JPH0533506B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、送配電線路に設けた避雷碍子の避雷
素子に雷電流等が流れたことを検出するための避
雷碍子の作動検出装置に関する。

（従来の技術） 送配電線路には落雷時に送配電線路を保護する
等のため、鉄塔に避雷碍子が設けられることがあ
る。この避雷碍子は、急峻電圧に対しては導体と
して作用する避雷素子を内臓し、雷電流を通電導
体を通して大地に向かつて放流するように構成さ
れている。ところが、従来は落雷があつたことを
検出する作動検出装置がほとんど供されておら
ず、唯一、避雷碍子の通電導体に変流器を設ける
と共に落雷時に生ずる変流器の二次電流を利用し
て火薬に点火し、これにて垂れ布等の表示機構を
作動させるものがあつたに過ぎない。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記構成では、落雷の有無を知るに
は保線作業員が逐一現地まで出向く必要があり、
鉄塔が山間部に長距離にわたり設けられていると
いう事情のもとでは、その確認作業は極めて困難
なものであつた。しかも、火薬の有効期間は３〜
５年程度に限られているため定期的な交換作業が
必要となり、その保守作業も極めて繁雑であつ
た。更には、火薬を使用した作動検出装置では１
回限りで動作しなくなるため、万一、落雷により
避雷素子が故障して避雷素子に続流が流れるよう
になつても、落雷時に垂れ布が垂れ下がるだけで
あるから、避雷素子が正常か否かを判然と区別す
ることができないという欠点もあつた。

そこで、本発明の目的は、落雷の有無を遠隔地
で集中的に監視することを可能にできると共に、
避雷素子の故障も適確に判断することができる避
雷碍子の作動検出装置を提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明に係る避雷碍子の作動検出装置は、避雷
碍子の通電導体に変流器を設け、この変流器の二
次電流を整流回路を介して蓄電素子に充電すると
共に、蓄電素子に蓄えられた電荷を電圧検出手段
からの検出信号に応じて制御手段により一定電流
で所定時間だけ放電することにより発光素子を発
光させ、その発光素子からの光信号を光フアイバ
ーにより受信側に向けて送信できるようにしたも
のである。

（作用） 落雷があると通電導体に雷電流が流れるから、
変流器により蓄電素子が充電される。そして、蓄
電素子の端子電圧が所定電圧以上に達すると電圧
検出手段により検出信号が出力されるので、制御
手段は蓄電素子の充電電荷を一定電流値で所定時
間だけ発光素子を介して放電させる。これによ
り、発光素子は一定の強度で所定時間だけ発光す
るので、その光信号が光フアイバーを通じて例え
ば変電所や保線所の受信側に送られて落雷があつ
たことが確認される。発光素子の発光エネルギー
は変流器の二次電流により充電された蓄電素子に
より供給されるから、電池等の電源が不要で保守
作業が不便であるばかりか、落雷の度に充電され
るから、何度でも繰返し動作可能である。しか
も、避雷素子の故障・劣化により続流が流れると
きには蓄電素子の端子電圧が所定電圧以上の状態
に保持されることにより電圧検出手段から検出信
号が出力され続けるから、発光素子も光信号を出
力し続けるようになり、避雷素子の異状を判別す
ることも可能になる。また、蓄電素子に蓄えられ
た電荷により発光素子を発光させるものであるか
ら、雷電流は瞬時に減衰するという事情があつて
も、落雷後一定強度で所定時間だけ発光が継続す
ることになり、受信側において光信号を見落とす
虞はなく、またこれを防ぐための信号ホールド回
路は不要である。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき図面を参照して
説明する。

まず、送電線路の一部を示す第２図及び第３図
において、１は鉄塔、２はそのアームで、アーム
２の先端には懸垂碍子３を介して送電線４が支持
されている。５は内部に例えばZnO質の避雷素子
（図示せず）が設けられた避雷碍子であり、これ
は取付金具６を介して懸垂碍子３に取付けられて
いる。７は懸垂碍子３の下端部に設けたアークホ
ーンである。８は避雷素子の接地電極と取付金具
６との間を接続する通電導体で、落雷時に雷電流
が流れるようになつており、第４図に示すよう
に、この通電導体８の中間部にはケース９内に位
置して変流器１０が設けられている。この変流器
１０は通電導体８を取巻く環状コア１１に二次巻
線１２を施して構成されており、その環状コア１
１は10〜500Aの続流と10KA以上の雷電流とを同
等に検出できるように数十Ａで磁束が飽和し且つ
周波数特性に優れた材料にて構成されている。

さて、第１図は本発明を具体化して避雷碍子５
の作動検出装置Ａの全体回路を示している。この
第１図において、１３は整流回路を構成するダイ
オードブリツジで、これの交流入力側は変流器１
０の二次巻線１２に接続され、直流出力側はダイ
オード１４を介して蓄電素子に相当するコンデン
サ１５に接続されている。また、ダイオードブリ
ツジ１３の交流入力側には負荷抵抗１６、サージ
吸収素子１７及びコンデンサ１８が共に並列接続
されており、サージ吸収素子１７は回路に過大な
電圧が印加されないように、コンデンサ１８は負
荷抵抗１６に瞬時に過大な電流が流れないようバ
イパスさせるために夫々設けられている。一方、
前記コンデンサ１５の両端には発光素子たる発光
ダイオード１９とダーリントン接続したトランジ
スタ２０，２１の直列回路が設けられると共に、
そのトランジスタ２０のベースが駆動回路２２に
より制御され、トランジスタ２０，２１がオンす
るときに発光ダイオード１９がコンデンサ１５に
充電された電荷により発光するようになつてい
る。この発光ダイオード１９から発せられた光信
号は光フアイバー２３を通して受信側に送られ
る。

次に、前記駆動回路２２につき述べるに、２４
は電圧検出手段としての機能を有する定電圧ダイ
オードであり、これはダイオードブリツジ１３の
直流出力端子間に抵抗２５と直列に接続されてお
り、両者の共通接続点が抵抗２６を介してNPN
形のトランジスタ２７のベースに接続されてい
る。このトランジスタ２７にはPNP形のトラン
ジスタ２８がサイリスタ形に組合わされており、
トランジスタ２７のエミツタが前記トランジスタ
２０のベースに接続されている。トランジスタ２
７のエミツタ即ちトランジスタ２０のベースの電
位は定電圧ダイオード２９により定電圧化される
と共に、その電位に基づき抵抗３０を介してコン
デンサ３１が充電されるようになつている。尚、
定電圧ダイオード２９、抵抗３０，３２およびコ
ンデンサ３１により制御手段を構成している。そ
して、上記コンデンサ３１の充電側端子は、抵抗
３２を介して接地されると共に、抵抗３３及び
PNP形のトランジスタ３４と共にサイリスタ形
に構成したNPN形のトランジスタ３５のベース
に接続されている。

以上の構成とした作動検出装置Ａは各避雷碍子
５毎に設けられていて、変流器１０を覆うケース
９内に前記光フアイバー２３を導出した形態で収
納されている。そして、各鉄塔１には、第２図に
示すように各作動検出装置Ａの各光フアイバー２
３からの光信号を合流させる合波器３６が設けら
れていて、ここから光フアイバーケーブル３７に
より変電所或は保線所に設けた中央監視装置に送
られるようになつている。

次に、本実施例の作用につき説明する。落雷が
あつて避雷碍子５が作動すると、通電導体８に雷
電流が流れる。これにより、変流器１０の二次巻
線１２に二次電流が流れ、ダイオードブリツジ１
３により整流されてコンデンサ１５が充電され
る。コンデンサ１５の充電が進んで端子間電圧が
上昇すると、所定の電圧にまで上昇したところで
定電圧ダイオード２４がオンして定電圧ダイオー
ド２４と抵抗２５との共通接続点の電位を立上げ
ることで検出信号を出力する。この結果、トラン
ジスタ２７，２０，２１が順にオン状態に転じて
発光ダイオード１９が点灯し、光信号が発せられ
る。雷電流は急速に減衰するが、既にコンデンサ
１５に十分に電荷が蓄えられているから、発光ダ
イオード１９はその電荷により点灯が維持され
る。このとき、トランジスタ２０のベース電位は
定電圧ダイオード２９により定電圧化されている
ため、発光ダイオード１９に流れる電流は一定化
され、光信号は一定の強さを維持する。この状態
が継続すると、駆動回路２２のコンデンサ３１が
抵抗３０を介して徐々に充電されるから、当初、
抵抗３２を介して接地レベルに維持されていたコ
ンデンサ３１の充電側端子電位即ちトランジスタ
３５のベース電位が上昇し、雷撃から所定時間経
過後にそのトランジスタ３５がオンするようにな
る。この結果、トランジスタ３４がオンするた
め、トランジスタ２８，２７，２０，２１がオフ
して発光ダイオード１９が消灯する。従つて、本
実施例では落雷があると、雷電流の強さや持続時
間にかかわらず、発光ダイオード１９が所定時間
だけ一定の強度で発光する。この光信号は光フア
イバー２３を通して合波器３６に送られ、各鉄塔
１から光フアイバーケーブル３７を通して変電所
或は保線所の中央監視装置に送信されるため、そ
の中央監視装置により各鉄塔１の落雷状況を集中
的に監視することができる。この場合、光信号は
上述のように所定時間だけ一定の強度で継続する
から、雷電流が瞬時に減衰するという事情があつ
ても、落雷状況の監視は極めて容易となり、デー
タの表示・記録等のための処理も簡単になる。

また、万一、雷撃により或は経時的要因により
避雷碍子５の避雷素子が故障・劣化して避雷素子
に続流が流れるようになつた場合には、通電導体
８に流れる続流により変流器１０の二次巻線１２
に交流の二次電流が流れるから、コンデンサ１５
は常に充電状態となり、その端子電圧で定電圧ダ
イオード２４も常にオン状態となるから、これに
より発光ダイオード１９が点灯して中央監視装置
に光信号が送られる。この場合の光信号は、電撃
時のそれとは異なり、所定時間内に断たれること
なく継続するから、電撃があつた場合とは判然と
区別することができて避雷碍子５の異状を容易に
知ることができる。

［発明の効果］ 本発明は以上述べたように、避雷碍子の通電導
体に変流器を設け、この変流器の二次電流を整流
回路を介して蓄電素子に充電し、その蓄電素子の
端子電圧が所定電圧以上に達すると電圧検出回路
から出力される検出信号に応じて制御手段により
蓄電素子の電荷を発光素子を介して一定電流で所
定時間だけ放電させるようにしたから、発光素子
から一定の強度で所定時間だけ光信号を光フアイ
バーにより受信側に送つてここで避雷碍子の作動
状況を集中的に監視することができ、しかも変流
器の二次電流を動作エネルギーとして利用するか
らメンテナンスフリーとなり、総じて送配電線路
の保線作業が著しく軽減される。しかも、蓄電素
子に蓄えた電荷により発光素子を発光させるか
ら、雷電流は瞬時に減衰するという事情があつて
も、光信号を一定の強度で所定時間だけ継続して
出力させることができ、見落としがなくなる上
に、監視・記録等のための信号処理が容易にな
る。更には、避雷碍子の異状により続流が流れる
ときには光信号が出力され続けることになつて雷
撃による信号と避雷碍子の異状による信号とを判
然と区別できるから、避雷碍子の故障・劣化も適
確に判断することができるという優れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は作動
検出装置の回路図、第２図は送電線路の一部を示
す斜視図、第３図は避雷碍子の取付け部分を示す
拡大斜視図、第４図は通電導体と変流器とを示す
斜視図である。 図面中、５は避雷碍子、８は通電導体、１０は
変流器、１２は二次巻線、１５はコンデンサ（蓄
電素子）、１９は発光ダイオード（発光素子）、２
２は駆動回路、２３は光フアイバー、Ａは避雷碍
子の作動検出装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 避雷碍子の避雷素子に流れる電流を通す通電
   導体に設けた変流器と、この変流器の二次電流を
   整流する整流回路と、この整流回路の出力による
   充電される蓄電素子と、この蓄電素子の端子電圧
   が所定電圧以上あるときに検出信号を出力する電
   圧検出手段と、この電圧検出手段から前記検出信
   号が与えられると前記蓄電素子に蓄えられた電荷
   を一定電流で所定時間だけ放電させる制御手段
   と、この制御手段による放電電流が通電されて発
   光し光フアイバーを介して受信側に光信号を送る
   発光素子とを具備して成る避雷碍子の作動検出装
   置。