JP5807748B2

JP5807748B2 - 受配電盤内異常検知装置

Info

Publication number: JP5807748B2
Application number: JP2011261376A
Authority: JP
Inventors: 正洋宇野
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2015-11-10
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: JP2013115968A

Description

本発明は、受配電盤内の温度の過度の上昇を検出すことにより受配電盤内の異常を検知する装置に関するものである。

製鉄所等においては高圧線から給電される電力を一旦受配電盤で受け、受配電盤内の変圧器でその電力の高電圧を通常の機器の稼働電圧まで下げるとともに、配電回路に過度の電流が流れた場合に受配電盤内の遮断器で配電回路を遮断するようにして各設備に配電している。

かかる受配電盤内には、受配電盤の筐体から碍子で絶縁されて支持されるとともに高圧線から絶縁被覆ケーブルにより三相交流の高電圧を給電される金属端子が露出している充電部や、その充電部と変圧器との間、変圧器と遮断器との間、遮断器と配電端子との間等をそれぞれ接続する露出した金属棒からなる母線等の内部配線がある。

一方、受配電盤内では、長期間の間に溜まった塵埃が吸湿したり、碍子が老朽化してひびが入ったりして絶縁機能が低下する場合があり、上記充電部や内部配線は、絶縁機能の低下によって漏電すると発熱して、火災発生に繋がる可能性がある。特に充電部では、給電される電圧が例えば３．３ｋＶと極めて高いため、漏電すると高熱を発し、火災発生につながる可能性が高い。

ところで従来、例えば特許文献１に記載されたように、受配電盤内の複数のユニットにユニット毎にガスセンサを設けて、それらのガスセンサを直列接続した出力を警報装置に入力する異常検知装置が知られている。

特開平０５−０８１５８２号公報

しかしながら上記従来の異常検知装置では、火災が発生してガスが生じないと受配電盤内の異常を検知することができず、受配電盤内のケーブルや機器等の損傷を回避できないという問題があった。

そこで、受配電盤内の温度上昇を検出することで異常を検知することも検討されたが、サーモビューアーのような温度測定機器では、費用が嵩むうえに、受配電盤の扉が開いた状態でなければ温度測定ひいては異常検知ができないという問題があった。

それゆえ本発明は、安価に設置できて、受配電盤の扉が閉じたままの状態でも異常検知ができ、しかも火災によるケーブルや機器等の損傷を回避できる異常検知装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成する本発明の受配電盤内異常検知装置は、
受配電盤の筐体内に、その筐体内の通電箇所から安全離隔距離を確保して二種類の金属線を配線し、
それら二種類の金属線の一端部同士を、前記筐体内の発熱検出対象の近傍で、その発熱検出対象から安全離隔距離を確保して電気的に接続し、
それら二種類の金属線を前記筐体外まで引き廻し、
その筐体外でそれら二種類の金属線の他端部を起電力検出手段に接続してなり、
前記起電力検出手段が、前記二種類の金属線の他端部と当該起電力検出手段との接続部を基準接点として用いて検出した前記二種類の金属線のゼーベック効果による熱起電力に基づき前記発熱検出対象の発熱による異常を検知して報知するものである。

本発明の受配電盤内異常検知装置にあっては、例えば銅と鉄等の二種類の金属線が、受配電盤の筐体内に、その筐体内の通電箇所から安全離隔距離を確保して配線され、それら二種類の金属線の一端部同士は、筐体内の発熱検出対象の近傍で、その発熱検出対象から安全離隔距離を確保して電気的に接続されているため、その接続点は、発熱検出対象が漏電により発熱した場合にその熱を輻射、対流等によって受けて昇温することになる。一方、上記二種類の金属線は筐体外まで引き廻されて、その筐体外でそれら二種類の金属線の他端部は、筐体外故に常温（外気温）に維持されている起電力検出手段に接続されて基準接点となっており、それゆえ、二種類の金属線の昇温した一端部と常温の他端部との温度差で、ゼーベック効果によりそれら二種類の金属線の他端部に熱起電力が生し、起電力検出手段はその熱起電力に基づいて発熱検出対象の発熱による異常を検知して設備管理者等に報知する。

従って、本発明の受配電盤内異常検知装置によれば、安価に設置でき、また、受配電盤の扉を閉じたままの状態でも発熱検出対象の温度測定ができ、しかも、その測定結果により受配電盤内の発熱検出対象の発熱による異常を検知して設備管理者等に報知するので、火災発生前に異常に対処することが可能となって、火災の発生によるケ−ブルや機器等の損傷を回避することができる。

なお、本発明においては、前記発熱検出対象は、充電部を含んでいると好ましい。充電部は高電圧になるため、特に漏電による発熱を生じやすいからである。

また、本発明においては、前記発熱検出対象は、内部配線を含んでいると好ましい。内部配線は通常露出しているため、漏電による発熱を生じやすいからである。

さらに、本発明においては、前記起電力検出手段は、電流計であると好ましい。比較的安価に、ゼーベック効果による微小な熱起電力の発生を検出できるからである。

本発明の受配電盤内異常検知装置の一実施形態を受配電盤の筐体の側面の扉を開いた状態で示す略線図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、本発明の受配電盤内異常検知装置の一実施形態を、受配電盤の筐体の側面の図示しない扉を開いた状態で示す略線図であり、図中符号１はその受配電盤の筐体、２は筐体１の支持梁１ａにそれぞれ固定された３つの碍子、３はそれらの碍子２で絶縁されて支持されるとともに高圧線から３本の絶縁被覆ケーブル４により三相交流の高電圧の電力を給電される金属端子５が露出している充電部をそれぞれ示している。

筐体２内には図示しないがさらに、高圧線から３本の絶縁被覆ケーブル４により給電される電力の高電圧を通常の機器の稼働電圧まで下げる図示しない変圧器や、配電端子を介して外部につながる配電回路に過度の電流が流れた場合にその配電回路を自動的にあるいは手動で遮断する遮断器が配置され、また、充電部３と変圧器との間、変圧器と遮断器との間、遮断器と配電端子との間等をそれぞれ接続する露出した金属棒からなる母線等の内部配線が配置されている。

かかる受配電盤に設置されたこの実施形態の受配電盤内異常検知装置は、受配電盤の筐体１内の、図示例では３本の絶縁被覆ケーブル４の手前側の側部に、その筐体１内の充電部３や内部配線等の通電箇所から安全離隔距離を確保して、二種類の金属線としての例えば銅線６と鉄線７とをそれぞれ絶縁被覆して配線し、それら銅線６と鉄線７との一端部を、それぞれ絶縁被覆を除去して露出した状態として、それら銅線６と鉄線７との露出した一端部同士を、筐体１内の発熱検出対象としての例えば充電部３の近傍で、その充電部３から安全離隔距離を確保して例えばはんだ付けあるいはロー付け等により電気的に接続して接続部Ｃとしている。

さらにこの実施形態の受配電盤内異常検知装置は、それら銅線６と鉄線７とを筐体１外まで引き廻し、筐体１外でそれら銅線６と鉄線７との他端部を、それぞれ絶縁被覆を除去して露出した状態として、起電力検出手段としての例えば電流計８の入力端子に接続して構成されている。

ここで、電流計８は、上記銅線６と鉄線７との二種類の金属線のゼーベック効果による熱起電力に基づいてそれらの金属線に流れる電流を計測して目盛板上の指針の動きで示すが、その電流計８の目盛板には、銅線６と鉄線７との上記他端部を基準接点として接続した電流計８の入力端子の常温である温度（外気温）と、銅線６と鉄線７との上記一端部の接続部Ｃとの温度差が、あらかじめ実験で計測されて表示されているので、設備管理者等は、その電流計８が表示している外気温との温度差から、筐体１内で充電部３の近傍に位置する、銅線６と鉄線７との上記一端部の接続部Ｃの温度が火災発生温度近くまで上昇している場合にそのことを筐体１の扉を開けずに知ることができる。

従って、この実施形態の受配電盤内異常検知装置によれば、サーモビューアー等の高価な機器を用いないため安価に設置でき、また、受配電盤の扉を閉じたままの状態でも充電部３付近の温度測定ができ、しかもその測定結果により受配電盤内の充電部３付近の発熱による異常を検知して設備管理者等に報知するので、火災発生前に異常に対処することが可能となって、火災の発生による絶縁被覆ケーブル４や変圧器、遮断器その他の機器等の損傷を回避することができる。

さらに、この実施形態の受配電盤内異常検知装置によれば、二種類の金属線として銅線６と鉄線７とを用い、また起電力検出手段として安価な通常の電流計を用いるので、これらの点からも、装置を安価に設置することができる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限られるものでなく、所要に応じて特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、二種類の金属線として、熱起電力がより大きい例えばＪＩＳ規格でのＫ種の熱電対のものを用いることもでき、また、発熱検出対象に上記内部配線を含めて、二種類の金属線の接合部を充電部３の近傍に代えてあるいは加えて、その内部配線の近傍にも配置してもよい。

そして、起電力検出手段として、熱起電力の増幅回路や、基準値と比較してそれ以上の熱起電力が検出された場合に光や音等で警報信号を出力する回路を持つもの等を用いることもできる。

かくして本発明の受配電盤内異常検知装置によれば、安価に設置でき、また、受配電盤の扉を閉じたままの状態でも発熱検出対象の温度測定ができ、しかも、その測定結果により受配電盤内の発熱検出対象の発熱による異常を検知して設備管理者等に報知するので、火災発生前に異常に対処することが可能となって、火災の発生によるケ−ブルや機器等の損傷を回避することができる。

１筐体
１ａ支持梁
２碍子
３充電部
４絶縁被覆ケーブル
５金属端子
６銅線
７鉄線
８電流計
Ｃ接続部

Claims

受配電盤の筐体内に、その筐体内の通電箇所から安全離隔距離を確保して二種類の金属線を配線し、
それら二種類の金属線の一端部同士を、前記筐体内の発熱検出対象から安全離隔距離を確保して電気的に接続し、
それら二種類の金属線を前記筐体外まで引き廻し、
その筐体外でそれら二種類の金属線の他端部を起電力検出手段に接続してなり、
前記起電力検出手段が、前記二種類の金属線の他端部と当該起電力検出手段との接続部を基準接点として用いて検出した前記二種類の金属線のゼーベック効果による熱起電力に基づき前記発熱検出対象の発熱による異常を検知して報知する受配電盤内異常検知装置。
前記発熱検出対象は、充電部を含むことを特徴とする、請求項１記載の受配電盤内異常検知装置。
前記発熱検出対象は、内部配線を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の受配電盤内異常検知装置。
前記起電力検出手段は、電流計であることを特徴とする、請求項１から３までの何れか１項記載の受配電盤内異常検知装置。