JPH0690228B2 - Surge voltage measuring device - Google Patents

Surge voltage measuring device

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JPH0690228B2
JPH0690228B2 JP62243107A JP24310787A JPH0690228B2 JP H0690228 B2 JPH0690228 B2 JP H0690228B2 JP 62243107 A JP62243107 A JP 62243107A JP 24310787 A JP24310787 A JP 24310787A JP H0690228 B2 JPH0690228 B2 JP H0690228B2
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voltage
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low
voltage side
surge voltage
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隆夫 竹科
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は送電線あるいは変電所等に侵入する急峻なサー
ジ電圧波形を測定するサージ電圧測定装置に係り、特に
信号検出部側の残留インダクタンスを抑制してサージ電
圧を高い精度で測定することができるものに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to a surge voltage measuring device for measuring a steep surge voltage waveform penetrating into a power transmission line or a substation, and particularly to a signal detecting section. The present invention relates to a device that can measure the surge voltage with high accuracy while suppressing the residual inductance on the side.

(従来の技術) 例えば、GIS変電所等に侵入する急峻なパルス状のサー
ジ電圧波形を測定する場合には、第3図に示すような装
置を使用して行われる。第3図は主回路と接地容器間に
形成される静電容量を利用したC−C分配器を示すもの
で、図中符号1は接地タンクであり、この接地タンク1
内の中心には主母線(主回路)2が通っている。また上
記接地タンク1には絶縁スペーサ3が設置されており、
この絶縁スペーサ3にはサージ電圧センサ4が取付けら
れている。図中符号5は測定端子であり、この測定端子
5には上記接地タンク1内に位置する高圧側コンデンサ
6(容量C1)及び接地タンク1の外側に位置する低圧側
コンデンサ7(容量C2)が夫々接続されており、低圧側
コンデンサ7側は接地されている。上記低圧側コンデン
サ7にはE/O変換器8が接続されている。またかかる構
成のサージ電圧センサ4には光ケーブル9を介してO/E
変換器10が接続され、さらにデータ処理部11が接続され
ている。
(Prior Art) For example, when measuring a steep pulse-like surge voltage waveform that enters a GIS substation or the like, an apparatus as shown in FIG. 3 is used. FIG. 3 shows a C-C distributor that utilizes the electrostatic capacitance formed between the main circuit and the ground container. In the figure, reference numeral 1 is a ground tank.
A main bus (main circuit) 2 passes through the center of the inside. In addition, an insulating spacer 3 is installed on the ground tank 1,
A surge voltage sensor 4 is attached to the insulating spacer 3. In the figure, reference numeral 5 is a measuring terminal. The measuring terminal 5 has a high-voltage side capacitor 6 (capacity C 1 ) located inside the ground tank 1 and a low-voltage side capacitor 7 (capacity C 2 outside the ground tank 1). ) Are respectively connected, and the low voltage side capacitor 7 side is grounded. An E / O converter 8 is connected to the low voltage side capacitor 7. Further, the surge voltage sensor 4 having such a configuration is connected to the O / E via the optical cable 9.
The converter 10 is connected, and further the data processing unit 11 is connected.

上記構成において、侵入サージ電圧をv(t)とすれ
ば、検出電圧(V)は理論的には次のようなものであ
る。
In the above configuration, if the intrusion surge voltage is v (t), the detected voltage (V) is theoretically as follows.

(V)=C1・v(t)/(C1+C2) ……(I) しかしながら、実際には低圧側コンデンサ7自身、及び
リード線、信号検出端子等に含まれる残留インダクタン
スの為に共振現象あるいは接地点の反射現象が発生す
る。その為、波頭部分に振動成分が重畳して、サージ電
圧波形を忠実に測定できない恐れがある。
(V) = C 1 · v (t) / (C 1 + C 2 ) ... (I) However, due to the residual inductance included in the low-voltage side capacitor 7 itself, the lead wire, the signal detection terminal, etc. Resonance phenomenon or ground point reflection phenomenon occurs. Therefore, the vibration component may be superimposed on the wave front portion, and the surge voltage waveform may not be measured accurately.

そこで検出部側の低圧側コンデンサ7として残留インダ
クタンスが小さく、高周波特性の良好なもの、例えばマ
イカコンデンサを使用する方法、或いは信号検出端子か
ら接地点までの距離を短くして残留インダクタンスを小
さくする等の方法が考えられている。
Therefore, as the low-voltage side capacitor 7 on the detection unit side, one having a small residual inductance and good high frequency characteristics, for example, a method using a mica capacitor, or shortening the distance from the signal detection terminal to the ground point to reduce the residual inductance, etc. The method of is considered.

しかしながらかかる方法を採用しても残留インダクタン
スの低減には限界があり、その結果立上がり1μs以下
の波形を忠実に測定することは不可能であった。
However, even if such a method is adopted, there is a limit to the reduction of the residual inductance, and as a result, it is impossible to faithfully measure a waveform having a rise of 1 μs or less.

(発明が解決しようとする問題点) このように従来の構成にあっては、残留インダクタンス
の影響によりサージ電圧波形を精度良く測定することが
できないという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional configuration has a problem that the surge voltage waveform cannot be accurately measured due to the influence of the residual inductance.

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目
的とすることろは、残留インダクタンスを抑制してサー
ジ電圧を高い精度で測定することが可能なサージ電圧測
定装置を提供することにある。
The present invention has been made based on such a point, and its object is to provide a surge voltage measuring device capable of measuring a surge voltage with high accuracy while suppressing a residual inductance. .

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) すなわち本発明によるサージ電圧測定装置は、主回路及
び接地容器間に配置された高圧側コンデンサと、この高
圧側コンデンサに接続され浮遊静電容量を取出す測定端
子と、この測定端子に接続された低圧側コンデンサとを
備え、上記主回路の電圧を測定するサージ電圧測定装置
において、上記測定端子及び低圧側コンデンサ間の往路
と低圧コンデンサ及び接地点間の帰路とを同軸線上に配
置して上記往路及び帰路の信号電流の方向を逆方向とし
たことを特徴とするものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) That is, the surge voltage measuring device according to the present invention comprises a high-voltage side capacitor arranged between a main circuit and a grounding container, and a floating electrostatic capacitor connected to the high-voltage side capacitor. In a surge voltage measuring device for measuring the voltage of the main circuit, which comprises a measuring terminal for taking out the capacity and a low-voltage side capacitor connected to this measuring terminal, the forward path between the measuring terminal and the low-voltage side capacitor and the low-voltage capacitor and the connection The return path between the points is arranged on a coaxial line, and the directions of the signal currents of the forward path and the return path are opposite to each other.

(作用) つまり、測定端子及び低圧側コンデンサ間の往路と、低
圧側コンデンサ及び接地点間の帰路を同軸線上として信
号電流の方向を互に逆方向とし、それによって通電路の
インダクタンスを抑制するものである。
(Function) That is, the forward path between the measurement terminal and the low-voltage side capacitor and the return path between the low-voltage side capacitor and the ground point are coaxial, and the signal current directions are opposite to each other, thereby suppressing the inductance of the current-carrying path. Is.

(実施例) 以下第1図及び第2図を参照して本発明の一実施例を説
明する。尚、従来と共通部分については第3図をそのま
ま使用して説明する。第1図は本実施例によるサージ電
圧測定装置の概略構成を示す図である。図中符号101は
測定端子であり、この測定端子101には接触子102が取付
けられている。上記接触子102には軸103が固着され、こ
の軸103の先端は箱体104内に挿入されている。上記接触
子102及び軸103の外周には絶縁部材105、106、107、及
び108が配置されており、その外周側には継手109、11
0、111が夫々配置されている。上記継手109にはスペー
サ金具112が取付けられ、このスペーサ金具112は絶縁ス
ペーサ113に取付けられている。また上記継手110は絶縁
板114を介して上記箱体104内に挿入され、上記絶縁板11
4はボルト115により箱体104に固定されている。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. It should be noted that the parts common to the conventional one will be described by using FIG. 3 as they are. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a surge voltage measuring device according to this embodiment. In the figure, reference numeral 101 is a measuring terminal, and a contact 102 is attached to the measuring terminal 101. A shaft 103 is fixed to the contactor 102, and the tip of the shaft 103 is inserted into the box body 104. Insulating members 105, 106, 107, and 108 are arranged on the outer circumferences of the contact 102 and the shaft 103, and joints 109, 11 are arranged on the outer circumference side thereof.
0 and 111 are arranged respectively. A spacer fitting 112 is attached to the joint 109, and the spacer fitting 112 is attached to the insulating spacer 113. Further, the joint 110 is inserted into the box body 104 via the insulating plate 114, and the insulating plate 11
The bolt 4 is fixed to the box 104 by bolts 115.

上記軸103の先端部には低圧側コンデンサ116が取付けら
れている。以下この低圧側コンデンサ116の構成につい
て説明する。低圧側コンデンサ116は分圧比で決定され
た容量C2を1/nに分割したn個のコンデンサ117からな
り、これらn個のコンデンサ117は一対の対抗電極118,1
18間に放射状に配置されて並列接続されている。これは
コンデンサのリード線を最短にしてリード線に起因する
残留インダクタンスを抑制する趣旨である。尚、図中符
号119は絶縁体であり、又符号120はナットである。また
測定端子101の低圧側コンデンサ116と反対側の構成は第
3図に示したものと同様である。
A low voltage side capacitor 116 is attached to the tip of the shaft 103. The configuration of the low voltage side capacitor 116 will be described below. The low-voltage side capacitor 116 is composed of n capacitors 117 obtained by dividing the capacitance C 2 determined by the voltage division ratio into 1 / n. These n capacitors 117 are a pair of counter electrodes 118, 1
Radially arranged between 18 and connected in parallel. This is to minimize the lead wire of the capacitor and suppress the residual inductance due to the lead wire. In the figure, reference numeral 119 is an insulator, and reference numeral 120 is a nut. The configuration of the measuring terminal 101 on the side opposite to the low voltage side capacitor 116 is the same as that shown in FIG.

以上の構成を基にその作用を説明する。測定端子101か
ら取出された信号電圧は接触子102、軸103を介して低圧
コンデンサ116に到達し(往路)、又継手110、111、及
び109を介して接地点であるスペーサ金具112に到達する
(帰路)。その際、上記往路及び帰路は同軸線状に配置
され、かつ往路と帰路の電流方向が逆となるために、そ
の間の磁束は打消されて残留インダクタンスはほとんど
発生しない。
The operation will be described based on the above configuration. The signal voltage extracted from the measurement terminal 101 reaches the low-voltage capacitor 116 via the contact 102 and the shaft 103 (outward path), and reaches the spacer metal fitting 112, which is the ground point, via the joints 110, 111, and 109. (Return trip). At that time, since the forward path and the return path are arranged coaxially and the current directions of the forward path and the return path are opposite to each other, the magnetic flux between them is canceled and the residual inductance hardly occurs.

一方コンデンサ116ののリード線により発生するインダ
クタンスは、各コンデンサ117がn個の並列接続になっ
ているために、コンデンサ117のリード線のインダクタ
ンスがn並列されたことになり、全体として1/nに減少
させることができる。
On the other hand, the inductance generated by the lead wire of the capacitor 116 is that the inductance of the lead wire of the capacitor 117 is n parallel because each capacitor 117 is connected in parallel, and the total inductance is 1 / n. Can be reduced to

以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.

まず、往路及び帰路が同軸線上にあって、その電流方
向が逆方向になっているので、残留インダクタンスがほ
とんど発生せず、それによってサージ電圧測定制度を高
めることができる。
First, since the forward path and the return path are on the coaxial line and the current directions thereof are opposite to each other, almost no residual inductance is generated, thereby improving the surge voltage measurement accuracy.

又、本実施例における低圧側コンデンサ116は、n個
の分割コンデンサ117を放射状に配置しかつ並列接続し
ているので、コンデンサ117のリード線のインダクタン
スがn並列されたことになり、全体としてインダクタン
スを1/nに減少させることができる。したがってこれに
よってもサージ電圧測定の制度を高めることができる。
Further, in the low-voltage side capacitor 116 in this embodiment, since the n divided capacitors 117 are radially arranged and connected in parallel, the inductance of the lead wire of the capacitor 117 is n parallel, and the inductance as a whole is small. Can be reduced to 1 / n. Therefore, this also improves the accuracy of the surge voltage measurement.

このように検出部側の残留インダクタンスを最少限に
抑制することができるので、検出部側においてLC共振現
象が発生せず、100KHz〜数MHzの高周波成分を含む急峻
なサージ電圧波形を高い精度で測定することができる。
それによって変電所、送電線等に侵入するサージ電圧波
形のデータを正確に測定することが可能となり、絶縁協
調を検討する上で極めて効果的である。
In this way, the residual inductance on the detector side can be suppressed to a minimum, so LC resonance does not occur on the detector side, and a sharp surge voltage waveform containing high-frequency components of 100 KHz to several MHz can be accurately measured. Can be measured.
This makes it possible to accurately measure the data of the surge voltage waveform that penetrates into substations, transmission lines, etc., which is extremely effective in considering insulation coordination.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によるサージ電圧測定装置に
よると、残留インダクタンスを抑制して、高い精度でサ
ージ電圧を測定することができる等その効果は大であ
る。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the surge voltage measuring device of the present invention, it is possible to suppress the residual inductance and measure the surge voltage with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図及び第2図は本発明の一実施例を示す図で、第1
図はサージ電圧測定装置の断面図、第2図は低圧側コン
デンサの正面図、第3図はサージ電圧測定の原理を説明
する図である。 1……接地容器、2……主回路、6……高圧側コンデン
サ、101……測定端子、116……低圧側コンデンサ。
1 and 2 are views showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a surge voltage measuring device, FIG. 2 is a front view of a low-voltage side capacitor, and FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of surge voltage measurement. 1 ... Grounding container, 2 ... Main circuit, 6 ... High-voltage side capacitor, 101 ... Measuring terminal, 116 ... Low-voltage side capacitor.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】主回路及び接地容器間に配置された高圧側
コンデンサと、この高圧側コンデンサに接続され浮遊静
電容量を取出す測定端子と、この測定端子に接続された
低圧側コンデンサとを備え、上記主回路の電圧を測定す
るサージ電圧測定装置において、上記測定端子及び低圧
側コンデンサ間の往路と低圧側コンデンサ及び接地点間
の帰路とを同軸線上に配置して上記往路及び帰路の信号
電流の方向を逆方向としたことを特徴とするサージ電圧
測定装置。
1. A high-voltage side capacitor arranged between a main circuit and a grounding container, a measurement terminal connected to the high-voltage side capacitor to take out a floating electrostatic capacity, and a low-voltage side capacitor connected to the measurement terminal. In the surge voltage measuring device for measuring the voltage of the main circuit, the forward path between the measurement terminal and the low-voltage side capacitor and the return path between the low-voltage side capacitor and the ground point are arranged on a coaxial line, and the signal currents of the forward path and the return path are arranged. The surge voltage measuring device is characterized in that the direction of is reversed.
【請求項2】上記低圧側コンデンサは、n個の分割コン
デンサを一対の電極間に放射状に配置して並列接続した
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のサージ電圧測定装置。
2. The surge voltage measurement according to claim 1, wherein the low-voltage side capacitor comprises n divided capacitors radially arranged between a pair of electrodes and connected in parallel. apparatus.
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