JPS63247669A - サ−ジカウント記憶装置 - 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】 産業上立科且分立 本発明は雷撃等により電気設備に発生するサージ電流の
大きさを、その発生時刻とともに記憶するサージカウン
ト記憶装置に関するものである。

従」旺目支肛 近年のめざましいエレクトロニクス化、コンピユータ化
により不意の停電は大きな社会的損失を生じる事になり
、停電の大きな要因である雷事故を防止するため、電力
会社では耐雷設備のより一層の性能向上を計る事が必要
とされている。

高圧配電線の耐雷設備（特に避雷器）の効果を評価する
ためには襲雷頻度、避雷器放電電流を定量的に把握する
必要がある。このため従来は一般に襲雷頻度はサージカ
ウンタによって、また、放電電流の大きさは磁鋼片によ
って記録するという事が行われていた。

ここでサージカウンタとは、通常第６図に示すように、
避雷器（１）を介して配電線（２）を接地する接地線（
３）に、取付けられるものである。すなわち接地線（３
）に貫通設置した、変流器（４）の二次出力電圧で、サ
イリスタ（５）を動作させ、電磁カウンタ（６）を駆動
させて、動作回数を読み取るものである。

また磁鋼片とは、第７図に示すように、接地線（３）の
一部に開花させた、励磁コイル（７）内に挿入されるも
のである。この磁鋼片（８）を励磁コイル（７）から抜
き取って、第８図に示すような検磁針（９）の検査孔（
９ａ）に入れると、その磁化の強さに従ってメータ（９
ｂ）がふれる、これによって、励磁コイル（７）を流れ
たサージ電流の最大値を知ることができる。

（′シよ゛と　る口 上記従来のサージカウンタは、設定された電流値以上の
サージを検出する毎に積算カウントするだけで、その大
きさを記録できない。これに対して、磁鋼片ではＩＫＡ
程度までの電流値の概略値が測定できるが、サージの発
生回数は判別できない。また、逆極性のサージが流れた
場合には測定値に大きな誤差を生じる場合がある。

そして特に問題となるのは、両者共、サージを検出した
日時がわからないことで、両者を組合せ使用したとして
も、耐雷設備の効果を十分に評価することはできなかっ
た。

口　　　”るための 本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、そ
の解決手段として本発明が提供するサージカウント記憶
装置は、 専用電池によって駆動される低消費電力型のリアルタイ
ムクロックと、 バッテリーバックアップされた半導体メモリを有し、入
力されたサージ電流検出信号に基づきサージ電流の大き
さとその発生日時を上記半導体メモリに逐次記憶させ、
その内容を適時に出力する記憶回路と、 サージ電流発生後の所定時間のみ、電源電池から上記記
憶回路に給電する給電回路を具備したことを特徴とする
。

作里 上記手段において、サージ電流検出信号が入力される毎
に、給電回路は、電源電池から記憶回路に通電する。記
憶回路は給電を受けて動作し、サージ電流の大きさを、
リアルタイムクロックで得た日時とともに記憶する。従
って記憶回路の電流消費は必要最小限のものとなり、電
池交換なしで長期間の使用をすることができる。

１隻皿 本発明を以下実施例について説明する。

第１図は、サージ電流検出回路（１０）に接続されたサ
ージカウント記憶装置（１１）の全体構成を示すもので
ある。

同図において、サージ電流検出回路（１０）は、接地線
（３）に変流器（４）を介して取付けられ、避雷器（１
）の放電により、配電線（２）から接地線（３）を通し
て流れる地路電流を、３段階のレベル、例えば、５０Ａ
〜２０ＯＡ、　　２００Ａ〜５００　Ａ、５００Ａ以上
に識別して検出して、各々のレベルについて、サージ電
流検出信号（イ）（ロ）（ハ）として出力する。

サージカウント記憶装置（１１）は、給電回路（１２）
と記憶回路（１３）とから構成されている。

給電回路（１２）は、サージ電流検出時のみ電池（１４
）から記憶回路（１３）に給電して動作を開始させるも
のである。記憶回路（１３）はマイクロコンピュータを
用いたもので、記憶処理を行い、その記憶データを外付
けのプリンタ（１５）に適時に出力するものである。

初めに、記憶回路（１３）について説明する。

この本体部（１３ａ）は、ＣＰＵ（１６）を中心とし、
ＲＯＭ　（１７）　、リチウム電池等（１８ａ　）によ
りバッテリーバックアップされたＲＡＭ　（１８）、周
辺回路と信号の送受を行う入出力インターフェイス（１
９）　、電源投入に応じてＣＰＵ（１６）をコールドス
タートさせるリセット回路（２０）から構成されている
。

この本体部（１３ａ）に入出力インターフェイス（１９
）を通じて接続されるのは、上記給電回路（１２）の他
に、専用電池（２１）で駆動される低消費電力型（０Ｍ
Ｏ３）のリアルタイムクロック（１３ｂ）、時刻合わせ
用の数字表示器及び押し釦スィッチ（１３ｃ）、機器隘
設定用のサミールスイッチ（１３ｄ）（１３ｄ）　、プ
リント指令スイッチ（１３ｅ）、及びプリンタ用コネク
タ（１３ｆ　）がある。

次に給電回路（１２）を、第２図について説明する。

図において、（２２−イ）（２２−口）・（２２−ハ）
はサージ電流検出信号（イ）（ロ）（ハ）を記憶回路（
１３）に通過させると同時に、その発生を検知するサー
ジ検知回路である。

（２３）はプリンタ接続検知回路で、プリンタの接続信
号二を記憶回路（１３）に通過させると同時に、この接
続状態を検知する。

（２４）は初期化信号発生回路で、電池電源の投入を検
知して、初期化信号ホを記憶回路（１３）に出力する。

（２５）は給電スイッチ回路で、上記サージ検知回路（
２２−イ）（２２−口）（２２−ハ）、プリンタ接続検
知回路（２３）　、及び初期化信号発生回路（２４）の
各出力接点（ｒｔ　）　　（ｒｓ＋　）　　（ｒ＋　）
（Ｒ４）（ｒｓ　）を並列接続し、いずれか１つか導通
したとき、電池電圧の例えば、２４Ｖを、三端子レギュ
レータ（２５ａ）により例えば、５■の電圧に変換して
、記憶回路（１３）に給電する。

（２６）は給電回路のリセット回路で、記憶回路（１３
）が、−回の記憶処理をした後に発生する終了信号へを
受けて、各回路を初期状態に戻すものである。

次に、給電回路（１２）の各回路の部分についてさらに
詳しく説明する。

サージ検知回路（２２−イ）（２２−口）（２２−ハ）
は、サージ電流検出回路（１０）の各出力（イ）（ロ）
（ハ）を夫々記憶回路（１３）に送出する信号線の途中
に、プルアンプ抵抗と逆流防□止用グイオートを設ける
とともに、一旦、接地レベルのサージ電流検出信号（イ
）（ロ）（ハ）が入力されれば、記憶処理が終了するま
でこれが維持されるように、自己保持機能を持つリレー
（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）を設けである。このリレー（
Ｒ１）（Ｒ２）　　　（Ｒ３）が各々、２個ずつ有する
常開接点（ｒｔ　）（Ｒ２）（Ｒ３）の一方は、上記給
電スイッチ回路（２５）の並列接点の１つとなり、他方
は自己保持接点として用いられる。また、これらサージ
検知回路（２２−イ）（２２−口）（２２−ハ）の入力
側に接続されたダイオードＤは動作テストスイッチ（２
７−イ）（２７−ロ）（２７−ハ）を接続するためのも
のである。

次にプリンタ接続検知回路（２３）の構成は、上述した
サージ検知回路（２７−イ）（２７−ロ）（２７−ハ）
と同様である。

初期化信号発生回路（２４）は、上記サージ検知回路（
２２−イ）等と同一の基本回路を用い、その入力側に、
電源投入時に接地レベルのパルスを発生する電源投入検
出回路（２８）を接続したものである。この電源投入検
出回路（２日）は抵抗とコンデンサを組合わせた時定数
回路（２９）、インバータ（３０）、トランジスタ（３
１）等から構成されている。

給電スイッチ回路（２５）は、電池（１４）の高電圧側
（例えば、２４ｖ）に、外付けの第１の電源スィッチ（
３２）を介して接続されている。この電池の低圧側（例
えば、１２ｖ）は、第２の電源スィッチ（３３）を介し
て、給電回路（１２）に接続されている。

リセット回路（２６）は、記憶回路（１３）から終了信
号へを受けたとき、リレー（Ｒ６）により、他のリレー
（Ｒ１）　　（Ｒ２）　　（Ｒ３）　　（Ｒ４）（Ｒ５
）の自己保持を解除し、給電を停止させるものである。

次に上記サージカウント記憶装置（１１）の動作につい
て、第１図及び第２図に基づき、第３図に示すフローチ
ャートを参照しながら説明する。

初めにサージカウント記憶装置（１１）を電柱等に取付
けて電源スィッチ（３２）　　（３３）を投入すると、
給電回路（１２）内に電池の低電圧出力（１２Ｖ）が印
加されるので、初期化信号発生回路（２４）がこれを検
知する。この検知動作は、電源投入検出回路（２８）が
リレー（Ｒ５）に通電し、これを自己保持状態にするこ
とによってなされる。リレー（Ｒ５）に通電すると、そ
の接点（ｒｓ　）　　（ｒｓ　）が導通するので、その
出力が接地レベルになって記憶回路（１３）に出力され
る。またこれと同時に、給電スイッチ回路（２５）が働
き、電池（１４）の電圧２４Ｖが三端子レギュレータ（
２５ａ）によって５■に変換され、記憶回路（１３）に
駆動電源として供給される。

これによって記憶回路（１３）のリセット回路（２０）
がリセット信号をＣＰＵ（１６）に出力して、コールド
スタートさせる。

初めに第３図に示すフローチャートのように、ＲＯＭ（
１７）に記憶されたプログラムによって、入力されたの
が初期化信号（ホ）であるか否かが、判断される。この
場合はＹＥＳであるのでリアルタイムクロック（１３ｂ
）の時刻合わせ処理に入る。この処理は、数字表示器の
表示と押し釦スィッチ（１３Ｃ）の操作により行われる
。

この処理は３分の間だけ行われ、この時間が経過すると
、自動的に抜は出して終了処理に移行する。この終了処
理は、記憶回路（１３）から終了信号へを給電回路（１
２）のリセット回路（２６）に送り、そのすｔｚ−（Ｒ
ｓ）に通電して、その常閉接点（ｒｅ　）　　（ｒｓ　
）・−を開くことにより行われる。この常閉接点（ｒｓ
　）　　（ｒｅ　）−・・・は、各自己保持回路内に挿
入接続されているので、他の全てのリレー（Ｒ１）　　
（Ｒ２）　　（Ｒ３）（Ｒ４）（Ｒｓ）の自己保持解除
が行われることになる。

この後はリアルタイムクロック（１３ｂ　）のみが正し
い時間で刻時し、記憶回路の本体部（１３ａ）、給電回
路（１２）は、電源電池（１４）の電流を全く消費しな
い待機状態に入る。

この待機状態のとき、サージ電流検出回路（１０）から
サージ電流検出信号（イ）（ロ）（ハ）のいずれかが入
力されると、サージ検知回路（２２−イ）（２２−口）
（２２−ハ）のいずれかか、これを記憶回路（１３）に
通過させる。これと同時に、入力を受けたサージ検知回
路は自己のリレーを自己保持状態にする。この自己保持
によって給電スイッチ回路（２５）が導通し、記憶回路
（１３）か前記同様にコールドスタートする。そして、
初めの判断条件（ホ　入力か）ではＮｏと判断され、次
の判断条件（イ、口、ハ　入力か）でＹＥＳと判断され
るので、記憶処理に移行する。

この記憶処理は、動作レンジの読み込み、すなわち入力
がイ　（５０〜２００Ａ）　、口（２００〜５００Ａ）
、ハ（５００Ａ以上）のいずれかを判断し、これと、こ
のときのリアルタイムクロワク（１３ｂ）の出力の月、
日、時、分を一組にして、ＲＡＭ（１８）に記憶させる
ものである。この記憶処理が終了すると終了処理に移行
し、前述の要領で、給電回路（１２）のリセット回路（
２６）による自己保持解除動作を行なう。

この後は、バッテリーバックアップされたＲＡＭ　（１
８）内に記憶データが保持され、電源電池（１４）の電
流消費を行わない待機状態に再び戻る。そして、この待
機状態で、サージ電流検出回路（１０）が、サージ電流
検出信号（イ）（ロ）（ハ）を出力する毎に、上述の動
作により、逐次に記憶が蓄積される。

この記憶データは、記憶回路（１３）にプリンタ（１５
）を外付けすることにより回収される。

このデータ打ち出しは次の要領で行われる。

まずプリンタ（１５）のコネクタ（１５ａ）を、記憶回
路（１３）のコネクタ（１３ｆ　）に、接続する。この
とき記憶回路側のアース点と、プリンタ接続検知回路の
入力端子とは４、プリンタ側のコネクタ（１５ａ）を介
して接続され、プリンタ接続検知回路（２３）は、この
接地レベルを検知する。そして記憶回路（１３）に検知
信号（ニ）を出力すると同時に、そのリレー（Ｒ４）を
自己保持状態にし、給電スイッチ回路（２５）を通電状
態にする。従って記憶回路（１３）は、前述要領でコー
ルドスタートする。

このときの入力信号は（ニ）であるので、第３図に示す
処理手順のフローチャートにおいて、判断条件（ホ　入
力か）及び判断条件（イ、口、ハ　入力か）ば共にＮＯ
の判断がされ、データ出力処理に移行する。プリンタ（
１５）への記憶データの印字は、操作者がプリンタ（１
５）の状態を確認して、プリント指令スイッチ（１３ｅ
）を押すことにより開始される。

プリントデータは、例えば第４図に示すようなものであ
る。

すなわち、最初の行にサミールスイッチ（１３ｄ　）（
１３ｄ）で設定された機器隘が２桁の数字で表示され、
これに続く行に、現在までのサージの合計検出回数と、
検出の月、日、時、分及びサージの大きさが、次々と印
字される。なおサージ検出がされなかったときの印字は
、第５図に示すようになる。

このような印字が終了すると、記憶回路（１３）はＲＡ
Ｍ　（１Ｂ）内の出力済みのデータを消去して、前述し
たリセット回路（２６）による終了処理を行い、電源電
池を消耗しない待機状態に移行する。

なお本発明装置の動作確認には、サージ検知回路（２２
−イ）（２２−口）（２２−ハ）の入力側に１個ずつ接
続された、動作テストスイッチ（２７−イ）（２７−ロ
）（２７−ハ）を押せばよい。

このときの動作状態は、時刻合わせ用の数字表示器（１
３ｃ　）で確認でき、また、第４図に示すような印字を
させることもできる。

以上に、本発明の一実施例について説明したが、本発明
は、これ以外の態様でも実施できる。

例えば、サージ電流検出回路（１０）の出力を、複数段
階の出力（実施例では３段階）ではなく、サージ電流を
直接に表す数値データ出力としてもよい。

この場合はＡ／Ｄ変換器を用いて、記憶回路（１３）は
ｎビットのデジタルデータを受けて記憶することになる
。そして給電回路（１２）は、このデジタルデータ又は
別の検出信号を、サージ電流検出回路から受けて、前記
同様の動作をすることになる。

このようにすればば印字データが、３１８Ａ、６５Ａの
ように、より詳細な値となる。

また給電回路（１２）は、サージ検知とともに自己保持
動作に入り、その状態で給電し、所定時間後に給電の停
止を行うものであれば良い。

例えば、自己保持回路としてリレーの他に、サイリスク
等の半導体素子を用いることもできる。

また自己保持の解除は、給電回路（１２）内にタイマー
回路を設け、自動リセットするようにしてもよい。

発ユ■班来 本発明によれば、襲雷の大きさ、頻度、時間が一括して
把握でき、特に、襲雷の日時が記録されるので、雷事故
が発生した場合には、カウンタの記録と対照する事によ
り、事故原因の稠査、並びに新たなサージ対策に有用で
あり、耐雷対策が立て易くなる。

また本発明はサージ検出時のみ給電する給電回路を採用
して、待機状態では、給電回路自体をも含む装置全体で
、電源電池からの電流を全く消費しないようにしたから
、現場に設置した状態で、１年以上といった長期測定が
可能となる。これは、測定対象が屋外に散在している電
気設備においては、特に有益である。そして、この効果
は、周辺回路に多数のリレー及び回路素子を設けた通常
のマイコンシステムでは得られないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
給電回路図、第３図は記憶回路の動作のフローチャート
、第４図及び第５図はプリンタの印字例を示す図である
。 第６図はサージカウンタの使用例を示す回路図、第７図
は磁鋼片の使用例を示す回路図、第８図は磁鋼片の磁化
量により最大サージ電流を測定する検磁計の斜視図であ
る。 （１０）・・−サージ電流検出回路、 （１１）・−・サージカウント記憶装置、（１２）・−
給電回路、　　（１３）・−記憶回路、（１３ａ　）・
−・本体部、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 専用電池によって駆動される低消費電力型のリアルタイ
   ムクロックと、 バッテリーバックアップされた半導体メモリを有し、入
   力されたサージ電流検出信号に基づき、サージ電流の大
   きさとその発生日時を上記半導体メモリに逐次記憶させ
   、その内容を適時に出力する記憶回路と、 サージ電流発生後の所定時間のみ、電源電池から上記記
   憶回路に給電する給電回路を具備したことを特徴とする
   サージカウント記憶装置。