電気設備火災抑制装置
【課題】電気設備の異常を迅速に検知し、火災前段階での発熱も検知できると共に火災発生時に確実に消火可能な電気設備火災抑制装置を提供する。
【解決手段】高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備１０と、高電圧受変電設備１０に配置される高電圧ケーブル１１を監視する非接触式赤外線センサー２０と、非接触式赤外線センサー２０に接続される制御装置４０と、高電圧受変電設備１０に配置され、制御装置４０の指令に基づいて消火剤噴射する消火装置３０とを備え、非接触式赤外線センサー２０は、高電圧ケーブル１１から放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された赤外線をアナログ電流信号に変換し、制御装置４０は、アナログ電流信号から温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、温度の逆算値が第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、消火装置３０に消火剤噴射指令を出力する。
【解決手段】高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備１０と、高電圧受変電設備１０に配置される高電圧ケーブル１１を監視する非接触式赤外線センサー２０と、非接触式赤外線センサー２０に接続される制御装置４０と、高電圧受変電設備１０に配置され、制御装置４０の指令に基づいて消火剤噴射する消火装置３０とを備え、非接触式赤外線センサー２０は、高電圧ケーブル１１から放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された赤外線をアナログ電流信号に変換し、制御装置４０は、アナログ電流信号から温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、温度の逆算値が第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、消火装置３０に消火剤噴射指令を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キュービクル等の高電圧を扱う電気設備の火災抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル等の大容量の負荷設備を備えた建築物や建築現場等では、電力会社から供給された三相交流６，６００Ｖ等の高電圧を、高電圧架空配電線又は地下埋設の高電圧ケーブルを介して、高電圧で受電するための機器一式を金属製の外箱に収めた受電盤（キュービクル）等の高電圧を扱う電気設備へ引き込み、ここで変圧器により１００Ｖ、２００Ｖ、４００Ｖ等に降圧させ、各種の電灯負荷や動力負荷に供給している。
キュービクルは、主遮断装置の種類により、ＰＦ−Ｓ形、ＣＢ形がある。ＰＦ−Ｓ形は、主遮断装置に高圧源流ヒューズ（ＰＦ）、高圧交流負荷開閉器（ＬＢＳ）を用い、受電設備容量３００ｋＶＡ以下の場合に用いられる。遮断装置が簡素なため金属箱を小型化しやすい利点がある。ＣＢ形は、主遮断装置にＣＢ遮断機（ＶＣＢ（真空遮断機）が一般的）を用い、受電設備容量４，０００ｋＶＡ以下の場合に用いられる。
【０００３】
従来、キュービクル等の高電圧を扱う電気設備では、火災が発生した場合、監視を行っている人員が現場へ駆けつけ、設備付近にある消火器を用いて消火を行っていた。
しかしながら、火災報知器を取り付けていない、あるいは、火災報知器があっても感度が悪く、警報が遅れる場合も多く、火勢が強くなり監視員が駆けつけるまでに設備に致命的な損害が出る虞があり、設備の重要度によっては自動消火装置を取り付ける必要性がある。
キュービクル等を主とする高電圧を扱う電気設備の火災において、比較的易燃性で火源となるのは樹脂製の外皮を有するケーブル類である。ケーブル類は、電気的な過負荷により異常な発熱を起こすものであるが、経年劣化等から絶縁性が低下して設備機器の発熱が発生し樹脂製のケーブル外皮等が燃え出すという事例が多い。
中には、ネズミ、ヘビ等の小動物の侵入により短絡が発生し、予期せぬ部位から火災となる事例が知られている。
【０００４】
従って、キュービクル等の高電圧を扱う電気設備では、ケーブル等のくすぶり火災において、早期に異常を検知でき、また予期せぬ部位からの火災となった場合でも確実に火災を検知することができ、設備の火災を消火できることはもとより、設備の被害を最小限に抑えることができ、工業用として安価な自動消火装置が望ましい。
この問題を解決するために、種々の提案が為されている。
例えば、複数の小区画で構成された電気設備において、各区画より内部空気（火災煙の有無）のサンプリングを行う装置を使用する高感度煙感知器にて火災を早期に検知すること及びエアロゾル消火装置を用いて消火することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、防火監視対象空間を赤外線カメラで撮影し、画像処理を行うことによって火気と思われる熱源を判定、警報するシステムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
また、小型の電気火災向けデバイスとして、複数種類のセンサー（煙、温度、炎等）を併用した検知方式による電気機器、家電製品用の消火デバイスが開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−７８４６８号公報
【特許文献２】特開２０００−１３２７６３号公報
【特許文献３】特開２００６−３３４０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の高感度煙感知器を用いた消火装置では、サンプリング設備の設置施工及び感知器自体が高価である上に、煙のサンプリング設備が大掛かりとなり、施工に手間がかかりコストが非常に高いといった問題がある。
また、特許文献２に記載の赤外線カメラを用いる設備では、カメラ、画像データ処理機材ともに高価である上に、設備が大掛かりとなり、施工に手間がかかりコストが非常に高いといった問題がある。
しかも、一次検知として高感度煙感知器に集約した場合、異常個所を限定した検出ができず、特定の区画のみの消火剤を噴射ができない。赤外線画像方式でも密閉された複数の小区画を同時監視することは困難であるという問題がある。
また、特許文献３に記載のように、検知精度を高めるために複数種の検知器を用いる場合、小空間で発熱、発煙を捉え易い電気機器の監視は可能であるが、キュービクル等の大型電気設備に対しては監視できないという問題がある。
【０００７】
本発明は，斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、電気設備の異常を迅速に検知し、火災前段階での発熱も検知できると共に火災発生時に確実に消火可能な電気設備火災抑制装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備と、前記高電圧受変電設備に配置される高電圧ケーブルを監視する非接触式赤外線センサーと、前記非接触式赤外線センサーに接続される制御装置と、前記高電圧受変電設備に配置され、前記制御装置の指令に基づいて消火剤を噴射する消火装置とを備え、前記非接触式赤外線センサーは、前記高電圧ケーブルから放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された前記赤外線を電圧、電流に変換し、変換された前記電圧、電流をアナログ電流信号に変換し、前記制御装置は、前記アナログ電流信号から前記温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、前記温度の逆算値が前記第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備と、前記高電圧受変電設備に配置される高電圧ケーブルを監視する非接触式赤外線センサーと、前記高電圧受変電設備の天井側に配置される煙センサーと、前記非接触式赤外線センサー及び前記煙センサーに接続される制御装置と、前記高電圧受変電設備に配置され、前記制御装置の指令に基づいて消火剤を噴射する消火装置とを備え、前記非接触式赤外線センサーは、前記高電圧ケーブルから放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された前記赤外線を電圧、電流に変換し、変換された前記電圧、電流をアナログ電流信号に変換し、前記制御装置は、前記アナログ電流信号から前記温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、前記温度の逆算値が前記第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記煙センサーは、煙を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備と、前記高電圧受変電設備に配置される高電圧ケーブルを監視する非接触式赤外線センサーと、前記高電圧受変電設備に配置される煙センサーと、前記高電圧受変電設備の天井側に配置される紫外線センサーと、前記非接触式赤外線センサー、前記煙センサー及び前記紫外線センサーに接続される制御装置と、前記高電圧受変電設備に配置され、前記制御装置の指令に基づいて消火剤を噴射する消火装置とを備え、前記非接触式赤外線センサーは、前記高電圧ケーブルから放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された前記赤外線を電圧、電流に変換し、変換された前記電圧、電流をアナログ電流信号に変換し、前記制御装置は、前記アナログ電流信号から前記温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、前記温度の逆算値が前記第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記煙センサーは、煙を感知すると、前記制御装置に火災信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記紫外線センサーは、火炎を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、前記制御装置は、前記制御装置の指令に基づいて作動する異常報知出力部を備え、前記第１閾値に達すると、前記異常報知出力部に対し、前記高電圧受変電設備の火災検知灯への点灯指令、前記高電圧受変電設備のブザーへの鳴動指令、前記高電圧受変電設備の換気装置への停止指令、前記高電圧受変電設備への入力通電遮断指令、通報指令を出力することを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、前記制御装置は、作動時に点灯する消火装置作動ランプを備え、前記第２閾値に達すると、前記消火装置作動ランプへ点灯指令を出力することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項２乃至請求項５の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、前記煙センサーは、煙を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記異常報知出力部に対し、前記高電圧受変電設備の火災検知灯への点灯指令、前記高電圧受変電設備のブザーへの鳴動指令、前記高電圧受変電設備の換気装置への停止指令、前記高電圧受変電設備への入力通電遮断指令を出力し、前記消火装置作動ランプへ点灯指令することを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項３乃至請求項５の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、前記紫外線センサーは、火炎を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記異常報知出力部に対し、前記高電圧受変電設備の火災検知灯への点灯指令、前記高電圧受変電設備のブザーへの鳴動指令、前記高電圧受変電設備の換気装置への停止指令、前記高電圧受変電設備への入力通電遮断指令を出力し、前記消火装置作動ランプへ点灯指令を出力することを特徴とする。
【００１３】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、前記高電圧受変電設備は、外部から導入される高電圧ケーブル及び内部の高電圧ケーブルをそれぞれ接続する断路器又は高電圧交流負荷開閉器を備えるキュービクルであり、前記非接触式赤外線センサーは、前記キュービクルに設けられ、前記断路器又は高電圧交流負荷開閉器に接続される高電圧ケーブルを監視することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、安価な非接触式赤外線センサー（以下、サーモパイル式のＩＲセンサーと称する）を異常発熱が起きやすいと予想される位置に設置して温度監視を行い、一定温度で異常と判断し設備電源を遮断、火災熱源を断ち火災への移行を抑止することができるので、異常時に消火装置を作動させることなく現場確認でき、かつ外部への通報も誤報無く行うことが可能である。
また、本発明によれば、一定温度での異常判断後も設備電源遮断後継続して温度監視を行い更なる温度上昇が認められると、火災と判断し異常が検知された区域の消火装置を作動させ、設備へのダメージを低減することができる。
このように、本発明によれば、サーモパイル式のＩＲセンサーにより温度の実測値変化を自動で捉え、電気設備の異常を迅速に検知し、火災前段階での発熱も検出し、異常時に消火装置を作動させることなく現場確認でき、かつ外部への通報も可能で、温度上昇が継続する場合消火装置を噴射するという二段制御を行うことが可能となる。
本発明によれば、サーモパイル式のＩＲセンサーの視野外の異常発熱は、煙感知器及び又はＵＶ炎センサーと併用することによって、消火設備のコストを抑えつつ、如何なる火災状態にも対処できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一実施形態に係る電気設備火災抑制装置の概要を示す説明図である。
【図２】図１の電気設備を４つの防火区画に適用した例を示す説明図である。
【図３】図１の電気設備の概要を示す説明図である。
【図４】図１の赤外線センサーの監視領域を示す説明図である。
【図５】図１の制御盤の例を示す説明図である。
【図６】図１の赤外線センサーを示す説明図である。
【図７】図１の電気設備火災抑制装置の遮断箇所を示す説明図である。
【図８】図１の動作フローを示す図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係る電気設備火災抑制装置の概要を示す説明図である。
【図１０】図９の煙センサーの一例を示す説明図である。
【図１１】図９の制御盤の例を示す説明図である。
【図１２】図９の煙センサーの別の例を示す説明図である。
【図１３】図９の動作フローを示す図である。
【図１４】本発明の第三実施形態に係る電気設備火災抑制装置の概要を示す説明図である。
【図１５】図１４の紫外線センサーの一例を示す説明図である。
【図１６】図１４の制御盤の例を示す説明図である。
【図１７】図１４の動作フローを示す説明図である。
【図１８】本発明に適用される電気設備の別の例を示す説明図である。
【図１９】図１８の電気設備火災抑制装置の遮断箇所を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る電気設備火災抑制装置１の概要を示す説明図である。
本実施形態に係る電気設備火災抑制装置１は、ＣＢ形キュービクル式受電設備１０に適用されている。
本実施形態に係る電気設備火災抑制装置１では、例えば、図２に示すように、４つの防火区画を設けた場合について説明する。なお、図２では、防火区画３での火災を想定した状態が示されている。
【００１７】
ＣＢ形キュービクル式受電設備１０は、例えば、図１、図３に示すように、外部から導入される６，６００Ｖの高電圧ケーブル１１を内部の固定部１０ａに固定し、端部を三叉の高電圧ケーブル１１ａ，１１ｂ，１１ｃにして内部に固定される断路器１２の一次側にそれぞれ接続する。断路器１２の二次側に３本の内部の高電圧ケーブル１３ａ，１３ｂ，１３ｃをそれぞれ接続する。３本の内部の高電圧ケーブル１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、それぞれ真空遮断器１４に接続される。真空遮断器１４には、それぞれ別の内部の高電圧ケーブル１５ａ，１５ｂ，１５ｃが接続される。それぞれ別の内部の高電圧ケーブル１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、それぞれ変圧器１６に接続される。変圧器１６では、１００Ｖ、２００Ｖ、４００Ｖ等に降圧させ、各種の電灯負荷や動力負荷に供給している。
【００１８】
ＣＢ形キュービクル式受電設備１０には、例えば、図１、図４に示すように、高電圧ケーブル１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、内部の高電圧ケーブル１３ａ，１３ｂ，１３ｃとを監視できるように、サーモパイル式のＩＲセンサー２０が取り付けられる。図１では、便宜上１つのサーモパイル式のＩＲセンサー２０を示している。
また、ＣＢ形キュービクル式受電設備１０には、サーモパイル式のＩＲセンサー２０の監視領域２０Ａ，２０Ｂと対向する天井側に２つの消火装置３０が設けられている。
サーモパイル式のＩＲセンサー２０及び消火装置３０は、それぞれ制御装置４０に連絡している。
【００１９】
制御装置４０には、例えば、図５、図６に示すように、ＰＬＣ４１、Ａ／Ｄ変換器４２、手動消火スイッチ（図示せず）、ブザー４３、点火リレー４４、火災検知ランプ４５、消火装置作動ランプ４６、点火電源４７、電気設備の換気装置１７、電気設備の電気入力機器１８、外部警報装置１９等が連絡している。
制御装置４０、ＰＬＣ４１、Ａ／Ｄ変換器４２、手動消火スイッチ（図示せず）、ブザー４３、点火リレー４４、火災検知ランプ４５、消火装置作動ランプ４６、点火電源４７は、制御盤４０Ａに設けられている。制御盤４０Ａの機能は、ＰＬＣ４１を内蔵し、プログラム制御により火災検知信号を受信し、外部装置への動作指令及び消火装置３０の点火指令を出す。
【００２０】
ＰＬＣ４１は、ＩＲセンサー２０からの信号を基に消火装置３０の作動指令、表示灯制御、警報ブザー制御を行う。
ブザー４３は、シーケンサーからの鳴動指令を受け警報音を発する。
表示灯４９は、制御盤４０Ａの動作状況を表示する。本実施形態では、「集合表示灯」を用いている。電源投入、モード（点検、監視）、火災検知、消火装置作動、ＵＰＳ異常の表示を行う。
Ａ／Ｄ変換器４２は、ＩＲセンサー２０からの出カデータをＰＬＣ４１で利用できる異常報知信号に変換する。ＩＲセンサー２０より入力される電流値を温度に変換して表示する。また、２系統の閾温度設定が可能であり、リレー接点のＯＮ／ＯＦＦにより、ＰＬＣ４１へ異常報知信号を出す。
【００２１】
点火リレー４４は、各消火装置３０毎に独立して設置され、ＰＬＣ４１からの点火指令を受け接点ＯＮとなり消火装置３０を作動させる。
点火電源４７は、全消火装置３０に対して作動用の電源となる。全消火装置３０を同時に作動させる状況で余裕のある容量とする。
手動消火スイッチは、各防火区画に１個対応しており、スイッチをＯＮすることで、「火災検知信号」と同等の役割を持ち、外部装置の作動及び消火装置を即作動させる。
【００２２】
ＩＲセンサー２０、ＰＬＣ４１及びＡ／Ｄ変換器４２は、共通の電源（ＤＣ２４Ｖ）４８から電力が供給されている。
ＩＲセンサー２０は、例えば、図６に示すように、監視対象となる監視領域２０Ａ，２０Ｂから温度に応じた強度の赤外線が放射されると、赤外線がＩＲセンサー２０端部のフィルタレンズ２１にて集光される。この際、不要な光がカットされ、特定波長域の赤外線のみがフィルタレンズ２１を通過する。
赤外線は、ＩＲセンサー２０の検出素子であるサーモパイル２２に集光される。サーモパイル２２の焦電効果により電圧、電流に変換される。
【００２３】
サーモパイル２２の電圧、電流は、内部回路２３により、例えば、４〜２０ｍＡのアナログ電流信号に変換される。この際、電流値は監視対象物の温度（赤外線放射）により増減する。
アナログ電流信号は、Ａ／Ｄ変換器４２に入力される。Ａ／Ｄ変換器４２では電流値から監視対象物の温度を逆算し、そのデジタル温度表示部に計測温度をリアルタイム表示する。ここでは、４ｍＡ＝０℃、２０ｍＡ＝２００℃とセッティングする。センサー配線が断線した場合、０ｍＡ入力となるためＡ／Ｄ変換器４２のデジタル表示部にはマイナスの計測値が表示される。これにより断線検出が可能である。
【００２４】
監視対象の温度が、あらかじめＡ／Ｄ変換器４２側に設定しておいた閾温度１に達すると、内蔵の出力接点１が動作する。出力接点１の動作はＰＬＣ４１に伝達される。このときプログラムによりＰＬＣ４１から複数の外部機器へと作動指令が出力される。
監視対象の温度が閾温度１より上昇し、あらかじめＡ／Ｄ変換器４２側に設定しておいた閾温度２に達すると、内蔵の出力接点２が動作する。出力接点２の動作はＰＬＣ４１に伝達される。このときプログラムによりＰＬＣ４１から複数の外部機器へと作動指令が出力される。
【００２５】
ＩＲセンサー２０の監視部位は高電圧ケーブル部とする。高電圧ケーブル被覆は樹脂（耐火ポリエチレン等）でありキュービクル内においては比較的易燃性のものである。
複数のＩＲセンサー２０を用いて、複数のケーブルを監視するのが望ましい。
ＩＲセンサー２０の閾温度１，２の設定は、キュービクル運転時の監視部位の最高許容温度を基準として設定する。
【００２６】
キュービクル高電圧ケーブル被覆は、架橋ポリエチレン、耐火ポリエチレン及びポリエチレン製のものが一般的である。
ＪＩＳＣ３６０６「高電圧架橋ポリエチレンケーブル」において、架橋ポリエチレン、耐火ポリエチレン及びポリエチレンケーブルの加熱試験、及び加熱変形試験の記載がある。
ＪＩＳＣ３６０６加熱試験では７５℃に加熱した後、ケーブルに応力を加えた際の引っ張り強さの減少、伸びの増加を確認する。
よって、本実施形態では、ケーブルの物理特性が不可逆に悪化する虞のある、「７５℃」をＩＲセンサー２０の異常報知温度「閾温度１」とする。
【００２７】
ＪＩＳＣ３６０６の加熱変形試験は、ケーブルを９０℃に加熱した後の被覆の厚みの減少を確認する試験である。架橋ポリエチレンにおいては、厚さの減少率が４０％以下であることと規格が設定されている。この温度「９０℃」以上において熱による被覆厚みの減少が顕著に発生し始めると考える。
被覆厚みの減少は、絶縁抵抗の減少につながり、絶縁破壊→短絡→加熱→火災へ移行する可能性がある。
よって、本実施形態では、この「９０℃」をＩＲセンサー２０の火災報知温度「閾温度２」とする。
【００２８】
上記の閾温度は、ケーブルの常用限界付近の温度であり、ＩＲセンサー２０には計測誤差も発生する。これらを鑑み、より低い温度設定とするのが好ましい。
本実施形態においては、キュービクル火災時の熱源を断つため電源遮断をするが、図７に示すように、断路器１２に信号を送ることにより実施する。
遮断装置型式によってはＴＣ（トリップコイル）と呼ばれる部位へ信号を送り遮断装置を作動させる。
ＴＣはＬＢＳを開路させるための装置であり、本来は過電流継電器、地絡継電器などからの異常信号を受け取って開路動作をさせるものである。
【００２９】
主遮断装置のカットにより給電が停止するが、主遮断装置より下流の低圧電路部分においても遮断装置が装備されることもあり、下流の装置から段階的に通電をカットする制御も可能である。
また、火災時は電源遮断と同時に電気設備の換気装置（ファン）１７を停止させるが、これはキュービクル内のファンスイッチに消火装置制御盤からの換気装置制御配線を割り込ませ、火災時には換気装置１７へ通電できないようにすることが可能である。
消火装置３０は、例えば、火工式エアロゾル消火装置を使用する。火工式エアロゾル消火装置は、例えば、消火剤の組成がＫＮＯ3６７〜７２％、フェノールフォルムアルデヒド樹脂８〜１２％、ＤＣＤＡ（ジシアンジアミド）１６〜２５％からなる消火剤を圧力容器に充填し、電気式点火具の作動により消火剤が燃焼し、その燃焼によって生成する火炎抑制粒子を噴射するものである。
【００３０】
消火装置３０の点火回路は、図５に示すように、制御系とは別に、専用の点火電源４７を用いている。消火装置３０の点火回路は、プログラムにて通電時間は１秒間と、制限を設けている。
消火装置３０は、消火用火工品を用いる。火工品の特徴としては、発火信頼性を高めるために大電流を必要とする。また、点火後にユニットに残抵抗がある場合があり場合によつてはショートする虞がある。
上記を踏まえ、専用の点火電源４７を用い、通電時間に制限を設けている。
【００３１】
仮に制御系の動作電源（２４Ｖ電源）４８を点火電源として併用した場合、火災が発生した際に、表示灯４９やブザー４３、外部機器との連動をし、かつ消火装置３０を点火することになる。
この場合、消火装置３０に電源を供給する際に、大電流を流すことで、電源に負担がかかる。仮に電源が過電流となつた場合には、電源電圧が降下する。電源電圧が降下した場合、制御盤４０Ａの表示灯４９や、Ａ／Ｄ変換器４２が停止し、その機能を損失する可能性がある。
【００３２】
また、点火後の消火装置３０の残抵抗として、ショート（短絡）した場合には、電源から過電流が供給され、電源の過熱・火災等の虞があるため、通電時間として１秒と設定し以後は電源を遮断する。
このように、消火装置３０の点火回路では、消火装置３０に大電流を供給でき、かつ制御系へは影響を与えない。点火後の消火装置３０の状況に拘わらず、制御装置・点火電源がその影響を受けないという利点がある。
【００３３】
次に、本実施形態の作用を説明する。
図８に示すように、制御装置４０のメイン電源をオンする（ステップＳ１）。
ＰＬＣ４１の全出力ポートがオフになる（ステップＳ２）。
ＩＲセンサー２０で高電圧ケーブルの監視領域２０Ａ，２０Ｂを監視し、監視温度をＡ／Ｄ変換器４２に入力する（ステップＳ３，Ｓ４）。
Ａ／Ｄ変換器４２は、電気信号が閾温度１を超えたか否かの判断をする（ステップＳ５）。
閾温度１以下の場合は、ステップＳ３に戻される。
【００３４】
閾温度１を超えると、Ａ／Ｄ変換器４２は、出力接点１を作動する（ステップＳ６）。
出力接点１が作動すると、ＰＬＣ４１の入力ポートＸ０がオンし（ステップＳ７）、出力ポートＹ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ５がオンする（ステップＳ８〜Ｓ１２）。
これに伴って、ブザーが鳴動し、換気装置が停止し、設備の入力通電が遮断し、警報機が作動し、火災検知ランプが点灯する（ステップＳ１３〜Ｓ１７）。
Ａ／Ｄ変換器４２は、電気信号が閾温度２を超えたか否かの判断をする（ステップＳ１８）。
閾温度２未満の場合は、ステップＳ１８に戻り、監視を続ける。
【００３５】
閾温度２を超えると、Ａ／Ｄ変換器４２は、出力接点２を作動する（ステップＳ１９）。
出力接点２が作動すると、ＰＬＣ４１の入力ポートＸ１がオンし（ステップＳ２０）、出力ポートＹ６、Ｙ４がオンする（ステップＳ２１、Ｓ２２）。
これに伴って、消火装置作動ランプが点灯し（ステップＳ２３）し、点火リレーがオンし（ステップＳ２４）、消火装置３０が作動する（ステップＳ２５）。
以上によって、ＩＲセンサー３０が検出した監視領域２０Ａ，２０Ｂを確実に消火することが可能となる。
【００３６】
図９は、本発明の第二実施形態に係る電気設備火災抑制装置１Ａの概要を示す説明図である。
本実施形態に係る電気設備火災抑制装置１Ａは、散乱式煙検知器６０Ａ又は透過式煙検知器６０Ｂを設けた点で第一実施形態に係る電気設備火災抑制装置１とは相違する。
散乱式煙検知器６０Ａは、図１０に示すように、発光素子６１からの光が煙により散乱し、受光素子６２に散乱光が入射、受光信号が信号処理部６３で処理され、制御回路６４が火災判定を行い、本体ブザー６５を鳴動し、外部のリレー６６に接点を作動させる指令を出し、接点の動作はＰＬＣ４１に入力される。ＰＬＣ４１では、接点の動作が入力されると、図１１に示す制御盤４０Ａに示すように複数の外部機器へ作動指令を出力する。
【００３７】
透過式煙検知器６０Ｂは、図１２に示すように、発光素子６１からの光が煙により減衰し、受光素子６２に入射する光強度が低下し、減光信号が信号処理部６３で処理され、制御回路６４が火災判定を行い、本体ブザー６５を鳴動し、外部のリレー６６に接点を作動させる指令を出し、接点の動作はＰＬＣ４１に入力される。ＰＬＣ４１では、接点の動作が入力されると、図１１に示す制御盤４０Ａに示すように複数の外部機器へ作動指令を出力する。
【００３８】
本実施形態の動作フローを図１３により説明する。例えば、第一実施形態の図８に示す動作フローと同様に、制御装置４０のメイン電源をオンする（ステップＳ１）。
ＰＬＣ４１の全出力ポートがオフになる（ステップＳ２）。
＊１のルートを介して、煙検知器６０Ａで防火区域内を監視する（ステップＳ３０）。
煙検知器６０Ａが煙を検知したか否かの判定をする（ステップＳ３１）。
煙を検知しなければ、ステップＳ３０に戻る。
監視対象が発熱し、材料の熱分解などにより煙が発生する。煙検知器６０Ａ内に煙が侵入し充満する。煙が一定濃度に達すると、煙検知器６０Ａの発光素子６１からの光が煙により散乱し、受光素子６２に散乱光が入射、受光信号が信号処理部６３へ発信され、制御回路６４が火災判定を行い、本体ブザー６５を鳴動する。
【００３９】
制御回路６４の火災判定に伴い、リレー６６の接点を作動させる（ステップＳ３２）。
リレー６６の接点が作動すると、ＰＬＣ４１の入力ポートＸ２がＯＮし（ステップＳ３３）、出力ポートＹ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４がオンし（ステップＳ３４）、ブザー４３が鳴動し、換気装置１７が停止し、設備の入力電源が遮断し、点火リレー４４がオンし、消火装置作動ランプ４６が点灯し、＊２のルートを介して消火装置３０を作動させる（ステップＳ２５）。
本実施形態によれば、煙感知器６０Ａ，６０Ｂは、ＩＲセンサー２０の視野外の火災を捉えることができるので、ＩＲセンサー２０との組み合わせることによって、火災感知の確実性を高めることができる。
【００４０】
図１４は、本発明の第三実施形態に係る電気設備火災抑制装置１Ｂの概要を示す説明図である。
本実施形態に係る電気設備火災抑制装置１Ｂは、煙検知器６０Ａ，６０Ｂに代えて紫外線センサー（ＵＶセンサー）７０を用いた点で、第二実施形態に係る電気設備火災抑制装置１Ａと相違する。
ＵＶセンサー７０は、図１５に示すように、監視対象に火災が発生し、炎が上がると、その炎が発するＵＶ（波長１８５〜３００ｎｍ）を入射するＵＶトロン管７１と、ＵＶトロン管７１に入射したＵＶをＵＶトロン管７１内で光電効果による放電が発生し、その放電を信号処理する信号処理部７２と、信号処理部７２で処理された信号に基づいてリレー７５の接点を動作させると共に本体ＬＥＤを点灯する制御回路７３とを備えている。
リレー７５の接点を動作は、ＰＬＣ４１に伝達され、ＰＬＣ４１は、図１６に示すように、プログラムにより複数の外部機器へ作動指令を出力する。
【００４１】
本実施形態の動作フローを図１７により説明する。例えば、第一実施形態の図８に示す動作フローと同様に、制御装置４０のメイン電源をオンする（ステップＳ１）。
ＰＬＣ４１の全出力ポートがオフになる（ステップＳ２）。
＊１のルートを介して、紫外線センサー７０で防火区域内を監視する（ステップＳ４０）。
紫外線センサー７０が炎を検知したか否かの判定をする（ステップＳ４１）。
炎を検知しなければ、ステップＳ４０に戻る。
監視対象に火災が発生し、炎が上がると、その炎が発するＵＶ（波長１８５〜３００ｎｍ）がＵＶトロン管７１に入射すると、ＵＶトロン管７１内で光電効果による放電が発生し、その放電を信号処理部７２で信号処理し、信号処理部７２で処理された信号に基づいて制御回路７３がリレー７５の接点を動作させると共に本体ＬＥＤを点灯させる（ステップＳ４２）。
【００４２】
リレー７５の接点が作動すると、ＰＬＣ４１の入力ポートＸ２がオンＮし（ステップＳ４３）、出力ポートＹ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４がオンし（ステップＳ４４）、ブザー４３が鳴動し、換気装置１７が停止し、設備の入力電源が遮断し、点火リレー４４がオンし、消火装置作動ランプ４６が点灯し、＊２のルートを介して消火装置３０を作動させる（ステップＳ４５）。
本実施形態によれば、紫外線センサー７０は、火災の紫外線波長に反応するので、発火時瞬時に応答し、視野、監視距離とも大きい。従って、漏電火災前段階における漏電火花（アーク放電）には好適である。
【００４３】
なお、上記実施形態では、ＣＢ形キュービクル式受電装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図１８に示すＰＦ−Ｓ形キュービクル式受電装置に適用しても良い。この場合は、図１９に示すように、遮断位置が高圧交流負荷開閉器１２Ａになる。
また、第二実施形態に係る電気設備火災抑制装置１ＡではＩＲセンサー２０と煙検知器６０Ａ，６０Ｂとの併用、第三実施形態に係る電気設備火災抑制装置１ＢではＩＲセンサー２０と紫外線センサー７０との併用について説明したが、本発明はこれに限らず、ＩＲセンサー２０と煙検知器６０Ａ，６０Ｂと紫外線センサー７０とを併用しても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１，１Ａ，１Ｂ 電気設備火災抑制装置
１０ ＣＢ形キュービクル式受電設備
１１ 外部から導入される６，６００Ｖの高電圧ケーブル
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 高電圧ケーブル
１２ 断路器
１２Ａ 高圧交流負荷開閉器
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 内部の高電圧ケーブル
１４ 真空遮断器
１７ 電気設備の換気装置
１８ 電気設備の電気入力機器
１９ 外部警報装置
２０ サーモパイル式のＩＲセンサー
２０Ａ，２０Ｂ 監視領域
２１ フィルタレンズ
２２ サーモパイル
２３ 内部回路
３０ 消火装置
４０ 制御装置
４０Ａ 制御盤
４１ ＰＬＣ
４２ Ａ／Ｄ変換器
４３ ブザー
４４ 点火リレー
４５ 火災検知ランプ
４６ 消火装置作動ランプ
４７ 点火電源
４７ 専用の点火電源
４８ 制御系の動作電源（２４Ｖ電源）
４９ 表示灯
６０Ａ 散乱式煙検知器
６０Ｂ 透過式煙検知器
６１ 発光素子
６２ 受光素子
６３ 信号処理部
６４ 制御回路
６６ リレー
７０ 紫外線センサー（ＵＶセンサー）
７１ ＵＶトロン管
７２ 信号処理部
７３ 制御回路
７５ リレー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キュービクル等の高電圧を扱う電気設備の火災抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル等の大容量の負荷設備を備えた建築物や建築現場等では、電力会社から供給された三相交流６，６００Ｖ等の高電圧を、高電圧架空配電線又は地下埋設の高電圧ケーブルを介して、高電圧で受電するための機器一式を金属製の外箱に収めた受電盤（キュービクル）等の高電圧を扱う電気設備へ引き込み、ここで変圧器により１００Ｖ、２００Ｖ、４００Ｖ等に降圧させ、各種の電灯負荷や動力負荷に供給している。
キュービクルは、主遮断装置の種類により、ＰＦ−Ｓ形、ＣＢ形がある。ＰＦ−Ｓ形は、主遮断装置に高圧源流ヒューズ（ＰＦ）、高圧交流負荷開閉器（ＬＢＳ）を用い、受電設備容量３００ｋＶＡ以下の場合に用いられる。遮断装置が簡素なため金属箱を小型化しやすい利点がある。ＣＢ形は、主遮断装置にＣＢ遮断機（ＶＣＢ（真空遮断機）が一般的）を用い、受電設備容量４，０００ｋＶＡ以下の場合に用いられる。
【０００３】
従来、キュービクル等の高電圧を扱う電気設備では、火災が発生した場合、監視を行っている人員が現場へ駆けつけ、設備付近にある消火器を用いて消火を行っていた。
しかしながら、火災報知器を取り付けていない、あるいは、火災報知器があっても感度が悪く、警報が遅れる場合も多く、火勢が強くなり監視員が駆けつけるまでに設備に致命的な損害が出る虞があり、設備の重要度によっては自動消火装置を取り付ける必要性がある。
キュービクル等を主とする高電圧を扱う電気設備の火災において、比較的易燃性で火源となるのは樹脂製の外皮を有するケーブル類である。ケーブル類は、電気的な過負荷により異常な発熱を起こすものであるが、経年劣化等から絶縁性が低下して設備機器の発熱が発生し樹脂製のケーブル外皮等が燃え出すという事例が多い。
中には、ネズミ、ヘビ等の小動物の侵入により短絡が発生し、予期せぬ部位から火災となる事例が知られている。
【０００４】
従って、キュービクル等の高電圧を扱う電気設備では、ケーブル等のくすぶり火災において、早期に異常を検知でき、また予期せぬ部位からの火災となった場合でも確実に火災を検知することができ、設備の火災を消火できることはもとより、設備の被害を最小限に抑えることができ、工業用として安価な自動消火装置が望ましい。
この問題を解決するために、種々の提案が為されている。
例えば、複数の小区画で構成された電気設備において、各区画より内部空気（火災煙の有無）のサンプリングを行う装置を使用する高感度煙感知器にて火災を早期に検知すること及びエアロゾル消火装置を用いて消火することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、防火監視対象空間を赤外線カメラで撮影し、画像処理を行うことによって火気と思われる熱源を判定、警報するシステムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
また、小型の電気火災向けデバイスとして、複数種類のセンサー（煙、温度、炎等）を併用した検知方式による電気機器、家電製品用の消火デバイスが開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−７８４６８号公報
【特許文献２】特開２０００−１３２７６３号公報
【特許文献３】特開２００６−３３４０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の高感度煙感知器を用いた消火装置では、サンプリング設備の設置施工及び感知器自体が高価である上に、煙のサンプリング設備が大掛かりとなり、施工に手間がかかりコストが非常に高いといった問題がある。
また、特許文献２に記載の赤外線カメラを用いる設備では、カメラ、画像データ処理機材ともに高価である上に、設備が大掛かりとなり、施工に手間がかかりコストが非常に高いといった問題がある。
しかも、一次検知として高感度煙感知器に集約した場合、異常個所を限定した検出ができず、特定の区画のみの消火剤を噴射ができない。赤外線画像方式でも密閉された複数の小区画を同時監視することは困難であるという問題がある。
また、特許文献３に記載のように、検知精度を高めるために複数種の検知器を用いる場合、小空間で発熱、発煙を捉え易い電気機器の監視は可能であるが、キュービクル等の大型電気設備に対しては監視できないという問題がある。
【０００７】
本発明は，斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、電気設備の異常を迅速に検知し、火災前段階での発熱も検知できると共に火災発生時に確実に消火可能な電気設備火災抑制装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備と、前記高電圧受変電設備に配置される高電圧ケーブルを監視する非接触式赤外線センサーと、前記非接触式赤外線センサーに接続される制御装置と、前記高電圧受変電設備に配置され、前記制御装置の指令に基づいて消火剤を噴射する消火装置とを備え、前記非接触式赤外線センサーは、前記高電圧ケーブルから放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された前記赤外線を電圧、電流に変換し、変換された前記電圧、電流をアナログ電流信号に変換し、前記制御装置は、前記アナログ電流信号から前記温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、前記温度の逆算値が前記第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備と、前記高電圧受変電設備に配置される高電圧ケーブルを監視する非接触式赤外線センサーと、前記高電圧受変電設備の天井側に配置される煙センサーと、前記非接触式赤外線センサー及び前記煙センサーに接続される制御装置と、前記高電圧受変電設備に配置され、前記制御装置の指令に基づいて消火剤を噴射する消火装置とを備え、前記非接触式赤外線センサーは、前記高電圧ケーブルから放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された前記赤外線を電圧、電流に変換し、変換された前記電圧、電流をアナログ電流信号に変換し、前記制御装置は、前記アナログ電流信号から前記温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、前記温度の逆算値が前記第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記煙センサーは、煙を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備と、前記高電圧受変電設備に配置される高電圧ケーブルを監視する非接触式赤外線センサーと、前記高電圧受変電設備に配置される煙センサーと、前記高電圧受変電設備の天井側に配置される紫外線センサーと、前記非接触式赤外線センサー、前記煙センサー及び前記紫外線センサーに接続される制御装置と、前記高電圧受変電設備に配置され、前記制御装置の指令に基づいて消火剤を噴射する消火装置とを備え、前記非接触式赤外線センサーは、前記高電圧ケーブルから放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された前記赤外線を電圧、電流に変換し、変換された前記電圧、電流をアナログ電流信号に変換し、前記制御装置は、前記アナログ電流信号から前記温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、前記温度の逆算値が前記第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記煙センサーは、煙を感知すると、前記制御装置に火災信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記紫外線センサーは、火炎を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、前記制御装置は、前記制御装置の指令に基づいて作動する異常報知出力部を備え、前記第１閾値に達すると、前記異常報知出力部に対し、前記高電圧受変電設備の火災検知灯への点灯指令、前記高電圧受変電設備のブザーへの鳴動指令、前記高電圧受変電設備の換気装置への停止指令、前記高電圧受変電設備への入力通電遮断指令、通報指令を出力することを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、前記制御装置は、作動時に点灯する消火装置作動ランプを備え、前記第２閾値に達すると、前記消火装置作動ランプへ点灯指令を出力することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項２乃至請求項５の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、前記煙センサーは、煙を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記異常報知出力部に対し、前記高電圧受変電設備の火災検知灯への点灯指令、前記高電圧受変電設備のブザーへの鳴動指令、前記高電圧受変電設備の換気装置への停止指令、前記高電圧受変電設備への入力通電遮断指令を出力し、前記消火装置作動ランプへ点灯指令することを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項３乃至請求項５の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、前記紫外線センサーは、火炎を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記異常報知出力部に対し、前記高電圧受変電設備の火災検知灯への点灯指令、前記高電圧受変電設備のブザーへの鳴動指令、前記高電圧受変電設備の換気装置への停止指令、前記高電圧受変電設備への入力通電遮断指令を出力し、前記消火装置作動ランプへ点灯指令を出力することを特徴とする。
【００１３】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、前記高電圧受変電設備は、外部から導入される高電圧ケーブル及び内部の高電圧ケーブルをそれぞれ接続する断路器又は高電圧交流負荷開閉器を備えるキュービクルであり、前記非接触式赤外線センサーは、前記キュービクルに設けられ、前記断路器又は高電圧交流負荷開閉器に接続される高電圧ケーブルを監視することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、安価な非接触式赤外線センサー（以下、サーモパイル式のＩＲセンサーと称する）を異常発熱が起きやすいと予想される位置に設置して温度監視を行い、一定温度で異常と判断し設備電源を遮断、火災熱源を断ち火災への移行を抑止することができるので、異常時に消火装置を作動させることなく現場確認でき、かつ外部への通報も誤報無く行うことが可能である。
また、本発明によれば、一定温度での異常判断後も設備電源遮断後継続して温度監視を行い更なる温度上昇が認められると、火災と判断し異常が検知された区域の消火装置を作動させ、設備へのダメージを低減することができる。
このように、本発明によれば、サーモパイル式のＩＲセンサーにより温度の実測値変化を自動で捉え、電気設備の異常を迅速に検知し、火災前段階での発熱も検出し、異常時に消火装置を作動させることなく現場確認でき、かつ外部への通報も可能で、温度上昇が継続する場合消火装置を噴射するという二段制御を行うことが可能となる。
本発明によれば、サーモパイル式のＩＲセンサーの視野外の異常発熱は、煙感知器及び又はＵＶ炎センサーと併用することによって、消火設備のコストを抑えつつ、如何なる火災状態にも対処できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一実施形態に係る電気設備火災抑制装置の概要を示す説明図である。
【図２】図１の電気設備を４つの防火区画に適用した例を示す説明図である。
【図３】図１の電気設備の概要を示す説明図である。
【図４】図１の赤外線センサーの監視領域を示す説明図である。
【図５】図１の制御盤の例を示す説明図である。
【図６】図１の赤外線センサーを示す説明図である。
【図７】図１の電気設備火災抑制装置の遮断箇所を示す説明図である。
【図８】図１の動作フローを示す図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係る電気設備火災抑制装置の概要を示す説明図である。
【図１０】図９の煙センサーの一例を示す説明図である。
【図１１】図９の制御盤の例を示す説明図である。
【図１２】図９の煙センサーの別の例を示す説明図である。
【図１３】図９の動作フローを示す図である。
【図１４】本発明の第三実施形態に係る電気設備火災抑制装置の概要を示す説明図である。
【図１５】図１４の紫外線センサーの一例を示す説明図である。
【図１６】図１４の制御盤の例を示す説明図である。
【図１７】図１４の動作フローを示す説明図である。
【図１８】本発明に適用される電気設備の別の例を示す説明図である。
【図１９】図１８の電気設備火災抑制装置の遮断箇所を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る電気設備火災抑制装置１の概要を示す説明図である。
本実施形態に係る電気設備火災抑制装置１は、ＣＢ形キュービクル式受電設備１０に適用されている。
本実施形態に係る電気設備火災抑制装置１では、例えば、図２に示すように、４つの防火区画を設けた場合について説明する。なお、図２では、防火区画３での火災を想定した状態が示されている。
【００１７】
ＣＢ形キュービクル式受電設備１０は、例えば、図１、図３に示すように、外部から導入される６，６００Ｖの高電圧ケーブル１１を内部の固定部１０ａに固定し、端部を三叉の高電圧ケーブル１１ａ，１１ｂ，１１ｃにして内部に固定される断路器１２の一次側にそれぞれ接続する。断路器１２の二次側に３本の内部の高電圧ケーブル１３ａ，１３ｂ，１３ｃをそれぞれ接続する。３本の内部の高電圧ケーブル１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、それぞれ真空遮断器１４に接続される。真空遮断器１４には、それぞれ別の内部の高電圧ケーブル１５ａ，１５ｂ，１５ｃが接続される。それぞれ別の内部の高電圧ケーブル１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、それぞれ変圧器１６に接続される。変圧器１６では、１００Ｖ、２００Ｖ、４００Ｖ等に降圧させ、各種の電灯負荷や動力負荷に供給している。
【００１８】
ＣＢ形キュービクル式受電設備１０には、例えば、図１、図４に示すように、高電圧ケーブル１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、内部の高電圧ケーブル１３ａ，１３ｂ，１３ｃとを監視できるように、サーモパイル式のＩＲセンサー２０が取り付けられる。図１では、便宜上１つのサーモパイル式のＩＲセンサー２０を示している。
また、ＣＢ形キュービクル式受電設備１０には、サーモパイル式のＩＲセンサー２０の監視領域２０Ａ，２０Ｂと対向する天井側に２つの消火装置３０が設けられている。
サーモパイル式のＩＲセンサー２０及び消火装置３０は、それぞれ制御装置４０に連絡している。
【００１９】
制御装置４０には、例えば、図５、図６に示すように、ＰＬＣ４１、Ａ／Ｄ変換器４２、手動消火スイッチ（図示せず）、ブザー４３、点火リレー４４、火災検知ランプ４５、消火装置作動ランプ４６、点火電源４７、電気設備の換気装置１７、電気設備の電気入力機器１８、外部警報装置１９等が連絡している。
制御装置４０、ＰＬＣ４１、Ａ／Ｄ変換器４２、手動消火スイッチ（図示せず）、ブザー４３、点火リレー４４、火災検知ランプ４５、消火装置作動ランプ４６、点火電源４７は、制御盤４０Ａに設けられている。制御盤４０Ａの機能は、ＰＬＣ４１を内蔵し、プログラム制御により火災検知信号を受信し、外部装置への動作指令及び消火装置３０の点火指令を出す。
【００２０】
ＰＬＣ４１は、ＩＲセンサー２０からの信号を基に消火装置３０の作動指令、表示灯制御、警報ブザー制御を行う。
ブザー４３は、シーケンサーからの鳴動指令を受け警報音を発する。
表示灯４９は、制御盤４０Ａの動作状況を表示する。本実施形態では、「集合表示灯」を用いている。電源投入、モード（点検、監視）、火災検知、消火装置作動、ＵＰＳ異常の表示を行う。
Ａ／Ｄ変換器４２は、ＩＲセンサー２０からの出カデータをＰＬＣ４１で利用できる異常報知信号に変換する。ＩＲセンサー２０より入力される電流値を温度に変換して表示する。また、２系統の閾温度設定が可能であり、リレー接点のＯＮ／ＯＦＦにより、ＰＬＣ４１へ異常報知信号を出す。
【００２１】
点火リレー４４は、各消火装置３０毎に独立して設置され、ＰＬＣ４１からの点火指令を受け接点ＯＮとなり消火装置３０を作動させる。
点火電源４７は、全消火装置３０に対して作動用の電源となる。全消火装置３０を同時に作動させる状況で余裕のある容量とする。
手動消火スイッチは、各防火区画に１個対応しており、スイッチをＯＮすることで、「火災検知信号」と同等の役割を持ち、外部装置の作動及び消火装置を即作動させる。
【００２２】
ＩＲセンサー２０、ＰＬＣ４１及びＡ／Ｄ変換器４２は、共通の電源（ＤＣ２４Ｖ）４８から電力が供給されている。
ＩＲセンサー２０は、例えば、図６に示すように、監視対象となる監視領域２０Ａ，２０Ｂから温度に応じた強度の赤外線が放射されると、赤外線がＩＲセンサー２０端部のフィルタレンズ２１にて集光される。この際、不要な光がカットされ、特定波長域の赤外線のみがフィルタレンズ２１を通過する。
赤外線は、ＩＲセンサー２０の検出素子であるサーモパイル２２に集光される。サーモパイル２２の焦電効果により電圧、電流に変換される。
【００２３】
サーモパイル２２の電圧、電流は、内部回路２３により、例えば、４〜２０ｍＡのアナログ電流信号に変換される。この際、電流値は監視対象物の温度（赤外線放射）により増減する。
アナログ電流信号は、Ａ／Ｄ変換器４２に入力される。Ａ／Ｄ変換器４２では電流値から監視対象物の温度を逆算し、そのデジタル温度表示部に計測温度をリアルタイム表示する。ここでは、４ｍＡ＝０℃、２０ｍＡ＝２００℃とセッティングする。センサー配線が断線した場合、０ｍＡ入力となるためＡ／Ｄ変換器４２のデジタル表示部にはマイナスの計測値が表示される。これにより断線検出が可能である。
【００２４】
監視対象の温度が、あらかじめＡ／Ｄ変換器４２側に設定しておいた閾温度１に達すると、内蔵の出力接点１が動作する。出力接点１の動作はＰＬＣ４１に伝達される。このときプログラムによりＰＬＣ４１から複数の外部機器へと作動指令が出力される。
監視対象の温度が閾温度１より上昇し、あらかじめＡ／Ｄ変換器４２側に設定しておいた閾温度２に達すると、内蔵の出力接点２が動作する。出力接点２の動作はＰＬＣ４１に伝達される。このときプログラムによりＰＬＣ４１から複数の外部機器へと作動指令が出力される。
【００２５】
ＩＲセンサー２０の監視部位は高電圧ケーブル部とする。高電圧ケーブル被覆は樹脂（耐火ポリエチレン等）でありキュービクル内においては比較的易燃性のものである。
複数のＩＲセンサー２０を用いて、複数のケーブルを監視するのが望ましい。
ＩＲセンサー２０の閾温度１，２の設定は、キュービクル運転時の監視部位の最高許容温度を基準として設定する。
【００２６】
キュービクル高電圧ケーブル被覆は、架橋ポリエチレン、耐火ポリエチレン及びポリエチレン製のものが一般的である。
ＪＩＳＣ３６０６「高電圧架橋ポリエチレンケーブル」において、架橋ポリエチレン、耐火ポリエチレン及びポリエチレンケーブルの加熱試験、及び加熱変形試験の記載がある。
ＪＩＳＣ３６０６加熱試験では７５℃に加熱した後、ケーブルに応力を加えた際の引っ張り強さの減少、伸びの増加を確認する。
よって、本実施形態では、ケーブルの物理特性が不可逆に悪化する虞のある、「７５℃」をＩＲセンサー２０の異常報知温度「閾温度１」とする。
【００２７】
ＪＩＳＣ３６０６の加熱変形試験は、ケーブルを９０℃に加熱した後の被覆の厚みの減少を確認する試験である。架橋ポリエチレンにおいては、厚さの減少率が４０％以下であることと規格が設定されている。この温度「９０℃」以上において熱による被覆厚みの減少が顕著に発生し始めると考える。
被覆厚みの減少は、絶縁抵抗の減少につながり、絶縁破壊→短絡→加熱→火災へ移行する可能性がある。
よって、本実施形態では、この「９０℃」をＩＲセンサー２０の火災報知温度「閾温度２」とする。
【００２８】
上記の閾温度は、ケーブルの常用限界付近の温度であり、ＩＲセンサー２０には計測誤差も発生する。これらを鑑み、より低い温度設定とするのが好ましい。
本実施形態においては、キュービクル火災時の熱源を断つため電源遮断をするが、図７に示すように、断路器１２に信号を送ることにより実施する。
遮断装置型式によってはＴＣ（トリップコイル）と呼ばれる部位へ信号を送り遮断装置を作動させる。
ＴＣはＬＢＳを開路させるための装置であり、本来は過電流継電器、地絡継電器などからの異常信号を受け取って開路動作をさせるものである。
【００２９】
主遮断装置のカットにより給電が停止するが、主遮断装置より下流の低圧電路部分においても遮断装置が装備されることもあり、下流の装置から段階的に通電をカットする制御も可能である。
また、火災時は電源遮断と同時に電気設備の換気装置（ファン）１７を停止させるが、これはキュービクル内のファンスイッチに消火装置制御盤からの換気装置制御配線を割り込ませ、火災時には換気装置１７へ通電できないようにすることが可能である。
消火装置３０は、例えば、火工式エアロゾル消火装置を使用する。火工式エアロゾル消火装置は、例えば、消火剤の組成がＫＮＯ3６７〜７２％、フェノールフォルムアルデヒド樹脂８〜１２％、ＤＣＤＡ（ジシアンジアミド）１６〜２５％からなる消火剤を圧力容器に充填し、電気式点火具の作動により消火剤が燃焼し、その燃焼によって生成する火炎抑制粒子を噴射するものである。
【００３０】
消火装置３０の点火回路は、図５に示すように、制御系とは別に、専用の点火電源４７を用いている。消火装置３０の点火回路は、プログラムにて通電時間は１秒間と、制限を設けている。
消火装置３０は、消火用火工品を用いる。火工品の特徴としては、発火信頼性を高めるために大電流を必要とする。また、点火後にユニットに残抵抗がある場合があり場合によつてはショートする虞がある。
上記を踏まえ、専用の点火電源４７を用い、通電時間に制限を設けている。
【００３１】
仮に制御系の動作電源（２４Ｖ電源）４８を点火電源として併用した場合、火災が発生した際に、表示灯４９やブザー４３、外部機器との連動をし、かつ消火装置３０を点火することになる。
この場合、消火装置３０に電源を供給する際に、大電流を流すことで、電源に負担がかかる。仮に電源が過電流となつた場合には、電源電圧が降下する。電源電圧が降下した場合、制御盤４０Ａの表示灯４９や、Ａ／Ｄ変換器４２が停止し、その機能を損失する可能性がある。
【００３２】
また、点火後の消火装置３０の残抵抗として、ショート（短絡）した場合には、電源から過電流が供給され、電源の過熱・火災等の虞があるため、通電時間として１秒と設定し以後は電源を遮断する。
このように、消火装置３０の点火回路では、消火装置３０に大電流を供給でき、かつ制御系へは影響を与えない。点火後の消火装置３０の状況に拘わらず、制御装置・点火電源がその影響を受けないという利点がある。
【００３３】
次に、本実施形態の作用を説明する。
図８に示すように、制御装置４０のメイン電源をオンする（ステップＳ１）。
ＰＬＣ４１の全出力ポートがオフになる（ステップＳ２）。
ＩＲセンサー２０で高電圧ケーブルの監視領域２０Ａ，２０Ｂを監視し、監視温度をＡ／Ｄ変換器４２に入力する（ステップＳ３，Ｓ４）。
Ａ／Ｄ変換器４２は、電気信号が閾温度１を超えたか否かの判断をする（ステップＳ５）。
閾温度１以下の場合は、ステップＳ３に戻される。
【００３４】
閾温度１を超えると、Ａ／Ｄ変換器４２は、出力接点１を作動する（ステップＳ６）。
出力接点１が作動すると、ＰＬＣ４１の入力ポートＸ０がオンし（ステップＳ７）、出力ポートＹ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ５がオンする（ステップＳ８〜Ｓ１２）。
これに伴って、ブザーが鳴動し、換気装置が停止し、設備の入力通電が遮断し、警報機が作動し、火災検知ランプが点灯する（ステップＳ１３〜Ｓ１７）。
Ａ／Ｄ変換器４２は、電気信号が閾温度２を超えたか否かの判断をする（ステップＳ１８）。
閾温度２未満の場合は、ステップＳ１８に戻り、監視を続ける。
【００３５】
閾温度２を超えると、Ａ／Ｄ変換器４２は、出力接点２を作動する（ステップＳ１９）。
出力接点２が作動すると、ＰＬＣ４１の入力ポートＸ１がオンし（ステップＳ２０）、出力ポートＹ６、Ｙ４がオンする（ステップＳ２１、Ｓ２２）。
これに伴って、消火装置作動ランプが点灯し（ステップＳ２３）し、点火リレーがオンし（ステップＳ２４）、消火装置３０が作動する（ステップＳ２５）。
以上によって、ＩＲセンサー３０が検出した監視領域２０Ａ，２０Ｂを確実に消火することが可能となる。
【００３６】
図９は、本発明の第二実施形態に係る電気設備火災抑制装置１Ａの概要を示す説明図である。
本実施形態に係る電気設備火災抑制装置１Ａは、散乱式煙検知器６０Ａ又は透過式煙検知器６０Ｂを設けた点で第一実施形態に係る電気設備火災抑制装置１とは相違する。
散乱式煙検知器６０Ａは、図１０に示すように、発光素子６１からの光が煙により散乱し、受光素子６２に散乱光が入射、受光信号が信号処理部６３で処理され、制御回路６４が火災判定を行い、本体ブザー６５を鳴動し、外部のリレー６６に接点を作動させる指令を出し、接点の動作はＰＬＣ４１に入力される。ＰＬＣ４１では、接点の動作が入力されると、図１１に示す制御盤４０Ａに示すように複数の外部機器へ作動指令を出力する。
【００３７】
透過式煙検知器６０Ｂは、図１２に示すように、発光素子６１からの光が煙により減衰し、受光素子６２に入射する光強度が低下し、減光信号が信号処理部６３で処理され、制御回路６４が火災判定を行い、本体ブザー６５を鳴動し、外部のリレー６６に接点を作動させる指令を出し、接点の動作はＰＬＣ４１に入力される。ＰＬＣ４１では、接点の動作が入力されると、図１１に示す制御盤４０Ａに示すように複数の外部機器へ作動指令を出力する。
【００３８】
本実施形態の動作フローを図１３により説明する。例えば、第一実施形態の図８に示す動作フローと同様に、制御装置４０のメイン電源をオンする（ステップＳ１）。
ＰＬＣ４１の全出力ポートがオフになる（ステップＳ２）。
＊１のルートを介して、煙検知器６０Ａで防火区域内を監視する（ステップＳ３０）。
煙検知器６０Ａが煙を検知したか否かの判定をする（ステップＳ３１）。
煙を検知しなければ、ステップＳ３０に戻る。
監視対象が発熱し、材料の熱分解などにより煙が発生する。煙検知器６０Ａ内に煙が侵入し充満する。煙が一定濃度に達すると、煙検知器６０Ａの発光素子６１からの光が煙により散乱し、受光素子６２に散乱光が入射、受光信号が信号処理部６３へ発信され、制御回路６４が火災判定を行い、本体ブザー６５を鳴動する。
【００３９】
制御回路６４の火災判定に伴い、リレー６６の接点を作動させる（ステップＳ３２）。
リレー６６の接点が作動すると、ＰＬＣ４１の入力ポートＸ２がＯＮし（ステップＳ３３）、出力ポートＹ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４がオンし（ステップＳ３４）、ブザー４３が鳴動し、換気装置１７が停止し、設備の入力電源が遮断し、点火リレー４４がオンし、消火装置作動ランプ４６が点灯し、＊２のルートを介して消火装置３０を作動させる（ステップＳ２５）。
本実施形態によれば、煙感知器６０Ａ，６０Ｂは、ＩＲセンサー２０の視野外の火災を捉えることができるので、ＩＲセンサー２０との組み合わせることによって、火災感知の確実性を高めることができる。
【００４０】
図１４は、本発明の第三実施形態に係る電気設備火災抑制装置１Ｂの概要を示す説明図である。
本実施形態に係る電気設備火災抑制装置１Ｂは、煙検知器６０Ａ，６０Ｂに代えて紫外線センサー（ＵＶセンサー）７０を用いた点で、第二実施形態に係る電気設備火災抑制装置１Ａと相違する。
ＵＶセンサー７０は、図１５に示すように、監視対象に火災が発生し、炎が上がると、その炎が発するＵＶ（波長１８５〜３００ｎｍ）を入射するＵＶトロン管７１と、ＵＶトロン管７１に入射したＵＶをＵＶトロン管７１内で光電効果による放電が発生し、その放電を信号処理する信号処理部７２と、信号処理部７２で処理された信号に基づいてリレー７５の接点を動作させると共に本体ＬＥＤを点灯する制御回路７３とを備えている。
リレー７５の接点を動作は、ＰＬＣ４１に伝達され、ＰＬＣ４１は、図１６に示すように、プログラムにより複数の外部機器へ作動指令を出力する。
【００４１】
本実施形態の動作フローを図１７により説明する。例えば、第一実施形態の図８に示す動作フローと同様に、制御装置４０のメイン電源をオンする（ステップＳ１）。
ＰＬＣ４１の全出力ポートがオフになる（ステップＳ２）。
＊１のルートを介して、紫外線センサー７０で防火区域内を監視する（ステップＳ４０）。
紫外線センサー７０が炎を検知したか否かの判定をする（ステップＳ４１）。
炎を検知しなければ、ステップＳ４０に戻る。
監視対象に火災が発生し、炎が上がると、その炎が発するＵＶ（波長１８５〜３００ｎｍ）がＵＶトロン管７１に入射すると、ＵＶトロン管７１内で光電効果による放電が発生し、その放電を信号処理部７２で信号処理し、信号処理部７２で処理された信号に基づいて制御回路７３がリレー７５の接点を動作させると共に本体ＬＥＤを点灯させる（ステップＳ４２）。
【００４２】
リレー７５の接点が作動すると、ＰＬＣ４１の入力ポートＸ２がオンＮし（ステップＳ４３）、出力ポートＹ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４がオンし（ステップＳ４４）、ブザー４３が鳴動し、換気装置１７が停止し、設備の入力電源が遮断し、点火リレー４４がオンし、消火装置作動ランプ４６が点灯し、＊２のルートを介して消火装置３０を作動させる（ステップＳ４５）。
本実施形態によれば、紫外線センサー７０は、火災の紫外線波長に反応するので、発火時瞬時に応答し、視野、監視距離とも大きい。従って、漏電火災前段階における漏電火花（アーク放電）には好適である。
【００４３】
なお、上記実施形態では、ＣＢ形キュービクル式受電装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図１８に示すＰＦ−Ｓ形キュービクル式受電装置に適用しても良い。この場合は、図１９に示すように、遮断位置が高圧交流負荷開閉器１２Ａになる。
また、第二実施形態に係る電気設備火災抑制装置１ＡではＩＲセンサー２０と煙検知器６０Ａ，６０Ｂとの併用、第三実施形態に係る電気設備火災抑制装置１ＢではＩＲセンサー２０と紫外線センサー７０との併用について説明したが、本発明はこれに限らず、ＩＲセンサー２０と煙検知器６０Ａ，６０Ｂと紫外線センサー７０とを併用しても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１，１Ａ，１Ｂ 電気設備火災抑制装置
１０ ＣＢ形キュービクル式受電設備
１１ 外部から導入される６，６００Ｖの高電圧ケーブル
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 高電圧ケーブル
１２ 断路器
１２Ａ 高圧交流負荷開閉器
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 内部の高電圧ケーブル
１４ 真空遮断器
１７ 電気設備の換気装置
１８ 電気設備の電気入力機器
１９ 外部警報装置
２０ サーモパイル式のＩＲセンサー
２０Ａ，２０Ｂ 監視領域
２１ フィルタレンズ
２２ サーモパイル
２３ 内部回路
３０ 消火装置
４０ 制御装置
４０Ａ 制御盤
４１ ＰＬＣ
４２ Ａ／Ｄ変換器
４３ ブザー
４４ 点火リレー
４５ 火災検知ランプ
４６ 消火装置作動ランプ
４７ 点火電源
４７ 専用の点火電源
４８ 制御系の動作電源（２４Ｖ電源）
４９ 表示灯
６０Ａ 散乱式煙検知器
６０Ｂ 透過式煙検知器
６１ 発光素子
６２ 受光素子
６３ 信号処理部
６４ 制御回路
６６ リレー
７０ 紫外線センサー（ＵＶセンサー）
７１ ＵＶトロン管
７２ 信号処理部
７３ 制御回路
７５ リレー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備と、
前記高電圧受変電設備に配置される高電圧ケーブルを監視する非接触式赤外線センサーと、
前記非接触式赤外線センサーに接続される制御装置と、
前記高電圧受変電設備に配置され、前記制御装置の指令に基づいて消火剤を噴射する消火装置と
を備え、
前記非接触式赤外線センサーは、前記高電圧ケーブルから放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された前記赤外線を電圧、電流に変換し、変換された前記電圧、電流をアナログ電流信号に変換し、
前記制御装置は、前記アナログ電流信号から前記温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、前記温度の逆算値が前記第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項２】
高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備と、
前記高電圧受変電設備に配置される高電圧ケーブルを監視する非接触式赤外線センサーと、
前記高電圧受変電設備の天井側に配置される煙センサーと、
前記非接触式赤外線センサー及び前記煙センサーに接続される制御装置と、
前記高電圧受変電設備に配置され、前記制御装置の指令に基づいて消火剤を噴射する消火装置と
を備え、
前記非接触式赤外線センサーは、前記高電圧ケーブルから放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された前記赤外線を電圧、電流に変換し、変換された前記電圧、電流をアナログ電流信号に変換し、
前記制御装置は、前記アナログ電流信号から前記温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、前記温度の逆算値が前記第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、
前記煙センサーは、煙を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項３】
高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備と、
前記高電圧受変電設備に配置される高電圧ケーブルを監視する非接触式赤外線センサーと、
前記高電圧受変電設備に配置される煙センサーと、
前記高電圧受変電設備の天井側に配置される紫外線センサーと、
前記非接触式赤外線センサー、前記煙センサー及び前記紫外線センサーに接続される制御装置と、
前記高電圧受変電設備に配置され、前記制御装置の指令に基づいて消火剤を噴射する消火装置と
を備え、
前記非接触式赤外線センサーは、前記高電圧ケーブルから放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された前記赤外線を電圧、電流に変換し、変換された前記電圧、電流をアナログ電流信号に変換し、
前記制御装置は、前記アナログ電流信号から前記温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、前記温度の逆算値が前記第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、
前記煙センサーは、煙を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、
前記紫外線センサーは、火炎を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、
前記制御装置は、前記制御装置の指令に基づいて作動する異常報知出力部を備え、
前記第１閾値に達すると、前記異常報知出力部に対し、前記高電圧受変電設備の火災検知灯への点灯指令、前記高電圧受変電設備のブザーへの鳴動指令、前記高電圧受変電設備の換気装置への停止指令、前記高電圧受変電設備への入力通電遮断指令、通報指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、
前記制御装置は、作動時に点灯する消火装置作動ランプを備え、
前記第２閾値に達すると、前記消火装置作動ランプへ点灯指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、
前記煙センサーは、煙を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記異常報知出力部に対し、前記高電圧受変電設備の火災検知灯への点灯指令、前記高電圧受変電設備のブザーへの鳴動指令、前記高電圧受変電設備の換気装置への停止指令、前記高電圧受変電設備への入力通電遮断指令を出力し、前記消火装置作動ランプへ点灯指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項７】
請求項３乃至請求項５の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、
前記紫外線センサーは、火炎を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記異常報知出力部に対し、前記高電圧受変電設備の火災検知灯への点灯指令、前記高電圧受変電設備のブザーへの鳴動指令、前記高電圧受変電設備の換気装置への停止指令、前記高電圧受変電設備への入力通電遮断指令を出力し、前記消火装置作動ランプへの点灯指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、
前記高電圧受変電設備は、外部から導入される高電圧ケーブル及び内部の高電圧ケーブルをそれぞれ接続する断路器又は高電圧交流負荷開閉器を備えるキュービクルであり、
前記非接触式赤外線センサーは、前記キュービクルに設けられ、前記断路器又は高電圧交流負荷開閉器に接続される高電圧ケーブルを監視する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項１】
高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備と、
前記高電圧受変電設備に配置される高電圧ケーブルを監視する非接触式赤外線センサーと、
前記非接触式赤外線センサーに接続される制御装置と、
前記高電圧受変電設備に配置され、前記制御装置の指令に基づいて消火剤を噴射する消火装置と
を備え、
前記非接触式赤外線センサーは、前記高電圧ケーブルから放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された前記赤外線を電圧、電流に変換し、変換された前記電圧、電流をアナログ電流信号に変換し、
前記制御装置は、前記アナログ電流信号から前記温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、前記温度の逆算値が前記第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項２】
高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備と、
前記高電圧受変電設備に配置される高電圧ケーブルを監視する非接触式赤外線センサーと、
前記高電圧受変電設備の天井側に配置される煙センサーと、
前記非接触式赤外線センサー及び前記煙センサーに接続される制御装置と、
前記高電圧受変電設備に配置され、前記制御装置の指令に基づいて消火剤を噴射する消火装置と
を備え、
前記非接触式赤外線センサーは、前記高電圧ケーブルから放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された前記赤外線を電圧、電流に変換し、変換された前記電圧、電流をアナログ電流信号に変換し、
前記制御装置は、前記アナログ電流信号から前記温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、前記温度の逆算値が前記第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、
前記煙センサーは、煙を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項３】
高電圧で電力の供給を受ける高電圧受変電設備と、
前記高電圧受変電設備に配置される高電圧ケーブルを監視する非接触式赤外線センサーと、
前記高電圧受変電設備に配置される煙センサーと、
前記高電圧受変電設備の天井側に配置される紫外線センサーと、
前記非接触式赤外線センサー、前記煙センサー及び前記紫外線センサーに接続される制御装置と、
前記高電圧受変電設備に配置され、前記制御装置の指令に基づいて消火剤を噴射する消火装置と
を備え、
前記非接触式赤外線センサーは、前記高電圧ケーブルから放射される温度に応じた強度の赤外線を集光し、集光された前記赤外線を電圧、電流に変換し、変換された前記電圧、電流をアナログ電流信号に変換し、
前記制御装置は、前記アナログ電流信号から前記温度を逆算し、第１閾値に達すると、異常報知信号を出力し、前記温度の逆算値が前記第１閾値を超えて第２閾値と達すると、火災報知信号を出力し、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、
前記煙センサーは、煙を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、
前記紫外線センサーは、火炎を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、
前記制御装置は、前記制御装置の指令に基づいて作動する異常報知出力部を備え、
前記第１閾値に達すると、前記異常報知出力部に対し、前記高電圧受変電設備の火災検知灯への点灯指令、前記高電圧受変電設備のブザーへの鳴動指令、前記高電圧受変電設備の換気装置への停止指令、前記高電圧受変電設備への入力通電遮断指令、通報指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、
前記制御装置は、作動時に点灯する消火装置作動ランプを備え、
前記第２閾値に達すると、前記消火装置作動ランプへ点灯指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、
前記煙センサーは、煙を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記異常報知出力部に対し、前記高電圧受変電設備の火災検知灯への点灯指令、前記高電圧受変電設備のブザーへの鳴動指令、前記高電圧受変電設備の換気装置への停止指令、前記高電圧受変電設備への入力通電遮断指令を出力し、前記消火装置作動ランプへ点灯指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項７】
請求項３乃至請求項５の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、
前記紫外線センサーは、火炎を感知すると、前記制御装置に火災報知信号を出力し、前記制御装置は、前記消火装置に消火剤噴射指令を出力し、前記異常報知出力部に対し、前記高電圧受変電設備の火災検知灯への点灯指令、前記高電圧受変電設備のブザーへの鳴動指令、前記高電圧受変電設備の換気装置への停止指令、前記高電圧受変電設備への入力通電遮断指令を出力し、前記消火装置作動ランプへの点灯指令を出力する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れか記載の電気設備火災抑制装置において、
前記高電圧受変電設備は、外部から導入される高電圧ケーブル及び内部の高電圧ケーブルをそれぞれ接続する断路器又は高電圧交流負荷開閉器を備えるキュービクルであり、
前記非接触式赤外線センサーは、前記キュービクルに設けられ、前記断路器又は高電圧交流負荷開閉器に接続される高電圧ケーブルを監視する
ことを特徴とする電気設備火災抑制装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−１０３０１８（Ｐ２０１３−１０３０１８Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４９９１５（Ｐ２０１１−２４９９１５）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（３９００３７２２４）日本工機株式会社 (43)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（３９００３７２２４）日本工機株式会社 (43)
【Ｆターム（参考）】
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