JP2008295254A - Lightning arrester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、避雷器に関し、更に詳しくは、避雷素子の特性劣化を検出する手段を有する避雷器に関する。 The present invention relates to a lightning arrester, and more particularly to a lightning arrester having means for detecting deterioration of characteristics of a lightning arrester.
避雷器は、電力機器を、雷などによる異常電圧から保護する機器である。避雷器を構成する避雷素子は、繰り返し雷サージ吸収を行うことや、長期間にわたる使用によって特性劣化が生じる。避雷素子に特性劣化が生じると、避雷素子を流れる漏れ電流が増大して素子が発熱し、避雷器の異常発熱状態に至るおそれがある。そこで、避雷器に、避雷素子の劣化を検出する手段を設ける。避雷素子の劣化を検出したときには、外部に警報を発生することで避雷素子の交換を促し、或いは、劣化した避雷素子を切り離すことで、避雷器の異常発熱状態を回避する。 A lightning arrester is a device that protects a power device from an abnormal voltage caused by lightning. The lightning arrester constituting the lightning arrester is subjected to repeated lightning surge absorption and long-term use, resulting in characteristic deterioration. When characteristic deterioration occurs in the lightning arrester, the leakage current flowing through the lightning arrester increases and the element generates heat, which may lead to an abnormal heat generation state of the lightning arrester. Therefore, the lightning arrester is provided with means for detecting deterioration of the lightning arrester. When the deterioration of the lightning arrester is detected, an external alarm is issued to promote replacement of the lightning arrester, or the deteriorated lightning arrester is disconnected to avoid an abnormal heat generation state of the lightning arrester.
劣化した避雷素子と電源線との切り離しには、通常、避雷素子が特性劣化した際に溶断するヒューズが用いられる。関連技術におけるヒューズ溶断を検出する手段としては、電圧線Lと中性線Nとの間にフォトカプラを挿入するものがある(例えば特許文献1参照)。また、ヒューズ溶断を検出する別の手段として、電源線間に、整流器を介してフォトカプラを設けるものもある(例えば、特許文献2参照)。何れの場合も、ヒューズ溶断に伴ってフォトカプラへの電源供給が途絶え、内部発光素子が消灯したことを、外部信号により外部に通知し、警報を発生する。
しかし、関連技術の構成では、避雷素子が応答できない波頭長の立ち上がり時に透過する過大サージによって、フォトカプラや整流器が破損することがある。また、警報送出用フォトカプラが破損することなどにより、避雷素子やヒューズが正常であるにもかかわらず警報を送出することもある。逆に、避雷素子異常やヒューズ溶断状態であるにもかかわらず、警報が送出されないこともある。警報が送出されたとしても、ヒューズ溶断後は避雷器が未実装状態となるため、避雷器を交換するまでの間に次の誘導雷サージが印加された場合には、誘導雷サージがそのまま後段に侵入することになり、後段の機器に破損が生じるおそれがある。 However, in the configuration of the related art, the photocoupler and the rectifier may be damaged by an excessive surge that is transmitted at the rising time of the wavefront length at which the lightning protection element cannot respond. Further, an alarm may be sent out even though the lightning protection element and the fuse are normal due to damage to the alarm sending photocoupler. On the other hand, the alarm may not be sent even though the lightning arrester is abnormal or the fuse is blown. Even if an alarm is sent, the lightning arrester will not be mounted after the fuse is blown, so if the next induced lightning surge is applied before the arrester is replaced, the induced lightning surge will enter the subsequent stage. As a result, there is a risk of damage to subsequent devices.
また、整流器を用いる構成では、AC電圧をDC電圧に変換して用いることで、部品のコスト増や、感電の危険性が高まるという問題が生じる。すなわち、整流器により生成したDC電圧は、AC電圧の約1.4倍の値、例えばAC電圧が200VであればDC電圧は280Vになるため、安全性上危険電圧の領域となる。従って、取扱い時には、感電に留意して作業する必要がある。また、整流器及びその後段に、高耐圧の部品を選定する必要があり、コスト増につながる。 Further, in the configuration using the rectifier, there is a problem that the cost of parts is increased and the risk of electric shock is increased by converting the AC voltage into the DC voltage. That is, the DC voltage generated by the rectifier is a value of about 1.4 times the AC voltage, for example, if the AC voltage is 200V, the DC voltage is 280V. Therefore, it is necessary to pay attention to electric shock when handling. In addition, it is necessary to select a high-voltage component for the rectifier and the subsequent stage, which leads to an increase in cost.
本発明は、過大サージ発生時にも、避雷素子の異常の有無を正しく検出可能な検出機構を有する避雷器を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a lightning arrester having a detection mechanism that can correctly detect the presence or absence of an abnormality of a lightning arrester even when an excessive surge occurs.
上記目的を達成するために、本発明の避雷器は、電源線間に挿入された避雷素子と、前記避雷素子の特性劣化時に、前記避雷素子を前記電源線から切り離す切離し手段と、一次側が、前記切離し手段を介して前記電源線に接続されたトランスと、前記トランスの二次側に接続され、二次電圧の有無に基づいて前記避雷素子の異常を検出する異常検出手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a lightning arrester of the present invention comprises a lightning arrester inserted between power lines, a disconnecting means for separating the lightning arrester from the power line when the characteristics of the lightning arrester are deteriorated, and a primary side, A transformer connected to the power supply line via a disconnecting means; and an abnormality detecting means connected to a secondary side of the transformer and detecting an abnormality of the lightning protection element based on the presence or absence of a secondary voltage. And
本発明の避雷器は、第1の電源線と第2の電源線との間に挿入された第1の避雷素子、第3の電源線と前記第2の電源線との間に挿入された第2の避雷素子、及び、前記第1の電源線と前記第3の電源線との間に挿入された第3の避雷素子と、前記第1〜第3の避雷素子の特性劣化時に、前記第1〜第3の避雷素子を前記第1及び第2の電源線から切り離す切離し手段と、一次側が、前記切離し手段を介して前記第1及び第2の電源線に接続されたトランスと、前記トランスの二次側に接続され、二次電圧の有無に基づいて前記第1〜第3の避雷素子の異常を検出する異常検出手段とを備えることを特徴とする。 The lightning arrester of the present invention includes a first lightning arrester inserted between a first power supply line and a second power supply line, and a first lightning arrester inserted between a third power supply line and the second power supply line. Second lightning protection element, a third lightning protection element inserted between the first power supply line and the third power supply line, and the first to third lightning protection elements when the characteristics deteriorate. Disconnecting means for disconnecting the first to third lightning arresters from the first and second power supply lines, a transformer having a primary side connected to the first and second power supply lines via the disconnecting means, and the transformer And an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the first to third lightning arresters based on the presence or absence of a secondary voltage.
本発明の避雷器では、過大サージ発生時にも、避雷素子の異常の有無を正しく検出できる。 With the lightning arrester of the present invention, it is possible to correctly detect the presence or absence of abnormality of the lightning arrester even when an excessive surge occurs.
以下、図面を参照し、本発明の実施例を詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施例の避雷器が適用される電源構成を示している。電圧線は、電圧線L(Live)、中性線N(Neutral)、及び、接地線FG(Frame Ground)の単相2線と接地線との3線で構成される。電力機器50は、電圧線L(第1の電源線)、中性線N(第2の電源線)、接地線FG(第3の電源線)を介して、AC電源の供給を受ける。電力機器50は、例えば供給されるAC電源をDC電源に変換し、図示しない機器や基板に対する電源供給を行う。電圧線L及び中性線Nには、過大電流が流れたときに遮断する機能を有するブレーカ40が設けられている。避雷器10は、受電端とブレーカ40との間の電圧線L、中性線N、接地線FGに接続される。避雷器10は、故障などが生じた際に、容易に交換できる構造としている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a power supply configuration to which the lightning arrester of the first embodiment of the present invention is applied. The voltage line is composed of a voltage line L (Live), a neutral line N (Neutral), and a ground wire FG (Frame Ground) single-phase 2 wire and a ground wire. The
図2は、避雷器10の詳細な構成を示している。避雷器10は、ヒューズ11、12、常用の避雷素子(第1〜第3の避雷素子)13、14、15、電源トランス16、リレー18、及び、予備の避雷素子(第4及び第5の避雷素子)19、20を備える。ヒューズ11、12は、所定の温度を超えると溶断する温度ヒューズである。避雷素子13の一端は、ヒューズ11を介して電圧線Lに接続され、他端は、ヒューズ12を介して中性線Nに接続される。また、避雷素子14の一端は、ヒューズ12を介して中性線Nに接続され、他端は、接地線FGに接続される。避雷素子15の一端は、ヒューズ11を介して電圧線Lに接続され、他端は接地線FGに接続される。
FIG. 2 shows a detailed configuration of the
避雷素子13は、誘導雷サージ侵入時に、電圧線Lと中性線Nとの間の電圧を、所定電圧にクランプする。避雷素子14は、誘導雷サージ侵入時に、中性線Nと接地線FGとの間の電圧を、所定電圧にクランプする。避雷素子15は、誘導雷サージ侵入時に、電圧線Lと接地線FGとの間の電圧を、所定電圧にクランプする。避雷素子13〜15には、一般的には、応答速度の早いバリスタでバリスタ電圧470V(AC100〜200Vの場合)が使用される。この場合に、誘導雷サージ電圧が4KV程度であれば、避雷素子13〜15のそれぞれのクランプ電圧は650V程度になる。バリスタ電圧とは、電流が流れ始める際の両端電圧である。クランプ電圧とは、大きな電流が流れたときの両端電圧であり、流れる電流に比例して増大する傾向がある。
The lightning arrester 13 clamps the voltage between the voltage line L and the neutral line N to a predetermined voltage when an induced lightning surge enters. The lightning arrester 14 clamps the voltage between the neutral line N and the ground line FG to a predetermined voltage when an induced lightning surge enters. The lightning arrester 15 clamps the voltage between the voltage line L and the ground line FG to a predetermined voltage when an induced lightning surge enters. As the
避雷素子13〜15は、度重なる誘導雷サージの到来や長期間の使用によって特性劣化を起こし、漏れ電流が増大して発熱する。避雷器10では、避雷素子13〜15の発生熱を、温度ヒューズ11、12に効果的に伝導させる構造にしている。温度ヒューズ11、12は、過大な誘導雷サージでも溶断せず、避雷素子13〜15の特性劣化時の発生熱で溶断するという特性を有している。ヒューズ11、12が溶断することで、特性劣化した避雷素子が、電圧線L及び中性線Nから切り離される。
The
電源トランス16の一次側は、ヒューズ11、12を介して、電圧線L及び中性線Nに接続される。また、電源トランス16の二次側には、電流制限のための抵抗17を介して、リレー18の駆動部(コイル)が接続される。リレー18には、小電圧ACリレーを用いる。小電圧ACとは、AC24V等の低電圧ACのことである。小型化電源トランスやAC24Vリレーは市販されている。リレー18には、例えば、リレー接点が、サージ電流300A程度(時間700μs)に耐えるAC24Vリレーを用いる。
The primary side of the
図3に、電源トランス16の構成を示す。電源トランス16の巻き数比は、Nを自然数としてN:1(1次側:2次側)であり、電源トランス16は、電圧線Lと中性線Nとの間の電圧を、1/Nにして出力する。巻き数比N:1を大きくとることで、二次側の電圧を低くでき、リレー18を低電圧で駆動できる。例えば、電圧線Lと中性線Nとの間の電圧がAC100Vのとき、巻き数比を4:1とすれば、電源トランス16の二次側にはAC25Vとなる。電源トランス16は、コイルとコアとで構成されており、過大サージに対して劣化する部品を使用していない。また、低コストである。電源トランス16は、一次側と二次側とが絶縁されているので、一次側に印加されたサージを二次側で約1/100に低減する機能がある。
FIG. 3 shows the configuration of the
図2に戻り、リレー18は、2つのブレーク接点(18a、18b)を有する。ブレーク接点18a、18bは、電源トランス16の二次側に所定の電圧、例えば25Vが現れているときには接点を開き、電圧が現れていないときには接点を閉じる。予備の避雷素子19、20の一端は、それぞれ電圧線L及び中性線Nに接続されており、他端は共にブレーク接点18aの一端に接続される。ブレーク接点18aの他端は、接地線FGに接続される。ブレーク接点18bは、警報出力用の接点であり、外部に警報出力を行う。
Returning to FIG. 2, the
図4(a)に、誘導雷サージの一般的なモデルを示す。また、図4(b)に、誘導雷サージが印加されたときの避雷素子によるクランプ電圧波形を示す。例えば、誘導雷サージ4KVが印加された場合、電圧線Lと中性線Nの間、中性線Nと接地線FGの間、及び、電圧線Lと接地線FGの間の線間電圧は、避雷素子13〜15により、約650V程度の電圧にクランプされる。しかしながら、誘導雷サージの波頭長の立ち上がり時の約1μsの時間は、避雷素子で応答ができないため、1000V〜1200V程度の過大サージが透過する。
FIG. 4A shows a general model of induced lightning surge. FIG. 4B shows a clamp voltage waveform by the lightning arrester when an induced lightning surge is applied. For example, when an induced lightning surge 4KV is applied, the line voltages between the voltage line L and the neutral line N, between the neutral line N and the ground line FG, and between the voltage line L and the ground line FG are: The
ヒューズ11、12は、波頭長の立ち上がり時に透過した過大サージによっては溶断せず、避雷素子13〜15の特性劣化による温度上昇によって溶断するように構成する。ヒューズ11、12が溶断する温度は、例えば130℃とする。この溶断温度130℃は、避雷素子13〜15が発熱し発煙状態に入る直前での温度設定値である。ヒューズ11、12を、過大サージによっては溶断しない構成とすることで、波頭長の立ち上がり時に、ヒューズが溶断して避雷器10の異常を誤検出することを防ぐことができる。ヒューズ11、12に、電流ヒューズを使用することも考えられる。しかし、その場合には、透過した過大サージによってヒューズが溶断しやすくなる。
The
上記透過した過大サージは、電源トランス16の一次側に印加される。しかしながら、電源トランス16の一次側は、高サージ耐力を有するため、この過大サージによって電源トランス16が壊れることはない。また、電源トランス16の一次側と二次側とは絶縁されているので、一次側に印加された過大サージは二次側で約1/100に低減され、約10V〜12Vになる。従って、二次側に接続された抵抗17やリレー18が過大サージによって損傷を受けることはない。
The transmitted excessive surge is applied to the primary side of the
避雷素子13〜15が特性劣化していない場合は、漏れ電流が小さいため、避雷素子の発熱はほとんどない。従って、避雷素子による発熱は溶断温度まで到達せず、ヒューズ11、12は溶断しない。ヒューズ11、12が溶断しておらず、各避雷素子が電圧線L、中性線N、接地線FGに接続されている状態では、電源トランス16の一次側には例えばAC100が印加される。この場合、リレー18の駆動部には、電源トランス16の2次側電圧AC25Vが印加され、ブレーク接点18a、18bは、オープン状態となる。従って、予備の避雷素子19、20は、接地線FGから切り離された状態であり、誘導雷サージに対しては機能しない。また、ブレーク接点18bからは、避雷器10が正常に動作している旨のオープン信号が出力される。
When the
ブレーク接点18aがオープンのときは、予備の避雷素子19、20は、電圧線Lと中性線Nとの間に直列接続で挿入された状態であり、避雷素子13と並列接続された状態である。避雷素子13がバリスタ電圧470Vであるとすると、避雷素子19と避雷素子20の直列接続は、バリスタ電圧470V+470V=940Vとなる。誘導雷サージが印加された場合は、並列接続された2つの避雷素子のうちでバリスタ電圧の小さい方に集中してクランプ電流が流れる。このため、ブレーク接点18aがオープンのときに誘導雷サージが印加された場合は、避雷素子13に集中してクランプ電流が流れることになり、バリスタ電圧が大きい避雷素子19、20には大きなクランプ電流が流れない。従って、避雷素子19、20は、特性劣化することなく、予備系として保持できる。
When the
次に、避雷素子13〜15が特性劣化し、漏れ電流が増大して異常発熱状態となった場合を考える。避雷素子13〜15の発熱は、効率的にヒューズ11、12に伝達するように構成されてので、ヒューズ11、12の温度は、避雷素子13〜15の温度上昇に伴って上昇する。ヒューズ11、12の温度が溶断温度に到達すると、ヒューズ11、12の一方又は双方が溶断する。これにより、特性劣化した避雷素子は、電源線から切り離される。ヒューズ11、12が溶断すると、電源トランス16の一次側には電圧が現れず、従って、二次側にも電圧は現れない。この場合、リレー18の駆動部には電圧が印加されず、ブレーク接点18a、18bはオンとなる。ブレーク接点18bがオンとなることで、避雷器異常を示すループ信号による警報が、外部に出力される。
Next, consider a case where the
また、ブレーク接点18aがオンとなることで、予備用の避雷素子19は、電圧線Lと接地線FGとの間に挿入されることになり、避雷素子20は、中性線Nと接地線FGとの間に挿入されることになる。これにより、避雷素子13〜15が電源線から切り離された状態で、避雷器10の交換前に、誘導雷サージが印加されたとしても、これら予備用の避雷素子19、20によって誘導雷サージを吸収できる。リレー18の接点は、誘導雷サージが印加時に避雷素子19、20によって発生する高サージ電流(300A/700μs)に耐えられるため、損傷を受けることはない。一般的に、誘導雷サージのほとんどは、電圧線Lと接地線FGとの間、及び、中性線Nと接地線FGとの間に印加されるので、警報が発生し、交換保守するまでの期間が短期間であれば、一時的な保護回路としてこの構成で充分である。
Further, when the
本実施例では、電源トランス16を用い、電源トランス16の二次側に警報出力のためのリレー18を配置する。電源トランス16は、過大サージに対して劣化する部品を使用していないため、サージに対する耐力が高い。また、一次側と二次側とが電気的に絶縁されているため、二次側で、サージを抑圧する機能を有する。従って、避雷素子が応答できない、波頭長の立ち上がり時の過大サージが避雷素子を透過したときでも、避雷素子の特性劣化を誤検出することがなく、異常の発生を正確に検出できる。更に、電源トランス16は、コイルとコアとで構成でき、過大サージに対する耐力と、サージ抑圧機能とを、低コストで実現できるという利点もある。
In this embodiment, a
本実施例では、電源トランス16によって、電圧線Lと中性線Nとの間の電圧を、所定の電圧にまで降圧し、これをリレー18の駆動電圧としている。このように、リレー18の駆動電圧を、取り扱いが容易な電圧にまで降圧して用いることで、リレー18に、低電圧用のリレーを用いることができ、また、リレー18の取り扱いが容易になるという効果が得られる。また、本実施例では、ヒューズ11、12に、温度ヒューズを用いる。これにより、ヒューズ11、12が、過大サージ追加時に溶断することがなくなり、避雷素子に特性劣化が発生していないときに、避雷素子が電源線から切り離されることを防止できる。
In this embodiment, the voltage between the voltage line L and the neutral line N is stepped down to a predetermined voltage by the
本実施例では、予備の避雷素子19、20を用意しておき、避雷素子13〜15に特性劣化が生じてヒューズ11、12が溶断したときには、ブレーク接点18aをオンにして、予備の避雷素子19、20を、それぞれ電圧線Lと接地線FGとの間、及び、中性線Nと接地線FGとの間に挿入し、次の誘導際サージに備える。このようにすることで、避雷器10が取り替えられるまでの間に、誘導雷サージが侵入したときでも、予備の避雷素子19、20によってサージを吸収することができる。従って、避雷素子13〜15に特性劣化が生じた状態でも、避雷器10の後段に接続される機器を保護することができる。
In the present embodiment, spare
図5に、本発明の第2実施例の避雷器の構成を示す。本実施例の避雷器10aは、高サージ耐力とサージ抑圧機能とを有する電源トランス16の二次側の構成が、第1実施例と相違する。第1実施例では、リレー18にACリレーを用いた。本実施例では、リレー26にDCリレーを用い、電源トランス16の二次電圧を整流し、DC電圧に変換してリレー26に入力する。
In FIG. 5, the structure of the lightning arrester of 2nd Example of this invention is shown. The
例えば、電源トランス16の一次側電圧、すなわち、電圧線Lと中性線Nとの間の電圧がAC100Vであるとし、トランスの巻き数比が4:1であるとすれば、電源トランス16の二次側にはAC25Vの電圧が現れる。このAC25Vは、正の半波を整流するダイオード21と、負の半波を整流するダイオード22とにより、両波整流される。両波整流された電圧は、AC電圧の1.4倍の約35Vとなる。両波整流された電圧は、コイル23とコンデンサ24とによる平滑回路によって平滑化され、DC35Vが生成される。このDC35Vは、電流制限抵抗25を経て、リレー26に印加される。
For example, assuming that the primary voltage of the
リレー26は、DC電圧で動作するリレーであり、2つのブレーク接点(26a、26b)を有する。ブレーク接点26aは、第1実施例におけるブレーク接点18a(図2)に相当する接点であり、予備の避雷素子19、20の電源線への接続/切り離しを制御するための接点である。ブレーク接点26bは、第1実施例におけるブレーク接点18bに相当する接点であり、警報出力用の接点である。なお、上記した電圧値や電源トランスの巻き数比は一例であり、上記した値以外の値としてもよい。例えば、リレー26として、DC25Vのリレーを使用する場合には、電源トランス16の巻き数比を6:1にすればよい。
The
本実施例の避雷器10aの動作は、第1実施例の避雷器10の動作と同様である。すなわち、ヒューズ11、12の双方又は一方が溶断すると、電源トランス16の一次側の電圧がなくなり、二次側のDC電圧もなくなる。これにより、リレー26は動作停止し、ブレーク接点26bがオンとなって警報が出力される。また、ブレーク接点26aがオンとなって、予備の避雷素子19、20が接地線FGに接続される。ブレーク接点26aがオンとなることで、避雷素子19は電圧線Lと接地線FGとの間に挿入され、避雷素子20は中性線Nと接地線FGとの間に挿入されることになり、避雷器10aの交換前に誘導雷サージが印加されたときでも、これら予備の避雷素子19、20により、誘導雷サージを吸収できる。
The operation of the
図6に、本発明の第3実施例の避雷器の構成を示す。本実施例の避雷器10bは、DC電圧生成の仕方が、第2実施例の避雷器10aと相違する。すなわち、第2実施例では、電源トランス16の二次側のAC電圧を両波整流することでDC電圧を生成した。本実施例では、内部に発光部及び受光部を有するフォトカプラ32を用いることで、リレー26を駆動するためのDC電圧を生成する。
In FIG. 6, the structure of the lightning arrester of 3rd Example of this invention is shown. The
例えば、電源トランス16の一次側電圧、すなわち、電圧線Lと中性線Nとの間の電圧がAC100Vであるとし、トランスの巻き数比が4:1であるとすれば、電源トランス16の二次側にはAC25Vの電圧が現れる。このAC電圧25Vは、電流制限用の抵抗31を経て、AC入力用のフォトカプラ32の発光部に入力される。フォトカプラ32の受光部のトランジスタのコレクタ・エミッタ間には、電解コンデンサ33が挿入される。リレー26の駆動部の一端は、フォトカプラ32の受光部のトランジスタのコレクタに接続され、他端は抵抗34を介して外部電源(+V)に接続される。また、フォトカプラ32の受光部のトランジスタのエミッタは、外部電源のGNDが接続される。
For example, if the primary voltage of the
図7に、各部の動作波形を示す。図7(a)は、フォトカプラ32の受光部のトランジスタのエミッタ・コレクタ間の電圧を示している。正常、つまりはヒューズ11、12が溶断していない状態では、フォトカプラ32の発光部には、AC25Vが印加される。発光部は、正の半波及び負の半波にてダイオードに電流が流れることで発光し、受光部のトランジスタはオン状態となる。ただし、AC電圧のクロスポイント(ゼロ点)付近では、何れのダイオードもオンできない状態となるため、AC波形が0をまたぐ前後では、受光部のトランジスタはオフとなる。受光部のトランジスタのエミッタ・コレクタ間の電圧は、トランジスタがオンのときはほぼ0Vで、トランジスタがオフのときはほぼ+Vとなる。
FIG. 7 shows operation waveforms of each part. FIG. 7A shows the voltage between the emitter and the collector of the transistor in the light receiving portion of the
図7(b)は、受光部のトランジスタのエミッタ・コレクタ間の電流を示している。受光部のトランジスタは、図7(a)に示すように、周期的にオフすることから、エミッタ・コレクタ間の電流は、図7(b)に示すように変化し、周期的に電流が流れない期間が発生する。従って、エミッタ・コレクタ間電流をそのままリレー26の駆動部に供給すると、不定期にブレーク接点26a、26bがオンとなるおそれがある。つまり、正常状態時に、異常状態を検出することがある。
FIG. 7B shows the current between the emitter and the collector of the transistor in the light receiving section. As shown in FIG. 7 (a), the transistor in the light receiving section is periodically turned off, so that the current between the emitter and the collector changes as shown in FIG. 7 (b), and the current flows periodically. No period occurs. Therefore, if the emitter-collector current is supplied to the drive unit of the
図7(c)は、リレー26の駆動電流を示している。上記電流の変動を、受光部のトランジスタのエミッタ・コレクタ間に電解コンデンサを33挿入することで平滑化する。受光部のトランジスタがオンしているときは、エミッタ・コレクタ間は電位差ゼロのため、電解コンデンサ33は無負荷状態であり、トランジスタがオフすると、電解コンデンサ33に充電電流が流れる。これにより、リレー26の駆動電流は、図7(c)に示すようになり、ブレーク接点26a、26bは、安定してオープン状態を維持できる。
FIG. 7C shows the drive current of the
避雷器10bにおいて、ヒューズ11、12の双方又は一方が溶断すると、電源トランス16の一次側の電圧がなくなり、二次側のAC電圧もなくなる。これにより、フォトカプラ32の発光部は発光を停止し、受光部のトランジスタはオフ状態となる。このため、リレー26は動作停止し、ブレーク接点26bがオンとなって警報が出力される。また、ブレーク接点26aがオンとなって、避雷素子19は電圧線Lと接地線FGとの間に挿入され、避雷素子20は中性線Nと接地線FGとの間に挿入される。これにより、避雷器10bの交換前に誘導雷サージが印加されたときでも、これら予備の避雷素子19、20により、誘導雷サージを吸収できる。
In the
以上、本発明をその好適な実施例に基づいて説明したが、本発明の避雷器は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、上記実施例の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the preferable Example, the lightning arrester of this invention is not limited only to the said Example, What gave various correction and change from the structure of the said Example. Are also included within the scope of the present invention.
10:避雷器
11、12:ヒューズ
13〜15:避雷素子
16:電源トランス
17:抵抗
18:リレー
18a、18b:ブレーク接点
19、20:避雷素子(予備)
21、22:ダイオード
23:コイル
24:コンデンサ
25:抵抗
26:リレー
26a、26b:ブレーク接点
31、34:抵抗
32:フォトカプラ
33:電解コンデンサ
40:ブレーカ
50:電力機器
10:
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記避雷素子の特性劣化時に、前記避雷素子を前記電源線から切り離す切離し手段と、
一次側が、前記切離し手段を介して前記電源線に接続されたトランスと、
前記トランスの二次側に接続され、二次電圧の有無に基づいて前記避雷素子の異常を検出する異常検出手段とを備えることを特徴とする避雷器。 A lightning protection element inserted between the power lines,
A disconnecting means for separating the lightning arrester from the power line when the characteristics of the lightning arrester are deteriorated;
A transformer whose primary side is connected to the power line via the disconnecting means;
A lightning arrester comprising: an abnormality detecting means connected to the secondary side of the transformer and detecting an abnormality of the lightning arrester based on the presence or absence of a secondary voltage.
前記第1〜第3の避雷素子の特性劣化時に、前記第1〜第3の避雷素子を前記第1及び第2の電源線から切り離す切離し手段と、
一次側が、前記切離し手段を介して前記第1及び第2の電源線に接続されたトランスと、
前記トランスの二次側に接続され、二次電圧の有無に基づいて前記第1〜第3の避雷素子の異常を検出する異常検出手段とを備えることを特徴とする避雷器。 A first lightning arrester inserted between the first power supply line and the second power supply line, a second lightning arrester inserted between the third power supply line and the second power supply line, and A third lightning arrester inserted between the first power line and the third power line;
Disconnecting means for separating the first to third lightning arresters from the first and second power lines when the first to third lightning arresters have deteriorated characteristics;
A transformer whose primary side is connected to the first and second power supply lines via the disconnecting means;
An arrester connected to the secondary side of the transformer, and comprising an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the first to third lightning arresters based on the presence or absence of a secondary voltage.
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