JP2657023B2 - 部分放電測定器のサージ保護装置 - Google Patents
部分放電測定器のサージ保護装置Info
- Publication number
- JP2657023B2 JP2657023B2 JP9605392A JP9605392A JP2657023B2 JP 2657023 B2 JP2657023 B2 JP 2657023B2 JP 9605392 A JP9605392 A JP 9605392A JP 9605392 A JP9605392 A JP 9605392A JP 2657023 B2 JP2657023 B2 JP 2657023B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- partial discharge
- surge
- voltage
- arrester
- protection device
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ケーブル線路に設置
した部分放電測定器における当該線路に侵入した雷サー
ジ，開閉サージ電圧等による故障防止装置に関する。
した部分放電測定器における当該線路に侵入した雷サー
ジ，開閉サージ電圧等による故障防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の通信用サージ防護素子の特性を表
１に示す。
１に示す。
【０００３】
【表１】
【０００４】部分放電測定器の入力信号レベルは通常数
ｍＶのレンジであり、一方、ケーブル線路にサージが侵
入すると、電力ケーブル線路の絶縁接続部の両シース間
には約１０ｋＶのサージ電圧が生じる場合がある（両シ
ース間に橋絡アレスタが設置されており、アレスタ動作
時には最大１０ｋＶ程度に達する）。部分放電測定器で
はこの低レベルの信号電圧を数ボルトに増幅する必要が
あり、半導体増幅器が用いられている。この増幅器はサ
ージ電圧の侵入により容易に破壊してしまうことにな
る。この増幅器の周波数帯域は０．０１〜１００ＭＨｚ
程度まで要求されるため、サージ防護素子も高速動作が
要求される。
ｍＶのレンジであり、一方、ケーブル線路にサージが侵
入すると、電力ケーブル線路の絶縁接続部の両シース間
には約１０ｋＶのサージ電圧が生じる場合がある（両シ
ース間に橋絡アレスタが設置されており、アレスタ動作
時には最大１０ｋＶ程度に達する）。部分放電測定器で
はこの低レベルの信号電圧を数ボルトに増幅する必要が
あり、半導体増幅器が用いられている。この増幅器はサ
ージ電圧の侵入により容易に破壊してしまうことにな
る。この増幅器の周波数帯域は０．０１〜１００ＭＨｚ
程度まで要求されるため、サージ防護素子も高速動作が
要求される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】表１において、ガス入
り避雷管は静電容量が１ｐＦと少なく放電耐圧が１０３
Ａと大きい反面、応答時間が１μｓと遅く、高周波微小
信号回路用には不適である。
り避雷管は静電容量が１ｐＦと少なく放電耐圧が１０３
Ａと大きい反面、応答時間が１μｓと遅く、高周波微小
信号回路用には不適である。
【０００６】酸化亜鉛素子は応答時間はかなり早い反
面、静電容量が１０４ｐＦと大きく、高周波微小信号回
路用には不適である。一方、シリコンダイオードを用い
たサージ防護素子は応答時間が早く、静電容量も１０ｐ
Ｆ程度でかなり応答性に優れているが、サージ耐量が１
０Ａと少なくなっている。
面、静電容量が１０４ｐＦと大きく、高周波微小信号回
路用には不適である。一方、シリコンダイオードを用い
たサージ防護素子は応答時間が早く、静電容量も１０ｐ
Ｆ程度でかなり応答性に優れているが、サージ耐量が１
０Ａと少なくなっている。
【０００７】図２は従来の至近雷用の複合型低圧避雷器
の一例の回路図で、図３はその特性を示すグラフであ
る。即ち、０．４ｍｍのエアギャップＧ，無誘導抵抗
Ｒ，酸化亜鉛素子Ｚを使用してかなりの放電耐量を示す
避雷器となっている。しかし、ここでは１Ωの無誘導抵
抗Ｒと酸化亜鉛素子Ｚを直列に接続して用いており、こ
の部分による信号エネルギーの大きな減少をもたらすこ
とになる。
の一例の回路図で、図３はその特性を示すグラフであ
る。即ち、０．４ｍｍのエアギャップＧ，無誘導抵抗
Ｒ，酸化亜鉛素子Ｚを使用してかなりの放電耐量を示す
避雷器となっている。しかし、ここでは１Ωの無誘導抵
抗Ｒと酸化亜鉛素子Ｚを直列に接続して用いており、こ
の部分による信号エネルギーの大きな減少をもたらすこ
とになる。
【０００８】このように、従来型避雷装置を大サージが
侵入する高周波微弱エネルギーの増幅器の入力段に使用
するのには問題が大きかった。
侵入する高周波微弱エネルギーの増幅器の入力段に使用
するのには問題が大きかった。
【０００９】前述したように、大サージの侵入する微小
高周波増幅器入力側に設置可能な避雷装置は未だ開発さ
れていない。つまり、従来の素子は、素子挿入による
信号レベルの減少、素子の動作遅れが大、素子の放
電耐量が小、等の問題点をかかえるものであった。
高周波増幅器入力側に設置可能な避雷装置は未だ開発さ
れていない。つまり、従来の素子は、素子挿入による
信号レベルの減少、素子の動作遅れが大、素子の放
電耐量が小、等の問題点をかかえるものであった。
【００１０】この発明の目的は、このような点に鑑みて
なされたもので、低損失，大サージ耐量，高速応答型の
微弱信号用の避雷素子を開発することにある。
なされたもので、低損失，大サージ耐量，高速応答型の
微弱信号用の避雷素子を開発することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、検出インピ
ーダンスの入出力側端子の両側に低放電開始電圧のガス
入り避雷管を並列に、検出インピーダンスの出力側端子
側に０．１〜２０Ωの固定抵抗を直列に、およびスイッ
チング動作用の高速ダイオードを順，逆両方向に１組以
上並列にそれぞれ接続し、高周波広帯域増幅器を介して
部分放電測定器に接続したことを特徴とする部分放電測
定器のサージ保護装置である。
ーダンスの入出力側端子の両側に低放電開始電圧のガス
入り避雷管を並列に、検出インピーダンスの出力側端子
側に０．１〜２０Ωの固定抵抗を直列に、およびスイッ
チング動作用の高速ダイオードを順，逆両方向に１組以
上並列にそれぞれ接続し、高周波広帯域増幅器を介して
部分放電測定器に接続したことを特徴とする部分放電測
定器のサージ保護装置である。
【００１２】
【作用】動作遅れのある低損失，大サージ耐量避雷素子
と低損失，高速応答で小サージ耐量避雷素子の組合せに
よって、低損失，大サージ耐量，高速応答型の避雷素子
が得られる。
と低損失，高速応答で小サージ耐量避雷素子の組合せに
よって、低損失，大サージ耐量，高速応答型の避雷素子
が得られる。
【００１３】
【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説
明する。図１は実施例のサージ保護装置付部分放電測定
器の構成を示す回路図である。例えば２７５ｋＶのＣＶ
ケーブル線路２の絶縁接続部１で部分放電が生じたとす
ると、微小な高周波性のパルスが金属箔電極５の両側に
発生する。これをシース絶縁筒３の両側に設けた金属箔
電極により接続部銅胴管と箔電極５の間の静電容量を介
して高周波成分を検出し、これを増幅して部分放電検出
器１１により測定するように構成されている。
明する。図１は実施例のサージ保護装置付部分放電測定
器の構成を示す回路図である。例えば２７５ｋＶのＣＶ
ケーブル線路２の絶縁接続部１で部分放電が生じたとす
ると、微小な高周波性のパルスが金属箔電極５の両側に
発生する。これをシース絶縁筒３の両側に設けた金属箔
電極により接続部銅胴管と箔電極５の間の静電容量を介
して高周波成分を検出し、これを増幅して部分放電検出
器１１により測定するように構成されている。
【００１４】ここで、ケーブル線路２に雷の侵入あるい
は系統の開閉操作が行われたとすると、それによるサー
ジが生じ、シース絶縁筒３の両側に高いサージ電圧が発
生する。ここで、シース橋絡サージアレスタ４が設置さ
れていると、この間の電圧は最高約１０ｋＶに抑えられ
る。このため、この１０ｋＶの電圧が電極の静電容量を
介して検出インピーダンスＺｄ７の入力側に加わる。こ
こで、ガス避雷管６により６０Ｖに抑えられるが、約１
μｓの動作時間遅れによりその間約６００Ｖの電圧が生
じ、それが検出インピーダンスＺｄ７を通して高周波広
帯域の増幅器１０の入力に加わり、この半導体増幅素子
が破損することになる。
は系統の開閉操作が行われたとすると、それによるサー
ジが生じ、シース絶縁筒３の両側に高いサージ電圧が発
生する。ここで、シース橋絡サージアレスタ４が設置さ
れていると、この間の電圧は最高約１０ｋＶに抑えられ
る。このため、この１０ｋＶの電圧が電極の静電容量を
介して検出インピーダンスＺｄ７の入力側に加わる。こ
こで、ガス避雷管６により６０Ｖに抑えられるが、約１
μｓの動作時間遅れによりその間約６００Ｖの電圧が生
じ、それが検出インピーダンスＺｄ７を通して高周波広
帯域の増幅器１０の入力に加わり、この半導体増幅素子
が破損することになる。
【００１５】即ち、図１において、検出インピーダンス
Ｚｄ７の出力側に幅１μｓ，６００Ｖのパルス電圧が生
じることになる。ここでガス避雷管６′を並列に接続
し、直列に固定抵抗８を接続して固定抵抗８を５Ωとす
ると、順，逆方向に並列に接続した高速スイッチングダ
イオード９の片側に電流が流れることになる。ここで高
速スイッチングダイオード９として定格５Ａのスイッチ
ングダイオードＩＳ１５８８を用いると、その静電容量
は約２ｐＦであり、１２０Ａ，１μｓの通電に耐えるこ
とができた。この場合のダイオード制限電圧は約２５Ｖ
であり、高周波広帯域増幅器１０の入力側半導体増幅器
は故障しなかった。
Ｚｄ７の出力側に幅１μｓ，６００Ｖのパルス電圧が生
じることになる。ここでガス避雷管６′を並列に接続
し、直列に固定抵抗８を接続して固定抵抗８を５Ωとす
ると、順，逆方向に並列に接続した高速スイッチングダ
イオード９の片側に電流が流れることになる。ここで高
速スイッチングダイオード９として定格５Ａのスイッチ
ングダイオードＩＳ１５８８を用いると、その静電容量
は約２ｐＦであり、１２０Ａ，１μｓの通電に耐えるこ
とができた。この場合のダイオード制限電圧は約２５Ｖ
であり、高周波広帯域増幅器１０の入力側半導体増幅器
は故障しなかった。
【００１６】ここで、ガス避雷管６′を検出インピーダ
ンスＺｄ７に並列に接続しているのは、サージ電圧が異
常に高い場合に検出インピーダンスＺｄ７の入力側で抑
え切れないときに抑制するためである。また、何らかの
理由で高速スイッチングダイオード９が破損したような
場合、高周波広帯域増幅器１０に電圧がかかり増幅器破
損を防止する役目を果たしている。
ンスＺｄ７に並列に接続しているのは、サージ電圧が異
常に高い場合に検出インピーダンスＺｄ７の入力側で抑
え切れないときに抑制するためである。また、何らかの
理由で高速スイッチングダイオード９が破損したような
場合、高周波広帯域増幅器１０に電圧がかかり増幅器破
損を防止する役目を果たしている。
【００１７】一方、信号レベルは増幅器入力インピーダ
ンス５０Ωのため、約１０％の減少だけで済んだ。検出
インピーダンスＺｄ７と高周波広帯域増幅器１０の間の
長さは約１０ｃｍにすることが可能で、これによるミス
マッチングの影響は実用上無視できる程度であった。
ンス５０Ωのため、約１０％の減少だけで済んだ。検出
インピーダンスＺｄ７と高周波広帯域増幅器１０の間の
長さは約１０ｃｍにすることが可能で、これによるミス
マッチングの影響は実用上無視できる程度であった。
【００１８】この例では、直列に接続した固定抵抗とし
て５Ωの場合について説明したが、侵入サージの大きさ
によりこの値を適当に変化させることが望ましい。ま
た、順方向を用いたダイオードバリスタの他に逆方向の
ツェナーダイオードを用いることも可能である。
て５Ωの場合について説明したが、侵入サージの大きさ
によりこの値を適当に変化させることが望ましい。ま
た、順方向を用いたダイオードバリスタの他に逆方向の
ツェナーダイオードを用いることも可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の部分放
電測定器のサージ保護装置によれば、高放電耐量，高速
応答，低損失の避雷素子の開発により、安定な部分放電
の活線測定が可能となる。即ち、部分放電の活線測定の
場合、稀ではあるが系統の開閉操作，雷サージの侵入等
により測定器が故障し、その後の部分放電測定が不可能
になり、増幅器を交換する必要があった。この避雷装置
の開発により、活線ケーブルの部分放電特性を安定に長
時間連続して測定することが可能になる。
電測定器のサージ保護装置によれば、高放電耐量，高速
応答，低損失の避雷素子の開発により、安定な部分放電
の活線測定が可能となる。即ち、部分放電の活線測定の
場合、稀ではあるが系統の開閉操作，雷サージの侵入等
により測定器が故障し、その後の部分放電測定が不可能
になり、増幅器を交換する必要があった。この避雷装置
の開発により、活線ケーブルの部分放電特性を安定に長
時間連続して測定することが可能になる。
【図１】この発明の実施例の部分放電測定器のサージ保
護装置の構成を示す回路図、
護装置の構成を示す回路図、
【図２】従来の複合型避雷器の構成を示す回路図、
【図３】図２の複合型避雷器の特性を示すグラフであ
る。
る。
１ 絶縁接続部 ２ ＣＶケーブル ３ シース絶縁筒 ４ シース橋絡アレスタ ５ 金属箔電極 ６，６′ ガス入り避雷管 ７ 検出インピーダンス ８ 直列抵抗 ９ 高速スイッチングダイオード １０ 高周波広帯域増幅器 １１ 部分放電測定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴 木 弘 茨城県日立市日高町５丁目１番１号「日 立電線株式会社パワーシステム研究所 内」 (72)発明者 今 井 友 章 茨城県日立市日高町５丁目１番１号「日 立電線株式会社パワーシステム研究所 内」 (72)発明者 萩 谷 幹 夫 茨城県日立市日高町５丁目１番１号「日 立電線株式会社パワーシステム研究所 内」 (56)参考文献 実開 昭61−156121（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 検出インピーダンスの入出力側端子の両
側に低放電開始電圧のガス入り避雷管を並列接続し、検
出インピーダンスの出力側端子に０．１〜２０Ωの固定
抵抗を直列に、およびスイッチング動作用の高速ダイオ
ードを順，逆両方向に１組以上を並列接続し、高周波広
帯域増幅器を介して部分放電測定器に接続したことを特
徴とする部分放電測定器のサージ保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9605392A JP2657023B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 部分放電測定器のサージ保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9605392A JP2657023B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 部分放電測定器のサージ保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273285A JPH05273285A (ja) | 1993-10-22 |
| JP2657023B2 true JP2657023B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=14154718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9605392A Expired - Lifetime JP2657023B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 部分放電測定器のサージ保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657023B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100783056B1 (ko) * | 2006-03-28 | 2007-12-07 | 삼현전자통신(주) | 서지 보호장치 |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP9605392A patent/JP2657023B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05273285A (ja) | 1993-10-22 |
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|---|---|---|---|
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