JPH02239595A - 空港灯火装置及び該装置用の個別電源装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は．滑走路等の空港灯火装置に関する．〔従来の
技術〕 空港灯火装置としての例えば滑走路灯火施設は，航空機
を滑走路という限られた狭い区域に離着陸させるための
視覚援助施設である．すなわち、航空機のパイロットに
光源そのものを見せることによって、進入すべき滑走路
を示す視覚信号である。

一般に、滑走路灯火施設は滑走路に沿って設置された進
入灯、進入角指示灯，接地帯灯、滑走路中心線灯、滑走
路灯、風向指示灯，滑走路末端灯などの主灯火設備の他
、誘導路灯および誘導路中心灯などの補助灯火設備から
なる．これら滑走路の灯火はＡ級滑走路（３０００ｍ級
）において約５０００灯あり、昼、夕方、夜等の背景輝
度条件、雲高低条件、視程条件に応じて、パイロットの
目に適正な光度で灯火信号を提供できるように調整され
なければならない． 従来の滑走路灯火施設は、例えば特開昭５５−１１５２
９３号公報または特開昭５５−１１．５２９４号公報等
に示されるように，灯火（ランプ）の用途ごとにグルー
プ分けしかつグループ内を何分割かに分け、通常５０〜
１００個のランプ群単位に１つの灯火回路を形成し，こ
れに対して１つの定電流制御装置を設け、これによりそ
の群に属するランプの光度を一括して制御するようにさ
れている． そして，このような灯火回路は，広い区域にわたって配
置され、例えば１００個のランプを，ゴムトランスと称
する小型のトランスの２次側に接続し，このランプトラ
ンスの１次側をケーブルで直列接続して構成されている
．ここで，ランプの仕様は種々のものがあるが、例えば
２００Ｗ．３０Ｖ、６．６Ａ程度のものを用いたとき，
ランプトランスとしては、１次電圧３０ｖ．電流６，６
Ａのものが適用される．このようなランプトランスを用
いるのは，ランプが断芯しても直列接続された灯火回路
全体の停電が防げるからである．したがって、ランプト
ランスはそれに応じた飽和特性のものが用いられている
． このように、灯火回路はランプトランスを直列接続して
なることから、定電流制御装置の出力端における電圧は
，上記例で３０ＶＸ１００個＝３０００Ｖ必要となる．
そこで一般に、定電流制御装置の２次側に昇圧トランス
を設けて，各ランブに電力を供給するようにしている．
この場合、昇圧トランスは電源電圧の変動や、灯火回路
におけるラインドロップを考慮して１次電圧が４４０Ｖ
、２次電圧が４４００Ｖ、電流６．６Ａ、容量約３０Ｋ
ＶＡ程度のものが用いられる．なお、ランプの光度制御
は昇圧トランス２次側の電流を、前記定電流制御装置に
より制御して１つの灯火回路を一括しておこなうように
なっている．〔発明が解決しようとする課題〕 上述した従来技術によれば、次のような問題点がある． ■　直列接続された１００個程度のランプを，１つの定
電流制御装置により一括制御する方式であることから．
定電流制御装置が故障すると、これの負荷である灯火回
路のすべてのランプが消えてしまい，航空機の運行上支
障ができるという問題がある． ■　前述したように、灯火回路が高電圧となるため、ケ
ーブルやランプトランスの絶縁耐圧が高く要求されるこ
とからコスト高になり，また高電圧に起因する地絡事故
，絶縁不良、アーク放電などの問題がある． ■　断芯したランプの所在を特定することが困難である
．なお、ランプ群一括でランプの断芯の有無および個数
を検出する方法として、特開昭５５−１３９７９号公報
、特開昭５５−１４８３９０号公報，特開昭５８−１８
８９７号公報等により提案されたものが知られている．
しかし，それらの技術によっても断芯したランプそのも
のを特定することができないという問題がある，従来は
上記のような問題を有することから，空港灯火設備の保
守において、地絡事故などの発生箇所や断芯ランブを見
つけ出すため、常時パトロールがおこなわれており，そ
のような不具合箇所の保守や修繕に莫大なマンパワーを
必要とするという問題があった． 本発明の第１の目的は，故障等の影響が及ぶ範囲を低減
することができる空港灯火装置を提供することにある． 本発明の第２の目的は，灯火回路を低電圧化することか
できる空港灯火装置を提供することにある． 本発明の第３の目的は、断芯したランプを特定できる空
港灯火装置を提供することにある．〔課題を解決するた
めの手段〕 本発明は第１と第２の目的を達成するため、空港の滑走
路等に配設される複数のランプを１または数個のランプ
からなるグループに分割し、該グループごとに個別電源
装置を近接して設け、各グループに属するランプを対応
する個別電源装置の負荷として並列に接続し，各個別電
源装置を中央電源に接続された配電線に並列接続してな
る空港灯火装置としたことにある． また、上記第３の目的を達成するため，上記構成に加え
て、前記個別電源装置に各ランプの電圧と電流を検出し
、該検出値に基づいて各ランプの断芯を含む作動状態を
検出するランプ監視手段を設けたものである． 〔作用〕 上記構成とすることにより、次の作用により本発明の目
的が達成される． まず、１または数個のランプをグループとして個別電源
装置を分散して設けているから．ａ別電源装置の故障は
そのグループ内だけに影響を与えるだけに止どまる．そ
して，個別電源装置は中央ｗｉｇに対して並列に接続さ
れていることから、個別電源装置の供給電圧（灯火回路
の電圧）が低電圧化される．そして，この低電圧化によ
り、配電線ケーブルおよび個別電源装置の低圧化がなさ
れ，高電圧＃Ｉｌ＃に起因する種々の弊害を除去するこ
とができる． また、個別電源装置にランプの断芯検出を含むランプ作
動状態監視手段を設けていることから，断芯したランプ
の場所または存在を１個または数個の範囲で特定するこ
とができる．これにより，灯火装置の保守が極めて容易
になる． 〔実施例〕 以下，本発明を実施例に基づいて説明する．第１図に本
発明の一実旅例の全体構成図を示す．本実施例では図示
のように、ランプ１に対し個別電源装置２がそれぞれ対
応して１対１で設けられている．各個別電源装ｗ２には
電流制御回路３とランプ電流を検出する電圧電流検出ｍ
４とランプ監視制御回路５を含んで形成されている．な
おランプ監視制御回路５はマイクロコンピュータを用い
て構成するのが望ましい．各個別電源装！！２は中央電
源６に配電線７を介してそれぞれ並列に接続されている
．また，ランプ監視制御回路５は通信線８を介して中央
監視所９に接続されている．なお、本実施例ではランプ
１と個別電源装！２を１対１のものについて示したが，
１つの個別電源装置２に対しランブ１を数個接続するこ
とにより個別電源装置２の台数を減らすことが可能であ
る。

またこの場合，数個のランプ１に対して電圧電流検出器
４を個別にまたは一括して設け、後で説明するランプ監
視を個別にまたは一括しておこなうようにすることが可
能である。

第２図に、第１図実施例の個別電源装Ｉ２の詳細構成図
を示す．中央電ＷＸ６から供給される電力はヒューズ１
１を介して電流制御回路３に入力される．電流制御回路
３は整流回路１２と電流レギュレータ１３から構成され
ている．１！流レギュレータｌ３は２組のスイッチング
素子１４Ａ，１４Ｂを有するブリッジ型インバータの電
流レギュレータとされている．なお、符号１５は平滑コ
ンデンサである．電流レギュレータ１３の出力がランブ
１に接続されている．ランプ回路２は電流検出器４Ａと
電圧検出器４Ｂが設けられており、これにより検出され
た電流と電圧の検出信号は、ＡＤ変換器２１を介して監
視手段２２に入力されている．また，ＡＤ変換器２１に
より変換されたランプ電流■＾は光度制御手段２３に入
力されている．光度制御手段２３は通信手段２４を介し
て中央監視所９から与えられる光度指令（電流に相当す
る量）Ｉｓと検出電流Ｉ＾とを比較し，それらを一致さ
せるように位相制御装置２５を介してスイッチング素子
１４Ａ，１４Ｂを制御するようになっている．なお、中
央監視所９は空港のコントロールタワーまたは変電所な
どに設置される．通信線８は光ファイバーなどを用いた
多重信号線を適用することができ、中央監視所９から各
個別電源装誼２に対して，光度指令と運転指令などの情
報を伝送するようになっている．また，監視手段２２に
よって検出されたランプの作動状庵，例えば断芯検出，
光度検出，灯火寿命予測，内部短絡検出等のデータが通
信手段２４を介して中央監視所９に伝送されるようにな
っている．なお、ランプ作動状態の生データおよび個別
電源装Ｍ２に関する作動状態のデータを通信手段２４を
介して中央監視所９に転送し、中央監視所９においてそ
れらのデータに基づいて各ランプの光度チェック、断芯
チェック、寿命チェック、などおよび各個別電源装ｉｔ
２の機能チェックをおこなうようにすることも可能であ
る．いずれの方式によっても、中央で灯大装置の全体の
状態を集中的に監視することが可能である． このように構成される実施例の動作について次に説明す
る．中央電源６から与えられる交流電力が，ヒューズ１
１を介して整流回路１２により整流され直流に変換され
る．そして直流出力は電流レギュレータ１３により制御
され，電流レギュレータ１３の出力電圧は零から所定の
最大電圧まで連続的に可変制御される．なお，電流レギ
ュレータ１３はいわゆるＰＷＭインバータまたはスイッ
チングレギュレータと称されるものを用いることができ
る．このようにして制御された直流電圧がランプ１に印
加される．そのときランブ１に流れる電流と印加された
電圧は，それぞれ電流検出器４Ａと電圧検出器４Ｂによ
り検出され、さらにＡＤ変換器２１によりデジタル信号
に変換される．光度制御手段２３は通信手段２４から与
えられる光度指令ＩｓとＡＤ変換器２１から入力される
電流検出値工＾の偏差を演算し．その偏差を零にすべ〈
位相制御信号を出力する．位相制御装Ｗ１２５はその位
相制御信号を受けて電流レギュレータ１３に対応した信
号形態（パルスなど）の制御信号をスイッチング素子１
４Ａ，１４Ｂに出力する．これによって．ランプ１に流
れる電流が光度指令Ｉｓに応じた値に制御され，ランプ
１の光度を所定値に保持することができる． 次に、監視手段２２について具体的に説明する．監視手
段２２はＡＤ変換器２１からランプ１に実際に印加され
た電圧Ｖ＾とランプ電流Ｉ＾を取り込み．これらを通信
手段２４を介して中央監視所９に送出する機能を有する
と共に、あらかじめ設定されたプログラムにより次に説
明するランプの作動状態を検出または診断する。

■　ランプ断芯チェックは、電圧Ｖ＾が印加されている
のにもかかわらず、電流工＾が零に近い状態にあること
を条件として検出することができる． ■　ランプ内部短絡チェックは、電流Ｉ＾が指命値どお
り流れているのに、電圧Ｖ＾が零に近い状態であること
を条件に検出することができる．■　光度チェックは、
ランプに与えられた電力と光度の関係は，第３図に示す
ように、用いられているランプの特性により決ってくる
ので，電圧Ｖ＾と電流Ｉ＾との積により求まる電力をチ
ェックすることにより必要な光度が出ているか否かをチ
ェックすることができる． ■　寿命の予測は、第４図に示すように，ランプのフィ
ラメントの抵抗と寿命とが一定の相関関係にあることに
基づいておこなうことができる。

すなわち、ランプは寿命が近づくと一般にフィラメント
の抵抗Ｒが上昇することが知られている．そこで、電圧
■＾を電流■＾で除して抵抗値Ｒを求め、その抵抗値が
一定値以上に達したか否かによってランプの寿命を予測
または予告することができる． なお，上記のチェック等に必要な第３図または第４図の
データを含む必要なデータは、あらかじめ監視手段２２
のメモリ等に格納されている．以上述べたように，第１
図図示実施例によれば、ランプの光度制御にかかる個別
電源装置をそれぞれランプに対して１　＃１　ｔ’設け
た構成とし，各個別電源装置を中央電源に対して並列接
続構成としているため，個別電源装置の１次電圧すなわ
ち配電電圧を低電圧化することができ，個別電源装置の
故障などの影響が及ぶ範囲を著しく低減すると共に，高
電圧に伴う事故等の種々の弊害を除去することができる
． また、監視手段により、各ランプの光度チェック、断芯
チェック，ランプの寿命予測をおこなうことができる．
これによってパトロールなどの保守作業を大幅に軽減す
ることができる．なお、上記実施例によれば、配電線に
対し各個別電極が並列接続されているため，配電電圧を
１つのランプが必要な電圧に設定すればよく、例えば，
２００Ｖ程度にすることが可能である．これによってラ
ンプの出力を２００Ｗとすると電流はＩＡ程度になる． 第５図に本発明にかかる個別電源装１２の一実施例構造
を一部破断面にして示す．この個別電源装置２は滑走路
内等に設けられる第６図のようなハンドホール内に設置
される．ハンドホール３０は地中に埋設され、内部に４
００角×９００深さの収納部３１が形成され、ほぼ地面
と面一に蓋３１が設けられている．したがって、個別電
源装！２の外形寸法は３００立方程度にする必要があり
、また完全防水型が要求され、かつ−３０℃〜＋５５℃
の広範囲の温度変化に対して機器を保護するため、クロ
ロブレンゴムなどの材料でモールドしなければならない
．すなわち、第５図に示すように、個別電源装置２の本
体が組み込まれてなる本体ボード４１を，取付具４２を
介してアルミダイキャストからなるケース４３の内部に
取納して固定し．そのケース４３の外面をクロロプレン
ゴムなどからなる外被４６により被覆した構造となって
いる．そしてランプリード線４７と電源用リード線４８
と，通信用リード線４９は上部から引き出されている．
またケース４３は本体４３Ａと蓋４３Ｂに分割されてお
り、それらの接合部にはラビリンスパッキン４４が介装
されている．そしてケース４３を構成する外壁部には相
互に連通した通気孔４５が穿設されており，この通気孔
４５は外被４６から引き出された通気管５０Ａ，５０Ｂ
に連通されている． このように構成されることから、本体ボード４１はケー
ス４３と外被４６により水や湿気が浸入しないように保
護される．また．ランプを点灯した場合、個別電源装置
本体の発熱量は、２００Ｗのランプの場合１５〜２０Ｗ
程度となるため，その熱はケース４３に穿設された通気
孔４５に通流される外気により冷却される．また、通気
管５４Ａ，５４Ｂの一方に送風機を接続して，強制的に
冷却空気を送るようにしてもよい，また，各リード線４
７．４８．４９はそれぞれコネクタで接続する構成とし
ているが、本発明によれば、配電線電圧が低いので，コ
ネクタの絶縁構造が簡単でかつ着脱時にアーク放電など
を生ずる恐れがない． 第７図に本発明の他の実施例を示す．本実施例が第１図
実施例と異なる点は．中央１％１［６を直流電ｉ１［５
１としたことにある．そのため個別電源装Ｍ２の整流回
路１２は不要とされている．本実施例によれば、整流回
路１２がないことから個別電源装！２本体をより小型に
できると共に，発熱量が少ないという利点がある．また
、配電，１１７には直流が流れるだけであるから、電圧
降下は抵抗分のみとなり，交流電源を用いる場合に比べ
て電圧降下が少ないという利点がある． 第８図に本発明のさらに他の実施例を示す．本実施例が
、第１図および第２図実施例と異なる点は，ランブ１の
光度を直接光度センサ５２により検出されたランブ１の
光度はＡＤ変換器２１を介して監視手段２２に取り込ま
れるようになっている．滑走路などの灯火設備において
最終的に要求されるのがランブ１の光度の制御である．
したがって，本実施例によればランプの光度そのものを
検出して制御することができるため，正確な光度制御が
可能となる．なお、本実施例の場合は、中央監視所９か
ら光度指令として光度そのものが与えられ、検出光度と
光度指令を比較４ＩＩ５４で比較し、その偏差で光度制
御手段２３に入力し、これに基づいてランプ電流を利用
するようにしている．なおまた、光度センサ５２に代え
て光ファイバの先端をランプ１に対峙して設け、ＡＤ変
換器２１の入力部に光・電気信号変換器を設けるように
することも可能である． 〔発明の効果〕 以上説明したように，本発明ｔこよれば、故障等の影響
が及ぶ範囲を著しく低減すると共に．灯火回路の電圧を
低電圧化することができる．また断芯したランプを特定
することができる．しかも、ランプの光度チェック、寿
命予測、内部短絡チェックなどを中央監視所において集
中監視することも容易にできる．これらの結果、従来に
比べて、保守のためのパトロールがほとんど不要となり
、空港滑走路の灯火設備の維持管理に要していた膨大な
マンパワーを削減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成図，第２図は第１
図図示実施例の個別電源装置の詳細構成図，第３図はラ
ンプの電力と光度の関係を示す線図、第４図はランプの
寿命とランプの抵抗との関係を示す線図、第５図は本発
明に係る個別電源装置の構造の一例を示す図、第６図は
第５実施例の個別電源装置が設置されるハンドホールの
構造図、第７図と第８図はそれぞれ本発明の他の実施例
の構成図である． １・・・ランプ，２・・・個別電源装置，３・・・電流
制御回路，５・・・ランプ監視制御回路、６・・・中央
電源，７・・・配電線、８・・・通信線，９・・・中央
監視所、１２・・・整流回路、１３・・・電流レギュレ
ータ、４Ａ・・・電流検出器、４Ｂ・・・電圧検出器、
２１・・・ＡＤ変換器、２２・・・監視手段．２３・・
・光度制御手段，２４・・・通信手段、２５・・・位相
制御手段，４１・・・本体ボード、４３・・・ケース、
４５・・・通気孔、４６・・・外被、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、空港の滑走路等に配設される複数のランプを１また
   は数個のランプからなるグループに分割し、該グループ
   ごとに個別電源装置を近接して設け、各グループに属す
   るランプを対応する個別電源装置の負荷として並列に接
   続し、各個別電源装置を中央電源に接続された配電線に
   並列接続してなる空港灯火装置。 ２、前記中央電源は交流電源であることを特徴とする請
   求項１記載の空港灯火装置。 ３、前記個別電源装置が整流回路と、該整流回路の出力
   電圧を可変制御するレギュレータを含んでなることを特
   徴とする請求項２記載の空港灯火装置。 ４、前記中央電源が直流電源であることを特徴とする請
   求項１記載の空港灯火装置。 ５、空港の滑走路等に配設される複数のランプを１また
   は数個のランプからなるグループに分割し、該各グルー
   プごとに個別電源装置を近接して設け、各グループに属
   するランプを対応する個別電源装置の負荷として並列に
   接続し、各個別電源装置を中央電源に接続された配電線
   に並列接続してなり、前記個別電源装置に各ランプの電
   圧と電流を検出し、該検出値に基づいて各ランプの作動
   状態を検出するランプ監視手段を設けてなる空港灯火装
   置。 ６、前記ランプ監視手段は、電圧有りおよび電流零の条
   件でランプの断芯を検出する手段と、電圧無しおよび電
   流有りの条件でランプ内部の短絡を検出する手段と、電
   圧と電流の特性変化に基づいて寿命を予測する手段と、
   ランプの消費電力に基づいて光度を検出する手段の少な
   くとも１つの手段を具備することを特徴とする請求項５
   記載の空港灯火装置。 ７、前記個別電源装置は中央監視所と通信する通信手段
   を有し、中央監視所から与えられる光度指令に応じてラ
   ンプに流れる電流を制御する光度制御手段を有すること
   を特徴とする請求項１または５記載の空港灯火装置。 ８、前記個別電源装置は前記ランプ検出手段により検出
   されたランプの作動状態データを前記通信手段を介して
   、中央監視所に伝送する機能を具備したことを特徴とす
   る請求項７記載の空港灯火装置。 ９、負荷ランプの電流を与えられる光度指令に応じて制
   御する電流制御手段と、ランプの電圧・電流を検出して
   ランプの作動状態を監視する監視手段とを有してなる個
   別電源装置本体を、良伝熱性を有する材料で形成してな
   る密閉容器内に収納し、該容器の外周を樹脂により被覆
   してなる空港灯火装置用の個別電源装置。