JPS6343282A - 酸化亜鉛型アレスタの劣化判定方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉　。

この発明は酸化亜鉛型アレスタの劣化判定方法に関し、
さらに詳細にいえば、異常電圧の波高値を低減すべく衝
撃電流を大地に放電して各種機器の絶縁破壊を防止する
ために使用される酸化亜鉛型アレスタの劣化判定方法に
関する。

〈従来の技術〉 従来から各種機器を異常電圧から保護するためにＭ電器
が使用されている。そして、避雷器としては、非直線抵
抗特性に贋れた酸化亜鉛型のものが広く使用されるよう
になってきている。

このような酸化亜鉛型の避雷器は、ギャップレスで使用
することができ、しかも放電耐量、保護性能に優れてい
るという利点を有しているのであるが、常時課電中に流
れる僅かの漏れ電流１、稼動中に侵入する雷、開閉ナー
ジ等の動作ストレスにより、初期の避雷器としての特性
が徐々に変化するという不都合を有している。

したがって、酸化亜鉛型アレスタを避雷器として使用す
る場合には、避雷器として正常に動作し１ｑる状態であ
るか否かを常時判定しなければならず、このような判定
動作を行なわせるために、従来から、第５図に示ず構成
の酸化亜鉛型アレスタ劣化判定装置が提供されていた。

この装置は、酸化亜鈴型アレスタ（１）の漏れ電流をカ
レントトランス（１２）により検出して差動増幅器（１
３）の十入力端子に供給している。また、系統電圧を電
圧トランス（１４）により検出して、微分回路（１５）
に供給することにより９０度位相を佃ませた信号（上記
漏れ電流に含まれる容量性成分と同相の信号）を１９、
ゲインコントロールアンプ（１６）を通して上記Ｉ　Ｗ
）Ｊ増幅器（１３）のθλ力端子に供給している。そし
て、上記差動増幅器（１３）からの出力信号をピーク値
検出回路（１７）に供給し、ピーク値検出回路（１７）
からの出力信号を表示器（１８）に供給している。

尚、上記ゲインコントロールアンプ（１６）のゲインは
、差動増幅器（１３）からの出力信号と、微分回路（１
５）からの出力信号とを乗算した値がＯとなるように設
定されている。

したがって、差動増幅器（１３）からの出力信号には容
量性成分が全く含まれない状態となり、上記漏れ電流に
含まれる抵抗分電流のみをビーク゛値検出回路（１７）
に供給することにより、抵抗分電流のピーク値を検出す
ることができる。

また、上記抵抗分電流と系統電圧とを乗算し、平滑化す
ることにより、電力損失を検出することもできる。

そして、上記抵抗分電流のピーク値、または電力損失に
基いて、酸化亜鉛型アレスタ（１）が避ｍ器として正常
動作し１ｑる状態であるか否かを判定するようにしてい
る。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記のようにして酸化亜鉛型アレスタの劣化を判定する
場合においては、アナログ信号をそのまま使用している
関係上、高調波成分の影響を受け、判定精度が低下して
しまうという問題がある他、得られるデータがピーク値
のみであり、実効（直を篩用することができないので、
電圧変動による影響を全く考慮することができず、やは
り判定精度が低下してしまうという問題がある。

また、上記高調波成分の影響を除去するためにフィルタ
を取付けることも考えられるが、この場合には、高次成
分はど大きく減衰してしまい、劣化を判定するために必
要な高次成分ら除去されることになるので、判定精度を
余り高めることができないのである。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
不要な高調波の影響のみを排除′して精度よく劣化の判
定を行なうことができる醇化亜鉛型アレスタの劣化判定
方法を提供することを目的としている。

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための１．第１の発明の酸化亜鉛
型アレスタの劣化判定方法は、酸化亜鉛型アレスタの印
加電圧、および漏れ電流を同時に複数回サンプリングし
てディジタル信号列を得、ディジクル信号列に基いて各
次高調波成分を得て、印加電圧と同相の各次高調波電流
を抽出し、各次高調波電流の実効値の総和に基いて酸化
亜鉛型アレスタの劣化を判定するものである。

また、第２の発明の酸化亜鉛型アレスタの劣化判定方法
は、酸化亜鉛型アレスタの印加電圧、および漏れ電流を
同時に複数回１ナンブリングしてディジタル信号列を１
９、ディジタル信号列に基いて各次高調波成分をμで、
各次有効電力を０出し、各次有効電力の総和に基いて酸
化亜鉛型アレスタの劣化を判定するしのである。

く作用〉 以上の第１の発明の劣化判定方法であれば、醇化亜鉛型
アレスタの印加電圧、および漏れ゛電流を同時に複数回
置ナンプリングしてディジタル信号列を得る。ぞして、
ＩＴＩられたディジタル信号列に離散的フーリエ変換等
をＩＭずことにより、各次高調波成分を１７にとができ
る。したがって、１″７られた各次高調波成分の中から
印；ノロ電圧と同相の各次高調波電流を抽出し、各次高
調波電流の実効値の総和を１！？ることにより、酸化亜
鉛型アレスタの劣化を判定することができる。

また、第２の発明の酸化亜鉛型アレスタの劣化γり定力
法であれば、酸化亜鉛型アレスタの印加雷イジタル信号
列に離散的フーリエ変換等を施すことにより、各次高調
波成分を得ることができる。

したがって、得られた各次高調波成分に基いて各次有効
、電力を締出し、各次有効電力の総和を得ることにより
、酸化亜鉛型アレスタの劣化を判定することができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示ず添付図面によって、７４１Ｉｉｌｌ
、：説明する。

第１図はこの発明の劣化判定方法を実施するための装置
の一実施例を示す電気回路図であり、酸化亜鉛型アレス
タ（１）の漏れ電流を検出する電流検出器（２）と、酸
化亜鉛型アレスタ（１）の端子間電圧を検出する電圧検
出器（３）とを有している。そして、上記電流検出器（
ａからの出力信号、および電圧検出器（３）からの出力
信号を、それぞれ増幅器（４）　（５）、サンプルホー
ルド回路ｆ６Ｈ７１、Ａ　／　Ｄ変換器ｒＥ１１　（９
１に順次に供給し、Ａ／Ｄ変換器（８１（９１から出力
されるディジタル信号を図示しないＩ１０ポートを介し
てマイクロコンピュータＯ○）に供給している。さらに
、マイクロコンピュータ（ｌｏｔからの判定１３号を図
示しないＩ１０ボート、ドライバ等を介して表示器（１
１）に供給している。

第２図は酸化亜鉛型アレスタ（１）の等価回路であり、
コンデンサと並列に抵抗を接続したものどして表現され
る。ぞして、上記コンデンサには容量性の漏れ電流が流
れる。また、上記抵抗にも漏れ電流が流れる。そして、
両者における７Ｆ流の化は、劣化していない状態におい
て約１０＝１である。

しかし、劣化するにつれて、抵抗を流れる電流成分の比
率が大きくなる。

ところで、上記コンデンナを流れる容ａ性電流は、第３
図中Ａで示すように、電圧信号（同図中り参照）よりも
９０度位相が進んだ波形であり、上記抵抗を流れる抵抗
性電流は、同図中Ｂで示すように、電圧信号と同相の波
形であるから、酸化亜鉛型アレスタ（１）全体としてみ
れば、同図Ｃに示すような歪を有する歪波電流となる。

そして、電圧歪が存在する場合に、従来例では上記容量
性の高調波電流が重なるので、正確な劣化の判定を行な
うことはできないのである。

しかし、電流検出器（２）、および電圧検出器（３）に
よる検出信号を、サンプルホールド回路（Ｇ）　ｆ７に
より同時にサンプリングし、しかも垂ナンブリング回数
を１周期中に複数回とすることによりディジタ゛ルデー
タ列を得ることができるのであるから、１ｎられたディ
ジクルデーク列に離散的フーリエ変換を施すことにより
それぞれの波形をベクトル分解することにより、各次調
波成分のベクトル分解を得ることができる。即ら、第４
図に示すように、Ｖｎ　＝Ｖｓｎ＋　ｊ　Ｖｃｎ Ｉｎ　＝　Ｉｓｎ＋ｊ　Ｉｃｎ （但し、Ｖｓｎは電圧ｎ次高調波のｓｉｎ成分、Ｖｃｎ
は電圧ｎ次高調波のＣＯＳ成分、ｌｓｎは電流ｎ次高調
波のｓｉｎ成分、Ｉｃｎは゛電流ｎ次高調波のＣＯＳ成
分である。） そして、上記電流ベクトルを電圧と同相の成分と９０度
位相成分とに座標変換し、座標変換した成分を（ｌ５ｎ
−、Ｉｃｎ−）とすれば、上記抵抗性電流Ｉｓ　　（実
効値）は、 心 ｌ５＝ＪΣｌ５ｎ−２ 一 として克出することができる。

したがって、上記抵抗性電流の大小に応じて酸化亜鉛型
アレスタが劣化しているか否かを判定することができる
。

そして、劣化していると判別された場合には、表示器（
１１）を駆動することにより、酸化ｉＩＩ！鉛型アレス
タが劣化していること、即ち、避雷器として正常に動作
させ得ない状態であることを表示することができる。

樟を行なえば充分であり、特に不都合はない。

以上のようにして酸化亜鉛型アレスタの劣化を判定すれ
ば、絶縁側、即ら容量性電流の波形歪の影響を全く受け
ることなく劣化の判定を行なうことができるとともに、
簡単に兵の実効値を（Ｎ出することができ、劣化の判定
粘度を著しく向−ヒざ「ることができる。

また、第ｎ次調波のワラ１−ロスＷ　ｎは、Ｗｎ　＝Ｒ
ｃ　　（Ｖｎ　”　　−Ｉｎ　＞＝　Ｖｓｎ−１ｓｎ＋
Ｖｃｎ−１ｃｎ （但し、ＲＱは実数部を示す記号であり、；トは複素共
役を示す記号である） として算出されるので、各次調波のワットロスを加算す
れば、ワットロスの総和Ｗは、 Ｗ＝ΣＷｎ として算出することができる。

したがって、上記ワットロスの大小に応じて酸化亜鉛型
アレスタが劣化しているか否かを！ｒ１１定することが
できる。特に、ワットロスに基いて酸化亜鉛型アレスタ
の劣化を判定づ−る場合には、系統に接続されたままの
状態であって、系統の電圧変動が生じる可能性がある場
合であっても、電圧変動を考慮した状態で劣化の判定を
行なうことができるので、劣化判定を行ない易いのみな
らず、判定粘度を高く保持することができる。

く発明の効果〉 以上のように第１の発明は、確実に抵抗性電流のみを抽
出して、抵抗性電流の総和に基いて劣化の判定を行なう
ので、劣化判定の精度を高めることができるという特有
の効果を奏する。

また、第２の発明は、各次調波のワットロスのみを口出
して、ワットロスの総和に基いて劣化の判定を行なうの
で、電圧変動による影響を考慮して高精度の劣化判定を
行なうことができ、ひいては、系統に接続したままの状
態での判定が可能になるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は酸化亜鉛型アレスタの劣化判定を行なうための
装置の一実施例を示す電気回路図、第２図は酸化亜鉛型
アレスタの等価回路図、第３図は信号波形を示す図、 第４図は波形のベクトル分解を説明する図、第５図は従
来装置を示すブロック図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酸化亜鉛型アレスタの印加電圧、および漏れ電流を
   同時に複数回サンプリングしてディジタル信号列を得、
   ディジタル信号列に基いて各次高調波成分を得て、印加
   電圧と同相の各次高調波電流を抽出し、各次高調波電流
   の実効値の総和に基いて酸化亜鉛型アレスタの劣化を判
   定することを特徴とする酸化亜鉛型アレスタの劣化判定
   方法。 ２、酸化亜鉛型アレスタの印加電圧、および漏れ電流を
   同時に複数回サンプリングしてディジタル信号列を得、
   ディジタル信号列に基いて各次高調波成分を得て、各次
   有効電力を算出し、各次有効電力の総和に基いて酸化亜
   鉛型アレスタの劣化を判定することを特徴とする酸化亜
   鉛型アレスタの劣化判定方法。