專利名稱：靜止感應(yīng)設(shè)備及靜止感應(yīng)設(shè)備監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及收容到高電壓用變壓器等的框體內(nèi)的靜止感應(yīng)設(shè)備 以及用于監(jiān)視該靜止感應(yīng)設(shè)備的裝置。
背景技術(shù)：
靜止感應(yīng)設(shè)備具有纏繞了用絕緣被覆層覆蓋的電線的線圈，將其 浸漬在油等絕緣流體(絕緣介質(zhì))中。線圈因電流而被加熱，用絕緣 流體冷卻。絕緣流體在設(shè)備內(nèi)部對流，被靜止感應(yīng)設(shè)備的框體或另外 設(shè)置的熱交換用冷卻器冷卻，回到線圈中。這些絕緣材料一般使用有 機材料，逐漸被分解掉。其分解速度受混入到絕緣材料中的氧量和溫 度很大的影響。并且，在設(shè)備產(chǎn)生異常的情況下，這些絕緣材料有可 能產(chǎn)生局部絕緣破壞或者絕緣物的部分損傷、分解。此時，電線線路 中產(chǎn)生高頻信號，從放電部位釋放電磁波。由于釋放的電磁波與離發(fā) 生位置的距離的平方成反比下降，因此如果能夠在發(fā)生的地點附近捕 捉到電磁波的話，則能夠檢測到微小的破壞。現(xiàn)有技術(shù)的靜止感應(yīng)設(shè)備將狀態(tài)監(jiān)視用設(shè)備設(shè)置在靜止感應(yīng)設(shè) 備的外部，進行定期或經(jīng)常性的監(jiān)視。通過分析絕緣流體的溫度或包 含的成分來評價確認(rèn)絕緣性能等功性能。由于線圈上被施加高電壓、 流過電流，因此絕緣物容易老化或損傷。因老化、損傷而分解的生成 物流入絕緣流體中或者對流，因此傳遞給設(shè)置在框體中的傳感器。電流產(chǎn)生的熱量也因絕緣流體的對流而被搬運，但絕緣流體的流 速并不均勻，隨框體內(nèi)部的場所不同而不同。受熱了線圈下部產(chǎn)生的 熱量的絕緣流體開始對流，但由于發(fā)熱不僅僅在局部而是在整個線圈中產(chǎn)生，因此絕緣流體在對流的同時繼續(xù)受熱，在對流到線圈的上部 時溫度最高。并且，由于除對流以外，來自絕緣流體自身的輻射也傳 遞熱量，因此一般情況下設(shè)備中央的上部溫度最高。 一般的靜止感應(yīng) 設(shè)備使用有機絕緣物，但由于絕緣體隨時間的推移不斷分解下去。其 分解速度依賴于溫度。在線圈的高電壓部位容易發(fā)生絕緣物的分解和異常信號，但監(jiān)視 設(shè)備必須設(shè)置在接地電位的部位。因此從傳感器到監(jiān)視裝置的絕緣是 必要的。傳感器一般包括檢測單元、變換放大單元和信號傳輸單元， 但需要使它們工作的能量。工作能量可以從監(jiān)視裝置供給或者在設(shè)置 傳感器的環(huán)境中自主供給，或者從被檢測信號中獲得。在從設(shè)置環(huán)境 自主供給的情況下，由設(shè)置場所的震動或溫度差、利用光發(fā)電，或者 從電場或磁場作為電磁波而獲取能量。在從控制盤供給的情況下，需 要直接供給電源或者發(fā)送光由傳感器進行變換。信號傳輸輸送電信 號、光信號或機械位移信號等。光信號作為調(diào)制后的亮度或顏色信號 被傳輸。一般來說，使用電信號的傳感器不能夠設(shè)置在高電壓部位(包括 高電壓部位附近，以下相同)。設(shè)置在高電壓部位的傳感器雖然可以 使用光纖等使用了絕緣材料的器件，但由于信號傳輸需要光信號、光 纖也需要進行絕緣處理、獲得的信號的種類少等原因，因此不適合于 通用設(shè)備的經(jīng)常性監(jiān)視。并且，也不能夠直接提供電能，而進行光能 的供給或?qū)⒃O(shè)置場所的電場作為能源的自主供給。一般來說，靜止感應(yīng)設(shè)備到處都設(shè)置了感應(yīng)泄漏磁通的磁屏蔽。 并且，線圈上設(shè)置了減弱電場的靜電屏蔽。因此在該屏蔽所保護的區(qū) 域不能用電磁方法進行通訊。如上所述，在高電壓部位作為靜止感應(yīng)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視而設(shè)置能 夠檢測多種多樣的信號、狀態(tài)的傳感器是極其困難的。由于設(shè)備長時 間運轉(zhuǎn)和大到內(nèi)部不容易接觸的程度等原因，在高電壓部位設(shè)置傳感器，難以電氣傳輸從傳感器輸出的信號。因此，需要用某種方法將檢 測到的信號變換成在保持絕緣分割的狀態(tài)下容易傳輸?shù)男盘?。變換需 要能量，需要使傳感器內(nèi)置持有電池或在設(shè)置場所發(fā)電。用光進行傳輸時，光纖需要絕緣能力。機械傳輸方法也必須用絕 緣材料構(gòu)成作為傳輸媒體的機構(gòu)部分，難以容易并且低成本地設(shè)置。 用電磁信號進行傳輸時，由于高電壓部位與外部的電線線路連接，因 此干擾容易侵入，并且由于以下原因等不能容易地進行檢測信號的傳輸由于設(shè)備自身產(chǎn)生低頻信號；由于產(chǎn)生極大的低頻磁場需要其屏 蔽結(jié)構(gòu)；設(shè)備用導(dǎo)電體構(gòu)成，難以使電磁波的泄漏少地將信號傳輸?shù)?外部等。并且，在高電壓部位設(shè)置傳感器時需要給該傳感器部位提供驅(qū)動 能量。由于傳感器部位為高電壓，因此不可能實施用于供給能量的電 氣連接。利用光供給能量時，雖然在傳感器中設(shè)置太陽能電池、用光 纖照射光就可以，但由于變換效率差并伴隨有發(fā)熱，因此難以實用化。 獲取設(shè)備生成的商用(交流)頻率的電場或磁場來發(fā)電的方法由于需 要不斷變化運行電流和要求高的工作精度等原因，難以實用化。[專利文獻1]日本特開2004-133596號公報 [專利文獻2]日本特開2002-230675號公報 [專利文獻3]日本特開2006-185048號公報鑒于上述情況，為了獲得設(shè)備內(nèi)部的信息，考慮過在設(shè)備內(nèi)部設(shè) 置帶傳感器的IC標(biāo)簽，將設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的電磁波作為其工作的能量， 并且記錄該電磁波的大小和個數(shù)等的帶傳感器的IC標(biāo)簽和IC標(biāo)簽系 統(tǒng)的方案。此時，帶傳感器的IC標(biāo)簽的驅(qū)動能量為電池或通訊用電 磁波。專利文獻1和專利文獻2中由于帶傳感器的IC標(biāo)簽只傳送檢測信息，因此故障的判斷設(shè)想靠遠方的人去判斷。因此沒有自動記錄和累計的能力。如果使IC標(biāo)簽具有存儲功能的話，設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)履 歷即使在設(shè)備停止時取出IC標(biāo)簽，其功能也能充分發(fā)揮。專利文獻3中，由于將設(shè)備內(nèi)部所產(chǎn)生的電磁波作為其工作能量， 并且將作為記錄其電磁波的大小和個數(shù)等的傳感器內(nèi)部的異常信息 而產(chǎn)生的電磁波作為工作能量，因此在沒有產(chǎn)生異常的狀態(tài)下不動 作。上述眾所周知的技術(shù)中雖然考慮了將傳感器設(shè)置到難以設(shè)置傳 感器的部位，但沒有考慮對通訊和自身影響的電磁環(huán)境。尤其是設(shè)置 到具有強電場的設(shè)備中沒有防止由于存在自身通訊和傳遞驅(qū)動能量 以外的強電場，不能進行通訊，或者自身電路損傷的技術(shù)。在靜止感應(yīng)設(shè)備內(nèi)部設(shè)置IC標(biāo)簽時，由于主設(shè)備產(chǎn)生的強電場 或強磁場有使IC標(biāo)簽破損的可能性，因此需要將IC標(biāo)簽設(shè)置在被電 磁屏蔽的部位或電磁波不能到達的部位，或者需要防護IC標(biāo)簽不受這些強電場等影響的對策。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是鑒于上述問題，其目的是要提供一種用傳感器檢測包 括高電壓線圈的靜止感應(yīng)設(shè)備內(nèi)部的狀態(tài)、將其檢測信號取出到框體 外的靜止感應(yīng)設(shè)備以及靜止感應(yīng)設(shè)備監(jiān)視裝置。為了達到上述目的，本發(fā)明的靜止感應(yīng)設(shè)備的一種方案具有被 供給商用交流電的線圈；用來絕緣上述線圈的絕緣流體；將具有電阻 的導(dǎo)電膜纏繞在至少一部分具有中空部的靜電屏蔽絕緣物的外表面 上而構(gòu)成的、抑制上述線圈的電場的靜電屏蔽；收容上述線圈、靜電 屏蔽和絕緣流體并密封絕緣流體的框體;具有傳感器和發(fā)送單元的IC 標(biāo)簽，所述傳感器配置在上述靜電屏蔽絕緣物的中空部內(nèi)、檢測其位 置的狀態(tài)作為物理量，所述發(fā)送單元將該傳感器獲得的信息作為頻率比上述商用交流電的頻率高很多的高頻信號無線發(fā)送；以及，配置在 上述框體內(nèi)、接收從上述IC標(biāo)簽無線發(fā)送來的高頻信號并有線發(fā)送 到上述框體外的接收單元。本發(fā)明的靜止感應(yīng)設(shè)備的另一種方案具有被供給商用交流電的 線圈；用來流過磁通的鐵芯；用來絕緣上述線圈的絕緣流體；使用了 對商用交流頻率為高導(dǎo)磁率、對比商用交流頻率高的高頻為低導(dǎo)磁率 的鋼材的磁屏蔽；對商用交流頻率為低導(dǎo)磁率但對高頻為高導(dǎo)磁率的 高頻磁路；具有傳感器和發(fā)送單元的IC標(biāo)簽，所述傳感器配置在上 述高頻磁路的附近、檢測其位置的狀態(tài)作為物理量，所述發(fā)送單元將 該傳感器獲得的信息作為頻率比上述商用交流電的頻率高很多的高 頻信號無線發(fā)送；收容上述線圈、鐵芯、磁屏蔽、高頻磁路、IC標(biāo) 簽和絕緣流體并密封絕緣流體的框體；以及，配置在上述框體內(nèi)、通 過上述磁路接收從上述IC標(biāo)簽無線發(fā)送來的高頻信號并有線發(fā)送到 上述框體外的接收單元。本發(fā)明的靜止感應(yīng)設(shè)備的另一種方案具有被供給商用交流電的 線圈；用來絕緣上述線圈的絕緣流體；IC標(biāo)簽，具有檢測所配置的 位置的狀態(tài)作為物理量的傳感器、和將該傳感器獲得的信息作為頻率 比上述商用交流電的頻率高很多的高頻信號無線發(fā)送的發(fā)送單元，并 將耦合方向朝向與上述線圈產(chǎn)生的電場或磁場的主方向不同的方向 地被配置在上述線圈的附近；收容上述線圈、IC標(biāo)簽和絕緣流體并 密封絕緣流體的框體；以及，配置在上述框體內(nèi)、通過上述線圈接收 從上述IC標(biāo)簽無線發(fā)送來的高頻信號并有線發(fā)送到上述框體外的接 收單元。本發(fā)明的靜止感應(yīng)設(shè)備監(jiān)視裝置的一種方案為監(jiān)視靜止感應(yīng)設(shè) 備的狀態(tài)的靜止感應(yīng)設(shè)備監(jiān)視裝置，所述靜止感應(yīng)設(shè)備具有被供給 商用交流電的線圈；將具有電阻的導(dǎo)電膜纏繞在至少一部分具有中空 部的靜電屏蔽絕緣物的外表面上而構(gòu)成的、抑制上述線圈的電場的靜電屏蔽；用來絕緣上述線圈的絕緣流體；以及，收容上述線圈、靜電 屏蔽和絕緣流體并密封絕緣流體的框體；其特征在于，具備具有傳 感器和發(fā)送單元的IC標(biāo)簽，所述傳感器配置在上述靜電屏蔽絕緣物 的中空部內(nèi)、檢測其位置的狀態(tài)作為物理量，所述發(fā)送單元將該傳感 器獲得的信息作為頻率比上述商用交流電的頻率高很多的高頻信號 無線發(fā)送；配置在上述框體內(nèi)、接收從上述IC標(biāo)簽無線發(fā)送來的高 頻信號并有線發(fā)送到上述框體外的接收單元；以及，配置在上述框體 外、接收從上述接收單元有線發(fā)送來的信號，根據(jù)該信號判斷上述框 體內(nèi)的狀態(tài)的判斷單元。本發(fā)明的靜止感應(yīng)設(shè)備監(jiān)視裝置的另一種方案為監(jiān)視靜止感應(yīng) 設(shè)備的狀態(tài)的靜止感應(yīng)設(shè)備監(jiān)視裝置，所述靜止感應(yīng)設(shè)備具有被供 給商用交流電的線圈；用來流過磁通的鐵芯；使用了對商用交流頻率 為高導(dǎo)磁率、對比商用交流頻率高的高頻為低導(dǎo)磁率的鋼材的磁屏 蔽；用來絕緣上述線圈的絕緣流體；以及，收容上述線圈、鐵芯、磁 屏蔽和絕緣流體并密封絕緣流體的框體；其特征在于，具備配置在 上述框體內(nèi)、對商用交流頻率為低導(dǎo)磁率但對高頻為高導(dǎo)磁率的高頻 磁路；具有傳感器和發(fā)送單元的IC標(biāo)簽，所述傳感器配置在上述框 體內(nèi)上述高頻磁路的附近、檢測其位置的狀態(tài)作為物理量，所述發(fā)送 單元將該傳感器獲得的信息作為頻率比上述商用交流電的頻率高很 多的高頻信號無線發(fā)送；配置在上述框體內(nèi)、通過上述磁路接收從上 述IC標(biāo)簽無線發(fā)送來的高頻信號并有線發(fā)送到上述框體外的接收單 元；以及，配置在上述框體外、接收從上述接收單元有線發(fā)送來的信 號，根據(jù)該信號判斷上述框體內(nèi)的狀態(tài)的判斷單元。本發(fā)明的靜止感應(yīng)設(shè)備監(jiān)視裝置的另一種方案為監(jiān)視靜止感應(yīng) 設(shè)備的狀態(tài)的靜止感應(yīng)設(shè)備監(jiān)視裝置，所述靜止感應(yīng)設(shè)備具有被供 給商用交流電的線圈；用來絕緣上述線圈的絕緣流體；以及，收容上 述線圈和絕緣流體并密封絕緣流體的框體；其特征在于，具備IC標(biāo)簽，具有檢測上述框體內(nèi)所配置的位置的狀態(tài)作為物理量的傳感器 和將該傳感器獲得的信息作為頻率比上述商用交流電的頻率高很多 的高頻信號無線發(fā)送的發(fā)送單元，并將耦合方向朝向與上述線圈產(chǎn)生 的電場或磁場的主方向不同的方向地配置在上述線圈的附近；配置在 上述框體內(nèi)、通過上述線圈接收從上述IC標(biāo)簽無線發(fā)送來的高頻信 號并有線發(fā)送到上述框體外的接收單元；以及，配置在上述框體外、 接收從上述接收單元有線發(fā)送來的信號，根據(jù)該信號判斷上述框體內(nèi) 的狀態(tài)的判斷單元。發(fā)明的效果如果采用本發(fā)明，能夠用傳感器檢測包括高電壓線 圈的靜止感應(yīng)設(shè)備內(nèi)部的狀態(tài)，能夠?qū)⒃撔盘柸〕龅娇蝮w外。


圖1是示意地表示本發(fā)明的靜止感應(yīng)設(shè)備的第1實施方式的局部 剖視圖。圖2是示意地表示本發(fā)明的靜止感應(yīng)設(shè)備的第2實施方式的局部 剖視圖。圖3是示意地表示本發(fā)明的靜止感應(yīng)設(shè)備的第3實施方式的局部 透視剖視圖。圖4是示意地表示圖3的帶傳感器的IC標(biāo)簽的設(shè)置朝向的透視圖。
具體實施方式
[第1實施方式]圖1為示意地表示本發(fā)明的靜止感應(yīng)設(shè)備的第1實施方式的局部 剖視圖。該靜止感應(yīng)設(shè)備為例如變壓器，線圈1和鐵芯11浸漬在框 體5內(nèi)的絕緣流體4中。絕緣流體4為例如油等液體有機介質(zhì)。線圈 1由例如用有機材料制成的線圈絕緣物(圖中沒有表示)支持著。通過圖中沒有表示的端子從框體5外部給線圈1提供高電壓(例如6 萬 100萬伏)的商用交流電。其中，商用交流的頻率為例如50Hz 或60Hz?？蝮w5被接地。框體5內(nèi)在線圈1的上方配置有靜電屏蔽2。靜電屏蔽2通過將 涂敷了碳的半導(dǎo)電性絕緣紙2c纏繞在中空的屏蔽芯2a的表面上而構(gòu) 成，在例如線圈1的上方形成為環(huán)狀。半導(dǎo)電性絕緣紙2c纏繞的終 端2b連接在線圈l上，付與電位。在靜電屏蔽2的屏蔽芯2a內(nèi)，配置有帶傳感器的IC標(biāo)簽3。帶 傳感器的IC標(biāo)簽3包括主體3a和天線9。主體3a包含傳感器和發(fā) 送單元(圖中沒有表示)。并且，在框體5內(nèi)靠近該框體5的壁面的 地方配置有接收單元6，而且，在框體5外配置有判斷/顯示單元20， 接收單元6和判斷/顯示單元20用貫穿框體5的通訊線21連接。對于商用(交流)頻率，靜電屏蔽2表面的任何部位都保持相同 的電位。帶傳感器的IC標(biāo)簽3的傳感器檢測到的信息作為比商用(交 流)頻率高很多的超高頻率(例如數(shù)十MHz以上)的信號發(fā)送。由 于靜電屏蔽2的表面為半導(dǎo)電性，因此對于超高頻率不一定是相同的 電位，帶傳感器的IC標(biāo)簽3輸出的信號容易泄漏到靜電屏蔽2的外 部。漏出的信號到達接收單元6，進行信息通訊。接收單元6與判斷 /顯示單元20之間信號的交換由通訊線21通過有線來進行。帶傳感 器的IC標(biāo)簽3工作的能量由電池或超高頻傳輸供應(yīng)。如果采用本實施方式，能夠用靜電屏蔽2內(nèi)部設(shè)置的帶傳感器的 IC標(biāo)簽3高精度并且即時性地監(jiān)視溫度最高的線圈1的上部的狀態(tài)。 結(jié)果，不是在框體5的壁部設(shè)置傳感器檢測設(shè)備各部位的平均溫度， 而是檢測最高點的溫度，因此能夠檢測出準(zhǔn)確的設(shè)備狀態(tài)。在以上說明過的本實施方式中，可以使傳感器具有電磁波帶來的 電源接受能力。并且，也可以在帶傳感器的IC標(biāo)簽3或接收單元6 等中配置將通過供給商用交流電產(chǎn)生的振動能量變換成電能的能量變換單元，將該電能作為帶傳感器的IC標(biāo)簽3的驅(qū)動能量源。而且， 還可以在帶傳感器的IC標(biāo)簽3或接收單元6等中配置將通過供給商 用交流電在框體5內(nèi)產(chǎn)生局部放電而釋放的電磁波能量，或者將通過 供給商用交流電在框體5內(nèi)產(chǎn)生的磁場動作的能量變換成電能的能 量變換單元。而且，通過信號的傳輸也用電磁波進行，可以設(shè)置到高電壓部位。 并且，也可以使傳感器單元自身具備記錄能力，即使在電磁傳輸困難 的狀態(tài)下也能記錄下設(shè)備的狀態(tài)，日后傳輸該記錄信息，通過這樣也 可以將傳感器設(shè)置到電磁環(huán)境惡劣的部位。電磁環(huán)境受設(shè)備的運行狀 況和連接的電線線路狀況的影響。即使不停止運行，僅靠通過系統(tǒng)進 行分離也有可能進行電磁通訊。雖然靜電屏蔽使用導(dǎo)電性部件，但由于對主要電場具有導(dǎo)電性和 電位穩(wěn)定性就足夠了 ，因此一般多使用薄的金屬箔或碳紙等半導(dǎo)電 紙，只有一個地方與電位線連接。同樣，使用了導(dǎo)磁率高的部件的磁 屏蔽引流了磁通，抑制磁場。因此，以往不能在屏蔽的內(nèi)部或附近設(shè) 置使用了電磁傳輸手段的傳感器裝置。但是，如果使用超高頻進行能 量供給和信號傳輸?shù)脑?，則電位連接點附近被抑制在所連接的電位， 對超高頻電磁波具有屏蔽效果，但遠離連接點的地方到連接點的阻抗 高，不能期待具有足夠的屏蔽效果。本實施方式通過用超高頻率傳輸信號，能夠在靜電屏蔽的內(nèi)部設(shè) 置傳感器裝置。由于來自主設(shè)備的強電場為商用(交流)頻率，因此 即使使用半導(dǎo)電性或薄的金屬箔也不成問題。同樣，硅鋼板等由于頻 率特性差，不能充分引流超高頻的磁通，因此超高頻信號有可能容易 地傳到磁屏蔽的里面。本實施方式通過在信號傳輸中使用超高頻電磁 波、使用半導(dǎo)電性或薄的金屬箔作靜電屏蔽、使用頻率特性差的鋼板 作磁屏蔽，這樣不僅對設(shè)備產(chǎn)生的商用(交流)頻率極強的電場或磁 場具有足夠的屏蔽效果，而且可以在其內(nèi)部或附近設(shè)置將超高頻信號作為信號傳輸手段的傳感器裝置。如果采用第1實施方式，通過將傳感器連接在帶傳感器的IC標(biāo)簽上，使用超高頻電磁波傳輸檢測信號，能夠在接地部位不損害絕緣 性能地傳輸設(shè)置在高電壓部位的傳感器的信息。通過在設(shè)備的壽命或 老化最快而損傷的高電壓部位設(shè)置傳感器，能夠準(zhǔn)確地監(jiān)視以往只能 用平均值管理的剩余壽命和老化狀態(tài)。通過調(diào)節(jié)各種屏蔽的材料和結(jié)構(gòu)，即使在將帶傳感器的IC標(biāo)簽設(shè)置在屏蔽的內(nèi)部或附近的情況下，也能夠排除設(shè)備產(chǎn)生的商用(交 流)頻率極強的電磁場的影響，并能夠進行超高頻通訊。結(jié)果，能夠 在附近設(shè)置檢測高電壓部位或強磁場部位的狀態(tài)的傳感器，同時能夠 用高頻傳輸運行中的檢測信息。并且，通過將超高頻信號疊加到設(shè)備的電路中，能夠在設(shè)備外部設(shè)置接收從帶傳感器的IC標(biāo)簽輸出的信息的接收單元。不用更改設(shè)備的框體就能夠監(jiān)視內(nèi)部的狀態(tài)。尤其是通過在溫度的最高點附近設(shè)置累計溫度履歷的帶傳感器的IC標(biāo)簽，能掌握絕緣物的平均老化，能防止判定為全部老化等誤判。如果用整個體積去除放電老化等的局部損傷生成物，則雖誤判為老化，但本發(fā)明通過用設(shè)置在其附近的帶傳感器的IC標(biāo)簽監(jiān)視局部的狀態(tài)，能夠準(zhǔn)確地掌握該部位的狀況，因此能夠精確地進行設(shè)備狀 況的監(jiān)視。[第2實施方式]下面參照圖2說明第2實施方式。其中，與第l實施方式相同或 類似的部分添加相同的附圖標(biāo)記，省略重復(fù)的說明。圖2為示意地表 示第2實施方式的靜止感應(yīng)設(shè)備的局部剖視圖。該實施方式配置使用 了頻率特性差的電磁鋼板的低頻高導(dǎo)磁率磁屏蔽7a作為磁屏蔽7的 一部分，在其附近配置有使用了高頻特性好但導(dǎo)磁率比磁屏蔽低的磁 性體(例如鐵氧體)的磁路8。并且在磁路8上設(shè)置帶傳感器的IC標(biāo)簽3。磁通10中設(shè)備產(chǎn)生的低頻磁通10a被磁阻更低的低頻高導(dǎo)磁率 磁屏蔽7a引流，泄漏到磁路8的低頻磁通10a少。由于低頻高導(dǎo)磁 率磁屏蔽7a對超高頻的導(dǎo)磁率接近1,因此超高頻磁通10b通過磁 路8到達帶傳感器的IC標(biāo)簽3。檢測信息經(jīng)由磁路8傳遞到外部， 傳遞到接收單元6。本實施方式由于商用(交流)頻率的低頻磁通10a流入低頻高導(dǎo) 磁率磁屏蔽7a，因此帶傳感器的IC標(biāo)簽3的磁性耦合部只有極少的 泄漏磁通，未達到飽和的程度，能夠提高效率。因此，IC標(biāo)簽3有 可能具有即使微弱的超高頻信號也具有足夠的增益的超高頻耦合部 (天線)9，信息傳輸所需要的能量小，內(nèi)置的電池的壽命變長。結(jié) 果能夠長時間使用。[第3實施方式]下面參照圖3和圖4說明第3實施方式。其中，與第1或第2實 施方式相同或類似的部分添加相同的附圖標(biāo)記，省略重復(fù)的說明。圖 3為示意地表示本發(fā)明的靜止感應(yīng)設(shè)備的第3實施方式的局部透視剖 視圖，圖4為示意地表示圖3的帶傳感器的IC標(biāo)簽的設(shè)置朝向的透 視圖。該實施方式在高電壓部位設(shè)置了具有方向與設(shè)備產(chǎn)生的商用(交 流)頻率的電磁波的方向不同的超高頻電磁波耦合部的帶傳感器的IC 標(biāo)簽3。靜止感應(yīng)設(shè)備與阻抗大的電線線路連接或與接地端子連接。 將使用了超高頻信號的接收單元6高頻耦合到接地端子上或電線線 路上、在電線線路或接地線上插入防止超高頻信號的泄漏的阻抗元 件。例如圖3所示，將帶傳感器的IC標(biāo)簽3配置到線圈1的附近， 使天線9的朝向向著線圈1的電線的方向。此時，如圖4所示，天線 9的方向與電場的方向和磁場的方向垂直。靜止感應(yīng)設(shè)備為大型設(shè)備，商用(交流)頻率的電磁波在空間具 有一定的方向性。線圈1的電線方向上產(chǎn)生的電場是微弱的，相鄰的 電線之間的磁通互相抵消，磁場也弱。由于超高頻電磁波將電線作為 分布常數(shù)線路進行傳輸，因此在上述空間中產(chǎn)生充分的電磁場。設(shè)置在高電壓部位的帶傳感器的IC標(biāo)簽3設(shè)置在商用(交流)頻率的電 磁場弱的上述空間內(nèi)。檢測到的信息被從帶傳感器的IC標(biāo)簽3的超 高頻耦合部9引導(dǎo)到設(shè)備的電線，沿著設(shè)備的電線線路被傳輸?shù)皆O(shè)備 的外部。如果采用該實施方式，由于使帶傳感器的IC標(biāo)簽3的超高頻耦 合部與商用(交流)頻率的電磁場弱的方向相對，因此能夠不與設(shè)備 產(chǎn)生的商用(交流)頻率的強電磁場干涉地將高頻信號疊加到設(shè)備的 電線部。因此可以不使帶傳感器的IC標(biāo)簽3和接收信號的接收單元 6與設(shè)備的高電壓部位相對，能夠?qū)⒔邮諉卧?設(shè)置到安全的部位來 獲取高電壓部位的信息。
權(quán)利要求
1.一種靜止感應(yīng)設(shè)備，其特征在于，具有被供給商用交流電的線圈；用來絕緣上述線圈的絕緣流體；將具有電阻的導(dǎo)電膜纏繞在至少一部分具有中空部的靜電屏蔽絕緣物的外表面上而構(gòu)成的、抑制上述線圈的電場的靜電屏蔽；收容上述線圈、靜電屏蔽和絕緣流體并密封絕緣流體的框體；具有傳感器和發(fā)送單元的IC標(biāo)簽，所述傳感器配置在上述靜電屏蔽絕緣物的中空部內(nèi)、檢測其位置的狀態(tài)作為物理量，所述發(fā)送單元將該傳感器獲得的信息作為頻率比上述商用交流電的頻率高很多的高頻信號無線發(fā)送；以及，配置在上述框體內(nèi)、接收從上述IC標(biāo)簽無線發(fā)送來的高頻信號并有線發(fā)送到上述框體外的接收單元。
2. —種靜止感應(yīng)設(shè)備，其特征在于，具有被供給商用交流電 的線圈；用來流過磁通的鐵芯；用來絕緣上述線圈的絕緣流體；使用 了對商用交流頻率為高導(dǎo)磁率、對比商用交流頻率高的高頻為低導(dǎo)磁 率的鋼材的磁屏蔽;對商用交流頻率為低導(dǎo)磁率但對高頻為高導(dǎo)磁率 的高頻磁路；具有傳感器和發(fā)送單元的IC標(biāo)簽，所述傳感器配置在 上述高頻磁路的附近、檢測其位置的狀態(tài)作為物理量，所述發(fā)送單元 將該傳感器獲得的信息作為頻率比上述商用交流電的頻率高很多的 高頻信號無線發(fā)送；收容上述線圈、鐵芯、磁屏蔽、高頻磁路、IC 標(biāo)簽和絕緣流體并密封絕緣流體的框體；以及，配置在上述框體內(nèi)、 通過上述磁路接收從上述IC標(biāo)簽無線發(fā)送來的高頻信號并有線發(fā)送 到上述框體外的接收單元。
3. —種靜止感應(yīng)設(shè)備，其特征在于，具有被供給商用交流電 的線圈；用來絕緣上述線圈的絕緣流體；IC標(biāo)簽，具有檢測所配置 的位置的狀態(tài)作為物理量的傳感器、和將該傳感器獲得的信息作為頻 率比上述商用交流電的頻率高很多的高頻信號無線發(fā)送的發(fā)送單元，并將耦合方向朝向與上述線圈產(chǎn)生的電場或磁場的主方向不同的方向地被配置在上述線圈的附近；收容上述線圈、IC標(biāo)簽和絕緣流體 并密封絕緣流體的框體；以及，配置在上述框體內(nèi)、通過上述線圈接 收從上述IC標(biāo)簽無線發(fā)送來的高頻信號并有線發(fā)送到上述框體外的 接收單元。
4. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任一項所述的靜止感應(yīng)設(shè)備， 其特征在于，還具有支持上述線圈的含有有機材料的線圈絕緣件。
5. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任一項所述的靜止感應(yīng)設(shè)備， 其特征在于，在上述框體內(nèi)具有將通過給上述線圈提供商用交流電而 產(chǎn)生的振動能量變換成電能的能量變換單元；上述IC標(biāo)簽由上述能 量變換單元生成的電能驅(qū)動。
6. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任一項所述的靜止感應(yīng)設(shè)備， 其特征在于，在上述框體內(nèi)具有將通過給上述線圈提供商用交流電而 在上述框體內(nèi)產(chǎn)生局部放電所釋放的電磁波能量變換成電能的能量 變換單元；上述IC標(biāo)簽由上述能量變換單元生成的電能驅(qū)動。
7. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任一項所述的靜止感應(yīng)設(shè)備， 其特征在于，在上述框體內(nèi)具有將通過給上述線圈提供商用交流電而 在上述框體內(nèi)產(chǎn)生的磁場動作能量變換成電能的能量變換單元；上述 IC標(biāo)簽由上述能量變換單元生成的電能驅(qū)動。
8. —種監(jiān)視靜止感應(yīng)設(shè)備的狀態(tài)的靜止感應(yīng)設(shè)備監(jiān)視裝置，所 述靜止感應(yīng)設(shè)備具有被供給商用交流電的線圈；將具有電阻的導(dǎo)電 膜纏繞在至少一部分具有中空部的靜電屏蔽絕緣物的外表面上而構(gòu) 成的、抑制上述線圈的電場的靜電屏蔽；用來絕緣上述線圈的絕緣流 體；以及，收容上述線圈、靜電屏蔽和絕緣流體并密封絕緣流體的框 體；其特征在于，具備具有傳感器和發(fā)送單元的IC標(biāo)簽，所述傳 感器配置在上述靜電屏蔽絕緣物的中空部內(nèi)、檢測其位置的狀態(tài)作為物理量，所述發(fā)送單元將該傳感器獲得的信息作為頻率比上述商用交流電的頻率高很多的高頻信號無線發(fā)送；配置在上述框體內(nèi)、接收從 上述IC標(biāo)簽無線發(fā)送來的高頻信號并有線發(fā)送到上述框體外的接收 單元；以及，配置在上述框體外、接收從上述接收單元有線發(fā)送來的 信號，根據(jù)該信號判斷上述框體內(nèi)的狀態(tài)的判斷單元。
9. 一種監(jiān)視靜止感應(yīng)設(shè)備的狀態(tài)的靜止感應(yīng)設(shè)備監(jiān)視裝置，所 述靜止感應(yīng)設(shè)備具有被供給商用交流電的線圈；用來流過磁通的鐵 芯；使用了對商用交流頻率為高導(dǎo)磁率、對比商用交流頻率高的高頻 為低導(dǎo)磁率的鋼材的磁屏蔽；用來絕緣上述線圈的絕緣流體；以及， 收容上述線圈、鐵芯、磁屏蔽和絕緣流體并密封絕緣流體的框體；其特征在于，具備配置在上述框體內(nèi)、對商用交流頻率為低導(dǎo) 磁率但對高頻為高導(dǎo)磁率的高頻磁路；具有傳感器和發(fā)送單元的IC 標(biāo)簽，所述傳感器配置在上述框體內(nèi)上述高頻磁路的附近、檢測其位 置的狀態(tài)作為物理量，所述發(fā)送單元將該傳感器獲得的信息作為頻率 比上述商用交流電的頻率高很多的高頻信號無線發(fā)送；配置在上述框 體內(nèi)、通過上述磁路接收從上述IC標(biāo)簽無線發(fā)送來的高頻信號并有 線發(fā)送到上述框體外的接收單元；以及，配置在上述框體外、接收從 上述接收單元有線發(fā)送來的信號，根據(jù)該信號判斷上述框體內(nèi)的狀態(tài) 的判斷單元。
10. —種監(jiān)視靜止感應(yīng)設(shè)備的狀態(tài)的靜止感應(yīng)設(shè)備監(jiān)視裝置，所 述靜止感應(yīng)設(shè)備具有被供給商用交流電的線圈；用來絕緣上述線圈 的絕緣流體；以及，收容上述線圈和絕緣流體并密封絕緣流體的框體；其特征在于，具備IC標(biāo)簽，具有檢測上述框體內(nèi)所配置的位 置的狀態(tài)作為物理量的傳感器和將該傳感器獲得的信息作為頻率比 上述商用交流電的頻率高很多的高頻信號無線發(fā)送的發(fā)送單元，并將 耦合方向朝向與上述線圈產(chǎn)生的電場或磁場的主方向不同的方向地 配置在上述線圈的附近；配置在上述框體內(nèi)、通過上述線圈接收從上述IC標(biāo)簽無線發(fā)送來的高頻信號并有線發(fā)送到上述框體外的接收單 元；以及，配置在上述框體外、接收從上述接收單元有線發(fā)送來的信 號，根據(jù)該信號判斷上述框體內(nèi)的狀態(tài)的判斷單元。
全文摘要
本發(fā)明的靜止感應(yīng)設(shè)備具有線圈(1)；用來絕緣線圈(1)的絕緣流體(4)；將具有電阻的導(dǎo)電膜纏繞在具有中空部的靜電屏蔽絕緣物的外表面上而構(gòu)成、抑制線圈(1)的電場的靜電屏蔽(2)；收容線圈(1)、靜電屏蔽(2)和絕緣流體(4)并密封絕緣流體(4)的框體(5)；具有傳感器和發(fā)送單元的IC標(biāo)簽(3)，所述傳感器配置在靜電屏蔽絕緣物的中空部內(nèi)、檢測該位置的狀態(tài)作為物理量，所述發(fā)送單元將該傳感器獲得的信息作為頻率比商用交流電的頻率高很多的高頻信號無線發(fā)送；配置在框體(5)內(nèi)、接收從IC標(biāo)簽(3)無線發(fā)送來的高頻信號并有線發(fā)送到框體(5)外的接收單元(6)。
文檔編號G06K7/08GK101251888SQ20081008122
公開日2008年8月27日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月20日
發(fā)明者和田治壽, 杉原正己, 花井正廣 申請人:株式會社東芝