JPH0361868A - 避雷器の劣化検出装置 - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はギャップレス避雷器、例えば酸化亜鉛を主成分
とした非直線抵抗体よりなる避雷器の劣化検出装置に関
するものである。

Ｂ０発明の概要 本発明は、避雷器の劣化検出装置において、３棺各相避
雷器の漏れ電流相互の位相差角の大小関係より異常相を
判定し、この異常相入力【。と健全相より得られた基準
ベクトルとの位相差αより１　ｏｓｉｎαの演算にて異
常相の抵抗分電流とすることによって、簡単な装置にて
高精度な劣化検出装置を得るようにしたものである。

Ｃ０従来の技術 酸化亜鉛を主成分とした非直線抵抗体よりなイ避雷器の
漏れ電流Ｉ。は、第３図で示すように容量分電流■。と
抵抗分電流■、の合成よりなって（る。

すなわち、第３図は避雷器の印加電圧Ｖと漏を電流Ｔ。

（＝　Ｉ　Ｒ＋　Ｉ　ｃ）の波形を示したものである。

避雷器は、その使用中に雷サージ、開閉サージ、交流性
過電圧および長期課電などによる種々のダメージを受け
、このダメージによって避雷器は劣化するが、劣化する
と抵抗分子３が第３図点線で示すように顕著に増加する
現象を示し、こＣＩＲを検出することが劣化検出の最も
有効な手段とされている。

一般に常規使用状態においては、ＩＲ（ＩＣであるが、
■５を測定して劣化検出を行うためには、■ｏの中から
Ｉｃを検出して除去する必要があり、その手段として第
４図の如きものが提案されている。

同図において、■は母線で避雷器２、ＰＤまたはＰＴよ
りなる電圧検出の部３がこの母線に接続されている。避
雷器２の漏れ電流Ｉ。は変流器４によって検出され、抵
抗分電流検出装置５内のフィルタ５１．増幅器５２を通
して差動回路５３に入力される。

一方、電圧検出部３によって検出された容量分電流に相
当する信号は、フィルタ５４．増幅器５５、微分回路５
６を通ってゲイン制御回路５７によりゲインコントロー
ルされた後、差動回路５３に入力されて１．＝１．−１
ｃの演算がなされて表示回路５８で１１Ｉが表示される
。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 第４図で示す装置の場合には、抵抗分電流の分離のため
に、本来の漏れ電流！。の測定以外に、容量分電流に相
当する電圧信号を検出しているため、電圧検出部３や５
４〜５７の各部分を必要として回路構成が複雑となって
いる。

また、通常の避雷器における漏れ電流は微少（１ｍＡ以
下）であり、且つＩ　ｙａ＜　Ｉ　ｃであるため電圧と
電流の導入部分の誤差や変動がそのままＩ８の測定誤差
として大きく現われる。

この欠点を解決するために電圧信号を必要としない手法
９例えば特開昭５６−１０３９２５号が提案されている
が、この手法は電流信号から得られる第３高調波を利用
していることにより、電源電圧に歪みが発生すると、電
流波形もその影響を直接受けるため、安定した精度の検
出はできない問題点を有している。また、避雷器は屋外
に設置される場合が多いが、この屋外設置における碍子
形避雷器は、その碍子表面が汚損した場合、あるいは降
雨によって濡れた場合などには、漏れ電流が碍子表面を
流れる。流れた外部電流は変流器の一次側に流れ込み、
実際には劣化していないにもかかわらず漏れ電流Ｉ。の
増加として検出され、劣化判断される可能性がある。す
なわち、非直線抵抗体の特性変化に起因する劣化はある
程度検出できるが、この劣化に伴う変化を■８に換算し
ているため、吸湿などに起因する変化の影響を防止する
ことはできないものとなっている。

８１課題を解決するための手段 本発明は、３相の各相に設置された避雷器の漏れ電流を
検出して相互の位相差を求め、この位相差から位相差角
の大小を比較する位相差比較部と、この比較結果の大小
関係から異常相を判定し、健全相から異常相の抵抗分電
流を求めるための基準ベクトルと得る基準ベクトル導出
部と、この基準ベクトルと異常相よりの入力■。との位
相差αを求め、■。ｓｉｎαを演算して抵抗分電流とす
る抵抗分電流演算部とで劣化検出装置を構成したもので
ある。

Ｆ１作用 各避雷器の健全状態での漏れ電流■。は、印加電圧に対
して約９０゛進んでおり、しかも各相の！。は平衡して
いる。この状態で何れかの相の避ＳＶＳに異常が発生す
ると、平衡状態がくずれ、その位相差角の大小を比較す
ると、正常相の位相差角は中間に位置する。この中間の
正常相のベクトルを基準とし、これに対する異常相の位
相差αを求めて■。ｓｉｎαを演算することにより抵抗
分電流を検出する。

Ｇ、実施例 第１図は本発明の一実施例を示したもので、ｌは３相の
母線、２はこの母線の各相に接続された避雷器で、各避
雷器２の漏れ電流は夫々変流器４によって検出される。

１１は３相の位相差測定部、１２は位相差比較部、１３
は基準ベクトル導出部、１４は抵抗分電流演算部、１５
は表示部、１６はレベル検出部、１７は異常避雷器表示
部である。

このように、構成された本発明において、第２図を参照
しながらその動作を説明する。各避雷器２が健全状態の
ときは、浮遊容量も含めた避雷器の容量分による漏れ電
流Ｉ　ｏ　（Ｉ　ｏｖａ、　　Ｉ　ｏｓ、　　Ｉ　ｏＴ
）は、第２図で示すように夫々印加電圧Ｖ、、Ｖ、。

ｖ７に対して約９０’進んでおり、しかも、印加電圧の
位相は三相平衡しているので、■。ｍｅ　　ｒｏｓ。

１、アの位相も１２０°の位相差をもって平衡している
。

すなわち、位相差測定部１１によって検出される各相の
漏れ電流は、１２０°の位相差角θ１１８゜θア２．θ
ｓ７を有した平衡状態となっている。

この状態で、今、Ｔ相の避雷器２に異常が発生して抵抗
分電流■８が増加した場合を考える。

この場合、第２図で示すように抵抗分電流■アが増えた
ことにより、漏れ電流■。Ｔは■′。アとなり、その結
果、各相の位相差は次のようになる。

θ、、”＝　１２０°　θ’ｓｒｒ＞　１２０’　　θ
’■＜１２０°・・・・・・（１）（但しθ′Ｓ？、θ
′７．はＴ相避雷器異常後の位相差角）、、０７８丁〉
θｍｓ＞θ′Ｔ、１００９０９１．（１）／が成立する
。

同様にして、Ｒ相の避雷器の異常時には、０８丁４１２
０°　、θ′ＴＩＩ〉１２０°　、θ′ｋｍ＜　１　２
０°　・・・・・・　（２）、・、θ’？ＩＩ＞θ８７
〉θ′□・・・・・・・・（２）′（但しθ′□はＲ相
避雷器異常後の位相差角）また、Ｓ相の避雷器の異常時
には θ？ｉｌξ１２０°、θ′アｓ＞　１２０°、θ’ｓｒ
＜　１２０°・・・・・・（３）、°、θ′。〉θ〒８
〉θ／、１丁・・・・・・・・（３）７式（１）′〜（
３〉′で知れるように、位相差角の大小を比較した場合
、その中間になる相差角を作る相の電流は正常であり、
残りの何れかの相の避雷器が異常であると判定すること
ができる。

位相差比較部１２は、上述した位相差角を比較し正常相
を判定する。基準ベクトル導出部１３１：位相差比較部
１２にて検出された健全相の漏れ１流より、異常相が正
常時であったとき本来のベクトルを導出し、これを基準
ベクトルとする。

すなわち、第２図においては健全相であるＩ。

またはＩ。６が導出され、ＩＯｓが導出された場合ｇｓ
は、このＩ。Ｓを１２０’進めることによって異冥相の
異常発生前のベクトルを作りこれを基準ベクトルＩ。Ｆ
とする。なお、正常相として■。Ｒが４旺された場合に
は、この１０＄１を１２０°遅らせることによって基準
ベクトル■。２を作る。抵抗分電流演算部１４は、導出
された基準ベクトルＩ。、と請常相避雷器の漏れ電流Ｉ
′。７との位相差αを求め■１′１Ｉｏ２ｓｉｎα・・
・・・・・・・・（４）を演算して異常相避雷器の抵抗
分電流とする。演算結果は、直ちに表示部１５に送られ
て表示される゛と同時に、レベル検出部１６に送られて
設定値と比較される。比較結果、演算値が設定値以上と
なったとき警報信号を発すると共に、異常避雷器表示部
１７で異常相の避雷器が表示される。

Ｈ９発明の効果 以上のように本発明は、３相電流相互間の位相比較によ
って抵抗分電流を検出するようにしたものであるから、 （１）従来のように電圧信号を導入する回路が不要とな
るため、回路構成が簡単小形となり、且つ電流導入回路
相互間の誤差や変動分が同一であれば測定誤差とならな
いため回路設計が容易となる。

（２）降雨時等で碍子表面に漏れ電流が流れても、３相
分を合成した降雨時の漏れ電流は零となるため、３相間
のバランスに影響を与えることがなく正確なる抵抗分電
流の検出が可能となる。

（３）非直線抵抗体の特性に起因しない吸湿劣化等も確
実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は説明
のためのベクトル図、第３図は説明のための電圧、電流
波形図、第４図は従来の劣化検出装置の構成図である。 ｌは母線、２は避雷器、４は変流器、１１は位相差測定
部、１２は位相差比較部、１３は基準ベクトル導出部、
１４は抵抗分電流演算部、１５は表示部、１６はレベル
検出部、１７は異常避雷器表示部。 第３図 瀾れ１渡波形

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）３相電路に夫々設置された避雷器の漏れ電流から
   避雷器の劣化を検出するものにおいて、前記各相避雷器
   の漏れ電流を導入して相互の位相差を求め、この位相差
   から位相差角の大小を比較する位相差比較部と、この位
   相差比較部による比較結果の大小関係から異常相を判定
   し、健全相から異常相の抵抗分電流を求めるための基準
   ベクトルを得る基準ベクトル導出部と、この導出部より
   得られた基準ベクトルと異常相入力Ｉ＿ｏとの位相差α
   を求め、Ｉ＿ｏｓｉｎαを演算して抵抗分電流を求める
   抵抗分電流演算部とを備えたことを特徴とする避雷器の
   劣化検出装置。