特許 5725293 電気機器監視システム及び電気機器監視方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5725293

(24)【登録日】2015年4月10日

(45)【発行日】2015年5月27日

(54)【発明の名称】電気機器監視システム及び電気機器監視方法

(51)【国際特許分類】

   G01J 5/48 20060101AFI20150507BHJP

【ＦＩ】

   G01J5/48 A

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2011-154468(P2011-154468)

(22)【出願日】2011年7月13日

(65)【公開番号】特開2013-19821(P2013-19821A)

(43)【公開日】2013年1月31日

【審査請求日】2014年3月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100139103

【弁理士】

【氏名又は名称】小山 卓志

(74)【代理人】

【識別番号】100097777

【弁理士】

【氏名又は名称】韮澤 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100157118

【弁理士】

【氏名又は名称】南 義明

(74)【代理人】

【識別番号】100139114

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 貞嗣

(72)【発明者】

【氏名】手塚 英昭

【審査官】 喜々津 徳胤

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−０６９５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０８７０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１４９７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１９８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１９６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００５１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０８１５８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 中村茂雄，“赤外線透過絶縁保護カバーの開発”，検査技術，２０１３年 １月 １日，Vol.18 No.1，Page.25-29

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｊ５／００−５／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気部品をカバーし、可視光を透過するアクリルからなるカバー部材と、
前記カバー部材を通して前記電気部品から放射される赤外線を撮影する赤外線サーモグラフィカメラと、
を備え、
前記赤外線サーモグラフィカメラの測定波長は、以下の式（１）を満足することを特徴とする電気機器監視システム。
１３．５μｍ ≦ λ ≦ １８μｍ （１）
ただし、λは、前記赤外線サーモグラフィカメラの測定波長である。

【請求項2】

電気部品をカバーし、可視光を透過するアクリルからなるカバー部材を通して、前記電気部品から放射される赤外線を、以下の式（１）を満足する測定波長を有する赤外線サーモグラフィカメラで測定することを特徴とする電気機器監視方法。
１３．５μｍ ≦ λ ≦ １８μｍ （１）
ただし、λは、前記赤外線サーモグラフィカメラの測定波長である。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気機器から発生する赤外光を測定する電気機器監視システム及び電気機器監視方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電気機器の端子箱として、特許文献１に記載されたような技術がある。

【0003】

特許文献１に記載された技術は、回転電機の端子箱の蓋を鋳物により一体成形し、曲面上に膨らませて、十分な機械的強度を得るようにしたものである。

【0004】

特許文献１に記載されたような電気機器は、蓋を設けることで、人が接触して感電すること又は工具類等が接触して破損することを防止する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−１４９０８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

電気機器は、施工不良によるボルトの弛み、不適切な仕様の端子の使用、部品の経年劣化等により、通電部位が過熱して、破損したり、火災が発生する等の不具合が生じるおそれがある。

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載されたような電気機器では、端子箱に鋳物の蓋を設けているため、端子箱内部の状態を観察することができず、通電部位の過熱、破損、及び火災等の不具合を短時間で見つけることができなかった。

【0008】

本発明は、従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、可視光を透過して電気機器を観察することが可能であると共に、赤外光を透過して電気機器の温度を監視可能な電気機器監視システム及び電気機器監視方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

電気機器監視システムは、電気部品をカバーし、可視光を透過するアクリルからなるカバー部材と、前記カバー部材を通して前記電気部品から放射される赤外線を撮影する赤外線サーモグラフィカメラと、を備え、前記赤外線サーモグラフィカメラの測定波長は、以下の式（１）を満足することを特徴とする。
１３．５μｍ ≦ λ ≦ １８μｍ （１）
ただし、λは、前記赤外線サーモグラフィカメラの測定波長である。

【0010】

さらに、電気機器監視方法は、電気部品をカバーし、可視光を透過するアクリルからなるカバー部材を通して、前記電気部品から放射される赤外線を、以下の式（１）を満足する測定波長を有する赤外線サーモグラフィカメラで測定することを特徴とする。
１３．５μｍ ≦ λ ≦ １８μｍ （１）
ただし、λは、前記赤外線サーモグラフィカメラの測定波長である。

【発明の効果】

【0011】

以上の本発明においては、可視光を透過して電気機器を観察することが可能であると共に、赤外光を透過して電気機器の温度を監視可能な電気機器監視システム及び電気機器監視方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態の電気機器カバー部材を用いた監視システムを示す図である。

【図2】実施形態の電気機器カバー部材を用いた監視システムの概念図である。

【図3】実施形態のカバー部材の波長と透過率を示す図である。

【図4】赤外線サーモグラフィカメラのカメラ本体内部にフィルタを装着した状態を示す図である。

【図5】赤外線サーモグラフィカメラのカメラ本体外部にフィルタを装着した状態を示す図である。

【図6】赤外線サーモグラフィカメラの外部にフィルタを装着した状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本実施形態の電気機器監視システムについて説明する。

【0014】

図１は、実施形態の電気機器監視システムを示す図である。

【0015】

図１に示すように、電気機器４０は、カバー部材２と、端子箱５０と、第１ケーブル群５１と、第２ケーブル群５２と、端子箱５０内で第１ケーブル群５１と第２ケーブル群５２を接続する圧縮端子５３と、圧縮端子５３を接続するボルト５４と、ボルト５４に締め付けられる図示しないナットと、を有する。

【0016】

第１ケーブル群５１は、第１ケーブル導管５１ａと、第１ケーブル導管５１ａ内に収められた複数のケーブル５１₁，５１₂，５１₃等からなる。第２ケーブル群５２は、第２ケーブル導管５２ａと、第２ケーブル導管５２ａ内に収められた複数のケーブル５２₁，５２₂，５２₃等からなる。なお、本実施形態では、ケーブルは３本であるが、これに限らず、何本でもよい。

【0017】

各ケーブル５１₁，５１₂，５１₃，５２₁，５２₂，５２₃の端部は、被覆が剥がされて、各導体５１_1a，５１_2a，５１_3a，５２_1a，５２_2a，５２_3aが剥き出ている。各導体５１_1a，５１_2a，５１_3a，５２_1a，５２_2a，５２_3aは、各圧縮端子５３に接続される。このような構成により、端子箱５０内で第１ケーブル群５１と第２ケーブル群５２は、接続されている。

【0018】

また、端子箱５０は、電気部品を構成する第１ケーブル群５１、第２ケーブル群５２、及び圧縮端子５３等をカバーするカバー部材２を有する。カバー部材２は、ねじ２ａ等によって端子箱５０に取り付けられる。カバー部材２によって、端子箱５０内の第１ケーブル群５１と第２ケーブル群５２を接続する電気部品に、人が接触して感電すること又は工具類等が接触して破損することを防止する。

【0019】

第１ケーブル群５１と第２ケーブル群５２を接続する電気部品は、施工不良によるボルト５４の弛み、不適切な仕様の圧縮端子５３の使用、第１ケーブル群５１、第２ケーブル群５２、及び圧縮端子５３の経年劣化等により、通電部位が過熱して、破損したり、火災が発生する等の不具合が生じるおそれがある。

【0020】

そこで、電気機器４０が過熱してしまい温度が上がった場合に放射される赤外線を利用して、監視システム１により、異常を診断する。

【0021】

監視システム１は、カバー部材２を通して電気機器４０から放射される赤外線を赤外線サーモグラフィカメラ３によって撮影し、撮影画像の解析を行うことにより、撮影部位の温度を計測して、異常の有無を診断する。

【0022】

図２は、実施形態のカバー部材を用いた電気機器監視システムの概念図である。

【0023】

監視システム１は、カバー部材２を通して熱源Ｈから放射される赤外線を赤外線サーモグラフィカメラ３によって撮影し、撮影画像の解析を行うことにより、撮影部位の温度を計測して、異常の有無を診断する。

【0024】

本実施形態のカバー部材２としては、アクリル材を使用する。アクリル材は、厚さ１ｍｍ程度の板状であり、可視光を透過して設備内を観察することが可能であると共に、赤外光を透過して設備内の温度を監視可能である。

【0025】

さらに、監視システム１の赤外線サーモグラフィカメラ３の測定波長λが、以下の式（１）を満足するように設定する。
１３．５μｍ ≦ λ ≦ １８μｍ （１）

【0026】

式（１）を満足するため、赤外線サーモグラフィカメラ３は、マイクロボロメータ素子を使用したカメラにフィルタを用いて、式（１）を満足する測定波長に変更する。

【0027】

図３は、実施形態のカバー部材２の波長と透過率を示す図である。

【0028】

図３に示すように、実施形態のカバー部材２は、式（１）の波長の範囲では、高い透過率を持つことがわかる。式（１）の上限を上回ったり、下限を下回った場合、透過率が低くなる。

【0029】

したがって、実施形態のカバー部材２を使用した監視システム１は、可視光を透過して設備内を観察することが可能であると共に、赤外光を透過して設備内の温度を監視可能である。

【0030】

次に、赤外線サーモグラフィカメラ３について説明する。

【0031】

図４は赤外線サーモグラフィカメラのカメラ本体内部にフィルタを装着した状態を示す図、図５は赤外線サーモグラフィカメラのカメラ本体外部にフィルタを装着した状態を示す図、図６は赤外線サーモグラフィカメラの外部にフィルタを装着した状態を示す図である。

【0032】

一般に赤外線サーモグラフィカメラの測定波長は、８μｍ〜１３μｍである。しかしながら、図３に示すように、アクリルは、８μｍ〜１３μｍの波長の赤外線を透過しない。したがって、一般の赤外線サーモグラフィカメラは、フィルタ等を使用して測定波長を変更させる。

【0033】

赤外線サーモグラフィカメラ３にフィルタを装着するには、図４に示すように赤外線サーモグラフィカメラ３のカメラ本体３１内部にフィルタ４を装着する例、図５に示すように赤外線サーモグラフィカメラ３のカメラ本体３１外部にフィルタ４を装着する例、又は図６に示すように赤外線サーモグラフィカメラ３の外部にフィルタ４を装着する例等がある。

【0034】

図４に示すように、赤外線サーモグラフィカメラ３の内部にフィルタ４を装着する例では、赤外線が検出部３１ａに入射する前のカメラ本体３１内にフィルタ４を配置するとよい。

【0035】

また、図５に示すように、赤外線サーモグラフィカメラ３の内部にフィルタ４を装着する例では、赤外線がレンズ３２を射出し、カメラ本体３１に入射する前にフィルタ４を配置するとよい。

【0036】

さらに、図６に示すように、赤外線サーモグラフィカメラ３の外部にフィルタ４を装着する例では、赤外線がレンズ３２に入射する前にフィルタ４を配置するとよい。

【0037】

なお、複数のフィルタ４を組み合わせて検出部３１ａに入射する前に測定波長を変更してもよい。

【0038】

また、実施形態では、電気機器４０として端子箱５０について説明したが、制御盤等の各種電気機器４０に適用することが可能である。

【0039】

以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。

【符号の説明】

【0040】

１…監視システム
２…カバー部材
３…赤外線サーモグラフィカメラ
３１…カメラ本体
３１ａ…検出部
３２…レンズ
４…フィルタ
４０…電気機器
５０…端子箱
５１…第１ケーブル群（電気部品）
５２…第２ケーブル群（電気部品）
５３…圧縮端子（電気部品）
５４…ボルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】