JP3087155B2 - Leakage current detection sensor - Google Patents

Leakage current detection sensor

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JP3087155B2
JP3087155B2 JP06034782A JP3478294A JP3087155B2 JP 3087155 B2 JP3087155 B2 JP 3087155B2 JP 06034782 A JP06034782 A JP 06034782A JP 3478294 A JP3478294 A JP 3478294A JP 3087155 B2 JP3087155 B2 JP 3087155B2
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light emitting
light
current transformer
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直弘 金万
宗敬 斉藤
秀人 大木
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Nissin Electric Co Ltd
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Nissin Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば3相の受変電
設備あるいはガス絶縁電気設備(GIS)等において、
各相の系統母線とグラウンドの間に接続された過電圧保
護用のアレスタや絶縁材料(例えば、碍子、絶縁スペー
サ等がある)の劣化による漏れ電流を検出し、その漏れ
電流の値からアレスタや絶縁材料の劣化の程度を診断さ
せるための漏れ電流検出センサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a three-phase power receiving and transforming facility or a gas insulated electrical facility (GIS).
Leakage current due to deterioration of the overvoltage protection arrester and insulation material (for example, insulators, insulation spacers, etc.) connected between the system bus of each phase and the ground is detected, and the arrester or insulation is detected from the leakage current value. The present invention relates to a leakage current detection sensor for diagnosing the degree of deterioration of a material.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1にアレスタの漏れ電流の検出に使
用される従来の漏れ電流検出センサの一例を示す。な
お、図1では1相分のみ示しているが、3相分のアレ
スタに対応して漏れ電流検出センサがそれぞれ設けられ
ている。
BACKGROUND ART FIG. 1 3 shows an example of a conventional leakage current sensor used for detection of leakage current arrester. Although shown only 1 3, 1 phase diagram, the leakage current detection sensor in response to the arrester for three phases, respectively.

【0003】図1において、60は大地、61は受変
電設備における1相の系統母線、62は過電圧保護用の
アレスタ、63は一次巻線をアレスタ62と直列に設け
た漏れ電流検出用の電流変成器、64は絶縁増幅器、6
5は増幅器、66は電気信号を光信号に変換する電気−
光変換器、67は光ファイバ、68は光信号を電気信号
に変換する光−電気変換器、69は漏れ電流の大きさを
判定する信号判定回路、70は漏れ電流が所定のしきい
値を超えて過大となったときに警報出力を発生する警報
出力端子である。
[0003] In Figures 1 to 3, 60 is the earth, 61 system bus of one phase in the incoming transfer facility, 62 arrester for overvoltage protection, 63 for leakage detection in which a primary winding arrester 62 in series Current transformer, 64 is an isolation amplifier, 6
Reference numeral 5 denotes an amplifier, and 66 denotes an electric signal for converting an electric signal into an optical signal.
An optical converter, 67 is an optical fiber, 68 is an optical-electrical converter for converting an optical signal into an electric signal, 69 is a signal determination circuit for determining the magnitude of the leakage current, and 70 is a predetermined threshold value for the leakage current. This is an alarm output terminal that generates an alarm output when it exceeds the limit.

【0004】以上のような構成の漏れ電流検出センサ
は、系統母線61からアレスタ62を通して大地60に
流れる電流、つまりアレスタ62の漏れ電流を電流変成
器63を介して絶縁増幅器64に供給し、絶縁増幅器6
4の入力部で電圧信号に変換して増幅し、絶縁増幅器6
4の出力信号(電気信号)をさらに増幅器65で増幅し
た後、電気−光変換器66で光信号に変換し、光ファイ
バ67を通して例えば受変電設備から離れた管理室等ま
で伝送し、管理室等において光信号を光−電気変換器6
8により電気信号に変換し、そのレベルを信号判定回路
69にて所定のしきい値と比較することで良否判定を行
い、電気信号のレベル、つまり漏れ電流のレベルが所定
のしきい値を超えたときには、アレスタ62が故障であ
るとして警報出力端子70より警報出力を発生させ、例
えば警報ブザー等を鳴動させたり、警報ランプを点灯あ
るいは点滅させたりして、アレスタ62の漏れ電流が過
大になったこと、つまりアレスタ62の特性が劣化して
交換が必要な時期であることを知らせる。
The leakage current detection sensor having the above-described configuration supplies a current flowing from the system bus 61 to the ground 60 through the arrester 62, that is, a leakage current of the arrester 62, through a current transformer 63 to an insulation amplifier 64, and Amplifier 6
4 is converted into a voltage signal at the input of the amplifier 4 and amplified.
After the output signal (electric signal) of No. 4 is further amplified by the amplifier 65, it is converted into an optical signal by the electric-optical converter 66, and transmitted through the optical fiber 67 to, for example, a control room or the like remote from the power receiving and transforming equipment. The optical signal is converted into an optical-electrical
The signal is converted into an electric signal by the signal 8, and the signal level is compared with a predetermined threshold value in the signal judgment circuit 69 to judge pass / fail. The level of the electric signal, ie, the level of the leakage current exceeds the predetermined threshold value. In such a case, the arrester 62 is determined to be faulty and an alarm output is generated from the alarm output terminal 70. For example, an alarm buzzer or the like is sounded, or an alarm lamp is turned on or blinks, and the leakage current of the arrester 62 becomes excessive. That the arrester 62 has deteriorated and needs to be replaced.

【0005】なお、増幅器65の出力を信号を遠方へ送
る必要がない場合の従来例として、増幅器65の出力を
直接信号判定回路69へ入力して、そのレベルを信号判
定回路69にて所定のしきい値と比較し、電気信号のレ
ベル、つまり漏れ電流のレベルが所定のしきい値を超え
たときに警報出力端子70より警報出力を発生させ、以
下上記と同様に処理するものもある。
Incidentally, as a conventional example in which it is not necessary to send the signal of the output of the amplifier 65 to a distant place, the output of the amplifier 65 is directly input to a signal determination circuit 69, and the level thereof is determined by a signal determination circuit 69 to a predetermined level. In some cases, an alarm output is generated from the alarm output terminal 70 when the level of the electric signal, that is, the level of the leakage current exceeds a predetermined threshold value.

【0006】 アレスタ62の劣化を検出する、つまりア
レスタ62に流れる漏れ電流を検出する漏れ電流検出セ
ンサは、一般に10μAオーダーの電流を測定する必要
があり、通常二次側を例えば二千ないし数千ターン程度
巻回した巻線とコアからなる電流変成器63の微小な二
次電流を、入力抵抗の比較的大きい絶縁増幅器64およ
び増幅器65で増幅し、必要な場合は電気−光変換器6
5で光信号に変換し、光ファイバ67を通して受変電設
備から離れた管理室等まで伝送し、管理室等において光
信号を光−電気変換器68により電気信号に変換する。
[0006] Detecting deterioration of the arrester 62,
A leakage current detection sensor for detecting a leakage current flowing through the
The sensor generally needs to measure a current of the order of 10 μA.
Usually, the secondary side is about 2,000 to several thousand turns
The small current transformer 63 consisting of the wound winding and the core
The secondary current is supplied to the isolation amplifier 64 and the input amplifier 64 having a relatively large input resistance.
And an amplifier 65 and, if necessary, an electro-optical converter 6.
5 converts the signal to an optical signal, and receives and transforms the signal through an optical fiber 67.
Transmission to a control room, etc. away from the
The signal is converted into an electric signal by an optical-electrical converter 68.

【0007】このような従来の漏れ電流検出センサで
は、入力抵抗の比較的高い絶縁増幅器64に電流変成器
63の二次電流を供給して、二次電流により絶縁増幅器
64の入力端に生じた電圧を増幅するという構成であ
り、マイクロアンペアオーダーでの誤差を少なくするた
めに計測時の電流変成器63の磁束密度を下げて鉄心を
励磁するための励磁電流を下げることが必要であり、そ
のため、電流変成器63として二次巻線を二千ないし数
千ターン程度巻回しており、電流変成器63の製造が困
難で、形状的にも大型で、そのコストも高くつくという
問題があった。
In such a conventional leakage current detection sensor, the secondary current of the current transformer 63 is supplied to the insulation amplifier 64 having a relatively high input resistance, and the secondary current is generated at the input terminal of the insulation amplifier 64 by the secondary current. It is a configuration that amplifies the voltage, and it is necessary to reduce the magnetic flux density of the current transformer 63 at the time of measurement and reduce the exciting current for exciting the iron core in order to reduce the error in the microamp order. The current transformer 63 has a secondary winding of about 2,000 to several thousand turns, which makes the current transformer 63 difficult to manufacture, large in shape, and expensive. .

【0008】また、この漏れ電流検出センサでは、漏れ
電流を検出するために、電流変成器63の出力を絶縁増
幅器64および増幅器65で増幅していたので、部品点
数が多く、電流変成器63が大型であることと相まって
全体として大型化するとともに高価になるという問題が
あった。
Further, in this leakage current detection sensor, the output of the current transformer 63 is amplified by the insulating amplifier 64 and the amplifier 65 in order to detect the leakage current. There is a problem that the size is increased as well as expensive as a whole in combination with the large size.

【0009】さらに、絶縁増幅器64を設けてサージが
増幅器65以降の回路に伝播するのを防止してはいる
が、絶縁増幅器64の能力を超えるサージ電圧が加わる
と、そのサージ電圧は絶縁増幅器64を通して増幅器6
5に伝播することになり、特に光信号で伝送を行わず増
幅器65の出力信号を直接信号判定回路69へ供給する
ものにおいては、信号判定回路69までサージ電圧が伝
播することになり、増幅器65あるいは信号判定回路6
9を構成する集積回路等を損傷する可能性が高いという
問題がある。
Further, although the isolation amplifier 64 is provided to prevent the surge from propagating to the circuits subsequent to the amplifier 65, when a surge voltage exceeding the capability of the isolation amplifier 64 is applied, the surge voltage is reduced. Amplifier 6 through
5, in particular, in the case where the output signal of the amplifier 65 is directly supplied to the signal determination circuit 69 without transmitting an optical signal, the surge voltage propagates to the signal determination circuit 69, and Alternatively, the signal determination circuit 6
9 has a high possibility of damaging the integrated circuit and the like constituting the semiconductor device 9.

【0010】 また、絶縁増幅器64や増幅器65を用い
ているので、バイポーラトランジスタや電界効果トラン
ジスタ等の能動素子が多く、これらの部品はサージ電圧
等の印加によって破壊されやすく、漏れ電流検出センサ
の故障確率が高いという問題があった。
[0010] Also, using an insulating amplifier 64 and an amplifier 65
Of a bipolar transistor or a field effect transistor.
There are many active elements such as transistors, and these components
Is easily destroyed by the application of such
There is a problem that the failure probability is high.

【0011】そこで、このような問題を解決することが
できるものとして、以下にのべるようなものが提案され
ている。
Therefore, it is necessary to solve such a problem.
Some of the things that can be done are listed below.
ing.

【0012】〔第1の提案例〕 図1に第1の提案例の漏れ電流検出センサの回路図を示
す。この漏れ電流検出センサは、図1に示すように、例
えば3相の受変電設備における1相の系統母線1と大地
4との間に接続した過電圧保護用のアレスタ2の劣化を
検出するためのものであり、電流検出用の電流変成器3
の一次巻線をアレスタ2と直列に設けている。
[First Proposed Example] FIG. 1 shows a circuit diagram of a leakage current detection sensor according to a first proposed example . As shown in FIG. 1, this leakage current detection sensor is for detecting the deterioration of an arrester 2 for overvoltage protection connected between a one-phase system bus 1 and the earth 4 in a three-phase power receiving and transforming facility, for example. And a current transformer 3 for detecting current.
Is provided in series with the arrester 2.

【0013】この電流変成器3の二次巻線の両端間に
は、直流遮断用コンデンサ5を介して発光ダイオード,
レーザーダイオード等の発光素子6を接続し、発光素子
6の両端間に限流抵抗7を介してバイアス電流供給用の
蓄電池等の直流電源8を接続している。また、電流変成
器3の二次巻線の両端間には、放電サージ電圧から発光
素子6を保護する2個の保護ダイオード9,10が逆並
列に接続されている。
A light emitting diode (LED) is connected between both ends of the secondary winding of the current transformer 3 via a DC blocking capacitor 5.
A light emitting element 6 such as a laser diode is connected, and a DC power supply 8 such as a storage battery for supplying a bias current is connected between both ends of the light emitting element 6 via a current limiting resistor 7. Two protection diodes 9 and 10 for protecting the light emitting element 6 from a discharge surge voltage are connected in anti-parallel between both ends of the secondary winding of the current transformer 3.

【0014】発光素子6には、光伝送用の光ファイバ1
1の一端を光結合し、光ファイバ11の他端を光−電気
変換器12の光信号入力部に光合している。この光−
電気変換器12の電気信号出力部には、直流遮断用のコ
ンデンサ13を介して第1の端子14が設けられ、ま
た、抵抗15,16およびコンデンサ17,18からな
るローパスフィルタを介して第2の端子19が設けられ
ている。そして、上記の端子14,19が高精度の信号
判定回路(図示せず)に接続される。端子14からは漏
れ電流に対応した信号が出力され、端子19からはバイ
アス電流に対応した信号が出力される。
The light emitting element 6 includes an optical fiber 1 for optical transmission.
The first end is optically coupled to the other end of the optical fiber 11 light - in mesh light forming the optical signal input portion of the electrical converter 12. This light-
An electric signal output unit of the electric converter 12 is provided with a first terminal 14 via a DC blocking capacitor 13, and a second terminal 14 via a low-pass filter including resistors 15 and 16 and capacitors 17 and 18. Terminal 19 is provided. The terminals 14 and 19 are connected to a high-precision signal determination circuit (not shown). A signal corresponding to the leakage current is output from the terminal 14, and a signal corresponding to the bias current is output from the terminal 19.

【0015】つぎに、この漏れ電流検出センサの動作を
説明する。
Next, the operation of the leakage current detection sensor will be described.

【0016】発光素子6は、例えば1.5〜2V程度の
しきい値電圧を有し、両端間にしきい値電圧を超える電
圧が加えられて初めて電流が流れて発光するので、発光
素子6に単に電流変成器3の二次巻線を接続しても発光
素子6は発光しない。そのため、発光素子6のしきい値
電圧より高い電圧を有する直流電源8から限流抵抗7を
通して発光素子6に所定のバイアス電流を流し、一定光
量(低いレベル)で発光させておく。この際、直流電源
8から流出する電流は、直流遮断用コンデンサ5で遮断
されて電流変成器3の二次巻線に流れ込むことはなく、
発光素子6にバイアス電流を流すことに起因して電流変
成器3が飽和することはない。
The light emitting element 6 has a threshold voltage of, for example, about 1.5 to 2 V, and emits light only when a voltage exceeding the threshold voltage is applied between both ends, so that a current flows to emit light. Even if the secondary winding of the current transformer 3 is simply connected, the light emitting element 6 does not emit light. Therefore, a predetermined bias current is applied to the light emitting element 6 from the DC power supply 8 having a voltage higher than the threshold voltage of the light emitting element 6 through the current limiting resistor 7 to emit light at a constant light amount (low level). At this time, the current flowing from the DC power supply 8 is cut off by the DC cutoff capacitor 5 and does not flow into the secondary winding of the current transformer 3.
The current transformer 3 does not saturate due to the flow of the bias current through the light emitting element 6.

【0017】このような状態で、アレスタ2に数μない
し数百μA程度の漏れ電流が流れると、電流変成器3の
二次巻線に一次二次の巻数比に逆比例した電流が流れ、
この電流が直流遮断用コンデンサ5を通して発光素子6
に流れ込むことになる。この結果、発光素子6に流れる
電流iは、直流電源8から流れ込む一定のバイアス電流
0 と電流変成器3の二次巻線から流れ込む微少な漏れ
電流Δi0 (本来は、電流変成器3の一次電流のことで
あるが、便宜上電流変成器3の二次電流を漏れ電流とい
っている)との和となる。この微少漏れ電流Δi0 は系
統母線1の電源周波数と同じ周波数、例えば50/60
Hzの正弦波となる(歪のない場合)。
[0017] In this state, when the leakage current of several μ to several hundreds μA to arrester 2 flows, current inversely proportional to the primary secondary turns ratio in the secondary winding of the current transformer 3 flows ,
This current passes through the DC blocking capacitor 5 and the light emitting element 6
Will flow into. As a result, the current i flowing through the light emitting element 6 is a constant bias current i 0 flowing from the DC power supply 8 and a small leakage current Δi 0 flowing from the secondary winding of the current transformer 3 (original This is the primary current, and for convenience, the secondary current of the current transformer 3 is referred to as leakage current). This minute leakage current Δi 0 is the same frequency as the power supply frequency of the system bus 1, for example, 50/60.
Hz sine wave (when there is no distortion).

【0018】発光素子6に電流i(=i0 +Δi0 )が
流入することにより、発光素子6は電流iに応じて発光
する。その発光量Iは、バイアス電流i0 に対応した一
定の光量I0 と漏れ電流Δi0 に対応して周期的に変化
する光量ΔI0 の和となる。つまり、アレスタ2に漏れ
電流が流れているときの発光素子6の発光量Iは、図2
(a)に示すように、光量I0 を中心として光量ΔI0
だけ正弦波状に変化することになる。
When the current i (= i 0 + Δi 0 ) flows into the light emitting element 6, the light emitting element 6 emits light according to the current i. The light emission amount I is the sum of a constant light amount I 0 corresponding to the bias current i 0 and a light amount ΔI 0 that changes periodically according to the leakage current Δi 0 . That is, the light emission amount I of the light emitting element 6 when the leakage current flows through the arrester 2 is as shown in FIG.
(A), the amount [Delta] I 0 about the amount of light I 0
Only in the form of a sine wave.

【0019】この発光素子6の出射光を光ファイバ11
を通して光−電気変換器12に伝送し、この光−電気変
換器12で電気信号に変換して発光量の変化幅を検出す
ることで、アレスタ2に流れる漏れ電流を検出すること
ができ、この漏れ電流の値を従来例と同様に信号判定回
路で比較判定すれば、アレスタ2の良否判定を行うこと
ができる。
The light emitted from the light emitting element 6 is transmitted to the optical fiber 11.
Is transmitted to the optical-to-electrical converter 12 and is converted into an electric signal by the optical-to-electrical converter 12 to detect the variation width of the light emission amount, whereby the leakage current flowing through the arrester 2 can be detected. If the value of the leakage current is compared and determined by the signal determination circuit in the same manner as in the conventional example, the quality of the arrester 2 can be determined.

【0020】具体的に説明すると、発光素子6から出射
した光は、光ファイバ11を通して光−電気変換器12
に伝送され、光−電気変換器12からは図2(a)の波
形と相似な波形の電気信号が出力される。光−電気変換
器12の出力信号は、コンデンサ13を通して第1の端
子14へ送られ、また抵抗15,16,コンデンサ1
7,18を介して第2の端子19へ送られる。この結
果、第1の端子14から光量ΔI0 、つまり電流Δi0
に対応した図2(b)に示すような電圧信号Δj0が出
力される。また、第2の端子19からは、光量I0 、つ
まり電流i0 に対応した図2(c)に示すような電圧信
号j0 が出力される。そして、両電圧信号が信号判定回
路(図示せず)に送られ、漏れ電流のレベルが判定され
る。この漏れ電流のレベルの判定については後述する。
More specifically, the light emitted from the light emitting element 6 passes through the optical fiber 11 and is transmitted to the optical-electrical converter 12.
The electrical signal having a waveform similar to the waveform of FIG. 2A is output from the optical-electrical converter 12. The output signal of the optical-electrical converter 12 is sent to the first terminal 14 through the capacitor 13 and is connected to the resistors 15, 16 and the capacitor 1.
The signal is sent to the second terminal 19 via 7 and 18. As a result, the light amount ΔI 0 from the first terminal 14, that is, the current Δi 0
Output voltage signal .DELTA.j 0 as shown in FIG. 2 (b) corresponding to. The second terminal 19 outputs a light amount I 0 , that is, a voltage signal j 0 corresponding to the current i 0 as shown in FIG. 2C. Then, both voltage signals are sent to a signal determination circuit (not shown), and the level of the leakage current is determined. The determination of the level of the leakage current will be described later.

【0021】一方、アレスタ2が動作して過大な放電サ
ージ電流が流れると、電流変成器3の二次巻線にも巻数
比に対応して放電サージ電流が流れることになるが、こ
のときに、放電サージ電流が一対の過電圧保護用ダイオ
ード9,10を通して流れ、電流変成器3の二次巻線の
両端間の電圧の上昇が一対の過電圧保護用ダイオード
9,10によって抑制されることになり、発光素子6が
保護され、過大な放電サージ電圧によって発光素子6が
破壊されることがない。
On the other hand, when the arrester 2 operates and an excessive discharge surge current flows, a discharge surge current also flows in the secondary winding of the current transformer 3 in accordance with the turns ratio. Then, a discharge surge current flows through the pair of overvoltage protection diodes 9 and 10, and a rise in voltage across the secondary winding of the current transformer 3 is suppressed by the pair of overvoltage protection diodes 9 and 10. In addition, the light emitting element 6 is protected, and the light emitting element 6 is not destroyed by an excessive discharge surge voltage.

【0022】ここで、漏れ電流のレベルの判定の仕方に
ついて説明する。
Here, how to determine the level of the leakage current will be described.

【0023】発光素子6は、バイアス電流i0 と微少な
漏れ電流Δi0 により発光し、各々に対応して光量
0 ,ΔI0 が得られる。これを光−電気変換器12に
より電圧信号j0 ,Δj0 に変換し、図2(b),
(c)のように分けて、両者の比j0/Δj0 を求める
ことから漏れ電流Δi0 を計測することができる。な
お、実際の漏れ電流は、漏れ電流Δi0 に電流変成器3
の巻数を乗じた値となる。
The light emitting element 6 emits light with a bias current i 0 and a small leakage current Δi 0 , and light amounts I 0 and ΔI 0 are obtained correspondingly. This is converted into voltage signals j 0 and Δj 0 by the optical-electrical converter 12, and FIG.
The leakage current Δi 0 can be measured by calculating the ratio j 0 / Δj 0 between the two as shown in FIG. Note that the actual leakage current is equal to the leakage current Δi 0
Multiplied by the number of turns.

【0024】電流j0 ,Δj0 の比で漏れ電流Δi0
求まるのは以下の理由からである。つまり、発光素子6
に流す電流iと発光量Iとは、図3に示すように、ある
電流値以下では比例関係、つまりΔi0 ∝ΔI0 ,i0
∝I0 の関係にあり、それを超えると熱により発光量が
低下するような特性であり、最終的には破壊することに
なる。図3において、上記のような非直線領域を除外し
て直線領域で発光素子6を動作させるようにバイアス電
流i0 を設定すると、バイアス電流i0 は既知であるた
め、漏れ電流Δi0 は、 Δi0 =(ΔI0 ×i0 )/I0 で求まる。ここで、上式の発光量の比ΔI0 /I0 は、
電圧信号の比Δj0 /j0 と置き換えることができ、漏
れ電流Δi0 は、 Δi0 =(Δj0 ×i0 )/j0 と表すことができる。したがって、信号判定回路におい
て、電圧信号の比Δj0/j0 を求め、それに既知のバ
イアス電流i0 を乗じることで、漏れ電流Δi0が求ま
り、実際の漏れ電流はさらに電流変成器3の巻数を乗じ
ることにより求めることができる。また、発光素子6が
壊れると、発光しなくなるので、その故障の判定も可能
である。
The reason why the leakage current Δi 0 is determined from the ratio of the currents j 0 and Δj 0 is as follows. That is, the light emitting element 6
As shown in FIG. 3, the current i flowing through the light emitting device and the light emission amount I are proportional to each other at a certain current value or less, that is, Δi 0 ∝ΔI 0 , i 0.
There is a relationship of ∝I 0 , and if it exceeds this, the light emission amount is reduced by heat, and eventually it is destroyed. 3, setting the bias current i 0 so as to operate the light-emitting element 6 in a linear region by excluding the non-linear region as described above, since the bias current i 0 is known, the leakage current .DELTA.i 0 is Δi 0 = (ΔI 0 × i 0 ) / I 0 Here, the ratio ΔI 0 / I 0 of the light emission amounts in the above equation is
The ratio of the voltage signal can be replaced by Δj 0 / j 0, and the leakage current Δi 0 can be expressed as Δi 0 = (Δj 0 × i 0 ) / j 0 . Accordingly, in the signal determination circuit, the ratio of the voltage signal Δj 0 / j 0 is obtained and multiplied by the known bias current i 0 to obtain the leakage current Δi 0 , and the actual leakage current is further determined by the number of turns of the current transformer 3 Multiplied by Further, if the light emitting element 6 is broken, no light is emitted, so that it is possible to determine the failure.

【0025】ここで、電流変成器3の二次巻線の巻数を
少なくして発光素子6に流す漏れ電流Δi0 を大きくし
ているが、発光素子6に直流のバイアス電流を流して電
流変成器3から見た発光素子6の抵抗を小さくしている
ので、計測時における電流変成器3の磁束を従来例と同
程度に小さくして電流変成器3の鉄心を励磁する励磁電
流を小さくすることができ、電流変成器3における電流
検出精度としては従来例と同等のものが得られる。上記
において、漏れ電流Δi0 は、発光素子6の発光量Iの
変化に正確に対応するが、光−電気変換器12およびそ
の後段の回路の変換精度あるいはレベル検出精度が低い
と、数μA以下の電流変化に伴う発光量Iの変化を正確
に計測することができなくなるので、光−電気変換器1
2より後段の回路には高精度の回路を使用することが必
要である。
Here, although the number of turns of the secondary winding of the current transformer 3 is reduced to increase the leakage current Δi 0 flowing through the light emitting element 6, a DC bias current is supplied to the light emitting element 6 to perform the current transformation. Since the resistance of the light emitting element 6 viewed from the transformer 3 is reduced, the magnetic flux of the current transformer 3 at the time of measurement is reduced to about the same level as in the conventional example, and the excitation current for exciting the iron core of the current transformer 3 is reduced. The current detection accuracy in the current transformer 3 is equivalent to that of the conventional example. In the above description, the leakage current Δi 0 accurately corresponds to the change in the light emission amount I of the light emitting element 6. However, if the conversion accuracy or the level detection accuracy of the photoelectric converter 12 and the subsequent circuit is low, the leakage current Δi 0 is several μA or less. It is impossible to accurately measure the change in the light emission amount I due to the change in the current of the optical-electrical converter 1.
It is necessary to use a high-precision circuit for circuits subsequent to 2.

【0026】図4にA,B,Cの3相の系統母線の各々
にアレスタ2A,2B,2Cの一端を接続し、アレスタ
2A,2B,2Cの他端を共通接続して接地した回路を
示している。電流変成器3Aは例えばA相のアレスタ2
Aに流れる電流を検出し、電流変成器3Dは、A,B,
Cの3相のアレスタ2A,2B,2Cに流れる漏れ電流
の合成電流を検出する構成となっている。
FIG. 4 shows a circuit in which one ends of arresters 2A, 2B, and 2C are connected to each of the three-phase system buses A, B, and C, and the other ends of the arresters 2A, 2B, and 2C are connected to ground. Is shown. The current transformer 3A is, for example, an A-phase arrester 2
A, the current flowing through A is detected, and the current transformer 3D detects A, B,
The configuration is such that the combined current of the leakage currents flowing through the three-phase arresters 2A, 2B, and 2C of C is detected.

【0027】図5はA相のアレスタ2Aに流れる電流が
300μAであるときに、電流変成器3Aで実際に検出
される漏れ電流の波形を示し、図6は各相の漏れ電流が
20μAであるときに、電流変成器3Dで実際に検出さ
れる漏れ電流の波形を示している。ここで、電流変成器
の巻数と検出誤差について説明する。
FIG. 5 shows the waveform of the leakage current actually detected by the current transformer 3A when the current flowing through the A-phase arrester 2A is 300 μA, and FIG. 6 shows the leakage current of each phase of 20 μA. The waveform of the leakage current actually detected by the current transformer 3D is shown. Here, the number of turns and the detection error of the current transformer will be described.

【0028】数μA〜数十μAの漏れ電流は、nターン
巻いた電流変成器により、絶縁して信号変換され、1/
nのさらに微少な電流(数十nA〜数百nA)に変換さ
れる。
The leakage current of several μA to several tens μA is insulated and converted into a signal by an n-turn wound current transformer.
The current is converted to n smaller currents (several tens nA to several hundreds nA).

【0029】このような微少電流の電流変成器の場合
は、計測時の電流変成器の磁束密度を下げることによ
り、鉄心を励磁するための励磁電流を下げて、微少電流
でも誤差のない電流変成器を作ることができる。電流変
成器の磁束密度を下げるには、一般に鉄心の断面積を
大きくするか、電流変成器の二次側の巻数を多くする
か、電流変成器の負荷を小さくすることで達成でき
る。その理由は、磁束密度Bが、Kを定数、fを周波
数、i1 を一次電流、SC を鉄心断面積、nを二次側の
巻数、Rを抵抗としたときに、次式で表されるからであ
る。
In the case of such a small current transformer, the excitation current for exciting the iron core is reduced by lowering the magnetic flux density of the current transformer at the time of measurement, so that the current transformer is free from errors even with a small current. You can make vessels. Generally, the magnetic flux density of the current transformer can be reduced by increasing the cross-sectional area of the iron core, increasing the number of turns on the secondary side of the current transformer, or reducing the load on the current transformer. The reason is that when the magnetic flux density B is K as a constant, f is a frequency, i 1 is a primary current, S C is a core cross-sectional area, n is the number of turns on the secondary side, and R is a resistance, the following equation is used. Because it is done.

【0030】B=K×i1 ×R/(n2 ×f×SC ) 上記〜の方法の中で、の方法はサイズが大となる
ため、一般には、との方法のバランスで電流変成器
が製作される。例えば、n=2000ターンとすると、
一次電流が10μAのときには、二次側電流は10/2
000=5nAとなり、1kΩの負荷を用いた場合の端
子電圧は、 10×10-6/2000(A)×1000(Ω)=5μ
V となり、一般の計測器で増幅検出できるぎりぎりの値と
なる。このように、通常は、増幅器の入力電圧を得るた
めに、巻数を多くして磁束密度を下げ、負荷抵抗をある
程度大きくして、電圧を得ている。
B = K × i 1 × R / (n 2 × f × S c ) Of the above-mentioned methods, the method becomes large in size. A vessel is made. For example, if n = 2000 turns,
When the primary current is 10 μA, the secondary current is 10/2
000 = 5 nA, and the terminal voltage when a load of 1 kΩ is used is 10 × 10 −6 / 2000 (A) × 1000 (Ω) = 5 μ.
V, which is the last value that can be amplified and detected by a general measuring instrument. As described above, usually, in order to obtain the input voltage of the amplifier, the voltage is obtained by increasing the number of turns to lower the magnetic flux density and increasing the load resistance to some extent.

【0031】本提案例では、nを小さくして増大した磁
束密度を、抵抗Rを小さくすることで相殺して従来例と
同程度の誤差としている。つまり、従来方式が電圧出力
を得るのに対し、本提案例は電流出力を得るものであ
る。したがって、例えば従来方式が2000ターン、2
000Ωであれば、本提案例では50ターンで同じ磁束
密度を得るには、B∝2000Ω/20002 =xΩ/
502であるので、 x=1.25Ω となる。つまり、本提案例を実現するには、負荷抵抗値
を例えば1Ω前後にする必要がある。鉄心断面積SC
大きければ、その分抵抗Rを大きくできるが、便宜上1
オームとする。しかし、発光素子6である例えば発光ダ
イオードは、しきい値電圧(1〜2V前後)以下では、
数百kΩないし数MΩオーダーの高抵抗となるため、そ
のままでは、磁束密度が増大し、電流はそのほとんどが
励磁電流として消費されてしまう。本提案例では、発光
ダイオードに直流バイアス電流を加え、発光ダイオード
の交流負荷を数Ω以下にすることにより対応している。
なお、発光ダイオードのしきい値電圧があるため、並列
に設けられた電流変成器側に直流電流が流入し、電流変
成器3の鉄心が飽和することを防止する目的で直流阻止
用コンデンサ5を設けている。
In the present proposal , the magnetic flux density increased by reducing n is canceled out by reducing the resistance R, and the error is made approximately the same as that of the conventional example. That is, while the conventional method obtains a voltage output, the proposed example obtains a current output. Therefore, for example, the conventional method uses 2000 turns, 2
000Ω, to obtain the same magnetic flux density in 50 turns in the proposed example, B∝2000Ω / 2000 2 = xΩ /
Since 50 2, and x = 1.25Ω. That is, in order to realize the proposed example, the load resistance value needs to be set to, for example, about 1Ω. If the iron core cross-sectional area S C is large, the resistance R can be increased by that amount.
Ohm. However, for example, a light emitting diode which is the light emitting element 6 has a threshold voltage (about 1 to 2 V) or less.
Since the resistance becomes as high as several hundred kΩ to several MΩ, the magnetic flux density increases as it is, and most of the current is consumed as the exciting current. In this proposal example, a DC bias current is applied to the light emitting diode, and the AC load of the light emitting diode is reduced to several Ω or less.
In addition, since there is a threshold voltage of the light emitting diode, a direct current flows into a current transformer side provided in parallel, and a DC blocking capacitor 5 is provided for the purpose of preventing the core of the current transformer 3 from being saturated. Provided.

【0032】この第1の提案例の漏れ電流検出センサに
よれば、アレスタ2に流れる電流を電流変成器3で検出
し、それを直流遮断用コンデンサ5を介して電流信号と
して発光素子6に供給するとともに、この発光素子6に
直流電源8から所定のバイアス電流を供給し、発光素子
6の光出力をバイアス電流に対応した光量を中心として
アレスタ2に流れる電流に応じて変化させるようにして
電流変成器3から見た負荷を小さくし、発光素子6の光
の出力の変化からアレスタ2に流れる電流を検出するよ
うにしたので、電流変成器3の二次巻線の巻数を小さく
しても精度よくアレスタ2に流れる漏れ電流の検出が可
能で、アレスタ2に流れる漏れ電流の検出のための電流
変成器3の製造を容易として組立時間を短くし、電流変
成器3を小型化し、低コスト化することができる。
According to the leakage current detection sensor of the first proposed example, the current flowing through the arrester 2 is detected by the current transformer 3 and supplied to the light emitting element 6 as a current signal via the DC blocking capacitor 5. At the same time, a predetermined bias current is supplied from the DC power supply 8 to the light emitting element 6, and the light output of the light emitting element 6 is changed in accordance with the current flowing through the arrester 2 centering on the light amount corresponding to the bias current. Since the load seen from the transformer 3 is reduced and the current flowing through the arrester 2 is detected from the change in the light output of the light emitting element 6, even if the number of turns of the secondary winding of the current transformer 3 is reduced. can be detected leakage current flowing to accurately arrester 2, the assembly time shorter production of current transformer 3 for detecting a leakage current flowing through the arrester 2 as easily, the current transformer 3 miniaturized It can be low-cost.

【0033】また、絶縁増幅器および増幅器を必要とせ
ずにアレスタ2の漏れ電流を検出することができて部品
点数を削減でき、電流変成器3の小型化と相まって全体
として小型化することができるとともに低コスト化する
ことができる。
Further, the leakage current of the arrester 2 can be detected without the need for an insulating amplifier and an amplifier, the number of components can be reduced, and the size of the current transformer 3 can be reduced as a whole in conjunction with the size reduction. Cost can be reduced.

【0034】さらに、電流変成器3の二次出力で直接発
光素子6の光出力を変化させているので、サージの伝播
を確実に阻止することができて、信号判定回路等を構成
する回路素子の保護を確実に行うことができる。
Further, since the light output of the light emitting element 6 is directly changed by the secondary output of the current transformer 3, the propagation of the surge can be reliably prevented, and the circuit element constituting the signal judgment circuit and the like can be obtained. Can be reliably protected.

【0035】さらに、絶縁増幅器および増幅器等を使用
しないことから、バイポーラトランジスタや電界効果ト
ランジスタ等の能動素子を少なくでき、漏れ電流検出セ
ンサの故障確率を低くすることができる。また、過電圧
保護用ダイオード9,10を設けたので、放電サージ電
圧から発光素子6を保護できる。
Furthermore, since an insulating amplifier, an amplifier, and the like are not used, the number of active elements such as a bipolar transistor and a field effect transistor can be reduced, and the failure probability of the leakage current detection sensor can be reduced. Further, since the overvoltage protection diodes 9 and 10 are provided, the light emitting element 6 can be protected from a discharge surge voltage.

【0036】なお、発光素子6が放電サージに十分に耐
えられるものであれば、過電圧保護用ダイオード9,1
0は省くこともできる。
If the light emitting element 6 can sufficiently withstand the discharge surge, the overvoltage protection diodes 9, 1
0 can be omitted.

【0037】〔第2の提案例〕 図7に第2の提案例の漏れ電流検出センサを示す。この
漏れ電流検出センサは、電流変成器3の二次巻線の両端
間にサージバイパス用コンデンサ20を接続するととも
に電流変成器3の二次巻線から発光素子6へ至る経路中
にサージバイパス用コンデンサ20とでローパスフィル
タを構成する限流用の抵抗21を直流遮断用コンデンサ
5と直列に挿入接続している。その他の構成は図1の漏
れ電流検出センサと同様である。
[Second Proposed Example] FIG. 7 shows a leakage current detection sensor according to a second proposed example. This leakage current detection sensor has a surge bypass capacitor 20 connected between both ends of a secondary winding of a current transformer 3 and a surge bypass capacitor in a path from the secondary winding of the current transformer 3 to the light emitting element 6. A current-limiting resistor 21 constituting a low-pass filter with the capacitor 20 is inserted and connected in series with the DC blocking capacitor 5. Other configurations are the same as those of the leakage current detection sensor of FIG.

【0038】この漏れ電流検出センサは、アレスタ2が
動作して大きな放電サージ電流が流れたときに電流変成
器3の二次巻線に過大な放電サージ電流が流れるが、そ
の放電サージ電流は大部分が電流変成器3の二次巻線の
両端間に接続したサージバイパス用コンデンサ20を通
して流れ、発光素子6に過大な放電サージ電流が流れる
のが防止され、発光素子6が保護される。
In this leakage current detection sensor, when the arrester 2 operates and a large discharge surge current flows, an excessive discharge surge current flows in the secondary winding of the current transformer 3, but the discharge surge current is large. The portion flows through the surge bypass capacitor 20 connected between both ends of the secondary winding of the current transformer 3, preventing an excessive discharge surge current from flowing to the light emitting element 6, and protecting the light emitting element 6.

【0039】この第2の提案例の漏れ電流検出センサに
よれば、電流変成器3の二次巻線の両端間にサージバイ
パス用コンデンサ20を接続するとともに、電流変成器
3の二次巻線から発光素子6へ至る経路にサージバイパ
ス用コンデンサ20とでローパスフィルタを構成する抵
抗21を直流遮断用コンデンサ5と直列に挿入したの
で、アレスタ2が動作したときの放電サージ電流に対し
て発光素子6を保護することができ、信頼性を高めるこ
とができる。その他の効果は、第1の提案例と同様であ
る。
According to the leakage current detecting sensor of the second proposed example, the surge bypass capacitor 20 is connected between both ends of the secondary winding of the current transformer 3 and the secondary winding of the current transformer 3 is connected. Since a resistor 21 constituting a low-pass filter including a surge bypass capacitor 20 and a surge blocking capacitor 20 is inserted in series with the DC cutoff capacitor 5 in a path from the arrestor 2 to the light emitting element 6, the light emitting element is protected against a discharge surge current when the arrester 2 operates. 6 can be protected, and the reliability can be improved. Other effects are similar to those of the first proposed example.

【0040】〔第3の提案例〕 図8に第3の提案例の漏れ電流検出センサを示す。この
漏れ電流検出センサは、電流変成器3の二次巻線の両端
間にサージバイパス用コンデンサ20を接続するととも
に電流変成器3の二次巻線から発光素子6へ至る経路中
にサージバイパス用コンデンサ20とでローパスフィル
タを構成するサージ阻止用コイル22を直流遮断用コン
デンサ5と直列に挿入接続している。その他の構成は図
1の漏れ電流検出センサと同様である。
[Third Proposed Example] FIG. 8 shows a leakage current detection sensor according to a third proposed example. This leakage current detection sensor has a surge bypass capacitor 20 connected between both ends of a secondary winding of a current transformer 3 and a surge bypass capacitor in a path from the secondary winding of the current transformer 3 to the light emitting element 6. A surge blocking coil 22 constituting a low-pass filter with the capacitor 20 is inserted and connected in series with the DC blocking capacitor 5. Other configurations are the same as those of the leakage current detection sensor of FIG.

【0041】この漏れ電流検出センサは、アレスタ2が
動作して大きな放電サージ電流が流れたときに電流変成
器3の二次巻線に過大な放電サージ電流が流れるが、そ
の放電サージ電流は大部分が電流変成器3の二次巻線の
両端間に接続したサージバイパス用コンデンサ20を通
して流れ、発光素子6に過大なサージ電流が流れるのが
防止され、発光素子6が保護される。
In this leakage current detection sensor, when the arrester 2 operates and a large discharge surge current flows, an excessive discharge surge current flows in the secondary winding of the current transformer 3, but the discharge surge current is large. The portion flows through the surge bypass capacitor 20 connected between both ends of the secondary winding of the current transformer 3, preventing an excessive surge current from flowing to the light emitting element 6 and protecting the light emitting element 6.

【0042】この第3の提案例の漏れ電流検出センサに
よれば、電流変成器3の二次巻線の両端間にサージバイ
パス用コンデンサ20を接続するとともに、電流変成器
3の二次巻線から発光素子6へ至る経路中にサージバイ
パス用コンデンサ20とでローパスフィルタを構成する
サージ阻止用コイル22を直流遮断用コンデンサ5と直
列に挿入接続したので、アレスタ2が動作したときの放
電サージ電流に対して発光素子6を保護することがで
き、信頼性を高めることができる。その他の効果は、第
1の提案例と同様である。
According to the leakage current detecting sensor of the third proposed example, the surge bypass capacitor 20 is connected between both ends of the secondary winding of the current transformer 3, and the secondary winding of the current transformer 3 is connected. A surge suppression coil 22 that constitutes a low-pass filter with a surge bypass capacitor 20 is inserted in series with the DC blocking capacitor 5 in a path from the device to the light emitting element 6, so that a discharge surge current when the arrester 2 operates is formed. , The light emitting element 6 can be protected, and the reliability can be improved. Other effects are similar to those of the first proposed example.

【0043】[0043]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention] しかしながら、上記のHowever, the above
各提案例は、せっかく電流変成器63を設けて、アレスIn each proposal example, the current transformer 63 was provided
タ62に流れる電流を検出する構成としているにもかかIs configured to detect the current flowing through the
わらず、アレスタ62における放電サージ回数や数kAHowever, the number of discharge surges and several kA
の放電サージ電流を測定することができなかった。Was unable to measure the discharge surge current.

【0044】したがって、この発明の目的は、漏れ電流
の測定の他にアレスタの放電サージ回数や放電サージ電
流を測定することが可能な漏れ電流検出センサを提供す
ることである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a leakage current
Of the arrester and the number of discharge surges
To provide a leakage current detection sensor capable of measuring current
Is Rukoto.

【0045】[0045]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems] 請求項1記載の漏れ電流The leakage current according to claim 1.
検出センサは、アレスタや絶縁材料に流れる漏れ電流をThe detection sensor detects the leakage current flowing through the arrestor or insulating material.
検出する電流変成器と、この電流変成器の二次巻線の両Both the current transformer to be detected and the secondary winding of this current transformer
端間に直流遮断用コンデンサを介して接続されて電流変Is connected through a DC blocking capacitor between
成器の二次巻線の電流が供給される発光素子と、この発A light emitting element to which the current of the secondary winding of the generator is supplied, and
光素子に接続され発光素子に所定のバイアス電流を供給Connected to an optical element and supplies a predetermined bias current to the light emitting element
する直流電源と、発光素子の光出力を伝送する光ファイDC power supply and optical fiber
バと、この光ファイバの出射光を電気信号に変換する光And the light that converts the light emitted from the optical fiber into an electrical signal.
−電気変換器と、電流変成器の二次巻線から発光素子へ-From the electrical converter and the secondary winding of the current transformer to the light-emitting element
至る経路中に挿入接続されたサージ阻止用コイルと、サA surge suppression coil inserted and connected in the path to
ージ阻止用コイルより電流変成器側において電流変成器Current transformer on the current transformer side of the current blocking coil
の二次巻線の両端間に接続されて放電サージ電流をバイIs connected between both ends of the secondary winding of
パスして整流する整流器と、この整流器を通して流れるA rectifier that passes and rectifies and flows through this rectifier
放電サージ電流を適切な値に分流して発光素子に流す分Discharge surge current to appropriate value and flow to light emitting element
流手段とを備えている。Flow means.

【0046】請求項2記載の漏れ電流検出センサは、二
次巻線に中間タップを有し、アレスタや絶縁材料に流れ
る漏れ電流を検出する電流変成器と、この電流変成器の
二次巻線の一端および中間タップ間に直流遮断用コンデ
ンサを介して接続されて電流変成器の二次巻線の電流が
供給される発光素子と、この発光素子に接続され発光素
子に所定のバイアス電流を供給する直流電源と、発光素
子の光出力を伝送する光ファイバと、この光ファイバの
出射光を電気信号に変換する光−電気変換器と、電流変
成器の二次巻線の一端および中間タップ間から発光素子
へ至る経路中に挿入接続されたサージ阻止用コイルと、
電流変成器の二次巻線の両端間に設けら れて放電サージ
をバイパスして整流する整流器と、この整流器を通して
流れる放電サージ電流を適切な値に分流して電流変成器
の二次巻線の一端および中間タップ間の電流と加算して
発光素子に流す分流手段とを備えている。
According to the second aspect of the present invention, there is provided a
Has an intermediate tap in the secondary winding and flows through arrestors and insulating materials
Current transformer for detecting leakage current
A DC blocking capacitor between one end of the secondary winding and the intermediate tap
Current through the secondary winding of the current transformer
A light emitting element to be supplied and a light emitting element connected to the light emitting element
A DC power supply for supplying a predetermined bias current to the
Optical fiber for transmitting the optical output of the
An optical-electrical converter for converting the emitted light into an electric signal;
Light emitting element from one end of the secondary winding of the generator and between the intermediate taps
A surge suppression coil inserted and connected in the path leading to
Current transformer across provided we are a discharge surge between the secondary winding
Rectifier that bypasses and rectifies
A current transformer that shunts the flowing discharge surge current to an appropriate value
The current between one end of the secondary winding of the
A flow dividing means for flowing the light into the light emitting element.

【0047】請求項3記載の漏れ電流検出センサは、ア
レスタや絶縁材料に流れる漏れ電流を検出する電流変成
器と、この電流変成器の二次巻線の両端間に直流遮断用
コンデンサを介して接続されて電流変成器の二次巻線の
電流が供給される発光素子と、この発光素子に接続され
発光素子に所定のバイアス電流を供給する直流電源と、
発光素子の光出力を伝送する光ファイバと、この光ファ
イバの出射光を電気信号に変換する光−電気変換器と、
電流変成器の二次巻線から発光素子へ至る経路中に挿入
接続されたサージ阻止用コイルと、アレスタや絶縁材料
に流れる放電サージ電流も検出できる放電サージ検出用
電流変成器と、この放電サージ検出用電流変成器の二次
巻線の両端間に接続されて放電サージをバイパスして整
流する整流器と、この整流器を通して流れる放電サージ
電流を適切な値に分流して電流変成器の二次巻線の電流
と加算して発光素子に流す分流手段とを備えている。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a
Current transformation that detects leakage current flowing through a restor or insulating material
Transformer and the DC transformer between both ends of the secondary winding of this current transformer.
Of the secondary winding of the current transformer connected via a capacitor
A light-emitting element to which current is supplied, and a light-emitting element connected to the light-emitting element.
A DC power supply for supplying a predetermined bias current to the light emitting element,
An optical fiber for transmitting the light output of the light emitting element, and the optical fiber
An optical-electrical converter for converting the light emitted from the iva into an electric signal,
Inserted in the path from the secondary winding of the current transformer to the light emitting device
Connected surge suppression coil, arrester and insulating material
For discharge surge detection that can also detect discharge surge current flowing through
The current transformer and the secondary of this discharge surge detection current transformer
Connected between both ends of the winding to bypass discharge surges
Rectifier flowing and discharge surge flowing through this rectifier
Shunts the current to the appropriate value to obtain the current in the secondary winding of the current transformer.
And a flow dividing means for adding the current to the light emitting element.

【0048】[0048]

【作用】[Action] 以下では、主としてアレスタの漏れ電流検出にThe following is mainly used to detect arrester leakage current.
例をおいて、作用を説明するが、絶縁材料の場合でも同The operation will be explained using an example.
じである。The same.

【0049】請求項1記載の構成によれば、発光素子に
直流電源から所定のバイアス電流が供給されるととも
に、アレスタに流れる電流が電流変成器を介して発光素
子に供給されるので、発光素子には、所定のバイアス電
流にアレスタに流れる電流を電流変成器を巻数比で除し
た電流を重畳した電流が流れることになり、発光素子の
発光量が所定のバイアス電流に対応した光量を中心とし
てアレスタに流れる電流の周期的変化に応じて変化する
ことになる。この発光素子の出射光を光ファイバを通し
て光−電気変換器に伝送し、この光−電気変換器で電気
信号に変換して発光量の変化幅を検出することで、アレ
スタに流れる漏れ電流を検出することができる。この漏
れ電流の値を従来例と同様に信号判定回路で比較判定す
れば、アレ スタの良否判定を行うことができる。
According to the structure of the first aspect, the light emitting element
When a predetermined bias current is supplied from a DC power supply,
In addition, the current flowing through the arrester is
Since the light is supplied to the light emitting element, a predetermined bias voltage is applied to the light emitting element.
The current flowing through the arrester is divided by the turns ratio of the current transformer.
The superimposed current flows, and the current flows.
The light emission amount is centered on the light amount corresponding to the predetermined bias current.
Changes according to the periodic change of the current flowing through the arrester
Will be. The light emitted from this light emitting element passes through an optical fiber
To the optical-electrical converter, and the electrical
By converting it into a signal and detecting the change in the amount of light emission,
The leakage current flowing through the star can be detected. This leak
The current value is compared and judged by the signal judgment circuit as in the conventional example.
Lever, it is possible to perform quality determination of the arrester.

【0050】ここで、電流変成器の二次巻線と発光素子
の間には、直流遮断用コンデンサを挿入しているので、
直流電源から電流変成器の二次巻線に直流電流が流れて
電流変成器が飽和することはない。また、電流変成器の
二次巻線の巻数を少なくして発光素子に流す電流を大き
くして、電流変成器から発光素子へアレスタに流れる電
流に対応した電流信号を供給するようにしているが、発
光素子に直流のバイアス電流を流して電流変成器から見
た発光素子の抵抗を小さくしているので、計測時におけ
る電流変成器の磁束密度を従来例と同程度に小さくして
電流変成器の鉄心を励磁する励磁電流を小さくすること
ができ、電流変成器における電流検出精度としては従来
例と同等のものが得られる。ただ、発光素子の発光量の
変化分は正確ではあるが、その値は小さいので光−電気
変換器の後段の回路を高精度にして発光素子の発光量の
変化分を正確に電気信号に変換することが必要である。
Here, the secondary winding of the current transformer and the light emitting element
Since a DC blocking capacitor is inserted between
DC current flows from the DC power supply to the secondary winding of the current transformer.
The current transformer does not saturate. In addition, the current transformer
Reduce the number of turns in the secondary winding to increase the current
Thus, the current flowing from the current transformer to the light emitting
Current signal corresponding to the current
When a DC bias current is applied to the optical element,
The resistance of the light-emitting element
The magnetic flux density of the current transformer
Reducing the exciting current that excites the core of the current transformer
The current detection accuracy of the current transformer
The equivalent of the example is obtained. However, the light emission
The change is accurate, but its value is small, so
The circuit at the subsequent stage of the converter is made highly accurate and
It is necessary to accurately convert the change into an electric signal.

【0051】また、電流変成器の二次巻線から整流器を
通して流れる放電サージ電流が分流手段により適切な値
に分流されて発光素子に流れることになり、アレスタの
放電サージ回数や放電サージ電流などを測定することも
可能となる。また、アレスタの放電サージ電流は、サー
ジ阻止用コイルによって直接発光素子に流れ込むことは
なく、発光素子は保護される。
Further , the rectifier is connected to the secondary winding of the current transformer.
Discharge surge current flowing through
To the light-emitting element,
It is also possible to measure the number of discharge surges, discharge surge current, etc.
It becomes possible. The arrester discharge surge current is
Flow directly into the light-emitting element by the coil
The light emitting element is protected.

【0052】請求項2記載の構成によれば、発光素子に
直流電源から所定のバイアス電流が供給されるととも
に、アレスタに流れる電流が電流変成器を介して発光素
子に供給されるので、発光素子には、所定のバイアス電
流にアレスタに流れる電流を電流変成器を巻数比で除し
た電流を重畳した電流が流れることになり、発光素子の
発光量が所定のバイアス電流に対応した光量を中心とし
てアレスタに流れる電流の周期的変化に応じて変化する
ことになる。この発光素子の出射光を光ファイバを通し
て光−電気変換器に伝送し、この光−電気変換器で電気
信号に変換して発光量の変化幅を検出することで、アレ
スタに流れる漏れ電流を検出することができる。この漏
れ電流の値を従来例と同様に信号判定回路で比較判定す
れば、アレ スタの良否判定を行うことができる。
According to the structure of the second aspect, the light emitting element
When a predetermined bias current is supplied from a DC power supply,
In addition, the current flowing through the arrester is
Since the light is supplied to the light emitting element, a predetermined bias voltage is applied to the light emitting element.
The current flowing through the arrester is divided by the turns ratio of the current transformer.
The superimposed current flows, and the current flows.
The light emission amount is centered on the light amount corresponding to the predetermined bias current.
Changes according to the periodic change of the current flowing through the arrester
Will be. The light emitted from this light emitting element passes through an optical fiber
To the optical-electrical converter, and the electrical
By converting it into a signal and detecting the change in the amount of light emission,
The leakage current flowing through the star can be detected. This leak
The current value is compared and judged by the signal judgment circuit as in the conventional example.
Lever, it is possible to perform quality determination of the arrester.

【0053】ここで、電流変成器の二次巻線と発光素子
の間には、直流遮断用コンデンサを挿入しているので、
直流電源から電流変成器の二次巻線に直流電流が流れて
電流変成器が飽和することはない。また、電流変成器の
二次巻線の巻数を少なくして発光素子に流す電流を大き
くして、電流変成器から発光素子へアレスタに流れる電
流に対応した電流信号を供給するようにしているが、発
光素子に直流のバイアス電流を流して電流変成器から見
た発光素子の抵抗を小さくしているので、計測時におけ
る電流変成器の磁束密度を従来例と同程度に小さくして
電流変成器の鉄心を励磁する励磁電流を小さくすること
ができ、電流変成器における電流検出精度としては従来
例と同等のものが得られる。ただ、発光素子の発光量の
変化分は正確ではあるが、その値は小さいので光−電気
変換器の後段の回路を高精度にして発光素子の発光量の
変化分を正確に電気信号に変換することが必要である。
Here, the secondary winding of the current transformer and the light emitting element
Since a DC blocking capacitor is inserted between
DC current flows from the DC power supply to the secondary winding of the current transformer.
The current transformer does not saturate. In addition, the current transformer
Reduce the number of turns in the secondary winding to increase the current
Thus, the current flowing from the current transformer to the light emitting
Current signal corresponding to the current
When a DC bias current is applied to the optical element,
The resistance of the light-emitting element
The magnetic flux density of the current transformer
Reducing the exciting current that excites the core of the current transformer
The current detection accuracy of the current transformer
The equivalent of the example is obtained. However, the light emission
The change is accurate, but its value is small, so
The circuit at the subsequent stage of the converter is made highly accurate and
It is necessary to accurately convert the change into an electric signal.

【0054】また、電流変成器の二次巻線の一端および
中間タップ間から発光素子に漏れ電流が供給されるとと
もに、電流変成器の二次巻線の両端間から整流器を通し
て流れる放電サージ電流が分流手段により適切な値に分
流されて発光素子に流れることになり、アレスタの放電
サージ回数や放電サージ電流などを測定することも可能
となる。また、アレスタの放電サージ電流は、サージ阻
止用コイルによって直接発光素子に流れ込むことはな
く、発光素子は保護される。
Also, one end of the secondary winding of the current transformer and
When leakage current is supplied to the light emitting element from between the intermediate taps
The rectifier is passed from both ends of the secondary winding of the current transformer.
Of the surge current flowing through the
Flow to the light-emitting element, causing the arrester to discharge
It is also possible to measure the number of surges, discharge surge current, etc.
Becomes Also, the discharge surge current of the arrester is
The stop coil does not flow directly into the light-emitting element.
In addition, the light emitting element is protected.

【0055】請求項3記載の構成によれば、発光素子に
直流電源から所定のバイアス電流が供給されるととも
に、アレスタに流れる電流が電流変成器を介して発光素
子に供給されるので、発光素子には、所定のバイアス電
流にアレスタに流れる電流を電流変成器を巻数比で除し
た電流を重畳した電流が流れることになり、発光素子の
発光量が所定のバイアス電流に対応した光量を中心とし
てアレスタに流れる電流の周期的変化に応じて変化する
ことになる。この発光素子の出射光を光ファイバを通し
て光−電気変換器に伝送し、この光−電気変換器で電気
信号に変換して発光量の変化幅を検出することで、アレ
スタに流れる漏れ電流を検出することがで きる。この漏
れ電流の値を従来例と同様に信号判定回路で比較判定す
れば、アレスタの良否判定を行うことができる。
According to the structure of the third aspect, the light emitting element
When a predetermined bias current is supplied from a DC power supply,
In addition, the current flowing through the arrester is
Since the light is supplied to the light emitting element, a predetermined bias voltage is applied to the light emitting element.
The current flowing through the arrester is divided by the turns ratio of the current transformer.
The superimposed current flows, and the current flows.
The light emission amount is centered on the light amount corresponding to the predetermined bias current.
Changes according to the periodic change of the current flowing through the arrester
Will be. The light emitted from this light emitting element passes through an optical fiber
To the optical-electrical converter, and the electrical
By converting it into a signal and detecting the change in the amount of light emission,
As possible out is possible to detect the leakage current flowing through the static. This leak
The current value is compared and judged by the signal judgment circuit as in the conventional example.
Then, the quality of the arrester can be determined.

【0056】ここで、電流変成器の二次巻線と発光素子
の間には、直流遮断用コンデンサを挿入しているので、
直流電源から電流変成器の二次巻線に直流電流が流れて
電流変成器が飽和することはない。また、電流変成器の
二次巻線の巻数を少なくして発光素子に流す電流を大き
くして、電流変成器から発光素子へアレスタに流れる電
流に対応した電流信号を供給するようにしているが、発
光素子に直流のバイアス電流を流して電流変成器から見
た発光素子の抵抗を小さくしているので、計測時におけ
る電流変成器の磁束密度を従来例と同程度に小さくして
電流変成器の鉄心を励磁する励磁電流を小さくすること
ができ、電流変成器における電流検出精度としては従来
例と同等のものが得られる。ただ、発光素子の発光量の
変化分は正確ではあるが、その値は小さいので光−電気
変換器の後段の回路を高精度にして発光素子の発光量の
変化分を正確に電気信号に変換することが必要である。
Here, the secondary winding of the current transformer and the light emitting element
Since a DC blocking capacitor is inserted between
DC current flows from the DC power supply to the secondary winding of the current transformer.
The current transformer does not saturate. In addition, the current transformer
Reduce the number of turns in the secondary winding to increase the current
Thus, the current flowing from the current transformer to the light emitting
Current signal corresponding to the current
When a DC bias current is applied to the optical element,
The resistance of the light-emitting element
The magnetic flux density of the current transformer
Reducing the exciting current that excites the core of the current transformer
The current detection accuracy of the current transformer
The equivalent of the example is obtained. However, the light emission
The change is accurate, but its value is small, so
The circuit at the subsequent stage of the converter is made highly accurate and
It is necessary to accurately convert the change into an electric signal.

【0057】また、電流変成器の二次巻線から発光素子
に漏れ電流が供給されるとともに、放電サージ検出用電
流変成器の二次巻線から整流器を通して流れる放電サー
ジ電流が分流手段により適切な値に分流されて発光素子
に流れることになり、アレスタの放電サージ回数や放電
サージ電流などを測定することも可能となる。また、ア
レスタの放電サージ電流は、サージ阻止用コイルによっ
て直接発光素子に流れ込むことはなく、発光素子は保護
される。
Further, the light emitting element is connected to the secondary winding of the current transformer.
Leakage current is supplied to the
Discharge circuit flowing from the secondary winding of the current transformer through the rectifier
The current is divided into appropriate values by the shunting means,
Arrestor discharge surge frequency and discharge
It is also possible to measure surge current and the like. Also,
The discharge surge current of the restor is controlled by the surge suppression coil.
Light does not flow directly into the light-emitting element, protecting the light-emitting element
Is done.

【0058】[0058]

【実施例】【Example】 以下、この発明の実施例を図面を参照しながHereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
ら説明する。Will be described.

【0059】〔第の実施例〕 図9にこの発明の第の実施例の漏れ電流検出センサの
回路図を示す。この漏れ電流検出センサは、図9に示す
ように、例えば3相の受変電設備における1相の系統母
線1と大地4との間に接続した過電圧保護用のアレスタ
2の劣化を検出するとともにアレスタ2の放電サージ回
数や放電サージ電流等を検出するためのものであり、電
流検出用の電流変成器3の一次巻線をアレスタ2と直列
に設けている。
First Embodiment FIG. 9 is a circuit diagram of a leakage current detecting sensor according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, this leakage current detection sensor detects deterioration of an arrester 2 for overvoltage protection connected between a one-phase system bus 1 and the ground 4 in a three-phase power receiving and transforming facility, for example. The primary winding of the current transformer 3 for detecting the current is provided in series with the arrester 2.

【0060】この電流変成器3の二次巻線の両端間に
は、サージ阻止用コイル23,限流用の抵抗25および
直流遮断用コンデンサ5を介して発光ダイオード,レー
ザーダイオード等の発光素子6を接続し、発光素子6の
両端間にコイル26および限流抵抗7を介してバイアス
電流供給用の直流電源8を接続している。また、電流変
成器3の二次巻線の両端間には放電サージ電圧をバイパ
スして整流するブリッジ型の整流器24が接続され、電
流変成器3の二次巻線とサージ阻止用コイル23の直列
回路の両端間には放電サージ電圧から発光素子6を保護
する2個の保護ダイオード9,10が逆並列に接続され
ている。整流器24の出力端は、抵抗27〜30よりな
る分流手段を介して発光素子6に接続され、放電サージ
電流を適切な値に分流した電流が発光素子6に流れるよ
うになっている。この分流手段についても、その中の抵
抗30と発光素子6の直列回路に放電サージ電圧から発
光素子6を保護する2個の過電圧保護用ダイオード3
1,32を逆並列に接続している。
A light emitting element 6 such as a light emitting diode or a laser diode is provided between both ends of the secondary winding of the current transformer 3 via a surge blocking coil 23, a current limiting resistor 25 and a DC blocking capacitor 5. A DC power supply 8 for supplying a bias current is connected between both ends of the light emitting element 6 via a coil 26 and a current limiting resistor 7. A bridge type rectifier 24 for bypassing and rectifying the discharge surge voltage is connected between both ends of the secondary winding of the current transformer 3. Two protection diodes 9, 10 for protecting the light emitting element 6 from a discharge surge voltage are connected in anti-parallel between both ends of the series circuit. The output terminal of the rectifier 24 is connected to the light emitting element 6 through a current dividing means including resistors 27 to 30 so that a current obtained by shunting the discharge surge current to an appropriate value flows to the light emitting element 6. This shunt means also includes two overvoltage protection diodes 3 for protecting the light emitting element 6 from a discharge surge voltage in a series circuit of the resistor 30 and the light emitting element 6 therein.
1, 32 are connected in anti-parallel.

【0061】発光素子6には、光伝送用の光ファイバ1
1の一端を光結合し、光ファイバ11の他端を光−電気
変換器12の光信号入力部に光合している。この光−
電気変換器12の電気信号出力部には、直流遮断用のコ
ンデンサ13およびコイル33を介して第1の端子14
が設けられ、また、コイル34と抵抗15,16および
コンデンサ17,18からなるローパスフィルタを介し
て第2の端子19が設けられ、また、コンデンサ13お
よびコンデンサ35を介して第3の端子36が設けられ
ている。そして、上記の端子14,19,36が高精度
の信号判定回路(図示せず)に接続される。端子14か
らは漏れ電流に対応した信号が出力され、端子19から
はバイアス電流に対応した信号が出力され、端子36か
らは放電サージに対応した信号が出力される。
The light emitting element 6 includes an optical fiber 1 for optical transmission.
The first end is optically coupled to the other end of the optical fiber 11 light - in mesh light forming the optical signal input portion of the electrical converter 12. This light-
The first terminal 14 is connected to an electric signal output portion of the electric converter 12 through a DC cutoff capacitor 13 and a coil 33.
Is provided, a second terminal 19 is provided via a low-pass filter including a coil 34 and resistors 15 and 16 and capacitors 17 and 18, and a third terminal 36 is provided via a capacitor 13 and a capacitor 35. Is provided. The terminals 14, 19, and 36 are connected to a high-precision signal determination circuit (not shown). The terminal 14 outputs a signal corresponding to the leakage current, the terminal 19 outputs a signal corresponding to the bias current, and the terminal 36 outputs a signal corresponding to the discharge surge.

【0062】つぎに、この漏れ電流検出センサの動作を
説明する。
Next, the operation of the leakage current detection sensor will be described.

【0063】発光素子6は、例えば1.5〜2V程度の
しきい値電圧を有し、両端間にしきい値電圧を超える電
圧が加えられて初めて電流が流れて発光するので、発光
素子6に単に電流変成器3の二次巻線を接続しても発光
素子6は発光しない。そのため、発光素子6のしきい値
電圧より高い電圧を有する直流電源8から限流抵抗7お
よびコイル26を通して発光素子6に所定のバイアス電
流を流し、一定光量(低いレベル)で発光させておく。
この際、直流電源8から流出する電流は、直流遮断用コ
ンデンサ5で遮断されて電流変成器3の二次巻線に流れ
込むことはなく、発光素子6にバイアス電流を流すこと
に起因して電流変成器3が飽和することはない。
The light emitting element 6 has a threshold voltage of, for example, about 1.5 to 2 V, and emits light only when a voltage exceeding the threshold voltage is applied between both ends to emit light. Even if the secondary winding of the current transformer 3 is simply connected, the light emitting element 6 does not emit light. Therefore, a predetermined bias current is applied to the light emitting element 6 from the DC power supply 8 having a voltage higher than the threshold voltage of the light emitting element 6 through the current limiting resistor 7 and the coil 26 to emit light with a constant light amount (low level).
At this time, the current flowing out of the DC power supply 8 is cut off by the DC cut-off capacitor 5 and does not flow into the secondary winding of the current transformer 3. The transformer 3 does not saturate.

【0064】このような状態で、アレスタ2に数μない
し数百μA程度の漏れ電流が流れると、電流変成器3の
二次巻線に一次二次の巻数比に逆比例した電流が流れ、
この電流がサージ阻止用コイル23,抵抗25および直
流遮断用コンデンサ5を通して発光素子6に流れ込むこ
とになる。この結果、発光素子6に流れる電流iは、直
流電源8から流れ込む一定のバイアス電流i0 と電流変
成器3の二次巻線から流れ込む微少な漏れ電流Δi
0 (本来は、電流変成器3の一次電流のことであるが、
便宜上電流変成器3の二次電流を漏れ電流といってい
る)との和となる。この微少漏れ電流Δi0 は系統母線
1の電源周波数と同じ周波数、例えば50/60Hzの
正弦波となる(歪のない場合)。
[0064] In this state, when the leakage current of several μ to several hundreds μA to arrester 2 flows, current inversely proportional to the primary secondary turns ratio in the secondary winding of the current transformer 3 flows ,
This current flows into the light emitting element 6 through the surge blocking coil 23, the resistor 25 and the DC blocking capacitor 5. As a result, the current i flowing through the light emitting element 6 includes a constant bias current i 0 flowing from the DC power supply 8 and a small leakage current Δi flowing from the secondary winding of the current transformer 3.
0 (Originally means the primary current of the current transformer 3,
(For convenience, the secondary current of the current transformer 3 is referred to as leakage current). The minute leakage current Δi 0 is a sine wave of the same frequency as the power supply frequency of the system bus 1, for example, 50/60 Hz (when there is no distortion).

【0065】発光素子6に電流i(=i0 +Δi0 )が
流入することにより、発光素子6は電流iに応じて発光
する。その発光量Iは、バイアス電流i0 に対応した一
定の光量I0 と漏れ電流Δi0 に対応して周期的に変化
する光量ΔI0 の和となる。つまり、アレスタ2に漏れ
電流が流れているときの発光素子6の発光量Iは、図1
0(a)に示すように、光量I0 を中心として光量ΔI
0 だけ正弦波状に変化することになる。
When the current i (= i 0 + Δi 0 ) flows into the light emitting element 6, the light emitting element 6 emits light according to the current i. The light emission amount I is the sum of a constant light amount I 0 corresponding to the bias current i 0 and a light amount ΔI 0 that changes periodically according to the leakage current Δi 0 . That is, the light emission amount I of the light emitting element 6 when the leakage current flows through the arrester 2 is as shown in FIG.
0 (a), the light amount ΔI around the light amount I 0
It will change in a sinusoidal manner by 0 .

【0066】この発光素子6の出射光を光ファイバ11
を通して光−電気変換器12に伝送し、この光−電気変
換器12で電気信号に変換して発光量の変化幅を検出す
ることで、アレスタ2に流れる漏れ電流を検出すること
ができ、この漏れ電流の値を従来例と同様に信号判定回
路で比較判定すれば、アレスタ2の良否判定を行うこと
ができる。
The light emitted from the light emitting element 6 is
Is transmitted to the optical-to-electrical converter 12 and is converted into an electric signal by the optical-to-electrical converter 12 to detect the variation width of the light emission amount, whereby the leakage current flowing through the arrester 2 can be detected. If the value of the leakage current is compared and determined by the signal determination circuit in the same manner as in the conventional example, the quality of the arrester 2 can be determined.

【0067】具体的に説明すると、発光素子6から出射
した光は、光ファイバ11を通して光−電気変換器12
に伝送され、光−電気変換器12からは図10(a)の
波形と相似な波形の電気信号が出力される。光−電気変
換器12の出力信号は、コンデンサ13およびコイル3
3を通して第1の端子14へ送られ、またコイル34と
抵抗15,16,コンデンサ17,18を介して第2の
端子19へ送られ、コンデンサ13およびコンデンサ3
5を介して第3の端子36へ送られる。この結果、第1
の端子14から光量ΔI0 、つまり電流Δi0 に対応し
た図10(b)に示すような電圧信号Δj0 が出力され
る。また、第2の端子19からは、光量I0 、つまり電
流i0 に対応した図10(c)に示すような電圧信号j
0 が出力される。第3の端子36の電圧信号jS は零で
ある。そして、3つの電圧信号が信号判定回路(図示せ
ず)に送られ、漏れ電流のレベルが判定される。この漏
れ電流のレベルの判定については後述する。
More specifically, light emitted from the light emitting element 6 is transmitted through the optical fiber 11 to the optical-electrical converter 12.
The electrical signal having a waveform similar to the waveform of FIG. 10A is output from the optical-electrical converter 12. The output signal of the optical-to-electrical converter 12 includes a capacitor 13 and a coil 3
3 to the first terminal 14, and to the second terminal 19 via the coil 34 and the resistors 15 and 16 and the capacitors 17 and 18, and to the capacitor 13 and the capacitor 3.
5 to the third terminal 36. As a result, the first
The terminal 14 outputs a light quantity ΔI 0 , that is, a voltage signal Δj 0 corresponding to the current Δi 0 as shown in FIG. Further, from the second terminal 19, the amount of light I 0, i.e. the voltage signal as shown in FIG. 10 (c) which corresponds to the current i 0 j
0 is output. The voltage signal j S at the third terminal 36 is zero. Then, the three voltage signals are sent to a signal determination circuit (not shown), and the level of the leakage current is determined. The determination of the level of the leakage current will be described later.

【0068】一方、アレスタ2が動作して過大な放電サ
ージ電流が流れると、電流変成器3の二次巻線にも巻数
比に対応して放電サージ電流が流れることになるが、サ
ージ阻止用コイル23のため、その大部分は整流器24
を通して流れて整流され、さらに抵抗27〜30からな
る分流手段で分流された後発光素子6に流入して、放電
サージ電流に対応して発光素子6の発光量Iが変化する
ことになる。この発光量Iの変化分が図10(a)に示
した放電サージ電流による発光量IS であり、その周波
数は漏れ電流に対応した発光量ΔI0 に比べて極めて高
い。このときも、光−電気変換器12からは図10
(a)の波形と相似な波形の電気信号が出力される。光
−電気変換器12の出力信号は、上記と同様に、コンデ
ンサ13およびコイル33を通して第1の端子14へ送
られ、またコイル34と抵抗15,16,コンデンサ1
7,18を介して第2の端子19へ送られ、コンデンサ
13およびコンデンサ35を通して第3の端子36へ供
給される。この結果、第1および第2の端子14,19
の出力は上記と同じであるが、第3の端子36からは光
量IS 、つまり放電サージ電流iS に対応した図10
(d)に示すような電圧信号jS が出力されることにな
る。このとき、過電圧保護用ダイオード9,10,3
1,32の作用で、アレスタ2が動作して放電サージが
発生したときに発光素子6は保護され、過大な放電サー
ジ電圧によって発光素子6が破壊されることがない。
On the other hand, when the arrester 2 operates and an excessive discharge surge current flows, the discharge surge current also flows in the secondary winding of the current transformer 3 in accordance with the turns ratio. Most of the rectifier 24
After flowing through the light emitting device 6, the light is rectified by the current flowing through the light emitting device 6, and further shunted by the shunting means including the resistors 27 to 30. This variation in light emission amount I is light intensity I S by discharging the surge current shown in FIG. 10 (a), its frequency is very high compared to the light emission amount [Delta] I 0 corresponding to the leakage current. Also at this time, the optical-electrical
An electric signal having a waveform similar to the waveform of (a) is output. The output signal of the optical-electrical converter 12 is sent to the first terminal 14 through the capacitor 13 and the coil 33 in the same manner as described above.
The signal is sent to the second terminal 19 via the switches 7 and 18 and supplied to the third terminal 36 through the capacitors 13 and 35. As a result, the first and second terminals 14, 19
Figure output is the same as above, from the third terminal 36 corresponding to the quantity I S, i.e. discharge surge current i S 10
A voltage signal j S as shown in FIG. At this time, the overvoltage protection diodes 9, 10, 3
The light emitting element 6 is protected by the action of the arrester 2 due to the action of the arrester 2 and a discharge surge is generated, so that the light emitting element 6 is not destroyed by an excessive discharge surge voltage.

【0069】ここで、漏れ電流のレベルの判定の仕方に
ついては第1の提案例で説明した通りであるので、説明
を省略する。また、放電サージ電流についても、分流手
段による分流比等を考慮することにより、漏れ電流と同
様にして検出することができる。
Here, the method of judging the level of the leakage current is the same as that described in the first proposal example, and the description is omitted. Also, the discharge surge current can be detected in the same manner as the leakage current by taking into account the shunt ratio and the like by the shunt means.

【0070】以上述べたように、この漏れ電流検出セン
サは、電流変成器3の二次巻線から整流器24を通して
流れる放電サージ電流が抵抗27〜30からなる分流手
段により適切な値に分流されて発光素子6に流れること
になり、アレスタ2の放電サージ回数や放電サージ電流
などを測定することも可能となる。また、アレスタ2の
放電サージ電流は、サージ阻止用コイル23によって直
接発光素子6に流れ込むことはなく、発光素子6は保護
される。
As described above, in this leakage current detection sensor, the discharge surge current flowing from the secondary winding of the current transformer 3 through the rectifier 24 is divided into an appropriate value by the current dividing means composed of the resistors 27 to 30. As a result, the number of discharge surges and the discharge surge current of the arrester 2 can be measured. Further, the discharge surge current of the arrester 2 does not flow directly into the light emitting element 6 by the surge blocking coil 23, and the light emitting element 6 is protected.

【0071】この実施例の漏れ電流検出センサによれ
ば、電流変成器3の二次巻線から発光素子6へ放電サー
ジ電流が流れ込むのをサージ阻止用コイル23によって
阻止するとともに、サージ阻止用コイル23よりも電流
変成器3側において電流変成器3の二次巻線の両端間に
放電サージ電流を整流する整流器24を設け、この整流
器24を通して流れる放電サージ電流を抵抗27〜30
からなる分流手段により適切な値に分流して発光素子6
に流すようにしたので、アレスタ2の放電回数や放電電
流などを測定することも可能となり、しかも発光素子6
を放電サージから保護することもできる。その他の効果
は第1の提案例と同様である。
According to the leakage current detection sensor of this embodiment, the surge suppression coil 23 prevents the discharge surge current from flowing from the secondary winding of the current transformer 3 to the light emitting element 6, and also suppresses the surge suppression coil. A rectifier 24 for rectifying a discharge surge current is provided between both ends of the secondary winding of the current transformer 3 on the current transformer 3 side of the rectifier 23. The discharge surge current flowing through the rectifier 24 is connected to resistors 27 to 30.
The light-emitting element 6 is divided into appropriate values by a dividing means comprising
, The number of discharges and discharge current of the arrester 2 can be measured.
Can be protected from discharge surge. Other effects are similar to those of the first proposed example.

【0072】〔第の実施例〕 図11にこの発明の第の実施例の漏れ電流検出センサ
の回路図を示す。この漏れ電流検出センサは、図11に
示すように、電流変成器42の二次巻線の一端と中間タ
ップ間には、サージ阻止用コイル23,38,限流用の
抵抗25および直流遮断用コンデンサ5を介して発光ダ
イオード,レーザーダイオード等の発光素子6を接続
し、発光素子6の両端間に限流抵抗7を介してバイアス
電流供給用の直流電源8を接続している。
Second Embodiment FIG. 11 is a circuit diagram of a leakage current detection sensor according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, this leakage current detection sensor is provided between one end of a secondary winding of a current transformer 42 and an intermediate tap, and includes surge blocking coils 23 and 38, a current limiting resistor 25 and a DC blocking capacitor. A light-emitting element 6 such as a light-emitting diode or a laser diode is connected via a reference numeral 5, and a DC power supply 8 for supplying a bias current is connected between both ends of the light-emitting element 6 via a current-limiting resistor 7.

【0073】また、電流変成器42の二次巻線の両端間
には放電サージ電圧をバイパスして整流するブリッジ型
の整流器37が接続されている。整流器37の出力端
は、抵抗39〜41よりなる分流手段を介して発光素子
6に接続され、放電サージ電流を適切な値に分流した電
流が発光素子6に流れるようになっている。
A bridge type rectifier 37 for bypassing and rectifying the discharge surge voltage is connected between both ends of the secondary winding of the current transformer 42. The output terminal of the rectifier 37 is connected to the light emitting element 6 via a current dividing means composed of resistors 39 to 41, so that a current obtained by shunting a discharge surge current to an appropriate value flows to the light emitting element 6.

【0074】発光素子6には、光伝送用の光ファイバ1
1の一端を光結合し、光ファイバ11の他端を光−電気
変換器12の光信号入力部に光合している。この光−
電気変換器12の電気信号出力部には、図9と同様の回
路が接続されている。
The light emitting element 6 includes an optical fiber 1 for optical transmission.
The first end is optically coupled to the other end of the optical fiber 11 light - in mesh light forming the optical signal input portion of the electrical converter 12. This light-
A circuit similar to that of FIG. 9 is connected to an electric signal output unit of the electric converter 12.

【0075】この実施例では、放電サージを検出するに
当たって、第1の提案例の電流変成器3に比べて電流変
成器42の二次巻線の巻数を増加し、漏れ電流について
は、電流変成器42の一端と中間タップとの間(電流変
成器3と同等の巻数)から発光素子へ電流供給する構成
とし、放電サージ電流については、電流変成器42の両
端間から電流供給する構成として放電サージ電流につい
て変成比を大きくとって、二次側の電流を小さくし、抵
抗39〜41よりなる分流手段による分流比を図9のも
のに比べて小さくできるようにしている。その他の動作
は図9のものと同様である。
In this embodiment, when detecting a discharge surge, the number of turns of the secondary winding of the current transformer 42 is increased as compared with the current transformer 3 of the first proposed example. The current is supplied to the light emitting element from one end of the transformer 42 and the intermediate tap (the same number of turns as the current transformer 3), and the discharge surge current is configured to supply the current from both ends of the current transformer 42. The transformation ratio of the surge current is increased to reduce the current on the secondary side, so that the shunt ratio by the shunt means including the resistors 39 to 41 can be made smaller than that in FIG. Other operations are the same as those in FIG.

【0076】この実施例の漏れ電流検出センサによれ
ば、電流変成器42の二次巻線の一端および中間タップ
間から発光素子6へ放電サージ電流が流れ込むのをサー
ジ阻止用コイル23,38によって阻止するとともに、
電流変成器42の二次巻線の両端間に放電サージ電流を
整流する整流器37を設け、この整流器37を通して流
れる放電サージ電流を抵抗39〜41からなる分流手段
により適切な値に分流して発光素子6に流すようにした
ので、アレスタ2の放電回数や放電電流などを測定する
ことも可能となり、しかも発光素子6を放電サージから
保護することもできる。
According to the leakage current detection sensor of this embodiment, the surge surge coils 23 and 38 prevent the discharge surge current from flowing into the light emitting element 6 from one end of the secondary winding of the current transformer 42 and between the intermediate taps. While blocking
A rectifier 37 for rectifying a discharge surge current is provided between both ends of the secondary winding of the current transformer 42. The discharge surge current flowing through the rectifier 37 is divided into appropriate values by current dividing means including resistors 39 to 41 to emit light. Since the current is supplied to the element 6, the number of discharges and the discharge current of the arrester 2 can be measured, and the light emitting element 6 can be protected from a discharge surge.

【0077】〔第の実施例〕 図12にこの発明の第の実施例の漏れ電流検出センサ
の回路図を示す。この漏れ電流検出センサは、図12に
示すように、電流変成器3の二次巻線の両端間には、サ
ージ阻止用コイル23および直流遮断用コンデンサ5を
介して発光ダイオード,レーザーダイオード等の発光素
子6を接続し、発光素子6の両端間に限流抵抗7および
コイル26を介してバイアス電流供給用の直流電源8を
接続している。
[ Third Embodiment] FIG. 12 is a circuit diagram of a leakage current detection sensor according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, the leakage current detection sensor includes a light-emitting diode, a laser diode, and the like between both ends of a secondary winding of a current transformer 3 via a surge blocking coil 23 and a DC blocking capacitor 5. The light emitting element 6 is connected, and a DC power supply 8 for supplying a bias current is connected between both ends of the light emitting element 6 via a current limiting resistor 7 and a coil 26.

【0078】また、他の電流変成器43(フェライトコ
ア等を有する高周波用で、電流変成器3よりは巻数が多
いものが好ましい)の二次巻線の両端間には放電サージ
電圧をバイパスして整流するブリッジ型の整流器44が
接続されている。整流器44の出力端は、抵抗45,4
6よりなる分流手段と直流遮断用コンデンサ47とを介
して発光素子6に接続され、放電サージ電流を適切な値
に分流した電流が発光素子6に流れるようになってい
る。この際、バイアス電流が直流遮断用コンデンサ47
で遮断されて、電流変成器43が飽和することはない。
Further, a discharge surge voltage is bypassed between both ends of the secondary winding of another current transformer 43 (for a high frequency having a ferrite core or the like, preferably having a larger number of turns than the current transformer 3). And a bridge-type rectifier 44 for rectifying the power. The output terminal of the rectifier 44 is connected to the resistors 45 and 4.
6 is connected to the light emitting element 6 via a DC dividing means 47 and a DC blocking capacitor 47, so that a current obtained by shunting the discharge surge current to an appropriate value flows to the light emitting element 6. At this time, the bias current becomes
And the current transformer 43 does not saturate.

【0079】発光素子6には、光伝送用の光ファイバ1
1の一端を光結合し、光ファイバ11の他端を光−電気
変換器12の光信号入力部に光合している。この光−
電気変換器12の電気信号出力部には、図9と同様の回
路が接続されている。
The light emitting element 6 includes an optical fiber 1 for optical transmission.
The first end is optically coupled to the other end of the optical fiber 11 light - in mesh light forming the optical signal input portion of the electrical converter 12. This light-
A circuit similar to that of FIG. 9 is connected to an electric signal output unit of the electric converter 12.

【0080】この実施例では、放電サージを検出するに
当たって、第1の提案例と同様の電流変成器3の他に、
放電サージ電流の検出のために、電流変成器43を追加
し、放電サージ電流については、電流変成器43の両端
間から電流供給する構成としている。この場合、電流変
成器43の二次巻数を大きくとって、二次側の電流を小
さくし、抵抗45,46よりなる分流手段による分流比
を図9のものに比べて小さくすることが望ましい。その
他の動作は図9のものと同様である。
In this embodiment, in detecting a discharge surge, in addition to the current transformer 3 similar to the first proposed example,
In order to detect a discharge surge current, a current transformer 43 is added, and the discharge surge current is supplied from both ends of the current transformer 43. In this case, it is desirable to increase the number of secondary windings of the current transformer 43 to reduce the current on the secondary side, and to reduce the shunt ratio by the shunt means including the resistors 45 and 46 as compared with that of FIG. Other operations are the same as those in FIG.

【0081】この実施例の漏れ電流検出センサによれ
ば、電流変成器3の二次巻線の両端間から発光素子6へ
放電サージ電流が流れ込むのをサージ阻止用コイル23
によって阻止するとともに、電流変成器43の二次巻線
の両端間に放電サージ電流を整流する整流器44を設
け、この整流器44を通して流れる放電サージ電流を抵
抗45,46からなる分流手段により適切な値に分流し
て発光素子6に流すようにしたので、アレスタ2の放電
回数や放電電流などを測定することも可能となり、しか
も発光素子6を放電サージから保護することもできる。
また、直流遮断用コンデンサ47を設けているので、電
流変成器43が飽和することもない。その他の効果は図
9のものと同様である。
According to the leakage current detecting sensor of this embodiment, the surge blocking coil 23 prevents the discharge surge current from flowing into the light emitting element 6 from between both ends of the secondary winding of the current transformer 3.
A rectifier 44 for rectifying the discharge surge current is provided between both ends of the secondary winding of the current transformer 43, and the discharge surge current flowing through the rectifier 44 is adjusted to an appropriate value by a shunting means including resistors 45 and 46. In this case, the number of discharges and the discharge current of the arrester 2 can be measured, and the light-emitting element 6 can be protected from a discharge surge.
Further, since the DC blocking capacitor 47 is provided, the current transformer 43 does not saturate. Other effects are the same as those in FIG.

【0082】なお、電流変成器3の二次巻線の両端間に
は、図1と同様に2個の過電圧保護用ダイオードを逆並
列に設けて、発光素子6を保護するようにしてもよい。
Note that two overvoltage protection diodes may be provided in anti-parallel between both ends of the secondary winding of the current transformer 3 as in FIG. 1 to protect the light emitting element 6. .

【0083】 また、上記各実施例では、アレスタの漏れ
電流を検出するものについて説明したが、これに限ら
ず、碍子、絶縁スペーサ等の漏れ電流を測定して、それ
らの劣化の程度を検出することも同様に行うことができ
る。
[0083] In each of the above embodiments, the leakage of the arrester
The one that detects current has been described, but it is not limited to this.
Measure the leakage current of insulators, insulating spacers, etc.
Detecting the extent of these degradations can be done as well
You.

【0084】[0084]

【発明の効果】請求項1記載の漏れ電流検出センサによ
れば、アレスタに流れる電流を電流変成器で検出し、そ
れを直流遮断用コンデンサを介して電流信号として発光
素子に供給するとともに、この発光素子に直流電源から
所定のバイアス電流を供給し、発光素子の光出力をバイ
アス電流に対応した光量を中心としてアレスタに流れる
電流に応じて変化させるようにして電流変成器から見た
負荷を小さくし、発光素子の光の出力の変化からアレス
タに流れる電流を検出するようにしたので、電流変成器
の二次巻線の巻数を小さくしても精度よくアレスタに流
れる漏れ電流の検出が可能で、アレスタに流れる漏れ電
流の検出のための電流変成器の製造を容易とし、電流変
成器を小型化し、低コスト化することができる。
According to the leakage current detection sensor of the present invention, the current flowing through the arrester is detected by the current transformer, and the detected current is supplied to the light emitting element as a current signal via the DC blocking capacitor. A predetermined bias current is supplied to the light emitting element from a DC power supply, and the light output from the current transformer is reduced by changing the light output of the light emitting element according to the current flowing through the arrester centering on the light amount corresponding to the bias current. Since the current flowing through the arrester is detected based on the change in the light output of the light emitting element, it is possible to accurately detect the leakage current flowing through the arrester even if the number of turns of the secondary winding of the current transformer is reduced. In addition, it is possible to easily manufacture a current transformer for detecting a leakage current flowing through the arrester, and to reduce the size and cost of the current transformer.

【0085】また、絶縁増幅器および増幅器を必要とせ
ずにアレスタの漏れ電流を検出することができて部品点
数を削減でき、電流変成器の小型化と相まって全体とし
て小型化することができるとともに低コスト化すること
ができる。
Further, the leakage current of the arrester can be detected without the need for an insulating amplifier and an amplifier, so that the number of parts can be reduced. In addition to the downsizing of the current transformer, the overall size can be reduced and the cost can be reduced. Can be

【0086】さらに、電流変成器の二次出力で直接発光
素子の光出力を変化させているので、サージの伝播を確
実に阻止することができて、信号判定回路等を構成する
回路素子の保護を確実に行うことができる。
Further, since the light output of the light emitting element is directly changed by the secondary output of the current transformer, the propagation of the surge can be reliably prevented, and the protection of the circuit elements constituting the signal determination circuit and the like can be protected. Can be performed reliably.

【0087】さらに、絶縁増幅器および増幅器等を使用
しないことから、バイポーラトランジスタや電界効果ト
ランジスタ等の能動素子を少なくでき、漏れ電流検出セ
ンサの故障確率を低くすることができる。
Further, since an insulating amplifier, an amplifier and the like are not used, the number of active elements such as a bipolar transistor and a field effect transistor can be reduced, and the failure probability of the leakage current detection sensor can be reduced.

【0088】また、電流変成器の二次巻線から発光素子
へ放電サージ電流が流れ込むのをサージ阻止用コイルに
よって阻止するとともに、サージ阻止用コイルよりも電
流変成器側において電流変成器の二次巻線の両端間に放
電サージ電流を整流する整流器を設け、この整流器を通
して流れる放電サージ電流を分流手段により適切な値に
分流して発光素子に流すようにしたので、アレスタの放
電回数や放電電流などを測定することも可能となり、し
かも発光素子を放電サージから保護することもできる。
Further, the surge suppressor prevents the discharge surge current from flowing from the secondary winding of the current transformer to the light emitting element, and the secondary of the current transformer is located closer to the current transformer than the surge suppressor coil. A rectifier for rectifying the discharge surge current is provided between both ends of the winding, and the discharge surge current flowing through this rectifier is diverted to an appropriate value by the shunting means to flow to the light emitting element. Can be measured, and the light emitting element can be protected from a discharge surge.

【0089】請求項記載の漏れ電流検出センサによれ
ば、アレスタに流れる電流を電流変成器で検出し、それ
を直流遮断用コンデンサを介して電流信号として発光素
子に供給するとともに、この発光素子に直流電源から所
定のバイアス電流を供給し、発光素子の光出力をバイア
ス電流に対応した光量を中心としてアレスタに流れる電
流に応じて変化させるようにして電流変成器から見た負
荷を小さくし、発光素 子の光の出力の変化からアレスタ
に流れる電流を検出するようにしたので、電流変成器の
二次巻線の巻数を小さくしても精度よくアレスタに流れ
る漏れ電流の検出が可能で、アレスタに流れる漏れ電流
の検出のための電流変成器の製造を容易とし、電流変成
器を小型化し、低コスト化することができる。
According to the leakage current detecting sensor of the second aspect , the current flowing through the arrester is detected by the current transformer, and
The light emitting element as a current signal through the DC blocking capacitor
To the light-emitting element,
A constant bias current is supplied, and the light output of the light emitting
Current flowing through the arrestor centered on the amount of light corresponding to the
Negative from the viewpoint of the current transformer
A load is reduced, the arrester from the change in the output of the light emitting element
To detect the current flowing through the current transformer.
Even when the number of turns of the secondary winding is small, it flows into the arrestor accurately.
Leakage current can be detected and leakage current flowing through the arrester
Facilitates the manufacture of current transformers for the detection of
The device can be reduced in size and cost.

【0090】また、絶縁増幅器および増幅器を必要とせ
ずにアレスタの漏れ電流を検出することができて部品点
数を削減でき、電流変成器の小型化と相まって全体とし
て小型化することができるとともに低コスト化すること
ができる。
Also, if an insulating amplifier and an amplifier are required,
The leak current of the arrester can be detected without
And the overall size of the current transformer
And cost reduction
Can be.

【0091】さらに、電流変成器の二次出力で直接発光
素子の光出力を変化させているので、サージの伝播を確
実に阻止することができて、信号判定回路等を構成する
回路素子の保護を確実に行うことができる。
Further, light is directly emitted from the secondary output of the current transformer.
Since the optical output of the element is changed, the propagation of surge
It can actually be blocked and constitutes a signal judgment circuit etc.
The circuit element can be reliably protected.

【0092】さらに、絶縁増幅器および増幅器等を使用
しないことから、バイポーラトランジスタや電界効果ト
ランジスタ等の能動素子を少なくでき、漏れ電流検出セ
ンサの故障確率を低くすることができる。
Further, an insulating amplifier and an amplifier are used.
Do not use bipolar transistors or field-effect transistors.
Active elements such as transistors can be reduced, and the leakage current detection
The failure probability of the sensor can be reduced.

【0093】また、電流変成器の二次巻線の一端および
中間タップ間から発光素子へ放電サージ電流が流れ込む
のをサージ阻止用コイルによって阻止するとともに、こ
の電流変成器の二次巻線の両端間に放電サージ電流を整
流する整流器を設け、この整流器を通して流れる放電サ
ージ電流を分流手段により適切な値に分流して発光素子
に流すようにしたので、アレスタの放電回数や放電電流
などを測定することも可能となり、しかも発光素子を放
電サージから保護することもできる。
Further, a surge blocking coil prevents a discharge surge current from flowing into the light emitting element from one end of the secondary winding of the current transformer and between the intermediate taps, and both ends of the secondary winding of the current transformer. A rectifier for rectifying the discharge surge current is provided between the rectifiers, and the discharge surge current flowing through the rectifier is divided into appropriate values by the shunting means to flow to the light emitting element. It is also possible to protect the light emitting element from a discharge surge.

【0094】請求項記載の漏れ電流検出センサによれ
ば、アレスタに流れる電流を電流変成器で検出し、それ
を直流遮断用コンデンサを介して電流信号として発光素
子に供給するとともに、この発光素子に直流電源から所
定のバイアス電流を供給し、発光素子の光出力をバイア
ス電流に対応した光量を中心としてアレスタに流れる電
流に応じて変化させるようにして電流変成器から見た負
荷を小さくし、発光素 子の光の出力の変化からアレスタ
に流れる電流を検出するようにしたので、電流変成器の
二次巻線の巻数を小さくしても精度よくアレスタに流れ
る漏れ電流の検出が可能で、アレスタに流れる漏れ電流
の検出のための電流変成器の製造を容易とし、電流変成
器を小型化し、低コスト化することができる。
According to the third aspect of the present invention , the current flowing through the arrester is detected by the current transformer, and
The light emitting element as a current signal through the DC blocking capacitor
To the light-emitting element,
A constant bias current is supplied, and the light output of the light emitting
Current flowing through the arrestor centered on the amount of light corresponding to the
Negative from the viewpoint of the current transformer
A load is reduced, the arrester from the change in the output of the light emitting element
To detect the current flowing through the current transformer.
Even when the number of turns of the secondary winding is small, it flows into the arrestor accurately.
Leakage current can be detected and leakage current flowing through the arrester
Facilitates the manufacture of current transformers for the detection of
The device can be reduced in size and cost.

【0095】また、絶縁増幅器および増幅器を必要とせ
ずにアレスタの漏れ電流を検出することができて部品点
数を削減でき、電流変成器の小型化と相まって全体とし
て小型化することができるとともに低コスト化すること
ができる。
Also, the need for an isolation amplifier and an amplifier
The leak current of the arrester can be detected without
And the overall size of the current transformer
And cost reduction
Can be.

【0096】さらに、電流変成器の二次出力で直接発光
素子の光出力を変化させているので、サージの伝播を確
実に阻止することができて、信号判定回路等を構成する
回路素子の保護を確実に行うことができる。
Further, light is directly emitted from the secondary output of the current transformer.
Since the optical output of the element is changed, the propagation of surge
It can actually be blocked and constitutes a signal judgment circuit etc.
The circuit element can be reliably protected.

【0097】さらに、絶縁増幅器および増幅器等を使用
しないことから、バイポーラトランジスタや電界効果ト
ランジスタ等の能動素子を少なくでき、漏れ電流検出セ
ンサの故障確率を低くすることができる。
Further, an insulating amplifier and an amplifier are used.
Do not use bipolar transistors or field-effect transistors.
Active elements such as transistors can be reduced, and the leakage current detection
The failure probability of the sensor can be reduced.

【0098】また、電流変成器の二次巻線から発光素子
へ放電サージ電流が流れ込むのをサージ阻止用コイルに
よって阻止するとともに、放電サージ検出用電流変成器
を設け、この放電サージ検出用電流変成器の二次巻線に
放電サージ電流を整流する整流器を設け、この整流器を
通して流れる放電サージ電流を分流手段により適切な値
に分流して発光素子に流すようにしたので、アレスタの
放電回数や放電電流などを測定することも可能となり、
しかも発光素子を放電サージから保護することもでき
る。
Further, a surge surge prevention coil prevents a surge current from flowing from the secondary winding of the current transformer into the light emitting element, and a current transformer for detecting a surge discharge is provided. A rectifier is provided in the secondary winding of the rectifier to rectify the discharge surge current, and the discharge surge current flowing through this rectifier is diverted to an appropriate value by the shunting means to flow to the light emitting element. It is also possible to measure current etc.
In addition, the light emitting element can be protected from a discharge surge.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の提案例の漏れ電流検出センサ
の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a leakage current detection sensor according to a first proposed example of the present invention.

【図2】図1の漏れ電流検出センサの各部の波形を示す
波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing waveforms at various parts of the leakage current detection sensor of FIG.

【図3】発光素子の電流−発光量の特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram of current-light emission amount of a light-emitting element.

【図4】アレスタを系統母線に接続した状態を示す回路
図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a state in which an arrester is connected to a system bus.

【図5】アレスタの漏れ電流(大電流)の波形を示す波
形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram showing a waveform of a leakage current (large current) of the arrester.

【図6】アレスタの漏れ電流(小電流)の波形を示す波
形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing a waveform of a leakage current (small current) of the arrester.

【図7】この発明の第2の提案例の漏れ電流検出センサ
の構成を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a leakage current detection sensor according to a second proposed example of the present invention.

【図8】この発明の第3の提案例の漏れ電流検出センサ
の構成を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a leakage current detection sensor according to a third proposed example of the present invention.

【図9】この発明の第の実施例の漏れ電流検出センサ
の構成を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a leakage current detection sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図10】図9の漏れ電流検出センサの各部の波形を示
す波形図である。
FIG. 10 is a waveform chart showing waveforms at various parts of the leakage current detection sensor of FIG.

【図11】この発明の第の実施例の漏れ電流検出セン
サの構成を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a leakage current detection sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図12】この発明の第の実施例の漏れ電流検出セン
サの構成を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of a leakage current detection sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図13】従来の漏れ電流検出センサの一例の構成を示
すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of an example of a conventional leakage current detection sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 系統母線 2 アレスタ 3 電流変成器 4 大地 5 直流遮断用コンデンサ 6 発光素子 7 限流抵抗 8 直流電源 9,10 過電圧保護用ダイオード 11 光ファイバ 12 光−電気変換器 13 コンデンサ 14 第1の端子 15,16 抵抗 17,18 コンデンサ 19 第2の端子 20 サージバイパス用コンデンサ 21 抵抗 22 サージ阻止用コイル 23 サージ阻止用コイル 24 整流器 25 抵抗 26 コイル 27〜30 抵抗 31,32 過電圧保護用ダイオード 33,34 コイル 35 コンデンサ 36 第3の端子 37 整流器 38 コイル 39〜41 抵抗 42 電流変成器 43 電流変成器 44 整流器 45,46 抵抗 47 コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 System bus 2 Arrester 3 Current transformer 4 Ground 5 DC cutoff capacitor 6 Light emitting element 7 Current limiting resistor 8 DC power supply 9,10 Overvoltage protection diode 11 Optical fiber 12 Optical-electrical converter 13 Capacitor 14 First terminal 15 , 16 resistor 17, 18 capacitor 19 second terminal 20 surge bypass capacitor 21 resistor 22 surge blocking coil 23 surge blocking coil 24 rectifier 25 resistor 26 coil 27-30 resistor 31, 32 overvoltage protection diode 33, 34 coil 35 Capacitor 36 Third Terminal 37 Rectifier 38 Coil 39-41 Resistance 42 Current Transformer 43 Current Transformer 44 Rectifier 45, 46 Resistance 47 Capacitor

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−73165(JP,A) 特開 平5−273285(JP,A) 特開 平5−87866(JP,A) 特開 昭55−128161(JP,A) 特開 昭57−182178(JP,A) 実開 昭58−76248(JP,U) 実開 昭61−40668(JP,U) 実開 平5−48189(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/12,31/08 G01R 15/00 - 15/26 Continuation of the front page (56) References JP-A-2-73165 (JP, A) JP-A-5-273285 (JP, A) JP-A-5-87866 (JP, A) JP-A-55-128161 (JP) JP-A-57-182178 (JP, A) JP-A-58-76248 (JP, U) JP-A-61-40668 (JP, U) JP-A-5-48189 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01R 31/12, 31/08 G01R 15/00-15/26

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アレスタや絶縁材料に流れる漏れ電流を
検出する電流変成器と、この電流変成器の二次巻線の両
端間に直流遮断用コンデンサを介して接続されて前記電
流変成器の二次巻線の電流が供給される発光素子と、こ
の発光素子に接続され前記発光素子に所定のバイアス電
流を供給する直流電源と、前記発光素子の光出力を伝送
する光ファイバと、この光ファイバの出射光を電気信号
に変換する光−電気変換器と、前記電流変成器の二次巻
線から前記発光素子へ至る経路中に挿入接続されたサー
ジ阻止用コイルと、前記サージ阻止用コイルより前記電
流変成器側において前記電流変成器の二次巻線の両端間
に接続されて放電サージ電流をバイパスして整流する整
流器と、この整流器を通して流れる放電サージ電流を適
切な値に分流して前記発光素子に流す分流手段とを備え
た漏れ電流検出センサ。
A current transformer for detecting a leakage current flowing in an arrestor or an insulating material; and a current transformer connected between both ends of a secondary winding of the current transformer via a DC blocking capacitor. A light emitting element to which a current of the next winding is supplied, a DC power supply connected to the light emitting element and supplying a predetermined bias current to the light emitting element, an optical fiber for transmitting an optical output of the light emitting element, and the optical fiber -To-electrical converter for converting the output light of the current into an electric signal, and a secondary winding of the current transformer
A circuit inserted and connected in the path from the wire to the light emitting element
From the surge suppression coil and the surge suppression coil.
On both sides of the secondary winding of the current transformer on the side of the current transformer
To rectify by bypassing discharge surge current
Current surge and the surge current flowing through this rectifier.
A leakage current detection sensor comprising: a shunt means for shunting the light to a light value and flowing the light to the light emitting element .
【請求項2】 二次巻線に中間タップを有し、アレスタ
や絶縁材料に流れる漏れ電流を検出する電流変成器と、
この電流変成器の二次巻線の一端および中間タップ間に
直流遮断用コンデンサを介して接続されて前記電流変成
器の二次巻線の電流が供給される発光素子と、この発光
素子に接続され前記発光素子に所定のバイアス電流を供
給する直流電源と、前記発光素子の光出力を伝送する光
ファイバと、この光ファイバの出射光を電気信号に変換
する光−電気変換器と、前記電流変成器の二次巻線の一
端および中間タップ間から前記発光素子へ至る経路中に
挿入接続されたサージ阻止用コイルと、前記電流変成器
の二次巻線の両端間に設けられて放電サージをバイパス
して整流する整流器と、この整流器を通して流れる放電
サージ電流を適切な値に分流して前記電流変成器の二次
巻線の一端および中間タップ間の電流と加算して前記発
光素子に流す分流手段とを備えた漏れ電流検出センサ。
2. An arrester having an intermediate tap in a secondary winding.
A current transformer that detects leakage current flowing in
Between one end of the secondary winding of this current transformer and the intermediate tap
Connected via a DC blocking capacitor to transform the current
Light-emitting element to which current is supplied to the secondary winding of the
A predetermined bias current is supplied to the light emitting element and connected to the light emitting element.
DC power supply and light for transmitting the light output of the light emitting element
Fiber and the output light of this optical fiber are converted into electrical signals
And a secondary winding of the current transformer.
In the path from the end and the intermediate tap to the light emitting element
A surge suppression coil inserted and connected to the current transformer;
Is installed between both ends of the secondary winding to bypass discharge surge
Rectifier and discharge flowing through the rectifier
Shunt current is shunted to an appropriate value and the secondary of the current transformer is
Add the current between one end of the winding and the intermediate tap to
A leakage current detection sensor comprising a shunt means for flowing an optical element .
【請求項3】 アレスタや絶縁材料に流れる漏れ電流を
検出する電流変成器と、この電流変成器の二次巻線の両
端間に直流遮断用コンデンサを介して接続されて前記電
流変成器の二次巻線の電流が供給される発光素子と、こ
の発光素子に 接続され前記発光素子に所定のバイアス電
流を供給する直流電源と、前記発光素子の光出力を伝送
する光ファイバと、この光ファイバの出射光を電気信号
に変換する光−電気変換器と、前記電流変成器の二次巻
線から発光素子へ至る経路中に挿入接続されたサージ阻
止用コイルと、前記アレスタや前記絶縁材料に流れる放
電サージ電流も検出できる放電サージ検出用電流変成器
と、この放電サージ検出用電流変成器の二次巻線の両端
間に接続されて放電サージをバイパスして整流する整流
器と、この整流器を通して流れる放電サージ電流を適切
な値に分流して前記電流変成器の二次巻線の電流と加算
して前記発光素子に流す分流手段とを備えた漏れ電流検
出センサ。
3. A leakage current flowing through an arrestor or an insulating material.
Both the current transformer to be detected and the secondary winding of this current transformer
Connected between the terminals via a DC blocking capacitor.
A light-emitting element to which the current of the secondary winding of the current transformer is supplied;
Is connected to a predetermined light emitting element.
DC power supply to supply current and light output of the light emitting element
Optical fiber and the output light of this optical fiber
And a secondary winding of the current transformer
Surge block inserted in the path from the wire to the light emitting element
And a discharge coil that flows through the arrestor and the insulating material.
Discharge surge detection current transformer that can also detect surge current
And both ends of the secondary winding of the current transformer for discharge surge detection
Rectifier that is connected between and bypasses discharge surge and rectifies
And the discharge surge current flowing through this rectifier
And shunts the current to the secondary winding current of the current transformer.
And a shunt means for flowing the light to the light emitting element .
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