JPH04262273A - Zinc oxide type lightning arrester monitor - Google Patents
Zinc oxide type lightning arrester monitorInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は酸化亜鉛形避雷器の劣化
を早期に検出する酸化亜鉛形避雷器監視装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zinc oxide lightning arrester monitoring device that detects deterioration of zinc oxide lightning arresters at an early stage.
【0002】0002
【従来の技術】本明細書において使用する略号の定義を
以下に列記する。
MOA: 酸化亜鉛形避雷器
CT: 変流器
MPX: マルチプレクサ
BPF: バンドパスフィルタ
S/N: 信号対雑音
I/V: 電流−電圧(変換)
V/F: 電圧−周波数(変換)
E/O: 電気−光(変換)
O/E: 光−電気(変換)
F/V: 周波数−電圧(変換)
PLL: 位相同期ループ
A/D: アナログ−デジタル(変換)2. Description of the Related Art Definitions of abbreviations used in this specification are listed below. MOA: Zinc oxide lightning arrester CT: Current transformer MPX: Multiplexer BPF: Bandpass filter S/N: Signal-to-noise I/V: Current-voltage (conversion) V/F: Voltage-frequency (conversion) E/O: Electricity-optical (conversion) O/E: Optical-electrical (conversion) F/V: Frequency-voltage (conversion) PLL: Phase-locked loop A/D: Analog-digital (conversion)
【0003】
MOAが劣化すると洩れ電流が増加するため、この洩れ
電流を測定してMOAの劣化を検出していた。図2に特
開平2−123688号公報に記載の従来の酸化亜鉛形
避雷器監視装置を示した。CT(2)によって測定され
るMOA(1)の洩れ電流は電圧変換、周波数変換及び
電気−光変換を受けてセンサ箱(22’)から光ファイ
バー(13)によって遠隔に設置されているデータ処理
装置(19’)に送信される。データ処理装置(19)
は複数のMOAからの光信号を光−電気変換した上で内
蔵したMPX(20)によって各々のMOAの信号毎に
処理する。MPX(20)の出力は周波数−電圧変換さ
れてBPF(5)に入力されて洩れ電流信号が抽出され
た後に同期整流部(10)に入力される。この洩れ電流
信号中には正確には送電線(50)を流れる電流の正弦
波成分が含まれている。これに対して絶縁トランス(6
)を介してデータ処理装置(19’)と送電線が接続さ
れており、送電線(50)の正弦波成分が所定のレベル
に変換されて高調波成分が除去されて所定の位相に調整
された信号として同期整流部(10)に入力される。
この同期整流部(10)において両信号の正弦波成分が
相殺されて洩れ電流値が得られる。この洩れ電流値はA
/D変換され、マイクロコンピュータ(17)によって
所定の値を越えたか否か判定され、所定の値を越えてい
る場合はそのMOAが異常である旨が表示装置(18)
に表示される。0003
Since leakage current increases when the MOA deteriorates, the deterioration of the MOA has been detected by measuring this leakage current. FIG. 2 shows a conventional zinc oxide type lightning arrester monitoring device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-123688. The leakage current of the MOA (1) measured by the CT (2) is subjected to voltage conversion, frequency conversion and electro-optical conversion to a data processing device installed remotely via optical fiber (13) from the sensor box (22'). (19'). Data processing device (19)
performs optical-to-electrical conversion on optical signals from a plurality of MOAs, and then processes each signal from each MOA using the built-in MPX (20). The output of the MPX (20) is subjected to frequency-voltage conversion and input to the BPF (5) to extract a leakage current signal, and then input to the synchronous rectifier (10). To be precise, this leakage current signal includes a sine wave component of the current flowing through the power transmission line (50). In contrast, an isolation transformer (6
), the data processing device (19') is connected to the power transmission line, and the sine wave component of the power transmission line (50) is converted to a predetermined level, harmonic components are removed, and the power transmission line is adjusted to a predetermined phase. The signal is input to the synchronous rectifier (10) as a signal. In this synchronous rectifier (10), the sinusoidal wave components of both signals are canceled to obtain a leakage current value. This leakage current value is A
/D conversion, the microcomputer (17) determines whether or not it exceeds a predetermined value, and if it exceeds the predetermined value, a display device (18) indicates that the MOA is abnormal.
will be displayed.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】以上のようにして測定
される洩れ電流は、MOAの正常時の初期値と異常と判
定される末期値では数十倍の違いがある。また使用する
電圧範囲や容量によってMOA毎に初期値も大幅に異な
る。このため酸化亜鉛形避雷器監視装置は非常に広い検
出範囲に渡って正確に洩れ電流を測定することが要求さ
れる。ところがセンサ箱(22’)中の回路における検
出信号の増幅率は固定されており、例えば検出対象のM
OA毎にその末期値まで最適に測定できるように調整設
定した場合、正常時の初期値を正確に測定することは困
難であった。具体的にはS/N比の低下、A/D変換の
分解能の低下等のために正確な測定に問題があった。更
に一つ一つのMOA毎に上記のように増幅率を調整、設
定することは手間がかかり、管理、メンテナンス上も繁
雑であった。The leakage current measured as described above has a difference of several tens of times between the initial value when the MOA is normal and the final value when the MOA is determined to be abnormal. In addition, the initial value differs significantly for each MOA depending on the voltage range and capacity used. For this reason, the zinc oxide type lightning arrester monitoring device is required to accurately measure leakage current over a very wide detection range. However, the amplification factor of the detection signal in the circuit in the sensor box (22') is fixed.
When adjustments are made to optimally measure up to the terminal value for each OA, it is difficult to accurately measure the initial value at normal times. Specifically, there were problems in accurate measurement due to a decrease in the S/N ratio, a decrease in resolution of A/D conversion, and the like. Furthermore, adjusting and setting the amplification factor for each MOA as described above is time-consuming and complicated in terms of management and maintenance.
【0005】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたもので、広い検出範囲に渡って正確にMO
Aの洩れ電流を測定することが可能な上に調整、管理メ
ンテナンス等も簡単に行なえる酸化亜鉛形避雷器監視装
置を提供することを目的とする。[0005] This invention was made to solve the above problems, and it is possible to accurately detect MO over a wide detection range.
It is an object of the present invention to provide a zinc oxide type lightning arrester monitoring device that can measure the leakage current of A and can also be easily adjusted, managed, and maintained.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明に係る酸化亜鉛
形避雷器監視装置は、酸化亜鉛形避雷器に接続される洩
れ電流検出手段、前記洩れ電流検出手段の検出した洩れ
電流のレベルを検出しその洩れ電流に対する適切な増幅
ゲインを設定するゲイン設定手段、前記ゲイン設定手段
の設定した増幅ゲインで洩れ電流を増幅する増幅器、前
記ゲイン設定手段の設定した増幅ゲインを表す信号及び
前記増幅器によって増幅された洩れ電流を各々ゲイン信
号及び洩れ電流信号として多重化して送信する送信手段
、前記送信手段が送信した信号から前記ゲイン信号と前
記洩れ電流信号を各々分離抽出する分離抽出手段、前記
ゲイン信号と前記洩れ電流信号から洩れ電流値を演算す
る演算手段、を具備する。[Means for Solving the Problems] A zinc oxide type lightning arrester monitoring device according to the present invention includes leakage current detection means connected to a zinc oxide type lightning arrester, and detects the level of leakage current detected by the leakage current detection means. gain setting means for setting an appropriate amplification gain for the leakage current; an amplifier for amplifying the leakage current with the amplification gain set by the gain setting means; a signal representing the amplification gain set by the gain setting means; and a signal amplified by the amplifier. A transmitting means for multiplexing leakage current as a gain signal and a leakage current signal and transmitting the same; a separating and extracting means for separately extracting the gain signal and the leakage current signal from the signal transmitted by the transmitting means; and the gain signal and the leakage current signal. A calculation means for calculating a leakage current value from the current signal is provided.
【0007】[0007]
【作用】この発明の酸化亜鉛形避雷器監視装置において
は、検出した酸化亜鉛形避雷器の洩れ電流に対して適切
な増幅ゲインをゲイン設定手段が設定し、その設定され
た増幅ゲインで増幅された洩れ電流信号及びその増幅ゲ
インを表すゲイン信号を送信手段が多重化して送信する
。送信された信号から洩れ電流信号とゲイン信号が分離
抽出手段によって各々分離抽出され、演算手段によって
演算されて、洩れ電流値が得られる。[Operation] In the zinc oxide type lightning arrester monitoring device of the present invention, the gain setting means sets an appropriate amplification gain for the detected leakage current of the zinc oxide type lightning arrester, and the leakage current is amplified by the set amplification gain. A transmitting means multiplexes and transmits a current signal and a gain signal representing its amplification gain. The leakage current signal and the gain signal are separated and extracted from the transmitted signal by the separation and extraction means, and are calculated by the calculation means to obtain a leakage current value.
【0008】[0008]
【実施例】以下この発明の一実施例のブロック図を示す
図1及び図2について説明する。送電線(50)と接地
間に接続されているMOA(1)の漏れ電流をセンサー
箱(22)に接続されているCT(2)が検出する。セ
ンサー箱(22)内ではI/V変換部(3)によって洩
れ電流を電圧信号に変換する。この電圧信号をコンパレ
ータ(41)がレベル検出し、監視装置に対して最適な
信号レベルまで漏れ電流が増幅されるように、増幅器(
43)の適切なゲインを指定するゲイン指定信号を出力
する。このゲイン指定信号はゲイン切替器(42)及び
ゲイン信号発生器(44)に入力される。増幅器(43
)ではゲイン切替器(42)によって切替え選択された
適切なゲインでI/V変換部(3)からの電圧信号を増
幅する。同時にゲイン信号発生器(44)ではコンパレ
ータ(41)が指定したゲインに比例する電圧信号を発
生させる。なおここでゲイン指定信号によって指定され
るゲインは必要に応じて段階的に切替えられれば実用的
に十分であり、連続的に切替えられる必要はない。また
コンパレータ(41)には商用周波数の交流波形が入力
されるので、商用周波数の一周期より若干長い時間の出
力保持機能を有することが望ましい。1 and 2 showing block diagrams of an embodiment of the present invention. A CT (2) connected to a sensor box (22) detects a leakage current of an MOA (1) connected between a power transmission line (50) and ground. Inside the sensor box (22), the I/V converter (3) converts the leakage current into a voltage signal. A comparator (41) detects the level of this voltage signal, and an amplifier (41) is used to amplify the leakage current to the optimal signal level for the monitoring device.
43) outputs a gain designation signal that designates an appropriate gain. This gain designation signal is input to a gain switch (42) and a gain signal generator (44). Amplifier (43
) amplifies the voltage signal from the I/V converter (3) with an appropriate gain selected by the gain switch (42). At the same time, the gain signal generator (44) generates a voltage signal proportional to the gain specified by the comparator (41). Note that it is practically sufficient for the gain specified by the gain designation signal to be switched stepwise as necessary, and it is not necessary to switch it continuously. Further, since the AC waveform of the commercial frequency is input to the comparator (41), it is desirable that the comparator (41) has an output holding function for a period slightly longer than one cycle of the commercial frequency.
【0009】クロック回路(45)は適当なサンプリン
グタイムでパルス信号を出力し、シフトレジスタ(46
)で分周させて、漏れ電流信号用のV/F変換回路(4
7)、ゲイン信号用のV/F変換回路(48)及び、同
期信号パルス幅整形回路(49)を時分割して順次動作
させる。つまり漏れ電流信号を表すパルス信号、ゲイン
信号を表すパルス信号及び同期信号を表すパルス信号を
各々発生させる。次の論理オア回路(51)において、
これらの信号の論理和をとり、多重化することによって
1つのパルス信号にまとめている。次のE/O変換部(
32)がそのパルス信号を光パルス信号に変換しセンサ
ー箱(22)から光ファイバ(13)を介して上位のデ
ータ処理装置に伝送している。The clock circuit (45) outputs a pulse signal at an appropriate sampling time, and the shift register (46) outputs a pulse signal at an appropriate sampling time.
), and the V/F conversion circuit for leakage current signal (4
7) The gain signal V/F conversion circuit (48) and the synchronization signal pulse width shaping circuit (49) are sequentially operated in a time-sharing manner. That is, a pulse signal representing a leakage current signal, a pulse signal representing a gain signal, and a pulse signal representing a synchronization signal are generated. In the next logical OR circuit (51),
These signals are logically summed and multiplexed to form one pulse signal. Next E/O converter (
32) converts the pulse signal into an optical pulse signal and transmits it from the sensor box (22) to the upper data processing device via the optical fiber (13).
【0010】データ処理装置(19)では複数のセンサ
ー箱から伝送された光パルス信号がO/E変換部(34
)(34)・・・において、もとのパルス信号に復元さ
れる。このパルス信号はMPX(20)に入力される。
MPX(20)は複数のセンサー箱からの入力を所定の
順序で切換える。このMPX(20)の出力中にはMO
Aの漏れ電流信号とゲイン信号及び同期信号が含まれて
いる。このうち同期信号をPLL回路(52)によって
検出し、シフトレジスタ(53)をその同期信号に同期
させて動作させる。この同期動作によって洩れ電流信号
用のF/V変換回路(54)では漏れ電流信号のパルス
信号が電圧信号に変換される。又ゲイン信号用のF/V
変換回路(55)ではゲイン信号を表すパルス信号が電
圧信号に変換される。In the data processing device (19), the optical pulse signals transmitted from the plurality of sensor boxes are transmitted to the O/E converter (34).
)(34)..., the pulse signal is restored to the original pulse signal. This pulse signal is input to MPX (20). The MPX (20) switches inputs from a plurality of sensor boxes in a predetermined order. During the output of this MPX (20), MO
A leakage current signal, gain signal, and synchronization signal are included. Among these, the synchronization signal is detected by the PLL circuit (52), and the shift register (53) is operated in synchronization with the synchronization signal. By this synchronous operation, the pulse signal of the leakage current signal is converted into a voltage signal in the leakage current signal F/V conversion circuit (54). Also F/V for gain signal
The conversion circuit (55) converts the pulse signal representing the gain signal into a voltage signal.
【0011】BPF(5)に入力された漏れ電流信号の
電圧信号から適当な周波数の漏れ電流を含む信号が抽出
され、同期整流部(10)に入力される。この漏れ電流
信号は正確には送電線(50)を流れる電流の正弦波成
分を含んでいるので以下の処理によって正弦波成分を取
り除いている。データ処理装置(19)にはさらに送電
線(50)の電圧が絶縁トランス(6)を介して入力さ
れており、レベル変換回路(7)により所定のレベルに
変換された後BPF(8)によって高調波成分を取除か
れ、送電線(50)を流れる電流の正弦波成分が波形調
整部(9)に入力されている。この正弦波成分は波形調
整部(9)により所定の位相になされた後同期整流部(
10)に入力される。この同期整流部(10)において
漏れ電流信号に含まれていた正弦波成分と上記の正弦波
成分が相殺され、正弦波成分を含まない漏れ電流成分の
みが得られる。A signal containing a leakage current of an appropriate frequency is extracted from the voltage signal of the leakage current signal inputted to the BPF (5) and inputted to the synchronous rectifier (10). To be precise, this leakage current signal includes a sine wave component of the current flowing through the power transmission line (50), so the sine wave component is removed by the following processing. The voltage of the power transmission line (50) is further input to the data processing device (19) via an isolation transformer (6), and after being converted to a predetermined level by a level conversion circuit (7), it is converted to a predetermined level by a BPF (8). A sine wave component of the current flowing through the power transmission line (50) from which harmonic components have been removed is input to the waveform adjustment section (9). This sine wave component is made into a predetermined phase by the waveform adjustment section (9), and then the synchronous rectification section (
10). In this synchronous rectifier (10), the sine wave component included in the leakage current signal and the above sine wave component are canceled out, and only the leakage current component that does not include the sine wave component is obtained.
【0012】この漏れ電流成分はMPX(21)を経て
A/D変換器(16)に入力されて漏れ電流成分を表す
デジタル信号としてマイクロコンピュータ(17)に入
力される。一方F/V変換回路(55)から出力される
ゲイン信号もMPX(21)を経てA/D変換器(16
)に入力されてゲインを表すデジタル信号としてマイク
ロコンピュータ(17)に入力される。これらの漏れ電
流信号を表すデジタル信号とその信号が得られる際のゲ
インを表すデジタル信号をマイクロコンピュータ(17
)が演算処理し、正確な漏れ電流値を得る。又同様に全
波整流部(4)で全波整流された漏れ電流信号の実効化
信号もMPX(21)を介してA/D変換器(16)に
入力され、デジタル化されて、デジタル信号としてマイ
クロコンピュータ(17)に入力される。マイクロコン
ピュータ(17)においてその漏れ電流信号の実効化信
号とゲイン信号を演算して正確な漏れ電流の実効値を得
る。マイクロコンピュータ(17)には予め設定された
漏れ電流値等のデータがメモリーされており、演算され
た漏れ電流が所定値を超えるとそのMOAに異常が生じ
たと判断し表示装置(18)にそれを表示する。なお以
上のMPX(20),(21)及び(22)はマイクロ
コンピュータ(17)により制御されている。以上のよ
うに本装置においては常に最適のゲインでMOAの洩れ
電流が増幅されるので異なる洩れ電流を有する種々のM
OAに対しても同一の装置を適用することができるので
合理的である。This leakage current component is inputted to the A/D converter (16) via the MPX (21), and then inputted to the microcomputer (17) as a digital signal representing the leakage current component. On the other hand, the gain signal output from the F/V conversion circuit (55) also passes through the MPX (21) to the A/D converter (16).
) and is input to the microcomputer (17) as a digital signal representing the gain. A microcomputer (17
) performs arithmetic processing to obtain accurate leakage current values. Similarly, the effective signal of the leakage current signal that has been full-wave rectified by the full-wave rectifier (4) is also input to the A/D converter (16) via the MPX (21), digitized, and converted into a digital signal. is input into the microcomputer (17) as follows. A microcomputer (17) calculates an effective signal and a gain signal of the leakage current signal to obtain an accurate effective value of the leakage current. The microcomputer (17) stores data such as preset leakage current values, and when the calculated leakage current exceeds a predetermined value, it is determined that an abnormality has occurred in the MOA, and the display device (18) indicates the appropriate value. Display. Note that the above MPXs (20), (21) and (22) are controlled by a microcomputer (17). As described above, in this device, the leakage current of the MOA is always amplified with the optimum gain, so various MOAs with different leakage currents can be used.
This is reasonable because the same device can be applied to OA as well.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上のように本発明によれば酸化亜鉛形
避雷器の幅広く変化する洩れ電流が適切な増幅ゲインで
増幅され、その増幅ゲインを表すゲイン信号と増幅され
た洩れ電流信号が多重化されて監視点に送信される。送
信されたゲイン信号と洩れ電流信号が各々分離抽出され
た上で演算手段によって演算されるので幅広く変化する
洩れ電流値を正確に求めることが可能となり、又従来の
ようにMOA毎に増幅ゲインの半固定式の調整、設定、
管理等をする必要がなくなる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the widely varying leakage current of a zinc oxide lightning arrester is amplified with an appropriate amplification gain, and the gain signal representing the amplification gain and the amplified leakage current signal are multiplexed. and sent to the monitoring point. Since the transmitted gain signal and leakage current signal are each separated and extracted and then calculated by the calculation means, it is possible to accurately determine the leakage current value that changes over a wide range. Semi-fixed adjustment, setting,
There is no need for management etc.
【図1】本発明の一実施例による酸化亜鉛形避雷器監視
装置を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a zinc oxide lightning arrester monitoring device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例による酸化亜鉛形避雷器監視
装置を示すブロック図(図1中に示したデータ処理装置
(19)を詳細に示す図)。FIG. 2 is a block diagram showing a zinc oxide lightning arrester monitoring device according to an embodiment of the present invention (a diagram showing details of the data processing device (19) shown in FIG. 1).
【図3】従来の酸化亜鉛形避雷器監視装置を示すブロッ
ク図。FIG. 3 is a block diagram showing a conventional zinc oxide lightning arrester monitoring device.
1 酸化亜鉛形避雷器
2 CT
10 同期整流部
16 A/D変換器
17 マイクロコンピュータ
41 コンパレータ
42 ゲイン切替器
43 増幅器
44 ゲイン信号発生器
45 クロック回路
46 シフトレジスタ
47、48 V/F変換回路
49 同期信号パルス幅整形回路51 論
理オア回路
52 PLL回路
53 シフトレジスタ
54、55 F/V変換回路1 Zinc oxide lightning arrester 2 CT 10 Synchronous rectifier 16 A/D converter 17 Microcomputer 41 Comparator 42 Gain switch 43 Amplifier 44 Gain signal generator 45 Clock circuit 46 Shift registers 47, 48 V/F conversion circuit 49 Synchronization signal Pulse width shaping circuit 51 Logic OR circuit 52 PLL circuit 53 Shift registers 54, 55 F/V conversion circuit
Claims (1)
流検出手段、前記洩れ電流検出手段の検出した洩れ電流
のレベルを検出しその洩れ電流に対する適切な増幅ゲイ
ンを設定するゲイン設定手段、前記ゲイン設定手段の設
定した増幅ゲインで洩れ電流を増幅する増幅器、前記ゲ
イン設定手段の設定した増幅ゲインを表す信号及び前記
増幅器によって増幅された洩れ電流を各々ゲイン信号及
び洩れ電流信号として多重化して送信する送信手段、前
記送信手段が送信した信号から前記ゲイン信号と前記洩
れ電流信号を各々分離抽出する分離抽出手段、前記ゲイ
ン信号と前記洩れ電流信号から洩れ電流値を演算する演
算手段、を具備する酸化亜鉛形避雷器監視装置。1. Leakage current detection means connected to a zinc oxide type lightning arrester, gain setting means for detecting the level of leakage current detected by the leakage current detection means and setting an appropriate amplification gain for the leakage current, and said gain. an amplifier that amplifies the leakage current with an amplification gain set by the setting means; a signal representing the amplification gain set by the gain setting means; and a leakage current amplified by the amplifier, each multiplexed and transmitted as a gain signal and a leakage current signal. An oxidizing device comprising a transmitting means, a separating and extracting means for separately extracting the gain signal and the leakage current signal from the signal transmitted by the transmitting means, and a calculating means for calculating a leakage current value from the gain signal and the leakage current signal. Zinc type lightning arrester monitoring device.
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04262273A true JPH04262273A (en) | 1992-09-17 |
Family
ID=11884445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1528091A Pending JPH04262273A (en) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | Zinc oxide type lightning arrester monitor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04262273A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109324223A (en) * | 2018-07-30 | 2019-02-12 | 宜宾志源高压电器有限公司 | A kind of plateau type Zinc-Oxide Arrester on-line monitoring method |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP1528091A patent/JPH04262273A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109324223A (en) * | 2018-07-30 | 2019-02-12 | 宜宾志源高压电器有限公司 | A kind of plateau type Zinc-Oxide Arrester on-line monitoring method |
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