JPS60125569A - 避雷器の多重雷動作責務試験方法 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は一方の端子が接地された供試避ｗ器の両端子
間に商用周波の交流電源を接続し、直流電源によシ充電
された雷サージ用コンデンサから放電ギャップを介して
一定の周期をもって雷サージ模擬のインパルス電流を前
記供試避１１器に流入せしめたときに前記交流電源から
該避雷器に流入する続流を遮断する能力を検証する避雷
器の多重雷動作責務試験の試験方法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

この種の試験方法としては従来第１図にその試験回路の
例を示すように、一方の端子が接地された供試避ｌＮ器
８０両端子間に電流調整用リアクトル２を介して商用周
波の交流電源１を接続すると、ともに、この例では交流
電源１とは別の交流電源１５と変圧器１６と整流装置１
７と充電抵抗１８とからなる直流電源４によシ充電され
る雷サージ用コンデンサ９から、前記交流電源１の電圧
を検出する計器用変圧器１２によって検出された電圧の
位相を試験条件に応じた電気角だけ推移させる位相器１
８とこの位相器によって位相が推移した電圧波形の波高
値においてパルスを発生するパルス発生器１４トを介し
て制御可能な始動電極付き放電ギャップ６の始動電極に
送られたパルスによる放電ギャップ６の放電により・雷
サージを模擬したインパルス電流ｉｃを波形調整用抵抗
７．同じくリアクトル８゜交流電源１からの交流電流が
雷サージ用コンデンサ９に流入するのを阻止する分離ギ
ャップ１１を介して供試避雷器８に流入せしめ・このイ
ンパルス電流１ｃの流入によって交流電源ｌから供試避
雷器８に流入する交流電流すなわち続流に対するこの供
試避雷器の遮断能力を検証するように試験回路を構成し
、前記インパルス電流の周期を通常、商用周波のＡ周期
として試験を行なっていた。このような試験方法におけ
る問題点として、（１）放電ギャップ６の動作間隔が約
ｌｏミリ秒程度の極〈短時間であるため、その始動電極
まゎシの挾隘なスペース中に蓄積した放電ギャップ動作
時の電離イオンにょシ・パルス発生器１４からパルスが
到達しても始動電極が機能せず、このため放電ギャップ
が動作しなくなり所定の試験を完遂することができなく
なる。

（２）ｗサージ用コンデンサ９は抵抗７．リアクトル８
とと〜もに所定波形のインパルス電流を発生する必要か
ら、その静電容量は一定値以上を必慢とするから、イン
パルス電流を発生する放電の周期が前述のように極めて
短時間であると、通常容量の直流電源では充電が間に合
わない。

などがあげられる。

このような問題点を解決する方法としてたとえば第２図
に示されるような試験回路が開発されている＠この試験
回路は前記第２項の問題点を解決するため、直流電源４
の出口に大容量のコンデンサ１９を設け・直流電源４と
協力して雷サージ用コンデンサ９を充電するようにする
とともに、この大容量コンデンサ１９の静電容量が所定
のインパルス電流波形に影響することのないよう、放電
ギャップ２８を放電抵抗２Ｇを介して並列に設け、イン
パルス電流波形を第１図の場合と同様、雷サージ用コン
デンサ９と抵抗７とりアクドル８とから得るようにして
いる。ここで２２は第１図における分離ギャップ１１と
同じ役目を果たすコンデンサである。

また放電ギャップ２８は前記第１項の問題点を解決する
ため、電離した空気イオンが始動電極まわりに蓄積され
ないように寸法、構造が配慮された放電ギャップであっ
て、たとえば放電時のアークを磁気態動することＫよシ
始動電極からアーク路を遠ざけ、始動電極まわりの挾隘
なスペース中に多量の空気イオンが蓄積するのを防止し
ている。

このように試験回路を構成すれば、放電の周期が短時間
であっても、コンデンサ１９の静電容ｉを所定の放電回
数に応じた大きさとすることにより試験が可能になる。

しかしこのように試験回路を構成したときのコンデンサ
１９の所要静電“容量は以下に述べるように著しく大き
くなる。

いま交流電源ｌの電圧の所定位相に同期したパルスがパ
ルス発生器１４から放電ギャップ２８の始動電極に与え
られて放電がおこると、雷サージ用コンデンサ９にあら
かじめ充電された電荷が抵抗７−リアクトル８−コンデ
ンサ２２−供試避雷器８−放電ギャップ２８の経路で放
電され、この放電に伴って交流側１から供試避謳器８に
流入する続流は供試避雷器中において遮断されるが、放
電ギャップ２８に発生したアークは直ちには消滅しない
。

これは放電ギャップ２８の放電とともにコンデンサ１９
の電荷も放電抵抗２０を介して放電され、しかもこの放
電電流ｉ１９が直流電流でわるために遮断に必要なアー
ク電圧が確立されるまでに時間を要するからである。こ
のためコンデンサ１９に充電された電荷の一部は放電の
つど無駄に放出され、しかも放出後にコンデンサの端子
に残留する電圧は所定の放電周期内に再度雷サージ用コ
ンデンサ９を充電できる高さに保持されなければならな
い。このためには同一電荷量の放出に対する電圧低下が
小さくなるようコンデンサ１９の静電容量を増さなけれ
はならないことになる。

抗２０の大きさは、雷サージ用コンデンサ９が所定の放
電周期内に所定の電圧に充電されるように充電抵抗ｌＯ
とともに設定されるから、その抵抗値はさ＃１ど大きい
値になシ得ない。すなわちたとえば雷サージ用コンデン
サ９の静電容量を０．５μＦ、所定の放電周期を１０ミ
リ秒とすれば、抵抗２０と抵抗ｌＯとのそれぞれの抵抗
値の和は約２０にΩ以下となり、しかも抵抗２０はその
一部に過ぎない。一方、コンデンサ１９の端子電圧は敵
方ボルト以上であるから、放電電流ｉ＋９　もさほど小
さい値になり得す、またこの放電電流は前述のように直
ちには消滅しないから、放電ギャップ２８の損傷によシ
多数回の放電後にその放電電圧が変化し、所定の試験を
完遂できないおそれがある。

〔発明の目的〕

この発明は上述のような従来の試験方法の欠点を除去し
、試験回路の構成と制御とが簡単で試験完遂率が高くか
つ経済的な多重雷動作責務試験の試験方法を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の畳点〕

この発明は一方の端子が接地された供試避雷器の両端子
間に商用周波の交流電源を接続し、直流電源によシ充電
され九宙サージ用コンデンサから放電ギャップを介して
一定の周期をもって雷サージ模擬のインパルス電流を前
記供試避°−器に流入せしめたときに前記交流電源から
該避雷器に流入する続流を遮断する能力を検証する避雷
器の多重雷動作責務試験の試験方法であって、前記交流
電源の電圧と同期して閉成される接続装置とこの接続装
置と直列に接続され前記塩サージ用コンデンサの充電開
始からＴ９ｒ定の電圧に充電されるまでの時間が前記の
周期となるように設定された抵抗とを介して前記直流電
源を前記貢サージ用コンデンサに接続するとともに、繭
記放亀ギャップを前記所定の電圧において自動的に放電
するように設定することによシ、試験回路の構成と制御
とを簡単にし完遂率の高い試験を経済的に行なおうとす
るものである。

〔発明の実施例〕

第８図に本発明に基づく試験回路の一実施例を示す。第
１図または第２図との比較かられかるように、供試避ｌ
器８から交流電源１寄りの回路構成は第１図または第２
図と全く同一であるが、直流電源４の出力端子には雷サ
ージ用コンデンサ９より静電容量の大きい第２のコンデ
ンサ２１が接続されて第２の直流電源が形成され、この
２つの直流電源が前記交流電源１の電圧と同期して閉成
される接続装置８０と抵抗８１とを介して甫サージ用コ
ンデンサ９と接続されている。この抵抗８１の抵抗値は
第４図に示されるように接続装置８０が交流電源ｌの電
圧ｅ、の所定の位相ｄの点Ｐ１において閉成され、雷サ
ージ用コンデンサ９の充電が開始されてから、試験条件
として与えられたインノくルス電流波高値’ｃｏを得る
のに必要な電圧ｅ、ＩＱに充電されるまでの時間がたと
えは交流電源１の商用周波の１／２サイクルまたはその
整数倍となるよう、試験条件として与えられたインパル
ス電流の時間間隔Ｔ１＊Ｔ２＋Ｔ３などに合わせて設定
されているＯ撫す−ジ用コンデンサ９の電圧力ニ所定イ
直ｅ１゜に達すると放電ギャップ８２が自動的に放電し
、イン／＜ルス電流Ｉｅが供試避Ｗ器８に流入する。こ
れにより供試避雷器８の左側の交流側回路と右側の雷サ
ージ側回路とは分離ギヤ・ノブ１１を介して導通状態と
なり、交流側から雷サージ側に向かう電流と雷サージ側
から交流側に向かう電流（ｉｃ）とめ菟この分離ギャッ
プの中で重畳され、その合成電流力を零値を通過したと
きに分離ギャップ中にて遮断される。

この時点における霜サージ用コンデンサ９の端子電圧は
はとんど零になっているから所定の時間間隔Ｔ１または
ＴｚｈるいはＴ３などの後にふたたび所定の電圧ｅｌＧ
に充電されることになる。

なおこの実施例において接続装置８０は電気接点を有す
る機械的開閉器とし、その態動装置８０ａに対して交流
電源ｌの適当な電圧位相において投入イロ号のパルスを
与えることにより、その接点力；第４図の時刻Ｐ１にお
いて閉成されるものとしているが、この接続装置をサイ
リスタとしてそのゲートに対し導通の信号を与えること
もできる。また始動電極付き放電ギヤソゲと、このギャ
ップの損傷を防止するためにこれと並列に設けられた開
閉機器とを用い、交流電源電圧の所定の位相において放
電キャップを放電させた後、並列の開閉機器によシこの
ギャップを短絡する方式の接続装置とすることもできる
。また放電ギャップ８２は始動電極を持たない単純な構
造の、放電電圧が極めて安定したギャップを用いること
ができるほか、インパルス電流１０が分離ギャップＩＬ
によって処断された後、爾サージ用コンデンサ９または
直流電源４，２１からこの放電ギャップ８２を介して引
き続いて流れる電流は、一旦零値近くまで低下した雷サ
ージ用コンデンサの端子電圧と抵抗値がたとえば数百に
Ω程度の高い抵抗値を有する放電抵抗１０とによってき
まる極めて小さい値になるから、この放電ギャップによ
り容易に遮断され、第２図における放電ギャップ２８の
ように放電ギャップに対して特に遮断容量を付与する必
要を生じない。また同時に１第２図における放ＩＩｔ流
＋１９のような、第２の直流電源からの無駄な電荷放出
が避けられるから、コンデンサ２１をコンデンサ１９よ
り小容量とすることができる。

第５図は第２図に示され−た従来の例に対して本発明を
適用した実施例を示す。この実施例においては４と２１
とによって形成された大容量の直流電源に対し、交流電
源１の電圧と同期して閉成される接続装置８０を介し、
笛サージ用コンデンサ９を充電する際の充電の時定数を
与える抵抗８１が８１ａと８１ｂとに分割して接続され
ている。ここで８１ａは、インパルスＷＬｔＮ、ＩＣが
第８Ｍにおける分離ギャップ１１の役を果たすコンデン
サ２２によって遮断された後も引き続いて直流Ｘ＠４，
２１から供給されるｍ流ｉｚｔの大きさを制限する役目
を兼ねている。しかるに抵抗８１ａと８１ｂとの和は雷
サージ用コンデンサ９の充電時定数によってきまるから
、抵抗８１ａの抵抗はさほど大きい値に設定することが
できず、従ってｉｚｌ　の波高値を著しく小さくするこ
とはできないから、放電ギャップ８８には遮断容量を付
与することが必要になる。しかしこのときの放電ギャッ
プは本発明により始動電極を必要とせず１単純な構造の
ギャップとすることができるから、始動電極の存在に煩
わされることなく、たとえば放電時のアークに対して強
力な磁界を作用させることにより放電電流＋２１　を短
時間に遮断するギャップの設計が容易に可能となり、第
２図における第２の直流電源１９のような大容量の直流
電源を避けることができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば直流電源を交流電源の電圧と同期して
閉成される接続装置と、この接続装置と直列に接続され
前記雷サージ用コンデンサの充電開始から所定の電圧に
充電されるまでの時間が雷サージ模擬のインパルス電流
の発生周期と一致するように設定された抵抗とを介して
前記雷サージ用コンデンサに接続し、前記放電ギャップ
を前記所定の電圧において自動的に放電させるようにし
たので、試験回路の構成と制御が簡単になるとともに、
所定の試験を完遂率高く行なうことができ、また前記放
電ギャップに始動電極を必要としないことから、電流遮
断時間の短い放電ギャップの股引が容易に可能となり、
直流電源の出力端子に接続され直流電源容量を等測的に
増大させるコンデンサの容＊１−著しく大きくする必要
がなくなるから、経済的に所定の試験を行なうことがで
きるという効果が得られる。

さらに本発明によればインパルス電流の所定の発生周期
が変更になっても、前記抵抗（８１）を変更するのみで
対応でき、従来のようにパルス発生器の回路の変更によ
ってこれに対応する必要がないから制御回路の複雑化が
避けられ、制御の信頼性すなわち試験の完遂率が損われ
ないという効果があわせて得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の多重冨動作責務試験の試験回路の例を示
す図、第２図は従来の別の試験回路の例を示す図・第８
図は本発明による試験回路の実施例を示す図、第４図は
この試験回路における各部の電圧、電流の波形を示す図
、ｖＡ５図は本発明による試験回路の別の実施例を示す
図である。 １・・・交流電源、８・・・供試ｍｍ器、４・・・直流
電源、６・・・放電ギャップ、９・・・雷サージ用コン
デンサ、１９．２１・・・コンデンサ、２８・・・放電
ギャップ、８０・・・接続装置、８１・・・抵抗、８２
．８８・・・放電ギヤツブ〇第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）一方の端子が接地された供試避雷器の両端子間に商
   用周波の交流電源を接続し、直流電源によシ充電され九
   雷サージ用コンデンサから放電ギャップを介して一定の
   周期をも９て雷サージ模擬のインパルス電流を前記供試
   避雷器に流入せしめたときに前記交流電源から該避雷器
   に流入する続流を遮断する能力を検証する避ｌｌ器の多
   重雷動作責務試験の試験方法であって、前記直流側Ｉ工
   前目己交流電源の電圧と同期して閉成される接続装置と
   この接続装置に直列接続され前記雷サージ用コンデンサ
   の充電開始から所定の電圧に充電されるまでの時間が前
   記の周期となるよ？に設定された抵抗とを介して前記雷
   サージ用コンデン、すに接続されるとともに、前記放電
   ギャップが前記所定の電圧において自動的に放電するよ
   うに設定されたことを特徴とする避Ｎ器の多重雷動作責
   務試験方法１２、特許請求の範囲第１項記載の試験方法
   において、直流電源の出力端子にコンデンサを接続し、
   該直流電源と並列の第２の直流電源を形成したことを特
   徴とする避雷器の多重雷動作責務試験方法。