JPH0476435B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は配電機器及び電力ケーブル等の配電
設備の損傷劣化などに起因して生じる地絡電流等
を検出する検出表示器に関するものである。

（従来技術） 従来、例えば接地線に取着されて配電ケーブル
の絶縁劣化時に生じる地絡事故が発生した場合に
その地絡事故を表示する表示装置は地絡電流を検
出する電流変成器がいずれも大形のものであつた
り、又、地絡表示を行なう表示部の動作電源を別
途設けていたため、表示器全体が大形となり、重
量が重くなつてしまう問題があつた。そして、そ
のため表示器をケーブル等に取着するときには作
業が面倒であり、構造も複雑なものとなつてい
た。

そこで本出願人は先に特願昭59−56788号にて
小形化した事故電流検出表示器IDを提案してい
る。この事故電流表示器は第１７図及び第１８図
に示すようにフレーム６１の側部には一対の端子
６２，６３を配置し、同フレーム６１の上部には
前記両端子６２，６３に一次側が接続される電流
変成器６４を紐６５により縛着し、さらにフレー
ム６１の下部には制御回路基板６６を固着すると
ともに磁気反転表示装置６７を固着し、さらに全
体をモールド６９成形したものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところが前記のように構成された事故電流検出
表示器IDにあつては電流変成器６４、制御回路
基板６６及び表示装置６７等を一体モールド形成
していたため、その組立作業上前記部品を一旦フ
レーム６１に固定する必要があつた。又、フレー
ム６１に対し電流変成器６４を紐６５等にて固定
するとともに接地線を接続する端子６２，６３は
フレーム６１を要したことにより、モールド成形
後の製品として大きさをも加味し、フレーム６１
の側部に配置する必要があり、第１８図のごとく
製品片側に位置することとなり、電柱等への装着
に際し、美的形状に優れたものとはいいがたいも
のであつた。

又、フレーム６１に対し前記各部品を一旦組付
けることにより前記端子６２，６３にあつては絶
縁性の合成樹脂からなる連結片６８を介して位置
決めする必要もあり、組付け部品点数が多くな
り、製品としての外観形状をモールド成形して行
なつていたため型枠等の必要もあり製造コストが
高くなる問題もあつた。

この発明は先に提案した事故電流検出表示器
IDの問題点を解消するとともに、さらに初期の
問題点をも解消して配電機器における地絡や短絡
等の事故点の発見をすみやかに行わせるため接地
線や主回路線路に取付けて地絡電流や過電流等の
故障電流を検出するもので動作電源を別途必要と
しないという目的を達成するとともに、構造を簡
単にして組付が容易でかつ表示器を小形化するこ
とができ、その結果、取付けが簡単であり、屋内
外で使用可能な事故電流検出表示器を提供するこ
とにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明の事故電流検出表示器は函体ケースと
蓋体とからケースを構成し、函体ケース開口部の
両端部にはそれぞれ端子を嵌合し得る取付溝を形
成し、前記函体ケースの蓋体の閉塞をもつて前記
取付溝への前記両端子の固定を堅持させるととも
に、前記函体ケースの内部には前記両端子に電気
的に接続された一次巻線をもつて保持された電流
変成器と、前記電流変成器の二次巻線に電気的に
接続され、事故電流が前記一次巻線に流れた際、
前記電流変成器からの変成電流により検出電流を
出力する制御回路と、前記検出電流により表示動
作する磁気反転表示装置とを内装し、かつ前記函
体ケースの一端部には前記磁気反転表示装置の表
示動作を視認し得る表示窓を形成したことをその
要旨とするものである。

（作用） 前記構成により、函体ケースと蓋体との両端部
間に一対の端子を固定し、同両端子に接続される
一次巻線をもつて電流変成器がケース内に保持さ
れるので部品点数を少なくすることができるとと
もに組付け製造を容易に行なうことができる。

（実施例） 以下この発明を電力ケーブル及び配電機器の事
故電流の通過を表示する地絡表示器IDに具体化
した一実施例を第１図〜第１６図に従つて説明す
る。

第１図において地絡表示器IDの函体ケース１
は合成樹脂から形成され、その上部は段部２が形
成されるとともに、後面両側周縁には左右対象状
に側片３が突設されている。前記函体ケース１上
部中央において前記側片３間には端子取付部４が
上方に突設され、同端子取付部４及び段部２の後
面には上下方向に延びる断面チヤンネル状の取付
溝５が形成されるとともに同端子取付部４の後面
には中央にネジ穴を備えた低円柱状の取付突部６
が形成されている（第６図及び第７図参照）。な
お、前記取付溝５の深さは後記する端子板１０の
板厚と同じに形成されている。

同様に前記函体ケース１下端部中央において前
記側片３間には端子取付部７が下方に突設され、
同端子取付部７の後面には上下方向に延びる断面
チヤンネル状の取付溝８が形成されるとともに同
端子取付部７の後面には中央にネジ穴を備えた低
円柱状の取付突部９が形成されている。

そして、前記両取付溝５，８には一対の端子板
１０，１１がそれぞれ嵌合されている。同端子板
１０，１１はその中央部に設けられた嵌合孔１
２，１３にて前記取付突部６，９が嵌合されるこ
とにより位置決めされている。

第６図及び第７図において前記函体ケース１の
両内側部には両側片３の基端に沿うように上下方
向に延びるとともに前記段部２の後面と面一にて
連なる係止段部１４が形成されている。その両係
止段部１４と函体ケース１の下端部側壁との間に
は前記係止段部１４よりも内方に位置する取付段
部１ａが形成されている。又、両側片３の中央部
には係止孔１５が透設されている。

第８図及び第９図において前記函体ケース１の
後面開口部を覆う蓋体１６は合成樹脂から形成さ
れ、底壁１６ａとその底壁１６ａの周縁を周回す
る側壁１６ｂとから有底箱状に形成され、前記函
体ケース１の両側片３に対し内嵌されている。同
蓋体１６において上下両側壁１６ｂの中央部には
前記取付溝５，８と対応する取付突片１７，１８
がそれぞれ上下方向に突設されている。

そして、同取付突片１７，１８の後面側から挿
通したビス１９を締付けることにより蓋体１６は
上部及び左右両側壁１６ｂが前記函体ケース１の
段部２後面及び係止段部１４に当接して取着され
ている。又、前記端子板１０，１１は前記取付突
片１７，１８と対応する端子取付部４，７間にて
挟着固定され、表示器ID全体形状が函体ケース
１の中心線上に同端子板１０，１１を位置させ左
右対象状となり美形といえる。

なお、第８図及び第９図において蓋体１６の左
右両側壁１６ｂの上下方向中央部には抜け止め突
起２０が一対形成され、前記函体ケース１の左右
両側片３の係止孔１５に対し取着時に係止し、蓋
体１６が函体ケース１から離脱しないようになつ
ている。又、蓋体の底壁１６ａの上下両部には注
入孔２２が一対透設され、さらに底壁１６ａの両
側部外面には一対の当接突条２３が設けられてい
る。

そして、前記当接突条２３に対応する函体ケー
ス１の左右両側片３には同当接突条２３とともに
脚部を構成する突条２４が当接突条２３の突出量
と同じくして突設されている。この突条２３，２
４にて形成される凹部は例えば電柱Ｐの周面上へ
の本器取付をより安定させるものである（第３図
参照）。

前記函体ケース１と蓋体１６とによりケースＫ
が構成されている。

前記函体ケース１内には電流変成器２５が収納
配置されている。同電流変成器２５に巻装された
一次巻線２６の両端は前記上下の端子板１０，１
１に対し圧着端子２８，２９を介しビス３０にて
接続され、両端子板１０，１１間に電流変成器２
５を張設している。従つて、先に提案した事故電
流検出表示器とは異なり、フレーム等を必要とせ
ず、又、両端子板１０，１１はケースＫに位置決
め固定されているため、外部接地線等のネジレ等
が電流変成器２５と内部部品に影響を与えないも
のである。

前記函体ケース１内において下端壁前部には斜
状の係止段部１ｂを介して表示体収納室３１が斜
状に膨出形成され、その斜状面の中央部には表示
孔３２が透設されている（第４図、第６図及び第
７図参照）。同表示体収納室３１には四角箱状の
透明な表示体ケース３３が収納されている。

同表示体ケース３３は第４図に示すように表示
体収納室３１の斜状の内壁面に係止する下面の中
央部に表示窓３４が膨出形成している。同表示窓
３４が前記表示孔３２に嵌合されてその先端面が
外部に突出されるとともに、その先端面が断面凸
レンズ状に形成されている。なお、表示窓３４と
表示孔３２との間にはシールド剤が施され水密を
保持するようになつている。

又、表示体ケース３３はその上端部外周に係止
フランジ３５が形成されて表示体収納室３１の斜
状の係止段部１ｂに係止されるとともに、後部側
壁両側上部には前記函体ケース１の取付段部１ａ
に対応する取付片３６が一対設けられている。そ
して、第５図において同取付片３６を介してビス
３６ａが取付け段部１ａに締付けられることによ
り表示体ケース３３は堅固に固定されている。

なお、前記表示体ケース３３における後部側壁
上部中央には上下方向に延びる規制溝３７を備え
た規制突部３８が設けられ、その規制溝３７が端
子板１１の内端部に嵌合して端子板１１の左右方
向（第５図において）の移動を規制するようにな
つている。

第１０図において前記表示体ケース３３の上端
部内には制御回路基板３９が嵌合され、接着剤に
て接着固定されている。なお、制御回路基板３９
の上面にはシールド剤が施されている。同制御回
路基板３９には前記電流変成器２５の二次巻線２
７が接続配置されている。同制御回路基板３９に
は後記表示部４０としての磁気反転表示装置が固
設され、その先端部が前記表示窓３４に対応配置
されている。

前記のように電流変成器２５及び表示体ケース
３３が収納配置され、蓋体１６を函体ケース１に
取着した状態で前記ケースＫ内には蓋体１６の注
入孔２２を介してウレタン樹脂等の充填剤４１が
注入され、充填されており、屋内外使用をとわ
ず、耐候性に優れ、機器の信頼度を向上してい
る。前記表示体収納室３１の直近上方において函
体ケース１の前記両側には上下方向に沿つて一対
の軸受部４２が突設され、同軸受部４２の中央部
間には復帰レバー４３が回動可能に軸４３ａにて
枢支されている。その復帰レバー４３は軸４３ａ
に巻回される付勢ばね４４により常に第２図の実
線で示す状態になるように付勢されている。

そして、前記復帰レバー４３の裏面には磁石４
５が取着されている。又、前記軸受部４２の上方
位置において函体ケース１前面には左右方向（第
１図において）に延びる規制突条４６が形成さ
れ、この規制突条４６と軸受部４２との間の函体
ケース１の前面に対し取付用バンド４７を掛け、
この表示器IDを電柱Ｐ（第１６図参照）等に取付
けるようになつている。

なお、第１６図中、４８は電柱Ｐの腕金Paに
取着された開閉器である。

次に第１３図に従つて前記制御回路基板３９に
設けられる制御回路について説明する。

電力ケーブル又は配電機器（この実施例では開
閉器４８）の接地線４９に対し電流変成器２５の
一次巻線が前記両端子板１０，１１を介して直列
に接続される。電流変成器２５の二次巻線の両端
子にはチヨークコイルＬを介して全波整流器５０
が接続されている。なお、Ｚは電流変成器２５の
二次側の両端子間に接続されたサージアブソーバ
である。同全波整流器５０のプラス、マイナス両
端子には表示部４０とスイツチング素子としての
サイリスタSCRが直列に接続されている。この
サイリスタSCRは表示部４０にアノードが接続
され、全波整流器５０のマイナス端子にカソード
が接続されている。

全波整流器５０のプラス、マイナス両端子との
間には電荷蓄積用のコンデンサＣが接続されてい
るとともにコンデンサ放電抵抗ROと、ならびに
サイリスタ温度補償用素子としてのツエナーダイ
オードZD、ゲート電圧印加用抵抗としての抵抗
Ｒ１，Ｒ２の直列回路が接続されている。前記抵
抗Ｒ２のプラス端子には前記サイリスタSCRの
ゲート端子が接続されている。

前記ツエナーダイオードZDはツエナー電圧以
上が印加されない限り導通しないようになつてい
るとともにそのツエナー電圧は前記サイリスタ
SCRが低温時でもゲート端子に充分なゲート電
圧が印加されてONするように設定され、又、前
記抵抗Ｒ１，Ｒ２はツエナーダイオードZDが導
通した場合、コンデンサＣ電圧を分圧して抵抗Ｒ
２の両端電圧をサイリスタSCRに供給し、ゲー
ト電圧が低温時に必要とするゲートトリガ電圧以
上になるようにその抵抗値が設定されている。

表示部４０について説明すると、この表示部４
０は磁気反転表示装置であつて、第１４図におい
て両端部がＮ極及びＳ極に磁化されたデイスク５
１を回動軸５２を中心に回転可能に支承され、
又、丸棒状のステータ５３がデイスク５１のＳ極
と対応する磁極部５４ａ及びデイスク５１のＮ極
と対応する磁極部５４ｂを有するように形成され
ている。なお、前記ステータ５３は保磁力の小さ
な材質にて形成するのが好ましい。

前記両磁極部５４ａ，５４ｂ間には同磁極部５
４ａ，５４ｂが第１４図の状態にてデイスク５１
の両端磁極に対し同極性に磁化されるように前記
表示部のプラス端子５５、マイナス端子５６間に
接続される表示駆動用コイル５７が巻回されてい
る。さらに、前記表示部４０のプラス端子５５に
は抵抗Ｒ３、保護コイル５８の直列回路が接続さ
れ、同保護コイル５８は前記ステータ５３に対し
前記表示駆動用コイル５７の巻き方向と同方向に
巻装されている。

前記デイスク５１の表示５９ａ及び裏面５９ｂ
には互いに異なる色の標識（この実施例では表面
５９ａは黒色、裏面５９ｂは赤色）が表示されて
いる。

そして、前記表示駆動用コイル５７に検出電流
が流れると、第１５図に示すように磁極部５４ａ
がＳ極に、磁極部５４ｂがＮ極に磁化され、デイ
スク５１はそのＮ極が磁極部５４ａ（Ｓ極）に、
そのＳ極が磁極部５４ｂ（Ｎ極）に対向するよう
に反転回動され、デイスク５１の裏面５９ｂに付
された標識が外部へ表示されるようになつてい
る。

又、この表示部４０は前記復帰レバー４３を第
２図の鎖線で示すように回動位置させたときその
復帰レバー４３に取着した磁石４５により容易に
デイスク５１を反転させ第１４図の通常の表示状
態に復帰することができるようになつている。

この実施例の表示装置は最初は第１４図に示す
ようにデイスク５１の表面５９ａの標識が外部へ
向いて定常状態であることを示す。

以上のように構成された表示器IDの作用を説
明する。

さて、前記表示器IDは電柱Ｐに対し取付用バ
ンド４７にて取付けし、電力ケーブル及び配電機
器に設けられた接地線４９に対しその端子板１
０，１１を接続する。

この取付けた状態で電力ケーブル（図示しな
い）の劣化等により接地線４９に地絡電流が流れ
ると、電流変成器２５により変成電流が出力さ
れ、その変成電流は全波整流器５０により整流さ
れた後、コンデンサＣを充電する。

コンデンサＣが充電されて電圧が上昇し、ツエ
ナーダイオードZDのツエアー電圧以上となつて
ツエナーダイオードZDが導通すると、コンデン
サＣ電圧を抵抗Ｒ１，Ｒ２にて分圧し、抵抗Ｒ２
の両端電圧をサイリスタSCRのゲート、カソー
ド間に印加する。

サイリスタSCRに充分なゲート電圧が印加さ
れるとサイリスタSCRがON状態となつて導通す
る。すると、充電されたコンデンサＣが放電して
表示部４０へ電流が流れる。

同表示部４０の表示駆動用コイル５７に電流が
流れると、第１５図に示すように磁極部５４ａが
Ｓ極に、磁極部５４ｂがＮ極に磁化され、デイス
ク５１はそのＮ極が磁極部５４ａ（Ｓ極）に、そ
のＳ極が磁極部５４ｂ（Ｎ極）に対向するように
反転回動する。このことによつて、デイスク５１
の裏面５９ｂに付された標識が外部へ表示され、
地絡事故表示を行う。なお、このとき表示部４０
のデイスク５１は表示体ケース３３の表示窓部３
４の先端面が凸レンズ状になつているため拡大さ
れて視認される。

そして、この裏面５９ｂの標識を下方から視認
することにより地絡事故がこの接地線４９に生じ
たことを判断することができる。

そして、前記のように地絡事故点の発見が行わ
れた後、前記表示器IDを復帰するには復帰レバ
ー４３を第２図の状態から鎖線で示す状態まで付
勢ばね４４に抗して回動する。すると復帰レバー
４３の磁石４５の磁力によりデイスク５１が反転
して元の状態に復帰し、次の地絡事故に対応可能
に待機する。なお、復帰レバー４３はその操作力
を解除すれば付勢ばね４４の付勢力により元の状
態に回動復帰する。

又、表示部４０においてはステータ５３に両端
を短絡された保護コイル５８を巻装配置したこと
により地絡事故表示状態又は定常表示状態におい
て、なんらかの理由で外部磁界φ1がステータ５
３を貫いたとしても、前記保護コイル５８、抵抗
Ｒ２の短絡した直列回路には外部磁界φ1に伴う
電磁誘導により起電力が生じ、外部磁界φ1を妨
げる方向に電流Ｉが発生する。その結果、前記外
部磁界φ1とは反対方向の磁界φ2が誘起されるこ
とにより、外部磁界φ1が弱められる。そのため、
デイスク５１の外部磁界φ1による表示誤動作を
防止する。

又、一般にサイリスタは温度が高くなると低い
ゲート電圧でONし、温度が低くなると高いゲー
ト電圧でONするため温度によつて動作が不安定
である。しかし、前記ツエナーダイオードZDの
ツエナー電圧を所定電圧に設定しているので周囲
温度が高い状態において、地絡電流が流れた場合
でもツエナーダイオードZDがそのツエナー電圧
に達するまではそのゲートに充分なゲート電圧が
印加されず、従つて、サイリスタSCRはONしな
い。そして、ツエナーダイオードZD間の電圧が
所定電圧に達して導通したときサイリスタSCR
にはそのゲート電圧が印加され、サイリスタ
SCRが導通する。

又、低温時に地絡電流が流れた場合には前記高
温時と同様にツエナーダイオードZD間の電圧が
ツエナー電圧に達したときのみサイリスタSCR
はそのゲートに充分なゲート電圧が印加されるた
め導通する。

このように温度変化があつてもこの実施例では
サイリスタSCRの動作を安定して行うことがで
きる。

又、この表示装置は電流変成器を使用している
ため接地線４９の接地抵抗値にはほとんど影響を
与えることはない。

又、従来この種の表示器は表示部を表示駆動す
る制御回路にリレーコイルを使用していたため電
流変成器が大形のものを使用しなければならなか
つたが、この実施例では制御回路にリレーコイル
を使用しないため電流変成器２５の出力エネルギ
が小さくてすみ、電流変成器２５を小形化するこ
とができる。それによつて、表示器ID全体をコ
ンパクトなものにすることができる。

さらにこの実施例の制御回路ではサイリスタ
SCRのゲート回路が通常はツエナーダイオード
ZDにより遮断されているため電波によりサイリ
スタSCRが誤動作してしまうことがなく、事故
電流のみに確実に応動して事故表示を行うことが
できる。

前記のように構成された地絡表示器IDは地絡
電流を検出することができるとともに動作電源が
別途必要でなくなるため構造を簡単にして表示器
IDを小形化することができる。従つて、表示器
ID全体の重量が軽くなり取付け作業が簡単とな
つて取付作業の効率を図ることができる。

又、この実施例では比較的場所をとる電流変成
器２５をケースＫの上部に配置して表示体ケース
３３をケースＫの下部に配置したため表示窓３４
の下方には視認を妨げるものがなく、さらに、表
示窓３４を円形の凸レンズとしているため、その
取付状態（垂直、水平）にかかわらず視認可能角
度が大きくなり、その表示状態を明確に観察でき
る。

又、この表示器を組付けるときには比較的他の
部材に比べて大きい電流変成器２５をケースＫ内
に収納し、後に同ケースＫ内に充填材４１を注入
するだけで電流変成器２５を固定することができ
るので組付けを簡単に行なうことができる。

なお、この発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、アレスタ劣化表示器に具体化する等、
この発明の趣旨から逸脱しない範囲で任意に変更
することも可能である。

発明の効果 以上詳述したように本発明はケース内に電流変
成器と、この電流変成器によつて検出した電流を
出力する制御回路と、この制御回路からの検出電
流により事故表示を行う磁気反転表示装置を配置
し、函体ケースに対する蓋体の取付をもつて端子
を固定するとともに両端子間を電気的に接続する
一次巻線をもつて電流変成器を張設するといつた
具合に組付けを容易に行なうことができるととも
に、動作電源を別途必要としないため非常にコン
パクトに設計でき、その結果組付けが簡単であ
り、屋内外で使用できるという優れた効果を奏し
産業利用上優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実施例の表示
器の正面図、第２図は同じく側面図、第３図は同
じく底面図、第４図は同じく縦断面図、第５図は
同じく一部切欠背面図、第６図は函体ケースの中
央断面図、第７図は同じく背面図、第８図は蓋体
の底面図、第９図は同じく背面図、第１０図は表
示体ケースの断面図、第１１図は表示体ケースの
右側面図、第１２図は第１０図における表示体ケ
ースのＡ−Ａ線断面図、第１３図はこの表示器の
電気回路図、第１４図は磁気反転表示装置の斜視
図、第１５図は同じく作用を示す斜視図、第１６
図はこの表示器を取付た状態の側面図、第１７図
は従来の事故電流検出表示器のモールド部を除い
た全体斜視図、第１８図は同じく正面図である。 １……函体ケース、１０，１１……端子板、１
６……蓋体、２５……電流変成器、３９……制御
回路基板、４３……復帰レバー、４５……磁石、
４９……接地線、５０……全波整流器、５１……
デイスク、５２……回動軸、５３……ステータ、
５７……表示駆動用コイル、ID……表示器、
SCR……サイリスタ、Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２……抵
抗、Ｃ……コンデンサ、ZD……ツエナーダイオ
ード、Ｋ……ケース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 函体ケースと蓋体とからケースを構成し、函
   体ケース開口部の両端部にはそれぞれ端子を嵌合
   し得る取付溝を形成し、前記函体ケースの蓋体の
   閉塞をもつて前記取付溝への前記両端子の固定を
   堅持させるとともに、前記函体ケースの内部には
   前記両端子に電気的に接続された一次巻線をもつ
   て保持された電流変成器と、前記電流変成器の二
   次巻線に電気的に接続され、事故電流が前記一次
   巻線に流れた際、前記電流変成器からの変成電流
   により検出電流を出力する制御回路と、前記検出
   電流により表示動作する磁気反転表示装置とを内
   装し、かつ前記函体ケースの一端部には前記磁気
   反転表示装置の表示動作を視認し得る表示窓を形
   成したことを特徴とする事故電流検出表示器。 ２ 函体ケースと蓋体とから構成されるケースは
   充填材が充填されたものである特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の事故電流検出表示器。