JPH04335167A - 零相電圧検出装置 - Google Patents

零相電圧検出装置

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JPH04335167A
JPH04335167A JP10546891A JP10546891A JPH04335167A JP H04335167 A JPH04335167 A JP H04335167A JP 10546891 A JP10546891 A JP 10546891A JP 10546891 A JP10546891 A JP 10546891A JP H04335167 A JPH04335167 A JP H04335167A
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electrode
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electric field
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JP10546891A
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Hidenobu Hamada
英伸 浜田
Onori Ishikawa
石河 大典
Osamu Kamata
修 鎌田
Kazuo Toda
戸田 和郎
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、配電状態モニタリン
グセンサーなど三相配電線の配電状態を示す零相電圧を
直接簡単な方法で精度よく検出できる零相電圧検出装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の零相電圧検出装置は、図4に示す
ように、三相高圧配電線1の各相に分圧器(内側電極2
A,外側電極2Bおよび電極間誘電体6により構成)を
設置し、その各分圧器の出力電圧(分圧)をそれぞれ電
圧センサー4で常時モニタし、その各相の電圧値をデー
タ処理部5においてベクトル的に加算することにより、
間接的ではあるが非接触で三相高圧配電線の零相電圧を
検出するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法では、
各相が他相の影響を受けたり、各相の電圧センサーに感
度バラツキがあり正確な各相電圧が測定できないため、
各相電圧のベクトル加算で求められる零相電圧に誤差が
含まれ事故等の誤判断を起こすことがあった。
【0004】本発明は、従来の零相電圧検出装置がもつ
上記のような問題点を解決し、従来のものよりもコスト
のかからない簡易な方法でかつ精度よく零相電圧を検出
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の零相電圧検出装置は、複数相導電体の周
囲の任意の位置に、前記複数相導電体の電界を受け得る
ように電極を形成し、前記電極の外側表面に発生する電
界を検出することを特徴とする零相電圧検出装置である
【0006】また、前記電極の外側に誘電体を介して外
側電極を形成し、前記電極と前記外側電極との間に発生
する電圧を検出することを特徴とする零相電圧検出装置
である。
【0007】また、電極は、複数相導電体の周囲を囲む
筒状電極であることを特徴とするものであり、また前記
電極とアース間に生じる分電圧を検出することを特徴と
する零相電圧検出装置である。
【0008】
【作用】本発明は上記のような構成により、各相電圧を
測定することなく直接零相電圧を観測できるため、他相
の影響および各相電圧センサー自身の感度バラツキに起
因する誤差を無視することができ、事故の誤判断がなく
なる。
【0009】さらに、電圧センサーあるいは電界センサ
ーの絶対数が三相の場合、従来例に比べて3分の1です
み、また、三相高圧配電線周囲の電極の設置位置も任意
でよいので、コストおよび作業性の上で有利となる。
【0010】
【実施例】本発明の第1の実施例を図1(a)を参照し
ながら説明する。この図に示すように被測定物である三
相平行高圧電線1を一括して筒状電極3で囲み電極面に
対して平行すなわち電界Eに対して垂直になるように設
置された電界センサー4Aと信号処理部5,入力光ファ
イバ7,出力光ファイバ8より構成されている。ここで
、筒状電極3は前記三相平行高圧電線1の周囲で、かつ
非接触であれば任意の位置でよい。
【0011】図1(b)に筒状電極3を中央から分割し
た構成を示す。この図において、図1(a)と同一のも
のには、同一の番号が付している。また分割した筒状電
極3はそれぞれ電気的に接続されている。接続手段(図
示せず)は、金属細線であっても、接続ピンであっても
よい。
【0012】本実施例では、三相高圧配電線1の周囲に
筒状電極3を設ける構成を取っているが、実際には筒状
電極3は中央で分割できる構成とし、筒状電極3が三相
高圧配電線1に対して取り付けを容易に出来る構成にし
ている。この分割できる筒状電極3は、三相高圧配電線
1からの電界の影響を均等に受けるように、すなわち三
相高圧配電線1に対して、円状あるいは楕円状が理想で
あるが、電極の形状は三相高圧配電線1からの電界のう
ち、各相それぞれの電界の影響を受けるようなものであ
ればどの様なものでもよい。
【0013】また本実施例では、筒状電極3を中央で分
割する構成としたが、この筒状電極3の一部に切込みを
設け、取り付け易くしてもよい。
【0014】また、本実施例では分割できる筒状電極3
を接続ピン等の接続手段により電気的に接続して、一体
化した状態で零相電圧を測定しているが、この分割した
筒状電極3の半分だけを用いて零相電圧を測定すること
も可能である。また、電極は筒状のように曲面でなくて
も、例えば平板電極であっても零相電圧を検知すること
が可能である。すなわち、図3に示すように平板電極3
1を三相高圧配電線1の片側に設置してこの平板電極3
1の電界を測定することによって、零相電圧を検知する
事が出来る。
【0015】次に本実施例についてさらに詳しく説明す
る。電界センサー4Aには、電気光学効果(ポッケルス
効果やカー効果)を利用した電気光学偏光器、例えばリ
チウムナイオベート,ニオプ酸リチウムのような素材に
電界の方向Eと直角な方向に光を通すように構成し、信
号処理部5から発した光が入力光ファイバ7を通じて電
界センサー4A内で、まず偏光板(図示せず)、次に電
気光学偏光器(図示せず)、検出器(図示せず)を通り
、出力光ファイバ8を経て信号処理部5に加えられるよ
うになっている。
【0016】上記のように構成された本発明の第1の実
施例について次にその動作を説明すると、三相平行高圧
電線1の周囲の任意の位置に形成した筒状電極3の外部
表面に発生する電荷はガウスの定理より筒状電極内の総
電荷に比例し、その総電荷は各相電圧のベクトル加算す
なわち零相電圧に比例する。したがって、筒状電極3の
外側に発生する電界も零相電圧に比例し、上記電界セン
サー4Aにより三相平行高圧電線1の零相電圧を検出す
ることができる。このとき電界センサー4A内では電界
Eの強さに応じて電気光学偏光器の偏光面が電界Eの方
向に広がるので、偏光板と検出器の偏光面をこの方向に
合わせておけば、電界の強さに応じて信号処理部5に入
射する光量も増加し、電界の強さは零相電圧に応じて強
くなるので、前記入射光量の増加は零相電圧の増加とし
て検出することができる。そして、前記電界センサー4
Aで観測される電界は不必要な正相成分と逆相成分が含
まれず、また、三相配電線の相互作用による誤差成分も
打ち消されて無視できるので、誤差の少ない信頼性の高
いデータが得られる。
【0017】次にこの発明の第2の実施例を図2を参照
しながら説明する。本実施例は、この図に示すように被
測定物である三相平行高圧電線1の周囲に内側筒状電極
3A−誘電体6−外側筒状電極3Bの順に囲み、内側筒
状電極3Aと外側筒状電極3Bの電極間電圧を測定する
電圧センサー4Bと信号処理部5より構成されている。 誘電体6は空気でも差支えない。ここで、内側筒状電極
3Aと外側筒状電極3Bは前記三相平行高圧電線1の周
囲でかつ非接触であれば任意の位置でよい。ここで電圧
センサー4Bは、第1の実施例で用いた電界センサー4
Aの電気光学偏光器に光と直角の方向に電界を与えるよ
うに2枚の電極を付けたもので、電極に加わる電圧に応
じて電界が加わり、従って信号処理部5に加わる入射光
も増加するものである。
【0018】図2(b)に筒状の二重電極構造を中央か
ら分割した構成を示す。この図において、図2(a)と
同一のものには、同一の番号が付している。また分割し
た筒状の二重電極構造の外側筒状電極3Aはそれぞれ電
気的に接続され、また内側筒状電極3Bもそれぞれ電気
的に接続されている。接続手段(図示せず)は、金属細
線であっても、接続ピンであってもよい。
【0019】また、電極の形状等については、第1の実
施例で述べたことが同様に本実施例においてもあてはま
る。
【0020】以上のように構成された本発明の第2の実
施例について、以下その動作を説明すると、三相平行高
圧電線1の周囲の任意の位置に形成した内側筒状電極3
Aの外部表面に発生する電荷はガウスの定理より内側筒
状電極内の総電荷に比例し、その総電荷は各相電圧のベ
クトル加算、すなわち零相電圧に比例する。従って、内
側筒状電極3Aと外側筒状電極3Bの間に発生する電圧
も零相電圧に比例し、上記電圧センサー4Bにより三相
平行高圧電線1の零相電圧を検出することができる。そ
して、前記電圧センサー4Bで観測される電圧は不必要
な正相成分と逆相成分が含まれず、また三相配電線の相
互作用による誤差成分も打ち消されて無視できるので、
誤差の少ない信頼性の高いデータが得られる。
【0021】また、これらは配電線と大地(アース)の
間の配電線の近傍にコンデンサを設置して、その両端に
発生する電圧を検知するものである。従って、構成上コ
ンデンサが周囲の影響を受けないようにする事が安定性
を向上させることになる。
【0022】また、安定性をより高くするためには、電
圧センサをコンデンサとして扱い配電線の近傍に設置す
る電極板を電圧センサの方側に接続し、他方をアースに
接続する事で可能なことが実験で確認できている。
【0023】なお、以上は最も一般的な三相交流配電線
について説明したが、二相でも四相以上の交流にも対称
多相系であれば適用できるのは当然である。
【0024】また電線間の平行性は、原理的にさほど厳
密さを要しないものである。また電界センサー4A,電
圧センサー4Bは絶縁性が良く、誘導を受けない光を使
用する方法で説明したが、測定に影響を受けない範囲で
他の検出方法を用いても良いものである。
【0025】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、事故検出に不必要な正相成分と逆相成分を測定する
ことなく直接零相電圧を観測できるため、他相の影響お
よび各相電圧センサー自身の感度バラツキに起因する誤
差を無視することができ、信頼性の高いデータが得られ
るので、事故等の誤判断がなくなるという効果を有する
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の零相電圧検出装置の斜
視図
【図2】本発明の第2の実施例の零相電圧検出装置の斜
視図
【図3】本発明の一実施例の零相電圧検出装置の斜視図
【図4】従来の零相電圧検出装置の斜視図
【符号の説明】
1  三相平行高圧電線 2A  分圧器の内側筒状電極 2B  分圧器の外側筒状電極 3  筒状電極 3A  内側筒状電極 3B  外側筒状電極 4A  電界センサー 4B  電圧センサー 5  信号処理部 6  誘電体 31  平板電極

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  複数相導電体の周囲の任意の位置に、
    前記複数相導電体の電界を受け得るように電極を形成し
    、前記電極の外側表面に発生する電界を検出することを
    特徴とする零相電圧検出装置。
  2. 【請求項2】  複数相導電体の周囲の任意の位置に、
    前記複数相導電体の電界を受け得るように電極を形成し
    、前記電極の外側に誘電体を介して外側電極を形成し、
    前記電極と前記外側電極との間に発生する電圧を検出す
    ることを特徴とする零相電圧検出装置。
  3. 【請求項3】  電極は、複数相導電体の周囲を囲む筒
    状電極であることを特徴とする請求項1または2記載の
    零相電圧検出装置。
  4. 【請求項4】  前記電極とアース間に生じる分電圧を
    検出することを特徴とする請求項1、2または3記載の
    零相電圧検出装置。
JP10546891A 1991-05-10 1991-05-10 零相電圧検出装置 Expired - Lifetime JP3232580B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002199727A (ja) * 2000-12-27 2002-07-12 Impulse Giken:Kk 電源装置の制御装置
CN107748300A (zh) * 2017-09-27 2018-03-02 西安索普电气技术有限公司 一种基于改进s变换的三相不平衡度检测方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002199727A (ja) * 2000-12-27 2002-07-12 Impulse Giken:Kk 電源装置の制御装置
CN107748300A (zh) * 2017-09-27 2018-03-02 西安索普电气技术有限公司 一种基于改进s变换的三相不平衡度检测方法

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