JPH08315952A - 避雷碍子動作回数表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 雷サージ電流の回数を数字で表示し、しかも
視認性の高い避雷碍子動作回数表示装置を得る。 【構成】 避雷碍子に流れる雷サージ電流を雷サージ検
出手段３２で検出し、この検出信号を約４００ｍsec遅
らせて制御手段１８に与える。制御手段１８にはリチウ
ム電池１０で充電される第１のコンデンサ１２から充電
電圧が与えられる。制御手段１８は遅延された検出信号
が与えられる毎に、７セグメント数字表示手段２０の表
示を１つづつ増加させる。７セグメント数字表示手段２
０は、表示変更動作にのみ動作電流を必要とし、表示変
更動作以外の表示中には動作電流を必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、落雷に起因する高電圧
が送電線に加わり、避雷碍子に雷サージ電流が流れた回
数を表示するための避雷碍子動作回数表示装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】避雷碍子に雷サージ電流が流れたか否か
もしくはその回数を表示する従来の技術の一例は、特開
平２−１１９０８０号公報および特開昭６２−２０９３
７３号公報等に示されるごとく、雷サージ電流を電流変
成器で検出してその検出信号により動作表示器に内蔵さ
れる火薬に着火し、その爆発力により外部に表示体を突
出または放出させるようにしたものである。なお、この
火薬を用いない装置としては、検出信号の電力により動
作される機械的なダイヤルカウンタ方式のものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の火薬を内蔵する
装置にあっては、外部に大きな視認性に優れた表示体を
突出または放出させることができ、装置が設置された鉄
塔等に近よらなくても遠くからこれを確認することがで
きる点で優れている。しかるに、一度火薬が爆発した装
置は再利用ができず、また火薬が湿ける等のために耐用
年数が短かく、維持管理費が高価なものとなっていた。
さらに、１つの装置では、１回の雷サージ電流を判別な
らびに表示するもので、表示させる回数に応じた個数の
装置が必要であり、全体として高価なものとなってしま
う。

【０００４】また、従来用いられた機械的なダイヤルカ
ウンタ方式のものは、その表示がすこぶる小さく、設置
された鉄塔に登らなければ表示された数字を確認できな
いという不具合がある。なお、充分な視認性が得られる
程度まで、表示される数字等のサイズを大きくすること
は、雷サージ電流を検出した検出信号を動作電流源とす
る以上その動作電流に制限があり、物理的に実現し得な
い。

【０００５】本発明はかかる従来技術の事情に鑑みてな
されたもので、鉄塔に登らなくても充分な視認性を有
し、しかも雷サージ電流による動作回数を数字で表示す
るとともに表示できる動作回数に制限がない避雷碍子動
作回数表示装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の避雷碍子動作回数表示装置は、避雷碍子
に流れる雷サージ電流を検出する雷サージ検出手段と、
表示の変更動作時にのみ動作電流を必要とし表示中は動
作電流を必要としない７セグメント数字表示手段と、電
源手段と、前記雷サージ検出手段から出力される検出信
号に応じて表示される数字を１つ増加させるように前記
７セグメント数字表示手段に前記電源手段から動作電流
を供給する制御手段と、を備えて構成されている。

【０００７】そして、前記電源手段を、リチウム電池
と、これによって充電されるコンデンサと、充電電流を
制限するインピーダンスと、を備えて形成し、前記コン
デンサの充電電圧から前記７セグメント数字表示手段に
動作電流を供給するように構成しても良い。

【０００８】また、前記検出信号の出力から所定時間経
過後に、前記７セグメント数字表示手段を表示変更動作
させるように構成することもできる。

【０００９】

【作用】請求項１記載の避雷碍子動作回数表示装置は、
避雷碍子に雷サージ電流が流れるのが検出されるたび
に、７セグメント数字表示手段の表示を１つ増加するよ
うにしたので、表示できる動作回数に制限がない。しか
も、７セグメント数字表示手段は、表示の変更動作時に
のみ動作電流を必要とし表示変更動作以外の表示中には
動作電流を必要としないので、自然劣化の少ない電源手
段から動作電流を供給することで、装置の耐用年数を長
くし得る。そして、電源手段から供給される動作電流で
表示を変更するので、サイズが大きく充分に視認性の高
い表示手段を使用し得る。

【００１０】そして、請求項２記載の避雷碍子動作回数
表示装置は、大きな値の電流を必要とする動作電流をコ
ンデンサから供給し、このコンデンサにリチウム電池か
ら制限された小さな電流で充電するので、自然劣化の少
ないリチウム電池を用い得る。

【００１１】また、請求項３記載の避雷碍子動作回数表
示装置にあっては、検出信号の出力から所定時間経過後
に、７セグメント数字表示手段を表示変更動作させるよ
うにしたので、雷サージ電流およびこれに続くＡＣ続流
が消滅した後に７セグメント数字表示手段の表示変更動
作が行なわれ、雷サージ電流およびＡＣ続流による強い
磁界の影響を受けずに表示変更がなし得る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１ないし図４
を参照して説明する。図１は、本発明の避雷碍子動作回
数表示装置の一実施例のブロック回路図であり、図２
（ａ）は、雷サージ検出手段の配置例を示す斜視図であ
り、図２（ｂ）は、７セグメント数字表示手段の設置例
であり、図２（ｃ）は、７セグメント数字表示手段の一
例を示す図であり、図３は、本発明の避雷碍子動作回数
表示装置の動作の一例を説明するフローチャートであ
り、図４は、本発明の避雷碍子動作回数表示装置の動作
の一例を説明するタイムチャートである。

【００１３】まず、図１に基づいて回路構成につき説明
する。出力電圧が２４Ｖとなるように複数個のリチウム
電池１０が直列接続され、そのプラス側端が抵抗Ｒ1と
順方向ダイオードＤ1とを直列に介して第１のコンデン
サ１２の一端に接続される。この第１のコンデンサ１２
の他端と、リチウム電池１０の直列接続体のマイナス側
端は、ともに接地される。そこで、第１のコンデンサ１
２は、リチウム電池１０より抵抗Ｒ1で制限された小さ
な電流で充電される。このリチウム電池１０と抵抗Ｒ1
とダイオードＤ1および第１のコンデンサ１２により電
源手段１４が形成されている。第１のコンデンサ１２の
充電電圧は、動作電圧検出手段１６に与えられる。この
動作電圧検出手段１６は、第１のコンデンサ１２の充電
電圧が所定の値以上、例えば２０Ｖ以上であれば、その
電圧を制御手段１８に与え、所定の値に達しなければ制
御手段１８に当該電圧を与えない。この所定の値は、制
御手段１８が後述する７セグメント数字表示手段２０を
確実に動作させ得る電圧値に設定される。

【００１４】また、別のリチウム電池２２が出力電圧６
Ｖとなるように複数個直列接続され、そのプラス側端が
抵抗Ｒ2と順方向ダイオードＤ2とを直列に介して第２の
コンデンサ２４の一端に接続される。この第２のコンデ
ンサ２４の他端と別のリチウム電池２２のマイナス側端
は、ともに接地され、別のリチウム電池２２により第２
のコンデンサ２４が充電される。そして、第２のコンデ
ンサ２４の充電電圧が、信号電圧検出手段２６に与えら
れる。この信号電圧検出手段２６は、第２のコンデンサ
２４の充電電圧が所定の値以上、例えば４．９Ｖ以上で
あれば後段の検出信号保持手段２８および遅延手段３０
を介して制御手段１８にその電圧を与えることができ、
所定の値に達しなければ制御手段１８に電圧を与えない
ように機能する。この所定電圧値は、制御手段１８が確
実に動作し得る電圧値に設定される。

【００１５】検出信号保持手段２８は、信号電圧検出手
段２６を経て第２のコンデンサ２４の充電電圧が与えら
れており、雷サージ検出手段３２から出力された検出信
号により動作し、検出信号が出力されたことを保持する
よう機能する。なお、信号電圧検出手段２６により第２
のコンデンサ２４の充電電圧が低下して遮断されると、
保持機能が解除される。さらに、検出信号保持手段２８
で検出信号が保持されると、その保持信号が遅延手段３
０により遅延されて制御手段１８に与えられる。

【００１６】制御手段１８は、遅延手段３０より遅延信
号が与えられる毎に、７セグメント数字表示手段２０を
表示する数字を１つだけ増加するように制御する。さら
に、７セグメント数字表示手段２０の表示に応じた信号
が表示検出手段３４に与えられており、表示検出手段３
４で７セグメント数字表示手段２０が“０”〜“９”の
数字を適正に表示した状態にあるか否かが判別され、そ
の判別信号が制御手段１８に与えられる。遅延手段３０
より遅延信号が制御手段１８に与えられたときに、表示
検出手段３４より表示が不適性であるとの判別信号が与
えられていれば、制御手段１８は７セグメント数字表示
手段２０をリセット状態として“０”を表示させる。な
お、３６はリセットスイッチであり、ある時間押圧し続
けると７セグメント数字表示手段２０の表示が“０”と
なるように制御手段１８が制御される。

【００１７】ここで、７セグメント数字表示手段２０に
つき簡単に説明する。７セグメント数字表示手段２０
は、各セグメントの表示面を赤や白等の表示色と背景と
同色の例えば黒とにそれぞれ変更するセットコイルとリ
セットコイルが設けられており、セットコイルまたはリ
セットコイルに適宜に動作電流を流すことで表示が変更
されるよう構成されている。しかも、各セグメントの表
示状態に応じて制御されるリードスイッチが設けられ、
これらのリードスイッチの接点状態を検出することで、
表示状態を判別し得る。かかる７セグメント数字表示手
段２０は、表示を変更するときにのみ動作電流を必要と
するが、表示変更動作以外の表示中の状態では動作電流
を必要としない。一例として、秀工電子（株）より型式
ＭＤ−８１０，ＭＤ−８１５，ＭＤ−８２０等と称され
て市販されている。

【００１８】次に、図２に基づき、本発明の避雷碍子動
作回数表示装置の設置につき説明する。雷サージ検出手
段３２は、一種の電流変成器であり、しかも飽和磁束特
性を有する。そして、避雷碍子４０と鉄塔４２を接続す
る接続導体４４に沿って約１ｃｍ程離して設けられる。
また、７セグメント数字表示手段２０が、鉄塔４２の梁
等に遠方より視認し易いように設置される。７セグメン
ト数字表示手段２０のケース内には、他の回路およびリ
チウム電池１０，２２等も収納されている。そして、こ
の７セグメント数字表示手段２０のケースと雷サージ検
出手段３２がケーブル４６で接続されている。

【００１９】かかる構成において、まずリセットスイッ
チ３６を所定時間だけ押圧して７セグメント数字表示手
段２０の表示を“０”とする（図３ステップ）。この
状態で、避雷碍子４０に雷サージ電流およびこれに続く
ＡＣ続流が図４（ａ）のごとく流れるとすると、雷サー
ジ検出手段３２は、飽和磁束特性のために雷サージ電流
の一部を検出して図４（ｂ）のごとき検出信号を出力す
る。この検出信号が出力されると（図３ステップ）、
検出信号保持手段２８は検出信号保持を図４（ｃ）のご
とく行ない、検出信号が消滅しても保持信号が存続され
る（図３ステップ）。この検出信号の保持は、第２の
コンデンサ２４の電圧が放電して、信号電圧検出手段２
６で電圧が遮断されるまでの例えば約９００ｍsec程度
続けられる。そして、検出信号保持手段２８による保持
信号が遅延手段３０で図４（ｄ）のごとく例えば約４０
０ｍsecほど遅延されて（図３ステップ）、制御手段
１８に与えられる。制御手段１８は、ＣＰＵ等のプログ
ラマブルなＩＣチップからなり、遅延手段３０から遅延
信号が与えられたときに表示検出手段３４からの制御信
号で表示が適正か否かを識別し（図３ステップ）、適
正であれば７セグメント数字表示手段２０に図４（ｅ）
のごとき動作電流を流して表示する数字を１つだけ増加
させて表示を“１”とし（図３ステップ）、ステップ
に戻って次に避雷碍子４０に雷サージ電流が流れるの
を待つ。もし、ステップで、表示が適正でないなら
ば、表示は雷サージ電流の回数を示しておらず、制御手
段１８は７セグメント数字表示手段２０をリセットして
表示を“０”として（図３ステップ）、ステップに
戻る。また、制御手段１８に遅延手段３０から遅延信号
が与えられたときに、第１のコンデンサ１２の充電電圧
が所定の値に達していないならば、動作電圧検出手段１
６は動作電圧を制御手段１８に与えない。そこで、雷サ
ージ電流が検出されても第１のコンデンサ１２の充電電
圧が所定の値に達していないならば、７セグメント数字
表示手段２０の表示変更動作はなされず、動作電圧不足
により不適正な表示となるのが防止される。

【００２０】本発明の避雷碍子動作回数表示装置は、上
述のごとき動作により、避雷碍子４０に雷サージ電流が
流れる毎に、７セグメント数字表示手段２０で表示する
数字が１つづつ増加し、最大で９回まで表示し得る。そ
して、７セグメント数字表示手段２０の表示変更動作
が、雷サージ電流の４００ｍsec後に行なわれ、ＡＣ続
流が確実に遮断された状態であり、雷サージ電流および
これに続くＡＣ続流による強い磁界で表示変更動作が悪
影響を受けず、その動作が確実である。しかも、何んら
かの理由で表示が適正でないならば、この表示は雷サー
ジ電流の回数を適正に表示していないものであり、リセ
ットがなされ、実際以上の雷サージ電流の回数を表示し
ないようにされている。また、動作電圧検出手段１６お
よび信号電圧検出手段２６により、動作電圧および信号
電圧が適正な動作が確保し得る電圧値に達していないと
表示変更動作はなされないので、リチウム電池１０，２
２の過放電等に起因して雷サージ電流の回数が過大表示
されることがない。

【００２１】そして、７セグメント数字表示手段２０
は、一例として縦１００ｍｍ×横５６．５ｍｍの寸法で
あり、表示される数字を双眼鏡を用いて１５０ｍ遠方よ
り判読することができた。しかも、電源手段として自然
放電による劣化の少ないリチウム電池１０，２２を用い
ることで、電池交換の周期を長くできる。そこで、昇塔
作業を必要とせずに雷サージ電流の回数を確認でき、保
守管理が容易である。しかも、本発明の避雷碍子動作回
数表示装置は、火薬等を使用するものと異なり、繰り返
して使用することができ、管理費用も安価なものであ
る。

【００２２】本発明の他の実施例を、図５および図６を
参照して説明する。図５は、本発明の避雷碍子動作回数
表示装置の他の実施例のブロック回路図であり、図６
は、図５に示す本発明の他の実施例の動作を説明するフ
ローチャートである。図５において、図１と同じ機能を
有する回路ブロックは同一符号を付けて重複する説明を
省略する。

【００２３】図５に示す回路で、図１と相違する点は以
下の通りである。まず、第１のコンデンサ１２の充電電
圧が、遅動動作手段３８を介して動作電圧検出手段１６
に与えられている。また、雷サージ検出手段３２は、検
出信号を検出信号保持手段２８に与えられるだけでな
く、遅動動作手段３８にも与えられている。そして、図
１に示す遅延手段３０は、図５の構成では省かれてい
る。遅動動作手段３８は、雷サージ検出手段３２から検
出信号が出力されたときから約４００ｍsec後に第１の
コンデンサ１２の充電電圧を動作電圧検出手段１６に与
えるように機能する。その構成の一例としては、検出信
号により計時動作を開始するタイマー手段と、このタイ
マー手段の所定時間計時によりトリガされるワンショッ
トマルチバイブレータと、このワンショットマルチバイ
ブレータの出力により制御されるリレー手段等からな
る。

【００２４】かかる構成において、まず７セグメント数
字表示手段２０の表示を“０”とする（図６ステップ
）。この状態で避雷碍子４０に雷サージ電流が流れる
まで待機される。雷サージ電流が流れて雷サージ検出手
段３２より検出信号が出力されると（図６ステップ
）、検出信号保持手段２８は検出信号の保持を行な
い、同時に遅動動作手段３８は計時動作を開始する（図
６ステップ）。約４００ｍsecの所定時間が経過する
と（図６ステップ）、遅動動作手段３８は、第１のコ
ンデンサ１２の充電電圧を動作電圧検出手段１６に与え
る（図６ステップ）。充電電圧が所定電圧以上であり
（図６ステップ）、また表示検出手段３４で判別され
る７セグメント数字表示手段２０の表示が適正であるな
らば（図６ステップ）、制御手段１８は検出信号が保
持された保持信号と動作電圧が与えられ、７セグメント
数字表示手段２０の表示を１つ増加させて“１”と表示
させる（図６ステップ）。そして、図６ステップに
戻り、次に雷サージ電流が検出されるまで待機し、雷サ
ージ電流が検出される毎に表示を１つづつ増加させる。
検出信号が出力されて約４００ｍsec経過したときに、
第１のコンデンサ１２の充電電圧が所定の動作電圧に達
していないならば（図６ステップ）、動作電圧が制御
手段１８に与えられず、表示変更動作をすることなしに
図６ステップへ戻る。また、検出信号が出力されて所
定時間経過したときに、表示が不適性であるならば（図
６ステップ）、７セグメント数字表示手段の表示を適
正に表示していないため、これをリセットして表示を
“０”とし（図６ステップ）、図６ステップに戻
る。

【００２５】なお、上記実施例において、図１に示すも
のは、検出信号を遅延させて制御手段１８に与えること
で７セグメント数字表示手段２０の表示変更動作をＡＣ
続流等に影響されないように遅らせており、図５に示す
ものは、制御手段１８に与える動作電圧を遅らせて７セ
グメント数字表示手段の表示変更動作を行なわせること
でＡＣ続流等の悪影響を排除している。この７セグメン
ト数字表示手段２０の表示変更動作を検出信号より所定
時間だけ遅らせる方法は、上記実施例に限られず、制御
手段１８内にて、検出信号が与えられてから所定時間経
過後に表示変更動作を行なうようにプログラミングされ
ていても良い。ここで、表示変更動作を遅らせる所定時
間は、ＡＣ続流が遮断される時間に応じて適宜に設定す
れば良い。

【００２６】また、制御手段１８は、７セグメント数字
表示手段２０の表示変更動作を行なうセットコイルおよ
びリセットコイルへの適宜な動作電流の制御が行なわれ
れば良く、これらのコイルに制御手段１８から動作電流
が与えられても良いが、これらのコイルに動作電流を流
すスイッチング素子等を制御手段１８が制御するもので
あっても良い。

【００２７】そして、検出信号保持手段２８の具体的構
成は上記機能を有するものであればいかなる構成であっ
ても良く、例えば、検出信号によりトリガされるＳＣＲ
を用いた回路や、検出信号によりトリガされるワンショ
ットマルチバイブレータ等を用いた回路がある。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の避雷碍子
動作回数表示装置は構成されているので、以下のごとき
格別な効果を奏する。

【００２９】請求項１記載の避雷碍子動作回数表示装置
にあっては、比較的に寸法の大きな７セグメント数字表
示手段により雷サージ電流の回数を表示するので、双眼
鏡等を用いて遠方から視認することができ、昇塔作業が
不要であり、保守管理が容易である。そして、火薬等を
用いるものと異なり繰り返し使用ができる。しかも、７
セグメント数字表示手段の表示変更動作時にのみ動作電
流を必要とするので、電力消費が少なくて電源手段の耐
用年数が長く、それだけ交換作業等の手間が省ける。

【００３０】そして、請求項２記載の避雷碍子動作回数
表示装置にあっては、リチウム電池から制限された小さ
な電流でコンデンサを充電し、この充電電圧を大きな電
流を必要とする動作電流として用いているので、電源手
段の電池として大電流放電はできないが自然放電による
劣化の少ないリチウム電池を用いることができ、電源手
段の耐用年数を長くするのに有効である。

【００３１】また、請求項３記載の避雷碍子動作回数表
示装置にあっては、７セグメント数字表示手段の表示変
更動作を、雷サージ電流が検出されて所定時間経過後に
なされるので、雷サージ電流およびこれに続くＡＣ続流
等による強い磁界による悪影響を受けることがなく、表
示変更動作を確実に行なうことができる。それだけ、本
発明の避雷碍子動作回数表示装置の信頼性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の避雷碍子動作回数表示装置の一実施例
のブロック回路図である。

【図２】（ａ）は、雷サージ検出手段の配置例を示す斜
視図であり、（ｂ）は、７セグメント数字表示手段の設
置例であり、（ｃ）は、７セグメント数字表示手段の一
例を示す図である。

【図３】本発明の避雷碍子動作回数表示装置の動作の一
例を説明するフローチャートである。

【図４】本発明の避雷碍子動作回数表示装置の動作の一
例を説明するタイムチャートである。

【図５】本発明の避雷碍子動作回数表示装置の他の実施
例のブロック回路図である。

【図６】図５に示す本発明の他の実施例の動作を説明す
るフローチャートである。

【符号の説明】

１０，２２ リチウム電池 １２ 第１のコンデンサ １４ 電源手段 １８ 制御手段 ２０ ７セグメント数字表示手段 ２８ 検出信号保持手段 ３０ 遅延手段 ３２ 雷サージ検出手段 ３８ 遅動動作手段 ４０ 避雷碍子 Ｒ1，Ｒ2 抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沢田 道弘 秋田県秋田市山王五丁目15−６ 東北電力 株式会社秋田支店内 (72)発明者 菊地 秀昭 神奈川県川崎市高津区久本１丁目８番１号 旭電機株式会社内 (72)発明者 山本 裕三 神奈川県川崎市高津区久本１丁目８番１号 旭電機株式会社内 (72)発明者 浜田 光則 山形県長井市今泉字山田1812 旭電機株式 会社長井研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 避雷碍子に流れる雷サージ電流を検出す
   る雷サージ検出手段と、表示の変更動作時にのみ動作電
   流を必要とし表示中は動作電流を必要としない７セグメ
   ント数字表示手段と、電源手段と、前記雷サージ検出手
   段から出力される検出信号に応じて表示される数字を１
   つ増加させるように前記７セグメント数字表示手段に前
   記電源手段から動作電流を供給する制御手段と、を備え
   て構成したことを特徴とする避雷碍子動作回数表示装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の避雷碍子動作回数表示装
   置において、前記電源手段を、リチウム電池と、これに
   よって充電されるコンデンサと、充電電流を制限するイ
   ンピーダンスと、を備えて形成し、前記コンデンサの充
   電電圧から前記７セグメント数字表示手段に動作電流を
   供給するように構成したことを特徴とする避雷碍子動作
   回数表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の避雷碍子動作回数表示装
   置において、前記検出信号の出力から所定時間経過後
   に、前記７セグメント数字表示手段を表示変更動作させ
   るように構成したことを特徴とする避雷碍子動作回数表
   示装置。