JP3000775B2 - 高電圧位相差測定方法及び装置 - Google Patents
高電圧位相差測定方法及び装置Info
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- JP3000775B2 JP3000775B2 JP4000349A JP34992A JP3000775B2 JP 3000775 B2 JP3000775 B2 JP 3000775B2 JP 4000349 A JP4000349 A JP 4000349A JP 34992 A JP34992 A JP 34992A JP 3000775 B2 JP3000775 B2 JP 3000775B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧波形を矩形波信号
に変換して、商用周波数高電圧が課電された２箇所の被
測定箇所の電圧位相差を検出する高電圧位相差測定方法
及び装置に係り、特に、矩形波信号のデューティ比に左
右されずに電圧位相差を正確に測定し、且つ電圧位相差
の正負をも測定できる高電圧位相差測定方法及び装置に
関するものである。
に変換して、商用周波数高電圧が課電された２箇所の被
測定箇所の電圧位相差を検出する高電圧位相差測定方法
及び装置に係り、特に、矩形波信号のデューティ比に左
右されずに電圧位相差を正確に測定し、且つ電圧位相差
の正負をも測定できる高電圧位相差測定方法及び装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】変電所等の工事のために、課電中の電力
ケーブルをバイパスさせることがある。その際には、３
相の電力ケーブルに３本のバイパスケーブルのそれぞれ
一端を接続し、工事箇所等を迂回させて他端をそれぞれ
の相の電力ケーブルに接続する。この時、バイパスケー
ブルは、既に一端が各相の電力ケーブルに接続されてい
るので、同一相のケーブル同士を接続しなければならな
い。もし、異相のケーブルを接続してしまうと大事故に
なるので、接続する前に接続する両ケーブルの同相、異
相を確認する必要がある。従来、一般に、このような商
用周波数高電圧が課電された２箇所の被測定箇所の高電
圧位相差を測定するには、これらの交流電圧をデューテ
ィ比５０％の矩形波に変換した後、２つの矩形波の排他
的論理和による波形を合成し、この波形の電圧平均値か
ら位相差を求めていた。これは、２つの矩形波が共にデ
ューティ比５０％であるため、位相の異なる期間だけが
排他的論理和を真の論理にするからで、１周期の間に
は、位相差の２倍の期間が真の論理を表す電圧レベルと
なり、他の期間は偽の論理を表す０電圧となる。この期
間を時間的に測定する代わりに、排他的論理和の波形を
平滑して直流とすれば、その電圧が位相差を表すことに
なる。
ケーブルをバイパスさせることがある。その際には、３
相の電力ケーブルに３本のバイパスケーブルのそれぞれ
一端を接続し、工事箇所等を迂回させて他端をそれぞれ
の相の電力ケーブルに接続する。この時、バイパスケー
ブルは、既に一端が各相の電力ケーブルに接続されてい
るので、同一相のケーブル同士を接続しなければならな
い。もし、異相のケーブルを接続してしまうと大事故に
なるので、接続する前に接続する両ケーブルの同相、異
相を確認する必要がある。従来、一般に、このような商
用周波数高電圧が課電された２箇所の被測定箇所の高電
圧位相差を測定するには、これらの交流電圧をデューテ
ィ比５０％の矩形波に変換した後、２つの矩形波の排他
的論理和による波形を合成し、この波形の電圧平均値か
ら位相差を求めていた。これは、２つの矩形波が共にデ
ューティ比５０％であるため、位相の異なる期間だけが
排他的論理和を真の論理にするからで、１周期の間に
は、位相差の２倍の期間が真の論理を表す電圧レベルと
なり、他の期間は偽の論理を表す０電圧となる。この期
間を時間的に測定する代わりに、排他的論理和の波形を
平滑して直流とすれば、その電圧が位相差を表すことに
なる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記２箇所
の被測定箇所が同相であるときには通常、位相差が−２
０°から２０°であり、異相であるときには通常、位相
差が１００°から１４０°である。従って、上記２つの
矩形波の排他的論理和波形の電圧平均値から求めた位相
差に対して、６０°程度のところに敷居値を設定してお
き、これにより同相、異相を区別することができる。し
かし、何等かの異常により位相差が通常の範囲にない場
合、例えば３０°の場合にはこの異常を検知する必要が
ある。このためには、位相差の測定が正確である必要が
ある。そして、位相差を正確に測定して、同相、異相の
判定には、位相差が−２０°から２０°の場合には同
相、位相差が１００°から１４０°の場合には異相とす
るのが好ましい。
の被測定箇所が同相であるときには通常、位相差が−２
０°から２０°であり、異相であるときには通常、位相
差が１００°から１４０°である。従って、上記２つの
矩形波の排他的論理和波形の電圧平均値から求めた位相
差に対して、６０°程度のところに敷居値を設定してお
き、これにより同相、異相を区別することができる。し
かし、何等かの異常により位相差が通常の範囲にない場
合、例えば３０°の場合にはこの異常を検知する必要が
ある。このためには、位相差の測定が正確である必要が
ある。そして、位相差を正確に測定して、同相、異相の
判定には、位相差が−２０°から２０°の場合には同
相、位相差が１００°から１４０°の場合には異相とす
るのが好ましい。
【０００４】しかしながら、上記デューティ比５０％の
矩形波のデューティ比が正確に５０％で得られないと、
排他的論理和による波形が正確でなくなり、位相差が正
確に測定できないという問題があった。
矩形波のデューティ比が正確に５０％で得られないと、
排他的論理和による波形が正確でなくなり、位相差が正
確に測定できないという問題があった。
【０００５】また、デューティ比５０％の矩形波を得る
ためには、コンパレータ等を使用して被測定電圧と０レ
ベルとを比較し、その結果を矩形波としていた。従っ
て、デューティ比を正確に５０％にするには、正確に０
レベルを検出する必要があり、このためのセンサには、
正負の電源が必要であり、その消費電力が大きく、セン
サ微調整が必要であり、回路が複雑である等の問題があ
った。
ためには、コンパレータ等を使用して被測定電圧と０レ
ベルとを比較し、その結果を矩形波としていた。従っ
て、デューティ比を正確に５０％にするには、正確に０
レベルを検出する必要があり、このためのセンサには、
正負の電源が必要であり、その消費電力が大きく、セン
サ微調整が必要であり、回路が複雑である等の問題があ
った。
【０００６】また、従来の方法では、位相差の正負は判
別できない。
別できない。
【０００７】また、電圧を測定するためには、大掛かり
なポテンシャルデバイダを用いるか、電圧センサをケー
ブルに取り付け、光ファイバ等でセンサ出力を送信して
大地電位にある測定装置で測定するなど、困難な方法し
かなかった。
なポテンシャルデバイダを用いるか、電圧センサをケー
ブルに取り付け、光ファイバ等でセンサ出力を送信して
大地電位にある測定装置で測定するなど、困難な方法し
かなかった。
【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、矩形波信号のデューティ比に左右されずに電圧位相
差を正確に測定し、且つ電圧位相差の正負、電圧値など
も測定できる高電圧位相差測定方法及び装置を提供する
ことにある。
し、矩形波信号のデューティ比に左右されずに電圧位相
差を正確に測定し、且つ電圧位相差の正負、電圧値など
も測定できる高電圧位相差測定方法及び装置を提供する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、商用周波数高電圧が課電された２箇所の被
測定箇所の電圧を各々あらかじめ設定したしきい値を越
えるかどうかで矩形波信号に変換し、これらの矩形波か
らフーリエ展開により基本波成分をそれぞれ抽出し、こ
れら基本波成分を比較することにより、２箇所の被測定
箇所の電圧位相差を検出するようにしたものである。
に本発明は、商用周波数高電圧が課電された２箇所の被
測定箇所の電圧を各々あらかじめ設定したしきい値を越
えるかどうかで矩形波信号に変換し、これらの矩形波か
らフーリエ展開により基本波成分をそれぞれ抽出し、こ
れら基本波成分を比較することにより、２箇所の被測定
箇所の電圧位相差を検出するようにしたものである。
【００１０】また、電圧位相差が第一の角度範囲内のと
き、電圧が同相であることを表示し、第二の角度範囲内
のとき、電圧が異相であることを表示することもできる
ようにした。
き、電圧が同相であることを表示し、第二の角度範囲内
のとき、電圧が異相であることを表示することもできる
ようにした。
【００１１】さらに、矩形波信号のパルス幅が電圧の大
きさで変調され、パルス幅から高電圧交流の電圧を検出
すると共にこの検出された電圧が所定値以上であると
き、課電中であることを表示するようにした。
きさで変調され、パルス幅から高電圧交流の電圧を検出
すると共にこの検出された電圧が所定値以上であると
き、課電中であることを表示するようにした。
【００１２】また、このための装置には、商用周波数高
電圧が課電された２箇所の被測定箇所に接触或いは近接
させてそれぞれの電圧波形を抽出する電圧抽出部とこれ
らの電圧波形をあらかじめ設定したしきい値を越えるか
どうかで変換した矩形波信号を発生する矩形波発生部と
を有する一対のセンサ部と、これらセンサ部からの矩形
波信号をフーリエ展開してその基本波成分を抽出し、こ
れら基本波成分を比較することにより、２箇所の被測定
箇所の電圧位相差を検出する位相差計測表示部とを設け
た。
電圧が課電された２箇所の被測定箇所に接触或いは近接
させてそれぞれの電圧波形を抽出する電圧抽出部とこれ
らの電圧波形をあらかじめ設定したしきい値を越えるか
どうかで変換した矩形波信号を発生する矩形波発生部と
を有する一対のセンサ部と、これらセンサ部からの矩形
波信号をフーリエ展開してその基本波成分を抽出し、こ
れら基本波成分を比較することにより、２箇所の被測定
箇所の電圧位相差を検出する位相差計測表示部とを設け
た。
【００１３】上記センサ部は、電圧抽出部と並列に接続
され矩形波発生部に商用周波数の２倍の周波数を発生す
る発振手段を有し、この発振手段を作動させるテストス
イッチを有して構成してもよい。
され矩形波発生部に商用周波数の２倍の周波数を発生す
る発振手段を有し、この発振手段を作動させるテストス
イッチを有して構成してもよい。
【００１４】センサ部が、先端部から基端部までの長さ
が調節自在なる中空の絶縁棒の先端部に設けられ、且つ
上記矩形波信号に応じて矩形波光を発光する発光素子を
有し、位相差計測表示部が、上記発光素子からの矩形波
光を受光する受光素子を有し、上記発光素子と上記受光
素子とが、上記絶縁棒中空部内に対向させて設けられる
構成としてもよい。
が調節自在なる中空の絶縁棒の先端部に設けられ、且つ
上記矩形波信号に応じて矩形波光を発光する発光素子を
有し、位相差計測表示部が、上記発光素子からの矩形波
光を受光する受光素子を有し、上記発光素子と上記受光
素子とが、上記絶縁棒中空部内に対向させて設けられる
構成としてもよい。
【００１５】
【作用】上記構成により、被測定箇所から得られた矩形
波信号は、そのデューティ比は５０％とは限らないが、
周波数は商用周波数に等しく、被測定箇所の商用周波数
電圧の位相に対応した位相を有している。従って、２箇
所の被測定箇所から得られた矩形波信号は、共に商用周
波数に対応した周期を有し、これらの位相差は、互いの
被測定箇所の商用周波数電圧の位相差を表している。そ
れぞれの位相を求めるために、矩形波信号にフーリエ展
開を施す。
波信号は、そのデューティ比は５０％とは限らないが、
周波数は商用周波数に等しく、被測定箇所の商用周波数
電圧の位相に対応した位相を有している。従って、２箇
所の被測定箇所から得られた矩形波信号は、共に商用周
波数に対応した周期を有し、これらの位相差は、互いの
被測定箇所の商用周波数電圧の位相差を表している。そ
れぞれの位相を求めるために、矩形波信号にフーリエ展
開を施す。
【００１６】一般に、フーリエ展開は、数１に示す
（１）式で表される。
（１）式で表される。
【００１７】
【数１】
【００１８】基本波成分及びその位相は、数２に示す
（２）式、（２ａ）式で表される。
（２）式、（２ａ）式で表される。
【００１９】
【数２】
【００２０】（２ａ）式により、それぞれの位相を求め
ることができる。これらの差が、２箇所の被測定箇所の
位相差となる。
ることができる。これらの差が、２箇所の被測定箇所の
位相差となる。
【００２１】また、矩形波信号のパルス幅が電圧の大き
さで変調されているので、パルス幅から電圧を検出する
ことができる。
さで変調されているので、パルス幅から電圧を検出する
ことができる。
【００２２】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
詳述する。
【００２３】図１に本発明の一実施例による、高電圧位
相差測定装置の構成図を示す。また、図２には、センサ
部の詳細構成図を示す。
相差測定装置の構成図を示す。また、図２には、センサ
部の詳細構成図を示す。
【００２４】高電圧位相差測定装置１は、先端部２ａか
ら基端部２ｂまでの長さが調節自在なる中空の絶縁棒
２、２と、絶縁棒２の先端部２ａにそれぞれ設けられた
センサ部３、３と、絶縁棒２の基端部２ｂにそれぞれ設
けられた受光素子４、４と、受光素子４、４に接続され
マイクロコンピュータ等の演算処理回路を内蔵した位相
差計測表示部５とから構成されている。
ら基端部２ｂまでの長さが調節自在なる中空の絶縁棒
２、２と、絶縁棒２の先端部２ａにそれぞれ設けられた
センサ部３、３と、絶縁棒２の基端部２ｂにそれぞれ設
けられた受光素子４、４と、受光素子４、４に接続され
マイクロコンピュータ等の演算処理回路を内蔵した位相
差計測表示部５とから構成されている。
【００２５】絶縁棒２は、絶縁性材料で作られ口径が順
次異なる複数の管を、重ね合わせて伸縮自在に構成され
ている。絶縁棒２の伸長時の長さは、地上より伸長させ
て高所に位置するケーブルや母線バー等の課電部にセン
サ部３を接触させるに充分な長さ、例えば３から４メー
トルである。また、地上の作業者が感電しないように、
充分な絶縁性を有している。
次異なる複数の管を、重ね合わせて伸縮自在に構成され
ている。絶縁棒２の伸長時の長さは、地上より伸長させ
て高所に位置するケーブルや母線バー等の課電部にセン
サ部３を接触させるに充分な長さ、例えば３から４メー
トルである。また、地上の作業者が感電しないように、
充分な絶縁性を有している。
【００２６】絶縁棒２の先端部２ａに設けられたセンサ
部３は、図２に示されるように、主に、商用周波数高電
圧が課電された被測定箇所に接触或いは近接させてそれ
ぞれの電圧波形を抽出する電圧抽出部６と、これらの電
圧を各々あらかじめ設定したしきい値を越えるかどうか
で矩形波信号を発生する矩形波発生部７と、電圧抽出部
と並列に接続され矩形波発生部に商用周波数の２倍の周
波数を発生する発振手段８と、この発振手段を作動させ
るテストスイッチ９と、矩形波信号に応じて矩形波光を
発光する発光素子１０とから構成されている。また、セ
ンサ部３は、センサ部３の基準電位を与える誘導電極１
１を備えている。電圧抽出部６は、被測定箇所に接触さ
せるための接触子１２と、この接触子１２と誘導電極１
１との間に設けた電圧波形を検出する検出抵抗１３とか
らなる。接触子１２は、導体材料で作られる。また、接
触子１２は、本実施例にあっては、ケーブルや母線バー
等の課電部に係合できるようにフック状に形成されてい
る。矩形波発生部７は、本実施例にあっては、所定のゲ
ート電圧に応じてオンオフするＦＥＴで構成されてい
る。
部３は、図２に示されるように、主に、商用周波数高電
圧が課電された被測定箇所に接触或いは近接させてそれ
ぞれの電圧波形を抽出する電圧抽出部６と、これらの電
圧を各々あらかじめ設定したしきい値を越えるかどうか
で矩形波信号を発生する矩形波発生部７と、電圧抽出部
と並列に接続され矩形波発生部に商用周波数の２倍の周
波数を発生する発振手段８と、この発振手段を作動させ
るテストスイッチ９と、矩形波信号に応じて矩形波光を
発光する発光素子１０とから構成されている。また、セ
ンサ部３は、センサ部３の基準電位を与える誘導電極１
１を備えている。電圧抽出部６は、被測定箇所に接触さ
せるための接触子１２と、この接触子１２と誘導電極１
１との間に設けた電圧波形を検出する検出抵抗１３とか
らなる。接触子１２は、導体材料で作られる。また、接
触子１２は、本実施例にあっては、ケーブルや母線バー
等の課電部に係合できるようにフック状に形成されてい
る。矩形波発生部７は、本実施例にあっては、所定のゲ
ート電圧に応じてオンオフするＦＥＴで構成されてい
る。
【００２７】発振手段８は、電源を内蔵し商用周波数の
２倍の周波数を発生する発振器である。テストスイッチ
９は、押釦スイッチ等で構成され、押釦がセンサ部３の
表面に設けられている。この押釦を押しているときに
は、発振手段８が作動して、矩形波発生部７に商用周波
数の２倍の周波数のテスト信号が与えられる。また、発
光素子１０は、ＬＥＤ等で構成され、矩形波発生部７の
矩形波信号が一方の電圧レベルにあるとき発光するよう
に、電池等の電源１４が接続されている。
２倍の周波数を発生する発振器である。テストスイッチ
９は、押釦スイッチ等で構成され、押釦がセンサ部３の
表面に設けられている。この押釦を押しているときに
は、発振手段８が作動して、矩形波発生部７に商用周波
数の２倍の周波数のテスト信号が与えられる。また、発
光素子１０は、ＬＥＤ等で構成され、矩形波発生部７の
矩形波信号が一方の電圧レベルにあるとき発光するよう
に、電池等の電源１４が接続されている。
【００２８】発光素子１０は、その発光方向が絶縁棒２
の中空内部に基端部２ｂに臨ませて設置されている。一
方、フォトダイオード、フォトトランジスタ等で構成さ
れる受光素子４は、発光素子１０に対向させて設けられ
ており、発光素子１０のオンオフによる矩形波光信号を
受光して、地上に設けられた位相差計測表示部５に矩形
波信号を伝えることができる。
の中空内部に基端部２ｂに臨ませて設置されている。一
方、フォトダイオード、フォトトランジスタ等で構成さ
れる受光素子４は、発光素子１０に対向させて設けられ
ており、発光素子１０のオンオフによる矩形波光信号を
受光して、地上に設けられた位相差計測表示部５に矩形
波信号を伝えることができる。
【００２９】位相差計測表示部５は、両センサ部３から
受光素子４を介して得た矩形波信号を所定のクロックで
サンプリングして、これを基に以下に述べる演算を行う
ことができる。ただし、サンプリングは、任意のタイミ
ングで両矩形波信号同時に開始され、商用周波数の１周
期分に亘って行われる。本実施例にあっては、サンプリ
ング値は、０または１の２値をとり、また、サンプリン
グ回数Ｋは、３６０回／１周期に設定する。
受光素子４を介して得た矩形波信号を所定のクロックで
サンプリングして、これを基に以下に述べる演算を行う
ことができる。ただし、サンプリングは、任意のタイミ
ングで両矩形波信号同時に開始され、商用周波数の１周
期分に亘って行われる。本実施例にあっては、サンプリ
ング値は、０または１の２値をとり、また、サンプリン
グ回数Ｋは、３６０回／１周期に設定する。
【００３０】（１）式で示した、フーリエ展開の基本周
波数成分（商用周波数成分）を演算するために、通常、
数値積分で用いられる方法を用いる。即ち、数３に示さ
れる（３）式を用いる。
波数成分（商用周波数成分）を演算するために、通常、
数値積分で用いられる方法を用いる。即ち、数３に示さ
れる（３）式を用いる。
【００３１】
【数３】
【００３２】計算結果は、数４、数５に示すものとな
る。
る。
【００３３】
【数４】
【００３４】
【数５】
【００３５】ここで、ｃr 、ｓr は、それぞれｃｏｓ成
分、ｓｉｎ成分を表している。また、ａｂｓr は、商用
周波数成分の大きさを示し、ｐｈａｓｅは位相を示して
いる。これらの演算はマイクロコンピュータを用いて容
易に実施できる。
分、ｓｉｎ成分を表している。また、ａｂｓr は、商用
周波数成分の大きさを示し、ｐｈａｓｅは位相を示して
いる。これらの演算はマイクロコンピュータを用いて容
易に実施できる。
【００３６】次に実施例の作用を述べる。
【００３７】一対の絶縁棒２を地上より伸長させて、ケ
ーブルや母線バー等の課電部の２箇所にそれぞれセンサ
部３を接触させる。このとき、センサ部の誘導電極１１
は、大地との間に図２に示した浮遊容量１５を有してい
るので、電圧抽出部６の検出抵抗１３には、電圧波形が
検出される。矩形波発生部７は、この電圧波形がしきい
値を越える時に導通して、発光素子１０を発光させる。
この発光の波形は、図３に示すように、電圧波形の周期
に等しい周期の矩形波となる。また、被測定箇所の電圧
波形３１、３２、３３に対応して、矩形波３１ａ、３２
ａ、３３ａが得られる。そのパルス幅ｐ（ｐ1 、ｐ2 、
ｐ3 ）は、被測定箇所の電圧が高いほど、大きくなって
いる。
ーブルや母線バー等の課電部の２箇所にそれぞれセンサ
部３を接触させる。このとき、センサ部の誘導電極１１
は、大地との間に図２に示した浮遊容量１５を有してい
るので、電圧抽出部６の検出抵抗１３には、電圧波形が
検出される。矩形波発生部７は、この電圧波形がしきい
値を越える時に導通して、発光素子１０を発光させる。
この発光の波形は、図３に示すように、電圧波形の周期
に等しい周期の矩形波となる。また、被測定箇所の電圧
波形３１、３２、３３に対応して、矩形波３１ａ、３２
ａ、３３ａが得られる。そのパルス幅ｐ（ｐ1 、ｐ2 、
ｐ3 ）は、被測定箇所の電圧が高いほど、大きくなって
いる。
【００３８】このように、被測定箇所の電圧波形の周期
に等しく、電圧に応じてデューティ比の異なる矩形光信
号を、受光素子１０で受光して矩形波信号に変換し、位
相差計測表示部５に入力する。位相差計測表示部５は、
この矩形波信号をサンプリングし、数４、数５に示した
各式を演算して、２箇所の被測定箇所の位相差を計測
し、表示する。このとき、位相差が予め設定された同相
の角度範囲内であれば、同相であることを表示し、位相
差が予め設定された異相の角度範囲内であれば、異相で
あることを表示する。
に等しく、電圧に応じてデューティ比の異なる矩形光信
号を、受光素子１０で受光して矩形波信号に変換し、位
相差計測表示部５に入力する。位相差計測表示部５は、
この矩形波信号をサンプリングし、数４、数５に示した
各式を演算して、２箇所の被測定箇所の位相差を計測
し、表示する。このとき、位相差が予め設定された同相
の角度範囲内であれば、同相であることを表示し、位相
差が予め設定された異相の角度範囲内であれば、異相で
あることを表示する。
【００３９】また、数４におけるｐは、矩形波信号がオ
ンである期間を表しており、これは、図３における矩形
波のパルス幅に等しい。従って、ｐの値は電圧の大きさ
に対応しているので、これを基に電圧を表示することが
できる。このとき、表示される電圧が、予め設定された
値以上であれば課電中であることを表示する。
ンである期間を表しており、これは、図３における矩形
波のパルス幅に等しい。従って、ｐの値は電圧の大きさ
に対応しているので、これを基に電圧を表示することが
できる。このとき、表示される電圧が、予め設定された
値以上であれば課電中であることを表示する。
【００４０】次に、センサ部３の動作テストを行う場合
について述べる。なお、動作テストは、実際には測定作
業の最初に行う。
について述べる。なお、動作テストは、実際には測定作
業の最初に行う。
【００４１】センサ部３の動作テストは、課電部に接触
させない状態で行われる。テストスイッチ９を押すと、
発振手段８が作動して、矩形波発生部７にテスト信号が
与えられる。このときの信号は商用周波数の２倍の周波
数の信号であり、商用周波数自体の信号は与えられな
い。従って、位相差計測表示部５には、商用周波数の２
倍の周波数の矩形波信号が入力されることになる。
させない状態で行われる。テストスイッチ９を押すと、
発振手段８が作動して、矩形波発生部７にテスト信号が
与えられる。このときの信号は商用周波数の２倍の周波
数の信号であり、商用周波数自体の信号は与えられな
い。従って、位相差計測表示部５には、商用周波数の２
倍の周波数の矩形波信号が入力されることになる。
【００４２】ここで、フーリエ展開のテスト信号周波数
成分の計算結果は、数４、数５と同様に、数６に示す各
式となる。なお、数６中のＳｎは数４中のＳｎと同じも
のである。
成分の計算結果は、数４、数５と同様に、数６に示す各
式となる。なお、数６中のＳｎは数４中のＳｎと同じも
のである。
【００４３】
【数６】
【００４４】ここで、ｃt 、ｓt は、それぞれｃｏｓ成
分、ｓｉｎ成分を表している。また、ａｂｓt は、テス
ト周波数成分（すなわち商用周波数成分の２倍の周波数
成分）の大きさを示している。
分、ｓｉｎ成分を表している。また、ａｂｓt は、テス
ト周波数成分（すなわち商用周波数成分の２倍の周波数
成分）の大きさを示している。
【００４５】いま、高電圧位相差測定装置１が正常に働
いているものとする。上記のようにして得られたテスト
周波数成分ａｂｓt は、テストボタンを押したときに発
振手段８が与えた商用周波数の２倍の周波数に対応す
る。このとき商用周波数自体の信号は与えられない（す
なわち、商用周波数成分は０である）。そこで、フーリ
エ展開の計算結果を基に、商用周波数の成分と商用周波
数の２倍の周波数成分とを比較する。テストボタンを押
して商用周波数の２倍の周波数成分の方が大きい時に
は、矩形波発生部７が正常に動作し、その信号が位相差
計測表示部５に正しく伝送され、マイクロコンピュータ
により信号の処理が正しく行われていると判断できるの
で、装置のテスト結果が良好であることを表示する。
いているものとする。上記のようにして得られたテスト
周波数成分ａｂｓt は、テストボタンを押したときに発
振手段８が与えた商用周波数の２倍の周波数に対応す
る。このとき商用周波数自体の信号は与えられない（す
なわち、商用周波数成分は０である）。そこで、フーリ
エ展開の計算結果を基に、商用周波数の成分と商用周波
数の２倍の周波数成分とを比較する。テストボタンを押
して商用周波数の２倍の周波数成分の方が大きい時に
は、矩形波発生部７が正常に動作し、その信号が位相差
計測表示部５に正しく伝送され、マイクロコンピュータ
により信号の処理が正しく行われていると判断できるの
で、装置のテスト結果が良好であることを表示する。
【００４６】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００４７】（１）矩形波信号のデューティ比に左右さ
れずに電圧位相差を正確に測定できるので、装置が簡単
になる。
れずに電圧位相差を正確に測定できるので、装置が簡単
になる。
【００４８】（２）電圧位相差が正確に測定できるの
で、同相、異相の判定が確実になる。
で、同相、異相の判定が確実になる。
【図１】本発明の一実施例を示す高電圧位相差測定装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】図１の高電圧位相差測定装置のセンサ部の詳細
構成図である。
構成図である。
【図３】被測定箇所の電圧波形とセンサ部から得られる
矩形波の波形を示す波形図である。
矩形波の波形を示す波形図である。
１ 高電圧位相差測定装置 ２ 絶縁棒 ３ センサ部 ４ 受光素子 ５ 位相差計測表示部 ６ 電圧抽出部 ７ 矩形波発生部 ８ 発振手段 ９ テストスイッチ １０ 発光素子
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−264267（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−58162（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−180770（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−85466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−73262（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−156860（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 25/00 G01R 15/00 G01R 19/00
Claims (6)
- 【請求項１】商用周波数高電圧が課電された２箇所の被
測定箇所の電圧を各々あらかじめ設定したしきい値を越
えるかどうかで矩形波信号に変換し、これらの矩形波か
らフーリエ展開により基本波成分をそれぞれ抽出し、こ
れら基本波成分を比較することにより、２箇所の被測定
箇所の電圧位相差を検出することを特徴とする高電圧位
相差測定方法。 - 【請求項２】電圧位相差が第一の角度範囲内のとき、電
圧が同相であることを表示し、第二の角度範囲内のと
き、電圧が異相であることを表示することを特徴とする
請求項１記載の高電圧位相差測定方法。 - 【請求項３】矩形波信号のパルス幅が電圧の大きさで変
調され、パルス幅から高電圧交流の電圧を検出すると共
にこの検出された電圧が所定値以上であるとき、課電中
であることを表示することを特徴とする請求項１記載の
高電圧位相差測定方法。 - 【請求項４】商用周波数高電圧が課電された２箇所の被
測定箇所にそれぞれ接触或いは近接させて電圧波形を抽
出する電圧抽出部を有し、これらの抽出した電圧波形を
あらかじめ設定したしきい値を越えるかどうかで変換し
た矩形波信号を発生する矩形波発生部とを有する一対の
センサ部と、これらセンサ部からの矩形波信号をフーリ
エ展開してその基本波成分を抽出し、これら基本波成分
を比較することにより、２箇所の被測定箇所の電圧位相
差を検出する位相差計測表示部とを備えたことを特徴と
する高電圧位相差測定装置。 - 【請求項５】センサ部は、電圧抽出部と並列に接続され
矩形波発生部に商用周波数の２倍の周波数を発生する発
振手段を有し、この発振手段を作動させて装置をチェッ
クするテストスイッチを有することを特徴とする請求項
４記載の高電圧位相差測定装置。 - 【請求項６】センサ部が、先端部から基端部までの長さ
が調節自在なる中空の絶縁棒の先端部に設けられ、且つ
上記矩形波信号に応じて矩形波光を発光する発光素子を
有し、位相差計測表示部が、上記発光素子からの矩形波
光を受光する受光素子を有し、上記発光素子と上記受光
素子とが、上記絶縁棒中空部内に対向させて設けられる
ことを特徴とする請求項５記載の高電圧位相差測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4000349A JP3000775B2 (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 高電圧位相差測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4000349A JP3000775B2 (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 高電圧位相差測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180880A JPH05180880A (ja) | 1993-07-23 |
| JP3000775B2 true JP3000775B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=11471367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4000349A Expired - Lifetime JP3000775B2 (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 高電圧位相差測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3000775B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101561498B1 (ko) | 2013-11-07 | 2015-10-30 | 이환현 | 도자기 가마의 화실 연소 배기장치 |
-
1992
- 1992-01-06 JP JP4000349A patent/JP3000775B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101561498B1 (ko) | 2013-11-07 | 2015-10-30 | 이환현 | 도자기 가마의 화실 연소 배기장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05180880A (ja) | 1993-07-23 |
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