JPH11191477A - 避雷器の漏れ電流検出装置 - Google Patents
避雷器の漏れ電流検出装置Info
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- JPH11191477A JPH11191477A JP36052297A JP36052297A JPH11191477A JP H11191477 A JPH11191477 A JP H11191477A JP 36052297 A JP36052297 A JP 36052297A JP 36052297 A JP36052297 A JP 36052297A JP H11191477 A JPH11191477 A JP H11191477A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 抵抗分電流の検出精度を向上させる。
【解決手段】 避雷器１１に抵抗１２を直列接続して構
成した直列回路１３と、コンデンサ１４と抵抗１５とを
直列接続し、直列回路１３に並列接続した直列回路１６
と、抵抗１５により検出された直列回路１６を流れる電
流の電流信号１５ａに乗じて、容量分電流信号１７ａを
算出するための伝達関数を作成する演算回路１７とを備
え、抵抗１２により全漏れ電流信号１２ａを検出し、演
算回路１７により容量分電流信号１７ａを算出する。そ
して、差動増幅器１８において、全漏れ電流信号１２ａ
から容量分電流信号１７ａを波形減算して、抵抗分電流
信号１８ａを算出する。
成した直列回路１３と、コンデンサ１４と抵抗１５とを
直列接続し、直列回路１３に並列接続した直列回路１６
と、抵抗１５により検出された直列回路１６を流れる電
流の電流信号１５ａに乗じて、容量分電流信号１７ａを
算出するための伝達関数を作成する演算回路１７とを備
え、抵抗１２により全漏れ電流信号１２ａを検出し、演
算回路１７により容量分電流信号１７ａを算出する。そ
して、差動増幅器１８において、全漏れ電流信号１２ａ
から容量分電流信号１７ａを波形減算して、抵抗分電流
信号１８ａを算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、酸化亜鉛形等の
避雷器の抵抗分電流を検出する避雷器の漏れ電流検出装
置に関するものである。
避雷器の抵抗分電流を検出する避雷器の漏れ電流検出装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は、ＪＥＣ−２１７（電気学会 電
気規格調査会標準規格）に記載された、従来の避雷器の
漏れ電流検出装置を示す構成図である。図７において、
酸化亜鉛形避雷器１の全漏れ電流Ｉｔは図８に示すよう
に抵抗分電流Ｉｒと容量分電流Ｉｃとに分けられる。そ
して、避雷器１の素子が劣化したとき抵抗分電流Ｉｒは
増加するが、容量分電流Ｉｃはほぼ一定である。そこ
で、避雷器１に抵抗２を直列接続して構成した直列回路
３と、コンデンサ４と可変抵抗５とを直列接続した直列
回路６とを交流電源７に並列接続する。そして、避雷器
１の全漏れ電流を抵抗２で電圧変換した全漏れ電流信号
２ａから、避雷器１の容量分電流に相当するように可変
抵抗５により調整された容量分電流信号５ａを差動増幅
器８で波形減算して抵抗分電流信号８ａを検出する。こ
の差動増幅器８の出力である抵抗分電流信号８ａをブラ
ウン管等の表示手段９に抵抗分電流として表示させる。
気規格調査会標準規格）に記載された、従来の避雷器の
漏れ電流検出装置を示す構成図である。図７において、
酸化亜鉛形避雷器１の全漏れ電流Ｉｔは図８に示すよう
に抵抗分電流Ｉｒと容量分電流Ｉｃとに分けられる。そ
して、避雷器１の素子が劣化したとき抵抗分電流Ｉｒは
増加するが、容量分電流Ｉｃはほぼ一定である。そこ
で、避雷器１に抵抗２を直列接続して構成した直列回路
３と、コンデンサ４と可変抵抗５とを直列接続した直列
回路６とを交流電源７に並列接続する。そして、避雷器
１の全漏れ電流を抵抗２で電圧変換した全漏れ電流信号
２ａから、避雷器１の容量分電流に相当するように可変
抵抗５により調整された容量分電流信号５ａを差動増幅
器８で波形減算して抵抗分電流信号８ａを検出する。こ
の差動増幅器８の出力である抵抗分電流信号８ａをブラ
ウン管等の表示手段９に抵抗分電流として表示させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の避雷器の漏れ電
流検出装置は以上のように構成されているので、コンデ
ンサ４と可変抵抗５との直列回路６により、避雷器１の
容量分電流信号５ａを作っているため、交流電源７の電
圧より９０度進みの容量分電流信号５ａに位相誤差が生
じる。したがって、全漏れ電流信号２ａから容量分電流
信号５ａを波形減算すると、検出された抵抗分電流信号
８ａに誤差が生じるという問題点があった。
流検出装置は以上のように構成されているので、コンデ
ンサ４と可変抵抗５との直列回路６により、避雷器１の
容量分電流信号５ａを作っているため、交流電源７の電
圧より９０度進みの容量分電流信号５ａに位相誤差が生
じる。したがって、全漏れ電流信号２ａから容量分電流
信号５ａを波形減算すると、検出された抵抗分電流信号
８ａに誤差が生じるという問題点があった。
【０００４】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたもので、抵抗分電流の検出精度を向上
させることができる避雷器の漏れ電流検出装置を提供す
ることを目的とする。
るためになされたもので、抵抗分電流の検出精度を向上
させることができる避雷器の漏れ電流検出装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る避
雷器の漏れ電流検出装置は、避雷器の全漏れ電流信号か
ら容量分電流信号を減算して、避雷器の漏れ電流の抵抗
分電流を検出する避雷器の漏れ電流検出装置において、
避雷器に第１の電流検出手段を直列接続して構成した第
１の直列回路と、インピーダンスと第２の電流検出手段
とを直列接続し、第１の直列回路に並列接続した第２の
直列回路と、第２の電流検出手段により検出された第２
の直列回路を流れる電流の電流信号に乗じて、容量分電
流信号を算出するための伝達関数を作成する演算回路と
を備え、第１の電流検出手段により全漏れ電流信号を検
出し、演算回路により容量分電流信号を算出するように
したものである。
雷器の漏れ電流検出装置は、避雷器の全漏れ電流信号か
ら容量分電流信号を減算して、避雷器の漏れ電流の抵抗
分電流を検出する避雷器の漏れ電流検出装置において、
避雷器に第１の電流検出手段を直列接続して構成した第
１の直列回路と、インピーダンスと第２の電流検出手段
とを直列接続し、第１の直列回路に並列接続した第２の
直列回路と、第２の電流検出手段により検出された第２
の直列回路を流れる電流の電流信号に乗じて、容量分電
流信号を算出するための伝達関数を作成する演算回路と
を備え、第１の電流検出手段により全漏れ電流信号を検
出し、演算回路により容量分電流信号を算出するように
したものである。
【０００６】請求項２の発明に係る避雷器の漏れ電流検
出装置は、第１の電流検出手段を第１の抵抗とし、第２
の電流検出手段を第２の抵抗とし、インピーダンスをコ
ンデンサとしたものである。
出装置は、第１の電流検出手段を第１の抵抗とし、第２
の電流検出手段を第２の抵抗とし、インピーダンスをコ
ンデンサとしたものである。
【０００７】請求項３の発明に係る避雷器の漏れ電流検
出装置は、演算回路が比例ゲイン項と積分項とを加算し
て伝達関数を作成するようにしたものである。
出装置は、演算回路が比例ゲイン項と積分項とを加算し
て伝達関数を作成するようにしたものである。
【０００８】請求項４の発明に係る避雷器の漏れ電流検
出装置は、第１の電流検出手段を第１の抵抗とし、第２
の電流検出手段を第２の抵抗とし、インピーダンスを第
３の抵抗としたものである。
出装置は、第１の電流検出手段を第１の抵抗とし、第２
の電流検出手段を第２の抵抗とし、インピーダンスを第
３の抵抗としたものである。
【０００９】請求項５の発明に係る避雷器の漏れ電流検
出装置は、演算回路が積分項により伝達関数を作成する
ようにしたものである。
出装置は、演算回路が積分項により伝達関数を作成する
ようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は実施の形態
１の構成図である。図１において、１０は交流電源、１
１は酸化亜鉛形避雷器で、静電容量Ｃａ及び等価抵抗Ｒ
ａを有している。１２は避雷器１１に直列接続された抵
抗で、避雷器１１の等価抵抗に比べて無視し得る程度
（例えば、等価抵抗Ｒａの０．１％）の抵抗値Ｒｔを有
する。なお、避雷器１１と抵抗１２とで直列回路１３を
構成している。１４は静電容量Ｃｓのコンデンサ、１５
はコンデンサ１４に直列接続された抵抗で、抵抗値Ｒｓ
を有する。なお、コンデンサ１４と抵抗１５とで直列回
路１６を構成している。そして、各直列回路１３、１６
が交流電源１０に並列接続されている。
１の構成図である。図１において、１０は交流電源、１
１は酸化亜鉛形避雷器で、静電容量Ｃａ及び等価抵抗Ｒ
ａを有している。１２は避雷器１１に直列接続された抵
抗で、避雷器１１の等価抵抗に比べて無視し得る程度
（例えば、等価抵抗Ｒａの０．１％）の抵抗値Ｒｔを有
する。なお、避雷器１１と抵抗１２とで直列回路１３を
構成している。１４は静電容量Ｃｓのコンデンサ、１５
はコンデンサ１４に直列接続された抵抗で、抵抗値Ｒｓ
を有する。なお、コンデンサ１４と抵抗１５とで直列回
路１６を構成している。そして、各直列回路１３、１６
が交流電源１０に並列接続されている。
【００１１】１７は避雷器１１の容量分電流信号１７ａ
を算出する演算回路で、直列回路１６の電流信号１５ａ
から容量分電流信号１７ａを得るための伝達関数を作成
する。１８は避雷器１１の抵抗分電流信号１８ａを算出
する差動増幅器で、避雷器１１の全漏れ電流信号１２ａ
から容量分電流信号１７ａを波形減算して抵抗分電流信
号１８ａを算出する。１９は表示手段で、抵抗分電流信
号１８ａをブラウン管等に波形表示したり、メーター等
に数値表示を行う。
を算出する演算回路で、直列回路１６の電流信号１５ａ
から容量分電流信号１７ａを得るための伝達関数を作成
する。１８は避雷器１１の抵抗分電流信号１８ａを算出
する差動増幅器で、避雷器１１の全漏れ電流信号１２ａ
から容量分電流信号１７ａを波形減算して抵抗分電流信
号１８ａを算出する。１９は表示手段で、抵抗分電流信
号１８ａをブラウン管等に波形表示したり、メーター等
に数値表示を行う。
【００１２】次に動作について説明する。図１におい
て、交流電源１０の電圧をＶａｋとしたとき、抵抗１２
の抵抗値Ｒｔが避雷器１１の等価抵抗Ｒａに対して無視
できるほど小さいので、避雷器１１の容量分電流Ｉｃは
式（１）で表すことができる。 Ｉｃ＝ｊωＣａ・Ｖａｋ ・・・・・（１） また、直列回路１６に流れる電流Ｉｓは式（２）で表す
ことができる。 Ｉｓ＝ｊωＣｓ・Ｖａｋ／（１＋ｊωＣｓＲｓ） ・・・・・（２） そこで、演算回路１７の伝達関数をＧ（ω）としたと
き、式（３）が成立すれば避雷器１１の容量分電流を検
出することができる。 Ｉｓ・Ｒｓ・Ｇ（ω）＝Ｉｃ・Ｒａ ・・・・・（３）
て、交流電源１０の電圧をＶａｋとしたとき、抵抗１２
の抵抗値Ｒｔが避雷器１１の等価抵抗Ｒａに対して無視
できるほど小さいので、避雷器１１の容量分電流Ｉｃは
式（１）で表すことができる。 Ｉｃ＝ｊωＣａ・Ｖａｋ ・・・・・（１） また、直列回路１６に流れる電流Ｉｓは式（２）で表す
ことができる。 Ｉｓ＝ｊωＣｓ・Ｖａｋ／（１＋ｊωＣｓＲｓ） ・・・・・（２） そこで、演算回路１７の伝達関数をＧ（ω）としたと
き、式（３）が成立すれば避雷器１１の容量分電流を検
出することができる。 Ｉｓ・Ｒｓ・Ｇ（ω）＝Ｉｃ・Ｒａ ・・・・・（３）
【００１３】式（１）から式（３）により式（４）が成
立するので、式（５）のように伝達関数Ｇ（ω）を求め
ることができる。 ｊωＣｓ・Ｖａｋ・Ｒｓ・Ｇ（ω）／（１＋ｊωＣｓＲｓ） ＝ｊωＣａ・Ｖａｋ・Ｒａ ・・・・・（４） Ｇ（ω）＝（Ｃａ・Ｒａ）／（Ｃｓ・Ｒｓ）＋ｊωＣａ・Ｒａ ・・・・・（５）
立するので、式（５）のように伝達関数Ｇ（ω）を求め
ることができる。 ｊωＣｓ・Ｖａｋ・Ｒｓ・Ｇ（ω）／（１＋ｊωＣｓＲｓ） ＝ｊωＣａ・Ｖａｋ・Ｒａ ・・・・・（４） Ｇ（ω）＝（Ｃａ・Ｒａ）／（Ｃｓ・Ｒｓ）＋ｊωＣａ・Ｒａ ・・・・・（５）
【００１４】式（５）におけるＣａ、Ｃｓ、Ｒａ、Ｒｓ
の値は既知であり、かつ一定値である。したがって、式
（５）を満足する伝達関数Ｇ（ω）を演算回路１７で実
現できれば、抵抗１５で検出された電圧を容量分電流信
号１７ａに変換することができる。式（５）の伝達関数
Ｇ（ω）は、第１項（Ｃａ・Ｒａ）／（Ｃｓ・Ｒｓ）が
比例ゲイン項となり、第２項（ｊωＣａ・Ｒａ）が積分
項となる。そこで、この伝達関数Ｇ（ω）をブロック図
で表すと図２のようになる。
の値は既知であり、かつ一定値である。したがって、式
（５）を満足する伝達関数Ｇ（ω）を演算回路１７で実
現できれば、抵抗１５で検出された電圧を容量分電流信
号１７ａに変換することができる。式（５）の伝達関数
Ｇ（ω）は、第１項（Ｃａ・Ｒａ）／（Ｃｓ・Ｒｓ）が
比例ゲイン項となり、第２項（ｊωＣａ・Ｒａ）が積分
項となる。そこで、この伝達関数Ｇ（ω）をブロック図
で表すと図２のようになる。
【００１５】図３は図２のブロック線図を元に、演算増
幅器で伝達関数Ｇ（ω）を構成した回路図の一例であ
る。図３において、２０〜２５は抵抗で、それぞれ抵抗
値がＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ6 である。２
６はコンデンサで、静電容量がＣ1 である。２７〜２９
は演算増幅器である。なお、演算増幅器２７のゲインＧ
1 は、Ｇ1 ＝−（Ｒ2 ／Ｒ1 ）であり、演算増幅器２８
のゲインＧ2 は、Ｇ2 ＝−ｊωＣ1 Ｒ3 である。そし
て、演算増幅器２９の演算増幅器２７の出力に対するゲ
インＧ3 は、Ｇ3 ＝−（Ｒ6 ／Ｒ4 ）である。さらに、
演算増幅器２９の演算増幅器２８の出力に対するゲイン
Ｇ4 は、Ｇ4 ＝−（Ｒ6 ／Ｒ5 ）である。
幅器で伝達関数Ｇ（ω）を構成した回路図の一例であ
る。図３において、２０〜２５は抵抗で、それぞれ抵抗
値がＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ6 である。２
６はコンデンサで、静電容量がＣ1 である。２７〜２９
は演算増幅器である。なお、演算増幅器２７のゲインＧ
1 は、Ｇ1 ＝−（Ｒ2 ／Ｒ1 ）であり、演算増幅器２８
のゲインＧ2 は、Ｇ2 ＝−ｊωＣ1 Ｒ3 である。そし
て、演算増幅器２９の演算増幅器２７の出力に対するゲ
インＧ3 は、Ｇ3 ＝−（Ｒ6 ／Ｒ4 ）である。さらに、
演算増幅器２９の演算増幅器２８の出力に対するゲイン
Ｇ4 は、Ｇ4 ＝−（Ｒ6 ／Ｒ5 ）である。
【００１６】図３において、Ｒ4 ＝Ｒ5 ＝Ｒ6 と設定す
ることにより、Ｇ3 ＝−１及びＧ4＝−１となる。これ
により、Ｇ1 ・Ｇ3 ＝Ｒ6 ／Ｒ4 、Ｇ2 ・Ｇ4 ＝ｊωＣ
1 ・Ｒ3 となる。また、全体の制御回路のゲインは、演
算増幅器２９が演算増幅器２７、２８の各出力を加算す
る加算器として働くので、入力Ｖi から出力Ｖc までの
ゲインＧは式（６）となる。 Ｇ＝Ｖｃ／Ｖｉ ＝Ｇ1 ・Ｇ3 ＋Ｇ2 ・Ｇ4 ＝Ｒ6 ／Ｒ4 ＋ｊωＣ1 ・Ｒ3 ・・・・・（６）
ることにより、Ｇ3 ＝−１及びＧ4＝−１となる。これ
により、Ｇ1 ・Ｇ3 ＝Ｒ6 ／Ｒ4 、Ｇ2 ・Ｇ4 ＝ｊωＣ
1 ・Ｒ3 となる。また、全体の制御回路のゲインは、演
算増幅器２９が演算増幅器２７、２８の各出力を加算す
る加算器として働くので、入力Ｖi から出力Ｖc までの
ゲインＧは式（６）となる。 Ｇ＝Ｖｃ／Ｖｉ ＝Ｇ1 ・Ｇ3 ＋Ｇ2 ・Ｇ4 ＝Ｒ6 ／Ｒ4 ＋ｊωＣ1 ・Ｒ3 ・・・・・（６）
【００１７】式（５）と式（６）とを等価にするために
は、それぞれの式の実数部と虚数部とを一致させればよ
い。つまり、比例ゲイン項及び積分項を式（７）（８）
に示すように設定することにより、図３の回路での演算
内容は求める伝達関数Ｇ（ω）となる。 Ｒ6 ／Ｒ4 ＝（Ｃａ・Ｒａ）／（Ｃｓ・Ｒｓ） ・・・・（７） Ｃ1 ・Ｒ3 ＝Ｃａ・Ｒａ ・・・・（８） したがって、直列回路１６の電流信号１５ａを検出する
ことにより、避雷器１１の容量分電流信号１７ａを算出
することができる。そこで、抵抗１２により電圧換算し
て検出された全漏れ電流信号１２ａから演算回路１７か
ら出力された容量分電流信号１７ａを差動増幅器１８で
波形減算すれば、避雷器１１の抵抗分電流信号１８ａが
得られる。この抵抗分電流信号１８ａを表示手段１９に
より抵抗分電流として表示する。
は、それぞれの式の実数部と虚数部とを一致させればよ
い。つまり、比例ゲイン項及び積分項を式（７）（８）
に示すように設定することにより、図３の回路での演算
内容は求める伝達関数Ｇ（ω）となる。 Ｒ6 ／Ｒ4 ＝（Ｃａ・Ｒａ）／（Ｃｓ・Ｒｓ） ・・・・（７） Ｃ1 ・Ｒ3 ＝Ｃａ・Ｒａ ・・・・（８） したがって、直列回路１６の電流信号１５ａを検出する
ことにより、避雷器１１の容量分電流信号１７ａを算出
することができる。そこで、抵抗１２により電圧換算し
て検出された全漏れ電流信号１２ａから演算回路１７か
ら出力された容量分電流信号１７ａを差動増幅器１８で
波形減算すれば、避雷器１１の抵抗分電流信号１８ａが
得られる。この抵抗分電流信号１８ａを表示手段１９に
より抵抗分電流として表示する。
【００１８】以上のように、演算回路で作成した伝達関
数を使って容量分電流信号を算出することにより容量分
電流信号を精度よく算出できるので、抵抗分電流の検出
精度の向上を図ることができる。
数を使って容量分電流信号を算出することにより容量分
電流信号を精度よく算出できるので、抵抗分電流の検出
精度の向上を図ることができる。
【００１９】実施の形態２．図４は実施の形態２の構成
図である。図４において、１１〜１９は実施の形態１の
ものと同様のものである。２０は各直列回路１３、１６
と並列接続された交直変換装置に適用されるサイリスタ
で、動作状態において両端子間に交流電圧Ｖａｋが印加
される。
図である。図４において、１１〜１９は実施の形態１の
ものと同様のものである。２０は各直列回路１３、１６
と並列接続された交直変換装置に適用されるサイリスタ
で、動作状態において両端子間に交流電圧Ｖａｋが印加
される。
【００２０】図４において、全漏れ電流信号１２ａ及び
容量分電流信号１５ａの検出は実施の形態１と同様に行
われる。直列回路１６は、サイリスタ２０を保護するス
ナバー回路として使用されるもので、スナバー抵抗とし
ての抵抗１５を容量分電流信号１５ａの検出用として利
用することができる。なお、このように常時電圧が印加
されて使用状態にある場合、抵抗分電流を検出するとき
以外は抵抗１２を短絡しておくことにより電力損失を防
止する。
容量分電流信号１５ａの検出は実施の形態１と同様に行
われる。直列回路１６は、サイリスタ２０を保護するス
ナバー回路として使用されるもので、スナバー抵抗とし
ての抵抗１５を容量分電流信号１５ａの検出用として利
用することができる。なお、このように常時電圧が印加
されて使用状態にある場合、抵抗分電流を検出するとき
以外は抵抗１２を短絡しておくことにより電力損失を防
止する。
【００２１】実施の形態３．図５は実施の形態３の構成
図である。図５において、１０〜１３は実施の形態１の
ものと同様のものである。２１は抵抗値Ｒｄ1 の抵抗、
２２は抵抗２１に直列接続された抵抗で、抵抗値Ｒｄ2
を有する。なお、両抵抗２１、２２で直列回路２３を構
成している。そして、各直列回路１３、２３が交流電源
１０に並列接続されている。２４は、避雷器１１の容量
分電流信号２４ａを算出する演算回路で、直列回路２３
の電流信号２２ａから容量分電流信号２４ａを得るため
の伝達関数を作成する。２５は避雷器１１の抵抗分電流
信号２５ａを算出する差動増幅器で、避雷器１１の全漏
れ電流信号１２ａから容量分電流信号２４ａを波形減算
して抵抗分電流信号２５ａを出力する。２６は表示手段
で、抵抗分電流信号２５ａをブラウン管等に波形表示し
たり、メーター等に数値表示を行う。
図である。図５において、１０〜１３は実施の形態１の
ものと同様のものである。２１は抵抗値Ｒｄ1 の抵抗、
２２は抵抗２１に直列接続された抵抗で、抵抗値Ｒｄ2
を有する。なお、両抵抗２１、２２で直列回路２３を構
成している。そして、各直列回路１３、２３が交流電源
１０に並列接続されている。２４は、避雷器１１の容量
分電流信号２４ａを算出する演算回路で、直列回路２３
の電流信号２２ａから容量分電流信号２４ａを得るため
の伝達関数を作成する。２５は避雷器１１の抵抗分電流
信号２５ａを算出する差動増幅器で、避雷器１１の全漏
れ電流信号１２ａから容量分電流信号２４ａを波形減算
して抵抗分電流信号２５ａを出力する。２６は表示手段
で、抵抗分電流信号２５ａをブラウン管等に波形表示し
たり、メーター等に数値表示を行う。
【００２２】次に動作について説明する。図５におい
て、交流電源１０の電圧をＶａｋとしたとき、避雷器１
１の容量分電流Ｉｃは実施の形態１で示した式（１）と
なる。次に直列回路２３に流れる電流Ｉｓｄは式（９）
で表すことができる。 Ｉｓｄ＝Ｖａｋ／（Ｒｄ1 ＋Ｒｄ2 ） ・・・・・（９） そこで、演算回路２４の伝達関数をＧ0 （ω）としたと
き、式（１０）が成立すれば避雷器１１の容量分電流を
検出することができる。 Ｉｓｄ・Ｒｄ2 ・Ｇ（ω）＝Ｉｃ・Ｒａ ・・・・・（１０） 式（１）、式（９）及び式（１０）から式（１１）が得
られる。 Ｇ0 （ω） ＝ｊωＣａ・Ｒａ（Ｒｄ1 ＋Ｒｄ2 ）／Ｒｄ2 ・・・・・（１１） 式（１１）における伝達関数Ｇ0 （ω）は積分項のみで
ある。
て、交流電源１０の電圧をＶａｋとしたとき、避雷器１
１の容量分電流Ｉｃは実施の形態１で示した式（１）と
なる。次に直列回路２３に流れる電流Ｉｓｄは式（９）
で表すことができる。 Ｉｓｄ＝Ｖａｋ／（Ｒｄ1 ＋Ｒｄ2 ） ・・・・・（９） そこで、演算回路２４の伝達関数をＧ0 （ω）としたと
き、式（１０）が成立すれば避雷器１１の容量分電流を
検出することができる。 Ｉｓｄ・Ｒｄ2 ・Ｇ（ω）＝Ｉｃ・Ｒａ ・・・・・（１０） 式（１）、式（９）及び式（１０）から式（１１）が得
られる。 Ｇ0 （ω） ＝ｊωＣａ・Ｒａ（Ｒｄ1 ＋Ｒｄ2 ）／Ｒｄ2 ・・・・・（１１） 式（１１）における伝達関数Ｇ0 （ω）は積分項のみで
ある。
【００２３】伝達関数Ｇ0 （ω）を実現するための演算
増幅器の構成を図６に示す。図６において、２７は抵抗
値がＲ7 の抵抗、２８は静電容量がＣ2 のコンデンサ、
２９は演算増幅器である。図６は積分回路として周知さ
れ、入力Ｖi から出力Ｖc までのゲインＧは式（１２）
となる。 Ｇ＝Ｖc ／Ｖi ＝ｊωＣ2 ・Ｒ7 ・・・・・（１２） 式（１１）と式（１２）とを等価にするためには、それ
ぞれの式の実数部と虚数部とを一致させればよい。ここ
で、抵抗２７の抵抗値Ｒ7 及びコンデンサ２８の静電容
量Ｃ2 をそれぞれ式（１３）及び式（１４）に示すよう
に設定することにより、図６の回路での演算内容は求め
る伝達関数Ｇ0 （ω）となる。 Ｒ7 ＝Ｒａ（Ｒｄ1 ＋Ｒｄ2 ）／Ｒｄ2 ・・・・・（１３） Ｃ2 ＝Ｃａ ・・・・・（１４）
増幅器の構成を図６に示す。図６において、２７は抵抗
値がＲ7 の抵抗、２８は静電容量がＣ2 のコンデンサ、
２９は演算増幅器である。図６は積分回路として周知さ
れ、入力Ｖi から出力Ｖc までのゲインＧは式（１２）
となる。 Ｇ＝Ｖc ／Ｖi ＝ｊωＣ2 ・Ｒ7 ・・・・・（１２） 式（１１）と式（１２）とを等価にするためには、それ
ぞれの式の実数部と虚数部とを一致させればよい。ここ
で、抵抗２７の抵抗値Ｒ7 及びコンデンサ２８の静電容
量Ｃ2 をそれぞれ式（１３）及び式（１４）に示すよう
に設定することにより、図６の回路での演算内容は求め
る伝達関数Ｇ0 （ω）となる。 Ｒ7 ＝Ｒａ（Ｒｄ1 ＋Ｒｄ2 ）／Ｒｄ2 ・・・・・（１３） Ｃ2 ＝Ｃａ ・・・・・（１４）
【００２４】したがって、抵抗のみで構成された直列回
路２３の電流信号２２ａを検出することにより、避雷器
１１の容量分電流信号２４ａを演算回路２４において算
出することができる。そこで、抵抗１２により電圧換算
して検出された全漏れ電流信号１２ａから演算回路２４
から出力された容量分電流信号２４ａを差動増幅器２５
で波形減算すれば、避雷器１１の抵抗分電流信号２５ａ
が得られる。この抵抗分電流信号２５ａを表示手段１９
により抵抗分電流として表示する。
路２３の電流信号２２ａを検出することにより、避雷器
１１の容量分電流信号２４ａを演算回路２４において算
出することができる。そこで、抵抗１２により電圧換算
して検出された全漏れ電流信号１２ａから演算回路２４
から出力された容量分電流信号２４ａを差動増幅器２５
で波形減算すれば、避雷器１１の抵抗分電流信号２５ａ
が得られる。この抵抗分電流信号２５ａを表示手段１９
により抵抗分電流として表示する。
【００２５】以上のように、演算回路で作成した伝達関
数を使って容量分電流信号を算出することにより容量分
電流信号を精度よく算出できるので、抵抗分電流の検出
精度の向上を図ることができる。
数を使って容量分電流信号を算出することにより容量分
電流信号を精度よく算出できるので、抵抗分電流の検出
精度の向上を図ることができる。
【００２６】実施の形態１及び実施の形態２の直列回路
１６はコンデンサ１４と電流検出手段としての抵抗１５
とで構成したものについて説明したが、コンデンサ１４
を実施の形態３のように抵抗２１に置き換えたもの、コ
ンデンサ１４をインダクタンスに置き換えたもの、さら
に抵抗、コンデンサ及びインダクタンスを組み合わせた
インピーダンスとしたものについても同様の効果を期待
することができる。
１６はコンデンサ１４と電流検出手段としての抵抗１５
とで構成したものについて説明したが、コンデンサ１４
を実施の形態３のように抵抗２１に置き換えたもの、コ
ンデンサ１４をインダクタンスに置き換えたもの、さら
に抵抗、コンデンサ及びインダクタンスを組み合わせた
インピーダンスとしたものについても同様の効果を期待
することができる。
【００２７】また、実施の形態１から実施の形態３にお
いて、全漏れ電流信号１２ａ及び電流信号１５ａ、２２
ａをそれぞれ電流検出手段としての抵抗１２、１５、２
２により電圧変換して検出するものについて説明した
が、それぞれ各直列回路１３、１６、２３の電流を変流
器（ＣＴ）により検出するようにしても同様の効果を期
待することができる。
いて、全漏れ電流信号１２ａ及び電流信号１５ａ、２２
ａをそれぞれ電流検出手段としての抵抗１２、１５、２
２により電圧変換して検出するものについて説明した
が、それぞれ各直列回路１３、１６、２３の電流を変流
器（ＣＴ）により検出するようにしても同様の効果を期
待することができる。
【００２８】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、避電器に第１
の電流検出手段を接続して構成した第１の直列回路、及
びインピーダンスと第２の電流検出手段とを接続した第
２の直列回路により検出した各電流信号と、演算回路で
作成した伝達関数とを使って容量分電流信号を算出する
ことにより容量分電流信号を精度よく算出できるため、
抵抗分電流の検出精度を向上させることができる。
の電流検出手段を接続して構成した第１の直列回路、及
びインピーダンスと第２の電流検出手段とを接続した第
２の直列回路により検出した各電流信号と、演算回路で
作成した伝達関数とを使って容量分電流信号を算出する
ことにより容量分電流信号を精度よく算出できるため、
抵抗分電流の検出精度を向上させることができる。
【００２９】請求項２の発明によれば、インピーダンス
をコンデンサとし、各電流検出手段を抵抗で構成するこ
とにより、簡単な回路構成とすることができる。
をコンデンサとし、各電流検出手段を抵抗で構成するこ
とにより、簡単な回路構成とすることができる。
【００３０】請求項３の発明によれば、伝達関数を比例
ゲイン項と積分項とを加算して作成するようにしたこと
により、伝達関数を容易に作成することができる。
ゲイン項と積分項とを加算して作成するようにしたこと
により、伝達関数を容易に作成することができる。
【００３１】請求項４の発明によれば、インピーダンス
及び各電流検出手段をそれぞれ抵抗で構成することによ
り、簡単な回路構成により伝達関数を作成することがで
きる。
及び各電流検出手段をそれぞれ抵抗で構成することによ
り、簡単な回路構成により伝達関数を作成することがで
きる。
【００３２】請求項５の発明によれば、伝達関数を積分
項により作成することにより、簡単な回路構成により伝
達関数を作成することができる。
項により作成することにより、簡単な回路構成により伝
達関数を作成することができる。
【図１】 実施の形態１の構成図である。
【図２】 図１における伝達関数を示すブロック線図で
ある。
ある。
【図３】 図１における伝達関数を作成する構成図であ
る。
る。
【図４】 実施の形態２の構成図である。
【図５】 実施の形態３の構成図である。
【図６】 図５における伝達関数を作成する構成図であ
る。
る。
【図７】 従来の避雷器の漏れ電流検出装置を示す構成
図である。
図である。
【図８】 図７における避雷器の等価回路である。
１１ 避雷器、１２、１５、２２ 抵抗（電流検出手
段）、１３、１６、２３ 直列回路、１４ コンデンサ
（インピーダンス）、２１ 抵抗（インピーダンス）、
１７、２４ 演算回路。
段）、１３、１６、２３ 直列回路、１４ コンデンサ
（インピーダンス）、２１ 抵抗（インピーダンス）、
１７、２４ 演算回路。
Claims (5)
- 【請求項１】 避雷器の全漏れ電流信号から容量分電流
信号を減算して、上記避雷器の漏れ電流の抵抗分電流を
検出する避雷器の漏れ電流検出装置において、上記避雷
器に第１の電流検出手段を直列接続して構成した第１の
直列回路と、インピーダンスと第２の電流検出手段とを
直列接続し、上記第１の直列回路に並列接続した第２の
直列回路と、上記第２の電流検出手段により検出された
第２の直列回路を流れる電流の電流信号に乗じて、上記
容量分電流信号を算出するための伝達関数を作成する演
算回路とを備え、上記第１の電流検出手段により上記全
漏れ電流信号を検出し、上記演算回路により上記容量分
電流信号を算出するようにしたことを特徴とする避雷器
の漏れ電流検出装置。 - 【請求項２】 第１の電流検出手段は第１の抵抗であ
り、第２の電流検出手段は第２の抵抗であり、インピー
ダンスはコンデンサであることを特徴とする請求項１に
記載の避雷器の漏れ電流検出装置。 - 【請求項３】 演算回路は比例ゲイン項と積分項とを加
算して伝達関数を作成するようにしたものであることを
特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載
の避雷器の漏れ電流検出装置。 - 【請求項４】 第１の電流検出手段は第１の抵抗であ
り、第２の電流検出手段は第２の抵抗であり、インピー
ダンスは第３の抵抗であることを特徴とする請求項１に
記載の避雷器の漏れ電流検出装置。 - 【請求項５】 演算回路は積分項により伝達関数を作成
するようにしたものであることを特徴とする請求項４記
載の避雷器の漏れ電流検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36052297A JPH11191477A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 避雷器の漏れ電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36052297A JPH11191477A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 避雷器の漏れ電流検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11191477A true JPH11191477A (ja) | 1999-07-13 |
Family
ID=18469764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36052297A Pending JPH11191477A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 避雷器の漏れ電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11191477A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100460883C (zh) * | 2004-12-29 | 2009-02-11 | 上海电气自动化设计研究所有限公司 | 避雷器阻性电流测试的检测方法 |
| KR101086878B1 (ko) | 2009-08-20 | 2011-11-25 | 한국전기연구원 | 미분법을 이용한 비선형 소자 피뢰기의 저항성 누설전류 검출 방법 및 그 장치 |
| CN103207308A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-07-17 | 福建省电力有限公司 | 避雷器阻性电流和容性电流暂态值的测量方法 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP36052297A patent/JPH11191477A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100460883C (zh) * | 2004-12-29 | 2009-02-11 | 上海电气自动化设计研究所有限公司 | 避雷器阻性电流测试的检测方法 |
| KR101086878B1 (ko) | 2009-08-20 | 2011-11-25 | 한국전기연구원 | 미분법을 이용한 비선형 소자 피뢰기의 저항성 누설전류 검출 방법 및 그 장치 |
| CN103207308A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-07-17 | 福建省电力有限公司 | 避雷器阻性电流和容性电流暂态值的测量方法 |
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