JPH065407A - 避雷器の劣化監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 避雷器の大きさや構成及び設置場所等に拘わ
らず、簡単な回路構成で、避雷器の劣化を精確に判定す
ることができる避雷器の劣化監視装置を得る。 【構成】 変流器４により酸化亜鉛形避雷器１の漏れ電
流を検出して増幅器６１により増幅した後、同相電圧検
出器６２により漏れ電流から商用周波数の位相を検出し
て、この検出値に基づき模擬電圧発生器６３により対地
電圧の模擬電圧を発生する。掛算器６６により模擬電圧
と漏れ電流との積を演算し、この演算結果を積分器６５
により所定時間時間積分した後定時間休止して１つの周
期における消費エネルギー量を算出する。ＣＰＵ６７に
より複数周期の消費エネルギー量を所定期間に亙って複
数回検出した時系列データに基づいて避雷器の劣化を判
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電力系統に適用され
る避雷器の劣化監視装置に関し、特に避雷器を流れる漏
れ電流を検出して上記避雷器の劣化を監視する避雷器の
劣化監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、例えば酸化亜鉛形避雷器の等価
回路図である。酸化亜鉛形避雷器は、碍管や金属性のタ
ンクなどの容器に一枚以上の酸化亜鉛素子を積層して構
成し、その構造から、図８に示すように、等価的に非直
線抵抗１ａと静電容量１ｂとの並列回路で表される。ま
た、酸化亜鉛形避雷器は、送電線路に接続される端子と
接地線に接続される端子とを有する。

【０００３】図９に、上記酸化亜鉛形避雷器の劣化を監
視する、例えば特開平２−１２９８８１号公報に示され
た従来の酸化亜鉛形避雷器の劣化監視装置のブロック図
を示す。同図において、１は酸化亜鉛形避雷器、２は酸
化亜鉛形避雷器１の一端に接続されて酸化亜鉛形避雷器
１に対地電圧を印加する一相分の送電線路、３は酸化亜
鉛形避雷器１の他端に接続されて酸化亜鉛形避雷器１を
接地する接地線、４は接地線３に電磁結合されて酸化亜
鉛形避雷器１の漏れ電流を分流して漏れ電流に比例した
電圧信号ａを出力する変流器、５は送電線路１の対地電
圧を分圧してそれに比例した電圧信号ｂを出力するコン
デンサ形計器用変成器である。

【０００４】６はケーブルＡを介して変流器４から入力
される電圧信号ａとケーブルＢを介して変成器５から入
力される電圧信号ｂに基づいて酸化亜鉛形避雷器１の劣
化を判定する劣化判定部である。

【０００５】この劣化判定部６は、変成器５で検出した
電圧信号ｂとそのゼロ点通過時のタイミング信号を出力
すると共に、電圧信号ｂに基づいて酸化亜鉛形避雷器１
の静電容量１ｂに流れる静電容量分電流Ｉ_ｃに見立てた
信号を演算して出力する電圧演算部７と、変流器４によ
り検出された電圧信号ａと電圧演算部７で演算された静
電容量分電流に見立てた信号とタイミング信号に基づい
て非直線抵抗１ａを流れる抵抗分漏れ電流Ｉ_ｒに相当す
る抵抗分漏れ電流信号を演算して出力する電流演算部８
とを有する。

【０００６】また、劣化判定部６は、電圧演算部７から
の電圧信号ｂ及び電流演算部８からの抵抗分漏れ電流信
号をそれぞれアナログ量からディジタル量に変換するＡ
／Ｄ変換器９ａ及び９ｂと、常規の対地電圧より高い対
地電圧に対応した抵抗分漏れ電流を基準電流信号として
記憶しているメモリ１０とを有する。

【０００７】さらに、劣化判定部６は、ＣＰＵ１１とイ
ンタフェース１２を有し、ディジタル量に変換された抵
抗分漏れ電流信号とメモリ１０に記憶されている基準電
流信号とをＣＰＵ１１により比較して、抵抗分漏れ電流
信号が基準電流信号よりも大きい場合に酸化亜鉛形避雷
器１が劣化したと判定し抵抗分漏れ電流信号が基準電流
信号よりも小さい場合には酸化亜鉛形避雷器１が劣化し
ていないと判定する。そして、ＣＰＵ１１は、劣化した
と判定した場合にそのときの抵抗分漏れ電流信号と電圧
信号ｂとをインタフェース１２に出力する。

【０００８】なお、１３は劣化判定部６により劣化判定
が下された場合に出力される抵抗分漏れ電流と電圧信号
ｂとを印字出力するプリンタである。

【０００９】次に、上述した従来例の動作を説明する。
まず、酸化亜鉛形避雷器１を流れる電流と劣化との関係
について図１０〜１２を参照しながら説明する。酸化亜
鉛形避雷器１には、通常の電力系統の場合、図１０
（ａ）に示すような商用周波数６０Ｈｚまたは５０Ｈｚ
の対地電圧Ｖが印加され、図１０（ｃ）に示すような静
電容量１ｂを流れる静電容量分電流Ｉ_ｃと、図１０
（ｄ）に示すような非直線抵抗１ａを流れる電流（以
下、抵抗分漏れ電流という）Ｉ_ｒとの図１０（ｂ）に示
すような合成電流（以下、全漏れ電流という）Ｉ_ｔ＝
（Ｉ_ｒ＋Ｉ_ｃ）が、接地線３を通って流れる。

【００１０】酸化亜鉛形避雷器１の静電容量１ｂは、酸
化亜鉛素子の配置や構造及び電極の構成により決まり、
静電容量分電流Ｉ_Ｃは、一定電圧印加時は変化せず、図
１１に一点鎖線で示すように、破線で示す対地電圧Ｖを
基準にして９０度位相が進んだ正弦波となる。

【００１１】また、抵抗分漏れ電流Ｉ_ｒは、図１１に実
線で示すように、破線で示す対地電圧Ｖと同相となり、
その波高値は図１２に示す酸化亜鉛形避雷器１の酸化亜
鉛素子の非直線抵抗１ａの特性により与えられる。 図
１２において、横軸は抵抗分漏れ電流Ｉ_ｒで、縦軸は電
圧であり、実線は酸化亜鉛素子が正常な場合の特性で、
破線は酸化亜鉛素子が劣化した場合の特性である。ま
た、一点鎖線は通常の印加電圧すなわち対地電圧Ｖを示
す。

【００１２】図１２に示すように、酸化亜鉛素子の劣化
が進行していない場合には、対地電圧Ｖ印加時の抵抗分
漏れ電流Ｉ_ｒの値は小さいので、静電容量分電流Ｉ_ｃと
抵抗分漏れ電流Ｉ_ｒとの和で表される全漏れ電流Ｉ_ｔは
静電容量分電流Ｉ_ｃとほぼ同程度の値及び波形になる。
酸化亜鉛形避雷器１に長期間に亙って商用周波数の対地
電圧が印加されて、酸化亜鉛素子の劣化が進行すると、
非直線抵抗１ａの特性が実線から破線に変化して、対地
電圧印加時の抵抗分漏れ電流Ｉ_ｒが正常時よりも大きく
なる。このため、全漏れ電流Ｉ_ｔは、正弦波が大きく歪
んだ波形となる。

【００１３】次に、劣化判定部６による劣化判定動作を
説明する。送電線路２の対地電圧Ｖを分圧し対地電圧Ｖ
に比例した電圧信号ｂを変成器５で検出すると共に酸化
亜鉛形避雷器１の接地線３に流れる全漏れ電流Ｉ_ｔに比
例した電圧信号ａを変流器４で検出する。そして、各電
圧信号ａ及びｂは、劣化判定部６に送られる。

【００１４】劣化判定部６において、まず、電圧演算部
７は電圧信号ｂよりも９０度位相が進んだ波形を演算し
波高値を調整して静電容量分電流Ｉ_ｃに見立て、この静
電容量分電流Ｉ_ｃに見立てた信号と電圧信号ｂ及び電圧
信号ｂのゼロ点通過時のタイミング信号を電流演算部８
に出力する。

【００１５】電流演算部８は、電圧演算部７から出力さ
れたタイミング信号を基にして全漏れ電流Ｉ_ｔに比例す
る電圧信号ａと電圧演算部７から出力された静電容量分
電流Ｉ_ｃに見立てた信号との差分をとることにより、抵
抗分漏れ電流信号を演算する。

【００１６】電圧演算部７よりＡ／Ｄ変換器９ａに電圧
信号ｂが出力されると共に電流演算部８より抵抗分漏れ
電流信号がＡ／Ｄ変換器９ｂに出力されて、電圧信号ｂ
と抵抗分漏れ電流信号は、それぞれＡ／Ｄ変換器９ａと
９ｂによりアナログ量からディジタル量に変換されてＣ
ＰＵ１１に出力される。

【００１７】ＣＰＵ１１は、抵抗分漏れ電流信号とメモ
リ１０に記憶されている基準電流信号値とを比較して、
抵抗分漏れ電流信号が基準電流信号よりも大きいと判断
した場合に、酸化亜鉛形避雷器１が劣化したと判定し
て、そのときの抵抗分漏れ電流Ｉ_ｒの値と対地電圧Ｖの
値とをインタフェース１２を介してプリンタ１３に出力
する。そして、プリンタ１３は、抵抗分漏れ電流Ｉ_ｒと
対地電圧Ｖとを印字記録する。

【００１８】なお、ＣＰＵ１１は、抵抗分漏れ電流信号
が基準電流信号よりも大きいと判断した場合には、酸化
亜鉛形避雷器１は劣化していないと判定して、何も出力
しない。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、酸化亜鉛形
避雷器１はその装置毎に大きさや構成及び設置場所等が
異なると、装置毎に静電容量分電流Ｉ_ｃの値が異なる。
従って、上述した従来の酸化亜鉛形避雷器の劣化監視装
置では、電圧演算部７において静電容量分電流Ｉ_ｃに見
立てた信号を演算する際に、対地電圧Ｖに比例した電圧
信号ｂの波高値を酸化亜鉛形避雷器１に合わせて一台一
台毎に調節しなければならない。

【００２０】しかも、酸化亜鉛形避雷器１が正常であれ
ば酸化亜鉛形避雷器１を流れる抵抗分漏れ電流Ｉ_ｒは静
電容量分電流Ｉ_ｃに比べて小さいため、全漏れ電流Ｉ_ｔ
に比例した電圧信号ａと上記静電容量分電流Ｉ_ｃに見立
てた信号との差分をとって抵抗分漏れ電流信号を求める
のでは、静電容量分電流Ｉ_ｃに見立てた信号の波高値を
精確に調整しなければ抵抗分漏れ電流信号の精度が悪く
なる。しかし、静電容量分電流Ｉ_ｃに見立てた信号の波
高値を酸化亜鉛形避雷器１毎に精確に調節することは困
難であるので、酸化亜鉛形避雷器１の劣化状態を精確に
判定することができないという問題点があった。さら
に、劣化判定部６において、抵抗分漏れ電流信号を検出
する回路の構成が複雑であるという問題点があった。

【００２１】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、避雷器の大きさや構成及び設置
場所等に拘わらず、簡単な回路構成で、避雷器の劣化を
精確に判定することができる避雷器の劣化監視装置を得
ることを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る避雷器の
劣化監視装置は、避雷器の一端を送電線路に接続すると
共に他端を接地し、上記避雷器を流れる漏れ電流を検出
して上記避雷器の劣化を監視する避雷器の劣化監視装置
において、上記漏れ電流に基づいて上記送電線路の対地
電圧を模擬した模擬電圧を発生する電圧発生器と、上記
模擬電圧と上記漏れ電流との積を所定時間時間積分した
後所定時間休止して１つの周期における消費エネルギー
量を算出する消費エネルギー量算出手段と、複数周期の
消費エネルギー量を所定期間に亙って複数回検出した時
系列データに基づいて上記避雷器の劣化を判定する劣化
判定手段とを備えたものである。

【００２３】

【作用】この発明においては、避雷器の一端を送電線路
に接続すると共に他端を接地し、上記避雷器を流れる漏
れ電流を検出して上記避雷器の劣化を監視する避雷器の
劣化監視装置において、上記漏れ電流に基づいて上記送
電線路の対地電圧を模擬した模擬電圧を電圧発生器によ
り発生し、消費エネルギー量算出手段により上記模擬電
圧と上記漏れ電流との積を所定時間時間積分した後所定
時間休止して１つの周期における消費エネルギー量を算
出する。そして、劣化判定手段により複数周期の消費エ
ネルギー量を所定期間に亙って複数回検出した時系列デ
ータに基づいて上記避雷器の劣化を判定する。

【００２４】

【実施例】酸化亜鉛形避雷器の劣化は、酸化亜鉛形避雷
器の非直線抵抗１ａに流れる抵抗分漏れ電流によるジュ
ール熱によってもたらされ、劣化して抵抗分漏れ電流が
増加するとジュール熱即ち消費エネルギーも増加する。
この実施例では、このことを利用して酸化亜鉛形避雷器
１の消費エネルギーを監視することにより酸化亜鉛形避
雷器１の劣化を判定する。以下、この発明の諸実施例を
図について説明する

【００２５】実施例１．図１は、この発明の実施例１を
示すブロック図である。同図において、１〜４及び１３
は図９に示した従来例と同じであり、６Ａは図９の劣化
判定部６に変えて接続される劣化判定部、１４はこの劣
化判定部６Ａに接続された表示器である。

【００２６】上記劣化判定部６Ａにおいて、６１は変流
器で検出した酸化亜鉛形避雷器１の全漏れ電流Ｉ_ｔに比
例した電圧信号を増幅する増幅器、６２は増幅器６１の
出力に基づいて商用周波数の位相を検出して位相の同時
性信号を出力する同相位相器、６３は同相検出器６２の
出力信号に基づいて系統電圧の位相と合致して対地電圧
Ｖに比例した波形及び波高値の正弦波状の模擬電圧ｕを
発生する模擬電圧発生器である。

【００２７】また、劣化判定部６Ａにおいて、６４は変
流器４で検出した酸化亜鉛形避雷器１の全漏れ電流Ｉ_ｔ
に比例した電圧信号ａと模擬電圧発生器６３の模擬電圧
ｕとをリアルタイムで掛算することにより酸化亜鉛形避
雷器１の瞬時の電力損失信号を算出する掛算器、６５は
掛算器６４で得られた酸化亜鉛形避雷器１の瞬時の電力
損失を時間積分して所定時間での消費エネルギー量信号
Ｅを求める積分器である。

【００２８】また、劣化判定部６Ａにおいて、６６は後
述するＣＰＵ６７によって得られる消費エネルギー量信
号Ｅの時系列データと劣化判定基準とを記憶するメモ
リ、６７は積分器６５から出力される消費エネルギー量
信号Ｅに実際の値との分流比や倍率比または分圧比など
による係数を掛けることによって酸化亜鉛形避雷器１の
実際の消費エネルギーを演算して時系列データを得てこ
の時系列データと劣化判定基準とを比較して酸化亜鉛形
避雷器１の劣化を判定するＣＰＵ、６８はＣＰＵ６７の
劣化判定結果を外部に出力するためのインタフェースで
ある。さらに、１４は劣化判定部６ａの劣化判定結果を
表示する表示器である。

【００２９】次に、上述した実施例１の動作を説明す
る。従来例で説明したように、酸化亜鉛形避雷器１は非
直線抵抗と静電容量との並列回路で等価的に表される。
そして、酸化亜鉛形避雷器１の接地線３に流れる全漏れ
電流Ｉ_ｔは、非直線抵抗に流れる抵抗分漏れ電流Ｉ_ｒと
静電容量に流れる静電容量分電流Ｉ_ｃとの合成電流であ
る。

【００３０】ここで、まず、酸化亜鉛形避雷器１の劣化
と酸化亜鉛形避雷器１を流れる電流との関係について図
２を参照しながら説明する。酸化亜鉛形避雷器１が正常
であれば、図２（ａ）に示すように、実線の抵抗分漏れ
電流Ｉ_ｒは破線の容量分電流Ｉ_ｃに比べて波高値が小さ
いので、一点鎖線の全漏れ電流Ｉ_ｔはほぼ容量分電流Ｉ
_ｃに等しく、僅かな歪みの正弦波である。

【００３１】酸化亜鉛形避雷器１の劣化が進むと、非直
線抵抗の抵抗値が下がり抵抗分電流の波高値が増加して
くるので、全漏れ電流Ｉ_ｔに影響が現れて全漏れ電流Ｉ
_ｔは大きく歪んだ正弦波となる。

【００３２】なお、静電容量の静電容量分電流Ｉ_ｃは、
酸化亜鉛形避雷器１を構成する酸化亜鉛素子の配置や電
極の構造または酸化亜鉛形避雷器１の設置場所などによ
り決まるもので、酸化亜鉛形避雷器１の劣化により非直
線抵抗が変化するのとは異なり、劣化により変化するこ
とはない。

【００３３】次に、劣化判定部６Ａによる酸化亜鉛形避
雷器１の劣化判定について説明する。変流器４は酸化亜
鉛形避雷器１の接地線３に流れる全漏れ電流Ｉ_ｔを分流
して全漏れ電流Ｉ_ｔに比例した電圧信号を出力し、劣化
判定部６Ａに送る。劣化判定部６Ａにおいて、増幅器６
１は変流器４から送られた全漏れ電流Ｉ_ｔに比例した電
圧信号を劣化判定部６Ａ内で扱い易い電圧レベルに増幅
して同相検出器６２と掛算器６４に出力する。

【００３４】同相検出器６２は、酸化亜鉛形避雷器１が
接続されている送電線路２の対地電圧の周波数と位相を
増幅器６１の出力信号から検出して位相の同時性信号を
模擬電圧発生器６３に出力する。模擬電圧発生器６３
は、位相の同時性信号を系統電圧の周波数及び位相と合
致させて、図２（ａ）の破線で示す対地電圧Ｖに比例し
た、図２（ｂ）に示すような波高値の正弦波状の模擬電
圧ｕを作り出す。

【００３５】また、掛算器６４は、増幅器６１から出力
された全漏れ電流Ｉ_ｔに比例した電圧信号と模擬電圧発
生器６３から出力された模擬電圧ｕとをリアルタイムで
掛算して酸化亜鉛形避雷器１の瞬時の電力損失を求め、
瞬時電力損失信号ｕ×Ｉ_ｔを積分器６５に出力する。

【００３６】瞬時電力損失信号ｕ×Ｉ_ｔは、図２（ａ）
の一点鎖線で示す全漏れ電流Ｉ_ｔの位相が図２（ａ）の
破線で示す対地電圧Ｖよりも９０度進んでいるので、図
２（ｃ）に示すように、対地電圧Ｖの２倍の周波数とな
る。また、瞬時電力損失信号ｕ×Ｉ_ｔの波形は、図２
（ｄ）に示す静電容量分電流Ｉ_ｃに比例した信号と模擬
電圧ｕとの積で得られる無効電力ｕ×Ｉ_ｃと、図２
（ｅ）に示す抵抗分漏れ電流Ｉ_ｒに比例した信号と模擬
電圧ｕとの積で得られる有効電力ｕ×Ｉ_ｒとに分解され
る。

【００３７】積分器６５は、瞬時電力信号ｕ×Ｉ_ｔをそ
の周期の整数倍例えば時間Ｔ_１で時間積分する。時間Ｔ
_１の時間積分により、下記の(１)式で表されるように、
静電容量分電流Ｉ_ｃによる無効電力ｕ×Ｉ_ｃはゼロとな
り抵抗分漏れ電流Ｉ_ｒによる有効電力ｕ×Ｉ_ｒは有限の
値になるので、有効電力ｕ×Ｉ_ｒを積分した値が酸化亜
鉛形避雷器１の消費エネルギーを示す。即ち、図３に示
すように、時間Ｔ_１において、実線で囲まれた抵抗分漏
れ電流Ｉ_ｒによる有効電力ｕ×Ｉ_ｒの積分値と、破線で
囲まれた酸化亜鉛形避雷器１の瞬時電力信号ｕ×Ｉ_ｔの
積分値とが一致する。

【００３８】

【数１】

【００３９】また、積分器６５は、時間Ｔ_１で積分した
後時間Ｔ_２休止して、これを１つの周期Ｔ_１＋Ｔ_２とし
た、図３に示すような消費エネルギー量信号ＥをＣＰＵ
６７に出力する。

【００４０】ＣＰＵ６７は、図４に示すように、積分器
６４から出力された複数周期例えば３周期の消費エネル
ギー量信号Ｅを所定期間に亙って少なくとも２回以上こ
こでは４回観測して、変流器４や増幅器６１または模擬
電圧発生器６３の出力信号と実際の値との分流比や倍率
比または分圧比による係数を掛けることにより、酸化亜
鉛形避雷器１の実際の消費エネルギー量を演算して時系
列データを得て、メモリ６６に記憶させる。

【００４１】そして、ＣＰＵ６７は、所定期間の終わり
または所定期間中の随時に、時系列データとメモリ６６
に記憶している劣化判定基準とを比較して酸化亜鉛形避
雷器１の劣化を判定し、判定結果と時系列データ及び劣
化判定基準をインタフェース６８を介して表示器１４に
表示させ、またはプリンタ１３に印字出力させる。

【００４２】なお、積分器６５で演算された消費エネル
ギー量信号ＥをＣＰＵ６７により複数回観測するのは、
ノイズやサージ性の電流による一時的な消費エネルギー
量信号Ｅの増加と真の劣化に起因する増加とを区別する
ためである。

【００４３】サージ性の電流による消費エネルギー量信
号Ｅの増加は、サージが発生したときに急増加するが時
間の経過とともに徐々に減少し、真の劣化の場合には時
間の経過とともに増加するので、複数回の観測により真
の劣化との区別が可能である。また、ノイズによる消費
エネルギー量信号Ｅの増加は一時的であるので、複数回
の観測により真の劣化との区別が可能である。

【００４４】上述した通り、この実施例１は、劣化判定
部６内で送電線路２の対地電圧を模擬した模擬電圧ｕを
発生し、この模擬電圧ｕと酸化亜鉛形避雷器１を流れる
全漏れ電流Ｉ_ｔに比例した電圧信号とを掛算し、時間Ｔ
_１で時間積分した後に時間Ｔ_２休止してこれを１つの周
期とする酸化亜鉛形避雷器１の消費エネルギー量信号Ｅ
を演算し、複数周期の消費エネルギー量信号Ｅを所定期
間に亙り複数回観測して時系列データを得て、この時系
列データに基づいて酸化亜鉛形避雷器１の劣化を判定す
るので、酸化亜鉛形避雷器１の劣化の原因である抵抗分
れ電流Ｉ_ｒによるジュール熱即ち消費エネルギーを直接
知ることができると共に、信号線が酸化亜鉛形避雷器１
の漏れ電流だけでよく、簡単な回路構成で劣化検出の自
動化を容易にして、サージ性の電流やノイズの影響を受
けることなく酸化亜鉛形避雷器１の劣化を精確に判定す
ることができる。

【００４５】実施例２．上記実施例１では、模擬電圧発
生器６３から出力される模擬電圧ｕを正弦波としたが、
この実施例２では矩形波を採用する。

【００４６】図５に、この実施例２の波形図を示す。同
図（ａ）は図２（ａ）の一点鎖線で示したものと同じ全
漏れ電流Ｉ_ｔの波形、同図（ｂ）は模擬電圧発生器６３
から出力される矩形波状の模擬電圧ｕ_１、同図（ｃ）は
矩形波状の模擬電圧ｕ_１と掛算器６４による全漏れ電流
Ｉ_ｔに比例した電圧信号との積で得られる酸化亜鉛形避
雷器１の瞬時電力損失信号ｕ_１×Ｉ_ｔの波形である。

【００４７】また、同図（ｄ）は、矩形波状の模擬電圧
ｕ_１と全漏れ電流Ｉ_ｔの一方の構成要素である静電容量
分電流Ｉ_ｃに比例した電圧信号との積で得られる無効電
力ｕ_１×Ｉ_ｃの波形、同図（ｅ）は矩形波状の模擬電圧
ｕ_１と全漏れ電流Ｉ_ｔの他方の構成要素である抵抗分漏
れ電流Ｉ_ｒに比例した電圧信号との積で得られる有効電
力ｕ_１×Ｉ_ｒの波形である。同図の（ｃ）瞬時電力損失
信号ｕ_１×Ｉ_ｔの波形は、同図（ｄ）の無効電力ｕ_１×
Ｉ_ｃの波形と同図（ｅ）の有効電力ｕ_１×Ｉ_ｒの波形と
の合成波形である。

【００４８】この実施例２においても上記実施例１と同
じく、積分器６５により図５（ｃ）の瞬時電力損失信号
ｕ_１×Ｉ_ｔを積分すると、図５（ｄ）の無効電力ｕ_１×
Ｉ_ｃの積分値がゼロとなり、図５（ｅ）の有効電力ｕ_１
×Ｉ_ｒの積分値が有限の値となるので、抵抗分漏れ電流
Ｉ_ｒによる有効電力ｕ_１×Ｉ_ｒのみを演算することによ
り酸化亜鉛形避雷器１の消費エネルギーを得ることがで
き、同様の効果が得られる。

【００４９】実施例３．この実施３では、模擬電圧発生
器６３から出力される模擬電圧ｕ_２に三角波を採用す
る。図６に、この実施例３の波形図を示す。同図（ａ）
は図２（ａ）の一点鎖線で示したものと同じ全漏れ電流
Ｉ_ｔの波形、同図（ｂ）は模擬電圧発生器６３から出力
される三角波状の模擬電圧ｕ_２、同図（ｃ）は三角状の
模擬電圧ｕ_２と掛算器６４による全漏れ電流Ｉ_ｔに比例
した電圧信号との積で得られる酸化亜鉛形避雷器１の瞬
時電力損失信号ｕ_２×Ｉ_ｔの波形である。

【００５０】また、同図（ｄ）は、三角波状の模擬電圧
ｕ_２と全漏れ電流Ｉ_ｔの一方の構成要素である静電容量
分電流Ｉ_ｃに比例した電圧信号との積で得られる無効電
力ｕ_２×Ｉ_ｃの波形、同図（ｅ）は三角波状の模擬電圧
ｕ_２と全漏れ電流Ｉ_ｔの他方の構成要素である抵抗分漏
れ電流Ｉ_ｒに比例した電圧信号との積で得られる有効電
力ｕ_２×Ｉ_ｒの波形である。同図の（ｃ）瞬時電力損失
信号ｕ_２×Ｉ_ｔの波形は、同図（ｄ）の無効電力ｕ_１×
Ｉ_ｃの波形と同図（ｅ）の有効電力ｕ_１×Ｉ_ｒの波形と
の合成波形である。

【００５１】この実施例３においても上記実施例１及び
２と同じく、積分器６５により図６（ｃ）の瞬時電力損
失信号ｕ_２×Ｉ_ｔを積分すると、図６（ｄ）の無効電力
ｕ_２×Ｉ_ｃの積分値がゼロとなり、図６（ｅ）の有効電
力ｕ_２×Ｉ_ｒの積分値が有限の値となるので、抵抗分漏
れ電流Ｉ_ｒによる有効電力ｕ_２×Ｉ_ｒのみを演算するこ
とにより酸化亜鉛形避雷器１の消費エネルギーを得るこ
とができ、同様の効果が得られる。

【００５２】実施例４．図７は、この発明の実施例４を
示すブロック図である。この実施例４では、劣化判定部
６Ｂに送られた全漏れ電流Ｉ_ｔに比例した電圧信号を増
幅器６１で増幅した後にＡ／Ｄ変換器６９でアナログ量
からディジタル量に変換してＣＰＵ６７Ａに出力する。

【００５３】ＣＰＵ６７Ａは、Ａ／Ｄ変換器６９の出力
信号に基づき模擬電圧ｕを演算して、変流器４や増幅器
６１またはＡ／Ｄ変換器６９の出力信号と実際の値との
分流比や倍率比または分圧比による係数を掛けることに
より、酸化亜鉛形避雷器１の実際の消費エネルギーの時
系列データを求める。そして、ＣＰＵ６７Ａは、時系列
データをメモリ６６Ａに記憶されている劣化判定基準と
比較して劣化を判定し、判定結果と時系列データ及び劣
化判定基準をインタフェース６８Ａを介して出力する。

【００５４】この実施例４によれば、変流器４や増幅器
６１またはＡ／Ｄ変換器６９の出力信号と実際の値との
分流比や倍率比または分圧比による係数情報をＣＰＵ６
７Ａに与え、ＣＰＵ６７Ａにより、模擬電圧ｕを演算し
て酸化亜鉛形避雷器１のフィールドにおける実際の消費
エネルギーを演算することにより、上記実施例１〜３と
同様の効果が得られると共に、部品点数を少なくできる
ので構成がより簡単になる。

【００５５】実施例５．上記実施例１〜４において、劣
化判定部をシールドボックス内に構成して電磁界ノイズ
から遮断することにより、変電所内部などの電磁界ノイ
ズ環境が悪い所でも精確に劣化を判定することができ
る。

【００５６】

【発明の効果】この発明は、以上説明した通り、酸化亜
鉛形避雷器の漏れ電流に基づいて酸化亜鉛形避雷器の消
費エネルギーの時系列データを得て、この時系列データ
に基づいて劣化を判定することにより、避雷器の大きさ
や構成及び設置場所等に拘わらず、簡単な回路構成で、
ノイズやサージ性の電流による一時的な消費エネルギー
量信号Ｅの増加と真の劣化に起因する増加とを区別し
て、避雷器の劣化を精確に判定する避雷器の劣化監視装
置を得ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示すブロック図である。

【図２】この発明の実施例１の動作を説明するための波
形図である。

【図３】この発明の実施例１の動作を説明するための波
形図である。

【図４】この発明の実施例１の動作を説明するための棒
グラフである。

【図５】この発明の実施例２の動作を説明するための波
形図である。

【図６】この発明の実施例３の動作を説明するための波
形図である。

【図７】この発明の実施例４を示すブロック図である。

【図８】酸化亜鉛形避雷器の等価回路図である。

【図９】従来の酸化亜鉛形避雷器の劣化監視装置を示す
ブロック図である。

【図１０】従来の酸化亜鉛形避雷器の劣化監視装置の動
作を説明するための波形図である。

【図１１】酸化亜鉛形避雷器を流れる電流を説明するた
めの波形図である。

【図１２】酸化亜鉛形避雷器の抵抗分漏れ電流の特性図
である。

【符号の説明】

１ 酸化亜鉛形避雷器 ２ 送電線路 ６２ 同相検出器 ６３ 模擬電圧発生器 ６４ 掛算器 ６５ 積分器 ６７ ＣＰＵ ６７Ａ ＣＰＵ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 避雷器の一端を送電線路に接続すると共
   に他端を接地し、上記避雷器を流れる漏れ電流を検出し
   て上記避雷器の劣化を監視する避雷器の劣化監視装置に
   おいて、上記漏れ電流に基づいて上記送電線路の対地電
   圧を模擬した模擬電圧を発生する電圧発生器と、上記模
   擬電圧と上記漏れ電流との積を所定時間時間積分した後
   所定時間休止して１つの周期における消費エネルギー量
   を算出する消費エネルギー量算出手段と、複数周期の消
   費エネルギー量を所定期間に亙って複数回検出した時系
   列データに基づいて上記避雷器の劣化を判定する劣化判
   定手段とを備えたことを特徴とする避雷器の劣化監視装
   置。