JPS59149727A - 電圧検出装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ガス絶縁開閉装置等に設置し系統電圧の検出
及び故障点検出を行なう電圧検出装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年の電力需要の増大に伴い送電系統は、長距離化、複
雑化の一途をたどっている。また２７５ｋＶ　、５００
ｋＶ等の超高圧、超高に圧（Ｄような送電電圧の高い送
電系統では、個々の単一送電系統の送電容量が非常に大
きくなっている。

従って、送電線上にて地絡或いは短絡事故が発生し、送
電系統内の電気所の機器に損傷を与えた場合には、早急
に事故復旧することが、電力供給の安定を保つうえで重
要な責務となっている。このため、送電線上の地絡点或
いは短絡点を検出するための故障点標定装置が開発され
、近時多用されつつある。

上記の場合、サージ波形受信形の故障点標定装置による
故障点標定手法は、電気所内の送電線の各端子に上記サ
ージ波形受信形の故障点標定装置を設置することにより
、送電線上を伝搬して各端子に到達する事故サージを受
信し、各電気所毎の受信時刻を比較することで送電線上
の故障点を標定するものである。また事故サージの受信
方法としては、電気所内の主母線又は送電線の引込み端
子に接続されたコンデンサ形計器用変成器（ＰＤ　）又
は搬送波用コンデンサ結合器（ＣＣ）にサージ受信用コ
ンデンサ分圧器を接続することにより、事故サージを取
り出すようにしたものがある。

更に、従来から実用されている油入コンデンサ形計器用
変圧器を用いた事故サージの受信方法では、取り出され
た事故サージを１００Ω以下の低インピーダンスを有し
た同軸ケーブルを介して、建屋内に設置された故障点標
定回路に伝送し、事故サージの電圧値を検出するように
している。

一方、近年、電気所スペースの大幅縮少化を図り、且つ
低騒音化・耐汚損性能の向上及び美観の改善を図るため
に、ガス絶縁開閉装置が数多く採用されてきている。こ
のようなガス絶縁開閉装置においては、線路電圧及び母
線電圧を測定するために、ガス絶縁開閉装置の内部のガ
ス充填空間を利用し、ガス絶縁開閉装置の内部の充電部
に対し、コンデンサ分圧がなされるようにＳＦ、ガス等
の絶縁ガスを介して第１の中間電極を設け、この充電部
と第１の中間電極とにより、充電部の電圧、即ち、線路
電圧及び母線電圧の値をコンデンサ分圧した値に変換し
て導出する方法がある。この導出した値は、計器用変成
器に入力され、商用周波数の電圧の正確な計測に用いら
れる。

更にガス絶縁開閉装置の付加機能を向上させつつ一層の
小型化を図るために、上記線路電圧及び母線電圧検出用
の中間電極の他に、これとは別個に、充電部に対してコ
ンデンサ分圧がなされるように第２の中間電極を設け、
この第２の中間電極をガス絶縁開閉器の外部に設けたサ
ージ受信用コンデンサ分圧器を介してサージ受信器に電
気的に接続し、送電系統の事故サージを受信するように
したものもある。

上記のように、計器用変成器（ＰＤ　）の検出部として
の第１の中間電極と、サージ受信器（’１ｉ”Ｌ）の検
出部としての第２の中間電極とを同一容器に収納した構
成のものとして、従来は、第１及び第２の電極を共用し
て一体構成とし、充電部と計器用変成器（ＰＤ　）との
間のコンデンサ分圧と、充電部とサージ受信器（ＦＬ　
）との間のコンデンサ分圧とを兼用することが行なわれ
ている。

しかしながら、このような構成によれば、充電部に事故
サージが飛び込むと、中間電極とサージ受信器（ＦＬ　
）とを接続する同軸ケーブルにて、その始端と、終端と
で、事故サージ波形が往復反射し、サージ受信器（ＦＬ
　）側に入力される波形は歪んでしまい、よって正確な
故障点検出が出来ないという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、系統電圧の測定を行５− なう計器用変成器へコンデンサ分圧した検出信号を供給
すると共に事故サージの受信による故障点の正確な検出
を行なうサージ受信器へコンデンサ分圧した検出信号を
供給することが可能な電圧検出装置を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明による電圧検出装置は、上記目的を達成するため
に以下のように構成したことを特徴としている。即ち、
内部に絶縁ガスが封入され且つ電気的に接地された円筒
状容器に、外部の充電された系統と電気的に接続された
第１の電極を前記円筒状容器の略中央部位に設け、断面
が円環状であり且つ前記円筒状容器と前記第１の電極と
の間における前記円筒状容器の量子方向に第２及び第３
の電極を並列的に設け、この第２及び第３の電極と夫々
電気的に接続され且つ系統電圧測定用の計器用変成器に
電気的に接続される第１の口出し端子及び系統の故障点
検出用のサージ受信器に電気的に接続される第２の口出
し端子とを夫々前記円筒状容器に対して＝６− 絶縁・密封して導出してなる構成としている。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第１
図は本発明による電圧検出装置の一実施例を示す構成図
である。

第１図において、１は一端が開口し、他端は閉塞部材２
にて閉塞され、内部にＳＦ６ガス等の絶縁ガスが封入さ
れ、且つ電気的に接地された円筒状容器である。この円
筒状容器１の開口部には絶縁スペーサ３が設けられ、こ
の絶縁スペーサ３を介して第１の電極４が、円筒状容器
１の略中央部位に収納されている。この第１の電極４は
、図示しない外部の充電された系統に電気的に接続され
充電部をなしている。図中５゜６は夫々断面が円環状の
第２．第３の電極であり、これらは円筒状容器１の長手
方向に並列的に、第１の電極４を囲むように設置されて
いる。

そして第２．第３の電極５，６共、絶縁棒７゜８により
円筒状容器１に支持されるとともに、これらと電気的に
接続された第１．第２の日出し端子９，１０が夫々絶縁
・密封されて円筒状容器１の外部に導出されている。

更に第２の電極５に接続された第１の口出し端子９は、
同軸ケーブル１１の芯線に接続され、外部の図示しない
コンデンサ及び増幅器等からなる系統電圧検出用の計器
用変成器へ導びかれている。なお上記第１の口出し端子
９には、コンデンサ１２の一端が接続され、それの他端
は、上記同軸ケーブル１１のシースと共に接地されてい
る。

一方、第３の電極６に接続された第２の口出し端子１０
は、コンデンサ１３の一端に接続され、その他端はロー
パスフィルタ回路及び光変換回路を備えた装置１４に接
続されている。

次に上記構成の電圧検出装置を実際に使用する際の回路
構成について説明する。第２図は第１図に示した電圧検
出装置を用い、外部の充電された系統の系統電圧及び事
故サージを受信する際の回路構成図であり、第１図と同
一部分には同一符号を付して、その説明は省略する。

第２図においてＶＤは第１図に示した電圧検出装置の電
気的な等価回路を示している。この電圧検出装置ＶＤに
おけるＬｉｎｅは、第２図の第１の電極４に相当し外部
の充電された系統と電気的に接続された充電部である。

図中、電圧検出装置■におけるＣ１は、第１の電極４と
第２の電極５とにより形成されたコンデンサであり、Ｃ
２は第２の電極５と円筒状容器１とにより形成されたコ
ンデンサであり、これらコンデンサＣ１，Ｃ２は電気的
に直列回路をなし、その接続点は第１の口出し端子９と
して、外部に導出されている。

またＣ３は、第１の電極４と第３の電極６とによ多形成
されたコンデンサであり、Ｃ４は第３の電極６と円筒状
容器１とにより形成されたコンデンサであシ、これらコ
ンデンサＣｓ、Ｃ４は、電気的に直列回路をなし、その
接続点は第２の口出し端子１０として外部に導出されて
いる。

上記コンデンサＣＩ　、Ｃ２の接続点は、第１図に示し
た同軸ケーブル１１の芯線を介し、図示し９− ない計器用変圧器と結合された増幅器Ａｍｐ、の一方の
入力端に接続されている。

また、上記同軸ケーブル１１の芯線は、コンデンサ１２
を介して接地されている。更に上記芯線には、コンデン
サＣ５、Ｃ６からなる直列回路の一端が接続され、その
他端は、接地されるとともに、両コンデンサＣ５，Ｃ６
の接続点は同軸ケーブル１１のシース及び増幅器Ａｍｐ
、の他方の入力端に接続されている。

一方、コンデンサＣ３，Ｃ４の接続点は、コンデンサ１
３を介して、ロー・やスフイルター回路及び光変換回路
を備えた装置１４のコンデンサｃ７及びインダクタンス
Ｌからなるローｉ９　スフイルター回路ＬＦを介し、光
変換回路Ｅ１０に接続され、サーソ受信を行なうように
している。

なお上記において、増幅器Ａｍｐ、は、第１の電極４の
電位を、コンデンサＣＩ　、Ｃ２により分圧して得た検
出信号を増幅し、これらに上り系酵電圧を測定するよう
にしている。

また光変換器Ｅ　／　Ｏは、第１の電極４の電位１０− を、コンデンサＣＩ　、Ｃ２により分圧して得た検出信
号をコンデンサ１３を介し、更にローパスフィルタＬＦ
を介した後の検出信号を電気的なものから先約な検出信
号に変換し、図示しない、フォールトロケータサージ電
位検出回路等のサージ受信器に供給する。

次に本実施例の作用について第１図及び第２図を参照し
て説明する。第２図において、充電部Ｌｉｎｅに外部の
系統の電圧が課電された状態で、系統に事故サージが発
生すると、この事故サージの電圧は、第１図の第１の電
極４及び第２の電極５、第３の電極６によるコンデンサ
ＣＩ。

Ｃ２及びコンデンサＣ３，Ｃ４によりコンデンサ分圧さ
れ、第１の口出し端子９及び第２の口出し端子１０に表
われる。第１の口出し端子９及び第２の口出し端子１０
に表われた上記事故サージを分圧した第１及び第２の検
出信号において、先ず第１の検出信号は同軸ケーブル１
１を介して計器用変成器の増幅器Ａｍｐ、に供給される
。

この場合、第１の検出信号は、同軸ケーブル１１の始端
と終端とで往復反射し、第１の口出し端子９では、この
第１の検出信号が大きく変化して増幅器Ａｍｐ、に供給
される。との増幅器Ａｍｐ、に供給された時点では、波
形が歪むことになるが、この増幅器Ａ、ｍｐ、に供給さ
れる信号は、系統の電圧を測定に用いるものであるため
、事故サーノに基づく信号は無視することができる。

一方、第２の口出し端子１０に表われる第２の検出信号
は、コンデンサＣ５、Ｃ４によりコンデンサ分圧される
。従って上記第２の検出信号は、同軸ケーブル１ノの影
響は全く受けず、コンデンサ１３、ローパスフィルター
回路ＬＦ、光変換回路Ｅ１０を介して図示し彦いフォー
ルトロブ 繁−タサージ電圧検出回路等のサージ受信器に供給され
、正確な故障点検出が可能となる。

また、第２の電極５、第３の電極６は断面が円環状であ
り、円筒状容器１と略同心状に配設することにより、電
界及び静電容量が均一で安定したコンデンサ分圧が行な
われる。

なお、第１図に示した電圧検出装置は、電気所内のガス
絶縁開閉装置の送電線接続ユニットに設置することによ
り、ガス絶縁開閉装置に付属した形で、系統電圧の測定
及び事故サージの受信による故障点検出が行なわれる。

次に第３図を参照して本発明の第２の実施例について説
明する。第３図は本発明による電圧検出装置の第２の実
施例を示す構成図であり、第１図と同一部分には同一符
号を付して、その説明は省略し、ここでは異なる部分の
みを説明する。

第３図においては、第１図に示した円筒状容器１に対し
、閉塞部材２を除去し、一方の開口部に第１の絶縁スペ
ーサ１５、他方の開口部に第２の絶縁スペーサ１６を設
置し、これら第１、第２の絶縁スペーサ１５．１６を介
して円筒状容器１の内部に第１の電極４を収納した構成
としている。

上記のように構成した電圧検出装置によれば、両方向に
絶縁スペーサ１５．１６を設けた開口１３一 部があるので、ガス絶縁開閉装置の接続用単相母線の一
部に任意に設置することが可能とカリ、ガス絶縁開閉装
置にコンミ４クトに付属させた形で、系統電圧の測定と
、事故サージの受信による故障点検出が可能となる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を変更しない範囲で種種変形して実施でき
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、内部に絶縁ガスが封
入され且つ電気的に接地された円筒状容器に外部の充電
された系統と霜′気的に接続された第１の電極を前記円
筒状容器の略中央部位に設け、断面が円環状であり且つ
前記円筒状容器の前記第１の電極との間における前記円
筒状容器の長手方向に第２及び第３の電極を並列的に設
け、この第２及び第３の電極と夫々電気的に接続され且
つ系統電圧測定用の計器用変成器に電気的に接続される
第１の口出し端子及び系統の故障点検出用のサージ受信
器に電気的に１４− 接続される第２の口出し端子とを夫々前記円筒状容器に
対して絶縁・密封して導出した構成としだので、ザージ
受信器及び計器用変成器−・、夫々別個のコンデンサ分
圧した検出信号を供給できるので、系統電圧の検出及び
系統の故障点検出が極めて正確に行なえる電圧検出装置
が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電圧検出装置の第１の実施例を示
す構成図、第２図は同実施例の作用を説明するだめの回
路図、第３図は本発明の第２の実施例を示す構成図であ
る。 １・・・円筒状容器、２・・・閉塞部材、３・・・絶縁
スペーサ、４・・・第１の電極、５．６・・・第２．第
３の電極、７，８・・・絶縁棒、９．１０・・・第１．
第２の口出し端子、１．１・・・同軸ケ４−プル、１２
゜１３・・・コンデンサ、１４・・・ローパスフィルタ
回路及び光変換回路からなる装置、１５．１６・・・第
１．第２の絶縁スペーサ。 １５− 矛１図 ／ スノ　２　図 ■Ｄ ！ 矛３図 １ら

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部に絶縁ガスが封入され且つ電気的に接地された円筒
   状容器と、外部の充電された系統と電気的に接続され且
   つ前記円筒状容器の略中央部位に設けられた第１の電極
   と、断面が円環状であり且つ前記円筒状容器と前記第１
   の電極との間における前記円筒状容器の長手方向に設け
   られた第２の電極と、この第２の電極と電気的に接続し
   て前記円筒状容器に対し絶縁・密封して導出され且つ系
   統電圧測定用の計器用変成器に電気的に接続される第１
   の口出し端子と、断面が円環状であシ且つ前記円筒状容
   器の長手方向に設けられ且つ前記第２の電極と並列的に
   設けられた第３の電極と、この第３の電極と電気的に接
   続して前記円筒状容器に対して絶縁・密封して導出され
   且つ系統の故障点検出用のサージ受信器に電気的に接続
   される第２の口出し端子とからなる電位検出装置。