JPH0738003B2 - 送電線センサモジュール用電力供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （関連する出願） 本出願は、 1983年４月13日出願の米国特許願第484,681号、1983年1
2月23日出願の米国特許願第564,924号、1984年11月８日
出願の米国特許願第669,589号、1985年11月５日出願の
米国特許願第795,167号、1986年６月９日出願の米国特
許願第872,011号、に関連するものである。

（発明の背景） 本発明は高圧電力導電体の動作パラメータを測定する装
置に関するものである。特に、本発明は送電線にとりつ
けられる無線送信センサに関するものである。センサ
は、通常、送電線導電体を通って流れる電流によって発
生する磁界を使用する電磁誘導によって、その電力を導
出する。上記型式の送電線センサは、1983年５月17日に
特許されたハワード・Ｒ・ステイルウエル、およびルー
ズベルト・Ａ・フエルナンデスの「送電線の温度および
電流を測定するためのトランスポンダユニット」と題す
る米国特許第4,384,289号に開示されている。

種々の電力線センサが従来の技術に開示されている。例
えば、米国特許第3,428,896号、第3,633,191号、第4,15
8,810号、第4,268,818号を参照されたい。電力送電線の
動的線路評価（ダイナミックラインレーティング）のた
めに、上記型式のもので、上記のステイルウエルおよび
フエルナンデスの米国特許に開示されている改良型のセ
ンサが提案された。

従来の技術において使用できる電力線路センサは、空中
線路の動作に関連する種々の量、例えば導線の電圧、導
線を流れる電流、導線の温度、周囲温度等を測定する。
集められた情報は局地的地上ステーションに送られる。
種々の地上受信機からのデータは中央コントロールステ
ーションに送られここで情報の分析がなされる。この分
析に基づいて全体の電力システムが制御され、電力はそ
の測定されたパラメータに従って種々の送電線に供給さ
れる。

米国特許第4,384,289号および上述の以前の出願に開示
されたコンパクトなトロイダル型のセンサモジュール
は、センサ電子装置、電力供給装置、送信回路、および
センサを送電線にとりつけるためのハードウエアを含
む。通常の動作条件においては、センサモジュールのた
めの電力は、送電線の導体から導出され、センサの電子
装置および送信装置のための調整された供給電圧に変換
される。

モジュールの電力供給装置はトランスフォーマによって
送電線の導体に結合される。線路導体はモジュールのハ
ウジング内の磁芯を通ってのび、トランスフォーマにお
ける単巻１次巻線として利用される。磁芯上の２次巻線
は電力変換および調整回路に接続されて、モジュールの
電子装置のための調整された電圧を供給する。

電力送電線の厳しい環境のために、種々の過度的線路状
態によりセンサモジュールは電力供給の変動を受ける。
或る状態において、例えば故障状態においては、導体内
の電流は、負荷（すなわち、センサ電子装置および送信
装置）に必要とされる電流よりはるかに大きいものとな
ることがある。

上記の米国特許出願に記載されたセンサモジュールにお
いては、DC出力電圧を監視してDC出力電圧が余り高い時
にはトランスフォーマの２次側から負荷を取り除くこと
によって、負荷に供給される電圧は調整される。しか
し、導体の電流が極めて高い時には、導体内の交番電流
が零になると、負荷のない巻線を横切って大きい２次電
圧のピークがあらわれる。これによって電力供給回路の
破損を生ずる可能性がある。

２次巻線を横切る開回路電圧は数百ボルトとなる可能性
があり、これは巻線の巻数によって決まる。導体内の電
流が非常に低いレベルにある時でもセンサモジュールを
動作可能とすることが望ましい。その結果、低電流状態
においてモジュールの電子装置に電力を与えるに充分な
DC出力電圧を発生できるように、２次巻線に多数の巻数
が必要とされる。不運なことに、これによって、電流が
非常に高い時に、制御不可能な２次電圧が発生されるこ
ととなる。この問題を解決するために、高い圧力に耐え
るように整流および調整回路を選択することができる。
しかしながら、これらの回路は、その順方向電圧降下が
大きいこと、或いは大きいゲート駆動電力を必要とする
ことのために、低電流状態における動作を禁止する。

本発明によれば、送電線センサモジュールはシャント調
整装置を備え、これは導体（トランスフォーマの１次
側）を流れる過度の電流によってトランスフォーマ２次
側に高い電圧誘導が生じるのを禁止する。電力供給装置
の磁気回路は、１次側磁芯に対する磁気的シャント（ma
gnetic shunt）、即ち１次側磁芯が形成する磁路に対し
て分流路となる２次側磁芯を設けることによって変更さ
れている。なお以上及び以下においてシャント、磁気的
シャント、シャント磁路等というときは、すべて上記の
意味で用いるものである。センサハウジング内の１次側
磁芯は比較的大きい横断面を有し、且つ２つの１次側磁
芯の半部を分割する小さい空気間隙を有している。この
ことは、センサモジュールを開放させて導体の周りに装
着させるために必要である。１次側磁芯は低いレベルの
電流で比較的高いインダクタンスを有し、このことは導
体内に最小電流が流れている時に、適正な出力電圧を使
用可能とする。２次側磁芯は、より大きい空気間隙を有
し、低い磁束密度において主磁束に対して高い磁気抵抗
をもつ。それ故、２次側磁芯が低い電流において電圧出
力を損なうことはない。２次巻線内の空気間隙のサイズ
は、導体内にどのような値の電流が流れる時に２次側磁
芯に磁束が切換えられるかを決定する。２次側磁芯は１
次側磁芯よりも大きい横断面積をもつ。このことは、電
流値が大きく１次側磁芯（巻線をリンク結合している部
分を除く）が飽和されるようになった時に、２次側自身
の飽和を禁止する。

本発明による電力供給装置においては、負荷電圧が所定
の値を超えた時に、２次巻線を横切って、有効な短絡回
路が設けられる。巻線内の電流は、巻線をリンク結合す
る１次側磁芯の部分の急激な飽和を制限する作用をする
２次側磁芯内の空気間隙によって生ずる磁気抵抗に比例
する。従って、巻線内に誘導される電流、およびこれに
伴う電流の浪費は許容し得る値に制限される。しかし、
巻線の周りの円形通路内の磁気回路の全磁気抵抗値（１
次側磁芯の一部分および２次側磁芯を含む）は、最小の
電流においても充分な誘導電圧を与えるに充分な低い値
である。

それ故、本発明の目的は、非常に高い導体電流および比
較的低い導体電流のいずれの状態においても、動作可能
な送電線路センサモジュールを提供することである。

本発明の他の目的は、送電線路導体の電流が高い時に過
度の出力電圧を禁止するようにした電力供給回路を提供
することにある。

本発明の他の目的は、所定の出力電圧レベルが感知され
た時にパワートランスフォーマの２次側を有効に短絡す
る電力供給回路を提供することにある。

本発明の他の目的は、２次側電圧の誘導を制限し２次巻
線内の短絡電流を制限するように比較的高い磁気抵抗を
もつシャント磁路を備えた、トランスフォーマ内の磁気
回路を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、充分な出力電圧を発生する
ことを可能とするように低い磁束密度で比較的高いイン
ダクタンスを有し、また、巻線をリンク結合する磁芯の
急速な飽和を制限するように高い磁束密度で比較的高い
磁気抵抗をもつトランスフォーマ内に磁気回路を提供す
ることにある。

（実施例） 本発明を実施する送電線路センサは種々の導体のパラメ
ータを監視する。各センサは、線路電流、中立電圧に対
する線路電圧、周波数、位相角、導体温度、周囲温度を
測定するようになっている。監視されたパラメータの値
は中央位置に送られ、この中央位置は情報を使用して伝
送システム全体をコントロールする。

第１図は、電力導体２にとりつけられた数個のセンサ１
を示す。各センサはパラメータの値を処理しディジタル
化し、ディジタルデータを組合せて適当なコード化メッ
セージとする。センサモジュールの電子装置は、上記の
米国特許願第484,681号に開示されているように、マイ
クロプロセッサ、RAM、I/O、およびタイマ素子を含む。
ディジタルデータはセンサモジュール１から局地的地上
ステーション３に送られる。この地上ステーションは送
電塔４上に装置できる。ディジタルデータは、典型的に
は、16ミリ秒のバーストで950KHzのFM無線リンクによっ
て、１秒に１回送られる。

地上ステーション３はデータはさらに処理するマイクロ
プロセッサを含む。例えば、第１図の３相セットから受
信されたデータは、全回路キロワット、キロバール、ボ
ルトアンペアの如き電力パラメータを計算するのに使用
できる。地上ステーションは、そのデータを、データリ
ンク５（例えば、無線、地上線路、またはサテライトの
チャンネル）によって、典型的には１秒に１回、中央監
視ホストコンピュータに送る。測定されたデータはコン
トロールコンピュータによって処理され、これは適当な
コントロール信号を生じて、他の伝送リンクによって電
気的サブステーションのスイッチギアに送る。かくし
て、送電線路への電力供給は、その測定された温度およ
び電気的パラメータに従って変えられる。

センサモジュールは電力伝送システム全体にわたってと
りつけることができて、線路特性を監視し、有効且つ確
実なシステムコントロールを得させる。第２図に示すよ
うに、モジュール１はホットスティック６（高圧線用の
取付枠）を使用して線路導体２に容易且つ迅速にとりつ
けることができる。

センサモジュールのサイズ、形状および動作特性は、広
範囲の状態および条件で使用可能なものとする。各モジ
ュールは比較的小さくドーナツ状で、その長径は32cm
（12−インチ）、最大厚は12cm（４−インチ）である。
重さは、ほぼ8kg（18ポンド）である。周囲動作条件
は、周囲空気温度−40℃ないし＋45℃の範囲、風雨、み
ぞれ、雪、氷着、空中導体からの氷の落下、太陽の直
射、および導体２の振動の諸条件を含む。モジュール内
の総ての電子装置は水の入らない劃室内にシールされ、
モジュールはMOV装置および適切な接地および遮蔽手段
によって雷サージに対して保護されている。外面はすべ
て丸くされ、鋭い角がなく、コロナの発生を防止するよ
うになっている。

第３図、第４図は、それぞれ、モジュールの外部および
内部を示す。第３図に示すように、モジュールは２つの
下方部分10および２つのカバーすなわち上方部分11を有
し、これらは６個のボルト（図示せず）によって結合さ
れている。各下方部分10は上方ハブ13および下部ハブ14
を備え、これらは３個の開いた径方向ウエブ15によって
支持されている。全体的に１で示すセンサハウジングは
径方向ウエブ15によってクランピングジョー組立体12に
とりつけられている。組立体の内部開口の直径は可変
で、特定の適用箇所毎に選択される。組立体の直径は、
直径1.27cm（0.5インチ）から5.08cm（２インチ）のそ
れぞれ異なる電力ケーブルに適応するように選択でき
る。組立体12の近くにとりつけられるR.F.インピーダン
スマッチング回路網16が同軸ケーブル部分８を介して、
モジュール１内の全体的に17で示すシールドされた送信
器および電子装置に接続される。

第３図に示すように、導体２上にとりつけられたモジュ
ール１内の孔９に嵌合するアレン型レンチ部７をもつホ
ットスティック工具が設けられる。ホットスティック工
具６をモジュール１内に挿入し、ホットスティックを一
方向に回転して、これを導体上に装置できるようにモジ
ュールを割らせる。ホットスティックを逆方向に回転し
て、モジュールを導体上に密着させて、これをきつくク
ランプさせる。そこで、工具６を引き抜くだけで、工具
を取外すことができる。再挿入し回転すると、モジュー
ルを開き、これを送電線から外す事ができる。この取付
／取外の特徴は、モジュールを大なる自由度で電力送電
システムにモジュールを位置せしめることを可能とす
る。

第４図は、送電線の温度のパラメータを測定するための
センサ部分を示す。送電線路の温度は導体温度プローブ
18,19によって測定される。これらのプローブはモジュ
ールが装着される時に導体に対してスプリングで負荷さ
れる。接触チップ20はベリリアで腐蝕を禁止し、しか
も、内部の温度トランスデューサに熱を有効に伝える。
これは導体から電子装置への低抵抗通路を形成しないよ
うに非電気導体とする。周囲温度プローブ21は、ハブ区
域を覆うシールド22を備え、プローブが導体の温度でな
く空気の温度を測定するようになっている。モジュール
の中央のハブおよびスポーク区域および温度プローブの
配置は、導体の温度に影響を与えないように、出来るだ
け多くの自由空間をもつように設計される。

第５図はセンサモジュール１の電子装置の全体的形態を
示す。これは電力供給装置24、ディジタル化および送信
用電子装置25、センサ26、アンテナ23を含む。

センサモジュールの電子装置を動作する電力は、通常、
線路導体２を取囲む１次磁芯29上の巻線28から導出され
る。この磁芯は、モジュールが導体の周りにクランプす
る時にモジュールの開口に適合するように割られてい
る。電力供給装置24は電子装置25に調整された＋５ボル
トおよび−５ボルトを供給し、32で示す送信装置に＋12
ボルトを供給する。局部的接地は31で示す。電子装置25
は線33で送信装置コントロール信号を与えて、送信装置
への電力供給を制御する。センサ26は34で示すアナログ
信号を送信装置に与える。電力供給装置24の概略ダイア
グラムは前記の米国特許願第872,011号に開示されてい
る。

第６図は電子装置25のブロックダイアグラムである。導
体の電流は電流レンジ選択抵抗器37を通して多数の入力
増幅器の中の１つに接続されているロゴウスキ（Rogows
ki）型コイル35によって測定される。全体的に30で示さ
れているハウジングおよび絶縁ハブより成る電圧感知装
置は、最上部の増幅器に接続され、この増幅器はフィー
ドバック回路内にキャパシタ38を備え、これは利得をセ
ットし線路から中立への高圧電圧と同送の増幅器出力電
圧を与える。また、これはロゴウスキ型コイルに接続さ
れた増幅器と同様に電流の測定のための積算作用を与え
る。かくして、電圧感知装置30に接続された増幅器36は
電力導体２と絶縁ハブ部分13,14（第３図）の間に接続
された、低インピーダンスの電流測定手段を構成する。

温度トランスデューサ18,19,20の各々は図示の如く増幅
器36の別々の１つに接続される。モジュール１の内部温
度等の付加的特性の測定のためにスペアの増幅器が設け
られる。増幅器36の各々は、ディジタルコンピュータ42
の制御の下にマルチプレクサ41によってコンパレータ40
において2.5ボルトの基準電圧源39からのディジタル、
アナログ、コンバータ51の出力と比較されるように接続
される。ディジタルコンピュータは、例えば、I/O44、R
AM45、タイマ素子46をもつMotorola CMOS 6805型マイ
クロプロセッサ43とする。プログラマブル、リードオン
リメモリ47がこれに接続されてプログラムを記憶する。
ゼロクロッシングデテクタ48がロゴウスキ型コイル35内
の電圧または電流のゼロクロッシングを検出し、基本的
な同期を与える。モジュールIDナンバは全体的に52で示
すジャンパによって選択される。適正なメッセージに組
み込まれたデイジタイズ化されたメッセージはエンコー
ダ49によってマンチェスタコードにコード化され、950M
Hz送信装置50に供給され、この送信装置はこれをアンテ
ナ23に供給する。この電子装置の詳しいダイアグラムは
上記の米国特許願第484,681号に開示されている。

第７図は本発明によるシャント調整回路のない電力供給
装置のブロックダイアグラムである。典型的なセンサモ
ジュールの動作の際、電力は導体２を通って流れる電流
によって発生される磁場を使用する電磁誘導によって導
出される。単巻きの１次側を形成する線路導体とヒンジ
された磁芯をもつトランスファーマはすべての内部電力
をセンサモジュールに供給する。導体２内の電流は磁芯
29上の巻線28に電圧および電流を誘導する。送信装置の
電力供給部分（第７図の上半部）において、巻線28内の
電流はダイオード53,54によって整流され、シリコン制
御整流器（SCR）55のアノードに全波整流された波形を
生ずる。MOV装置56,57およびクロウバー回路27によっ
て、パワーサージに対する保護が与えられる。SCR55
は、そのゲート58を制御回路60により制御されて、キャ
パシタ59にほぼ＋13ボルトの初期DCを生ずる。ゲート60
はDC出力電圧を感知し、この電圧が所定値を超えると、
SCR55はオフとなる。これは、巻線28から負荷を除去
し、これを横切る開路を与える。しかし、前述のよう
に、導体電流が非常に高い場合には、導体電流が零値を
通過する時に、無負荷の巻線を横切って大きい２次電圧
ピークがあらわれる。このことによって、保護回路、ダ
イオード、SCRを破損する結果を生じ得る。キャパシタ5
9に生ずる初期DCは定電流源61に送り出され、これはツ
エナダイオード63を有し、初期DCを調整して、キャパシ
タ62を横切って＋12ボルトDCの定電圧を生ずる。この12
ボルトDCは線64で供給されて、送信装置に電力を与え
る。また、＋12ボルトDCはゲート65を通して線66で送信
装置発振器に供給される。ゲート65はセンサモジュール
のプロセッサによって発生される線67上のCTRL XMIT
OSC信号によってコントロールされる。プロセッサは、
正常動作中にこの信号を発生して、地上ステーションへ
の送信を開始する。この送信制御信号は、典型的には、
16msの間、１秒あたり１回の割合で発生されて、送信装
置の発振器に電力を与える。送信装置部分と同様に、電
力供給装置の理論部分（第７図の下半部）は、ダイオー
ド68,69を有する。これらのダイオードは、巻線28内の
電流を整流して、SCR70のアノードに全波整流された波
形を生ずる。MOV装置71,72はパワーサージに対する保護
を与える。SCR70は、そのゲート73を制御回路74により
制御されて、キャパシタ75にほぼ＋6.5ボルトの初期DC
を生ずる。上記のゲート60と同様に、ゲート74は負荷電
圧が所定レベルに達した時にトランスフォーマの巻線28
から負荷を除去するように働く。この場合にも、無負荷
巻線を横切ってあらわれる大きい電圧ピークによって回
路の破損を生じ得る。キャパシタ75に生ずる初期DCは定
電流源76に送られこの定電流源はツエナダイオード78に
よって、初期DCを調整して、キャパシタ77を横切って＋
５ボルトの定電圧を生ずる。この調整された＋５ボルト
はモジュールのデイジタル論理回路に送られ且つ線79で
DC−DCコンバータ80に送られる。DC−DCコンバータ80は
＋５ボルトを−５ボルトに変換し、これは線81でモジュ
ールのアナログ回路に送られる。

第8a図、第8b図は、第７図に示す回路の欠点を排除する
ように電力供給装置の磁気回路を変形した本発明の２つ
の実施例を示す。

第8a図は１次側磁芯29にシャント状態に２次側磁芯を付
加した本発明の一実施例を示す。第５図に示すように、
１次側磁芯29は２つの半部より成り、これらの半部は、
ヒンジ結合されたセンサモジュール１を導体２の周りに
開閉させるために必要な間隙83によって分割されてい
る。間隙83は出来るだけ小さくし、磁芯28の横断面を出
来るだけ大きくして、磁気回路の磁気抵抗を小さくす
る。１次側磁芯29は導体２を流れる電流の低いレベルに
おいて比較的高いインダクタンスをもつ。このことは、
線路内の最小電流においてもセンサモジュール１を動作
させ線路の状態を監視することを可能にする重要な特徴
である。

第8a図において、２次側のシャント磁芯82は比較的大き
い空気間隙84を有し、これは１次側磁芯29に対して高い
磁気抵抗を与えるように選択される。その結果、シャン
ト磁路は導体内の電流が低い時に巻線の２次側における
電圧インダクタンスを損なうことはない。シャント磁芯
82に対して選択された空気間隙84のサイズは、磁束が２
次側磁芯に移される時の導体の電流の値を決定する。１
次側磁芯が高い電流状態のために飽和し始めると、磁束
は２次側磁芯に移される。このことは、磁束における急
激な変化が巻線をリンク結合することを防止し、これに
より、巻線内の電流を制限する。

第8b図は、巻線28に結合された別個のカットされた磁芯
85によってシャント磁路が設けられている本発明の第２
の実施例を示す。この第２の実施例は、第１の実施例と
同様に作用するが、シャント磁芯と１次側磁芯との間の
密接な結合が不要であるという利点をもつ。不利点は銅
の巻線28の長さが増大することによって、浪費が僅かに
大きくなることである。さらに、巻線をリンク結合する
１次側磁芯の部分が飽和されるようになるのを防止する
のではなく、２次側巻線内に発生した磁束が１次側磁芯
内の磁束に対向する。それ故、巻線をリンク結合する正
味の磁束は、巻線内に誘導された電流と同様に制限され
る。

本発明の実施例のいずれにおいても、２次側シャント磁
芯は、より大きい空気間隙を有していて、それ故、１次
側磁芯よりも高い磁気抵抗をもつ。しかし、巻線の周り
の円形磁路内の磁気回路の総磁気抵抗（１次側磁芯の一
部および２次側磁芯を含む）は、最小の電流においても
充分な誘導電圧を生ぜしめるに十分な程度に低いもので
ある。磁芯および空気間隙の物理的寸法は、もちろん、
本発明の適用箇所毎に変化し、これはセンサモジュール
の特定の動作パラメータによって定まる。

第９図は本発明によって変形された電力供給装置の部分
を示す。第９図は第8b図の実施例と同様に形成された電
子装置を示すが、これは第8a図の実施例にも同様に適用
できる。第９図の回路は、第７図の回路に関連するの
で、作用的表示としてのみ示してある。例えば、電力供
給装置の負荷は抵抗86として示してあり、負荷電圧はキ
ャパシタ87で測定される。

第７図に関して前記したように、負荷電圧が所定の値を
超えた時に負荷を除くことによって、ラフな調整は予め
なされている。これは、SCRを非常に高いインピーダン
ス状態（オフ）とすることによって達成されている。し
かし、導体の高い電流状態において、無負荷巻線を横切
って大きい電圧があらわれる。

第９図の回路と第8a図または第8b図の磁気回路は上記の
不利点を解決する。第７図の電力供給回路に比して、本
発明の回路は、所定の負荷電圧に達した時に巻線を横切
って直接的な短絡回路をもうけることによって、２次側
巻線28から負荷を除く。第９図において、負荷は抵抗器
86としてあらわされている。ダイオード88,89は巻線28
内の電流を整流して、DC出力電圧を発生し、これはキャ
パシタ87で測定される。出力電圧が所定の値（ツエナダ
イオード90のツエナ電圧）をこえて増大すると、ツエナ
ダイオード90および制限抵抗器91を通って逆電流が増大
し始める。この逆電流は光学的に結合されたトライアッ
ク92を流れ、このトライアックはオンとなってトライア
ック93にゲート電流を与える。抵抗器94,95と並列に接
続されたトライアック93は、負荷電圧がセットされた値
をこえた時にオンとなって巻線28を横切って有効な短絡
回路（非常に低いインピーダンスの回路）を与える。

本発明の回路構造のため、導体２内の過度電流によって
誘導されるトランスフォーマの２次側の温度電流はバイ
パスされてDC出力電圧を制限する。しかし、シャント磁
芯がないと、その結果、トランスフォーマの１次側磁芯
の高いインダクタンスのためにトランスフォーマの１次
側磁芯28に過度の浪費を生ずることとなるであろう。第
１の実施例においては、シャント磁芯内の空気間隙84に
よって生ずる磁気抵抗は巻線をリンク結合する１次側磁
芯の部分の急速な飽和を制限するように作用する。第２
の実施例においては、２次側磁芯内の対向する磁束が巻
線をリンク結合している正味の磁束を制限するように作
用する。

上記の説明から、本発明が、どのようにして、広範囲の
電流値にわたって電源が浮動するような環境において電
力供給装置を作動する問題に対して特異な解決を与える
かが理解されよう。上記の好ましい実施例は送電線路セ
ンサモジュールの部分として開示したが、本発明は種々
変化する電源電流値をもつ他の電力供給装置にも適用で
きる。

この本発明の新規な装置は、保護および変換回路を破損
する可能性なしに、高い出力電圧からモジュールのプロ
セッサおよび送信回路を保護する。

さらに、本発明は高電圧整流器を必要とすることなし
に、負荷回路を保護するこの特徴によって、センサモジ
ュールは低い導体電流の状態で動作できる。

シャント磁芯における空気間隙は磁気回路に必要な磁気
抵抗を付加して高い磁束密度で１次側磁芯の急速な飽和
を防止する。これは、導体に過度電流がながれている時
に２次側巻線に高い電流が誘導されるのを制限する。低
い磁束密度において、１次側磁芯の高いインダクタンス
は、低い導体電流で充分な電圧出力を与える。

かくて、本発明は電力伝送環境において一般的に遭遇す
る広範囲にわたる線路条件で送電線センサモジュールを
動作させることができる。

上記の詳細な説明から明らかなように、本発明には、当
業者に容易に考えられる多くの変化、適応、変形があ
る。これらの本発明の考え方から逸脱しない全ての変形
は特許請求の範囲に記載した本発明の技術的範囲に入る
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電力線路の３相導体にとりつけられたサンサ
モジュールおよび測定されたパラケータを送信する装置
を示す。 第２図は送電線路に装着された本発明の実施例による永
久形または半永久形のセンサモジュールを示す。 第３図は活性導体にとりつけられるセンサモジュールを
示す。 第４図はセンサモジュールの横断面図である。 第５図は電力供給システムおよびセンサモジュールの電
子装置を示すブロックダイアグラムである。 第６図はセンサモジュールの電子装置のブロックダイア
グラムである。 第７図はセンサモジュールの電力供給装置のブロックダ
イアグラムである。 第8a図は本発明による１次側磁芯およびシャント磁芯の
第１の実施例を示すダイアグラムである。 第8b図は本発明による１次側磁芯およびシャント磁芯の
第２の実施例を示すダイアグラムである。 第９図は本発明による変形された電力供給回路のダイグ
ラムである。 １…センサモジュール、２…導体、３…地上ステーショ
ン、４…送電塔、５…データリンク、６…ホットスティ
ック、10,11…モジュールの部分、12…クランピングジ
ョー組立体、13,14…ハブ、15…ウエブ、18,19…導体温
度プローブ、20…接触チップ、21…周囲温度プローブ、
23…アンテナ、24…電力供給装置、25…デイジタイズお
よび送信電子装置、26…センサ、28…巻線、29…磁芯、
30…電圧感知装置、35…コイル、36…入力増幅器、38…
キャパシタ、39…基準電源、40…コンパレータ、41…マ
ルチプレクサ、42…デイジタルコンピュータ、43…マイ
クロプロセッサ、44…I/O、45…RAM、47…ROM、49…エ
ンコーダ、50…送信装置、51…デイジタルアナログコン
バータ、53,54…ダイオード、55…SCR

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−117462（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−3263（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−43035（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−134671（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−80138（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−131131（ＪＰ，Ｕ)

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交番電流を送る電力送電線路導体の少なく
   とも１つのパラメータを監視する装置において、 上記線路導体にリンク結合され、上記線路導体中に上記
   交番電流によって発生した交番磁束を誘導する第１の磁
   芯と、 上記線路誘導体にリンク結合し、上記第１の磁芯の一部
   分に巻回され、上記交番磁束により上記第１の磁芯中に
   交番電流を誘導する巻線と、 上記第１の磁芯に対する分流磁路を形成するとともに、
   上記巻線内に生じる誘導電流を制限する第２の磁芯を含
   み、 該第２の磁芯が、上記第１の磁芯に対して高磁気抵抗を
   与える空気間隙を含む ことを特徴とする送電線センサモジュール用電力供給装
   置。
2. 【請求項２】上記第２の磁芯を上記第１の磁芯に物理的
   に接続した特許請求の範囲第１項記載の送電線センサモ
   ジュール用電力供給装置。
3. 【請求項３】上記第２の磁芯を上記第１の磁芯の近くに
   設け、上記巻線をこれら第１、第２の磁芯の双方に巻回
   して両磁芯を結合した特許請求の範囲第１項記載の送電
   線センサモジュール用電力供給装置。
4. 【請求項４】上記第１の磁芯が上記第２の磁芯よりも大
   きい断面及び小さい空気間隙を有し、上記第１の磁芯を
   上記第２の磁芯よりも低磁束密度かつ高インダクタンス
   とした特許請求の範囲第２項または第３項記載の送電線
   センサモジュール用電力供給装置。
5. 【請求項５】上記第２の磁芯が、上記第１の磁芯より大
   きい空気間隙を有し、上記第１の磁芯より高磁気抵抗と
   した特許請求の範囲第２項または第３項記載の送電線セ
   ンサモジュール用電力供給装置。
6. 【請求項６】低電力負荷回路を有し、交番電流を送る電
   力送電線路導体の少なくとも１つのパラメータを監視す
   る装置において、 上記送電線路導体からエネルギを導出する手段を備え、
   上記エネルギ導出手段は、上記線路導体にリンク結合す
   る第１の磁芯と、該第１の磁芯に巻回した巻線とを含
   み、上記線路導体から送られる交番電流で上記巻線内に
   交番電流を誘導し、 上記巻線に結合して交番電流を直流に変換する手段と、
   該変換手段に結合して上記低電力負荷回路に電力を供給
   する手段と、上記低電力負荷回路の負荷電圧を制限する
   手段と、上記制限手段に応答し上記変換手段の出力電圧
   が所定の負荷電圧レベルに達したときに上記低電力負荷
   回路への電力供給を不能化する手段とを備え、上記不能
   化手段は、上記巻線を短絡可能な低インピーダンス回路
   を含み、 上記第１の磁芯に対する分流磁路を形成するとともに、
   上記巻線内に生じる誘導電流を制限する第２の磁芯を含
   む ことを特徴とする送電線センサモジュール用電力供給装
   置。
7. 【請求項７】上記第２の磁芯が、上記第１の磁芯に対し
   て高磁気抵抗を与える空気間隙を含む特許請求の範囲第
   ６項記載の送電線センサモジュール用電力供給装置。
8. 【請求項８】上記第２の磁芯を上記第１の磁芯に物理的
   に接続した特許請求の範囲第７項記載の送電線センサモ
   ジュール用電力供給装置。
9. 【請求項９】上記第２の磁芯を上記第１の磁芯に近接さ
   せて設け、上記巻線をこれら第１、第２の磁芯の双方に
   巻回して両磁芯を結合した特許請求の範囲第７項記載の
   送電線センサモジュール用電力供給装置。
10. 【請求項１０】上記第１の磁芯が上記第２の磁芯よりも
    大きい断面及び小さい空気間隙を有し、上記第１の磁芯
    を上記第２の磁芯よりも低磁束密度かつ高インダクタン
    スとした特許請求の範囲第７項または第８項記載の送電
    線センサモジュール用電力供給装置。
11. 【請求項１１】上記第２の磁芯が、上記第１の磁芯より
    大きい空気間隙を有し、上記第１の磁芯より高磁気抵抗
    とした特許請求の範囲第７項または第８項記載の送電線
    センサモジュール用電力供給装置。
12. 【請求項１２】上記負荷電圧制限手段がツェナダイオー
    ドであり、上記低インピーダンス回路が上記巻線の両端
    に接続するトライアックである特許請求の範囲第７項な
    いし第11項のいずれかに記載の送電線センサモジュール
    用電力供給装置。