JP2856523B2 - 電圧検出装置 - Google Patents
電圧検出装置Info
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- JP2856523B2 JP2856523B2 JP2232412A JP23241290A JP2856523B2 JP 2856523 B2 JP2856523 B2 JP 2856523B2 JP 2232412 A JP2232412 A JP 2232412A JP 23241290 A JP23241290 A JP 23241290A JP 2856523 B2 JP2856523 B2 JP 2856523B2
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、送電線、配電線等の電力系統における主
回路導体の電幾を検出する電圧検出装置に関する。
回路導体の電幾を検出する電圧検出装置に関する。
（従来の技術） 送電線、配電線等の電力系統には、系統の監視、保護
のため、主回路導体と電気的に絶縁した状態でその電位
検出が行われる。このような電位検出を行う従来の電圧
検出装置としては、主に計器用変圧器（PT）が用いられ
ている。
のため、主回路導体と電気的に絶縁した状態でその電位
検出が行われる。このような電位検出を行う従来の電圧
検出装置としては、主に計器用変圧器（PT）が用いられ
ている。
（発明が解決しようとする課題） 従来の電圧検出装置として用いられている計器用変圧
器は、比較的大型であるため、スイッチギヤ等に収納し
た場合、スイッチギヤの１ユニットを専有することにな
り、スイッチギヤ全体が大きくなり、ひいては設置スペ
ースが大きくなるという問題があった。
器は、比較的大型であるため、スイッチギヤ等に収納し
た場合、スイッチギヤの１ユニットを専有することにな
り、スイッチギヤ全体が大きくなり、ひいては設置スペ
ースが大きくなるという問題があった。
そこで、この発明は、小型で軽量な電圧検出装置を提
供することを目的とする。
供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は上記課題を解決するために、検出対象であ
る主回路導体にそれぞれ一方の電極が密着され且つそれ
ぞれの他方の電極と大地との間の浮遊容量が等しくなる
ように配置された異なる容量値をもつ２個のコンデンサ
と、前記主回路導体と前記２個のコンデンサの他方の電
極との間の各電位差及び当該２個のコンデンサの他方の
電極間の電位差を検知する電位差検知手段と、該電位差
検知手段で検知された各電位差及び前記２個のコンデン
サの各容量値に基づいて前記主回路導体の電位を演算す
る演算手段とを有することを要旨とする。
る主回路導体にそれぞれ一方の電極が密着され且つそれ
ぞれの他方の電極と大地との間の浮遊容量が等しくなる
ように配置された異なる容量値をもつ２個のコンデンサ
と、前記主回路導体と前記２個のコンデンサの他方の電
極との間の各電位差及び当該２個のコンデンサの他方の
電極間の電位差を検知する電位差検知手段と、該電位差
検知手段で検知された各電位差及び前記２個のコンデン
サの各容量値に基づいて前記主回路導体の電位を演算す
る演算手段とを有することを要旨とする。
（作用） 主回路導体の電位をＶ、２個のコンデンサにおける他
方の電極側の電位（大地側電位）をそれぞれV1、V2（こ
れらの電位は何れもベクトル量）とすると、主回路導体
の電位Ｖと２個のコンデンサにおける各大地側電位V1、
V2との電位差（Ｖ−V1）、（Ｖ−V2）及び当該両大地側
電位V1、V2間の電位差（V1−V2）が電位差検知手段で検
知される。これにより、２個のコンデンサの各容量値を
C1、C2とすると、５つの既知量、C1、C2、（Ｖ−V1）、
（Ｖ−V2）、（V1−V2）が得られる。これらの既知量か
ら演算手段で次のような演算が実行され、主回路導体の
電位Ｖが検出される。
方の電極側の電位（大地側電位）をそれぞれV1、V2（こ
れらの電位は何れもベクトル量）とすると、主回路導体
の電位Ｖと２個のコンデンサにおける各大地側電位V1、
V2との電位差（Ｖ−V1）、（Ｖ−V2）及び当該両大地側
電位V1、V2間の電位差（V1−V2）が電位差検知手段で検
知される。これにより、２個のコンデンサの各容量値を
C1、C2とすると、５つの既知量、C1、C2、（Ｖ−V1）、
（Ｖ−V2）、（V1−V2）が得られる。これらの既知量か
ら演算手段で次のような演算が実行され、主回路導体の
電位Ｖが検出される。
２個のコンデンサにおける他方の電極（大地側電極）
と大地との間の浮遊容量をCUとすると、次の（１）、
（２）式が成立つ。
と大地との間の浮遊容量をCUとすると、次の（１）、
（２）式が成立つ。
C1・（Ｖ−V1）＝CU・V1 …（１） C2・（Ｖ−V2）＝CU・V2 …（２） （１）式−（２）式より Cu＝［C1・（Ｖ−V1）−C2 ・（Ｖ−V2）］／（V1−V2） …（３） （１）式より V1＝C1・（Ｖ−V1）/CU …（４） （４）式に（３）式を代入して V1＝［C1・（Ｖ−V1）・（V1−V2）］ ／［C1・（Ｖ−V1）−C2・（Ｖ−V2）］ …（５） また、（１）式より Ｖ＝V1・（CU＋C1）/C1 …（６） （６）式に（３）式と（５）式を代入して整理すると Ｖ＝（Ｖ−V1）＋｛［C1・（Ｖ−V1）・（V1−V2）］ ／［C1・（Ｖ−V1）−C2・（Ｖ−V2）］｝ …（７） となり、主回路導体の電位Ｖが求められる。
演算手段は電位差検知手段とともに主回路導体側に設
置し、求められた主回路導体の電位Ｖは、その電位Ｖに
対応した強度の光信号に変換して大地側の計測部等で受
けてもよく、また、演算手段は大地側の計測部等に設置
し、電位差検知手段で検知された（Ｖ−V1）、（Ｖ−
V2）、（V1−V2）の各電位差に対応した強度の光信号を
演算手段に送り、この大地側の演算手段で上述の（７）
式に至る演算を行なって主回路導体の電位Ｖを求めても
よい。このように光信号の利用により、主回路電圧が高
圧であっても主回路導体とは電気的に絶縁された状態で
その電位Ｖを検出することが可能となる。
置し、求められた主回路導体の電位Ｖは、その電位Ｖに
対応した強度の光信号に変換して大地側の計測部等で受
けてもよく、また、演算手段は大地側の計測部等に設置
し、電位差検知手段で検知された（Ｖ−V1）、（Ｖ−
V2）、（V1−V2）の各電位差に対応した強度の光信号を
演算手段に送り、この大地側の演算手段で上述の（７）
式に至る演算を行なって主回路導体の電位Ｖを求めても
よい。このように光信号の利用により、主回路電圧が高
圧であっても主回路導体とは電気的に絶縁された状態で
その電位Ｖを検出することが可能となる。
（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、この発明の第１実施例を示す図である。こ
の実施例は高圧用として構成されている。
の実施例は高圧用として構成されている。
まず、電圧検出装置の構成を説明すると、第１図にお
いて、１は検出対象である主回路導体であり、主回路導
体１には異なる既知の容量値C1、C2をもつ２個のコンデ
ンサ２、３の一方の電極が密着されている。この２個の
コンデンサ２、３は、それぞれの他方の電極（大地側電
極）と大地との間の浮遊容量CUが等しくなるように配置
されている。５は増幅機能を有する電位差検知手段とし
ての電位差検知回路であり、この電位差検知回路５で主
回路導体１の電位Ｖと２個のコンデンサ２、３における
各大地側電極の電位V1、V2との電位差（Ｖ−V1）、（Ｖ
−V2）及び当該両大地側電位V1、V2間の電位差（V1−
V2）の３つの電位差が検知され、且つこの３つの電位差
が増幅されるようになっている。７はV/F変換回路、８
は電気／光変換回路であり、V/F変換回路７で３つの電
位差がそれぞれに対応した周波数の電圧パルスに変換さ
れ、この電圧パルスが電気／光変換回路８で光信号に変
換され、光ケーブル９を介して大地側の図示の省略の保
護・計測装置に設置された演算手段としての演算回路に
送られるようになっている。
いて、１は検出対象である主回路導体であり、主回路導
体１には異なる既知の容量値C1、C2をもつ２個のコンデ
ンサ２、３の一方の電極が密着されている。この２個の
コンデンサ２、３は、それぞれの他方の電極（大地側電
極）と大地との間の浮遊容量CUが等しくなるように配置
されている。５は増幅機能を有する電位差検知手段とし
ての電位差検知回路であり、この電位差検知回路５で主
回路導体１の電位Ｖと２個のコンデンサ２、３における
各大地側電極の電位V1、V2との電位差（Ｖ−V1）、（Ｖ
−V2）及び当該両大地側電位V1、V2間の電位差（V1−
V2）の３つの電位差が検知され、且つこの３つの電位差
が増幅されるようになっている。７はV/F変換回路、８
は電気／光変換回路であり、V/F変換回路７で３つの電
位差がそれぞれに対応した周波数の電圧パルスに変換さ
れ、この電圧パルスが電気／光変換回路８で光信号に変
換され、光ケーブル９を介して大地側の図示の省略の保
護・計測装置に設置された演算手段としての演算回路に
送られるようになっている。
また、上述の電位差検知回路５、V/F変換回路７及び
電気／光変換回路８は、大地から浮いた主回路導体１側
に設置され、光信号手段により絶縁されているため、こ
れらの回路を駆動するエネルギー源を得るため、主回路
導体１に密着されたコンデンサ４と電源回路11とが設置
されている。コンデンサ４の容量値をC3、その大地側電
極と大地との間の浮遊容量をCU1とすると、電源回路11
に蓄えられる電圧Vpは次式で与えられる。
電気／光変換回路８は、大地から浮いた主回路導体１側
に設置され、光信号手段により絶縁されているため、こ
れらの回路を駆動するエネルギー源を得るため、主回路
導体１に密着されたコンデンサ４と電源回路11とが設置
されている。コンデンサ４の容量値をC3、その大地側電
極と大地との間の浮遊容量をCU1とすると、電源回路11
に蓄えられる電圧Vpは次式で与えられる。
Vp＝［CU1/（C3＋CU1）］・Ｖ …（８） なお、主回路導体１側に設置する電源としては、バッ
テリを用いてもよい。
テリを用いてもよい。
この実施例の電圧検出装置は上述のように構成されて
おり、主回路導体１に密着して配置した既知の容量値を
もつ２個のコンデンサ２、３と電位差検知回路５によ
り、３量の電位差（Ｖ−V1）、（Ｖ−V2）及び（V1−
V2）が得られる。この３量の電位差が、V/F変換回路７
及び電気／光変換回路８で、それぞれに対応した強度の
光信号に変換され、大地側の演算回路に送られる。そし
て、演算回路で、２つのコンデンサ２、３の既知の容量
値C1、C2を含めた５つの既知量、C1、C2、（Ｖ−V1）、
（Ｖ−V2）、（V1−V2）から、前記（１）式ないし
（７）式に至る演算が実行されて、主回路導体１の電位
Ｖが求められる。
おり、主回路導体１に密着して配置した既知の容量値を
もつ２個のコンデンサ２、３と電位差検知回路５によ
り、３量の電位差（Ｖ−V1）、（Ｖ−V2）及び（V1−
V2）が得られる。この３量の電位差が、V/F変換回路７
及び電気／光変換回路８で、それぞれに対応した強度の
光信号に変換され、大地側の演算回路に送られる。そし
て、演算回路で、２つのコンデンサ２、３の既知の容量
値C1、C2を含めた５つの既知量、C1、C2、（Ｖ−V1）、
（Ｖ−V2）、（V1−V2）から、前記（１）式ないし
（７）式に至る演算が実行されて、主回路導体１の電位
Ｖが求められる。
この実施例によれば、主回路導体１に密着して配設し
た既知の容量値をもつ２つのコンデンサ２、３を用いて
３量の電位差を検知することができ、また、電位差検知
回路５、V/F変換回路７及び電気／変換回路８の駆動電
源を検出対象である主回路導体１側で得るため、主回路
導体１が高圧であっても、大地と絶縁された完全に浮い
た状態で、演算に必要な検知データを光信号により大地
側の演算回路に送ることができる。したがって、この実
施例の電圧検出装置は、非常に小型、コンパクトに構成
することができ、従来、スイッチギヤで一般に使用され
ている計器用変圧器（PT）が、スイッチギヤの１ユニッ
トを専有していたものが、この実施例ではその必要がな
い。
た既知の容量値をもつ２つのコンデンサ２、３を用いて
３量の電位差を検知することができ、また、電位差検知
回路５、V/F変換回路７及び電気／変換回路８の駆動電
源を検出対象である主回路導体１側で得るため、主回路
導体１が高圧であっても、大地と絶縁された完全に浮い
た状態で、演算に必要な検知データを光信号により大地
側の演算回路に送ることができる。したがって、この実
施例の電圧検出装置は、非常に小型、コンパクトに構成
することができ、従来、スイッチギヤで一般に使用され
ている計器用変圧器（PT）が、スイッチギヤの１ユニッ
トを専有していたものが、この実施例ではその必要がな
い。
次いで、第２図には、この発明の第２実施例を示す。
なお、第２図及び後述の第３図において前記第１図に
おける機器及び素子等と同一ないし均等のものは、前記
と同一符号を以って示し、重複した説明を省略する。
おける機器及び素子等と同一ないし均等のものは、前記
と同一符号を以って示し、重複した説明を省略する。
この実施例では、演算手段としての演算回路６が電位
差検知回路５とV/F変換回路７との間に設けられ、演算
回路６も大地から浮いた主回路導体１側に設置されてい
る。そして、演算回路６で前記（１）式ないし（７）式
に至る演算が実行され、求められた主回路導体１の電位
Ｖが、その電位Ｖに対応した強度の光信号に変換されて
大地側の保護・計測装置に送られるようになっている。
差検知回路５とV/F変換回路７との間に設けられ、演算
回路６も大地から浮いた主回路導体１側に設置されてい
る。そして、演算回路６で前記（１）式ないし（７）式
に至る演算が実行され、求められた主回路導体１の電位
Ｖが、その電位Ｖに対応した強度の光信号に変換されて
大地側の保護・計測装置に送られるようになっている。
第３図には、この発明の第３実施例を示す。この実施
例は低圧用として構成されている。
例は低圧用として構成されている。
この実施例は、前述した３量の電位差検知用の既知の
容量値C1、C2をもつ２つのコンデンサとして、碍子形コ
ンデンサ12、13が用いられ、その各コンデンサ12、13へ
の分圧が、主回路導体１の電位Ｖ演算用のデータとして
用いられている。また、電源用のコンデンサとしても碍
子形コンデンサ14が用いられている。
容量値C1、C2をもつ２つのコンデンサとして、碍子形コ
ンデンサ12、13が用いられ、その各コンデンサ12、13へ
の分圧が、主回路導体１の電位Ｖ演算用のデータとして
用いられている。また、電源用のコンデンサとしても碍
子形コンデンサ14が用いられている。
主回路導体１の電位Ｖを求める演算の過程は、前記第
１実施例のもの等とほぼ同様にして行われる。この実施
例は、前記第１実施例等のように浮遊容量の利用はない
が、主回路導体１が低圧の場合に、その電位検出用とし
て、小型、コンパクトに構成できて有効である。
１実施例のもの等とほぼ同様にして行われる。この実施
例は、前記第１実施例等のように浮遊容量の利用はない
が、主回路導体１が低圧の場合に、その電位検出用とし
て、小型、コンパクトに構成できて有効である。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、検出対象で
ある主回路導体に密着して配置した異なる容量値をもつ
２個のコンデンサと電位差検知手段とにより、所要の３
量の電位差を検知し、この３量の電位差と２個のコンデ
ンサの各容量値に基づいて演算手段で主回路導体の電位
を演算するようにしたため、小型、コンパクトで軽量化
を図ることができて収納装置であるスイッチギヤ等も小
型化を図ることができるという利点がある。
ある主回路導体に密着して配置した異なる容量値をもつ
２個のコンデンサと電位差検知手段とにより、所要の３
量の電位差を検知し、この３量の電位差と２個のコンデ
ンサの各容量値に基づいて演算手段で主回路導体の電位
を演算するようにしたため、小型、コンパクトで軽量化
を図ることができて収納装置であるスイッチギヤ等も小
型化を図ることができるという利点がある。
第１図はこの発明に係る電圧検出装置の第１実施例を示
すブロック構成図、第２図はこの発明の第２実施例を示
すブロック構成図、第３図はこの発明の第３実施例を示
すブロック構成図である。 1:主回路導体、２、3:コンデンサ、 5:電位差検知回路（電位差検知手段）、 6:演算回路（演算手段）、 8:電気／光変換回路。
すブロック構成図、第２図はこの発明の第２実施例を示
すブロック構成図、第３図はこの発明の第３実施例を示
すブロック構成図である。 1:主回路導体、２、3:コンデンサ、 5:電位差検知回路（電位差検知手段）、 6:演算回路（演算手段）、 8:電気／光変換回路。
Claims (1)
- 【請求項１】検出対象である主回路導体にそれぞれ一方
の電極が密着され且つそれぞれの他方の電極と大地との
間の浮遊容量が等しくなるように配置された異なる容量
値をもつ２個のコンデンサと、前記主回路導体と前記２
個のコンデンサの他方の電極との間の各電位差及び当該
２個のコンデンサの他方の電極間の電位差を検知する電
位差検知手段と、該電位差検知手段で検知された各電位
差及び前記２個のコンデンサの各容量値に基づいて前記
主回路導体の電位を演算する演算手段とを有することを
特徴とする電圧検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2232412A JP2856523B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 電圧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2232412A JP2856523B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 電圧検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04113274A JPH04113274A (ja) | 1992-04-14 |
| JP2856523B2 true JP2856523B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=16938849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2232412A Expired - Fee Related JP2856523B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 電圧検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2856523B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4611774B2 (ja) * | 2005-03-04 | 2011-01-12 | 東日本電信電話株式会社 | 非接触型電圧検出方法及び非接触型電圧検出装置 |
| JP2016161449A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電圧測定装置 |
| JPWO2017168608A1 (ja) * | 2016-03-30 | 2018-12-27 | 株式会社日立システムズ | 非接触電圧測定装置および非接触電圧測定方法 |
-
1990
- 1990-09-04 JP JP2232412A patent/JP2856523B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04113274A (ja) | 1992-04-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |