JPH03120761A

JPH03120761A - 高電圧用光電圧検出器

Info

Publication number: JPH03120761A
Application number: JP1258530A
Authority: JP
Inventors: Naoki Tanaka; 直樹田中; Seigo Yokoi; 横井　清吾
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1989-10-03
Filing date: 1989-10-03
Publication date: 1991-05-22
Anticipated expiration: 2013-05-06
Also published as: JP2747057B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は碍子に支持された断路器等に付設してその導体
の対地電圧を検出し、光信号として取り出すことができ
る高電圧用光電圧検出器に関するものである。

（従来の技術）高圧導体を支持する碍子の課電側に分圧コンデンサを介
して中間電極を取付け、この中間電極と大地との間に形
成される大気静電容量Ｃ８と、分圧コンデンサの容量Ｃ
＋との分圧比ｃｏ／　（ｃｏ　十Ｃ＋）を利用して、高
圧導体の電圧を光電圧センサにより測定する高電圧用電
圧検出器は、例えば特開平１１７０８５９号公報等によ
って既に知られている。

ところがこのような従来の高電圧用電圧検出器は、碍子
の課電側に分圧器や光電圧センサ等のためのかなりの収
納スペースを要するので既設設備への取付けが困難であ
ること、大気静電容ＩＪｃ。が高圧導体を支持する碍子
の沿面汚損等の影響により変動し易いこと、開閉サージ
等の高電圧によりセンサが破壊されないように保護機器
を別途設ける必要があること等の問題点を残していた。

（発明が解決しようとする課題）本発明は上記した従来の問題点を解決して、既設設備へ
の取伺けが容易であり、センサの保護機器を別途設ける
必要がなく、また長期間使用しても安定した検出精度を
維持することができる高電圧用光電圧検出器を提供する
ために完成されたものである。

（課題を解決するための手段）上記の課題は、課電側電極の下に取付けられた小型碍子
と、小型碍子の下面に設けられた中間電極と、小型碍子
の内部に下端を中間電極と導通させて設けられたＺｎＯ
素子からなる分圧用コンデンサと、分圧用コンデンサの
上端と中間電極との間の電圧を検出する光電圧センサと
からなることを特徴とする高電圧用光電圧検出器によっ
て解決される。

また上記の課題は、碍子の課電側に横向きに固定される
支持パイプと、支持パイプの先端に設けられた下面が開
放された笠電極と、笠電極の内側に設けられた小型碍子
と、小型碍子の下面に笠電極の下面を覆うように設けら
れた中間電極と、小型碍子の内部に下端を中間電極と導
通させて設けられたＺｎＯ素子からなる分圧用コンデン
サと、笠電極の上部に形成された密封室に収納され分圧
用コンデンサの上端と中間電極との間の電圧を検出する
光電圧センサとからなることを特徴とする高電圧用光電
圧検出器によって解決される。

（実施例）以下に本発明の高電圧用光電圧検出器を断路器に取イ」
けた実施例について説明する。

本実施例において、（１）は断路器金具（２）を支持す
る碍子であり、（３）はこの碍子（１）の課電側にフラ
ンジ等を利用して略水平横向きに固定されたステンレス
スチール等からなる支持パイプである。支持パイプ（３
）は碍子（１）の沿面汚損等の影響が検出部に及ばない
ようにするためにできるだけ長くした方がよく、汚損さ
れＧこくい屋内仕様の場合に５００　ｍｍ以」二、汚損
され易い屋外仕様の場合には１０００胴以上とすること
が好ましい。このような支持パイプ（３）の先端には、
課電側電極であるアルミニウム等の金属からなる下面が
開放された笠電極（４）が設けられ′ζいる。この笠電
極（４）は、円筒状の電極本体の上部に蓋（５）により
密封された密封室（６）を一体に形成したものである。

（７）は笠電極（４）の内側の中央に設けられた中空の
小型碍子であり、その下面には笠電極（４）の開口部を
覆うように平板状の中間電極（８）が取付けられている
。中間電極（８）は地面に対向して設けられ、地面との
間に大気静電容量Ｃ０を形成するためのもので、Ｃ０が
１〜３ＰＰとなるように直径が１００〜１５０ｍｍのも
のとしである。中間電極（８）は笠電極（４）により周
囲を囲われて汚損を防止された小型碍子（力により支持
され、安定した大気静電容量Ｃ０を形成することができ
る構造となっている。

またこの小型碍子（７）の内部には、上下をコンデンサ
電極（９）、００）により挟まれたＺｎＯ素子からなる
分圧用コンデンサ（１１）が封入されている。分圧用コ
ンデンサ（１１）は例えば１００〜１００ＯＰＦの静電
容量Ｃ５を持たせるものとするが、Ｃ１の大きさは上記
した大気静電容量Ｃ０の大きさによって適宜変更される
。

ＺｎＯ素子からなる分圧用コンデンサ（１１）は線路の
サージにより発生する過電圧を受けたときには瞬間的に
抵抗値を滅じ、分圧用コンデンサに１）の上下の電極間
に過大な電圧が発生することを防止することができる。

このような分圧用コンデンサ（ＩＩ）の下端はコンデン
サ電極００）を介して中間電極（８）と導通されている
。

更に笠電極（４）の上部に形成された密封室（６）の内
部には、光電圧センサθ２）が収納されている。光電圧
センサ（１２）は分圧用コンデンサ（１１）に発生する
電圧を光信号に変換するためのもので、通電電流による
誤差を防止するためにＬｉＮｂ３等のファラデー効果の
ないポッケルス素子を使用することが好ましい。光電圧
センサ（１２）の一端はコンデンサ電極（９）に接続さ
れており、他端はセンサ課電用電極０３）を介して中間
電極（８）に接続されている。これによって分圧用コン
デンサ（１りに発生ずる電圧を光電圧センザθ２）に導
くことができる。そして光電圧センサθ２）の出力は光
ファイバ０４）により支持パイプ（３）を通じて碍子（
１）へ導かれ、更に碍子（］）の中心孔を通って接地側
へ取り出される。

なお第１図に示される０５１はＭ（５）に内蔵させた乾
燥剤であり、密封室（６）の内部の水分を除去して光電
圧センサθ２）及び光フアイバ０滲の性能劣化を防止し
ている。

（作用）このように構成された本発明の高電圧用光電圧検出器は
、第３図に示されるように中間電極（８）と地面との間
に形成される大気静電容量Ｃ０と、分圧用コンデンサ（
１１）の容量Ｃ１との分圧比ｃｏ／（ｃｏ　＋　ｃ＋）
を利用して課電側電極の対地電圧■を分圧し、これを分
圧用コンデンサ（１１）の両極に接続された光電圧セン
サ（１２）　によって光信号に変換して接地側へ取り出
すものであり、次の通りの作用効果を奏するものである
。

第１に、本発明の高電圧用光電圧検出器は碍子側に分圧
器等の取伺げスペースを要しないので、既設の碍子装置
へ容易に取イ」けができる。

第２に、本発明の高電圧用光電圧検出器は出力を光電圧
センサ（１２）によって光信号に変換したうえ絶縁性の
光ファイバ０４により接地側に取り出すので、対地とは
完全に絶縁されており、地絡事故を完全に防止すること
ができる。

第３に、本発明の高電圧用光電圧検出器は分圧用コンデ
ンサθ１）としてＺｎＯ素子を使用しているので、線路
のサージにより発生する過電圧を受けたときには瞬間的
に抵抗値を減じ、分圧用コンデンサ中）の両極間の電圧
をＺｎＯ素子のバリスタ電圧に保持するので、回路保護
のためのアレスタ等を別に設けなくても光電圧センサ悄
の破壊を防止することができる。

また第２の発明の高電圧用光電圧検出器は、笠電極（４
）の内側に設けられた小型碍子（７）の下端に中間電極
（８）を支持しているうえ、中間電極（８）は笠電極（
４）の開口部を覆う形状とされているので、小型碍子（
７）の表面力＜？η損されに＜＜、分圧電圧の変動を最
小限に抑えることができる。

更に、第２の発明の高電圧用光電圧検出器は、支持パイ
プ（３）の長さを適切に設定することにより碍子（１）
の沿面汚損等の影響が分圧電圧に及ぶことを防止するこ
とができ、長期間使用しても安定した電圧検出が可能で
ある。

（発明の効果）本発明は以上に説明したように、既設設備への取付けが
容易であり、仮に劣化した場合にも地落事故のおそれが
なく、また長期間使用しても安定した検出精度を維持す
ることができるうえ、回路保護のためのアレスタを別に
設ける必要がなく構造の簡素化を図ることができるもの
であるから、従来の問題点を解決した高電圧用光電圧検
出器として、産業の発展に寄与するところは極めて大き
いものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す一部切欠正面図、第２図
は碍子への取付状態を示す一部切欠正面図、第３図は作
動原理を説明する回路図である。（１）：碍子、（３）：支持パイプ、（４）：笠電極（
課電側電極）　、（６）　：密封室、（７）：小型碍子
、（８）：中間電極、（Ｉｆ）　：　ＺｎＯ素子からな
る分圧用コンデンサ、（１２）：光電圧センサ。

Claims

【特許請求の範囲】１、課電側電極の下に取付けられた小型碍子（７）と、
小型碍子（７）の下面に設けられた中間電極（８）と、
小型碍子（７）の内部に下端を中間電極（８）と導通さ
せて設けられたＺｎＯ素子からなる分圧用コンデンサ（
１１）と、分圧用コンデンサ（１１）の上端と中間電極
（８）との間の電圧を検出する光電圧センサ（１２）と
からなることを特徴とする高電圧用光電圧検出器。２、碍子（１）の課電側に横向きに固定される支持パイ
プ（３）と、支持パイプ（３）の先端に設けられた下面
が開放された笠電極（４）と、笠電極（４）の内側に設
けられた小型碍子（７）と、小型碍子（７）の下面に笠
電極（４）の下面を覆うように設けられた中間電極（８
）と、小型碍子（７）の内部に下端を中間電極（８）と
導通させて設けられたＺｎＯ素子からなる分圧用コンデ
ンサ（１１）と、笠電極（４）の上部に形成された密封
室（６）に収納され分圧用コンデンサ（１１）の上端と
中間電極（８）との間の電圧を検出する光電圧センサ（
１２）とからなることを特徴とする高電圧用光電圧検出
器。