JPS62214363A - Fitting structure for voltage sensor - Google Patents

Fitting structure for voltage sensor

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JPS62214363A
JPS62214363A JP61060395A JP6039586A JPS62214363A JP S62214363 A JPS62214363 A JP S62214363A JP 61060395 A JP61060395 A JP 61060395A JP 6039586 A JP6039586 A JP 6039586A JP S62214363 A JPS62214363 A JP S62214363A
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detection
voltage
voltage sensor
case
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Kazuaki Kato
和明 加藤
Mitsuaki Aida
相田 光朗
Katsunori Aoki
青木 勝則
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NGK Insulators Ltd
Takamatsu Electric Works Ltd
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NGK Insulators Ltd
Takamatsu Electric Works Ltd
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the adverse influence from a charged body and a grounded body which are present nearby and to secure initial settings accurately at any time by arranging a detection part composed of a detection electrode and a shield electrode opposite an electrostatic charging part such as a conductor in a totally enclosed switch. CONSTITUTION:The detection part 15 consists of the detection electrode 23 which collects displacement currents flowing in from electrostatic charging parts such as conductor rods 10u, 10v, and 10w through a space and a case 17 which covers the electrode 23 except a displacement current flowing-in part 21 to the electrode 23 and serves as a shield electrode held at a reference potential point. The detection part 15 is arranged in the totally enclosed switch 1 opposite the conductor rods 10u, 10v, and 10w. Consequently, the entry of rain, soiling by the outside air, and damages caused by birds and animals are eliminated and a switch case is grounded, so adjustments of respective phase residuals in initial setting and adjustment and the setting of an output are facilitated and also held constant.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 (産業上の利用分野) この発明は電圧センサの取付M4 )Nに関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a mounting M4)N of a voltage sensor.

(従来の技術) 従来から交流の電圧検出をする電圧センサとしては一般
に商用周波において計器用変圧器(以下、PTという)
、又はコンデンサ分圧形計器用変圧器(以下、PDとい
う)が使用されており、又、近年PT以外ではオプトエ
レクトロニクス技術を応用したものも提案されている。
(Prior Art) Conventionally, a voltage sensor for detecting alternating current voltage is generally used at a commercial frequency using a potential transformer (hereinafter referred to as PT).
, or a capacitor voltage division type potential transformer (hereinafter referred to as PD), and in recent years, in addition to PT, devices applying optoelectronic technology have been proposed.

前記オプトエレクトロニクス技術のものは計測月光変圧
器(以下、光PTという)と呼ばれ、多くのものが研究
されている。
The optoelectronic technology is called a measurement lunar transformer (hereinafter referred to as optical PT), and many of them are being researched.

この光PTはポッケルス効果を有する素子を電界中にお
き、これに電界と同じ方向に直線陽光を入射させると、
その直交二成分に対する屈折率が電界の強さに対して異
なる変化を示すとともに伝播速度も異なり、その結果、
光の直交二成分間に位相差が生じ、出射光は楕円偏光に
なることを利用したものである。
This light PT is obtained by placing an element with the Pockels effect in an electric field and making straight sunlight incident on it in the same direction as the electric field.
The refractive index for the orthogonal two components shows different changes depending on the electric field strength, and the propagation speed also differs, as a result,
This method takes advantage of the fact that a phase difference occurs between two orthogonal components of light, and the emitted light becomes elliptically polarized light.

前記のような従来のPT又はPDは配電線路に対しては
直接ケーブル等の帯電部に取着する接触方式であり、そ
のため、絶縁を考慮する必要があるばかりか、PT、P
Dにおいてはコイル、鉄芯。
The conventional PT or PD as mentioned above is a contact type that is attached directly to the charged part of the cable etc. for the distribution line, so it is not only necessary to consider insulation, but also the PT, P
In D, coil, iron core.

コンデンサ等を使用することから全体が大型化するとと
もに重量が重くなる問題があり、そのため取付作業に手
間がかかる問題がある。
Since a capacitor or the like is used, there is a problem that the whole device becomes large and heavy, and therefore, there is a problem that the installation work is time-consuming.

又、光PTは非接触方式のものであり、絶縁性には優れ
るが直線偏光を147るためにレーザ発振器等が必要で
あり、装置全体としては高価になる問題がある。
In addition, optical PT is a non-contact type, and although it has excellent insulation properties, it requires a laser oscillator or the like to convert linearly polarized light, and there is a problem that the entire device is expensive.

そこで、安励にて小形化が図れるものとして、帯電部に
対して空間を介して帯電部から流入する変位電流を利用
する検出方法が開発されるに至っている。
Therefore, a detection method that utilizes a displacement current flowing from the charging section through a space has been developed as a method that can be easily driven and downsized.

(発明が解決しようとする問題点) 前記空間を介して変位電流を利用するこの種非接触形の
電圧センサにあっては、配置における各相の残留分調整
及び一定出力保持といった初期設定が重要な課題である
(Problems to be Solved by the Invention) In this type of non-contact type voltage sensor that uses displacement current through the space, initial settings such as adjusting the residual amount of each phase in the arrangement and maintaining a constant output are important. This is a serious issue.

この発明の目的は、この電圧センサの配置に際し、近傍
に位置する充電物や接地物からの悪影響を受けることな
く、初期設定を常に正確に確保し得る電圧センサの取付
構造を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a voltage sensor mounting structure that can always ensure accurate initial settings without being adversely affected by nearby charged or grounded objects when arranging the voltage sensor. .

発明の構成 (問題点を解決するための手段) この発明は帯電部に対して空間を介して帯電部から流入
する変位電流を捕集する検出電極と、同検出電極の変位
電流流入部を除いて覆うように配置するとともに基準電
位点に保ったシールド電極とからなる検出部と、同検出
部に対し電気的に接続する信号処理回路とから電圧セン
サを構成し、同電圧センサの少なくとも検出部を全閉形
開閉器内において導体棒等の帯電部に対向して配設した
電圧センサの取付構造をその要旨としている。
Structure of the Invention (Means for Solving the Problems) This invention eliminates the detection electrode that collects the displacement current flowing from the charged part through the space, and the displacement current inflow part of the detection electrode. A voltage sensor is composed of a detection section consisting of a shield electrode arranged to cover the ground and kept at a reference potential point, and a signal processing circuit electrically connected to the detection section, and at least the detection section of the voltage sensor The gist is a mounting structure for a voltage sensor that is disposed in a fully enclosed switch facing a charged part such as a conductor rod.

(作用) 電圧センサを既存の全閉形開閉器といった配電機器内部
を利用して設けたことにより、雨水の侵入、外気による
汚損、鳥獣による被害、及び同開閉器ケースがアースさ
れていることにより、初期設定調整時における。各相残
留分調整及び出力の設定が容易に実施でき、かつ常に一
定に確保され、又装柱時においてコンクリート柱等の接
地物による影響を受けることがなく、よって前記初期設
定が影響を受けることもない。
(Function) By installing a voltage sensor inside an existing power distribution device such as a fully enclosed switch, there is a risk of intrusion of rainwater, contamination by outside air, damage from birds and animals, and the fact that the switch case is grounded. When adjusting initial settings. The residual amount adjustment and output settings for each phase can be easily carried out, and are always kept constant, and are not affected by grounding objects such as concrete pillars when installing poles, so that the initial settings are not affected. Nor.

(実施例) 以下、この発明を零相電圧検出装置の電圧センサに具体
化した第1実施例を第1図〜第7図に従って説明する。
(Example) Hereinafter, a first example in which the present invention is embodied in a voltage sensor of a zero-phase voltage detection device will be described with reference to FIGS. 1 to 7.

全閉形開閉器1のケース2は本体ケース3とその底面に
パツキンを介して密着される底蓋4とより構成され、本
体ケース3の上面にはアース端子7が設けられており、
同アース端子7を介して前記ケース2は装柱時において
は接地されている。
The case 2 of the fully enclosed switch 1 is composed of a main body case 3 and a bottom cover 4 that is tightly attached to the bottom surface of the main body case 3 via a gasket, and a ground terminal 7 is provided on the top surface of the main body case 3.
The case 2 is grounded via the ground terminal 7 when mounted on a pole.

又、ケース2の各側面にはそれぞれ各相別にブッシング
8.9が貫通固定されている。各ブッシング8.9には
帯電部としての導体棒10,11が内嵌され、その電源
側の各導体棒10u、10v。
Furthermore, bushings 8 and 9 are fixed through each side of the case 2 for each phase. Conductive rods 10 and 11 as charging parts are fitted into each bushing 8.9, and conductive rods 10u and 10v on the power source side.

10wには固定電極12が固着され、負荷側の各導体棒
11u、Ilv、11wには同固定電極12に対し接離
可能に対応する可動電極13が連結されている。そして
、開閉機構りによって可動電極13を回動させることに
より配電線路を開閉できるようになっている。
A fixed electrode 12 is fixed to 10w, and a movable electrode 13 corresponding to the fixed electrode 12 is connected to each of the load-side conductor rods 11u, Ilv, 11w so as to be able to move toward and away from the fixed electrode 12. The distribution line can be opened and closed by rotating the movable electrode 13 using the opening and closing mechanism.

各電源側のブッシング8の上方には零相電圧検出装置の
電圧センサ3u、3v、3wが開閉器ケース2内面に対
し各相別にセンサ取付部材14により各相のブッシング
8に対し一定間隔をおいて配設されている。
Above the bushing 8 on each power supply side, voltage sensors 3u, 3v, and 3w of a zero-phase voltage detection device are mounted at a fixed interval with respect to the bushing 8 of each phase by sensor mounting members 14 for each phase against the inner surface of the switch case 2. It's well placed.

この電圧センサSu、Sv、Swを詳細に説明すると、
電圧センサ3u、3v、3Wは検出部15と信号処理回
路16とから構成されている。
A detailed explanation of the voltage sensors Su, Sv, and Sw is as follows:
The voltage sensors 3u, 3v, and 3W are composed of a detection section 15 and a signal processing circuit 16.

検出部15のケース17は断面チャンネル状に形成され
、互いに相対する側壁の両端部及び底壁の両端部には取
付片18がそれぞれ内方へ直角に折曲げ形成されている
。前記ケース17の取付片18にはケース17の両端開
口部及び下方を覆うように逆チヤンネル状に形成された
蓋19がハンダ付等にて固定され、同着19の下面には
各相ごとに四角形状をなす変位電流流入部としての窓2
1が透設されている。このケース17と蓋19とはアル
ミニウム等の導電体にて形成され、後記する検出電極2
3のシールド電極となっており、被測定物である各導体
棒10u、10v、10w以外からの変位電流の流入を
効果的に防止するため、被測定物である導体棒10u、
10v、10w以外の他の導体棒iQu、 10v、1
0wの悪影響を事実上受けることがない。
The case 17 of the detection unit 15 is formed into a channel-like cross section, and mounting pieces 18 are formed at both ends of the side walls facing each other and at both ends of the bottom wall, respectively, to be bent inward at right angles. A lid 19 formed in a reverse channel shape is fixed to the mounting piece 18 of the case 17 by soldering or the like so as to cover both end openings and the lower part of the case 17, and a lid 19 is fixed to the mounting piece 18 of the case 17 by soldering or the like for each phase. Window 2 as a displacement current inflow part having a square shape
1 is transparent. The case 17 and the lid 19 are made of a conductive material such as aluminum, and a detection electrode 2 to be described later.
In order to effectively prevent the inflow of displacement current from sources other than the conductor rods 10u, 10v, and 10w, which are the objects to be measured, the conductor rods 10u, 10u, which are the objects to be measured,
Other conductor rods other than 10v and 10w iQu, 10v, 1
There is virtually no negative effect of 0w.

ケース17の中央部下面には合成樹脂等の絶縁部材より
なる絶縁支持部材22を介して平板状の検出電極23が
固定されている。この検出電極23はM2Oに対し平行
に配置されるとともに窓21を除いてケース17及び蓋
19にて覆われるようになっている。又、絶縁支持部材
22の外面には上下に絶縁ひた22aが設けられるとと
もに、同絶縁支持部材22の内には信号処理回路16を
組込んだ基板24が内蔵されており、結露により絶縁支
持部22の表面漏洩抵抗が低下することを防止できる。
A flat detection electrode 23 is fixed to the central lower surface of the case 17 via an insulating support member 22 made of an insulating material such as synthetic resin. This detection electrode 23 is arranged parallel to M2O and is covered with the case 17 and the lid 19 except for the window 21. Further, insulating plates 22a are provided on the upper and lower sides of the outer surface of the insulating support member 22, and a board 24 incorporating the signal processing circuit 16 is built into the insulating support member 22. It is possible to prevent the surface leakage resistance of the portion 22 from decreasing.

又、絶縁支持部材22内に信号処理回路16を組み込ん
だ基板24を内蔵してシールドN極にて覆われるため被
測定物、すなわち各導体棒10u、10v、10w以外
からの外乱等の悪影響が遮断され、正確な被測定物から
の変位電流の検出が可能となる。又、信号処理回路16
はシールドを十分施せば外部でもよい。
In addition, since the substrate 24 incorporating the signal processing circuit 16 is built into the insulating support member 22 and covered with a shield N pole, there is no adverse effect such as disturbances from sources other than the object to be measured, that is, the conductor rods 10u, 10v, and 10w. The displacement current from the object to be measured can be accurately detected. Moreover, the signal processing circuit 16
may be placed outside as long as it is adequately shielded.

窓21の周辺部には窓21の開口面積を調整するスライ
ド板25がM2Oに重なり合った状態で配置され、両者
25.19を貫通するポル1〜26及びそのボルト26
に螺合する蝶ネジ27により取着されている。そして、
着19に形成されボルト26が貫通する長穴28に沿っ
てスライド板25が摺動し、蝶ネジ27を締付けること
によりスライド板25を適宜箇所で固定することができ
るようになっている。
A slide plate 25 for adjusting the opening area of the window 21 is placed around the window 21 so as to overlap M2O, and the poles 1 to 26 and their bolts 26 passing through both 25 and 19 are arranged around the window 21.
It is attached by a thumbscrew 27 that is screwed into the. and,
The slide plate 25 slides along an elongated hole 28 formed in the mounting 19 and through which a bolt 26 passes, and by tightening a wing screw 27, the slide plate 25 can be fixed at an appropriate location.

従って、検出電極23は窓21の開口面積を適宜変更で
き、この検出電極23の窓21に対する立体的な開放角
度すなわち立体角eを調整する口とができる。電圧セン
サSには僅かではあるが、存在する位相の異なる他相の
変位電流の流入にて各相の対地電圧が平衡していても出
力端子Pには零相出力が生ずるので、同電圧センサSを
絹みイiけるときに電圧センサSの蝶ネジ27を回転操
作してスライド板25を移動させて合意21の間口面積
を調節し、すなわち立体角eを調整して、零相電圧がな
るべく零に近づくように調整することができる。なお、
前記検出電極23は金属、導電性樹脂、導電性ゴム等の
導電性部材にて構成し、この実施例では加工しやすいア
ルミニウムが使用されている。
Therefore, the detection electrode 23 can change the opening area of the window 21 as appropriate, and provides an opening for adjusting the three-dimensional opening angle of the detection electrode 23 with respect to the window 21, that is, the solid angle e. Even if the ground voltage of each phase is balanced due to the inflow of displacement currents of other phases with different phases into the voltage sensor S, a zero-phase output is generated at the output terminal P. When adjusting S, the thumbscrew 27 of the voltage sensor S is rotated to move the slide plate 25 to adjust the frontage area of the agreement 21, that is, adjust the solid angle e, so that the zero-phase voltage It can be adjusted to be as close to zero as possible. In addition,
The detection electrode 23 is made of a conductive material such as metal, conductive resin, or conductive rubber, and in this embodiment, aluminum, which is easy to process, is used.

前記ケース17、M2O、検出電極23、絶縁支持部材
22により検出部15が構成されている。
The detection section 15 is constituted by the case 17, M2O, the detection electrode 23, and the insulating support member 22.

検出電極23は基板24の入力端子P1に接続されてお
り同人力端子P1には変位電流が入力される。又、この
基板24はリード線29を介して開閉器1の外部である
電柱の一部に設置される電源部の電源回路33に接続さ
れている。同様に電圧センサSのシールド電極もリード
線31により基板24の後記する端子P2を介して接地
線E1に接続されている。なお、リード線29は外乱の
影響を受けないようにシールドで覆うのが望ましい。
The detection electrode 23 is connected to the input terminal P1 of the substrate 24, and a displacement current is input to the input terminal P1. Further, this board 24 is connected via a lead wire 29 to a power supply circuit 33 of a power supply section installed on a part of a utility pole outside the switch 1. Similarly, the shield electrode of the voltage sensor S is also connected to a ground line E1 via a terminal P2 (described later) of the substrate 24 by a lead wire 31. Note that it is desirable to cover the lead wire 29 with a shield so that it is not affected by external disturbances.

基板24の信号処理回路16について説明すると、信号
処理回路16は大きく分けて増幅回路Aとバンドパスフ
ィルタ回路Bとか・)構成されている。
To explain the signal processing circuit 16 on the board 24, the signal processing circuit 16 is roughly divided into an amplifier circuit A, a bandpass filter circuit B, etc.).

増幅回路Aは前記検出電極23から変位電流を入力する
と、その変位電流を増幅し、変位電流に相似な波形を出
力するようになっており、具体的には以下のように構成
されている。すなわち、信号処理回路16の入力端子P
1は抵抗R1を介して接地151E1に接続されている
。又、前記抵抗R1の両端子間には互いに逆を向く一対
のダイオードDi、02の並列回路が接続され、検出電
極23が過大l!流入力阻止のための保護回路となって
いる。
When the displacement current is input from the detection electrode 23, the amplifier circuit A amplifies the displacement current and outputs a waveform similar to the displacement current. Specifically, the amplifier circuit A is configured as follows. That is, the input terminal P of the signal processing circuit 16
1 is connected to ground 151E1 via resistor R1. Further, a parallel circuit of a pair of diodes Di, 02 facing oppositely to each other is connected between both terminals of the resistor R1, so that the detection electrode 23 is connected to the excessive l! This is a protection circuit to block current input.

前記入力端子P1は抵抗R2を介して演算増幅9器OP
1の反転入力端子に接続されており、同演算増幅器OP
1の非反転入力端子は抵抗R3を介して接地線E1に接
続されている。前記演算増幅器OP1の反転入力端子と
出力端子間にはコンデンサC1と抵抗R4との並列回路
が接続されている。バンドパスフィルタBは変位電流に
相似な信号が印加されると、その信号に基づいて周波数
60H2又は50Hzを中心周波数として選択的に増幅
して取り出すように設定されており、具体的には次のよ
うに構成されている。
The input terminal P1 is connected to an operational amplifier 9 OP via a resistor R2.
It is connected to the inverting input terminal of the same operational amplifier OP.
The non-inverting input terminal of No. 1 is connected to the ground line E1 via a resistor R3. A parallel circuit of a capacitor C1 and a resistor R4 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP1. Bandpass filter B is set to selectively amplify and extract the frequency 60H2 or 50Hz based on the center frequency when a signal similar to the displacement current is applied. Specifically, the following It is configured as follows.

すなわち、演算増幅器OP1の出力端子と演算増幅器○
P2の反転入力端子間にはコンデンサC6と抵抗R5の
直列回路が接続され、又、同演算増幅器OP2の非反転
入力端子は抵抗R6を介して接地線E1に接続されてい
る。前記演算増幅器OP2の反転入力端子と出力端子間
にはコンデンサC4,C5の直列回路と、抵抗R7,R
8の直列回路とからなる並列回路が接続されている。又
、前記抵抗R7,8間のa点と接地線E1との間にはコ
ンデンサC7が接続されている。
In other words, the output terminal of operational amplifier OP1 and operational amplifier ○
A series circuit of a capacitor C6 and a resistor R5 is connected between the inverting input terminal of P2, and the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2 is connected to the ground line E1 via a resistor R6. A series circuit of capacitors C4 and C5 and resistors R7 and R are connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP2.
A parallel circuit consisting of 8 series circuits is connected. Further, a capacitor C7 is connected between a point a between the resistors R7 and R8 and the ground line E1.

ここで、前記電圧センサ3u、3v、3wを使用した零
相電圧検出装置の一例について説明してみると、前記各
相に対応配置した電圧センサSu。
Here, an example of a zero-phase voltage detection device using the voltage sensors 3u, 3v, and 3w will be described. Voltage sensors Su are arranged corresponding to the respective phases.

3v、3wと、開閉器1の外部に設けられる加算部及び
電源部とから零相電圧検出装置が構成されている。
3v, 3w, an addition section and a power supply section provided outside the switch 1 constitute a zero-phase voltage detection device.

電源部の電源回路33について説明すると、100VA
C電源端子には電源変圧器34が接続され、同電源変圧
器34の二次側には全波整流器35が接続されている。
To explain the power supply circuit 33 of the power supply section, 100VA
A power transformer 34 is connected to the C power terminal, and a full-wave rectifier 35 is connected to the secondary side of the power transformer 34.

前記電源変圧器34の二次側におけるd点は接地線E2
が接続されていて、前記全波整流器35のプラス端子と
接地線E2との間には平滑コンデンサC14及びコンデ
ンサC15が接続されている。
The point d on the secondary side of the power transformer 34 is connected to the ground wire E2.
A smoothing capacitor C14 and a capacitor C15 are connected between the positive terminal of the full-wave rectifier 35 and the ground line E2.

又、全波整流器35のプラス端子と接地線E2間には三
端子レギュレータ36が接続され、その三端子レギュレ
ータ36の出力端子は+v cci子に接続されるとと
もに、三端子レギュレータ36の出力端子と接地線E2
間にはコンデンサC8及びコンデンサC9が接続されて
いる。
Further, a three-terminal regulator 36 is connected between the positive terminal of the full-wave rectifier 35 and the ground wire E2, and the output terminal of the three-terminal regulator 36 is connected to the +v cci terminal, and the output terminal of the three-terminal regulator 36 is connected to the +vcci terminal. Ground wire E2
A capacitor C8 and a capacitor C9 are connected between them.

又、前記全波整流器35のマイナス端子と接地線E2と
の間には平滑コンデンサC10及びコンデンサC11が
接続されている。又、全波整流器35のマイナス端子と
接地線E2間には三端子レギュレータ37が接続され、
その三端子レギュレータ37の出力端子は−VCC端子
に接続されるとともに、三端子レギュレータ37の出力
端子と接地線E2間にはコンデンサC12及びコンデン
サC13が接続されている。
Furthermore, a smoothing capacitor C10 and a capacitor C11 are connected between the negative terminal of the full-wave rectifier 35 and the ground wire E2. Moreover, a three-terminal regulator 37 is connected between the negative terminal of the full-wave rectifier 35 and the ground wire E2,
The output terminal of the three-terminal regulator 37 is connected to the -VCC terminal, and a capacitor C12 and a capacitor C13 are connected between the output terminal of the three-terminal regulator 37 and the ground line E2.

前記加算部を構成する加算回路40は各電圧センサSu
、Sv、Swの信号処理回路16から出力された所定の
周波数に選択された信号を合成してその出力端子P3に
零相電圧信号を出力するようになっている。具体的には
、演算増幅器OP3の反転入力端子にはそれぞれ各電圧
センサSu。
The addition circuit 40 constituting the addition section connects each voltage sensor Su.
, Sv, Sw signal processing circuits 16 output from the signal processing circuits 16, selected at a predetermined frequency, are synthesized and a zero-phase voltage signal is output to the output terminal P3. Specifically, each voltage sensor Su is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP3.

3v 、3wの信号処理回路16の出力端子Pが接続さ
れ、又、その非反転入力端子は抵抗R10を介して接地
されている。演算増幅器OP3の出力端子は抵抗R11
を介して同演算増幅器OP3の反転入力端子に接続され
ている。さらに演算増幅器OP3の出力端子は電圧ホロ
アとしての演算増幅器OP4及び抵抗R12を介して出
力端子P3に接続されている。
The output terminal P of a 3V, 3W signal processing circuit 16 is connected, and its non-inverting input terminal is grounded via a resistor R10. The output terminal of operational amplifier OP3 is resistor R11.
It is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP3 via the same. Further, the output terminal of the operational amplifier OP3 is connected to the output terminal P3 via an operational amplifier OP4 as a voltage follower and a resistor R12.

前記抵抗R10〜12及び演算増幅器OP3゜OR3に
より加算回路40が構成されている。
An adder circuit 40 is constituted by the resistors R10 to R12 and the operational amplifier OP3°OR3.

さて、以上のように構成された零相電圧検出装置の作用
について説明する。
Now, the operation of the zero-sequence voltage detection device configured as above will be explained.

第6図では帯電部としての各相の導体棒10u。In FIG. 6, a conductor bar 10u for each phase serves as a charging section.

10V、10Wに対応して電圧センサ3u、 Sv。Voltage sensors 3u and Sv correspond to 10V and 10W.

SWはほぼ同距離店にて離間配置されている。導体棒1
0u、10v、10wに通常の相回転に従った三相電圧
が印加され定常の負荷電流が流れている場合には導体棒
10u、10v、10wと基準電位点であるアースとの
間にそれぞれ形成される静電容ICU、cv、cwを介
して流れる変位電流が変位電流流入部としての各相電圧
センサSu、3v、3wの合憲21を通して各検出電極
23に捕集される。
The SWs are spaced apart at approximately the same distance in the store. Conductor rod 1
When a three-phase voltage according to normal phase rotation is applied to 0u, 10v, and 10w and a steady load current is flowing, a voltage is formed between the conductor rods 10u, 10v, and 10w and the ground, which is the reference potential point, respectively. The displacement current flowing through the capacitors ICU, cv, and cw is collected by each detection electrode 23 through the voltage sensor 21 of each phase voltage sensor Su, 3v, and 3w as a displacement current inflow portion.

そして、この変位電流が基板24の増幅回路Aに与えら
れ、増幅回路Aはその変位電流を増幅し、変位電流に相
似な波形をバンドパスフィルタBに出力する。この場合
、端子Pi、P2からみた入力インピーダンスは抵抗R
1と抵抗R2との並列値と考えられる。周知のように演
算増幅器の典型的な使用例においては抵抗R2はにΩオ
ーダの値である。又、閉ループ利得R4/R2は充分な
出力を得るために1000程度に取られる。
This displacement current is then applied to the amplifier circuit A of the substrate 24, which amplifies the displacement current and outputs a waveform similar to the displacement current to the bandpass filter B. In this case, the input impedance seen from terminals Pi and P2 is the resistance R
1 and resistor R2 in parallel. As is well known, in typical applications of operational amplifiers, the resistance R2 has a value on the order of Ω. Further, the closed loop gain R4/R2 is set to about 1000 in order to obtain a sufficient output.

従って、上記の入力インピーダンスは事実上抵抗R2に
より充分に低い値に保たれ、しかも高い閉ループ利得の
ために演算増幅器OP1の出力には大きな信号が得られ
る。なお、周知のように演稈増幅器OP1の入出力の位
相差は抵抗R4,コンデンサC1のインピーダンスの大
小関係により変化し、前者が相対的に小さければ位相差
は無視され、変位電流に比例した出力が得られる。逆の
場合には位相差は90’に近く、出力には変位電流の積
分値すなわち帯電部としての導体棒の電位に比例した値
が得られる。いずれにしてもこの出力には変位電流に相
似な波形が得られる。
Therefore, the input impedance mentioned above is effectively kept at a sufficiently low value by the resistor R2, yet a large signal is available at the output of the operational amplifier OP1 due to the high closed-loop gain. As is well known, the phase difference between the input and output of the culm amplifier OP1 changes depending on the magnitude relationship between the impedances of the resistor R4 and the capacitor C1, and if the former is relatively small, the phase difference is ignored and the output is proportional to the displacement current. is obtained. In the opposite case, the phase difference is close to 90', and the output is an integral value of the displacement current, that is, a value proportional to the potential of the conductor rod as the charging portion. In any case, this output has a waveform similar to the displacement current.

次に、バンドパスフィルタBは変位電流に相似な信号が
印加されると、その信号に基づいて周波数(301−(
z又は501−IZを中心周波数とする信号を選択的に
増幅して取り出し、その出力端子Pに出力される各相出
力が合成されて零相電圧VO倍信号出力する(第7図参
照)。この第7図においてα、β、γは各導体棒10u
、10v、10wに印加された電圧の波形である。この
ように通常の場合には各相の対地電圧が平衡であるため
、得られる零相電圧VOはOとなる。
Next, when a signal similar to the displacement current is applied to the bandpass filter B, the frequency (301-(
A signal having a center frequency of z or 501-IZ is selectively amplified and taken out, and the outputs of each phase outputted to the output terminal P are combined to output a signal multiplied by the zero-phase voltage VO (see FIG. 7). In this Fig. 7, α, β, and γ are each conductor rod 10u.
, 10v, and 10w. In this way, in normal cases, the ground voltages of each phase are balanced, so the resulting zero-sequence voltage VO is O.

次に導体棒10u、10v、10wのうちいずれか一相
の配電線路に地絡故障が生ずると、各相の対地電圧の平
衡が崩れるため、各相の検出電極23から信号処理回路
16を介しての変位電流の合成にて端子P3には、零相
電圧が検出される。
Next, if a ground fault occurs in the distribution line of one of the phases of the conductor rods 10u, 10v, and 10w, the balance between the ground voltages of each phase will be disrupted. A zero-phase voltage is detected at the terminal P3 by combining the displacement currents.

そのことにより配電線路に地絡故障が生じたことが検知
される。
As a result, it is detected that a ground fault has occurred in the power distribution line.

次に第2実施例を第8図に従って説明する。Next, a second embodiment will be explained with reference to FIG.

この実施例では前記第2実施例の各相ごとの電圧センサ
3u、SV、3wを上方位置とは限らず両側の導体棒1
0u、10wについては電圧センサ3u、3wをそれぞ
れブッシング8の側方に配設したところが異なっている
。又、両電圧センサSu、swを開閉器ケース2の隅部
に配置するようにしてもよい。
In this embodiment, the voltage sensors 3u, SV, and 3w for each phase of the second embodiment are not necessarily located at the upper position, but the conductor rods 1 on both sides.
The difference between 0u and 10w is that the voltage sensors 3u and 3w are respectively disposed on the sides of the bushing 8. Further, both voltage sensors Su and sw may be arranged at the corners of the switch case 2.

次に第3実施例を第9図に従って説明する。Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.

この実施例では上蓋式の開閉器に具体化し、第1実施例
に比べ電圧センサ3u 、3v 、3wを本体ケース3
7の上蓋38の近傍位置に配置したところが異なり、立
体角eを調整する際に上蓋38を開放した状態でその調
節が容易に行うことができる。又、上M38に電圧セン
サSu 、 Sv 、 SWを配設することも可能であ
る。
In this embodiment, an upper lid type switch is implemented, and voltage sensors 3u, 3v, 3w are connected to the main body case 3 compared to the first embodiment.
7 in that it is disposed near the top lid 38, and when adjusting the solid angle e, the adjustment can be easily performed with the top lid 38 open. It is also possible to arrange voltage sensors Su, Sv, and SW on the upper M38.

同様に第4実施例を第10図に従って説明すると、第1
実施例と同様な底蓋式の開閉器においても本体ケース3
の底M4の近傍位置に電圧センサSu 、Sv 、3w
を配置すれば立体角eの調整を容易に行うことができる
Similarly, when the fourth embodiment is explained according to FIG.
Even in the case of a bottom cover type switch similar to the embodiment, the main body case 3
Voltage sensors Su, Sv, 3w are placed near the bottom M4 of
By arranging the solid angle e, the solid angle e can be easily adjusted.

第5実施例を第11図に従って説明すると、第1実施例
に比べこの実施例ではケース2内においてブッシング8
と各相電圧センサSu、Sv、SWとの間に絶縁バリア
39を設けるとともに、各相電圧センサsu、Sv、S
wのシールド電極を開閉器1のケース2に直接接続して
アースしているところが異なっている。このとき、その
絶縁バリア39の先端部を下方に折り曲げ形成すること
により同バリア39上に発生する結露水を流し静電容量
を安定化させることができる。
The fifth embodiment will be explained according to FIG. 11. Compared to the first embodiment, this embodiment has a bushing 8 in the case 2.
An insulation barrier 39 is provided between the phase voltage sensors Su, Sv, and SW, and the phase voltage sensors su, Sv, and S
The difference is that the shield electrode of w is directly connected to case 2 of switch 1 and grounded. At this time, by bending the tip of the insulating barrier 39 downward, dew condensation water generated on the barrier 39 can be caused to flow and the capacitance can be stabilized.

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、電圧センサ3u、Sv、Swの取付位置はケース2内
の適宜箇所に設置可能であり、各相ごとの電圧センサS
u、Sv、Swは電源側あるいは負荷側のいずれでも設
置可能である。又、電圧センサSu 、 Sv 、sw
は樹脂モールド等することにより絶縁耐圧が許せば絶縁
バリア39を設けることなくできる。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and the voltage sensors 3u, Sv, and Sw can be installed at appropriate locations within the case 2, and the voltage sensors S for each phase can be installed at appropriate locations within the case 2.
u, Sv, and Sw can be installed either on the power supply side or the load side. Also, voltage sensors Su, Sv, sw
This can be done without providing the insulation barrier 39 by using resin molding or the like if the dielectric strength allows.

次に第6実施例を第12図に従って説明する。Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG.

なお、本実施例は電圧センサSの検出部を零相電圧検出
装置用として検出電極を三相共通としたものであり前記
実施例と異なるところのみ説明する。
In this embodiment, the detection section of the voltage sensor S is used for a zero-phase voltage detection device, and the detection electrode is common to three phases, and only the differences from the previous embodiment will be described.

1つのケース17及びn19内に全相共通の検出電極2
3を配設するとともに蓋19には各相ごとの3つの窓2
1を設は信号処理回路16を組込んだ基板24を絶縁支
持部材22に内装したものである。
Detection electrode 2 common to all phases in one case 17 and n19
3, and the lid 19 has three windows 2 for each phase.
1, a substrate 24 incorporating a signal processing circuit 16 is housed in an insulating support member 22.

発明の効果 以上詳述したように空間を介して帯電部材から流入する
変位電流を利用する電圧検出方法にあっては電圧センサ
を電源側の導体棒に対応する位置に配置したので常時電
圧が印加された状態となり常に零相電圧を測定すること
ができることから、通常時の零相電圧をOに設値する必
要があるが、電圧センサの検出部が接地された全閉形開
閉器ケース内に配置されることから耐水の侵入、外気に
よる汚損、鳥獣による被害、及びコンクリ−1〜柱−F
外部からの影響を全く受けることがなく常に安定した検
出動作が確保されるものである。又この検出部の取着に
ついても柱上での開閉器の保有スペース内に配置され別
途スペースを必要としないといった優れた効果を奏する
Effects of the Invention As detailed above, in the voltage detection method that utilizes the displacement current flowing from the charging member through space, the voltage sensor is placed at a position corresponding to the conductor bar on the power supply side, so that voltage is constantly applied. Since the zero-sequence voltage can be measured at all times, it is necessary to set the normal zero-sequence voltage to O. This prevents water from entering, contamination from outside air, damage from birds and animals, and concrete-1 to pillar-F.
This ensures stable detection operation at all times without being affected by any external influences. Furthermore, the detection section can be mounted within the space where the switch is held on the pillar, and has an excellent effect in that no separate space is required.

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

第1図はこの発明の第1実施例の開閉器の断面図、第2
図は開開器の横断面図、第3図は電圧センサの分解斜視
図、第4図は電圧センサの増幅回路及びフィルタの電気
回路図、第5図は電源装置の電源回路の電気回路図、第
6図aは零相電圧検出装置の電圧センサの概念図、第6
図すは加算部の加算回路の電気回路図、第7図はこの零
相電圧検出装置にて検出された零相電圧と各導体棒の電
圧オシログラフ、第8図は第2実施例の開閉器の縦断面
図、第9図は第3実施例の開閉器の縦断面図、第10図
は第4実施例の開閉器の縦断面図、第11図は第5実施
例の開閉器の一部断面図、第12図は第6実施例の零相
電圧検出装置の概念図である。 1・・・開閉器、2・・・開閉器ケース、10u、10
v、iQw・・・導体棒(帯電部)、15・・・検出部
、16・・・信号処理回路、17・・・ケース(シール
ド電極)、19・・・蓋(シールド電tffi)、21
・・・窓(変位電流流入部)、23・・・検出電極、A
・・・増幅回路、B・・・バンドパスフィルタ、El、
E2・・・接地線、OP1〜OP4・・・演弾増幅器、
R1−R12・・・抵抗、C1〜C13・・・コンデン
サ、P・・・出力端子、Pl・・・入力端子、P2・・
・端子、P3・・・出力端子、Cu、Cv、Cvv−・
・静電各組、S、Su、Sv。 SW・・・電圧センサ。 特許出願人   日本碍子 株式会社 株式会社 高松電気製作所
Fig. 1 is a sectional view of a switch according to a first embodiment of the present invention;
The figure is a cross-sectional view of the switch, Figure 3 is an exploded perspective view of the voltage sensor, Figure 4 is an electric circuit diagram of the amplifier circuit and filter of the voltage sensor, and Figure 5 is an electric circuit diagram of the power supply circuit of the power supply device. , Fig. 6a is a conceptual diagram of the voltage sensor of the zero-phase voltage detection device;
The figure shows an electric circuit diagram of the addition circuit of the addition section, Figure 7 shows the zero-sequence voltage detected by this zero-phase voltage detection device and the voltage oscilloscope of each conductor bar, and Figure 8 shows the opening and closing of the second embodiment. 9 is a longitudinal sectional view of the switch of the third embodiment, FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the switch of the fourth embodiment, and FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the switch of the fifth embodiment. FIG. 12, a partially sectional view, is a conceptual diagram of a zero-phase voltage detection device of a sixth embodiment. 1... Switch, 2... Switch case, 10u, 10
v, iQw... Conductor rod (charged part), 15... Detection part, 16... Signal processing circuit, 17... Case (shield electrode), 19... Lid (shield electric tffi), 21
...Window (displacement current inflow part), 23...Detection electrode, A
...Amplification circuit, B...Band pass filter, El,
E2...Grounding wire, OP1~OP4...Bullet amplifier,
R1-R12...Resistor, C1-C13...Capacitor, P...Output terminal, Pl...Input terminal, P2...
・Terminal, P3... Output terminal, Cu, Cv, Cvv-・
・Each electrostatic group, S, Su, Sv. SW...voltage sensor. Patent applicant Nippon Insulator Co., Ltd. Takamatsu Electric Manufacturing Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、帯電部に対して空間を介して帯電部から流入する変
位電流を捕集する検出電極と、同検出電極の変位電流流
入部を除いて覆うように配置するとともに基準電位点に
保ったシールド電極とからなる検出部と、同検出部に対
し電気的に接続する信号処理回路とから電圧センサを構
成し、同電圧センサの少なくとも検出部を全閉形開閉器
内において導体棒等の帯電部に対向して配設したことを
特徴とする電圧センサの取付構造。
1. A detection electrode that collects the displacement current flowing from the charged part through the space, and a shield placed to cover the detection electrode except for the displacement current inflow part and kept at the reference potential point. A voltage sensor is composed of a detection part consisting of an electrode and a signal processing circuit electrically connected to the detection part, and at least the detection part of the voltage sensor is connected to a charged part such as a conductor rod in a totally enclosed switch. A voltage sensor mounting structure characterized in that they are arranged facing each other.
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