JP3424374B2 - Lightning arrester leakage current sensor - Google Patents
Lightning arrester leakage current sensorInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、避雷器の状態を監視す
るため、避雷器の漏れ電流を検出する避雷器漏れ電流セ
ンサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lightning arrester leakage current sensor for detecting a leakage current of a lightning arrester for monitoring the state of the lightning arrester.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の避雷器漏れ電流センサの回路を図
9に示す。図9において、LAa,LAb,LAcは3
相の避雷器であり、その接地側零相回路に1つの漏れ電
流変流器CTが挿入される。漏れ電流変流器CTの2次
電流は、発光ダイオード1により光信号に変換され、そ
の光信号は光ファイバ5により監視部3の光−電気変換
器4へ伝達される。2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a circuit of a conventional arrester leakage current sensor. In FIG. 9, LAa, LAb, and LAc are 3
It is a phase arrester, and one leakage current transformer CT is inserted in the ground-side zero-phase circuit. The secondary current of the leakage current transformer CT is converted into an optical signal by the light emitting diode 1, and the optical signal is transmitted to the opto-electric converter 4 of the monitoring unit 3 by the optical fiber 5.
【0003】発光ダイオード1には、そのインピーダン
ス値を低下させて測定電流を流れやすくするために、抵
抗Rを介して電池2から直流バイアス電流が流される。
また、漏れ電流変流器CTと発光ダイオード1との間に
は、直流カット用のコンデンサCが接続される。監視部
3では、光−電気変換器4により光信号を電気信号に変
換し、零相分漏れ電流に比例した出力を得る。A direct current bias current is supplied from the battery 2 to the light emitting diode 1 through the resistor R in order to reduce the impedance value and facilitate the flow of the measurement current.
Further, a direct current cut capacitor C is connected between the leakage current transformer CT and the light emitting diode 1. In the monitoring unit 3, the optical signal is converted into an electric signal by the optical-electrical converter 4, and an output proportional to the zero-phase leakage current is obtained.
【0004】以上のように構成された漏れ電流センサに
おいては、避雷器に異常が発生すると、各避雷器LA
a,LAb,LAcに流れる電流のバランスが崩れて零
相電流が増大する。したがって、センサの検出する零相
分漏れ電流値が所定値を超えたときに、避雷器に異常が
発生したと判定できる。In the leakage current sensor configured as described above, when an abnormality occurs in the arrester, each arrester LA
The balance of the currents flowing through a, LAb, and LAc is lost, and the zero-phase current increases. Therefore, when the zero-phase leakage current value detected by the sensor exceeds a predetermined value, it can be determined that an abnormality has occurred in the lightning arrester.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の避雷器漏れ
電流センサは、避雷器側で零相回路を形成する必要があ
るため、避雷器各相が別々に接地されている場合には、
避雷器側で零相回路が形成できず、漏れ電流センサを設
けることができなかった。また、零相電流だけしか測定
できないため、1相ごとの漏れ電流が測定できない。こ
のため、避雷器の異常を検出したとき、どの相の避雷器
に異常が発生したかを判別することができなかった。In the above-mentioned conventional arrester leakage current sensor, it is necessary to form a zero-phase circuit on the side of the arrester. Therefore, when each phase of the arrester is grounded separately,
A zero-phase circuit could not be formed on the surge arrester side, and a leak current sensor could not be provided. Moreover, since only the zero-phase current can be measured, the leakage current for each phase cannot be measured. For this reason, when the abnormality of the arrester is detected, it is not possible to determine which phase of the arrester the abnormality has occurred.
【0006】本発明は、避雷器回路側で零相回路が形成
できない場合であっても零相電流の測定が可能な避雷器
漏れ電流センサにおいて、各相ごとに漏れ電流の計測を
可能とし、異常の発生した避雷器を特定できるようにす
ることを目的とするものである。The present invention is an arrester capable of measuring a zero-phase current even when a zero-phase circuit cannot be formed on the side of the arrester circuit .
It is an object of the present invention to allow a leakage current to be measured for each phase in a leakage current sensor and to identify a lightning arrester in which an abnormality has occurred.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、多相の避雷器と、各相の避雷器ごとに設
けられた変流器と、半導体発光素子と、変流器の2次側
を並列接続し、変流器2次電流を半導体発光素子に流す
手段と、半導体発光素子に直流バイアス電流を流す手段
とから避雷器漏れ電流センサを構成する。To achieve the above object, the present invention provides a multi-phase lightning arrester, a current transformer provided for each lightning arrester of each phase, a semiconductor light emitting element, and a current transformer. The lightning arrester leakage current sensor is composed of means for connecting the secondary side in parallel and supplying a secondary current of the current transformer to the semiconductor light emitting element and means for supplying a DC bias current to the semiconductor light emitting element.
【0008】本発明は、以上のように構成した避雷器漏
れ電流センサにおいて、多相の変流器の2次電流を各相
ごとにオンオフするスイッチ手段を設ける。または、本
発明は、多相の変流器の内の1相を除いた他の全ての相
の2次電流を同時にオンオフするスイッチ手段を設け
る。 According to the present invention, in the lightning arrester leakage current sensor configured as described above, the switch means for turning on / off the secondary current of the multiphase current transformer for each phase is provided. Alternatively, the present invention is provided with a switching means for turning on and off at the same time secondary currents of all the other phases except the one phase of the current transformer of a polyphase
It
【0009】[0009]
【作用】各相の避雷器ごとに設けた変流器の2次側を並
列接続することにより、変流器の2次側で零相回路が形
成される。したがって、各相の避雷器が別々に接地され
ていて避雷器側で零相回路が形成できない場合であって
も、変流器の2次側から避雷器の零相分漏れ電流を得る
ことができる。A zero-phase circuit is formed on the secondary side of the current transformer by connecting in parallel the secondary side of the current transformer provided for each arrester of each phase. Therefore, even if the arrester of each phase is grounded separately and the zero-phase circuit cannot be formed on the side of the arrester, the leakage current for the zero-phase of the arrester can be obtained from the secondary side of the current transformer.
【0010】零相分漏れ電流は微小電流であり、半導体
発光素子は微小電流に対しては高インピーダンスを示
す。これに対して半導体発光素子に直流バイアス電流を
流すことにより、そのインピーダンスが低減する。した
がって、零相分漏れ電流が半導体発光素子を容易に流れ
るようになる。半導体発光素子は、零相分漏れ電流と直
流バイアス電流が重畳した電気信号を光信号に変換す
る。この光信号は、光ファイバにより監視部に伝達され
る。The zero-phase leakage current is a minute current, and the semiconductor light emitting element exhibits a high impedance with respect to the minute current. On the other hand, by applying a DC bias current to the semiconductor light emitting element, its impedance is reduced. Therefore, the zero-phase leakage current easily flows through the semiconductor light emitting device. The semiconductor light emitting element converts an electric signal in which a zero-phase leakage current and a DC bias current are superimposed into an optical signal. This optical signal is transmitted to the monitoring unit by an optical fiber.
【0011】監視部では、伝達された光信号から零相分
漏れ電流を取り出し、この値を監視することにより、避
雷器に異常が発生したか否かを判定する。また、多相の
変流器の2次電流を各相ごとにオンオフするスイッチ手
段を設けることにより、監視部において各相ごとの漏れ
電流の測定が可能となる。スイッチ手段をオンとした相
の避雷器の漏れ電流が半導体発光素子に流れ、光信号が
監視部に伝達される。監視部においては、伝達された光
信号から漏れ電流相当分を取り出し、この値を監視する
ことにより、各相ごとに避雷器に異常が発生したか否か
を判定する。これにより、異常が発生した避雷器を監視
部において特定することが可能となる。The monitoring section extracts the zero-phase leakage current from the transmitted optical signal and monitors this value to determine whether or not an abnormality has occurred in the lightning arrester. Further, by providing the switch means for turning on / off the secondary current of the multiphase current transformer for each phase, the monitoring unit can measure the leakage current for each phase. Leakage current of the arrester in the phase in which the switch means is turned on flows into the semiconductor light emitting element, and the optical signal is transmitted to the monitoring section. The monitoring unit extracts the leakage current equivalent from the transmitted optical signal and monitors this value to determine whether or not an abnormality has occurred in the arrester for each phase. As a result, it becomes possible for the monitoring unit to identify the arrester in which an abnormality has occurred.
【0012】変流器の2次電流をオンオフするスイッチ
手段を、1相分を除いた残りの相に設けて、各スイッチ
を同時にオフさせることにより、スイッチ手段の数及
び、光信号を伝達する光ファイバの数を低減することが
できる。スイッチ手段をオフすると、スイッチ手段の接
続されていない相の1相分の漏れ電流が測定できる。ま
た、スイッチ手段をオンすると、多相の電流の合計値が
半導体発光素子に流れるので、零相漏れ電流を測定でき
る。Switch means for turning on / off the secondary current of the current transformer is provided in the remaining phases except for one phase, and each switch is turned off at the same time, thereby transmitting the number of switch means and an optical signal. The number of optical fibers can be reduced. When the switch means is turned off, the leak current for one phase of the phase to which the switch means is not connected can be measured. When the switch means is turned on, the total value of the multiphase currents flows in the semiconductor light emitting element, so that the zero phase leakage current can be measured.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、以下の説明の各図において、同一機能を有するもの
には同一符号を付して、重複する説明を省略する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. In addition, in each drawing of the following description, those having the same function are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.
【0014】〔前提技術〕
本発明の前提技術について図1を用いて説明する。図1
において、LAa,LAb,LAcは3相の避雷器で、
CTa,CTb,CTcは各相の避雷器に挿入された変
流器である。変流器CTa,CTb,CTcの2次側は
並列接続され、直流カット用のコンデンサCを介して発
光ダイオード1に接続される。発光ダイオード1には更
に、抵抗Rを介して電池2が接続される。[0014] The underlying technique of [base technology The present invention will be described with reference to FIG. Figure 1
, LAa, LAb, LAc are three-phase arresters,
CTa, CTb, and CTc are current transformers inserted in the arrester of each phase. The secondary sides of the current transformers CTa, CTb and CTc are connected in parallel, and are connected to the light emitting diode 1 via a DC cut capacitor C. A battery 2 is further connected to the light emitting diode 1 via a resistor R.
【0015】発光ダイオード1の出力光は、光ファイバ
5により、監視部3の光−電気変換器4へ伝達される。
次に、図1の回路の動作について説明する。図2の等価
回路に示すように、避雷器の全漏れ電流Ilは抵抗R分
の電流IrとコンデンサC分の電流Icとに分けられ
る。この内、コンデンサC分の電流Icについては径年
変化は殆どなく、径年変化は抵抗R分の電流Irにおい
て顕著に表れる。また、コンデンサC分の電流Icは抵
抗R分の電流Irに比べると非常に大きい(Ic>>I
r)。したがって、避雷器の全漏れ電流Ilは径年変化
があってもほぼ一定となる。The output light of the light emitting diode 1 is transmitted to the optoelectric converter 4 of the monitor 3 by the optical fiber 5.
Next, the operation of the circuit of FIG. 1 will be described. As shown in the equivalent circuit of FIG. 2, the total leakage current Il of the lightning arrester is divided into a current Ir corresponding to the resistance R and a current Ic corresponding to the capacitor C. Of these, the current Ic for the capacitor C hardly changes with time, and the change over time is noticeable in the current Ir for the resistance R. Further, the current Ic for the capacitor C is much larger than the current Ir for the resistor R (Ic >> I).
r). Therefore, the total leakage current Il of the lightning arrester becomes almost constant even if there is a change over the years.
【0016】避雷器に異常が発生した場合、抵抗R分の
漏れ電流Irが増加する。この異常は、通常、全避雷器
LAa,LAb,LAcに同時に発生することはなく1
つの避雷器に発生する。したがって、異常が発生すると
各相の漏れ電流にアンバランスが生じ、零相分漏れ電流
が増加する。また、避雷器の抵抗値は非線形特性を示す
ものであるから、異常が発生して漏れ電流値が増加する
と、電流波形に歪みが生じ、やはり零相電流として検出
できる。したがって、避雷器の異常を零相電流の増加と
して検出することができる。When an abnormality occurs in the arrester, the leakage current Ir corresponding to the resistance R increases. This abnormality does not usually occur in all the lightning arresters LAa, LAb, LAc at the same time.
It occurs in two lightning arresters. Therefore, when an abnormality occurs, the leak currents of the respective phases are unbalanced, and the zero-phase leak current increases. Further, since the resistance value of the lightning arrester shows a non-linear characteristic, when an abnormality occurs and the leakage current value increases, the current waveform is distorted and can be detected as a zero-phase current. Therefore, the abnormality of the arrester can be detected as an increase in the zero-phase current.
【0017】図1の回路においては、3つの変流器CT
a,CTb,CTcの2次側で零相回路が形成され、各
相の漏れ電流の基本波成分はキャンセルされて、零相分
の電流が発光ダイオード1に流れる。この零相分の電流
値は微小である。発光ダイオード1はこのような微小電
流に対しては高インピーダンスを示す。これに対し、電
池2から抵抗Rを介して直流バイアス電流を流すことに
より、発光ダイオード1のインピーダンスが低下させら
れ、測定電流が流れやすくなる。なお、コンデンサC
は、電池2から各変流器CTa,CTb,CTcに直流
電流が流れ込むのを防止する。In the circuit of FIG. 1, three current transformers CT
A zero-phase circuit is formed on the secondary side of a, CTb, and CTc, the fundamental wave component of the leakage current of each phase is canceled, and a zero-phase current flows through the light emitting diode 1. The current value for this zero phase is minute. The light emitting diode 1 has a high impedance with respect to such a minute current. On the other hand, by causing a DC bias current to flow from the battery 2 through the resistor R, the impedance of the light emitting diode 1 is lowered and the measurement current easily flows. The capacitor C
Prevents the direct current from flowing from the battery 2 into the current transformers CTa, CTb, CTc.
【0018】発光ダイオード1には、零相分電流と直流
バイアス電流が重畳した電流が流れ、これが光信号に変
換される。この光信号は、光ファイバ5により監視部3
の光−電気変換器4に伝達される。このように光ファイ
バ5によりセンサ部と監視部3とを連結することによ
り、両者間の電気的絶縁が簡単に行えることとなる。監
視部3では、光−電気変換器4により光信号を電圧信号
に変換する。この電圧信号は、図3に示すように、零相
分漏れ電流に相当する電圧信号Voと、直流バイアス電
流に相当する電圧信号Vbが重畳したものとなる。監視
部3ではこの電圧信号から交流成分のみを取り出すこと
により、零相分漏れ電流に相当する電圧信号Voを得
て、その値が所定値より大きくなったとき、避雷器に異
常が発生したと判定する。A current in which a zero-phase current and a DC bias current are superposed flows through the light emitting diode 1, and this current is converted into an optical signal. This optical signal is sent to the monitoring unit 3 by the optical fiber 5.
Is transmitted to the optical-electrical converter 4. By thus connecting the sensor unit and the monitoring unit 3 with the optical fiber 5, electrical insulation between the two can be easily performed. In the monitoring unit 3, the optical-electrical converter 4 converts the optical signal into a voltage signal. As shown in FIG. 3, this voltage signal is a superposition of the voltage signal Vo corresponding to the zero-phase leakage current and the voltage signal Vb corresponding to the DC bias current. The monitoring unit 3 obtains the voltage signal Vo corresponding to the zero-phase leakage current by extracting only the AC component from this voltage signal, and when the value becomes larger than the predetermined value, it is determined that the lightning arrester has an abnormality. To do.
【0019】以上説明した避雷器漏れ電流センサによれ
ば、変流器CTa,CTb,CTcの2次側で零相回路
を形成できる。したがって、各相の避雷器がそれぞれ別
々に接地されていて、避雷器回路で零相回路を形成する
ことができない場合でも、避雷器の漏れ電流の測定が可
能となる。According to the surge arrester leakage current sensor described above, a zero-phase circuit can be formed on the secondary side of the current transformers CTa, CTb and CTc. Therefore, even if the arrester of each phase is grounded separately and the zero-phase circuit cannot be formed by the arrester circuit, the leakage current of the arrester can be measured.
【0020】〔実施例1〕
上記前提技術では、3相の避雷器LAa,LAb,LA
cの内、どの避雷器に異常が発生したかを判定すること
ができない。これに対し、異常が発生した避雷器を特定
することができるようにした例を、本発明の第1の実施
例として図5を用いて説明する。[ Embodiment 1 ] In the above-described base technology , three-phase lightning arresters LAa, LAb, LA
It is not possible to determine which lightning arrester in c has an abnormality. In contrast, an example in which to be able to identify the abnormality occurs arrester will be described with reference to FIG. 5 as the first embodiment of the present invention.
【0021】図5の回路が前述の図1の回路と異なる点
は以下のとおりである。図5において、変流器CTa,
CTb,CTcの2次側には、各相ごとに、発光ダイオ
ード1との間に、コンデンサCa,Cb,Ccとダイオ
ードDa,Db,Dcが直列に接続される。コンデンサ
Ca,Cb,CcとダイオードDa,Db,Dcとの接
続点のそれぞれと電池2の間に、フォトトランジスタP
Ta,PTb,PTcと抵抗Ra,Rb,Rcが直列に
接続される。The circuit of FIG. 5 differs from the circuit of FIG. 1 described above in the following points. In FIG. 5, the current transformer CTa,
On the secondary side of CTb and CTc, capacitors Ca, Cb and Cc and diodes Da, Db and Dc are connected in series between the light emitting diode 1 and each phase. A phototransistor P is provided between each of the connection points of the capacitors Ca, Cb, Cc and the diodes Da, Db, Dc and the battery 2.
Ta, PTb, PTc and resistors Ra, Rb, Rc are connected in series.
【0022】監視部3には、各フォトトランジスタPT
a,PTb,PTcのオンオフを制御するコントローラ
6が設けられる。コントローラ6から光ファイバ7,
8,9を通って伝達される光信号により、各フォトトラ
ンジスタPTa,PTb,PTcは各相ごとにオンオフ
制御される。次に、図5の回路の動作について説明す
る。The monitoring unit 3 includes each phototransistor PT.
A controller 6 for controlling on / off of a, PTb, and PTc is provided. From the controller 6 to the optical fiber 7,
On / off control of each phototransistor PTa, PTb, PTc is performed for each phase by an optical signal transmitted through 8 and 9. Next, the operation of the circuit of FIG. 5 will be described.
【0023】全フォトトランジスタPTa,PTb,P
Tcがオフの場合、変流器CTa,CTb,CTcの2
次電流は微小である。このような微小電流に対してはダ
イオードDa,Db,Dcは高インピーダンスを示す。
したがって、発光ダイオード1には変流器CTa,CT
b,CTcの2次電流が流れない。いま、監視部3のコ
ントローラ6から、光ファイバ7を通して1つの相のフ
ォトトランジスタPTaに光信号を供給すると、そのフ
ォトトランジスタPTaはオンとなり、電池2から抵抗
Raを通してダイオードDaに直流バイアス電流が流れ
る。これにより、ダイオードDaのインピーダンスが低
下して、その相の変流器CTaの2次電流が発光ダイオ
ード1に流れるようになる。All phototransistors PTa, PTb, P
When Tc is off, current transformers CTa, CTb, and CTc are 2
The secondary current is very small. The diodes Da, Db, Dc exhibit high impedance with respect to such a minute current.
Therefore, the light emitting diode 1 has current transformers CTa and CT.
b, CTc secondary current does not flow. Now, when an optical signal is supplied from the controller 6 of the monitoring unit 3 to the phototransistor PTa of one phase through the optical fiber 7, the phototransistor PTa is turned on, and a DC bias current flows from the battery 2 to the diode Da through the resistor Ra. . As a result, the impedance of the diode Da decreases, and the secondary current of the current transformer CTa of that phase flows in the light emitting diode 1.
【0024】監視部3では、コントローラ6により順次
検出しようとする相のフォトトランジスタをオンさせ、
光ファイバ11により伝達された光信号を光−電気変換
器4により電圧信号に変換する。この電気信号は、図4
に示すように、全漏れ電流に相当する電気信号Vaと、
直流バイアス電流に相当する電気信号Vbが重畳したも
のとなる。監視部3では、この電圧信号から交流成分の
みを取り出すことにより、全漏れ電流に相当する電気信
号Vaを得て、各相ごとに避雷器に異常があるか否かを
判定することができる。In the monitoring section 3, the controller 6 turns on the phototransistors of the phases to be sequentially detected,
The optical signal transmitted by the optical fiber 11 is converted into a voltage signal by the optical-electrical converter 4. This electrical signal is shown in FIG.
As shown in, the electric signal Va corresponding to the total leakage current,
The electric signal Vb corresponding to the DC bias current is superposed. The monitoring unit 3 can obtain the electric signal Va corresponding to the total leakage current by extracting only the AC component from this voltage signal, and determine whether or not there is an abnormality in the arrester for each phase.
【0025】ここで、各相ごとに観測される電流は、全
漏れ電流であって、図2のコンデンサ分の電流Icと抵
抗分の電流Irを含む。前述のように、コンデンサC分
の電流Icは径年変化によっても変動が少ないため、避
雷器の異常は抵抗分の漏れ電流Irにより判定する。抵
抗分の漏れ電流Irを取り出すために、両電流の位相差
を利用して抵抗分を取り出すか、抵抗の非線形特性によ
る波形の歪みを利用して抵抗分を取り出す。なお、この
方法は、公知のものであるので、ここでの詳細な説明は
省略する。Here, the current observed for each phase is the total leakage current, and includes the current Ic for the capacitor and the current Ir for the resistor in FIG. As described above, since the current Ic for the capacitor C has little variation due to the change over the years, abnormality of the lightning arrester is determined by the leakage current Ir for the resistance. In order to extract the leakage current Ir of the resistance component, the resistance component is extracted by utilizing the phase difference between the two currents, or the resistance component is extracted by utilizing the waveform distortion due to the nonlinear characteristic of the resistance. Since this method is a known method, detailed description thereof is omitted here.
【0026】監視部3では、取り出した抵抗分の漏れ電
流に基づいて、避雷器の異常の発生の有無を判定する。The monitoring unit 3 determines whether or not an abnormality has occurred in the arrester based on the extracted leakage current of the resistance component.
【0027】〔実施例2〕
本発明の第2の実施例について図6を用いて説明する。
図6の回路が前述の図5の回路と異なる点は以下のとお
りである。図6の回路においては、3相の変流器CT
a,CTb,CTcの内、1相のa相については、2次
側にダイオードとフォトトランジスタからなるスイッチ
回路が設けられず、他の2相の2次側にダイオードD
b,DcとフォトトランジスタPTb,PTcが接続さ
れる。[ Second Embodiment ] A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The circuit of FIG. 6 differs from the circuit of FIG. 5 described above in the following points. In the circuit of FIG. 6, a three-phase current transformer CT
Among a, CTb, and CTc, for one a phase, a switch circuit including a diode and a phototransistor is not provided on the secondary side, and a diode D is provided on the other two phases on the secondary side.
b and Dc are connected to the phototransistors PTb and PTc.
【0028】また、2つのフォトトランジスタPTb,
PTcは、1つの光ファイバ11を経由して監視部3の
コントローラ12により同時にオンオフ制御される。図
6の回路の動作について説明する。フォトトランジスタ
PTb,PTcがオフの場合、ダイオードDb,Dcは
高インピーダンスを示すので、発光ダイオード1には、
変流器CTaの検出した1相の全漏れ電流が流れる。ま
た、フォトトランジスタPTb,PTcがオンの場合、
ダイオードDb,Dcは低インピーダンスとなり、発光
ダイオード1には、3相の全漏れ電流の合計である零相
分の電流が流れる。Two phototransistors PTb,
The PTc is simultaneously on / off controlled by the controller 12 of the monitoring unit 3 via one optical fiber 11. The operation of the circuit of FIG. 6 will be described. When the phototransistors PTb and PTc are off, the diodes Db and Dc exhibit high impedance, so that the light emitting diode 1 has
The total leakage current of one phase detected by the current transformer CTa flows. When the phototransistors PTb and PTc are on,
The diodes Db and Dc have low impedance, and the zero-phase current, which is the sum of all leakage currents of the three phases, flows through the light emitting diode 1.
【0029】したがって、監視部3では、フォトトラン
ジスタをオンしたとき、零相分漏れ電流が測定でき、オ
フしたとき1相分全漏れ電流が測定できる。監視部3に
おける、零相分漏れ電流を用いた判定方法及び、1相の
全漏れ電流を用いた判定方法については、前述の実施例
1又は2の方法により行うことができるので、ここでの
重複する説明は省略する。Therefore, the monitoring unit 3 can measure the zero-phase leakage current when the phototransistor is turned on and the one-phase total leakage current when the phototransistor is turned off. The determination method using the zero-phase leakage current and the determination method using the one-phase total leakage current in the monitoring unit 3 can be performed by the method of the first or second embodiment described above. A duplicate description will be omitted.
【0030】以上説明した図6の回路では、全漏れ電流
については3相の内1相分しか監視できないが、スイッ
チ回路の数及び光ファイバの数を低減することができ
る。また、本実施例では、1相分の全漏れ電流を参照値
とすることにより、避雷器の零相分電流値を計算により
推定することができる。1相の全漏れ電流による電圧信
号値をVaとし、零相出力による電圧信号値をVoと
し、初期に測定した1相分の全漏れ電流をIaとした場
合、零相分電流値Ioは、
〔数1〕Io=Ia・(Vo/Va)
となる。In the circuit of FIG. 6 described above, the total leakage current can be monitored for only one of the three phases, but the number of switch circuits and the number of optical fibers can be reduced. Further, in this embodiment, the zero-phase current value of the arrester can be estimated by calculation by using the total leakage current for one phase as the reference value. When the voltage signal value due to the total leakage current of one phase is Va, the voltage signal value due to the zero phase output is Vo, and the total leakage current for one phase initially measured is Ia, the zero phase current value Io is [Equation 1] Io = Ia · (Vo / Va).
【0031】ここで、Vo/Vaは測定値における全漏
れ電流と零相分漏れ電流の比である。この比はIo/I
aの比と同じであり、Iaは前述のように径年変化をし
ないから、上記〔数1〕により零相分電流値を計算によ
り推定することができる。Here, Vo / Va is the ratio of the total leakage current and the zero-phase leakage current in the measured value. This ratio is Io / I
It is the same as the ratio of a, and since Ia does not change with age as described above, the zero-phase current value can be estimated by calculation according to the above [Equation 1].
【0032】〔実施例3〕
以上説明した例は、測定する相の選択を監視部のコント
ローラで行うため、センサ部とコントローラ間の絶縁を
とるため光ファイバを必要としている。これに対して、
コントローラをセンサ部に設けることにより、スイッチ
回路を制御するための光ファイバを省略することができ
る。[ Third Embodiment] In the above-described example, since the phase of the measurement is selected by the controller of the monitoring unit, an optical fiber is required to insulate the sensor unit from the controller. On the contrary,
By providing the controller in the sensor section, the optical fiber for controlling the switch circuit can be omitted.
【0033】その例を図7を用いて説明する。図7の回
路が前述の図5の回路と異なる点は以下のとおりであ
る。各相の選択を行うコントローラ13がセンサ側に設
けられる。また、フォトトランジスタの代わりに、通常
のトランジスタTa,Tb,Tcが使用される。コント
ローラ13の電源としてセンサ部の電池2を共用する。
このように、コントローラ13をセンサ側に設けた場合
は、コントローラ13をセンサ部と絶縁する必要がなく
なる。したがって、コントローラ13からの信号は通常
のメタルケーブルを使用し、スイッチとしてトランジス
タを使用することができるので、コストを低減すること
ができる。An example thereof will be described with reference to FIG. The circuit of FIG. 7 differs from the circuit of FIG. 5 described above in the following points. A controller 13 for selecting each phase is provided on the sensor side. Further, instead of the phototransistor, ordinary transistors Ta, Tb, Tc are used. The battery 2 of the sensor unit is shared as the power source of the controller 13.
As described above, when the controller 13 is provided on the sensor side, it is not necessary to insulate the controller 13 from the sensor section. Therefore, the signal from the controller 13 can use the normal metal cable and the transistor as the switch, so that the cost can be reduced.
【0034】図7の回路の動作を説明する。コントロー
ラ13は、相を選択する信号を、図8(a)に示すよう
な所定の順序でトランジスタTa,Tb,Tcに供給す
る。図8の(a)は、1サイクルにおいて、順次トラン
ジスタTa,Tb,Tcをオンさせ、その後、全部のト
ランジスタTa,Tb,Tcを同時にオンさせることを
示している。これにより、発光ダイオードの光信号は、
(b)に示すように、a相の全漏れ電流、b相の全漏れ
電流、c相の全漏れ電流、零相分の漏れ電流の順序で出
力される。The operation of the circuit of FIG. 7 will be described. The controller 13 supplies a signal for selecting a phase to the transistors Ta, Tb, Tc in a predetermined order as shown in FIG. FIG. 8A shows that the transistors Ta, Tb, and Tc are sequentially turned on in one cycle, and then all the transistors Ta, Tb, and Tc are simultaneously turned on. Therefore, the optical signal of the light emitting diode is
As shown in (b), the total leakage current of the a phase, the total leakage current of the b phase, the total leakage current of the c phase, and the leakage current of zero phase are output in this order.
【0035】監視部3では、光ファイバ5から伝達され
た光信号からa相の全漏れ電流、b相の全漏れ電流、c
相の全漏れ電流、零相分の漏れ電流を識別し、各電流値
を用いて避雷器の異常を監視する。また、コントローラ
13の1サイクルの動作の起動は、外部からの光ファイ
バ信号によって行ったりしてもよい。In the monitoring unit 3, from the optical signal transmitted from the optical fiber 5, the total leakage current of the a-phase, the total leakage current of the b-phase, c
The total leakage current of the phase and the leakage current of zero phase are identified, and the abnormality of the arrester is monitored using each current value. Further, the activation of the one cycle operation of the controller 13 may be performed by an optical fiber signal from the outside.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明によれば、避雷器回路側で零相回
路が形成できない場合であっても零相電流の測定が可能
な避雷器漏れ電流センサを得ることができる。また本発
明によれば、避雷器漏れ電流センサにおいて、各相ごと
に漏れ電流の計測を可能とし、異常の発生した避雷器を
特定することができるようになる。According to the present invention, it is possible to obtain a lightning arrester leakage current sensor capable of measuring a zero-phase current even when a zero-phase circuit cannot be formed on the side of the arrester circuit. Further, according to the present invention, in the arrester leakage current sensor, the leakage current can be measured for each phase, and the arrester in which an abnormality has occurred can be specified.
【図1】本発明の避雷器漏れ電流センサの前提技術の回
路図。FIG. 1 is a circuit diagram of a prerequisite technique of a lightning arrester leakage current sensor of the present invention.
【図2】避雷器の等価回路図。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a lightning arrester.
【図3】零相分漏れ電流測定時の発光ダイオードの光信
号の出力波形を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an output waveform of an optical signal of a light emitting diode when measuring a leakage current for zero phase.
【図4】全漏れ電流測定時の発光ダイオードの光信号の
出力波形を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an output waveform of an optical signal of a light emitting diode when measuring a total leakage current.
【図5】本発明の避雷器漏れ電流センサの実施例1の回
路図。FIG. 5 is a circuit diagram of a lightning arrester leakage current sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の避雷器漏れ電流センサの実施例2の回
路図。FIG. 6 is a circuit diagram of a lightning arrester leakage current sensor according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の避雷器漏れ電流センサの実施例3の回
路図。FIG. 7 is a circuit diagram of a lightning arrester leakage current sensor according to a third embodiment of the present invention.
【図8】図7の動作を説明するためのタイミングチャー
ト。8 is a timing chart for explaining the operation of FIG.
【図9】従来の避雷器漏れ電流センサの回路図。FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional surge arrester leakage current sensor.
1…発光ダイオード 2…電池 3…監視部 4…光−電気変換器 5,7,8,9,11…光ファイバ 6,12,13…コントローラ LA…避雷器 CT…変流器 T…トランジスタ C…コンデンサ D…ダイオード R…抵抗 PT…フォトダイオード 1 ... Light emitting diode 2 ... battery 3 ... Monitoring unit 4 ... Optical-electrical converter 5, 7, 8, 9, 11 ... Optical fiber 6, 12, 13 ... Controller LA ... Lightning arrester CT ... Current transformer T ... transistor C ... Capacitor D ... Diode R ... resistance PT ... photodiode
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−112169(JP,A) 特開 平2−73165(JP,A) 特開 平6−302408(JP,A) 特開 平7−244111(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/02 G01R 31/12 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-1-112169 (JP, A) JP-A-2-73165 (JP, A) JP-A-6-302408 (JP, A) JP-A-7-244111 (JP , A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 31/02 G01R 31/12
Claims (2)
記半導体発光素子に流す手段と、 前記半導体発光素子に直流バイアス電流を流す手段と、 前記多相の変流器の2次電流を各相ごとにオンオフする
スイッチ手段と、 を具備することを特徴とする避雷器漏れ電流センサ。1. A multi-phase lightning arrester, a current transformer provided for each phase of the lightning arrester, a semiconductor light emitting element, and a secondary side of the current transformer are connected in parallel to generate a current transformer secondary current. A means for supplying a DC bias current to the semiconductor light emitting element, and a switch means for turning on / off the secondary current of the multiphase current transformer for each phase. avoid lightning device leakage current sensor shall be the.
記半導体発光素子に流す手段と、 前記半導体発光素子に直流バイアス電流を流す手段と前
記多相の変流器の内の1相を除いた他の全ての相の2次
電流を同時にオンオフするスイッチ手段を具備するこ
と、 を特徴とする避雷器漏れ電流センサ。2. A multi-phase lightning arrester, a current transformer provided for each phase of the lightning arrester, a semiconductor light emitting element, and a secondary side of the current transformer are connected in parallel to generate a current transformer secondary current. Means for flowing to the semiconductor light emitting element, means for supplying a DC bias current to the semiconductor light emitting element, and a switch for simultaneously turning on and off the secondary currents of all the phases other than one phase of the multiphase current transformer avoid lightning device leakage current sensor can comprise means, it characterized.
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