JP2967646B2 - 温度センサおよび導体異常過熱監視装置 - Google Patents
温度センサおよび導体異常過熱監視装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば電力機器等の
通電部導体の異常過熱を検出するため等に使用される温
度センサおよび異常過熱監視装置に関するものである。
通電部導体の異常過熱を検出するため等に使用される温
度センサおよび異常過熱監視装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電力機器の通電部導体には高電圧印加さ
れ、しかも大電流が流れるために、その導体が異常過熱
されることがある。このため、その導体にサーモラベル
を貼って色の変化を遠方から観察して異常過熱の検出を
行ったり、サーモカメラを用いて導体の異常過熱状態を
検出したりする手段を採っている。この他、導体の温度
を計測するには熱電対、測温体およびサーミスタがあ
る。
れ、しかも大電流が流れるために、その導体が異常過熱
されることがある。このため、その導体にサーモラベル
を貼って色の変化を遠方から観察して異常過熱の検出を
行ったり、サーモカメラを用いて導体の異常過熱状態を
検出したりする手段を採っている。この他、導体の温度
を計測するには熱電対、測温体およびサーミスタがあ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように電力機器
の導体の異常過熱を検出するには、第1にサーモラベ
ル、第2にサーモカメラがあるが、第1のサーモラベル
は安価であるけれども、色の変化を検出する方法を検討
しないと、常時監視ができない問題があるとともに耐久
性に劣る問題もある。
の導体の異常過熱を検出するには、第1にサーモラベ
ル、第2にサーモカメラがあるが、第1のサーモラベル
は安価であるけれども、色の変化を検出する方法を検討
しないと、常時監視ができない問題があるとともに耐久
性に劣る問題もある。
【0004】また、第2のサーモカメラの場合には高価
であるけれども、センサ部分の長期安定性に問題があ
る。さらに、熱電対、測温体やサーミスタの場合、導体
に電気的絶縁上のため直接取り付けられない問題があ
り、これら各温度センサはガスや絶縁物に伝達する温度
を計測するので、感度が低い問題があるとともに、他の
熱源の影響が大きい。
であるけれども、センサ部分の長期安定性に問題があ
る。さらに、熱電対、測温体やサーミスタの場合、導体
に電気的絶縁上のため直接取り付けられない問題があ
り、これら各温度センサはガスや絶縁物に伝達する温度
を計測するので、感度が低い問題があるとともに、他の
熱源の影響が大きい。
【0005】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、小型,軽量で耐久性かつ耐震性に優れ、しかも常
時監視ができるとともに導体の異常状態を直接監視でき
る温度センサおよび導体異常過熱監視装置を提供するこ
とを目的とする。
ので、小型,軽量で耐久性かつ耐震性に優れ、しかも常
時監視ができるとともに導体の異常状態を直接監視でき
る温度センサおよび導体異常過熱監視装置を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、第1発明は円筒状に形成され、温度変
化に応じて強磁性状態から常磁性状態に変化する感温磁
性体と、この磁性体の中空部に挿入され、外部の磁界に
より中空部内で揺動する円柱あるいは円筒状の永久磁石
と、前記感温磁性体の両端に固着された透光部材とから
なる温度センサ。
達成するために、第1発明は円筒状に形成され、温度変
化に応じて強磁性状態から常磁性状態に変化する感温磁
性体と、この磁性体の中空部に挿入され、外部の磁界に
より中空部内で揺動する円柱あるいは円筒状の永久磁石
と、前記感温磁性体の両端に固着された透光部材とから
なる温度センサ。
【0007】第2発明は透光部材の一方は光反射部材に
したことを特徴とするものである。。
したことを特徴とするものである。。
【0008】第3発明は通電導体に設けられた温度セン
サと、この温度センサの透光部材に取り付けられ、発光
光線を温度センサに照射するとともに温度センサを透光
した光線あるいは温度センサ内部から反射した光線を受
光する光ファイバと、この光ファイバに設けられた光電
変換部と、この光電変換部の電気出力信号が供給され、
この出力信号状態から導体の異常を判断する判断部とを
備えたことを特徴とするものである。
サと、この温度センサの透光部材に取り付けられ、発光
光線を温度センサに照射するとともに温度センサを透光
した光線あるいは温度センサ内部から反射した光線を受
光する光ファイバと、この光ファイバに設けられた光電
変換部と、この光電変換部の電気出力信号が供給され、
この出力信号状態から導体の異常を判断する判断部とを
備えたことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】第1発明において、感温磁性体の周囲の温度が
設定温度異常になると、感温磁性体は常磁性状態にな
る。すると、外部の磁界が感温磁性体内の永久磁石に作
用を及ぼす。すると、永久磁石は外部磁界の作用により
揺動される。この揺動により感温磁性体内を通る光線量
が変化する。
設定温度異常になると、感温磁性体は常磁性状態にな
る。すると、外部の磁界が感温磁性体内の永久磁石に作
用を及ぼす。すると、永久磁石は外部磁界の作用により
揺動される。この揺動により感温磁性体内を通る光線量
が変化する。
【0010】第2発明において、光反射部材で反射され
た光線が感温磁性体内を通るとき光線量が変化する。
た光線が感温磁性体内を通るとき光線量が変化する。
【0011】第3発明において、温度センサ内を透光し
た光線あるいは反射して来た光線が通電導体の異常過熱
のために変化する。この変化を光電変換部で電気信号に
変換して導体の異常を判断する。
た光線あるいは反射して来た光線が通電導体の異常過熱
のために変化する。この変化を光電変換部で電気信号に
変換して導体の異常を判断する。
【0012】
【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、温度センサの第1実施例について図1の分
解斜視図により述べる。図1において、1は感温フェラ
イトからなる円筒状の感温磁性体で、この感温磁性体1
はある設定温度(キュリー温度)までは強磁性状態を示
し、その温度以上になると、常磁性状態に変化する性質
を持ったものである。感温磁性体1の貫通孔1aには、
例えば黄銅からなる非磁性薄肉パイプ2を挿着する。非
磁性薄肉パイプ2内には円柱状の永久磁石3を揺動可能
となるように収納する。4,5は光が通過可能な透光部
材で、これら透光部材4,5は感温磁性体1の両端面に
接着して温度センサ6が構成される。図2は温度センサ
6の完成図である。
する。まず、温度センサの第1実施例について図1の分
解斜視図により述べる。図1において、1は感温フェラ
イトからなる円筒状の感温磁性体で、この感温磁性体1
はある設定温度(キュリー温度)までは強磁性状態を示
し、その温度以上になると、常磁性状態に変化する性質
を持ったものである。感温磁性体1の貫通孔1aには、
例えば黄銅からなる非磁性薄肉パイプ2を挿着する。非
磁性薄肉パイプ2内には円柱状の永久磁石3を揺動可能
となるように収納する。4,5は光が通過可能な透光部
材で、これら透光部材4,5は感温磁性体1の両端面に
接着して温度センサ6が構成される。図2は温度センサ
6の完成図である。
【0013】次に上記第1実施例の動作について述べ
る。図2のように構成された温度センサ6において、感
温磁性体1が強磁性状態のときには、永久磁石3から出
る磁力線は図3の矢印で示すようにほとんど感温磁性体
1内を通る。一方、外部磁界による磁力線は図4に示す
ように感温磁性体1の内部にはほとんど影響を及ぼさな
い。図4において、Hoは外部磁界、Hiは内部磁界であ
る。
る。図2のように構成された温度センサ6において、感
温磁性体1が強磁性状態のときには、永久磁石3から出
る磁力線は図3の矢印で示すようにほとんど感温磁性体
1内を通る。一方、外部磁界による磁力線は図4に示す
ように感温磁性体1の内部にはほとんど影響を及ぼさな
い。図4において、Hoは外部磁界、Hiは内部磁界であ
る。
【0014】図5は温度センサ6を構成する感温磁性体
1の径方向から外部磁界Hoが作用したときの説明図
で、感温磁性体1が強磁性状態から常磁性状態になり、
永久磁石3の感温磁性体1への吸引力Ffと、永久磁石
3の外部磁界Hoによる振動力FHiがFf<FHiの条件に
なると、永久磁石3は振動する。図6A,B,Cは外部
磁界の方向により永久磁石3が振動する様子を示したも
ので、温度センサ6の軸方向から光線を照射すると、そ
の光線の透過する様子を図示斜線で示した。すなわち、
磁界の方向により永久磁石3が振動して光量が変化す
る。
1の径方向から外部磁界Hoが作用したときの説明図
で、感温磁性体1が強磁性状態から常磁性状態になり、
永久磁石3の感温磁性体1への吸引力Ffと、永久磁石
3の外部磁界Hoによる振動力FHiがFf<FHiの条件に
なると、永久磁石3は振動する。図6A,B,Cは外部
磁界の方向により永久磁石3が振動する様子を示したも
ので、温度センサ6の軸方向から光線を照射すると、そ
の光線の透過する様子を図示斜線で示した。すなわち、
磁界の方向により永久磁石3が振動して光量が変化す
る。
【0015】図7は外部磁界Hoが温度センサ6に軸方
向から作用したときの説明図で、この図7において、感
温磁性体1が強磁性状態のとき、内部の永久磁石3は温
度センサ6の傾斜方向によって、そのN極あるいはS極
が図示上方に吸引される。図8は永久磁石3のN極が上
方に吸着されたときのものである。その後、感温磁性体
1が強磁性状態から常磁性状態に変化すると、永久磁石
3は外部磁界Hoの作用を受けて、図9Aの状態から図
9Bまたは図9Cのどちらかのように振動する。
向から作用したときの説明図で、この図7において、感
温磁性体1が強磁性状態のとき、内部の永久磁石3は温
度センサ6の傾斜方向によって、そのN極あるいはS極
が図示上方に吸引される。図8は永久磁石3のN極が上
方に吸着されたときのものである。その後、感温磁性体
1が強磁性状態から常磁性状態に変化すると、永久磁石
3は外部磁界Hoの作用を受けて、図9Aの状態から図
9Bまたは図9Cのどちらかのように振動する。
【0016】図10は温度センサの第2実施例を示す分
解斜視図で、第1実施例と異なる部分は永久磁石が円柱
状から円筒状になった点でだけである。図10におい
て、3aはその永久磁石である。この第2実施例の場合
も第1実施例と同様に永久磁石3aは外部磁界Hoによ
って振動される。図11A,B,Cは外部磁界Hoが温
度センサ6の径方向から作用したときのもので、その動
作は図6A,B,Cと同様であるからその詳細な説明は
省略する。しかし、永久磁石3aは円筒状となっている
ため、光線の透光量は第1実施例の場合より多くなり、
振動の検出、すなわち導体の異常過熱の検出がより確実
になる利点がある。
解斜視図で、第1実施例と異なる部分は永久磁石が円柱
状から円筒状になった点でだけである。図10におい
て、3aはその永久磁石である。この第2実施例の場合
も第1実施例と同様に永久磁石3aは外部磁界Hoによ
って振動される。図11A,B,Cは外部磁界Hoが温
度センサ6の径方向から作用したときのもので、その動
作は図6A,B,Cと同様であるからその詳細な説明は
省略する。しかし、永久磁石3aは円筒状となっている
ため、光線の透光量は第1実施例の場合より多くなり、
振動の検出、すなわち導体の異常過熱の検出がより確実
になる利点がある。
【0017】また、図12A,B,Cは温度センサ6に
外部磁界Hが軸方向から作用したときの永久磁石3aの
動作状態を示す説明図で、第1実施例の図9A,B,C
と同様の動作であるからその詳細な説明は省略する。
外部磁界Hが軸方向から作用したときの永久磁石3aの
動作状態を示す説明図で、第1実施例の図9A,B,C
と同様の動作であるからその詳細な説明は省略する。
【0018】図13Aは、第1,第2実施例をおいて、
永久磁石3,3aが感温磁性体1へ作用する吸引力Ff
と外部磁界Hoの関係を説明するための説明図で、この
図13Aにおいて、永久磁石3,3aの傾き角度θoと
吸引力Ffとの関係は図13Bに示す曲線B1のようにな
っていて、感温磁性体1の周囲の温度が上昇すると、感
温磁性体1は常磁性状態に変化する。このため、吸引力
Ffは低下して図13Bの曲線B2のようになる。
永久磁石3,3aが感温磁性体1へ作用する吸引力Ff
と外部磁界Hoの関係を説明するための説明図で、この
図13Aにおいて、永久磁石3,3aの傾き角度θoと
吸引力Ffとの関係は図13Bに示す曲線B1のようにな
っていて、感温磁性体1の周囲の温度が上昇すると、感
温磁性体1は常磁性状態に変化する。このため、吸引力
Ffは低下して図13Bの曲線B2のようになる。
【0019】図14A,Bは感温磁性体1がキュリー温
度以下のときと、以上のときの吸引力Ffと外部磁界Ho
により永久磁石3,3aに作用する力FHiとの関係を示
す特性図で、図14Aはキュリー温度以下のときで、こ
のときはFf>FHiであるから永久磁石3,3aは図1
3Aのようになっている。また、図14Bはキュリー温
度以上のときで、このときはFf<FHiであるから、永
久磁石3,3aは外部磁界Hoの作用を受けて永久磁石
3,3aが振動する。
度以下のときと、以上のときの吸引力Ffと外部磁界Ho
により永久磁石3,3aに作用する力FHiとの関係を示
す特性図で、図14Aはキュリー温度以下のときで、こ
のときはFf>FHiであるから永久磁石3,3aは図1
3Aのようになっている。また、図14Bはキュリー温
度以上のときで、このときはFf<FHiであるから、永
久磁石3,3aは外部磁界Hoの作用を受けて永久磁石
3,3aが振動する。
【0020】図15は、第1,第2実施例の温度センサ
6を円柱状の導体10に設けた貫通孔11内に配置し
て、導体11の異常過熱状態を遠方で監視するようにし
た第3実施例で、この第3実施例は温度センサ6に光フ
ァイバ12(発光側)と13(受光側)を透光部材4,
5に取り付けて、光ファイバ12,13に光電スイッチ
のアンプ14を設けたものである。光電スイッチのアン
プ14の出力信号は第1実施例の場合、図15Bに示す
ように比較的パスル幅の短い出力信号を送出し、また、
第2実施例の場合、図15Cのような比較的パスル幅の
広い出力信号が送出される。この出力信号の状態から導
体異常過熱を判断部17で行う。なお、図示点線矢印は
光反射型にした温度センサを用いたときの光ファイバの
配置状態を示す。
6を円柱状の導体10に設けた貫通孔11内に配置し
て、導体11の異常過熱状態を遠方で監視するようにし
た第3実施例で、この第3実施例は温度センサ6に光フ
ァイバ12(発光側)と13(受光側)を透光部材4,
5に取り付けて、光ファイバ12,13に光電スイッチ
のアンプ14を設けたものである。光電スイッチのアン
プ14の出力信号は第1実施例の場合、図15Bに示す
ように比較的パスル幅の短い出力信号を送出し、また、
第2実施例の場合、図15Cのような比較的パスル幅の
広い出力信号が送出される。この出力信号の状態から導
体異常過熱を判断部17で行う。なお、図示点線矢印は
光反射型にした温度センサを用いたときの光ファイバの
配置状態を示す。
【0021】図16は平帯導体15に温度センサ6をケ
ース16に収納して取り付けたときの第4実施例であ
る。なお、作用等は第3実施例と同様である。
ース16に収納して取り付けたときの第4実施例であ
る。なお、作用等は第3実施例と同様である。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
温度センサは小型,軽量であるから、例えば電力機器の
導体に取り付けて直接導体の温度を検出できる利点があ
り、しかも耐震性にも優れている。また、温度センサと
光ファイバを使用することにより高電圧部分の導体の過
熱検出でき、しかも耐久性に優れていて、かつこの温度
センサは正常状態においても光の透過があるため、光フ
ァイバの切断やアンプ等の故障の自己点検機能も備えて
いる。
温度センサは小型,軽量であるから、例えば電力機器の
導体に取り付けて直接導体の温度を検出できる利点があ
り、しかも耐震性にも優れている。また、温度センサと
光ファイバを使用することにより高電圧部分の導体の過
熱検出でき、しかも耐久性に優れていて、かつこの温度
センサは正常状態においても光の透過があるため、光フ
ァイバの切断やアンプ等の故障の自己点検機能も備えて
いる。
【図1】この発明の第1実施例を示す分解斜視図。
【図2】図1の実施例を組立たときの完成図。
【図3】感温磁性体が強磁性状態のときの磁力線の分布
状態を示す図。
状態を示す図。
【図4】感温磁性体が強磁性状態のときの外部磁界によ
る磁力線の分布状態を示す図。
る磁力線の分布状態を示す図。
【図5】感温磁性体に径方向から外部磁界が作用したと
きの説明図。
きの説明図。
【図6】A,B,Cは外部磁界の方向により永久磁石が
振動する様子を示した説明図。
振動する様子を示した説明図。
【図7】外部磁界が温度センサの軸方向から作用したと
きの説明図。
きの説明図。
【図8】感温磁性体が強磁性状態のときの説明図。
【図9】A,B,Cは外部磁界の方向により永久磁石が
振動する要素を示す説明図。
振動する要素を示す説明図。
【図10】この発明の第2実施例を示す分解斜視図。
【図11】A,B,Cは外部磁界が温度センサの径方向
から作用したときの説明図。
から作用したときの説明図。
【図12】A,B,Cは外部磁界が温度センサの軸方向
から作用したときの説明図。
から作用したときの説明図。
【図13】Aは永久磁石が感温磁性体へ作用する吸引力
と外部磁界との関係を示す説明図、Bは永久磁石の傾き
角度と吸引力との関係を示す説明図。
と外部磁界との関係を示す説明図、Bは永久磁石の傾き
角度と吸引力との関係を示す説明図。
【図14】A,Bは永久磁石の傾き角度とキュリー温度
との関係を示す特性図。
との関係を示す特性図。
【図15】この発明の第3実施例を示す構成説明図。
【図16】この発明の第4実施例を示す構成説明図。
1…感温磁性体 2…非磁性薄肉パイプ 3,3a…永久磁石 4,5…透光部材 6…温度センサ 10…円柱状導体 12,13…光ファイバ 14…光電スイッチのアンプ 15…平帯導体 17…判断部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−105580(JP,A) 特開 昭56−86322(JP,A) 特開 昭63−300926(JP,A) 特開 昭62−179623(JP,A) 実開 昭56−48032(JP,U) 実開 昭56−66835(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01K 7/36
Claims (3)
- 【請求項1】円筒状に形成され、温度変化に応じて強磁
性状態から常磁性状態に変化する感温磁性体と、この磁
性体の中空部に挿入され、外部の磁界により中空部内で
揺動する円柱あるいは円筒状の永久磁石と、前記感温磁
性体の両端に固着された透光部材とからなる温度セン
サ。 - 【請求項2】前記透光部材の一方は光反射部材にしたこ
とを特徴とする請求項1に記載の温度センサ。 - 【請求項3】通電導体に設けられた温度センサと、この
温度センサの透光部材に取り付けられ、発光光線を温度
センサに照射するとともに温度センサを透光した光線あ
るいは温度センサ内部から反射した光線を受光する光フ
ァイバと、この光ファイバに設けられた光電変換部と、
この光電変換部の電気出力信号が供給され、この出力信
号状態から導体の異常を判断する判断部とを備えたこと
を特徴とする導体異常過熱監視装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13023992A JP2967646B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 温度センサおよび導体異常過熱監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13023992A JP2967646B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 温度センサおよび導体異常過熱監視装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05322665A JPH05322665A (ja) | 1993-12-07 |
JP2967646B2 true JP2967646B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=15029452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13023992A Expired - Lifetime JP2967646B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 温度センサおよび導体異常過熱監視装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2967646B2 (ja) |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP13023992A patent/JP2967646B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05322665A (ja) | 1993-12-07 |
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