JP3137458B2 - 光応用計器用変圧器 - Google Patents
光応用計器用変圧器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンデンサ分圧器と光
電圧センサを利用した光応用計器用変圧器に関するもの
である。
電圧センサを利用した光応用計器用変圧器に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】電気光学素子の電気光学効果（ポッケル
ス効果）を利用して電圧を測定する光電圧センサは、光
ファイバ伝送技術を利用するため、絶縁信頼性が高く、
電磁誘導雑音を受けにくい測定系を構成できるという利
点を有しており、近年注目を浴びている。現在、各種の
技術分野への光電圧センサの適用が図られているが、そ
の一つとして、ガス絶縁開閉装置用の計器用変圧器とし
て光電圧センサを応用する試みがなされている。［参考
文献： 電気学会 技術報告（II部）第３３１号Ｐ３
５、Ｐ３６］ このように、光電圧センサを電力分野に応用する場合、
被測定電圧が高電圧であるため、交流電圧が課電された
課電部と大地電位との間に分圧用コンデンサを配設し、
コンデンサ分圧された電圧を光電圧センサに印加する構
成がとられる。このように、コンデンサ分圧方式と光電
圧センサを組み合わせた光応用計器用変圧器としては、
図７に示すように、コンデンサ分圧された高電圧側を光
電圧センサに印加するものと、図８に示すように、低電
圧側を光電圧センサに印加するものとがある。
ス効果）を利用して電圧を測定する光電圧センサは、光
ファイバ伝送技術を利用するため、絶縁信頼性が高く、
電磁誘導雑音を受けにくい測定系を構成できるという利
点を有しており、近年注目を浴びている。現在、各種の
技術分野への光電圧センサの適用が図られているが、そ
の一つとして、ガス絶縁開閉装置用の計器用変圧器とし
て光電圧センサを応用する試みがなされている。［参考
文献： 電気学会 技術報告（II部）第３３１号Ｐ３
５、Ｐ３６］ このように、光電圧センサを電力分野に応用する場合、
被測定電圧が高電圧であるため、交流電圧が課電された
課電部と大地電位との間に分圧用コンデンサを配設し、
コンデンサ分圧された電圧を光電圧センサに印加する構
成がとられる。このように、コンデンサ分圧方式と光電
圧センサを組み合わせた光応用計器用変圧器としては、
図７に示すように、コンデンサ分圧された高電圧側を光
電圧センサに印加するものと、図８に示すように、低電
圧側を光電圧センサに印加するものとがある。
【０００３】すなわち、まず、図７に示す光応用計器用
変圧器においては、交流電圧Ｖ1 が課電された課電部１
と大地電位との間に、高圧側分圧コンデンサ（Ｃ1 ）
２、低圧側分圧コンデンサ（Ｃ2 ）３が直列に接続され
ており、高圧側分圧コンデンサ２と並列に光電圧センサ
４が接続されている。さらに、光電圧センサ４には、光
ファイバ５ａ，５ｂを介して信号処理部６が接続されて
いる。
変圧器においては、交流電圧Ｖ1 が課電された課電部１
と大地電位との間に、高圧側分圧コンデンサ（Ｃ1 ）
２、低圧側分圧コンデンサ（Ｃ2 ）３が直列に接続され
ており、高圧側分圧コンデンサ２と並列に光電圧センサ
４が接続されている。さらに、光電圧センサ４には、光
ファイバ５ａ，５ｂを介して信号処理部６が接続されて
いる。
【０００４】このような構成により、課電部１と大地電
位との間の電圧は、高圧側分圧コンデンサ２と低圧側分
圧コンデンサ３によってコンデンサ分圧され、高圧側分
圧コンデンサ２における分圧電圧（Ｖ1 −Ｖ2 ）が光電
圧センサ４に印加される。一方、信号処理部６から光が
出射され、この光は光ファイバ５ａで光伝送され、光電
圧センサ４に入射される。光電圧センサ４に入射した光
は、高圧側分圧コンデンサ２における分圧電圧により変
調を受けた後、光ファイバ５ｂで光伝送され、信号処理
部６で受光される。信号処理部６で受光された光は、電
気信号に変換された後、高圧側分圧コンデンサ２におけ
る分圧電圧に比例した電圧Ｖout となり、外部に出力さ
れる。なお、信号処理部６は、図示していない屋外盤に
収納され、課電部１から数１０〜数１００ｍ離れた場所
に設置される。
位との間の電圧は、高圧側分圧コンデンサ２と低圧側分
圧コンデンサ３によってコンデンサ分圧され、高圧側分
圧コンデンサ２における分圧電圧（Ｖ1 −Ｖ2 ）が光電
圧センサ４に印加される。一方、信号処理部６から光が
出射され、この光は光ファイバ５ａで光伝送され、光電
圧センサ４に入射される。光電圧センサ４に入射した光
は、高圧側分圧コンデンサ２における分圧電圧により変
調を受けた後、光ファイバ５ｂで光伝送され、信号処理
部６で受光される。信号処理部６で受光された光は、電
気信号に変換された後、高圧側分圧コンデンサ２におけ
る分圧電圧に比例した電圧Ｖout となり、外部に出力さ
れる。なお、信号処理部６は、図示していない屋外盤に
収納され、課電部１から数１０〜数１００ｍ離れた場所
に設置される。
【０００５】また、図８に示す光応用計器用変圧器は、
低圧側分圧コンデンサ３に並列に光電圧センサ４が接続
され、この低圧側分圧コンデンサ３における分圧電圧Ｖ
2 が光電圧センサ４に印加されるという点についての
み、図７の光応用計器用変圧器と異なるだけであり、そ
の他の構成および作用は、図７の光応用計器用変圧器と
同様である。
低圧側分圧コンデンサ３に並列に光電圧センサ４が接続
され、この低圧側分圧コンデンサ３における分圧電圧Ｖ
2 が光電圧センサ４に印加されるという点についての
み、図７の光応用計器用変圧器と異なるだけであり、そ
の他の構成および作用は、図７の光応用計器用変圧器と
同様である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した光
応用計器用変圧器を実際の電力系統に適用する場合、保
護システムの信頼性向上から、光応用計器用変圧器の多
重化が要求される。例えば、光応用計器用変圧器の二重
化が要求された場合には、光電圧センサの入力抵抗は、
非常に高インピーダンスであるため、図９に示すような
構成が考えられる。
応用計器用変圧器を実際の電力系統に適用する場合、保
護システムの信頼性向上から、光応用計器用変圧器の多
重化が要求される。例えば、光応用計器用変圧器の二重
化が要求された場合には、光電圧センサの入力抵抗は、
非常に高インピーダンスであるため、図９に示すような
構成が考えられる。
【０００７】図９に示す光応用計器用変圧器において
は、交流電圧Ｖ1 が課電された課電部１と大地電位との
間に、高圧側分圧コンデンサ（Ｃ1 ）２、低圧側分圧コ
ンデンサ（Ｃ2 ）３が配設されており、低圧側分圧コン
デンサ３と並列に２つの光電圧センサ４ａ，４ｂが接続
され、低圧側分圧コンデンサ３における分圧電圧Ｖ2 が
２つの光電圧センサ４ａ，４ｂに印加されるようになっ
ている。
は、交流電圧Ｖ1 が課電された課電部１と大地電位との
間に、高圧側分圧コンデンサ（Ｃ1 ）２、低圧側分圧コ
ンデンサ（Ｃ2 ）３が配設されており、低圧側分圧コン
デンサ３と並列に２つの光電圧センサ４ａ，４ｂが接続
され、低圧側分圧コンデンサ３における分圧電圧Ｖ2 が
２つの光電圧センサ４ａ，４ｂに印加されるようになっ
ている。
【０００８】ところが、このように構成した場合には、
図１０に示すように、一方の光電圧センサ４ａの回路に
短絡７または開放という異常事態が発生した場合、２つ
の光電圧センサ４ａ，４ｂが同時に使用できなくなり、
光応用計器用変圧器としての機能を維持できなくなると
いう問題がある。言い換えれば、図９の構成では、光応
用計器用変圧器の二重化要求を満足できない。
図１０に示すように、一方の光電圧センサ４ａの回路に
短絡７または開放という異常事態が発生した場合、２つ
の光電圧センサ４ａ，４ｂが同時に使用できなくなり、
光応用計器用変圧器としての機能を維持できなくなると
いう問題がある。言い換えれば、図９の構成では、光応
用計器用変圧器の二重化要求を満足できない。
【０００９】この場合、光応用計器用変圧器では、分圧
コンデンサ２，３および光電圧センサ４ａ，４ｂとし
て、非常に絶縁信頼性の高いものが使用され、これらの
部品は、接続線および接続端子を用いて、信頼性高く接
続される。しかしながら、このように信頼性が高いにも
関わらず、光応用計器用変圧器の実使用条件は、系統で
発生する課電圧、遮断器操作による振動、および周囲温
度変化に伴なう冷熱サイクルなどの、非常に厳しい環境
条件であるため、光応用計器用変圧器の耐用年数を考慮
した場合には、図１０に示すような短絡７または開放と
いう異常事態の発生を確実に防止できるとは言い難い。
コンデンサ２，３および光電圧センサ４ａ，４ｂとし
て、非常に絶縁信頼性の高いものが使用され、これらの
部品は、接続線および接続端子を用いて、信頼性高く接
続される。しかしながら、このように信頼性が高いにも
関わらず、光応用計器用変圧器の実使用条件は、系統で
発生する課電圧、遮断器操作による振動、および周囲温
度変化に伴なう冷熱サイクルなどの、非常に厳しい環境
条件であるため、光応用計器用変圧器の耐用年数を考慮
した場合には、図１０に示すような短絡７または開放と
いう異常事態の発生を確実に防止できるとは言い難い。
【００１０】本発明は、上述のような従来の光応用計器
用変圧器の問題を解決するために提案されたものであ
り、その目的は、複数の光電圧センサを利用した光応用
計器用変圧器において、ある光電圧センサ回路で短絡、
開放という異常事態が発生した場合でも、残りの光電圧
センサを支障なく使用可能で、光応用計器用変圧器とし
ての機能を維持可能であり、多重化要求を満足可能な、
信頼性の高い光応用計器用変圧器を提供することであ
る。
用変圧器の問題を解決するために提案されたものであ
り、その目的は、複数の光電圧センサを利用した光応用
計器用変圧器において、ある光電圧センサ回路で短絡、
開放という異常事態が発生した場合でも、残りの光電圧
センサを支障なく使用可能で、光応用計器用変圧器とし
ての機能を維持可能であり、多重化要求を満足可能な、
信頼性の高い光応用計器用変圧器を提供することであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の光応用計器用
変圧器は、コンデンサ分圧器と光電圧センサを利用した
光応用計器用変圧器において、複数個の分圧コンデンサ
が直列に接続され、前記複数個の分圧コンデンサの各々
に対して、個別の光電圧センサ回路が並列に接続され、
前記光電圧センサ回路が、コンデンサと前記光電圧セン
サとが直列に接続されて設けられたこと、を特徴とす
る。請求項２の光応用計器用変圧器は、コンデンサ分圧
器と光電圧センサを利用した光応用計器用変圧器におい
て、複数個の分圧コンデンサが直列に接続され、前記複
数個の分圧コンデンサの各々に対して、個別の光電圧セ
ンサ回路が並列に接続され、前記光電圧センサ回路が、
コンデンサと光電圧センサとが直列に接続されるととも
に、前記光電圧センサと並列に抵抗が接続されて設けら
れたこと、を特徴とする。
変圧器は、コンデンサ分圧器と光電圧センサを利用した
光応用計器用変圧器において、複数個の分圧コンデンサ
が直列に接続され、前記複数個の分圧コンデンサの各々
に対して、個別の光電圧センサ回路が並列に接続され、
前記光電圧センサ回路が、コンデンサと前記光電圧セン
サとが直列に接続されて設けられたこと、を特徴とす
る。請求項２の光応用計器用変圧器は、コンデンサ分圧
器と光電圧センサを利用した光応用計器用変圧器におい
て、複数個の分圧コンデンサが直列に接続され、前記複
数個の分圧コンデンサの各々に対して、個別の光電圧セ
ンサ回路が並列に接続され、前記光電圧センサ回路が、
コンデンサと光電圧センサとが直列に接続されるととも
に、前記光電圧センサと並列に抵抗が接続されて設けら
れたこと、を特徴とする。
【００１２】
【作用】以上のように構成された請求項１の光応用計器
用変圧器によると、複数個の分圧コンデンサに対して、
個別の光電圧センサが並列に接続されているため、光電
圧センサ回路で短絡、開放という異常事態が生じても、
異常事態を生じた回路以外の分圧コンデンサには電圧が
残留する。よって、異常事態を生じた回路以外に取り付
けられた光電圧センサについては、そのまま使用を継続
することができる。また、光電圧センサ回路として、コ
ンデンサと光電圧センサを直列に接続した回路が分圧コ
ンデンサに接続されているため、実系統において、遮断
器の開放後に接地装置の投入が行われた際に分圧コンデ
ンサに残留する電荷が減衰されて放電時定数を任意に設
定することが可能となるため、実用上好都合となる。ま
た、請求項２の光応用計器用変圧器によると、光電圧セ
ンサ回路として、コンデンサと光電圧センサが直列に接
続されるとともに、前記光電圧センサと並列に抵抗が接
続されているため、遮断器の開放後に接地装置の投入が
行われた際に分圧コンデンサに残留する電荷が減衰され
て放電時定数を任意に設定することが可能となる。
用変圧器によると、複数個の分圧コンデンサに対して、
個別の光電圧センサが並列に接続されているため、光電
圧センサ回路で短絡、開放という異常事態が生じても、
異常事態を生じた回路以外の分圧コンデンサには電圧が
残留する。よって、異常事態を生じた回路以外に取り付
けられた光電圧センサについては、そのまま使用を継続
することができる。また、光電圧センサ回路として、コ
ンデンサと光電圧センサを直列に接続した回路が分圧コ
ンデンサに接続されているため、実系統において、遮断
器の開放後に接地装置の投入が行われた際に分圧コンデ
ンサに残留する電荷が減衰されて放電時定数を任意に設
定することが可能となるため、実用上好都合となる。ま
た、請求項２の光応用計器用変圧器によると、光電圧セ
ンサ回路として、コンデンサと光電圧センサが直列に接
続されるとともに、前記光電圧センサと並列に抵抗が接
続されているため、遮断器の開放後に接地装置の投入が
行われた際に分圧コンデンサに残留する電荷が減衰され
て放電時定数を任意に設定することが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下には、本発明による光応用計器用変圧器
の代表的な一実施例（第１実施例）について、図１及び
図２を参照して具体的に説明する。
の代表的な一実施例（第１実施例）について、図１及び
図２を参照して具体的に説明する。
【００１４】まず、図１に示すように、交流電圧
（Ｖ1 ）が課電された課電部１と大地電位との間に、１
つの高圧側分圧コンデンサ（Ｃ1 ）２、２つの低圧側分
圧コンデンサ（Ｃ2a ，Ｃ2b）３ａ，３ｂが直列に接続
されており、各低圧側分圧コンデンサ３ａ，３ｂの両端
には、個別の光電圧センサ４ａ，４ｂが並列に接続され
ている。さらに、光電圧センサ４ａ，４ｂの各々には、
光ファイバ（５ａ，５ｂ），（５ｃ，５ｄ）を介して信
号処理部６ａ，６ｂが個別に接続されている。
（Ｖ1 ）が課電された課電部１と大地電位との間に、１
つの高圧側分圧コンデンサ（Ｃ1 ）２、２つの低圧側分
圧コンデンサ（Ｃ2a ，Ｃ2b）３ａ，３ｂが直列に接続
されており、各低圧側分圧コンデンサ３ａ，３ｂの両端
には、個別の光電圧センサ４ａ，４ｂが並列に接続され
ている。さらに、光電圧センサ４ａ，４ｂの各々には、
光ファイバ（５ａ，５ｂ），（５ｃ，５ｄ）を介して信
号処理部６ａ，６ｂが個別に接続されている。
【００１５】このような構成を有する本実施例の作用
は、次の通りである。すなわち、課電部１と大地電位と
の間の電圧は、高圧側分圧コンデンサ２と低圧側分圧コ
ンデンサ３ａ，３ｂによってコンデンサ分圧され、２つ
の低圧側分圧コンデンサ３ａ，３ｂにおける分圧電圧Ｖ
a ，Ｖb が、対応する光電圧センサ４ａ，４ｂに個別に
印加される。一方、信号処理部６ａ，６ｂからそれぞれ
光が出射され、これらの光は光ファイバ５ａ，５ｃで個
別に光伝送され、対応する光電圧センサ４ａ，４ｂに個
別に入射される。光電圧センサ４ａ，４ｂに個別に入射
した光は、２つの低圧側分圧コンデンサ３ａ，３ｂにお
ける分圧電圧Ｖa ，Ｖb によりそれぞれ変調を受けた
後、光ファイバ５ｂ，５ｄで個別に光伝送され、対応す
る信号処理部６ａ，６ｂで個別に受光される。
は、次の通りである。すなわち、課電部１と大地電位と
の間の電圧は、高圧側分圧コンデンサ２と低圧側分圧コ
ンデンサ３ａ，３ｂによってコンデンサ分圧され、２つ
の低圧側分圧コンデンサ３ａ，３ｂにおける分圧電圧Ｖ
a ，Ｖb が、対応する光電圧センサ４ａ，４ｂに個別に
印加される。一方、信号処理部６ａ，６ｂからそれぞれ
光が出射され、これらの光は光ファイバ５ａ，５ｃで個
別に光伝送され、対応する光電圧センサ４ａ，４ｂに個
別に入射される。光電圧センサ４ａ，４ｂに個別に入射
した光は、２つの低圧側分圧コンデンサ３ａ，３ｂにお
ける分圧電圧Ｖa ，Ｖb によりそれぞれ変調を受けた
後、光ファイバ５ｂ，５ｄで個別に光伝送され、対応す
る信号処理部６ａ，６ｂで個別に受光される。
【００１６】信号処理部６ａ，６ｂで受光された２つの
光は、電気信号に変換された後、２つの低圧側分圧コン
デンサ３ａ，３ｂにおける分圧電圧Ｖa ，Ｖb に比例し
た電圧Ｖout1 ，Ｖout2となり、外部に出力される。こ
こで、図１において、２つの低圧側分圧コンデンサ３
ａ，３ｂの容量Ｃ2a ，Ｃ2bが、ともに容量Ｃ2 とさ
れ、すなわち、［Ｃ2a＝Ｃ2b＝Ｃ2 ］の関係が与えら
れ、かつ、これらの低圧側分圧コンデンサ３ａ，３ｂの
容量Ｃ2 が、高圧側分圧コンデンサ２の容量Ｃ1 よりも
十分に大きくされている場合、各光電圧センサ４ａ，４
ｂに印加される分圧電圧Ｖa ，Ｖb は、次の式（１）の
ように表される。
光は、電気信号に変換された後、２つの低圧側分圧コン
デンサ３ａ，３ｂにおける分圧電圧Ｖa ，Ｖb に比例し
た電圧Ｖout1 ，Ｖout2となり、外部に出力される。こ
こで、図１において、２つの低圧側分圧コンデンサ３
ａ，３ｂの容量Ｃ2a ，Ｃ2bが、ともに容量Ｃ2 とさ
れ、すなわち、［Ｃ2a＝Ｃ2b＝Ｃ2 ］の関係が与えら
れ、かつ、これらの低圧側分圧コンデンサ３ａ，３ｂの
容量Ｃ2 が、高圧側分圧コンデンサ２の容量Ｃ1 よりも
十分に大きくされている場合、各光電圧センサ４ａ，４
ｂに印加される分圧電圧Ｖa ，Ｖb は、次の式（１）の
ように表される。
【００１７】
【数１】 次に、本実施例において、図２の（Ａ）に示すように、
一方の光電圧センサ４ａの回路に短絡７、開放という異
常事態が発生した場合には、この光電圧センサ４ａに印
加される分圧電圧Ｖa ´は、ほぼ零に等しくなるため、
図２の（Ａ）の等価回路は、図２の（Ｂ）に示すように
表され、他方の健全な光電圧センサ４ｂに印加される電
圧Ｖb ´は、次の式（２）のように表される。
一方の光電圧センサ４ａの回路に短絡７、開放という異
常事態が発生した場合には、この光電圧センサ４ａに印
加される分圧電圧Ｖa ´は、ほぼ零に等しくなるため、
図２の（Ａ）の等価回路は、図２の（Ｂ）に示すように
表され、他方の健全な光電圧センサ４ｂに印加される電
圧Ｖb ´は、次の式（２）のように表される。
【００１８】
【数２】 この式（２）は、正常時において各光電圧センサ４ａ，
４ｂに印加される分圧電圧Ｖa ，Ｖb を表す前述の式
（１）に等しく、したがって、この場合に、健全な光電
圧センサ４ｂに印加される電圧Ｖb ´は、次の式（３）
のように表される。
４ｂに印加される分圧電圧Ｖa ，Ｖb を表す前述の式
（１）に等しく、したがって、この場合に、健全な光電
圧センサ４ｂに印加される電圧Ｖb ´は、次の式（３）
のように表される。
【００１９】
【数３】 逆に、光電圧センサ４ｂの回路で短絡７が発生した場合
には、健全な光電圧センサ４ａに印加される電圧Ｖa ´
は、次の式（４）のように表される。
には、健全な光電圧センサ４ａに印加される電圧Ｖa ´
は、次の式（４）のように表される。
【００２０】
【数４】 また、いずれか一方の光電圧センサ４ａ，４ｂの回路で
開放が発生した場合には、分圧コンデンサ３ａ，３ｂの
分圧電圧Ｖa ，Ｖb に変化はない。
開放が発生した場合には、分圧コンデンサ３ａ，３ｂの
分圧電圧Ｖa ，Ｖb に変化はない。
【００２１】以上説明したように、本発明においては、
複数の光電圧センサを利用した光応用計器用変圧器にお
いて、ある光電圧センサ回路で短絡、開放という異常事
態が発生しても、残りの健全な光電圧センサに対して、
正常時と等しい電圧を印加することができるため、これ
らの健全な光電圧センサをそのまま継続使用可能であ
る。したがって、いずれか一つの光電圧センサ回路で短
絡、開放という異常事態が発生した場合に、光応用計器
用変圧器としての機能を維持することができ、光応用計
器用変圧器の二重化要求を満足することができる。
複数の光電圧センサを利用した光応用計器用変圧器にお
いて、ある光電圧センサ回路で短絡、開放という異常事
態が発生しても、残りの健全な光電圧センサに対して、
正常時と等しい電圧を印加することができるため、これ
らの健全な光電圧センサをそのまま継続使用可能であ
る。したがって、いずれか一つの光電圧センサ回路で短
絡、開放という異常事態が発生した場合に、光応用計器
用変圧器としての機能を維持することができ、光応用計
器用変圧器の二重化要求を満足することができる。
【００２２】続いて、本発明による光応用計器用変圧器
の他の実施例（第２実施例乃至第４実施例）について、
図３乃至図５を参照して具体的に説明する。なお、これ
らの図３乃至図５においては、図面の簡略化の理由か
ら、光ファイバ５ａ，５ｂおよび信号処理部６ａ，６ｂ
は図示されていないが、図１の第１実施例と同様に、光
電圧センサ４ａ，４ｂには、個別の光ファイバ５ａ，５
ｂを介して個別の信号処理部６ａ，６ｂがそれぞれ接続
され、課電部１の電圧Ｖ1 に比例した電圧Ｖout1，Ｖ
out2が、外部に出力されるように構成されている。
の他の実施例（第２実施例乃至第４実施例）について、
図３乃至図５を参照して具体的に説明する。なお、これ
らの図３乃至図５においては、図面の簡略化の理由か
ら、光ファイバ５ａ，５ｂおよび信号処理部６ａ，６ｂ
は図示されていないが、図１の第１実施例と同様に、光
電圧センサ４ａ，４ｂには、個別の光ファイバ５ａ，５
ｂを介して個別の信号処理部６ａ，６ｂがそれぞれ接続
され、課電部１の電圧Ｖ1 に比例した電圧Ｖout1，Ｖ
out2が、外部に出力されるように構成されている。
【００２３】まず、図３に示す第２実施例の光応用計器
用変圧器は、２つの高圧側分圧コンデンサ（Ｃ1a ，Ｃ
1b）２ａ，２ｂと１つの低圧側分圧コンデンサ（Ｃ1 ）
３が直列に接続され、これらの高圧側分圧コンデンサ２
ａ，２ｂにおける分圧電圧Ｖa ，Ｖb が個別の光電圧セ
ンサ４ａ，４ｂに印加されるという点についてのみ、前
記第１実施例と異なるだけであり、その他の構成および
作用は、前記第１実施例と同様である。
用変圧器は、２つの高圧側分圧コンデンサ（Ｃ1a ，Ｃ
1b）２ａ，２ｂと１つの低圧側分圧コンデンサ（Ｃ1 ）
３が直列に接続され、これらの高圧側分圧コンデンサ２
ａ，２ｂにおける分圧電圧Ｖa ，Ｖb が個別の光電圧セ
ンサ４ａ，４ｂに印加されるという点についてのみ、前
記第１実施例と異なるだけであり、その他の構成および
作用は、前記第１実施例と同様である。
【００２４】また、図４に示す第３実施例の光応用計器
用変圧器は、コンデンサ（Ｃ3a）８ａと光電圧センサ４
ａを直列に接続し、この光電圧センサ回路を一方の低圧
側分圧コンデンサ（Ｃ2a）３ａと並列に接続するととも
に、コンデンサ（Ｃ3b）８ａと光電圧センサ４ｂを直列
に接続し、この光電圧センサ回路を他方の低圧側分圧コ
ンデンサ（Ｃ2b）３ｂと並列に接続したものであり、そ
の他の構成は、前記第１実施例と同様である。
用変圧器は、コンデンサ（Ｃ3a）８ａと光電圧センサ４
ａを直列に接続し、この光電圧センサ回路を一方の低圧
側分圧コンデンサ（Ｃ2a）３ａと並列に接続するととも
に、コンデンサ（Ｃ3b）８ａと光電圧センサ４ｂを直列
に接続し、この光電圧センサ回路を他方の低圧側分圧コ
ンデンサ（Ｃ2b）３ｂと並列に接続したものであり、そ
の他の構成は、前記第１実施例と同様である。
【００２５】この第３実施例においては、前記第１実施
例の作用に加えて、低圧側分圧コンデンサ３ａ，３ｂに
おける残留電荷を減衰できるという作用が得られる。す
なわち、実系統においては、遮断器の開放後に接地装置
の投入が行われるが、この時、低圧側分圧コンデンサ３
ａ，３ｂに残留した電荷による異常現象が生じる。これ
に対して、本実施例においては、光電圧センサ４ａ，４
ｂの抵抗を、それぞれ、Ｒpa ，Ｒpbとすると、低圧側
分圧コンデンサ３ａ，３ｂに残留した電荷は、時定数ｅ
ｘｐ（−１／Ｃa Ｒpa），ｅｘｐ（−１／Ｃb Ｒpb）で
減衰するため、放電時定数を任意に設定できて、実用上
好都合である。
例の作用に加えて、低圧側分圧コンデンサ３ａ，３ｂに
おける残留電荷を減衰できるという作用が得られる。す
なわち、実系統においては、遮断器の開放後に接地装置
の投入が行われるが、この時、低圧側分圧コンデンサ３
ａ，３ｂに残留した電荷による異常現象が生じる。これ
に対して、本実施例においては、光電圧センサ４ａ，４
ｂの抵抗を、それぞれ、Ｒpa ，Ｒpbとすると、低圧側
分圧コンデンサ３ａ，３ｂに残留した電荷は、時定数ｅ
ｘｐ（−１／Ｃa Ｒpa），ｅｘｐ（−１／Ｃb Ｒpb）で
減衰するため、放電時定数を任意に設定できて、実用上
好都合である。
【００２６】さらに、図５に示す第４実施例の光応用計
器用変圧器は、前記第３実施例の構成に加えて、各光電
圧センサ４ａ，４ｂに並列に抵抗９ａ，９ｂを接続した
ものであり、その他の構成は、前記第３実施例と同様で
ある。したがって、本実施例においても、前記第３実施
例と同様、放電時定数を任意に設定することができる。
器用変圧器は、前記第３実施例の構成に加えて、各光電
圧センサ４ａ，４ｂに並列に抵抗９ａ，９ｂを接続した
ものであり、その他の構成は、前記第３実施例と同様で
ある。したがって、本実施例においても、前記第３実施
例と同様、放電時定数を任意に設定することができる。
【００２７】一方、図６は、本発明の光応用計器用変圧
器に使用する信号処理部６ａ，６ｂの構成の一例とし
て、位相角を補正する信号処理器を示す補正回路図であ
る。このように構成した場合、測定の精度を向上するこ
とができる。すなわち、本発明の光応用計器用変圧器に
おいては、印加電圧Ｖ1 に対して、分圧電圧Ｖa の位相
角は、ｔａｎ-1（１／ωＣa Ｒpa）だけ進んでいる。し
たがって、この図６に示す信号処理器を使用することに
より、位相角をより小さくすることができるため、測定
精度を向上することができる。
器に使用する信号処理部６ａ，６ｂの構成の一例とし
て、位相角を補正する信号処理器を示す補正回路図であ
る。このように構成した場合、測定の精度を向上するこ
とができる。すなわち、本発明の光応用計器用変圧器に
おいては、印加電圧Ｖ1 に対して、分圧電圧Ｖa の位相
角は、ｔａｎ-1（１／ωＣa Ｒpa）だけ進んでいる。し
たがって、この図６に示す信号処理器を使用することに
より、位相角をより小さくすることができるため、測定
精度を向上することができる。
【００２８】なお、以上の各実施例の他にも各部の具体
的な構成は適宜変更可能であり、例えば、信号処理部の
構成は適宜変更可能である。また、前記各実施例におい
ては、それぞれ３個の分圧コンデンサを直列に接続し、
そのうちの２個の分圧コンデンサの各々に対して個別の
光電圧センサを接続した例を示したが、４個以上の分圧
コンデンサを直列に接続し、そのうちの２個以上の分圧
コンデンサの各々に対して個別の光電圧センサを接続す
る構成も可能である。
的な構成は適宜変更可能であり、例えば、信号処理部の
構成は適宜変更可能である。また、前記各実施例におい
ては、それぞれ３個の分圧コンデンサを直列に接続し、
そのうちの２個の分圧コンデンサの各々に対して個別の
光電圧センサを接続した例を示したが、４個以上の分圧
コンデンサを直列に接続し、そのうちの２個以上の分圧
コンデンサの各々に対して個別の光電圧センサを接続す
る構成も可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
複数個の分圧コンデンサに対して、個別の光電圧センサ
が並列に接続されているため、ある光電圧センサ回路で
短絡、開放という異常事態が生じた場合でも、残りの光
電圧センサを支障なく継続使用可能で、光応用計器用変
圧器としての機能を維持可能であり、多重化要求を満足
可能な信頼性の高い光応用計器用変圧器を提供すること
ができる。また、光電圧センサ回路として、コンデンサ
と光電圧センサを直列に接続した回路が分圧コンデンサ
に接続されているため、実系統において、遮断器の開放
後に接地装置の投入が行われた際に分圧コンデンサに残
留する電荷が減衰されて放電時定数を任意に設定するこ
とが可能となるため、実用上好都合である。
複数個の分圧コンデンサに対して、個別の光電圧センサ
が並列に接続されているため、ある光電圧センサ回路で
短絡、開放という異常事態が生じた場合でも、残りの光
電圧センサを支障なく継続使用可能で、光応用計器用変
圧器としての機能を維持可能であり、多重化要求を満足
可能な信頼性の高い光応用計器用変圧器を提供すること
ができる。また、光電圧センサ回路として、コンデンサ
と光電圧センサを直列に接続した回路が分圧コンデンサ
に接続されているため、実系統において、遮断器の開放
後に接地装置の投入が行われた際に分圧コンデンサに残
留する電荷が減衰されて放電時定数を任意に設定するこ
とが可能となるため、実用上好都合である。
【図１】本発明による光応用計器用変圧器の代表的な一
実施例（第１実施例）を示す構成図。
実施例（第１実施例）を示す構成図。
【図２】図１の光応用計器用変圧器の作用を説明するた
めの構成図（Ａ）とその等価回路図（Ｂ）。
めの構成図（Ａ）とその等価回路図（Ｂ）。
【図３】本発明による光応用計器用変圧器の第２実施例
を示す構成図。
を示す構成図。
【図４】本発明による光応用計器用変圧器の第３実施例
を示す構成図。
を示す構成図。
【図５】本発明による光応用計器用変圧器の第４実施例
を示す構成図。
を示す構成図。
【図６】本発明の光応用計器用変圧器に使用する信号処
理部のの構成の一例として、位相角を補正する信号処理
器を示す補正回路図。
理部のの構成の一例として、位相角を補正する信号処理
器を示す補正回路図。
【図７】従来の光応用計器用変圧器の一例を示す構成
図。
図。
【図８】従来の光応用計器用変圧器の別の例を示す構成
図。
図。
【図９】図７および図８の光応用計器用変圧器から容易
に考えられる多重化光応用計器用変圧器の一例を示す構
成図。
に考えられる多重化光応用計器用変圧器の一例を示す構
成図。
【図１０】図９の光応用計器用変圧器の問題点を説明す
るための構成図。
るための構成図。
【符号の説明】 １…課電部 ２，２ａ，２ｂ…高圧側分圧コンデンサ ３，３ａ，３ｂ…低圧側分圧コンデンサ ４，４ａ，４ｂ…光電圧センサ ５ａ〜５ｄ…光ファイバ ６，６ａ，６ｂ…信号処理部 ７…短絡 ８ａ，８ｂ…コンデンサ ９ａ，９ｂ…抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−82108（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 15/24
Claims (2)
- 【請求項１】 コンデンサ分圧器と光電圧センサを利用
した光応用計器用変圧器において、複数個の分圧コンデンサが直列に接続され、 前記複数個の分圧コンデンサの各々に対して、個別の光
電圧センサ回路が並列に接続され、 前記光電圧センサ回路が、コンデンサと前記光電圧セン
サとが直列に接続されて設けられたこと、 を特徴とする光応用計器用変圧器。 - 【請求項２】 コンデンサ分圧器と光電圧センサを利用
した光応用計器用変圧器において、複数個の分圧コンデンサが直列に接続され、 前記複数個の分圧コンデンサの各々に対して、個別の光
電圧センサ回路が並列に接続され、 前記光電圧センサ回路が、コンデンサと光電圧センサと
が直列に接続されるとともに、前記光電圧センサと並列
に抵抗が接続されて設けられたこと、 を特徴とする光応用計器用変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04267279A JP3137458B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 光応用計器用変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04267279A JP3137458B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 光応用計器用変圧器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06117929A JPH06117929A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3137458B2 true JP3137458B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=17442633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04267279A Expired - Fee Related JP3137458B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 光応用計器用変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3137458B2 (ja) |
-
1992
- 1992-10-06 JP JP04267279A patent/JP3137458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06117929A (ja) | 1994-04-28 |
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|---|---|---|---|
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