出し：サンプル 例外条件：なし 解説： GETVALは時間／サンプル・フラツグを
監視する。セツトされると、このフラツグは
リセツトされ、SAMPLEが呼出されてアナ
ログ値をサンプルし、監視タイマーがキツク
される。サイクルが９回繰返されると、戻り
が実行される。 呼出しアナログ値（SAMPLE）第４４図 目的：SAMPLEはアナログ値を読出してこれ
を保管する。 エントリ・ポイント：SAMPLE 呼出しシーケンス：JSR SAMPLE、戻り レジスタの状態：Ａ，Ｘは保存されず。 用いた表：なし 呼出し側：GETVAL 呼出し：READAC，SUMS 例外条件：なし 解説： SAMPLEはREADACを呼出して電流およ
び電圧の値を読出し、SUMSはフーリエ和
を更新する。９つの全てのサンプルが得られ
るまで戻りが実行され、この場所READAC
が呼出されて補助データ値を読出す。アナロ
グ値追跡レジスタが解放され、戻りが実行さ
れる。 読出しDAC／コンパレータ回路（READAC）第
４５図 目的：DEADACはアナログ値をデイジタル値
に変換する。 エントリ・ポイント：READAC 呼出しシーケンス：JSR READAC Ａ，Ｘ＝12ビツト値 レジスタの状態：Ａ，Ｂ，Ｘは保存されず。 用いた表：なし 呼出し側：SAMPLE 呼出し：なし 例外条件：なし 解説： READACは試行および増分値を初期化す
る。試行値は４ビツト値としてDACに対し
て書込まれ、DAC変換が開始される。短い
レジスタ減分遅延ループがDAC時間の変換
を許容し、増分値は２で除され、コンパレー
タ入力が検査される。もしテスト値が実際の
アナログ値よりも大きいか小さかつたなら
ば、増分値はテスト値に対して減加算され
る。 増分値が零に達すると、この値は真の２の
方向数に変換され、戻しがＡ，Ｘにおける値
によつて実行される。 フーリエ和の維持（SUMS）第４６図 目的：SUMSが位相角の三角関数値でアナロ
グ値の乗算を行ない、その結果を加算する。 エントリ・ポイント：SUMS 呼出しシーケンス：JSR SUMS、戻り レジスタの状態：Ａ，Ｘは保存されず。 用いた表：余弦−余弦の値の表 正弦−正弦の値の表 呼出し側：GETVAL 呼出し：MULT 局部サブ・ルーチン：ABSVAL，
ADDCOS／ADDSIN−第４７図および第４
８図 例外条件：なし 解説： SUMSはABSVALを呼出してアナログ値
の絶対値を乗算バツフアに対して移動し、三
角関数の値をバツフアに移動し、MULTを
呼出して乗算を行なう。ADDCOSまたは
ADDSINを呼出して乗算を行なう。
ADDCOSまたはADDSINを呼出して積を適
当な加算バツフアに加算する。このサイクル
は、電圧および電流の双方に対する正弦およ
び余弦の値について反復される。 データ操作の実行（COMPUT）第４９図 目的：COMPUTは必要な位取り機能を行な
う。 エントリ・ポイント：COMPUT 呼出しシーケンス：JSR COMPUT、戻り レジスタの状態：Ａ，Ｘは保存されず。 用いた表：なし 呼出し側：MAIN 呼出し：DIVABS，DIV4X2，DIVCNV 例外条件：なし 解説： COMPUTは位取り因数を除算バツフアに
移動して、DIVABSを呼出してフーリエ和
の絶対値をこのバツフアに対して移動し、
DIV4X2を呼出して除算を行なう。
DIVCNVを呼出して適正な符号を商に付し、
値はデータ・バツフアへ移動される。このサ
イクルは４つのフーリエ和についてそれぞれ
反復され、戻りが実行される。 巡回冗長検査値の計算（CRC１２）第５０図 目的：CRC１２はCRC値の計算を行なう。 エントリ・ポイント：CRC１２ 呼出しシーケンス：JSR CRC１２、戻り レジスタの状態：Ａ，Ｘは保存されず。 用いた表：なし 呼出し側：MAIN 呼出し：局部サブ・ルーチン：CPOLY−第５
１図 例外条件：なし 解説： CRC１２はカウンタをデータ・バツフア
におけるバイト数にセツトし、CRC値を初
期化し、データ・バツフアの始動アドレスを
得る。各６ビツトのデータ・グループは排他
的にCRC値に「OR」され、CPOLYが呼出
されてその結果の値を多項値で「OR」す
る。全てのビツトが処理された時、戻りが実
行される。 CPOLYが６ビツト毎に桁送りカウンタを
セツトする。CRC値は左方に１ビツトだけ
桁送りされる。もしこの送出されたビツトが
１であれば、CRC値は排他的に多項値によ
り「OR」される。６ビツトが桁送りされた
時、戻りが実行される。 シフト・レジスタのロード（SHIFT）第５２図 目的：SHIFTはシフト・レジスタを送出され
るべきデータでロードする。 エントリ・ポイント：SHIFT 呼出しシーケンス：JSR SHIFT、戻り レジスタの状態：Ａ，Ｘは保存されず。 用いた表：なし 呼出し側：MAIN 呼出し：局部サブ・ルーチン：SHIFT4／
SHFAGN−第５３図 例外条件：なし 解説： SHIFTはSHIFT４を連続的に呼出して、
最上位ビツトから始めてデータの４つのビツ
トを一時にシフト・レジスタに対して桁送り
する。全ての12ビツト値の桁送りが完了した
時、SHIFT４およびSHFAGNが呼出され
てシフト・レジスタを後続する零で充填し、
戻りが実行される。 SHIFT４は、データ・ビツトをセツト／
リセツトしてレジスタのクロツク・ビツトを
トグルすることによりハードワイヤのシフ
ト・レジスタに対して４つのデータ・ビツト
をＡ（０〜３）に桁送りする。４ビツトの桁
送りが完了した時、戻りが実行される。 SHFAGNは、所要のビツト・カウンタ
（１〜４）がＸに送られることを許容する
SHIFT４に対する特殊なエントリである。 データの伝送（XMIT）第５４図 目的：XMITはシフト・レジスタの内容を地
上ステーシヨンに対して送出する。 エントリ・ポイント：XMIT 呼出しシーケンス：JSR XMIT、戻り レジスタの状態：Ａ，Ｘは存されず。 用いた表：なし 呼出し側：MAIN 呼出し：なし 例外条件：なし 解説： XMITは零点カウントを監視する。カウ
ントが時間／送信カウントに達すると、送信
機は使用できる状態にされ、１ミリ秒のウオ
ーミング・アツプ遅れが実行される。プロセ
ツサ・クロツクが外部の発振器に対して初期
化され、このクロツク値はビツト・カウン
ト、プラス遮蔽遅れにセツトされる。マンチ
エスタ・エンコーダが付勢され、前記クロツ
クを監視中監視タイマーがキツクされる。全
てのデータが送出された（クロツク＝０）
時、マンチエスタ・エンコーダおよび送信機
が消勢され、タイマーがその内部発振器に関
して再構成され、戻りが実行される。 ２倍精度乗算（MULT）第５５図 目的：MULTは２倍精度を実施する。 エントリ・ポイント：MULT 呼出しシーケンス：MLTBUF＋１，２＝乗数 MLTBUF＋３，４＝被乗数 JSR MULT2 戻り MLTBUF＋５，６，１，２＝積 レジスタの状態：Ａ，Ｘは保存されず。 用いた表：なし 呼出し側：COMPUT，SUMS 呼出し：なし 例外条件：なし 解説： MULTは、乗数から１ビツトを桁送りし、
被乗数を積し対して順次加算し、この積を桁
送りすることにより２倍精度の乗算を行な
う。完了すると、監視タイマーがキツクさ
れ、戻りが実行される。 絶対値の取得（DIVABS）第５６図 目的：DIVABSはＸにおける値の絶対値を取
得し、符号フラツグをセツトする。 エントリ・ポイント：DIVABS 呼出しシーケンス：Ｘ＝値のアドレス、 JSR DIVABS、戻り ABSIGN＝符号フラツグ（FF＝負） レジスタの状態：Ｘが保存される。 用いた表：なし 呼出し側：COMPUT 呼出し：COMP2 例外条件：なし 解説： DIVABSは符号フラツグをリセツトし、
Ｘにおける値の最上位ビツトをテストする。
もしセツトされると、COMP2が呼出されて
４バイトの値の２の補数を見出し、符号フラ
ツグがFFにセツトされる。戻りが実行され
る。 位取りされた値の変換（DIVCNV）第５７図 目的：DIVCNVは符号を付し、値を16で除す。 エントリ・ポイント：DIVCNV 呼出しシーケンス：Ｘ＝値のアドレス、 JSR DIVCNV、戻り レジスタの状態：Ａ，Ｘは保存されず。 用いた表：なし 呼出し側：COMPUT 呼出し：COMP2 例外条件：なし 解説： DIVCNVは符号フラツグ、ABSIGNをテ
ストする。もし零でなければ、COMP2が呼
出されてＸにおける４バイトの値の２の補数
を見出す。次いで、この値は左右に４ビツト
だけ桁送りされ、戻りが実行される。 ２の補数値の発見（COMP2）第５８図 目的：COMP2はＸにおける実行の２の補数値
を見出す。 エントリ・ポイント：COMP2 呼出しシーケンス：Ｘ＝値のアドレス、 JSR COMP2、戻り レジスタの状態：Ｘは保存される。 用いた表：なし 呼出し側：DIVABS，DIVCNV 呼出し：なし 例外条件：なし 解説： COMP2はＸにおける４バイトの値の各バ
イトを相補し、最下位ビツトに対し１を加算
し、残りのバイトにおいて桁送りを進める。 零点割込みの処理（ZCINT）第５９図 目的：ZCINTは零点割込みを処理する。 エントリ・ポイント：ZCINT 呼出しシーケンス：IRQベクトル、戻り
（RTI） レジスタの状態：Ａ，Ｘは保存されず。 用いた表：なし 呼出し側：ハードウエアIRQベクトル 呼出し：なし 例外条件：なし 解説： ZCINTはサイクル始動フラツグのテスト
を行なう。もしセツトされるならば、アナロ
グ追跡レジスタは固定され、サイクル始動フ
ラツグはリセツトされ、時間／サンプル・フ
ラツグがセツトされ、クロツクは１−１／９
サイクル時間にセツトされる。 もし始動空間フラツグがセツトされると、
クロツクのプリスケーラがリセツトされ、ク
ロツクは最大値にリセツトされ、始動時の同
期フラツグがリセツトされる。 経過したクロツク時間は最後のサイクル時
間として保管され、零点で生じたフラツグが
セツトされ、零点カウントがバンプされ、戻
りが実行される。 クロツク割込みの処理（CLINT）第６０図 目的：CLINTがクロツク割込みを処理する。 エントリ・ポイント：CLINT 呼出しシーケンス：IRQベクトルから戻り
（RTI） レジスタの状態：Ａ，Ｘは保存される。 用いた表：なし 呼出し側：ハードウエア・クロツクIRQベクト
ル 呼出し：なし 例外条件：なし 解説： CLINTはアナログ追跡レジスタを固定し、
クロツクIRQフラツグをリセツトし、時間／
サンプル・フラツグをセツトする。このサイ
クル時間の残りの値は時間のアキユムレータ
に加算される。もし桁送りが生じるならば、
１−１／９サイクル時間は１だけ増進され
る。クロツクはこのサイクル時間にリセツト
され、戻りが実行される。 パワー・オンのリセツトの実施（RESET）第６
１図 目的：PRESETはパワー・オン初期化を行な
う。 エントリ・ポイント：RESET 呼出しシーケンス：ハードウエア・リセツト・ ベクトルから、JMP MAIN レジスタの状態：Ａ，Ｘは保存されず。 用いた表：なし 呼出し側：ハードウエア・リセツト・ベクトル 呼出し：MAIN 例外条件：なし 解説： RESETは割込みを禁止し、RAMを零に
クリアし、内部クロツクおよびPIAを初期化
する。初期値は初期化され、マンチエスタ・
エンコーダおよび送信機は消勢される。割込
みは再び許され、背景処理ループに対する飛
越しが実行される。 受信機 第４図に示される如き副ステーシヨン３４にお
ける受信機２４は15個のドーナツツからデータを
受取る。 第６２図において、このような受信機２４に対
する全体的な回路ブロツク図が示されている。 15個以下のドーナツツ２０からの送信をそのア
ンテナ３０および無線受信機３３０を介して受取
ることに加えて、この受信機２４はまた48個まで
の全体的に３３２で示される電流変成器および電
位変成器からアナログ・データを受取ることがで
きる。受信機２４は、68000型の中央処理装置３
３４により操作される。ドーナツツ２０からの受
信機３３０により受取られるマンチエスタ・コー
ドは、回線３３６を介して通信ボード１０６に対
して送出され、ここからデータ・バス３３８上を
68000型CPU３３４に対して送出される。送信機
入力３３２は、条件付け増幅器を含むアナログ・
ボード３４０において条件付けされ、サンプルし
て、多重化兼アナログ／デイジタル変換回路をア
ナログ制御ボード３４２の制御下に保持する。こ
の計数化データはデータ・バス３３８上をCPU
３３４に対して供給される。CPU３３４は、ラ
ンダム・アクセス・メモリー３４６、そのプログ
ラムの記憶のためのプログラム可能読出し専用メ
モリー３４８、および位取り因数およびパーソナ
リテイ・テーブルの格納のための電気的に消去可
能な読出し専用メモリー３４９が設けられてい
る。 中央処理装置３３４は、キーボード３５０と16
文字の単一行デイスプレイ３５２を設けることが
できる。この装置はまた、ドーナツツ２０および
変成器入力３３２に対する位取り因数等を含む所
謂パーソナリテイ・テーブルのローデイングおよ
びアンローデイングのためのRS232ポート３５４
が設けられている。本文においてしばしば遠隔端
末装置インターフエースと呼ばれる受信機２４
は、データを通信ボード１０６上のRS232通信ポ
ートからその時のループ３５６を介して遠隔端末
装置に対して供給する。 受信機のソフトウエア 著作権1983年 PRODUCT DEVELOPMENT SERVICES，
INCORORATED（PDS） 受信機の機能の仕様 遠隔端末装置は、回線３５７上に送出された１
秒毎のデイジタル・データの表を受取つて記憶す
るように変更された米国カリフオルニア州95110
サンホセ、テクノロジ・ドライブ1730番地の
Moore Systems，Inc.により製造されるMoore
MPS−9000−Ｓでよい。仕様変更されないMPS
−900−Ｓは副ステーシヨンにおける電位および
電流変成器、温度センサ等から入力を受取り、電
力制御センター５４（第５図）に対して伝達する
ため、あるいは局地の副ステーシヨンの制御にお
いて使用するためにこれらの測定値をデイジタ
ル・テーブルに変換する。 受取られる不要のメツセージが受取られる如き
検査合計を突合せる検査合計（CRC）を生じる
ことがないため、２つ以上のドーナツツ２０から
の同時の送信は無視される。 （概要） 商業発電の一体をなす１つの部分は、消費者に
対して供給される電力量の監視と、必要に応じて
ピーク需要期間中他の会社からの電力の購入であ
る。発電会社にとつては、遠隔値の副ステーシヨ
ンにおいて測定ができること、および監視のため
中央地点に対して全ての測定値を中継することが
可能であることが望ましい。商業電力の配給に介
在する大きな電圧および電流の故に、直接的な測
定は不可能である。その代り、これらの値は電圧
に対しては電位変成器（PT）、また電流に対して
は電流変成器（CT）の使用により容易に測定さ
れる値まで規模を小さくされる。最近では、我々
は電力路線電圧および電流の監視のための別の手
段を開発した。これは、遠隔路線モニター、即ち
送電線自体の周囲で緊締して測定された値を地上
の無線受信機に対して送信するドーナツツ形の
（従つて、ニツク・ネームが「ドーナツツ」とい
う）装置である。 遠隔端末インターフエース（RTI）は送電線電
圧、電流および温度をそれぞれ電位従つて
（PT）、電流変成器（CT）および温度トランスジ
ユーサによつて監視する。これらのパラメータは
また、遠隔送電線モニター即ち送電線自体に取付
けられる「ドーナツツ」から得ることができる。
このデータを受取ることがRTIの役割であり、
PT、CTおよび温度トランスジユーサの場合に
は、このデータを計数化して分析する。このデー
タは、次に、電圧、電流、温度、周波数、電力使
用量（キロワツト／時）、ワツトおよびバール
（最後の３つは電力の測定）を含む所要の出力パ
ラメータの産出のため使用される。従つてこれら
の値は、遠隔端末装置（RTU）に対して送出さ
れ、また１秒毎に１回更新される。 PT，CTおよび温度トランスジユーサから得ら
れるデータは、使用に先立つてRTIにより計数化
されなければならない。このように、得られたデ
ータは「アナログ」データと呼ばれる。一方、ド
ーナツツはそのデータをデイジタル形態でRTIに
対して送出する。この理由から、ドレーンから受
取つた入力は「デイジタル」入力と呼ばれる。各
ドーナツツは３つのパラメータ（電圧、電流およ
び温度）を提供し、これにより３つのアナログ入
力に相当する。 今日の米国のほとんどの全ての商業発電設備は
３相システムである。使用される形態は３つであ
る。即ち、３線即ちデルタ結線形態、および４線
即ちＹ字形結線形態である。電力（va，var）の
計算のためには、電線の１本を除いた全てにおけ
る電圧および電流を測定することが必要となる。
この１本の電線は、測定された全ての電圧に対す
る基準点として用いられる。デルタ結線形態の場
合は、３本の電線の内の２本における電圧および
電流（２相のみ）が測定されなければならない。
これは２ワツトメータ法と呼ばれる。２つのPT
およびCTしか必要とされないため、可能な限り
２ワツトメータ法を用いることが望ましい。しか
し、Ｙ字形結線形態の場合には、電圧および電流
は３つの全ての位相において測定されなければな
らない。（４番目の電線は明確な基準点である。）
デルタ形態においてはこのような基準は与えられ
ず、従つてその代り位相の１つを使用しなければ
ならない。この後者の方法は、３ワツトメータ法
として公知である。 受信側の遠隔端末インターフエースに対するプ
ログラム・リストは参考資料Ｂにおいて見出され
る。これらリストは個々に番号を付した頁の組に
関するサブルーチンの番号からなつている。この
サブルーチンは参考資料Ｂにおいてはアルフアベ
ツト順となつている。各サブルーチンの１頁の最
上部にはサブルーチンの名前が提示されている
（例えば、参考資料Ｂの最初の頁の最上部におけ
るACIA）。ルーチンINITはコンピユータの初期
化を行なつて全てのタスクを開始する。 参考資料Ｃは、システム内で用いられる数式お
よびマクロ定義からなる。これらのSTCEQUが
頭に付したものはシステムのタイミング制御装置
（AM9513チツプ）である。頭にXECEQUを付し
たものは参考資料Ｂにおける実行プログラム
EXECに対するものである。見出しRTIEQUは
遠隔端末インターフエースに対して一義的であ
り、参考資料Ｂのプログラム全体にわたつて用い
られる。 （概要） Ａ 精度： 全ての計算は、全スケールの0.01％の精度を表
わす５つの上位の５桁に対して実施されることに
なる。 Ｂ 入力範囲： アナログ電圧および電流は、−2048乃至2047の
範囲の12ビツトのバイポーラ値に対して計数化さ
れることになる。 アナログ温度は、バイポーラであるかあるいは
そうでない12ビツトの値に対して計数化される。 全ての入力デイジタル・データは、−2048乃至
2047の範囲の12ビツトの値となる。 Ｃ 入力／出力の数： 48以上のアナログ入力、15のデイジタル入力、
および64以下の出力が存在しなければならない。
アナログ入力は５つより少ない個々のグループを
監視することができる。（１つのグループは、そ
の電力が周波数の照合および電力の計算のため使
用される回路として定義される。）ドーナツツは、
最大５つの付加グループを監視するため使用する
ことができる。 Ｄ デイジタル入力： デイジタル入力は、用いられる場合、「ドーナ
ツツ」により提供される。（ドーナツツに関する
文献参照のこと） Ｅ スケーリングの範囲： １ ドーナツツの位取り因数の範囲は0.5乃至２
である。更に、温度値もまたこれに加算される
−1024乃至＋1023の範囲のばらつきを有するこ
とができる。 ２ 各PTはこれと関連する位取り因数を有する。
この因数は0.5乃至2.0の範囲にわたることがで
きる。 ３ 各CTはこれと関連する４つの位取り因数を
有する。これら因数は0.5乃至2.0の範囲にわた
ることができる。 （データの取得）： Ａ アナログ・データ入力： アナログ・データは３つのソース、即ち電位変
成器（PT）、電流変成器（CT）、または温度変成
器から得られる。サンプリングの順序は所要のデ
ータによつて決定されることになる。（データ出
力の項参照）電圧および電流については、９つの
等しい間隔のサンプルがデータ分析の目的に対す
る送電線の電圧サイクルの間隔にわたつて取られ
なければならない。（データの処理の項参照）各
電圧グループ（最大５）に対しては、タイマーは
適正なサンプリング間隔を提供するため維持され
なければならない。このタイマーは、各サンプリ
ング周期毎に検査され、必要に応じて調整され
る。サンプルされた電圧の最初の位相は、サンプ
リング周期タイマーの検査のための基準として使
用されることになる。 入力タスクは、接続された全ての入力バツフア
が入力の用意がある時、あるグループの入力（ク
ラスタ）に対するサンプリングを開始することが
できる。必要なデータは、Ａ／Ｄコンバータから
収集され、適当に入力バツフアに格納される。こ
のサンプリングが完了すると、バツフアはこれ以
上の入力に対して使用できない如くに表示され、
フーリエ分析に使用するようになる。サンプリン
グ・タイマーは、その時必要に応じて調整され、
次いで入力タスクは入力シーケンス表における次
のグループのバツフアまで進む。 Ｂ デイジタル入力： 「ドーナツツ」（使用される場合）からの入力
は、既に計数化され分析されている。必要なこと
はデータに対し位取り因数（各ドーナツツからの
各パラメータに対して一義的である）を与えて、
これを２の補数の形態に変換するだけである。こ
れが行なわれた後に、データは出力データの計算
のため適当な形態にある。 ドーナツツの入力は要求されるものではなく、
むしろ連続的な流れにおいてRTIに対して送出さ
れる。データがドーナツツから受取られると、プ
ロセツサは遮断される。次いで、ドーナツツから
の完全メツセージが受取られて検査されるまで、
入力データは局部バツフアにおいて収集される。
もしデータが妥当でなければ、送出は無視され、
通常の処理が続行する。もしバツフアがこのサン
プリング期間に対する既に妥当入力データを受取
つていたならば、送信は無視される。さもなけれ
ば、新たなデータが受取りバツフアから適当なデ
ータ・バツフアへ送られ、順序のカウントはクリ
アされ、処理を待機する如くに表示され、計算さ
れた有効値に対して使用可能となる。 Ｃ アナログ入力エラーの検出／作動： なし Ｄ デイジタル入力エラーの検出／作動： ドーナツツの送出毎の終りにおいて巡回冗長検
査（CRC）ワードが与えられる。もしCRCが妥
当しなければ、この特定のドーナツツにより送出
される最後の良好なデータが再び用いられること
になる。新たなデータが入力する前にもし出力タ
スクがバツフアを照合するならば、古いデータが
再使用されることになる。もしドーナツツが連続
してＮ（以下に定義）回以上故障するならば、こ
のドーナツツは不良と判定され、そのデータは零
にリセツトされることになる。 （データの処理） アナログ・データはフーリエ変換されて、出力
値の計算に先立つて電圧および電流の正弦および
余弦成分を得る。また、もし入力が電圧であれ
ば、正弦および余弦の成分は0.5乃至2.0間の因数
により位取りされなければならない。この位取り
因数は、入力パーソナリテイ表において見出さ
れ、各入力に対して一義的である。もし入力が電
流であれば、有効値およびフーリエ成分は0.5な
らば2.0の範囲内の４つの因数の内の１つにより
位取りされなければならない。用いられた位取り
因数は、有効電流（Ieff）の生の値に依存する。
各電流入力は４つの因数の一義的な１組を有す
る。これらはまた入力パーソナリテイ表において
見出すことができる。 フーリエ変換の目的は、入力波形のピークの正
弦および余弦成分を引出すことにある。これら成
分は、次いで波形の振幅（有効値）の計算に用い
られる。この用途においては、本発明は、単に基
本的な（60Hz）の路線周波数の成分のみに関連す
る。 もしバツフアがアナログ入力バツフアであれ
ば、９つのサンプルが分析されて基本波形の正弦
および余弦成分を生じる。次にこの波形の有効値
が計算されてバツフアに格納される。バツフア
は、その時、更に他の生データの受入れの用意が
ある如くに表示される。 もしバツフアがデイジタル（ドーナツツ）バツ
フアであれば、有効電圧および電流のみが計算さ
れてバツフア内に格納される。これらの計算が完
了すると、バツフアは更に他の生のデータ受入れ
の用意があることを表示される。 データの適当な処理された後、出力値の計算が
可能である。計算することができるパラメータは
即ち電圧、電流、電力使用量（キロワツト／時）、
ワツト、vaおよびバールである。また、温度お
よび周波数の出力が可能である。（これらは測定
されたもので、計算されたパラメータではない。） エラーの検出／作動： なし （データ出力） 出力データは順次ホストに対して送出されるこ
とになる。ホストに対し送出されるべきデータ
は、付勢される割込みとなる送出ルーチンによつ
て空になる循環FIFOバツフアに格納されること
になる。全てのデータは、オフセツト２進数に変
換され送出の前にフオーマツト化されなければな
らない。新たな組の出力データは毎秒１回ずつホ
ストに対して送出されることになる。 バツフアが出力の用意がある時、ワツト値が計
算され（もし既になされていなければ）この計算
に関与する電流の位相１と対応するバツフアに格
納される。ワツト値が計算されると、キロワツ
ト／時の値もまた更新される。電力の計算および
KWH値の更新の後、出力タスクは要求される出
力パラメータを計算し、これを（もし計算を行な
う適当なバツフアの用意があるならば）出力す
る。この時出力パーソナリテイ表における次のエ
ントリに進む。この表の終りに達すると、アナロ
グおよびデイジタル共全てのバツフアが分析の用
意があることを表示される。更に、この出力タス
クは計算した許りのデータのブロツクの送出を可
能にし、表の最上部において再び開始する前に次
の１秒の間隔の開始まで待機する。 もし出力表のエントリにおける第２の電流入力
記述子が−１でなければ、パラメータはブレイカ
ー／半部法（用語集参照）を用いて計算されるこ
とになる。 （エラーの検出／作動）： 要件となるバツフアが未だ用意がないため、ま
た出力バツフアが空であるため要求されたパラメ
ータが計算できない場合には、送出のための時間
内に所要のデータの計算ができないものという誤
りを犯す。この場合は、データが入力するまで単
に待機することになる。 （RTIの監視／プログラミング） RTIは、一体の16キーのキー・パツドおよび一
行（16列）のデイスプレイが提供される。このキ
ーボードから、ユーザは下記の操作が可能であ
る。即ち、 − 特定の出力値の連続的な監視（デイスプレイ
は１秒毎に１回更新される） − 全ての診断エラー・カウントの表示 − 補助ポートを介するホストへのアツプ・ロー
ド要求の送出 更に、RTIはホストからの要求と同時に補助ポ
ートを介するEEPROMに基づく表のアツプ・ロ
ード／ダウン・ロードの能力を有することにな
る。RTIの全てのプログラミング（形態および位
取り因数のエントリ）がこのリンクを介して実施
されることになる。通信プロトコルは設計仕様に
おいて規定されることになる。 （エラーの検出／作動）： 各表がアツプ／ダウン・ロードされると、16ビ
ツトのCRCワードがこれと共に送出される。こ
のCRC検査がダウン・ロードにおいて失敗する
ならば、RTIは再送出を要求し、EEPROMにお
ける表は更新されることはない。アツプ／ロード
と同時に、再送出の要求はホストの責任となる。 （初期化） Ａ 操作の開始に先立つて色々なハードウエアの
初期化がなされなければならない。現在定義さ
れるハードウエアとは下記の如くである。即
ち、STC（システム・タイミング・コントロー
ラ）STCは５つの独立的なタイマーからなり、
そのどれも時間切れと同時に割込みを生じるよ
うに選定することができる。これは、アナロ
グ・サンプルが適正な時点においてとられるこ
とを保証するため用いられる。このSTCは
Advanced Micro Devices社製であり、その
部品番号は9513である。 PI／Ｔ： ホストに対するデータ送出の開始を信号するた
め１秒の間隔で割込みを行なうようにタイマーを
設定する。 ACIA １：ホスト・インターフエース 4800ボー 奇数パリテイ １停止ビツト ８データ・ビツト ホスト・インターフエース・モニター （RCV ACIA １の半分） ACIA ２：補助リンク 以下に定義する。 （エラーの検出／作動）： なし Ｂ ソフトウエアの初期化： アナログおよびデイジタル・バツフアは始動時
において初期化されなければならない。またこの
時、入力シーケンス表およびクラスタ状態マスク
が形成される。最後に、種々のタスクが初期化さ
れて始動されなければならない。 数式： フーリエ分析（電圧および電流） Va（余弦成分）＝₁ 〓^s=1 Vs×COS（ｓ×40゜）／4.5 Vb（正弦成分）＝₁ 〓^s=1 Vs×SIN（ｓ×40゜）／4.5 但しｓはサンプル番号 （註） SIN（ｓ×40゜）／4.5およびCOS（ｓ×
40゜）／4.5は定数であり、表に記憶することが
できる。 有効電圧（電流）： Veff＝√²＋² 温度：無計算、入力値は単に通過するのみ。 電力： ワツト： 位相毎：ワツト＝（Vb×Ib）＋（Va×Ia） 全電力：（これはワツト、バールおよびVAに
妥当する。） ３相（ワツトメータ）法： pwr＝（位相1pwr＋位相2pwr＋位相3pwr） ／6144 ２相（ワツトメータ）法： pwr＝（位相1pwr＋位相2pwr）／4096 但し、pwrはワツト、バールまたはVAでよい。 （註） 上記の定数6144および4096は、完全スケ
ールの電圧および完全スケールの電圧および完
全スケールの電流が完全スケールの電力を生じ
るように用いられる。実際のワツト、バール、
VAまたはワツト／時に対する適正なスケーリ
ングはホスト・コンピユータによつて行なわれ
る。 バール： VARS＝（Va×Ib）−（Vb×Ia） （位相単位） バールの合計は上記の全ワツト数に対して計算
された。 VA＝Veff×Ieff VAの合計は上記の全ワツト数に対して計算さ
れた。 表 Ａ 入力パーソナリテイ表： この表はEEPROMに基づくもので、特定の入
力値を入力の種類（電圧、電流、温度）、グルー
プ＃、位相＃、および補正因数の組に対して固定
するものである。この表は大きさが固定され、48
エントリ以上はあり得ない。未使用のエントリは
値０を有する。この表における値は据付け時に決
定されることになる。 Ｂ 出力パーソナリテイ表： 出力パーソナリテイ表は、出力されるべきパラ
メータの各々を定義するEEPROMの基づく表で
あり、このパラメータはその計算のため必要であ
る。表におけるエントリ数（64以下）は場所につ
いて一義的であり、取付け時に決定される。エン
トリは、出力されるべき順序に配列されている。
この表には64以上のエントリはない。 ドーナツツが用いられる時、選択されたドーナ
ツツから電圧および電流の両方の読みは電力（ボ
ルト−アンペア）の計算のため使用される（即ち
ドーナツツからの電圧およびCTからの電流の使
用は許されない。）。 ドーナツツには１から15までの範囲の識別番号
を付す。ドーナツツを使用する組込み作業毎に、
ドーナツツの短所番号は１から始めなければなら
ない。 ドーナツツは３つのグループで使用されなけれ
ばならない。（その出力は３ワツトメータ法にお
ける使用にのみ適合する。）ドーナツツの識別番
号は連続的でなければならず、最も下位の番号を
付したものを位相１とし、最も上位の番号を付し
たものは位相３と見なされる。 表における零のエントリは無視される。 Ｃ 入力シーケンス表 入力シーケンス表はRAMに基づくもので、出
力および入力パーソナリテイ表に基づくRTU始
動時に構成される。各グループにおいては、この
表はどの入力が同時にサンプルされて所要の出力
を計算するかを指定する。グループは、出力パー
ソナリテイ表におけるその最初の照合順序にエン
トリされる。この時入力パーソナリテイ表が照合
されて、どのグループにおいて与えられた入力形
式（即ち、電流）の全ての位相の入力数を見出
す。各グループは零ワードによつて終る。表は全
て１に対して設定されたワードにより終る。 Ｄ ドーナツツの位取り因数表 この表はEEPROMに基づくもので、ドーナツ
ツのグループ番号およびドレーンの入力に対して
適合される位取り因数を含む。位取り因数は、各
ドーナツツからの各パラメータ入力に対して一義
的である。更に、温度入力もまたこれに加えられ
る−1024乃至1023からの桁ずれを有し得る。この
桁ずれは位取り因数が加えられた後に加算され
る。エントリはドーナツツ識別順序に配列されて
いる。 （データ・フオーマツト） Ａ 入力ドーナツツ・データ・フオーマツト：

【表】 Ｂ ホスト送信フオーマツト データ形式０〜６

【表】 データ形式７の場合（KWH）：

【表】 Ｃ アツプ・ロード／ダウン・ロードフオーマツ
ト：

【表】 Ｅ フーリエ定数表 フーリエ分析においては、値SIN（ｓ×40゜）／
4.5およびCOS（ｓ×40゜）／4.5（但し、ｓは１乃至
９の範囲にある）は一定であり、このため表に記
憶することができる。このため不必要な計算が避
けられる。各エントリは32ビツトの浮動小数点数
となる。各表には９つのエントリが存在する。
（正弦および余弦） Ｆ アナログ入力バツフア Ａ／Ｄチヤンネル毎に１つずつ48個のこれらの
バツフアが存在する。実際に使用されるバツフア
の数は組付け状態には左右されない。これらバツ
フアはＡ／Ｄから生の入力を受入れ、出力時間ま
で中間の計算結果を保持する。これら中間値は、
９つの入力サンプルのフーリエ分析に関する余弦
および正弦成分、有効値（これら成分から計算さ
れた）、全ワツト数、ワツト秒およびキロワツト
時である。最後の３つのパラメータは位相１の
CTと対応するアナログ入力バツフアに対して想
定されるのみである。 Ｇ デイジタル入力バツフア 本システムには16個のデイジタル入力バツフア
が存在する。実際に使用されるバツフアの個数は
組付けの状態に依存する。これらのバツフアは機
能的にはアナログ入力バツフアと類似するが、そ
のフオーマツトは、ドーナツツからデータが既に
分析されておりまた電圧、電流および温度のデー
タが各ドーナツツから送られて３つのアナログ入
力に相当するという事実のため異なる。これら表
に含まれるデータは電圧の余弦および正弦成分、
電流の余弦および正弦成分、温度、有効電圧およ
び電流、総電力量、ワツト秒、およびキロワツト
時である。最後の３つのパラメータは、１つのグ
ループの位相１に結合されるドレーンと対応する
バツフアにおいてのみ使用される。 （用語の解説） ブレイカー半部法： 副ステーシヨン・バスが第６３図に示される如
き形態である時パラメータを計算するため使用さ
れる方法。このような形態はリング・バスと呼ば
れる。この形態においては、どんな回路でも２つ
のソースから送られる。その結果、２つのCTは
各ソース毎に１つのCTずつ回路内の電流の計算
のため使用される。その結果、電流を必要とする
どんなパラメータでもある特殊な方法で計算され
なければならない。各ソースからの電流は加算さ
れねばならず、また従つて計算において使用され
なければならない。このことは、有効値（Ieff）
が用いられるか、あるいは成分（Ia，Ib）が用い
られるかの如何に拘らず真である。従つて電力の
計算のためには、以前のように２つの入力ではな
く３つの入力の結果が必要となる。回路遮断器は
３５８として識別される。 回路： その目的が電力会社から電力が伝送することで
ある３（あるいは４）本の電線。また、バスとも
呼ばれる。 クラスタ：位相問題のため同時にサンプルされな
ければならない入力の集まり。（即ち、ある
電圧グループ、および出力パーソナリテイ表
に関してこれと関連する全ての電流がクラス
タを構成する。また、入力シーケンス表にお
ける（「エントリ」） 電流グループ： その電流が測定される３相回路（３乃至４本の
導線）。最大で23の電流グループが存在し得る。 ドーナツツ： 遠隔送電線監視装置で、無線リンクを介して
RTIと接続される。 Ｉ：電流（略） Ia：電流波形の余弦成分 Ib：電流波形の正弦成分 位相：１ １つの回路もしくはバスにおける電力
を運ぶワイヤ ２ 通常は角度またはラジアンで表わされ
る２つの信号（しばしば、電圧および
電流）間の時間的関係。（即ち、ある
３位相回路のどの２つの位相間の位相
関係も120゜である。） Ｖ：電圧（略） Va：電圧波形の余弦成分 Vb：電圧波形の正弦成分 VA：ボルト−アンペア：抵抗（ワツト）および
無効電力（VARS）のベクトル和 電圧グループ：その電圧が以降の計算のため周波
数基準および電圧の基準として使用される３
つの位相回路（３または４本の電線）。これ
ら電圧グループの最大５つ（クラスタ当り１
つ）が存在し得る。 受信機の動作 受信機２４の第６２図の中央処理装置３３４の
プログラムに対する状態図が第６４図に示されて
いる。処理タスクは６つの面を有するブロツクに
より示される。電気的に消去可能な読出し専用メ
モリー３４９に記憶された表は長円形状のブロツ
クにより示されている。データ経路は点線により
示され、周辺インターフエースはジグザグ線によ
り示される。変成器入力３３２およびドーナツツ
入力３３６は左上方に示される。RS232ポート３
５４は右下方に、また出力RS232ポート３２は図
の中間に示されている。ドーナツツの位取り因数
表は第６５図に示されている。ドーナツツは通常
３相の電力測定のための３つのグループにおいて
操作されるため、ワードφはドーナツツのグルー
プ番号（GP）と、これに続くドーナツツの位相
番号（PH）からなる。以降のワードはそれぞれ
電圧位取り因数、電流位取り因数、温度位取り因
数および温度偏差である。温度偏差は11ビツトの
値であり、符号は16ビツトまで拡張される。全て
の２ワード値は浮動小数点である。無論、設けら
れる15個のドーナツツの各々に対して１つの個々
の位取り因数が存在する。ドーナツツの位取り因
数表は電気的に消去可能な読出し専用メモリー３
４９に記憶される。 第６６図はデイジタル入力バツフアの表であ
る。15個のドーナツツの各々の受取つた値を記憶
するものと、通信ボード１０６の直列ポートに対
する受取りバツフアとして作用するものなど16個
が必要とされる。 ワードφは、ドーナツツ識別および番号で呼ば
れてバツフアにおける情報が更新されてからどれ
だけ経過したかを表示するバツフアの履歴に加え
て、下記のフラツグを有する。即ち、 DI（データ・イン）：全てのデータが受取られ
て分析の用意ができる時セツトする。新たな
データに対する用意のある時はクリア。 AC（分析完了）：有効値および温度の位取り計
算が完了する時セツトする。 VP（有効電力）：全ワツト数が既に計算された
場合にセツト。 IT（入力形式）：常に３つ。このバツフアをド
ーナツツとして識別。 全ての単一のワード値は12ビツトであり、16ビ
ツトまで符号拡張される。バツフアの履歴はこの
データが使用された回数である。最初のバツフア
（バツフアφ）は入力するドーナツツ・データの
アセンブルのため使用される。ワード１４〜１６
は１つのドーナツツのみに対して規定される。バ
ツフア番号φにおけるワードφはドーナツツの状
態マツプに対して使用される。デイジタル入力バ
ツフアは読出し専用メモリー３４６に記憶され
る。 第６７図は入力パーソナリテイ表であり、これ
においては４８の電位変成器および電流変成器入
力と対応する48個が存在する。ITは電圧、電流
または温度であり得る入力形式を識別する。リン
クはこのグループのドーナツツの次の位相の入力
数である。これは、もしこのグループ内に他のド
ーナツツが存在しなければ−１となる。補正因数
１は電圧の値を訂正するため使用される。４つの
補正因数の各々は電流変成器からの入力値の範囲
と対応する。再び、ドーナツツにおける如く、グ
ループ番号が１本の送電線と関連する変成器のグ
ループを識別し、またPHが特定の変成器の位相番
号を識別する。VGは、電流が関連する（即ち、
サンプルされる）電圧グループを識別する。無
論、これは表を用いて電流変成器からの値をセツ
トする時にのみ用いられる。入力パーソナリテイ
表は電気的に消去可能な読出し専用メモリー３４
９に記憶される。 48個の電位変成器から受取られる測定値を記憶
するため48個のアナログ入力バツフアが設けられ
る。これらバツフアの各々の形態は第６８図に示
される。 下記のフラツグが提供される。即ち、 − DI（データ・イン）：全ての生のデータが受
取られて符号拡張された時セツト。 バツフアがこれ以上のデータに対して用意があ
る時クリア。 − AC（分析完了）：フーリエ分析および有効値
の計算が完了する時セツト。 − VP（有効電力）：全ワツト値が既に計算され
た場合にセツト。 IT（入力形式）−φ＝電圧、１＝電圧、２＝温
度 ワード１〜９および１０〜１８は、16ビツトに
符号拡張された12ビツトの値である。全ての２ワ
ードの値は浮動小数点である。ワード１６〜１８
は電流入力のみのφ１に対して定義される。ワー
ド１０〜１８は温度入力に対して未定義である。
VPのみがφ１の電流入力と関連するバツフアに
妥当する。もしIT＝２（温度）ならば、最初のサ
ンプルは浮動小数点に変換され、オフセツトφ１
において記憶される。 動作においては、送信は、通信ボード１０６に
対する直列ポートに対してマンチエスタ・コード
で送出されるドーナツツ２０から無作為に受取ら
れる。検査合計（CRC）が計算され、もしこれ
が受取つた検査合計（CRC）と一致するならば
中央処理装置３３４に対する割込みが行なわれ、
この装置は次にデータをデータ・バス３３８を送
出する。中央処理装置68000は位取り因数および
温度オフセツトを与え、受取つたデータから温
度、有効電圧（Veff）、有効電流（Ieff）、スケー
ル温度、全電力量、ワツト秒およびキロワツト時
を計算してこれらデータをランダム・アクセス・
メモリー３４６における適当なデイジタル入力バ
ツフアに記憶する。 アナログ・ボード３４０においては、48個の変
成器入力の各々は更にサンプルされる。その条件
がデイジタル形態に変換された後、割込みが行な
われ、データはデータ・バス３３８に対して供給
される。アナログ・ボード３４０は電位および回
路遮断器は３５８電流変成器３３２からの入力を
丁度電流および電圧がドーナツツにおいてサンプ
ルされた（第３４図）と同じ９回フーリエ・サン
プルとされる。このように、アナログ・ボード３
４０からデータ・バス３３８に対して与えられた
データは、９つの交流サイクルにわたつて９つの
連続する値からなる。全ての９の値がランダム・
アクセス・メモリー３４６に記憶され適当な補正
因数（第６７図）が与えられた後、基本的な正弦
および余弦成分が丁度ドーナツツ２０におけると
同様に計算される。 次いで、電流または電圧の有効値が計算され、
もし適当ならば、総電力量、ワツト秒およびキロ
ワツト時、および表全体がランダム・アクセス・
メモリー３４６において記憶される。 受信機２４が最初に設定されると、適当なドー
ナツツの位取り因数（第６５図）がRS232ポート
３５４を介して電気的に消去可能な読出し専用メ
モリー３４９に対してロードされ、これら因数は
前記ランダム・アクセス・メモリー３４６のデイ
ジタル入力バツフアに記録される前にドーナツツ
２０から受取つた値を修正するため使用される。
同様に、入力パーソナリテイ表（第６７図）が電
流および電位変成器の同じと対応する電気的に消
去可能な読出し専用メモリー３４９に記憶され、
これはランダム・アクセス・メモリー３４６のア
ナログ入力バツフアにおいて記録される前に、ア
ナログ・ボード３４０により受取られるデータに
対する適当な補正を行なうため使用される。デイ
ジタル入力バツフアに記憶された位取りされたデ
ータおよびアナログ入力バツフアに記憶された補
正データがこの時、ドーナツツ２０および変成器
３３２の全てからの定義された全データを含むフ
レーム即ちメツセージにアセンブルされ、送出リ
ンク３２を介して前に述べた従来技術の遠隔端末
インターフエースでよい受信機に対して送出され
る。 アナログからデイジタルへ変換され多重化され
る入力サンプルの形態、および受取機２４におけ
る保持回路およびプログラムの形態はドーナツツ
におけるそれと実質的に同じものである。同じこ
とが、フーリエ成分の計算プログラムおよび検査
合計（CRC）の計算にも妥当する。このプログ
ラムは、その関連するメモリーを備えた68000型
中央処理装置において実行するように適当に修正
される。 もし高調波データが必要であれば、ドーナツツ
２０において更に高いフーリエ高調波を計算して
受信機２４に対して送出される。受信機はこの時
更に高い高調波値を用いて測定しようとする各高
調波の振幅を計算する。 必要に応じてどのドーナツツ２０における周波
数も、ドーナツツにおける路線周波数の整数倍
（Ｗ、第３４図参照）であるため、ドーナツツか
ら受取る送信間の時間を測定することにより決定
することができる。あるいはまた、ドーナツツは
適当な水晶クロツクを用いて零点（第３４図）間
時間を測定して、この周波数成分を受信機に対し
て送出することができる。 必要に応じて、力率をフーリエ成分から計算し
て入力バツフア（第６６図および第６８図）に記
憶することもできる。無効電力（Vars）は、ド
ーナツツの位取り因数表（第６５図）および入力
パーソナリテイ表（第６７図）の各々における別
のフラツグによつて選択される如き実効電力（ワ
ツト）の代りにフーリエ成分から計算することが
できる。あるいはまた、これらおよび他の計算の
全て１、ならびに周波数の如く他の情報を拡張入
力バツフア（第６６図および第６８図）に記憶す
ることができる。 電気的に消去可能な読出し専用メモリー３４９
は、必要な時に内部に記憶された値を検査するた
めRS232ポート３５４を介してアンロードするこ
とができる。これらの値はまたデイスプレイ３５
２に表示されてキーボード３５０によつて入力も
しくは変更することもできる。 受信機２４からの出力は、電気的に消去可能な
読出し専用メモリー３４９に記憶された出力パー
ソナリテイ表（図示せず）により選択される入力
バツフア（第６６図および第６８図）からの64個
の（例えば）データ値のフレームである。この値
のフレームである。この値のフレームは、１秒毎
に１つずつMoore社の遠隔端末装置に対して送
出される。前記の出力パーソナリテイ表はデイス
プレイ３５２上に表示され、キーボード３５０に
より入力され、あるいはRS232ポート３５４を介
する読出と同時に入力することもできるのであ
る。 実際の使用 このように、多くの個々の斬新な概念が付勢状
態の送電線に対して付設可能な実用的な状態検査
モジユール、送電線の温度、周囲温度、送電線の
電圧および電流、送電線の周波数および高調波内
容を測定してこの情報を実効および無効電力およ
び力率の如き電力の情報の計算が可能な受信機に
対して送出することができるモジユールを発展さ
せるため応用されてきたことが判るであろう。 このように、我々は、副ステーシヨンに関して
出入りする付勢状態の全ての送電線、およびこの
副ステーシヨンにおける両側の電力変成器に対し
て組込みが可能であり、このため電力制御センタ
ーからの発電ステーシヨンの完全な遠隔制御のた
め必要な総合的な情報を提供し、また局部的な制
御を行なう状態検査モジユールを提供するもので
ある。弊方の状態検査モジユールは、電流および
電圧変成器を有する現存の副ステーシヨンにおけ
る付勢状態の監視される回路に組込むことがで
き、また弊方の受信機はこの総合的な情報を収集
してこれを遠隔端末装置に対して送出し更にそれ
から発電システム制御センターに対して送出する
ため使用される。 このような斬新なシステムを可能にする重要な
概念のいくつかを挙げれば、モジユール（高い周
波数であるが、その内容物に対して低い周波数で
分路される）に対する金属製の環状体のハウジン
グ、支持用ハブおよびスポーク装置、ばねを装填
した温度センサ、斬新な電圧測定装置、フーリエ
成分の送出、２つ以上のドーナツツからの同時の
送出を最低限度に抑えるためバースト間のタイミ
ングを巧妙に選択した単一の無線チヤンネル上の
無作為バースト送信、付勢状態の送電線に対する
モジユールの取付けを容易にする斬新な加熱棒取
付け具により操作可能な斬新な枢着クランプ、お
よび送電システムにわたり分布される時このよう
な加熱棒で取付けられたモジユールが完全に自動
的な動的状態検査制御作用を行なうことができる
という概念である。 このように、以上の記述から明らかになつたも
のの内上記の諸目的は有効に達成され、また本発
明の範囲から逸脱することなく上記の回路、構造
およびシステムにおいてある変更が可能なため、
本文の記述に含まれあるいは図面に示される全て
の事柄は例示と考えるべきものであつて何等限定
の意図はない。 また、頭書の特許請求の範囲は本文に述べた本
発明の全ての一般かつ特定の特徴を網羅すること
を意図するものであり、表現としての発明の範囲
の全ての記述はこの特許請求の範囲に該当するも
のということができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は送電線上に取付けられる本発明の状態
検査モジユールを示す斜視図、第２図は付勢状態
の電線に対して本発明による状態検査モジユール
加熱棒により取付けが可能な方法を示す斜視図、
第３図は電線に対して取付けられた本発明による
状態検査モジユールの斜視図、第４図は本発明の
システムにより完全に監視される副ステーシヨン
の略図、第５図は本発明のシステムにより監視さ
れ制御される送電システムの概略図、第６図はそ
のカバーが取外された本発明による状態検査装置
の平面図、第７図は本発明による状態検査モジユ
ールのカバーを示す底面図、第８図はカバーの１
つを示す平面図、第９図はカバーの１つを示す一
部破断側面図、第１０図はカバーが所定位置に置
かれた状態の第６図の線１０−１０に関する拡大
断面図、第１１図はカバーが所定位置にある状態
の第６図の線１１−１１に関する拡大断面図、第
１２図は第６図の状態検査モジユールのハブ部分
を示す拡大部分図、第１３図は第１２図の線１３
−１３に関する断面図、第１４図は第１２図に示
された電線を緊締する顎部の拡大図、第１５図は
第１４図の線１５−１５に関する断面図。第１６
図は第１４図に示された顎部の１つの内側を示す
側面図、第１７図は第１４図の顎部の１つの拡大
側面図、第１８図は本発明の枢着クランプ機構の
ピンの１つを示す図、第１９図は第１８図の線１
９−１９に関する断面図、第２０図は本発明の枢
着クランプおよび固渋状態になつた場合に開被す
るため使用される用具を示す部分平面図、第２１
図は電線の周囲に本発明の状態検査モジユールが
緊締される場合の本発明の枢着クランプ機構を示
す第２０図と類似の平面図、第２２図は状態検査
モジユールが電線に関する係合および解除のため
開被される時の枢着クランプ機構を示す第２１図
と類似の図、第２３図は第２２図の平面図からの
一部断面部分側面図、第２４図は本発明の枢着ク
ランプの作用機構を示す分解断面図、第２５図は
本発明の枢着クランプを操作する加熱棒型用具の
正面図、第２６図は同用具の背面図、第２７図は
その側面図、第２８図は本発明の状態検査装置の
電子部品の概略ブロツク図、第２９図は本発明の
状態検査モジユールの電源の詳細な回路図、第３
０図は第２８図に示された電子部品の一部を示す
詳細なブロツク図、第３１図は第３１Ｆ図に示さ
れるように一緒になる第３１Ａ図乃至第３１Ｅ図
からなる第３０図に示される電子部品の詳細な回
路図、第３２図および第３３図は本発明による電
圧測定システムを示す概略回路図、第３４図は第
３０図に示される電子装置のタイミング図、第３
４Ａ図は各ドーナツツの測定及び送信のタイミン
グ関係を説明する図、第３５図は第４０図乃至第
６１図のフローチヤートに見られる如きサブルー
チン呼出しを示す図、第３６図はプログラムのメ
モリー・マツプを示す図、第３７図はプログラム
のPIAポート構成を示す図、第３８図はドーナツ
ツ２０により送信されるメツセージを示す図、第
３９図はプログラムのタスク管理を示す図、第４
０図乃至第６１図はドーナツツ２０において使用
することができるプログラムのサブルーチンのフ
ローチヤート、第６２図は本発明による地上ステ
ーシヨンの受信機の遠隔ターミナル・インターフ
エースを示す全体ブロツク図、第６３図は第６２
図に示される電子部品による監視が可能な副ステ
ーシヨンの一形式を示す図、第６４図は受信機２
４において使用可能なプログラムの状態図、およ
び第６５図、第６６図、第６７図および第６８図
は第６４図のプログラムにおいて用いられるテー
ブルおよびバツフアの図である。 ２０……センサ兼送信モジユール、２２……送
電線、２４……地上ステーシヨン、２６……スポ
ーク部分、２８……取付けハブ、３０……アンテ
ナ、３２，３３……送信リンク、３４……副ステ
ーシヨン、３６……局部制御装置、３８，４０，
４２……変成器バンク、４４，４６……副ステー
シヨン、４８，５０……送電線、５２……給電
部、５４……中央制御ステーシヨン、５６，５
８，６０……自動切換え装置、６２……タツプ装
置、６４，６６……鉄心、６８……電力取出しコ
イル、７０，７２……温度プローブ、７４……周
囲温度プローブ、７６……ケース、７８……ば
ね、８０……ロゴスキー・コイル、８１……頂
部、８２……コンデンサ・プレート、８４……コ
ンパートメント、８６……入力増幅器、８８……
局部アース、９０……マルチプレクサ、９２……
コンピユータ、９４……エンコーダ、９６……送
信機、９８……アンテナ、１０６……通信ボー
ド、１０８……加熱棒具、１１０……アレン式レ
ンチ部分、１１２……ねじ部分、１１４……自在
支持部、１１６……シエル、１１８……加熱棒取
付けカツプリング、１２２……開口、１２４……
たる型部分、１２６，１２８……ねじ部、１３０
……ケーブル・クランプ、１３６，１３８……プ
レート、１４０，１４２……枢着ピン、１４４…
…螺合部、１４６，１４８……ピン、１５０，１
５２……傾斜アーム、１５４，１５６……くさび
部分、１５８……ケーブル、１６０，１６２……
キヤツプ、１６４……用具、１６６……やすり部
分、１６８……ねじ部、１７０……ネオプレン・
ゴム面、１７４……接触端部、１７６……加熱棒
部分、１８２……頂部ハブ、１８４……底部ハ
ブ、１８５……スポーク、１８６……挿入子、１
８８……ゴム・シール、１９０……カバー・プレ
ート、１９２……枢着機構、１９４……位置決め
ピン、１９６……位置決め穴、１９８……平坦
面、２００……シールド、２０２……接触パツ
ド、２０２，２０３……リード線、２０３，２０
６……凹部、２１０……スロツト、２１２……非
導電性材料部、２２０……センサ、２２６……プ
ローブ頭部、２２７……支持部、２２８……ば
ね、２２９……ブーツ、２３０，２３４……柱
体、２３２，２３６……ばね、２４０……端板、
２４２，２４６，２４８……開口、２５０……整
合タブ、２５８……キー部分、２６０……案内開
口、２６２……円形開口、２６４……キー、２７
４……開口、２７６……リブ、２８８……基部、
２９０……支持部、２９２……電源部、２９４…
…計数化兼送信用電子部品、２９６……筐体、３
０２……回線、３０６……電流範囲選択抵抗、３
０８……コンデンサ、３１０……デイジタル／ア
ナログ・コンバータ装置、３１２……基準電源、
３１４……コンパレータ、３１６……コンピユー
タ、３１８……読出し専用メモリー、３２０……
零交差検出器、３２２……ジヤンパ、３２４……
アース、３２６……演算増幅器、３３０……無線
受信機、３３２……電流変成器、３３４……中央
処理装置、３３６……回線、３３８……データ・
バス、３４０，３４２……アナログ制御ボード、
３４６……ランダム・アクセス・メモリー、３４
８，３４９……読出し専用メモリー、３５０……
キーボード、３５２……単一行デイスプレイ、３
５４……ポート、３５６……ループ、３５８……
回路遮断器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電力線導体の少なくとも１つの特性を測定す
   る装置であつて、 前記導体に取り外し可能な状態で取り付けられ
   るハウジングと、 前記導体上を伝送される電力の少なくとも１つ
   の周期的特性の大きさを測定する手段であつて、
   前記周期的特性の複数の時点の大きさを測定する
   手段と、 前記測定から周期的特性のフーリエ成分を計算
   する手段と、 前記フーリエ成分を遠隔の受信機に送信する手
   段と、から構成され、 前記測定手段、前記計算手段、及び前記送信手
   段が前記ハウジングに収容される、測定装置。 ２ 前記測定手段が前記測定のタイミング手段を
   含み、それによつて１つの測定が複数のサイクル
   において１サイクルあたり１回行われる、特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記測定が一定時間間隔で行われ、各測定が
   複数のサイクルの夫々異なる時点で行われる、特
   許請求の範囲第１項記載の測定装置。 ４ 前記測定がｎサイクルの期間行われ、各サイ
   クルの持続時間がｔに等しく、各測定間の前記一
   定時間間隔がｔ＋（１／ｎ）ｔに等しい、特許請
   求の範囲第３項記載の装置。 ５ 前記電力の周期的特性が電圧である特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ６ 前記電力の周期的特性が電流である特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ７ 前記測定手段が電圧及び電流の大きさを同時
   に測定する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８ 前記受信機が電圧及び電流のフーリエ成分を
   受信するとともに、その受信した成分から実効電
   力値及び無効電力値を計算する手段を含む、特許
   請求の範囲第７項記載の装置。 ９ 前記測定手段が前記測定値をアナログ値から
   デイジタル値に変換する手段を含む特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 １０ 前記計算手段が検査用値を算出する手段を
   含み、前記送信手段が前記フーリエ成分とともに
   前記検査用値を送信する手段を含む特許請求の範
   囲第９項記載の装置。 １１ 前記受信機が検査用値を計算する手段、該
   計算された検査用値を前記フーリエ成分とともに
   送信された検査用値と比較する手段、及びその比
   較された検査用値が同一でない場合送信されたフ
   ーリエ成分を無視する手段と、を含む特許請求の
   範囲第１０項記載の装置。