JPH078780U - 線路電圧検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】サージノイズの影響を受けにくく、さらに小型
で安価なキュービクル等の送電線や配電線等の線路の電
圧有無の状態を検出する線路線路電圧検出装置を提供す
る。 【構成】線路電圧検出装置１は、配電線または送電線等
の線路８に接続された主コンデンサとアース間に接続さ
れ、前記主コンデンサとアース間に直列に接続された分
圧抵抗３により線路電圧が分圧されて入力される。線路
電圧検出装置１はフォトカプラト６とツェナダイオード
５を直列に接続して前記分圧抵抗３に並列となるように
挿入されており、前記分圧抵抗３に印加される電圧が一
定の電圧値を越えると前記ツェナダイオード５がブレー
クダウンし、フォトカプラ６に順方向電流が流れる。フ
ォトカプラ６はこの順方向電流が動作電流に到達すると
オンする。これにより、線路電圧検出装置１は、送電線
や配電線等の線路８の電圧有無の状態をフォトカプラ６
のオン、オフ信号で出力することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、キュービクル等の配電線または送電線等の線路の電圧有無の状態 を検出する電圧検出装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

キュービクル等の送電線または配電線等の線路の開閉等を遠隔操作するため、 前記線路の電圧有無の状態を検出する必要があり、従来は図３に示すように線路 電圧検出装置１１を線路に接続して線路の電圧有無の状態を検出していた。線路 電圧検出装置１１は、線路１５とガイシに組み込まれた電極板で構成される主コ ンデンサ１６と、アース間に接続され、前記主コンデンサ１６と直列に接続され る分圧コンデンサ１２により線路に印加されている電圧を分圧して増幅器１３に 入力する。増幅器１３の出力を処理して線路の電圧有無の状態を検出し、その結 果により送電線や配電線等の線路の開閉等を遠隔操作で行っていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の線路電圧検出装置１１では、増幅器１３に入力される電 圧が主コンデンサ１６と分圧コンデンサ１２により分圧された高圧回路の電圧が 直接入力される構成となっている。このため、線路電圧検出装置１１の高圧側と 低圧側の絶縁を行うために増幅器１３には絶縁アンプを使用し、制御電源１４も 必要なために線路電圧検出装置１１のコストが高くなる欠点があった。

【０００４】 さらに、線路電圧検出装置１１は、前記増幅器１３に使用する前記制御電源１ ４の２次側をケースと絶縁して使用する必要があり線路電圧検出装置１１の大型 化やサージノイズの影響を受けやすい欠点があった。

【０００５】 この考案の目的は、サージノイズの影響を受けにくく、さらに小型で安価なキ ュービクル等の送電線や配電線等の線路の電圧有無の状態を検出する線路電圧検 出装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は、配電線または送電線等の線路に接続された主コンデンサと、アー ス間に接続して前記線路の電圧有無の状態を検出する線路電圧検出装置であって 、 前記主コンデンサに直列に接続される分圧抵抗と、 直列に接続されたツェナダイオードと、フォトカプラと、を前記分圧抵抗に並 列的に接続したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

この考案の線路電圧検出装置においては、配電線または送電線等の線路に接続 された主コンデンサとアース間に接続され、線路に電圧が印加されている場合、 前記主コンデンサとアース間に直列に接続された分圧抵抗により線路電圧が分圧 されて入力される。前記分圧抵抗に印加される電圧がツェナダイオードのツェナ 電圧となると前記ツェナダイオードがブレークダウンする。このため、前記ツェ ナダイオードに直列に接続されたフォトカプラは、順方向電流が流れ始め、動作 電流に到達するとオンする。

【０００８】 従って、線路電圧検出装置は、送電線や配電線等の線路の電圧有無の状態をフ ォトカプラのオン・オフ信号によって出力する。

【０００９】

【実施例】

図１は、この考案の実施例である線路電圧検出装置の構成と、送電線または配 電線等の線路への接続を示す図である。線路電圧検出装置１は、入力端子２-1、 ２-2に両端が接続された分圧抵抗３と、電圧調整用抵抗４とツェナダイオード５ とフォトカプラ６とがこの順で直列に接続された直列回路とを有し、この直列回 路は、前記分圧抵抗３の両端に接続されている。また前記フォトカプラ５に逆電 圧が印加されることを防止するために直列に接続された前記ツェナダイオード５ とフォトカプラ６と並列となるようにダイオード７が接続されている。

【００１０】 線路電圧検出装置１は、送電線または配電線等の線路８と前記線路８に取付ら れたガイシに組み込んだ電極板間の静電容量により構成される主コンデンサ９に 入力端子２-1が接続され、一方、入力端子２-2はアースに接続されている。この とき、主コンデンサ９を小容量にすることによりインピーダンスを大きくし、分 圧抵抗３および電圧調整用抵抗４の抵抗値を主コンデンサ９のインピーダンスに 比べて２ケタ以上小さくする。これにより、主コンデンサ９は、みかけ上線路電 圧検出装置１の電流源となる。線路８に印加される電圧は交流波形であるため、 みかけ上電流源である主コンデンサ９を流れる電流も交流波形となり、線路電圧 検出装置１に印加される電圧も交流波形となる。

【００１１】 図２は、線路電圧、および線路電圧検出装置の各素子の両端電圧を示す図であ る。線路８には図２（Ａ）に示す正弦波電圧が印加されており、線路電圧検出装 置１では、主コンデンサ９を流れる電流により、分圧抵抗３の両端には、図２（ Ｂ）に示す電圧が印加される。また、ツェナダイオード５には、図２（Ｃ）に示 す電圧が印加される。今時間Ｔ1 とすると、時間が進むにつれて線路電圧検出装 置１の分圧抵抗３の両端の電圧が増加する。分圧抵抗３の両端の電圧が時間Ｔ2 において、ツェナダイオード４のツェナ電圧に到達すると、ツェナダイオード４ はブレークダウンする。このため、電圧調整抵抗４、ツェナダイオード５、フォ トカプラ６に電流が流れ始める。このため、電圧調整抵抗４には、図２（Ｄ）に 示す電圧が印加される。また、Ｔ3 において、フォトカプラ６に流れる順方向電 流が動作電流に到達すると、オンする（図２（Ｅ）参照）。

【００１２】 その後、線路８の電圧がピークを過ぎると、これにともなってフォトカプラ６ に流れる順方向電流も減少し、時間Ｔ4 においてフォトカプラ６がオフする。こ のフォトカプラ６がオンしている時間（Ｔ4 −Ｔ3 ）は、分圧抵抗３と電圧調整 抵抗４の抵抗値によって決定される。すなわち、分圧抵抗３と電圧調整抵抗４に よってフォトカプラ６に流れる順方向電流が制御される。その後、時間Ｔ5 にお いてツェナダイオード５は印加されている電圧が低下したことによりブレークダ ウンから復帰する。そして時間Ｔ6 において、線路８に印加される電圧が−位相 に変化すると、ダイオード７がバイパスとなってフォトカプラ６に逆電圧が印加 されるのを防止する。そして、時間Ｔ7 において線路８に印加される電圧が再び ＋位相に変化すると線路電圧検出装置１は、上述した動作を繰り返す。

【００１３】 すなわち、線路電圧検出装置１は、線路８に電圧が印加されている場合には、 印加されている電圧の周波数でフォトカプラをオン、オフする。よって、線路電 圧検出装置１のフォトカプラの出力を取り込んで処理することにより、キュービ クル等の送電線または配電線等の線路の電圧有無の状態を検出して遠隔操作を行 うことができる。

【００１４】 例えば、線路８が３相交流の６．６kv、６０Hzの送電線または配電線であると し、主コンデンサ９の容量Ｃを、Ｃ＝１０００pF とすると、コンデンサの抵抗 Ｚは、 Ｚ＝１／（２πｆｃ）＝２．６５ＭΩ となる。

【００１５】 これより、主コンデンサ９を流れる電流Ｉの実効値は、 Ｉ＝（６６００／√３）／（２．６５×１０⁶ ）≒１．４ｍＡとなり、主コン デンサ９を流れる電流の最大値は、２ｍＡとなる。

【００１６】 このとき、線路電圧検出装置１に入力される電圧の最大値が１０Ｖとすると、 線路電圧検出装置１への入力電圧が最大値である１０Ｖのとき、電圧調整用抵抗 ４、ツェナダイオード５およびフォトカプラ６を流れる電流は１．５ｍＡ、分圧 抵抗３を流れる電流が０．５ｍＡとして分圧抵抗３と電圧調整抵抗４の抵抗値を 決める。

【００１７】 ツェナダイオード５の両端の電圧は、ツェナ電圧の５Ｖである。

【００１８】 また、フォトカプラ４の両端の電圧は、１Ｖ程度である。

【００１９】 この時、電圧調整用抵抗４に印加される電圧は、４Ｖとなるので、 Ｖ_R ＝４／１．５≒２．７ＫΩ となる。

【００２０】 また、分圧抵抗３の抵抗値Ｒは、入力電圧である１０Ｖとなるので、 Ｒ＝１０／０．５＝２０ＫΩ と決定される。

【００２１】 なお、ツェナダイオード４がオフの時には、電流は全て分圧抵抗３を流れ、分 圧抵抗３に印加される電圧が５Ｖ以上になるとツェナダイオード４がブレークダ ウンするためには分圧抵抗３に流れる電流値Ｉ_ONが Ｉ_ON＝５／２０＝０．２５ｍＡ 以上となった時である。

【００２２】 以上のように、線路電圧検出装置は、検出した線路の電圧有無の状態をホトカ プラのオン、オフ信号で出力する。なお、電圧調整抵抗４は、分圧抵抗３および ツェナダイオード５の設定によっては不要とすることができる。また、ダイオー ド７は、線路に印加される電圧の種類によってホトカプラ６に逆電圧が印加され ない場合には不要となる。 なお、線路を流れる電圧の種類に対しては、主コンデンサの容量を変更するこ とによっても対応できる。また、分圧抵抗および電圧調整抵抗の抵抗値を変化さ せることによりホトカプラがオンしてからオフするまでの時間を変更することが できる。

【００２３】

【考案の効果】

この考案によれば、線路電圧検出装置はフォトカプラの出力を検出信号とする ため、入力側と出力側の絶縁が容易に行える。また、増幅器が不要であるために 内部の制御電源も不要となり、線路電圧検出装置は小型化及び低コスト化が容易 に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例である線路電圧検出装置の構
成と、送電線または配電線等の線路への接続を示す図で
ある。

【図２】線路電圧、および線路電圧検出装置の各部のタ
イミングチャートを示す図である。

【図３】従来の線路電圧検出装置の構成と、送電線また
は配電線等の線路への接続を示す図である。

【符号の説明】

１−線路電圧検出装置 ３−分圧抵抗 ５−ツェナダイオード ６−フォトカプラ ８−線路 ９−主コンデンサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 配電線または送電線等の線路に接続され
   た主コンデンサと、アース間に接続して前記線路の電圧
   有無の状態を検出する線路電圧検出装置であって、 前記主コンデンサに直列に接続される分圧抵抗と、 直列に接続されたツェナダイオードと、フォトカプラ
   と、を前記分圧抵抗に並列的に接続したことを特徴とす
   る線路電圧検出装置。