JPH02226695A

JPH02226695A - 直列点灯回路の断芯検出装置

Info

Publication number: JPH02226695A
Application number: JP1046809A
Authority: JP
Inventors: Kazutoyo Narita; 成田　一豊
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1990-09-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、絶縁変流器を介して複数の灯火を点灯させる
回路に適用され、断芯した灯火がいずれであるかを検出
する装置に関するものである。

（従来の技術）空港の滑走路照明用には、一般に直列灯火点灯回路が用
いられている。この回路において、灯火に断芯が発生し
た場合この断芯を検出する従来の装置として第６図に示
されたようなものがある。

交流電源１からの電流が定電流電源装置２に入カされ、
位相制御により一定に保たれて直列点灯回路６６に供給
される。これにより、直列点灯回路６６における直列に
接続された絶縁変流器ＣＴ、、ＣＴ２．・・・、ＣＴｏ
の二次側にそれぞれ接続された灯火Ｌｘ　、　　Ｌ２　
、・・・、Ｌｏの輝度が一定に維持され−る。このよう
な灯火の断芯の検出は断芯検出部６５において行う。

灯火Ｌ１．・・・、Ｌｏのうち、いずれか一つ以上の灯
火が断芯すると、その灯火が接続されている絶縁変流器
の二次側は開放状態となり、その灯火に対して電流を供
給している定電流電源装置２からみた負荷インピーダン
スが変化する。これにより、定電流電源装置２の出力電
圧と出力電流は、第７図のようになる。この場合の断芯
を検出する手法として、例えば特公昭６１−１５５５６
に記載のものがある。

すなわち、絶縁変流器の二次側が開放されると、磁気飽
和現象が発生し、定電流電源装置２の出力電流の立上が
りは絶縁変流器が磁気飽和するまでの間Ｖ！漫になり、
断芯が発生していないときよりも立上がりの遅れた波形
となる。−力出力電圧は、出力電流の立上がりが遅れて
いる間（飽和時間α）に、急峻に立上がった波形となる
。このときのハツチングで示された部分の面積に相当す
る電圧波形の時間積分値は、第８図に示されたように断
芯した灯火の数に比例する。このため断芯検出部６５に
よりこの時間積分値ｍ　ｔ　１ｍ　２　、・・・２ｍ。

を求め、この値がｍ３であれば断芯数は３個であること
がわかる。

（発明が解決しようとする課題）しかし、このような灯火断芯検出装置では断芯が発生し
たこと及びその個数は検出されるが、それが灯火Ｌｌ、
Ｌ２．・・・、Ｌｏのうち、いずれの釣人であるかを判
断することはできない。このため断芯が発生したことが
検出されると、空港の滑走路を巡回点検して断芯した灯
火を発見しなければならず、保守点検作業の効率が悪い
という問題があった。

また断芯した灯火の交換が遅れると、二次側が開放状態
となった絶縁変流器が長時間にわたって放置されること
となり、高電圧による巻線間の短絡や、温度上昇による
焼損を招くという問題があった。

本発明は上記問題に鑑み、灯火に断芯が発生した場合に
発生した事実やその個数の検出のみならず、いずれの灯
火であるかその位置をも検出し得る灯火断芯検出装置を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）、。

本発明は、灯火毎に設けられ対応する灯火の断芯発生を
検出する断芯発生検出部と、交流電源からの出力波形を
予定時間変化させる電源制御部と、灯火毎に設けられ、
各灯火毎に異なった値の判定時間が設定された時間設定
部と、灯火毎に設けられ出力波形変化があるとこのこと
を検出する出力波形変化検出部と、灯火毎に設けられ断
芯発生検出部の検出動作により断芯した灯火が接続され
た変成器の二次側を短絡し、この断芯検出後の出力波形
変化から、断芯した灯火に対応する判定時間の経過後、
一定時間前記短絡を解除する短絡制御部と、交流電源の
出力波形を監視し、その波形変化からいずれかの灯火に
断芯が発生したと判断してこの結果を出力する断芯発生
判断部と、出力波形変化があった時点から断芯発生判断
部の出力があった時点までの時間を測定し、この時間が
判定時間のうちのいずれに対応しているかによって断芯
した灯火を判別する断芯位置判断部とを備えたことを特
徴としている。

ここで電源制御部は、出力波形を変化させる一例として
位相を変化させてもよく、この場合には出力波形変化検
出部のかわりに位相変化検出部を備える必要がある。同
様に電源制御部は電流レベルを変化させてもよく、この
場合にはこの変化を検出する電流レベル変化検出部を備
えていればよい。

また断芯発生検出部は、灯火の断芯により変成器に生じ
る過電圧を検出するものであってもよく、あるいは灯火
の断芯により灯火に流れるｍＡが断たれることを検出す
るものであってもよい。

ざらに変成器は変流器であってもよい。

電源制御部は、出力波形変化を断芯の有無にかかわらず
一定周期毎に行ってもよく、あるいは操作者からの指示
があった場合に行ってもよい。

（作　用）断芯発生検出部により断芯が検出されると、短絡制御部
により先ず変成器の二次側が短絡され、電源制御部によ
る出力波形変化が行われた後から断芯した灯火に対応し
た判定時間経過した後、定時間短絡が解除される。この
解除があると断芯発生判断部により交流ｒｉ源の出力電
圧波形に変化があられれて、断芯の発生があったと判断
される。

断芯位置判断部により、出力波形変化があった時点から
この判断がなされた時点までの時間が１１１定され、こ
の時間が判定時間のいずれに対応しているかを判断する
ことによって灯火の断芯位置が検出される。

電源制御部が、出力波形変化として位相変化又は電流レ
ベル変化を行う場合には、これらのいずれかが行われた
後から判定時間経過後に一定時間短絡が解除されること
になり、以降は上述と同様にして断芯位置の検出が行わ
れる。

ここで断芯の発生の検出は、断芯の発生によって変成器
に生じる過電流を検出することによっても行われ、また
断芯の発生によって灯火に流れる電流が断たれることを
検出することによっても行われ得る。変成器として変流
器を用いても同様である。Ｔｈ源制御部の行う出力波形
変化は、断芯の有無にかかわらず一定周期毎に行われて
もよく、この場合には断芯発生後に行われた出力波形変
化があった時点を基準とし、この時点から断芯の発生が
あったという判断が断芯発生判断部によりされた時点ま
での時間が測定されることになる。

また操作者からの指示があった場合に出力波形変化を行
う場合には、操作者から断芯の検出を行いたい場合に指
示が出される。断芯の発生があればこの指示により行わ
れた出力波形変化があった時点を基準として時間の測定
が開始され、この時点から断芯の発生があったという判
断が断芯発生判断部によりなされた時点までの時間が１
１′？＋定されて断芯位置が検出される。断芯の発生が
無がった場合には、出力波形変化があった時点を基準と
して時間の測定が同様に開始されるが、断芯発生判断部
により断芯の発生があったという判断がなされず、断芯
位置の検出はなされない。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は本実施例の直列点灯回路の断芯検出装置の
構成を示したものである。上述したように、交流電源１
に接続された定電流電源装置２から一定電流が直列点灯
回路５に供給される。

これにより、直列点灯回路５に直列接続された絶縁変流
器ＣＴ、ＣＴ２．・・・、ＣＴ、の二次側にそれぞれ接
続された灯火Ｌｔ　、　　Ｌ２　、・・・、Ｌｏの輝度
が一定に維持される。ここで従来と比較して、灯火毎に
端末部Ｒ１，Ｒ２，・・・、Ｒｏが設けられた点と、断
芯検出部６５のかわりに、断芯発生判断部６が設けられ
、さらに、電源制御部８、断芯位置判断部９を有した親
局７が設けられた点とが異なっている。

断芯発生判断部６は、例えば上述した従来の断芯検出部
６５と同様な手法により、灯火Ｌ１゜Ｌ２・・・、Ｌｏ
のいずれかに断芯が発生するとこれを判別するもので、
この判断の結果を断芯位置判断部９に出力する。電源制
御部８は定電流電源装置２の出力を制御するもので、断
芯の有無にかかわらず一定時間（例えば１０分間又はそ
れ以下の数分間）毎に予定時間Ｔの間、位相変化させる
。

断芯位置判断部９は、後述するそれぞれ灯火毎に異なる
時間ｔ１．ｔ２．・・・、１ｎ　（判定時間）を記憶し
ておき、これと断芯発生判断部６から１うた信号とを比
較して断芯した灯火の位置を判断するものである。

端末部Ｒｉ　＝　Ｒ２、・・・、Ｒｎの構成内容はいず
れも四−であり、端末部Ｒ１を例にとって第２図を用い
て説明する。絶縁変流器ＣＴ１の二次側に、灯火Ｌ１に
対してそれぞれ並列になるように過電圧検出部２１と短
絡部２７とが接続され、さらに変流器２６を介して絶縁
変流器Ｃｒ　ｔの二次電流に対する電流位相変化検出部
２５が接続されている。過電圧検出部２１は、灯火Ｌ１
が断芯して絶緑変流器ＣＴ１の二次側に高電圧が発生し
た場合にこれを検出して、短絡部２７の短絡制御部２３
に通知するものであり、電流が流れ込まないように高イ
ンピーダンスとなっている。短絡部２７は、絶縁変流器
ＣＴ、の二次側を短絡するサイリスタ部２２と、この短
絡の解除を開始するまでの、前記判定時間に対応する時
間ｔを灯火毎に設定する時間設定部２４と、この時間経
過後、一定時間Ｔの間、短絡を解除するようにサイリス
タ部２２を制御する短絡制御部２３とを有している。時
間設定部２４に設定されている時間は、それぞれの端末
部Ｒ，，Ｒ２，・・・、Ｒｏが有する時間設定部２４毎
にｔｌ、ｔ２．・・・、ｔｏというように長さが異なっ
ている。

このような構成をＨした断芯検出装置の動作について説
明する。先ず灯火Ｌ１が断芯したとすると、絶縁変流器
ＣＴ１の二次側が開放に近い状態となり過電圧が発生す
る。この過電圧を端末部Ｒ１の過電圧検出部２１が検出
し、短絡部２７の短絡制御部２３に過電圧が発生したこ
とを通知する。短絡制御部２３はこの通知を受けると、
サイリスタ部２２を駆動させて絶縁変流器ＣＴ、の二次
側を短絡させ、□灯火Ｌ１が断芯していない場合と同様
に二次側が開放されていない状態にする。

一方、上述したように親局７の電源制御部８が定電流電
源装置２の出力を位相変化すると、第３図の点線部のよ
うに定電流電源装置２からの出力電流（第３図（ａ））
及び出力電圧（第３図（ｂ））の位相が変化する。この
ような電流の位相の変化を端末部Ｒ１の電流位相変化検
出部２５が検出し、短絡制御部２３に通知する。短絡制
御部２３はこの通知を受けるとサイリスタ部２２に対し
、時間設定部２４に設定された時間ｔ１だけ経過した後
、短絡を時間Ｔの間解除させる。尚、このような動作を
位相を変化させた後に行うのは、灯火毎に異なる時間ｔ
のカウントを開始する時期を、１サイクルの波形が開始
する時期に同期させるためである。

短絡が解除されると灯火Ｌｌの断芯による出力電圧波形
（第３図（ｂ））に変化が生じるので断芯発生判断部６
はこの変化を前述した時間積分手法等により検出し、断
芯発生と判断して親局７の断芯位置判断部９に通知する
。この場合、断芯が発生したという通知は、短絡解除時
間の開始時期よりも飽和時間αだけ遅れる。

次に親局７の断芯位置判断部９において、制御部８が位
相走化を行った時点から断芯発生判断部６により断芯が
検出された時点までの時間を求め、これから飽和時間α
を差し引いた値を算出する。

この時間と予め記憶しているそれぞれの灯火毎の判定時
間１１，１２．・・・、ｔｎのいずれと一致しているか
を比較し、ｔｌと一致していれば灯火Ｌ１が断芯したと
判断する。

灯火Ｌ　が断芯した場合は、端末部Ｒ２により絶縁変流
器ＣＴ１の二次側を短絡し、位相変化があった後、時間
設定部２７に設定されている時間ｔ２経過させ、その後
時間Ｔだけ短絡を解除する。

モして断芯位置判断部９により電源制御部８が位相を変
化させた時点から断芯発生判断部６により断芯が検出さ
れた時点までの時間を求め、これから飽和時間αを差し
引いた値と一致していることから、灯火Ｌ２が断芯した
と判断する。ここでこの時間ｔ２の長さは、ｔ　ｌ　＋
　ｒ　十Ｔ　ｘ（但し、Ｔ　は第３図（Ｃ）に示された
もので、断芯検出部６の復帰時間である）よりも大とす
る。このことで、断芯が複数箇所で発生した場合でも短
絡を解除させるそれぞれの時間Ｔが重複しないようにし
ている。従って灯火Ｌ３に対応した時間ｔ３はｔａ　＞
　ｔ２＋Ｔ＋Ｔｘ、灯火Ｌｎに対応した時間ｔ０はｔ　
ｎ＞　ｔ　ｎ−１＋’ｒ＋”ｒｘとなる。

このようにそれぞれの時間ｔを設定することにより、灼
火Ｌ　及び灯火Ｌ２が同時に断芯した場合を例にとると
、先ず端末部Ｒ及びＲ２においで絶縁変流器ＣＴ　　及
びＣＴ　２の二次側をそれぞれ短絡させる。そして電源
制御部８による瞬間停止が両者とも同時に行われた後、
それぞれ時間ｔｉ、ｔ２経過させ、この後重複しない時
間帯において時間Ｔだけそれぞれ短絡を解除させる。こ
れにより断芯位置判断部９は、瞬間停止から断芯が検出
されるまでの時間と記憶された時間【とを比較し、灯火
Ｌ　及び灯火Ｌ２が断芯したと判断ｌする。

以上のようにしていずれの灯火が断芯したかという判断
を的確に行うことができるため、断芯した灯火を発見す
るために滑走路を巡回点検する必要がなく、保守点検作
業の効率を大幅に向上させることができる。この場合に
、位相変化を電源制御部８が行う周期を短くすれば、断
芯発生後から短時間で検出することができる。また断芯
が発生した場合にも、絶縁変流器の二次側を先ず短絡し
て断芯が発生していないときと同等の状態にし、一定周
期毎に短時間Ｔだけ短絡を解除するため、長時間に渡っ
て高電圧が絶縁変流器の二次側に発生することが回避さ
れるため、巻線間の短絡や、温度上昇による焼損を防止
することができる。

次に、その他の実施例について説明する。これは、上述
の実施例の端末部Ｒ１，Ｒ２，・・・、Ｒｎ（第２図）
の構成内容を変えたものであり、第４図に端末部ＲＲよ
として示す。第２図の端末部Ｒ１では断芯が発生したこ
とを、過電圧検出部２１により絶縁変流器ＣＴ１の二次
側に発生した過電圧を検出することで検出していた。こ
れに対しこの端末部ＲＲ，は、断芯の発生により灯火Ｌ
１に流れていた電流が断たれることを、灯火り、に直列
接続された変流器４１を介して灯火電流断検出部４２が
検出して行う点が異なっている。

このようにして断芯が発生したことを検出することを除
いて、他の構成は上述の実施例と全く同様である。

尚、上述した実施例はいずれも一例であって、本発明の
灯火断芯検出装置を限定するものではない。例えば、変
成器として絶縁変流器を用いているが、嚢圧器を用いた
直列点灯回路に対しても適用することができ、またこの
ような変成器の二次側を短絡するものとして、実施例で
はサイリスクを用いているが、リレーを用いてその接点
の開閉により行うものである等、他の手段によって短絡
するものであってもよい。

また電源制御部８が行う位相変化は、常時一定周期毎に
自動的に行う必要は必ずしもない。例えば、毎正時毎に
数分間の間隔で２〜３回瞬間停止させてもよく、また操
作者が断芯の検出を行いたいときに、手動の操作により
させるものであってもよい。

上述した実施例では第２図又は第４図に示されたように
、電源制御部８によって変化した出力の位相の変化を電
流位相変化検出部２５により検出しているが、代わりに
出力電流レベルの変化を検出する電流レベル変化検出部
により検出してもよい。この場合には、電源制御部８に
より定電ａ電源装置２内部のタップを制御することによ
り、第５図（ｂ）のように、出力電流の大きさを変化さ
せ、値が所定値よりも大きく変化したことを検出すれば
よい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、いずれかの灯火が断芯す
ると変成器の二次側を短絡し、断芯後に行われた位相の
変化後から断芯した灯火に対応した判定時間経過した後
一定時間短絡を解除し、この解除によって生じる交流電
源の出力波形の変化を検出して断芯が発生したことを判
断し、位相変化後からこの判断を行った時間が判定時間
のいずれに対応しているかを判断することにより断芯し
た灯火の位置を検出することができる。このため、断芯
した灯火を発見するために巡回点検等を行なう必要がな
く、保守点検作業の効率を向上させることができると共
に、断芯により変成器に長時間に渡って高電圧が負荷さ
れる事態が回避され、巻線間の短絡や焼損を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による直列点灯回路の断芯検
出装置の構成を示すブロック図、第２図は同装置の端末
部の構成を示すブロック図、第３図は同装置における定
電流電源装置の出力電圧及び電流波形の変化、断芯検出
部の断芯検出信号、短絡制御部の短絡信号を示すタイム
チャート、第４図はその他の実施例による端末部の構成
を示すブロック図、第５図はさらにその他の実施例によ
る定電流電源装置の出力電圧及び電流波形の変化、断芯
検出部の断芯検出信号、短絡制御部の短絡信号を示すタ
イムチャート、第６図は従来の灯火断芯検出装置の構成
を示すブロック図、第７図は断芯発生による定電流電源
装置の出力電圧及び電流波形の変化を示す説明図、第８
図は定電流電源装置の出力電圧の時間積分値と断芯した
灯火の数との関係を示した説明図である。１・・・交流電源、２・・・定電流電源装置、３．２６
゜４１．６３・・・変流器、４．６４・・・変圧器、５
゜６６・・・直列点灯回路、６・・・断芯発生判断部、
７・・・親局、８・・・電源制御部、９・・・断芯位置
判断部、２１・・・過電圧検出部、２２・・・サイリス
タ部、２３・・・短絡制御部、２４・・・時間設定部、
２５・・・電流位相変化検出部、２７・・・短絡部、４
２・・・灯火電流断検出部、Ｒ，、Ｒ２，・・・、Ｒ□
・・・端末部、ＬＴ、ＬＴ　　　・・・、　　ＬＴ　　
・・・灯火、ＣＴ、。１　　２°　　　　　ｎＣＴ２．・・・、ＣＴ、・・・絶縁変流器。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄第６図第５図第図

Claims

【特許請求の範囲】１、定電流形の交流電源に直列に接続された二つ以上の
変成器の二次側に、それぞれ灯火点灯回路を設けた直列
点灯回路における灯火の断芯を検出する装置において、前記灯火毎に設けられ、対応する灯火の断芯発生を検出
する断芯発生検出部と、前記交流電源からの出力波形を、予定時間変化させる電
源制御部と、前記灯火毎に設けられ、各灯火毎に異なった値の判定時
間が設定された時間設定部と、前記灯火毎に設けられ、前記出力波形変化があるとこの
ことを検出する出力波形変化検出部と、前記灯火毎に設
けられ、前記断芯発生検出部の検出動作により断芯した
灯火が接続された前記変成器の二次側を短絡し、この断
芯検出後の前記出力波形変化から断芯した灯火に対応す
る前記判定時間の経過後、一定時間前記短絡を解除する
短絡制御部と、前記交流電源の出力電圧波形を監視し、その波形変化か
らいずれかの灯火に断芯が発生したと判断してこの結果
を出力する断芯発生判断部と、前記出力波形変化があっ
た時点から前記断芯発生判断部の出力があった時点まで
の時間を測定し、この時間が前記判定時間のうちのいず
れに対応しているかによって、断芯した灯火を判別する
断芯位置判断部とを備えたことを特徴とする直列点灯回
路の断芯検出装置。２、定電流形の交流電源に直列に接続された二つ以上の
変成器の二次側に、それぞれ灯火点灯回路を設けた直列
点灯回路における灯火の断芯を検出する装置において、前記灯火毎に設けられ、対応する灯火の断芯発生を検出
する断芯発生検出部と、前記交流電源からの出力を、予定時間位相変化させる電
源制御部と、前記灯火毎に設けられ、各灯火毎に異なった値の判定時
間が設定された時間設定部と、前記灯火毎に設けられ、前記位相変化があるとこのこと
を検出する位相変化検出部と、前記灯火毎に設けられ、前記断芯発生検出部の検出動作
により、断芯した灯火が接続された前記変成器の二次側
を短絡し、この断芯検出後の前記位相変化から断芯した
灯火に対応する前記判定時間の経過後、一定時間前記短
絡を解除する短絡制御部と、前記交流電源の出力電圧波形を監視し、その波形変化か
らいずれかの灯火に断芯が発生したと判断してこの結果
を出力する断芯発生判断部と、前記位相変化があった時
点から前記断芯発生判断部の出力があった時点までの時
間を測定し、この時間が前記判定時間のうちのいずれに
対応しているかによって、断芯した灯火を判別する断芯
位置判断部とを備えたことを特徴とする直列点火回路の
断芯検出装置。３、定電流形の交流電源に直列に接続された二つ以上の
変成器の二次側に、それぞれ灯火点灯回路を設けた直列
点灯回路における灯火の断芯を検出する装置において、前記灯火毎に設けられ、対応する灯火の断芯発生を検出
する断芯発生検出部と、前記交流電源からの電流レベルを、予定時間変化させる
電源制御部と、前記灯火毎に設けられ、各灯火毎に異なった値の判定時
間が設定された時間設定部と、前記灯火毎に設けられ、前記電流レベル変化があるとこ
のことを検出する電流レベル変化検出部と、前記灯火毎に設けられ、前記断芯発生検出部の検出動作
により、断芯した灯火が接続された前記変成器の二次側
を短絡し、この断芯検出後の前記電流レベル変化から断
芯した灯火に対応する前記判定時間の経過後、一定時間
前記短絡を解除する短絡制御部と、前記交流電源の出力電圧波形を監視し、その波形変化か
らいずれかの灯火に断芯が発生したと判断してこの結果
を出力する断芯発生判断部と、前記電流レベル変化があ
った時点から前記断芯発生判断部の出力があった時点ま
での時間を測定し、この時間が前記判定時間のうちのい
ずれに対応しているかによって、断芯した灯火を判別す
る断芯位置判断部とを備えたことを特徴とする直列点火
回路の断芯検出装置。４、断芯発生検出部は、灯火の断芯により変成器に生じ
る過電圧を検出するものであることを特徴とする請求項
１、２又は３記載の直列点灯回路の断芯検出装置。５、断芯発生検出部は、灯火の断芯により灯火に流れる
電流が断たれることを検出するものであることを特徴と
する請求項１、２又は３記載の直列点灯回路の断芯検出
装置。６、変成器は、変流器であることを特徴とする請求項１
、２又は３記載の直列点灯回路の断芯検出装置。７、電源制御部は、出力波形変化を前記断芯の有無にか
かわらず一定周期毎に行うものであることを特徴とする
請求項１記載の直列点灯回路の断芯検出装置。８、電源制御部は、出力波形変化を操作者からの指示が
あった場合に行うものであることを特徴とする請求項１
記載の直列点灯回路の断芯検出装置。