JP2014027809A - Slave station for automatic voltage regulator - Google Patents
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Description
本発明は、自動電圧調整器を遠隔から制御するため自動電圧調整用子局に関するものである。 The present invention relates to an automatic voltage adjustment slave station for remotely controlling an automatic voltage regulator.
自動電圧調整器を制御するための制御装置は、主に、電圧継電器と、制御装置に遠制通信機能を持たせるための遠制子局とから構成されている。従来は、電圧継電器のサイズが大きいために、制御装置の収納ケース内に電圧継電器と遠制子局とをまとめて収納することが困難であり、遠制子局は、制御装置の収納ケースの外部に別置きにされていた。 A control device for controlling the automatic voltage regulator is mainly composed of a voltage relay and a remote control station for providing the control device with a remote control communication function. Conventionally, since the size of the voltage relay is large, it is difficult to store the voltage relay and the remote control station together in the storage case of the control device. It was set aside outside.
そこで、従来から、遠制子局を制御装置に組み込んで一体化するための開発が進められている(例えば、特開平8−205248号公報[特許文献1]等)。発明者らは、電圧継電器及び遠制子局の制御マイコンを1つにして部品数を減らして小型化することで、電圧継電器及び遠制子局の機能を有しながら、従来の電圧継電器と同サイズの自動電圧調整器用子局を開発することを試みた。 In view of this, development for integrating a telescoping station into a control device and integrating it has been in progress (for example, JP-A-8-205248 [Patent Document 1], etc.). The inventors have reduced the number of parts by reducing the number of components by reducing the number of components to one with a voltage relay and a remote control station control microcomputer, while having the functions of a voltage relay and a remote control station, An attempt was made to develop an automatic voltage regulator slave station of the same size.
しかしながら、電圧継電器及び遠制子局の機能を有する自動電圧調整器用子局では、通信機能を有する遠制子局の機能を持たせるために、制御装置内に通信線(遠制ケーブル)を入線させる必要がある。通信線を入線させると、雷によるサージ電流(雷サージ)を引き込みやすくなり、サージ電流が電圧継電器を誤作動させたり通信系統の機器を損傷させる可能性がある。特に、雷サージにより遠制子局の機能を実現するための通信回路または通信回路用電源が損傷を受けると、自動電圧調整器用子局が全体として動作を停止してしまう問題が生じる。 However, in the automatic voltage regulator slave station having the functions of a voltage relay and a remote control station, a communication line (distance control cable) is inserted in the control device in order to provide the function of the remote control station having a communication function. It is necessary to let When a communication line is inserted, it becomes easy to draw a surge current (lightning surge) caused by lightning, and the surge current may cause the voltage relay to malfunction or damage the communication system equipment. In particular, when the communication circuit for realizing the function of the remote control station or the power supply for the communication circuit is damaged by the lightning surge, there arises a problem that the automatic voltage regulator slave station stops operating as a whole.
本発明の目的は、雷サージによって通信機能が故障しても電圧継電器として動作を継続することが可能な自動電圧調整器用子局を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an automatic voltage regulator slave station that can continue to operate as a voltage relay even if a communication function fails due to a lightning surge.
本発明は、遠制ケーブルと電気的に接続され、自動電圧調整器を遠隔制御するための信号を送受信するための通信回路を構成する電子部品が実装された通信回路基板と、通信回路からの遠隔制御信号に基づいて自動電圧調整器を遠隔制御する機能と遠隔制御信号が無いときには自律運転により自動電圧調整器を制御する機能を有する制御回路を構成する電子部品が実装された制御回路基板と、通信回路基板及び制御回路基板の動作用電力を供給する電源と、通信回路基板と制御回路基板と電源とを収納する収納ケースとからなる自動電圧調整器用子局を対象としている。 The present invention relates to a communication circuit board on which electronic components constituting a communication circuit that is electrically connected to a distance control cable and transmits / receives a signal for remotely controlling an automatic voltage regulator are mounted. A control circuit board on which electronic components constituting a control circuit having a function of remotely controlling an automatic voltage regulator based on a remote control signal and a function of controlling the automatic voltage regulator by autonomous operation when there is no remote control signal; The present invention is directed to an automatic voltage regulator slave station that includes a power source that supplies power for operating the communication circuit board and the control circuit board, and a storage case that stores the communication circuit board, the control circuit board, and the power source.
本発明の自動電圧調整器用子局は、電源を通信回路ための通信回路用電源と、制御回路のための制御回路用電源に分けて、それぞれを電気的に絶縁して構成している。また、通信回路基板と制御回路基板とを電気的に絶縁した状態で相互に通信可能に接続して収納ケース内に収納している。このように構成することによって、遠制ケーブル経由で雷サージが進入しても、通信回路基板から制御回路基板にサージ電流が伝わることがない。また、電源を、通信回路用電源と制御回路用電源に分けているので、制御回路用電源にサージ電流が伝わることがない。したがって、制御回路基板と制御回路用電源には雷サージの影響がなく、雷サージによって通信回路基板及び/または通信回路用電源が損傷したとしても、制御回路が有する自律運転の機能により、自動電圧調整器の制御を継続することができる。 The automatic voltage regulator slave station according to the present invention is configured such that the power source is divided into a communication circuit power source for the communication circuit and a control circuit power source for the control circuit, which are electrically insulated from each other. Further, the communication circuit board and the control circuit board are connected to each other so as to be able to communicate with each other in an electrically insulated state and are stored in the storage case. With this configuration, even if a lightning surge enters through the distance control cable, no surge current is transmitted from the communication circuit board to the control circuit board. Further, since the power source is divided into the communication circuit power source and the control circuit power source, no surge current is transmitted to the control circuit power source. Therefore, the control circuit board and the power supply for the control circuit are not affected by the lightning surge, and even if the communication circuit board and / or the power supply for the communication circuit are damaged by the lightning surge, Control of the regulator can be continued.
通信回路基板と制御回路基板とを電気的に絶縁する手段は任意である。アイソレータを用いれば、アイソレータを介して通信回路基板と制御回路基板とを電気的に絶縁した状態で相互に通信可能に接続することができる。アイソレータとして、例えば、デジタルアイソレータやフォトカプラを用いることができる。 A means for electrically insulating the communication circuit board and the control circuit board is arbitrary. If an isolator is used, the communication circuit board and the control circuit board can be connected via the isolator so as to communicate with each other in an electrically insulated state. For example, a digital isolator or a photocoupler can be used as the isolator.
雷サージにより通信回路基板が損傷するときには、実装されている素子が破壊されて破片が飛散し、制御回路基板及び/または制御回路用電源を損傷してしまうことが考えられる。特に、通信回路基板に避雷器を実装している場合には、避雷器が破裂して飛散する可能性が高い。そこで、収納ケース内に、通信回路基板と、制御回路基板と、通信回路用電源及び制御回路用電源が実装された電源回路基板とを、それぞれ隔壁を介して物理的に絶縁することが考えられる。このように構成すれば、制御回路基板及び制御回路用電源を電気的に絶縁するだけでなく、両者を物理的にも絶縁することができ、雷サージに対する信頼性をより向上させることができる。なお、通信回路基板に、避雷器を配置して、さらに、通信回路基板または制御回路基板に、アイソレータを配置してもよい。 When a communication circuit board is damaged by a lightning surge, a mounted element is destroyed and fragments are scattered, which may damage the control circuit board and / or the power supply for the control circuit. In particular, when a lightning arrester is mounted on a communication circuit board, the lightning arrester is likely to burst and scatter. Therefore, it is conceivable to physically insulate the communication circuit board, the control circuit board, and the power supply circuit board on which the communication circuit power supply and the control circuit power supply are mounted through the partition walls in the storage case. . If comprised in this way, not only can a control circuit board and a power supply for control circuits be electrically insulated, but both can also be physically insulated, and the reliability with respect to a lightning surge can be improved more. A lightning arrester may be arranged on the communication circuit board, and an isolator may be arranged on the communication circuit board or the control circuit board.
収納ケース内に設ける前述の隔壁は、具体的には、水平方向に延びて収納ケース内の空間を上下に二分する横壁部と、横壁部の上の空間を左右に二分する縦壁部とから構成することができる。そして、縦壁部の一方の壁面に通信回路基板を固定し、縦壁部の他方の壁面に制御回路基板を固定し、横壁部の下の空間内に電源回路基板を収納することができる。このように構成すれば、通信回路基板と他の構成部材を物理的に絶縁しながら、コンパクトに収納ケース内に各構成部材を収納することができる。 Specifically, the above-described partition wall provided in the storage case includes a horizontal wall portion that extends in the horizontal direction and divides the space in the storage case vertically and a vertical wall portion that bisects the space above the horizontal wall portion in the left and right directions. Can be configured. The communication circuit board can be fixed to one wall surface of the vertical wall portion, the control circuit board can be fixed to the other wall surface of the vertical wall portion, and the power circuit board can be accommodated in the space below the horizontal wall portion. If comprised in this way, each structural member can be accommodated in a storage case compactly, physically insulating a communication circuit board and another structural member.
以下、図面を参照して、本発明の自動電圧調整器用子局の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本実施の形態の自動電圧調整器用子局を備えた自動電圧調整器制御装置及び自動電圧調整器の構成を示すブロック図である。 Embodiments of a slave station for an automatic voltage regulator according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic voltage regulator control device and an automatic voltage regulator provided with a slave station for an automatic voltage regulator according to the present embodiment.
[自動電圧調整器の構成]
自動電圧調整器1は、自動電圧調整器本体3と自動電圧調整器制御装置5とから構成されている。自動電圧調整器本体3は、自動電圧調整器制御装置5からの信号に基づいて、2次側の配電線の電圧降下を補償して、電圧変動を改善するものである。自動電圧調整器本体3内には、1次側及び2次側に1次側及び2次側配電線がそれぞれ接続されたタップ切り替え変圧器7と、2次側のWU線間電圧を検出するための計器用変圧器Trと、W相−U相合成電流を検出するための計器用変流器CTが備えられている。
[Configuration of automatic voltage regulator]
The
自動電圧調整器制御装置5は、配電線の測定値に基づいて、自動電圧調整器本体3を制御する装置であり、主に、電圧調整器9から構成されている。電圧調整器9は、配電線の測定値に基づいて制御を行う制御・通信ユニット11と、タップ切り替え変圧器7に対してタップ切替信号を出力する補助継電器ユニット13とから構成されている。本発明の対象である自動電圧調整器用子局は、制御・通信ユニット11の内部構造に関するものである。制御・通信ユニット11には、自動−手動用制御回路切替スイッチ43A、遠方−直接用制御回路切替スイッチ43Rが接続されている。また、中継端子台15を介して計器用変圧器Trに接続される電圧測定端子PTTと、計器用変流器CTに接続される電流測定端子CTTを備えており、2次側配電線の電圧値及び電流値が入力されている。制御・通信ユニット11は、配電線の電圧値及び電流値に基づいてタップの切替を制御する指令を補助継電器ユニット13に出力する。制御・通信ユニット11には、接続端子台17を介して、遠制ケーブル19が接続されており、遠隔地から制御信号を受信して、補助継電器ユニット13に対してタップの切替を制御する指令を出力することも可能になっている。
The automatic voltage regulator control device 5 is a device that controls the automatic
[自動電圧調整器用子局の構成]
図2乃至図4は、本実施の形態の自動電圧調整器用子局(制御・通信ユニット11)の構成の概要を示す概略図である。図2では、正面に配置される操作パネルを省略している。図4では、上面板に隠れている各構成部材を点線で示している。図2乃至図4に示すように、本実施の形態の自動電圧調整器用子局は、主に、各構成部材を収納する収納ケース21と、通信回路基板23と、通信回路用電源25と、制御回路基板27と、制御回路用電源29とから構成されている。
[Configuration of slave station for automatic voltage regulator]
2 to 4 are schematic diagrams showing an outline of the configuration of the automatic voltage regulator slave station (control / communication unit 11) of the present embodiment. In FIG. 2, the operation panel arranged in the front is omitted. In FIG. 4, the constituent members hidden behind the upper surface plate are indicated by dotted lines. As shown in FIG. 2 to FIG. 4, the automatic voltage regulator slave station of the present embodiment mainly includes a
<収納ケース>
収納ケース21は、六面体の外枠を形成する金属フレーム22と、隔壁を組み合わせて構成されており、電圧調整器9に収納可能な形状になっている。すなわち、操作パネルが設置される正面、後述の縦壁部が設けられた上面板20を有する上面及び底壁部を有する底面以外の面は、金属フレーム22のみとなっており、電圧調整器9に設置した自動電圧調整器用子局を取り出せば、直ちに内部の回路基板にアクセス可能に構成されている。隔壁は、水平方向に延びて収納ケース21内の空間を図2の紙面において上下に二分する横壁部31と、横壁部31の上の空間を図2の紙面において左右に二分する縦壁部33とからなる。縦壁部33によって形成される右側空間を通信回路基板用空間35、左側空間を制御回路基板用空間37、横壁部31によって形成される下側空間を電源用空間39とする。
<Storage case>
The
<通信回路>
通信回路基板23には、図1に示した遠制ケーブル19と電気的に接続され、自動電圧調整器1(具体的には、自動電圧調整器本体3)を遠隔制御するための信号を送受信するための通信回路24を構成する図示を省略した電子部品が実装されている。遠制ケーブル19は、通信回路基板23に備えられた避雷器41を介して通信回路基板23上の通信回路に接続されている。通信回路基板23は、縦壁部33にスペーサ43を介して固定されており、通信回路基板用空間35内に収納されている。通信回路基板23の動作用電力は、電源線45で接続された通信回路用電源25から供給される。通信回路基板23は、デジタルデータ通信線47で制御回路基板27と接続されている。デジタルデータ通信線47は、縦隔壁33の上部に設けられた貫通孔49を通して接続されている。なお、通信回路24の制御は、デジタルデータ通信線47を介して、制御回路基板27に設けられている後述の制御マイコン51によって行われている。
<Communication circuit>
The
<制御回路>
制御回路基板27には、通信回路24からの遠隔制御信号に基づいて自動電圧調整器1(具体的には、自動電圧調整器本体3)を遠隔制御する機能と、遠隔制御信号が無いときには自律運転により自動電圧調整器本体3を制御する機能を有する制御回路(継電器回路)28を構成する図示を省略した電子部品と制御マイコン51が実装されている。制御マイコン51は、制御回路28の制御機能と、通信回路24の制御機能の両方の機能を兼ね備えている。通信回路基板23から延びているデジタルデータ通信線47は、デジタルアイソレータ53を介して制御回路基板27に接続されており、通信回路基板23と制御回路基板27とが、電気的に絶縁された状態で、信号の送受信ができるように構成されている。制御回路基板27は、縦壁部33にスペーサ55を介して固定されており、制御回路基板用空間37内に収納されている。通信回路基板23と制御回路基板27は、縦壁部33を間に挟んで、背中合わせの状態で設置されている。制御回路基板27の動作用電力は、電源線57で接続された制御回路用電源29から供給される。
<Control circuit>
The
<電源>
通信回路用電源25と制御回路用電源29は、1つの基板上に設けられているが、互いに対して、一定の間隔を空けて設けられており、両者は電気的に絶縁されている。通信回路用電源25及び制御回路用電源29が実装された電源回路基板30は、スペーサ59を介して、収納ケース21の底壁部61に固定され、電源用空間39内に収納されている。
<Power supply>
The communication
以上のように配置・構成された自動電圧調整器用子局(制御・通信ユニット11)は、通信回路基板23と制御回路基板27がデジタルアイソレータ53によって電気的に絶縁された状態で接続されている。また、電源は、通信回路用電源25と制御回路用電源29の2つに分けて両者が電気的に絶縁された状態になっている。さらに、横壁部31及び縦壁部33からなる隔壁によって、通信回路基板23、制御回路基板27、通信回路用電源25、制御回路用電源29とが物理的に絶縁された状態で配置されている。このような構成により、遠制ケーブル19を経由して雷サージが進入した場合でも、サージ電流は、デジタルアイソレータ53によって、制御回路基板27及び制御回路用電源29に進入することがない。また、避雷器41等が物理的に破壊されてその破片が飛散したとしても、隔壁(31,33)の存在により飛散の拡大が抑制されるため、制御回路基板27及び制御回路用電源29が損傷を受けることはない。したがって、雷サージによって通信回路基板23及び/または通信回路用電源25が破壊されたとしても、制御回路が有する自律運転の機能により自動電圧調整器本体3の制御を継続することができる。
The automatic voltage regulator slave station (control / communication unit 11) arranged and configured as described above is connected in a state where the
なお、雷サージにより通信回路基板23及び/または通信回路用電源25が破壊された場合には、早急に修理を行う必要がある。そこで、遠制ケーブル19を通した通信が途絶すると遠制側にエラー表示がなされるように構成しておくことが望ましい。本実施の形態では、修理の際には、故障した通信回路基板23及び/または通信回路用電源25のみを交換すればよいため、安価に修理を行うことができる。
In addition, when the
本発明によれば、通信回路基板と制御回路基板が電気的に絶縁された状態で接続されている。また、電源は、通信回路用電源と制御回路用電源の2つに分けて電気的に絶縁した状態にしている。さらに、隔壁によって、通信回路基板、制御回路基板、通信回路用電源、制御回路用電源とが物理的に絶縁された状態で配置されている。そのため、遠制ケーブルを経由して雷サージが進入して通信回路基板及び/または通信回路用電源が破壊されたとしても、制御回路の有する自律運転の機能により自動電圧調整器本体の制御を継続することができる信頼性の高い自動電圧調整器用子局を得ることができる。 According to the present invention, the communication circuit board and the control circuit board are connected in an electrically insulated state. Further, the power source is divided into two power sources for the communication circuit and the power source for the control circuit, and is electrically insulated. Further, the communication circuit board, the control circuit board, the communication circuit power supply, and the control circuit power supply are arranged in a state of being physically insulated by the partition wall. Therefore, even if a lightning surge enters through a distance control cable and the communication circuit board and / or power supply for the communication circuit is destroyed, the control of the automatic voltage regulator body is continued by the autonomous operation function of the control circuit. Thus, a highly reliable automatic voltage regulator slave station can be obtained.
1 自動電圧調整器
3 自動電圧調整器本体
5 自動電圧調整器制御装置
7 タップ切り替え変圧器
9 電圧調整器
11 制御・通信ユニット
13 補助継電器ユニット
15 中継端子台
17 接続端子台
19 遠制ケーブル
21 収納ケース
22 金属フレーム
23 通信回路基板
24 通信回路
25 通信回路用電源
27 制御回路基板
28 制御回路
29 制御回路用電源
30 電源回路基板
31 横壁部
33 縦壁部
35 通信回路基板用空間
37 制御回路基板用空間
39 電源用空間
41 避雷器
43 スペーサ
45 電源線
47 デジタルデータ通信線
49 貫通孔
51 制御マイコン
53 デジタルアイソレータ
55 スペーサ
57 電源線
59 スペーサ
61 底壁部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記通信回路からの遠隔制御信号に基づいて自動電圧調整器を遠隔制御する機能と前記遠隔制御信号が無いときには自律運転により自動電圧調整器を制御する機能を有する制御回路を構成する電子部品が実装された制御回路基板と、
前記通信回路基板及び前記制御回路基板の動作用電力を供給する電源と、
前記通信回路基板と前記制御回路基板と前記電源とを収納する収納ケースとからなる自動電圧調整器用子局であって、
前記電源は、それぞれ電気的に絶縁されて構成された、前記通信回路のための通信回路用電源と、前記制御回路のための制御回路用電源とからなり、
前記通信回路基板と前記制御回路基板とが電気的に絶縁された状態で相互に通信可能に接続されて前記収納ケース内に収納されていることを特徴とする自動電圧調整器用子局。 A communication circuit board that is electrically connected to a distance control cable and on which electronic components constituting a communication circuit for transmitting and receiving signals for remotely controlling the automatic voltage regulator are mounted;
Electronic components constituting a control circuit having a function of remotely controlling an automatic voltage regulator based on a remote control signal from the communication circuit and a function of controlling the automatic voltage regulator by autonomous operation when there is no remote control signal are mounted A control circuit board,
A power supply for supplying power for operation of the communication circuit board and the control circuit board;
An automatic voltage regulator slave station comprising a storage case for storing the communication circuit board, the control circuit board, and the power source,
The power source is configured to be configured to be electrically insulated from each other, a communication circuit power source for the communication circuit, and a control circuit power source for the control circuit,
A slave station for an automatic voltage regulator, wherein the communication circuit board and the control circuit board are communicably connected to each other in an electrically insulated state and housed in the housing case.
前記縦壁部の一方の壁面に前記通信回路基板が固定され、
前記縦壁部の他方の壁面に前記制御回路基板が固定され、
前記横壁部の下の空間内に前記電源回路基板が収納されている請求項3に記載の自動電圧調整器用子局。 The partition wall is composed of a horizontal wall portion that extends horizontally and bisects the space in the storage case up and down, and a vertical wall portion that bisects the space above the horizontal wall portion in the left and right directions,
The communication circuit board is fixed to one wall surface of the vertical wall portion,
The control circuit board is fixed to the other wall surface of the vertical wall portion,
The slave station for an automatic voltage regulator according to claim 3, wherein the power circuit board is accommodated in a space below the lateral wall portion.
前記通信回路基板または前記制御回路基板には、前記通信回路基板と前記制御回路基板とを介して電気的に絶縁された状態で相互に通信可能に接続するアイソレータが配置されている請求項3または4に記載の自動電圧調整器用子局。 A lightning arrester is disposed on the communication circuit board,
The isolator that is communicably connected to each other in an electrically insulated state via the communication circuit board and the control circuit board is disposed on the communication circuit board or the control circuit board. 4. The automatic voltage regulator slave station according to 4.
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