JP3921111B2

JP3921111B2 - 送配電系統の計測装置用電源装置

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Publication number: JP3921111B2
Application number: JP2002081686A
Authority: JP
Inventors: 一郎大田; 豊稔松田; 英治西山; 光則川野; 謙史桑波; 宜行上田; 英行栗林; 茂敏早田; 浩二吉浦
Original assignee: Seiko Electric Co Ltd
Current assignee: Seiko Electric Co Ltd
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: JP2003284252A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流が流れないで電圧だけがかかっている送配電系統においても、送配電線系統の計測に使用する計測装置に必要な電力を供給することができる計測装置用電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送配電系統の電流や電圧を計測する計測装置へ電力を供給する電源としては、送配電線の電圧を変圧器により降圧させて所望の電圧にして電源とする方法がある。また、計測装置の他の電源として、送配電線にコイルを巻いて電力を得て電源とする方法や太陽電池による方法などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の降圧して所望の電圧にして電源とする方法では、碍子を用いて送配電線の高電圧の絶縁対策を行う必要があり、そのための工事作業に負担がかかり、また装置が大きくなって高価になるという欠点がある。
【０００４】
また、前述の送配電線にコイルを巻いて電力を得る方法では、電流がほとんど流れない状態が長時間続く場合は電源とすることできないという問題がある。さらに太陽電池では天候に左右されるという難点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、高電圧の絶縁対策を必要とせず、かつ送配電線に電流が流れない状態であっても電圧があれば送配電線から電力を取り出して送配電系統の計測装置の電源とすることができる送配電系統の計測装置用電源装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、送配電線に空間電極を装着し送配電線と地面との空間容量を含めたキャパシタ回路を形成し、キャパシタ回路で得られた電力を充電し、間欠的に計測装置に出力する送配電系統の計測装置用電源装置において、空間電極で得られた電圧を適切な電圧へ変換し過電圧を抑制する保護回路と、保護回路からの電圧を交流から直流へ変換する整流回路と、整流回路から出力される電気を蓄える充電電池と、充電電池の充電状況として電圧情報を検出する電圧検出器と、電圧検出器で検出された電圧情報と規定電圧との大小関係により動作するスイッチと、
スイッチの動作により充電電池より電力が供給されて計測装置の負荷に必要な電圧を間欠出力する電圧発生器とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、太陽光発電などの、前記発電装置と異なる他の発電装置と、前記各発電装置毎に接続された電圧を適切な電圧へ変換し過電圧を抑制する保護回路と保護回路からの電圧を交流から直流へ変換する整流回路とを備える発電回路装置と、前記各発電回路装置のうち最も高い電圧を出力する発電回路装置に切り替える電源判定切替装置とを備えることにより、電源判定切替装置で切り換えられた発電回路装置からの電力を前期充電電池に充電可能とし、複数の発電装置を電源に利用できることを特徴とする。
【０００８】
前記構成において、負荷に電力を供給中に充電電池の電圧が設定された切断予告電圧よりも下回った場合に計測装置に対して電源切断予告信号を発信する電源切断予告信号発生器を備えることができる。
【０００９】
また、前記電源切断予告信号の発信から一定時間経過後、電源装置のスイッチを切断する電源切断実施信号を発信する電源切断実施信号発生器を備えることもできる。
【００１０】
さらに、前記電源切断実施信号か外部からの電源切断許可信号のいずれか一方の信号により電源を落とす回路を備えることもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施例１
図１は本発明の計測装置用電源装置の一実施例を示す図、図２は本発明の計測装置用電源装置で使用する電極を分解した状態を示す断面図である。
【００１２】
送配電線に装着する空間電極を構成する２つの電極１１、１３は、送配電線ｗを中心にして間隔をおいて同心円状に配置される。電極１１、１３はアルミ箔を使用し、風雨に耐えられるよう保護ビニル１０、１４を巻く。この２つの電極１１、１３は塩化ビニル管１２に巻くことにより、電極間の距離を一定に保つとともに電極間を絶縁する。電極１１、１３を送配電線ｗの中心から同心円状に配置するため、送配電線ｗと保護ビニル１０の間には絶縁性のあるビニルを緩衝材１９として介在させる。
【００１３】
電極１１、１３、保護ビニル１０、１４および塩化ビニル管１２は半円柱の１つの部品として製作し、送配電線ｗを外さずに装着できるように２つに分解できる構造とする。防水ケーブル１５、１６にて、２つの半円柱の電極１１どうし、電極１３どうしを電気的に結ぶ。電源回路３０と電極１１、１３は防水ケーブル１７、１８にて結び、電源回路３０は計測装置へ電力を供給するためのケーブル４９とコネクタ５０とを備えている。
【００１４】
図３は本発明の電源回路のブロック図である。図１に示すように電極１１、１３を送配電線ｗに取り付け、地面との空間容量を含めたキャパシタ回路を構成し、ケーブル１７、１８により電源回路部３０に渡される。
【００１５】
図３において、送配電線に取り付けた空間電極３０１からの電流は保護回路３０２で振幅調整を行って整流回路（ＡＣ−ＤＣ）３０３で平滑化した後、充電電池３０４に蓄えられる。充電電池３０４の充電状況として電圧情報を電圧検出器３０５で検出し、規定電圧との大小関係によりスイッチ３０６を動作させる。スイッチ３０６は充電電池３０４より電圧発生器３０７へ電力を供給する役割を果たす。電圧発生器３０７によって電圧は計測装置の負荷３０８に応じた所望の電圧に変換され、計測装置の負荷３０８へと渡される。また、電圧発生器３０７の動作停止を電圧検出器３０５で検出し、スイッチ３０６を停止させる。
【００１６】
図４はキャパシタ分圧の等価回路を示す図である。図４において、Ｃｐ_１は送配電線ｗと電極１１との静電容量、Ｃ_１２は電極１１と電極１３との静電容量、Ｃ_２０は電極１３と地面の間の空間容量である。電極１１と電極１３の間から送配電線電圧Ｖｐを分圧した交流電圧Ｖａｃが得られる。
【００１７】
図５は交流電圧を直流電圧に変換して間欠出力する電源回路の一例を示す。図５に示すように、交流電圧Ｖａｃを整流回路５０１で全波整流して、電気二重層コンデンサＣ_０を充電する。図４に示すＣｐ_１、Ｃ_１２、Ｃ_２０は小さく、特にＣ_２０を大きくすることは困難であるため、全波整流して得られる電力は非常に小さく、電気二重層コンデンサＣ_０の直流電圧Ｖｄｃは非常にゆっくり充電される。また、負荷電流を流した場合には、負荷電流に対して充電電流は微少であるため、長時間にわたって規定の出力電圧を維持することができない。従って、間欠的に電圧出力を切り替えるようにする。
【００１８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ５０２は、出力電圧が出ないときでも入力電流が流入するので、直流電圧Ｖｄｃが低い間はスイッチＳで切り離す。このとき電気二重層コンデンサＣ_０から消費される電流は電圧検出器用ＩＣ５０３のＶｃｃ端子に流れる電流だけである。送配電線からは供給される電力のうち、電圧検出器用ＩＣ５０３で若干電力が消費され、残りの電力で電気二重層コンデンサが充電される。電気二重層コンデンサの電圧Ｖｄｃが閾値電圧（４．５Ｖ）を越えるとＤＣ−ＤＣコンバータ５０２を起動させ、電気二重層コンデンサＣ_０に充電されたエネルギーから、計測装置の電力供給に必要な±１２Ｖを供給する。後述の図６ではＶ２⁻出力（−１２Ｖ）は略してある。
【００１９】
図６に間欠出力する電源回路の各部の概略波形を示す。実際の波形では、ＤＣ−ＤＣコンバータが出力電圧±１２Ｖを供給している時間に対して、充電時間は非常に長くなる。以下に、図５と図６を参照して充電と電力供給について説明する。
【００２０】
（１）充電期間
電気二重層コンデンサＣ_０の直流電圧Ｖｄｃが緩やかに上昇して４．５Ｖより低い間はＶｃｃも閾値電圧以下となり、電圧検出器用ＩＣ５０３のＯＵＴ端子のクロックΦｓはＶｃｃと同じ高レベルになる。ＰチャネルのＭＯＳＦＥＴのスイッチＳは、クロックΦｓがＶｃｃと同じ高レベルの間はゲート電圧Ｖ_ＧＳが０になるのでオフ状態となり、ＤＣ−ＤＣコンバータは切り離される。従って、電源の出力電圧Ｖ２^＋は０のままである。
【００２１】
（２）電力供給期間
充電が進みＶｄｃが４．５Ｖの閾値電圧を越えると、電圧検出器用ＩＣ５０３のＯＵＴ端子のクロックΦｓは低レベル（０．３Ｖ以下）になる。従って、ＭＯＳＦＥＴのＶ_ＧＳは約−５ＶとなりスイッチＳはオンして、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０２が起動する。よって、電源の出力電圧Ｖ２^＋は１２Ｖとなる。Ｖ２^＋からはＲ_Ｄ１とＲ_Ｄ２で分圧して直流５ＶがダイオードＤを通してＶｃｃに供給される。ＤＣ−ＤＣコンバータ５０２は入力電圧が４．２Ｖ以上で動作するので、Ｖｄｃが放電して４．２Ｖまで低下する間はスイッチＳはオンを維持して±１２Ｖを供給できる。
【００２２】
（３）再充電期間
電気二重層コンデンサＣ_０が放電してＶｄｃが４．２Ｖ以下になると、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０２の出力電圧は急激に下がり、Ｖ２^＋からダイオードＤを通して供給される直流電圧も低下して、電圧検出器用ＩＣ５０３の電圧Ｖｃｃは閾値電圧４．５Ｖ以下になる。すると再びＯＵＴ端子のクロックΦｓはＶｃｃと同じ高レベルになり、Ｖ_ＧＳは０になり、スイッチＳはオフ状態となり、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０２は切り離される。従って、電源の出力電圧は０となり、送配電線からの電力で電気二重層コンデンサＣ_０は緩やかに充電され始める。
【００２３】
以下、充電、電力供給、再充電の動作を繰返すことによって間欠的に出力電圧を得ることができる。
【００２４】
前述の方法では、電力供給期間に電気二重層コンデンサＣ_０の電荷を使ってしまい、次に充電が完了するまでＤＣ−ＤＣコンバータを起動できなくなる。送配電線電圧がなくなった瞬間と電圧が復帰した瞬間に信号を出し、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０２を数秒間起動する必要がある。このためには、電力供給期間を時間制限して、信号を送信したら直ぐにＤＣ−ＤＣコンバータ５０２を停止させるようにする。具体的には、ダイオードＤの前にＣＭＯＳアナログスイッチを入れて信号を送信したらアナログスイッチをオフして、Ｖｃｃを閾値電圧（４．５Ｖ）以下にし、ＯＵＴ端子のクロックΦｓを高レベルにし、スイッチＳをオフ状態にする。
【００２５】
送配電線電圧の検出には、図１と同様な円筒コンデンサを別に準備して、この電圧センサからの電圧を全波整流して、この直流電圧を同様な電圧検出器用ＩＣで監視して送配電線電圧がなくなった瞬間と電圧が復帰した瞬間に信号を出し、この信号でＶｃｃを閾値電圧以上にしてＤＣ−ＤＣコンバータを短期間起動させる。なお、閾値電圧を４．５Ｖから５Ｖと上げれば電力供給期間を長くとることができる。
【００２６】
実施例２
図７は電源装置の別実施例を示すブロック図である。実施例１の空間電極を利用した発電装置の他に太陽光発電装置、コイルを利用した発電装置など他の発電装置７０１を複数対応させたものである。各発電装置７０１の電圧を整流回路７０３で適度な大きさの直流電圧へ変換する。また、回路の故障を防ぐため、過電圧・過電流の電圧変換保護回路７０２を内蔵させる。電源判定切替装置７０４によって最も高い電圧を出力する発電装置７０１に切り替えて電力を充電電池に供給する。
【００２７】
選択された電源装置７０１の電流は平滑化を行ったのち、充電電池７０５に蓄えられる。充電電池７０５の充電状況として電圧検出器７０６で電圧情報を検出し、規定電圧との大小関係によりスイッチ７０７の動作を決定する。スイッチ７０７は充電電池７０５より電圧発生器７０８へと電源供給する役割を果たす。電圧は電圧発生器７０８によって負荷に応じた所望の電圧に変換され、負荷７０９へと渡される。また、電圧発生器７０８の動作停止を電圧検出器７０６で検出し、スイッチ７０７を停止させる。
【００２８】
実施例３
本実施例は、出来るだけ消費電力を抑えるため、電圧検出により電源電圧降下を予測し、電源回路内のスイッチを制御して、計測装置への電力供給を停止させる制御を行うものである。
【００２９】
図８（ａ）は電源切断予告回路の１実施例を示す図、（ｂ）は同別実施例を示す図である。図８（ａ）において、充電電池８０１の充電電圧と電源切断予告電圧である基準電圧１が比較器８０２により比較され、充電電圧が切断予告電圧より下回った場合には電源切断予告信号発生器８０３から電源切断予告信号が発生し負荷８０４に送信される。計測装置は、電源切断予告信号を受けて、計測を中止して計測結果の記録や終了処理などを行う。
【００３０】
さらに、電力の供給を続け、充電電圧と電源切断実施電圧である基準電圧２が比較器８０５により比較され、充電電圧が電源切断実施電圧より下回った場合には電源切断実施信号発生器８０６から電源切断実施信号が発生し、電源回路のスイッチ８０７を作動させ、電源を切る。
【００３１】
図８（ｂ）に示す別実施例の電源切断予告回路では、図（ａ）に示す実施例と同様に、充電電池８０１の充電電圧と電源切断予告電圧である基準電圧１が比較器８０２により比較され、充電電圧が切断予告電圧より下回った場合には電源切断予告信号発生器８０３から電源切断予告信号が発生し負荷に送信される。
【００３２】
さらに、単安定マルチバイブレータ８０８により電源切断予告信号の発生から一定時間後に電源切断実施信号発生器８０６から電源切断実施信号が発生し、電源回路のスイッチ８０７を作動させ、電源を切る。
【００３３】
図８で説明したように、電源切断を予告する機能では、電力供給開始電圧と電源切断予告電圧を検出して行う。負荷に電力を供給中、充電電池の電圧が予告電圧よりも下回った場合、負荷に対して電源切断予告信号を発する。さらに電力を供給しつづけ、予告後一定時間経過後、あるいは電源切断実施電圧を下回った場合電源を落とす。２つの検出電圧は検出電圧発生素子を複数載せ、チップ設定によって変更することにより設定可能としてもよい。
【００３４】
図１１は間欠電源制御信号の入力機能の回路を示す図である。電源切断実施のスイッチに対して、充電電池の電圧監視と外部からの制御信号を受け付ける論理回路構造にする。
【００３５】
電圧検出器１１０１からの電源切断実施信号と外部からの電源切断許可信号をＯＲゲート１１０２に入力してその出力信号をスイッチ１１０３に加える。こうすると、充電電池の電圧が規定より落ちるか、外部から電源切断の指令を受けるかのいずれか一方を満たした場合、直ちに電源を落とすことができる。これにより、負荷に無駄な電力を供給せず、消費電力を抑制することができる。
【００３６】
また、電源切断実施信号をうけ、電力を切断する機能を実現するスイッチを設ける。
【００３７】
図９は電源切断予告機能を備えた電源回路を示す図である。
【００３８】
ＩＣ１は電力供給開始電圧の判定ＩＣ、ＩＣ２は電源切断予告電圧判定ＩＣ、ＩＣ３とＩＣ６は論理ＩＣ、ＩＣ４とＩＣ５は１パルス発生ＩＣ（単安定マルチバイブレータ）である。
【００３９】
ＩＣ１とＩＣ２は論理が逆のものを選択している。つまり、ＩＣ１はしきい電圧より高いＶｃｃ入力の時に出力は低レベル、ＩＣ２はしきい電圧より高いＶｃｃ入力の時に出力は高レベルとする。
【００４０】
ＩＣ４に接続する容量Ｃ、抵抗Ｒは一定時間Ｔ_０条件を満たす適切なものを選択する。
【００４１】
Ｖｉｎは電源切断許可信号、Ｖｏｕｔは電源切断予告信号である。Ｖｉｎ、Ｖｏｕｔは負荷との入出力である。
【００４２】
ＳはｐチャネルＭＯＳであり、スイッチを構成する。また、回路では電源切断実施電圧はＤＣ−ＤＣコンバータの動作下限電圧であるが、別の電圧検出器を用意し、これを電源切断実施電圧としてもよい。
【００４３】
次に、図９および図１０の波形図を基に動作について説明する。以下、図９に示すＩＣ１の検出電圧を４．５Ｖ、ＩＣ２の検出電圧を４．３Ｖ、マイコンの動作電圧を５Ｖ、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧は１２Ｖ、動作下限は４．２Ｖとして動作説明する。
【００４４】
（１）充電期間（Ｖｄｃ：０→４．５Ｖ）
充電電池の直流電圧Ｖｄｃが０Ｖから緩やかに上昇して４．５Ｖより低い間はＩＣ１のＶｃｃ（Ｖｃｃ１）も閾値電圧以下となり、ＩＣ１のＯＵＴ端子（ＯＵＴ１）のクロックΦｓはＶｃｃ１と同じ高レベルになる。スイッチＳは、ｐチャネルのＭＯＳＦＥＴでΦｓがＶｃｃ１と同じ高レベルの間はＩＣ６によって他の入力Ｖｉｎ、Φ_１の状態にかかわらずＶ_ＧＳが０になるのでオフ状態となり、ＤＣ−ＤＣコンバータは切り離される。したがって、負荷への出力電圧Ｖ２^＋は０のままである。
【００４５】
充電電池の電圧Ｖｄｃが４．３Ｖ以下ではＩＣ２のＯＵＴ端子（ＯＵＴ２）のクロックΦ_２は０Ｖであるが、Ｖｄｃが上昇して４．３Ｖを超えるとΦ_２はＶｃｃ２と同じ高レベルとなる。充電期間中はΦｓが高レベルであるため、ＩＣ３によってΦ_２の状態にかかわらず負荷への信号出力Ｖｏｕｔは低レベルを保つ。
【００４６】
一方、負荷に電力が供給されていない初期状態では負荷からの電源切断許可信号Ｖｉｎは低レベル（０Ｖ）である。
【００４７】
ＩＣ５は電源投入後または前回パルス発生後、充分時間が経過しているため、ＩＣ４の出力ＱのクロックΦ_０、ＩＣ５の出力ＱのクロックΦ_１はともに低レベルである。
【００４８】
（２）電力供給期間▲１▼（Ｖｄｃ：４．５Ｖ→４．３Ｖ）
充電が進みＶｄｃが４．５Ｖの閾値電圧を越えると、Φｓは低レベルになる。従って、Φｓ、Ｖｉｎ、Φ_１すべてが低レベルとなりスイッチＳ（ＭＯＳＦＥＴ）のＶ_ＧＳは−４．５ＶとなりスイッチＳがオンし、ＤＣ−ＤＣコンバータが起動する。よって、電力の出力電圧Ｖ２⁺は１２Ｖとなる。Ｖ２⁺からはＲ_Ｄ１とＲ_Ｄ２で分圧して直流５ＶがダイオードＤを通してＶｃｃ１に供給される。
【００４９】
Φ_２が高レベルのため、Ｖｏｕｔは低レベルのままであり、Φ_０、Φ_１はともに変化せず低レベルを保つ。また、電源切断許可信号Ｖｉｎが低レベル（０Ｖ）である限り、スイッチＳはオン状態を保つ。
【００５０】
（３）電力供給期間▲２▼（Ｖｄｃ：４．３Ｖ→４．２Ｖ）
ＤＣ−ＤＣコンバータを通じて負荷に電力を供給しつづけ、Ｖｄｃが４．３Ｖを下回ったとき、Φ_２が低レベルとなり、Φｓも低レベルであるため、ここではじめてＶｏｕｔが高レベルとなる。ＩＣ４はＶｏｕｔが高レベルとなった瞬間、パルスを開始しΦ_０を高レベルにする。Φ_１は引き続き低レベルを保ち、Ｓはオンのままである。
【００５１】
ＤＣ−ＤＣコンバータは入力電圧が４．２Ｖ以上で動作するので、Ｖｄｃが放電して４．２Ｖまで低下しない間、スイッチＳはオンを維持して動作を継続できる。
【００５２】
ここでも、電源切断許可信号Ｖｉｎが低レベル（０Ｖ）である限り、スイッチＳはオン状態を保つ。
【００５３】
さらに電力供給を続け（４−１）または（４−２）の状態へ遷移する。
【００５４】
（４）再び充電期間
（４−１）条件１：Ｖｄｃが４．２Ｖ以下となる。
【００５５】
充電電池Ｃ_０が放電してＶｄｃが４．２Ｖ以下になると、ＤＣ−ＤＣコンバータは動作不能となるため出力電圧は急激に下がる。
【００５６】
（４−２）条件２：予告後一定時間経過
Φ_０の高レベルが一定時間Ｔ_０経過すると低レベルになるため、Φ_１は高レベルとなりスイッチＳはオフ状態となる。よって、ＤＣ−ＤＣコンバータへの電力供給が停止するため出力電圧は急激に下がる。
【００５７】
（４−３）条件３：電力供給中に負荷より電源切断許可信号ありの場合
電力供給期間▲１▼または電力供給期間▲２▼の電力供給期間中に、負荷からの電源切断許可信号Ｖｉｎが高レベルになった場合、スイッチＳがオフ状態となりＤＣ−ＤＣコンバータへの電力供給が停止するため出力電圧は急激に下がる。
【００５８】
（４−１）・（４−２）・（４−３）いずれかの条件が満たされた場合ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧は急激に下がり、Ｖ２⁺からダイオードＤを通して供給される直流電圧Ｖ_Ｄも低下して、Ｖｃｃ１は閾値電圧４．５Ｖ以下になる。すると再びΦｓはＶｃｃ１と同じ高レベルになり、クロックΦ_１、電源切断許可信号Ｖｉｎの状態にかかわらずＶ_ＧＳは０になり、スイッチＳはオフ状態となり、ＤＣ−ＤＣコンバータは切り離される。従って負荷への出力電圧は０となり、送配電線からの電力で充電電池は緩やかに充電され始める．ＩＣ４・ＩＣ５のパルスも充電期間中に終了し、クロックΦ_０、Φ_１は低レベルへ変化する。よって（１）の充電期間へもどる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、送配電線の電流が零で電圧だけがある場合に、送配電線により間欠的に電力を得ることが可能となる。
【００６０】
また、本発明によれば、高電圧の絶縁対策を必要としないので、小型の計測装置が得られる。
【００６１】
さらに、電源切断予告信号、電源切断実施信号あるいは電源切断許可信号により消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の計測装置用電源装置の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の計測装置用電源装置の電極を分解した状態を示す断面図である。
【図３】本発明の電源回路のブロック図である。
【図４】本発明のキャパシタ分圧の等価回路を示す図である。
【図５】交流電圧を直流電圧に変換して間欠出力する電源回路の一例を示す。
【図６】図５に示す間欠出力電源回路の各部の概略波形を示す。
【図７】本発明の電源回路を備えた別実施例を示す。
【図８】（ａ）は電源切断予告回路の１実施例を示す図、（ｂ）は同別実施例を示す図である。
【図９】電源切断予告機能を備えた電源回路の一例を示す図である。
【図１０】図９に示す電源回路の各部の概略波形を示す図である。
【図１１】間欠電源制御信号の入力機能の回路を示す図である。
【符号の説明】
１０：保護ビニル１１：電極１２：塩化ビニル管１３：電極１４：保護ビニル１５、１６、１７、１８：防水ケーブル１９：緩衝材３０：電源回路部４９：ケーブル５０：コネクタｗ：送配電線３０１：空間電極３０２：保護回路３０３：整流回路３０４：充電電池３０５：電圧検出器３０６：スイッチ３０７：電圧発生器３０８：負荷５０１：整流回路５０２：ＤＣ−ＤＣコンバータ５０３：電圧検出器用ＩＣ７０１：発電装置７０２：電圧変換保護回路７０３：整流回路７０４：電源判定切替装置７０５：充電電池７０６：電圧検出器７０７：スイッチ７０８：電圧発生器７０９：負荷８０１：充電電池８０２：比較器８０３：電源予告信号発生器８０４：負荷８０５：比較器８０６：電源切断実施信号発生器８０７：スイッチ８０８：単安定マルチバイブレータ１１０１：電圧検出器１１０２：ＯＲゲート１１０３：スイッチ

Claims

送配電線に空間電極を装着し送配電線と地面との空間容量を含めたキャパシタ回路を形成し、キャパシタ回路で得られた電力を充電し、間欠的に計測装置に出力する送配電系統の計測装置用電源装置であって、
空間電極で得られた電圧を適切な電圧へ変換し過電圧を抑制する保護回路と、保護回路からの電圧を交流から直流へ変換する整流回路と、
整流回路から出力される電気を蓄える充電電池と、
充電電池の充電状況として電圧情報を検出する電圧検出器と、
電圧検出器で検出された電圧情報と規定電圧との大小関係により動作するスイッチと、
スイッチの動作により充電電池より電力が供給されて計測装置の負荷に必要な電圧を間欠出力する電圧発生器とを備えていることを特徴とする送配電系統の計測装置用電源装置。
送配電線に空間電極を装着し送配電線と地面との空間容量を含めたキャパシタ回路を形成し、キャパシタ回路で得られた電力を充電し、間欠的に計測装置に出力する送配電系統の計測装置用電源装置であって、空間電極で得られた電圧を適切な電圧へ変換し過電圧を抑制する保護回路と、保護回路からの電圧を交流から直流へ変換する整流回路とを備える発電回路装置と、
太陽光発電などの、前記発電回路装置と異なる他の発電装置と、
前記発電装置毎に接続された電圧を適切な電圧へ変換し過電圧を抑制する保護回路と保護回路からの電圧を交流から直流へ変換する整流回路とを備える発電回路装置と、
前記各発電回路装置のうち最も高い電圧を出力する発電回路装置に切り替える電源判定切替装置と
電源判定切替装置で切り換えられた発電装置からの電力を充電する充電電池と、
充電電池の充電状況として電圧情報を検出する電圧検出器と、
電圧検出器で検出された電圧情報と規定電圧との大小関係により動作するスイッチと、
スイッチの動作により充電電池より電力が供給されて検出された電圧から計測装置の負荷に必要な電圧を出力する電圧発生器とを備えていることを特徴とする送配電系統の計測装置用電源装置。
充電電池の電圧を検出する電圧検出器と、負荷に電力を供給中に充電電池の電圧が設定された切断予告電圧よりも下回った場合に計測装置に対して電源切断予告信号を発信する電源切断予告信号発生器を備えることを特徴とする請求項１または２記載の計測装置用電源装置。
前記電源切断予告信号の発信から一定時間経過後、電源装置のスイッチを切断する電源切断実施信号を発信する電源切断実施信号発生器を備えることを特徴とする請求項３記載の計測装置用電源装置。
前記電源切断実施信号か外部からの電源切断許可信号のいずれか一方の信号により電源を落とす回路を備えたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の計測装置用電源装置。