JP2747057B2 - Optical voltage detector for high voltage - Google Patents
Optical voltage detector for high voltageInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は碍子に支持された断路器等に付設してその導
体の対地電圧を検出し、光信号として取り出すことがで
きる高電圧用光電圧検出器に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION (Industrial application field) The present invention relates to a high voltage optical voltage which can be attached to a disconnector or the like supported by an insulator to detect a ground voltage of the conductor and take out as an optical signal. It relates to a detector.
（従来の技術） 高圧導体を支持する碍子の課電側に分圧コンデンサを
介して中間電極を取付け、この中間電極と大地との間に
形成される大気静電容量C0と、分圧コンデンサの容量C1
との分圧比C0/（C0＋C1）を利用して、高圧導体の電圧
を光電圧センサにより測定する高電圧用電圧検出器は、
例えば特開平１−170859号公報等によって既に知られて
いる。(Prior Art) An intermediate electrode is attached to a power-supplying side of an insulator supporting a high-voltage conductor via a voltage dividing capacitor, and an atmospheric capacitance C 0 formed between the intermediate electrode and the ground, and a voltage dividing capacitor. Capacity of C 1
The voltage detector for high voltage, which measures the voltage of the high-voltage conductor with an optical voltage sensor using the voltage division ratio C 0 / (C 0 + C 1 )
For example, it is already known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-170859.
ところがこのような従来の高電圧用電圧検出器は、碍
子の課電側に分圧器や光電圧センサ等のためのかなりの
収納スペースを要するので既設設備への取付けが困難で
あること、大気静電容量C0が高圧導体を支持する碍子の
沿汚損等の影響により変動し易いこと、開閉サージ等の
高電圧によりセンサが破壊されないように保護機器を別
途設ける必要があること等の問題点を残していた。However, such a conventional high-voltage detector requires a considerable storage space for a voltage divider and a photovoltaic sensor on the power supply side of the insulator, so that it is difficult to mount it on existing equipment, The problem is that the capacitance C 0 is likely to fluctuate due to the influence of contamination along the insulator supporting the high-voltage conductor, and it is necessary to provide a protective device separately so that the sensor is not destroyed by high voltage such as switching surge. Had left.
（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記した従来の問題点を解決して、既設設備
への取付けが容易であり、センサの保護機器を別途設け
る必要がなく、また長時間使用しても安定した検出精度
を維持することができる高電圧用光電圧検出器を提供す
るために完成されたものである。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves the above-mentioned conventional problems, is easy to attach to existing facilities, does not require a separate protective device for sensors, and can be used for a long time. This has been completed in order to provide a high-voltage optical voltage detector capable of maintaining stable detection accuracy.
（課題を解決するための手段） 上記の課題は、課電側電極の下に取付けられた小型碍
子と、小型碍子の下面に設けられた中間電極と、小型碍
子の内部に下端を中間電極と導通させて設けられたZnO
素子からなる分圧用コンデンサと、分圧用コンデンサの
上端と中間電極との間の電圧を検出する光電圧センサと
からなることを特徴とする高電圧用光電圧検出器によっ
て解決される。(Means for Solving the Problems) The above-mentioned problems are caused by a small insulator mounted below the power-supply-side electrode, an intermediate electrode provided on the lower surface of the small insulator, and a lower end inside the small insulator having an intermediate electrode. ZnO provided in conduction
The problem is solved by a photovoltaic detector for high voltage, comprising a voltage dividing capacitor composed of elements and a photovoltage sensor for detecting a voltage between the upper end of the voltage dividing capacitor and the intermediate electrode.
また上記の課題は、碍子の課電側に横向きに固定され
る支持パイプと、支持パイプの先端に設けられた下面が
開放された笠電極と、笠電極の内側に設けられた小型碍
子と、小型碍子の下面に笠電極の下面を覆うように設け
られた中間電極と、小型碍子の内部に下端を中間電極と
導通させて設けられたZnO素子からなる分圧用コンデン
サと、笠電極の上部に形成された密封室に収納され分圧
用コンデンサの上端と中間電極との間の電圧を検出する
光電圧センサとからなることを特徴とする高電圧用光電
圧検出器によって解決される。Further, the above-described problems are a supporting pipe fixed laterally to the power application side of the insulator, a cap electrode having an open lower surface provided at the tip of the supporting pipe, a small insulator provided inside the cap electrode, An intermediate electrode provided on the lower surface of the small insulator so as to cover the lower surface of the shade electrode, a voltage dividing capacitor consisting of a ZnO element provided with the lower end electrically connected to the intermediate electrode inside the small insulator, and an upper portion of the shade electrode The problem is solved by a photovoltaic detector for high voltage, comprising a photovoltaic sensor housed in the formed sealed chamber and detecting a voltage between the upper end of the voltage dividing capacitor and the intermediate electrode.
（実施例） 以下に本発明の高電圧用光電圧検出器を断路器に取付
けた実施例について説明する。(Embodiment) An embodiment in which the optical voltage detector for high voltage of the present invention is mounted on a disconnector will be described below.
本実施例において、（１）は断路器金具（２）を支持
する碍子であり、（３）はこの碍子（１）の課電側にフ
ランジ等を利用して略水平横向きに固定されたステンレ
ススチール等からなる支持パイプである。支持パイプ
（３）は碍子（１）の沿面汚損等の影響が検出部に及ば
ないようにするためにできるだけ長くした方がよく、汚
損されにくい屋内仕様の場合に500mm以上、汚損され易
い屋外仕様の場合には1000mm以上とすることが好まし
い。このような支持パイプ（３）の先端には、課電側電
極であるアルミニウム等の金属からなる下面が開放され
た笠電極（４）が設けられている。この笠電極（４）
は、円筒状の電極本体の上部に蓋（５）により密封され
た密封室（６）を一体に形成したものである。In this embodiment, (1) is an insulator for supporting the disconnector bracket (2), and (3) is a stainless steel fixed substantially horizontally to the power receiving side of the insulator (1) using a flange or the like. It is a support pipe made of steel or the like. The support pipe (3) should be as long as possible in order to prevent the influence of creeping of the insulator (1) on the detector surface from reaching the detector. In this case, the thickness is preferably 1000 mm or more. At the tip of such a support pipe (3), there is provided a shade electrode (4) made of a metal such as aluminum which is a power application side electrode and having an open lower surface. This shade electrode (4)
Is a device in which a sealed chamber (6) sealed by a lid (5) is integrally formed on the upper part of a cylindrical electrode body.
（７）は笠電極（４）の内側の中央に設けられた中空
の小型碍子であり、その下面には笠電極（４）の開口部
を覆うように平板状の中間電極（８）が取付けられてい
る。中間電極（８）は地面に対向して設けられ、地面と
の間に大気静電容量C0を形成するためのもので、C0が１
〜3PFとなるように直径が100〜150mmのものとしてあ
る。中間電極（８）は笠電極（４）により周囲を囲われ
て汚損を防止された小型碍子（７）により支持され、安
定した大気静電容量C0を形成することができる構造とな
っている。(7) is a hollow small insulator provided at the center inside the shade electrode (4), and a flat intermediate electrode (8) is attached to the lower surface thereof so as to cover the opening of the shade electrode (4). Have been. The intermediate electrode (8) is provided opposite to the ground, intended to form the air capacitance C 0 between the ground, C 0 1
The diameter is 100 to 150 mm so as to be 3 PF. The intermediate electrode (8) is supported by a small insulator (7) which is prevented fouling is enclosed around the bevel electrode (4) has a structure capable of forming a stable atmospheric electrostatic capacitance C 0 was .
またこの小型碍子（７）の内部には、上下をコンデン
サ電極（９）、（10）により挟まれたZnO素子からなる
分圧用コンデンサ（11）が封入されている。分圧用コン
デンサ（11）は例えば100〜1000PFの静電容量C1を持た
せるものとするが、C1の大きさは上記した大気静電容量
C0の大きさによって適宜変更される。ZnO素子からなる
分圧用コンデンサ（11）は線路のサージにより発生する
過電圧を受けたときには瞬間的に抵抗値を減じ、分圧用
コンデンサ（11）の上下の電極間に過大な電圧が発生す
ることを防止することができる。このような分圧用コン
デンサ（11）の下端はコンデンサ電極（10）を介して中
間電極（８）と導通されている。Further, a voltage dividing capacitor (11) composed of a ZnO element sandwiched between upper and lower capacitor electrodes (9) and (10) is sealed inside the small insulator (7). Dividing capacitor (11) is assumed to have a capacitance C 1 of the example 100~1000PF but atmospheric capacitance magnitude of C 1 is the above-mentioned
It is appropriately changed depending on the size of C 0. The voltage dividing capacitor (11) consisting of a ZnO element reduces the resistance value instantaneously when it receives the overvoltage generated by the line surge, and the excessive voltage is generated between the upper and lower electrodes of the voltage dividing capacitor (11). Can be prevented. The lower end of such a voltage dividing capacitor (11) is electrically connected to the intermediate electrode (8) via the capacitor electrode (10).
更に笠電極（４）の上部に形成された密封室（６）の
内部には、光電圧センサ（12）が収納されている。光電
圧センサ（12）は分圧用コンデンサ（11）に発生する電
圧を光信号に変換するためのもので、通電電流による誤
差を防止するためにLiNb3等のファラデー効果のないポ
ッケルス素子を使用することが好ましい。光電圧センサ
（12）の一端はコンデンサ電極（９）に接続されてお
り、他端はセンサ課電用電極（13）を介して中間電極
（８）に接続されている。これによって分圧用コンデン
サ（11）に発生する電圧を光電圧センサ（12）に導くこ
とができる。そして光電圧センサ（12）の出力は光ファ
イバ（14）により支持パイプ（３）を通じて碍子（１）
へ導かれ、更に碍子（１）の中心孔を通って接地側へ取
り出される。Further, an optical voltage sensor (12) is housed in a sealed chamber (6) formed above the shade electrode (4). Optical voltage sensor (12) is used to convert the voltage generated in the voltage-dividing capacitor (11) to an optical signal, using the Pockels element without Faraday effect such as LiNb 3 in order to prevent errors due to electric current Is preferred. One end of the optical voltage sensor (12) is connected to the capacitor electrode (9), and the other end is connected to the intermediate electrode (8) via the sensor charging electrode (13). As a result, the voltage generated in the voltage dividing capacitor (11) can be guided to the optical voltage sensor (12). The output of the optical voltage sensor (12) is passed through the support pipe (3) by the optical fiber (14) and the insulator (1).
To the ground side through the center hole of the insulator (1).
なお第１図に示される（15）は蓋（５）に内蔵させた
乾燥剤であり、密封室（６）の内部の水分を除去して光
電圧センサ（12）及び光ファイバ（14）の性能劣化を防
止している。In addition, (15) shown in FIG. 1 is a desiccant incorporated in the lid (5), which removes moisture in the sealed chamber (6) to remove the light voltage sensor (12) and the optical fiber (14). Prevents performance degradation.
（作用） このように構成された本発明の高電圧用光電圧検出器
は、第３図に示されるように中間電極（８）と地面との
間に形成される大気静電容量C0と、分圧用コンデンサ
（11）の容量C1との分圧比C0/（C0＋C1）を利用して課
電側電極の対地電圧Ｖを分圧し、これを分圧用コンデン
サ（11）の両極に接続された光電圧センサ（12）によっ
て光信号に変換して接地側へ取り出すものであり、次の
通りの作用効果を奏するものである。(Operation) high voltage light voltage detector of the present invention configured as described above includes an atmospheric electrostatic capacitance C 0 is formed between the ground and the intermediate electrode (8) as shown in FIG. 3 Using the voltage dividing ratio C 0 / (C 0 + C 1 ) to the capacitance C 1 of the voltage dividing capacitor (11), the ground voltage V of the power supply side electrode is divided, and this is divided into the two electrodes of the voltage dividing capacitor (11). Is converted into an optical signal by the optical voltage sensor (12) connected to the optical signal and taken out to the ground side, and has the following operational effects.
第１に、本発明の高電圧用光電圧検出器は碍子側に分
圧器等の取付けスペースを要しないので、既設の碍子装
置へ容易に取付けができる。First, the photovoltage detector for high voltage of the present invention does not require a space for mounting a voltage divider or the like on the insulator side, and therefore can be easily mounted on an existing insulator device.
第２に、本発明の高電圧用光電圧検出器は出力を光電
圧センサ（12）によって光信号に変換したうえ絶縁性の
光ファイバ（14）により接地側に取り出すので、対地と
は完全に絶縁されており、地絡事故を完全に防止するこ
とができる。Second, the optical voltage detector for high voltage of the present invention converts the output to an optical signal by the optical voltage sensor (12) and takes it out to the ground side by the insulating optical fiber (14). It is insulated and can completely prevent ground faults.
第３に、本発明の高電圧用光電圧検出器は分圧コンデ
ンサ（11）としてZnO素子を使用しているので、線路の
サージにより発生する過電圧を受けたときには瞬間的に
抵抗値を減じ、分圧用コンデンサ（11）の両極間の電圧
をZnO素子のバリスタ電圧に保持するので、回路保護の
ためのアレスタ等を別に設けなくても光電圧センサ（1
2）の破壊を防止することができる。Third, since the high-voltage optical voltage detector of the present invention uses a ZnO element as the voltage dividing capacitor (11), when it receives an overvoltage generated by a line surge, it instantaneously reduces its resistance. Since the voltage between both electrodes of the voltage dividing capacitor (11) is held at the varistor voltage of the ZnO element, the optical voltage sensor (1
2) Destruction can be prevented.
また第２の発明の高電圧用光電圧検出器は、笠電極
（４）の内側に設けられた小型碍子（７）の下面に中間
電極（８）が設けられているうえ、中間電極（８）は笠
電極（４）の開口部を覆う形状とされているので、小型
碍子（７）の表面が汚損されにくく、分圧電圧の変動を
最小限に抑えることができる。According to the photovoltaic detector for high voltage of the second invention, the intermediate electrode (8) is provided on the lower surface of the small insulator (7) provided inside the shade electrode (4). ) Is formed to cover the opening of the shade electrode (4), so that the surface of the small insulator (7) is less likely to be soiled, and the fluctuation of the divided voltage can be minimized.
更に、第２の発明の高電圧用光電圧検出器は、支持パ
イプ（３）の長さを適切に設定することにより碍子
（１）の沿面汚損等の影響が分圧電圧に及ぶことを防止
することができ、長期間使用しても安定した電圧検出が
可能である。Furthermore, the photovoltaic detector for high voltage of the second invention prevents the influence of the creepage of the insulator (1) from affecting the divided voltage by appropriately setting the length of the support pipe (3). And stable voltage detection is possible even after long-term use.
（発明の効果） 本発明は以上に説明したように、既設設備への取付け
が容易であり、仮に劣化した場合にも地落事故のおそれ
がなく、また長期間使用しても安定した検出精度を維持
することができるうえ、回路保護のためのアレスタを別
に設ける必要がなく構造の簡素化を図ることができるも
のであるから、従来の問題点を解決した高電圧用光電圧
検出器として、産業の発展に寄与するところは極めて大
きいものがある。(Effects of the Invention) As described above, the present invention can be easily attached to existing equipment, has no risk of a ground accident even if it is deteriorated, and has stable detection accuracy even when used for a long time. In addition to this, it is possible to simplify the structure without having to separately provide an arrester for circuit protection, and as a high-voltage optical voltage detector that solves the conventional problems, There are significant contributions to industrial development.
第１図は本発明の実施例を示す一部切欠正面図、第２図
は碍子への取付状態を示す一部切欠正面図、第３図は作
動原理を説明する回路図である。 （１）：碍子、（３）：支持パイプ、（４）：笠電極
（課電側電極）、（６）：密封室、（７）：小型碍子、
（８）：中間電極、（11）:ZnO素子からなる分圧用コン
デンサ、（12）：光電圧センサ。FIG. 1 is a partially cutaway front view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway front view showing a state of attachment to an insulator, and FIG. 3 is a circuit diagram for explaining the operation principle. (1): insulator, (3): support pipe, (4): shade electrode (electrode on the power application side), (6): sealed room, (7): small insulator,
(8): Intermediate electrode, (11): Voltage dividing capacitor composed of ZnO element, (12): Optical voltage sensor.
Claims (2)
（７）と、小型碍子（７）の下面に設けられた中間電極
（８）と、小型碍子（７）の内部に下端を中間電極
（８）と導通させて設けられたZnO素子からなる分圧用
コンデンサ（11）と、分圧用コンデンサ（11）の上端と
中間電極（８）との間の電圧を検出する光電圧センサ
（12）と、この光電圧センサ（12）からの光信号を接地
側に取り出す絶縁性の光ファイバ（14）とからなること
を特徴とする高電圧用光電圧検出器。1. A small insulator (7) mounted below a power receiving side electrode, an intermediate electrode (8) provided on the lower surface of the small insulator (7), and a lower end inside the small insulator (7). A voltage dividing capacitor (11) composed of a ZnO element provided in conduction with the intermediate electrode (8); and an optical voltage sensor (3) for detecting a voltage between the upper end of the voltage dividing capacitor (11) and the intermediate electrode (8). An optical voltage detector for high voltage, comprising: (12) an insulating optical fiber (14) for extracting an optical signal from the optical voltage sensor (12) to the ground side.
支持パイプ（３）と、支持パイプ（３）の先端に設けら
れた下面が開放された笠電極（４）と、笠電極（４）の
内側に設けられた小型碍子（７）と、小型碍子（７）の
下面に笠電極（４）の下面に覆うように設けられた中間
電極（８）と、小型碍子（７）の内部に下端を中間電極
（８）と導通させて設けられたZnO素子からなる分圧用
コンデンサ（11）と、笠電極（４）の上部に形成された
密封室（６）に収納され分圧用コンデンサ（11）の上端
と中間電極（８）との間の電圧を検出する光電圧センサ
（12）と、この光電圧センサ（12）からの光信号を接地
側に取り出す絶縁性の光ファイバ（14）からなることを
特徴とする高電圧用光電圧検出器。2. A support pipe (3) fixed laterally to the power application side of the insulator (1), a cap electrode (4) provided at the tip of the support pipe (3) and having an open lower surface; A small insulator (7) provided inside the electrode (4); an intermediate electrode (8) provided on the lower surface of the small insulator (7) so as to cover the lower surface of the shade electrode (4); ), A voltage dividing capacitor (11) composed of a ZnO element provided with the lower end electrically connected to the intermediate electrode (8) and a sealing chamber (6) formed above the shade electrode (4). An optical voltage sensor (12) for detecting a voltage between the upper end of the pressure capacitor (11) and the intermediate electrode (8), and an insulating optical fiber for extracting an optical signal from the optical voltage sensor (12) to the ground side (14) An optical voltage detector for high voltage, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1258530A JP2747057B2 (en) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | Optical voltage detector for high voltage |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP1258530A JP2747057B2 (en) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | Optical voltage detector for high voltage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH03120761A JPH03120761A (en) | 1991-05-22 |
| JP2747057B2 true JP2747057B2 (en) | 1998-05-06 |
Family
ID=17321497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP1258530A Expired - Lifetime JP2747057B2 (en) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | Optical voltage detector for high voltage |
Country Status (1)
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Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-10-03 JP JP1258530A patent/JP2747057B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPH03120761A (en) | 1991-05-22 |
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