電気機器監視システム及び電気機器監視方法
【課題】 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を提供する。
【解決手段】 電気機器監視システム１は、電気部品５１，５２，５３をカバーするアクリルからなるカバー部材２と、カバー部材２を通して電気部品５１，５２，５３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３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。
【解決手段】 電気機器監視システム１は、電気部品５１，５２，５３をカバーするアクリルからなるカバー部材２と、カバー部材２を通して電気部品５１，５２，５３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３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。
【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５１1a，５１2a，５１3a，５２1a，５２2a，５２3aが剥き出ている。各導体５１1a，５１2a，５１3a，５２1a，５２2a，５２3a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
【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５１1a，５１2a，５１3a，５２1a，５２2a，５２3aが剥き出ている。各導体５１1a，５１2a，５１3a，５２1a，５２2a，５２3a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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品をカバー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。
【請求項１】
電気部品をカバー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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１９８２１（Ｐ２０１３−１９８２１Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４４６８（Ｐ２０１１−１５４４６８）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【Ｆターム（参考）】
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