JPH02264873A

JPH02264873A - サージ測定装置

Info

Publication number: JPH02264873A
Application number: JP8583289A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Suga; 菅　雅弘
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1990-10-29

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、電力系統等に落雷等により発生するサージ波
形を記録するサージ測定装置に関するものである。

（従来の技術）従来、この種のサージ測定装置は、鉄塔等にシャント、
ロゴウスキーコイル等の検出器を設け、落雷電流により
発生する電圧波形を発光ダイオード等により光信号に変
え、光ファイバーケーブルで伝送後、光−電気変換し、
市販の波形ディジタイザによりディジタルデータに変換
し、記憶するように構成されている。また、この測定を
自動的に行う場合は、中央処理装置（以下、ＣＰＵと記
す）とディジタイザ間をＧＰＩＢ、Ｒ３２３２Ｃ等のバ
スでつなぎ、ＣＰＵによってディジタイザの制御、波形
データの読み込みを行い、ＣＰＵ読み込み時の時刻と共
にＣＰＵのディスクに記憶・保存している。

第３図は、従来のサージ測定装置を発変電所の侵入サー
ジ観測に適用した例を示したものである。

即ち、送電線１から落雷等によって侵入してくるサージ
波形をとらえるために、線路引き込み口２の近傍の遮断
器３及び避雷器４に、電圧センサ送信部５、電流センサ
送信部６が設けられている。

この電圧センサ送信部５は、絶縁スペーサ７等の浮遊静
電容量を利用して容量分圧し、バッファアンプを介して
電気→光変換し、光ファイバーケーブル８にて信号伝送
し、リレー盤室あるいは制御本能９内の受信部１０にて
光−電気変換し、波形ディジタイザ１１にてディジタル
データに変換し記憶する。そして、この波形データは、
ある程度まとまったところで、ＧＰＩＢバス１２を介し
てＣＰＵ１Ｂへ転送され、ディスク１４に保存される。

一方、避雷器４の放電電流については、サージ変流器１
５によって検出し、電流センサ送信部６により光信号に
変換し、同様にして伝送する。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述した様な従来のサージ測定装置にお
いては、以下に述べる様な解決すべき課題があった。

即ち、電圧センサ送信部５及び電流センサ送信部６は、
分圧・分流された電気信号をそのままバッファアンプに
より輝度変調されたアナログ光信号に変換して伝送して
いるので、光ファイバーケーブル８の長さ、温度、発光
素子の経年変化等により、校正データが変動するため、
工場出荷時の校正データの他に、現地据付後、個々に校
正データをとる必要がある。しかも、経年変化の可能性
があるため、定期的な校正データの測定が必要となる等
、その精度、メインテナンス性に問題があった。

これに対し、電圧センサ送信部５及び電流センサ送信部
６内にアナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）を
配設し、また、受信部１０内にＤ／Ａ変換器を配設し、
光ファイバーケーブル８内を光デイジタル伝送する方式
も提案されているが、この場合は、Ａ／Ｄ変換クロック
に同期して得られるＡ／Ｄ変換器出力は、８〜１２ビツ
トのパラレルデータであり、各ビット毎に電気−光電気
変換して伝送すると、各伝送路（電気−光変換器、光フ
アイバケーブル、光→電気変換器）の遅れ時間のばらつ
きにより、タイミングがずれるため、正確な伝送ができ
ないという欠点があった。

また、Ａ／Ｄ変換したデータをシリアルデータに変換し
て伝送する方式のものも提案されているが、この場合は
、伝送速度ががなり高速となるため（例えば、８ビツト
、２０ＭＨｚの場合、シリアルデータの伝送速度は約２
００Ｍｂｉｔ／ｓとなる）、通常、センサ送信部５，６
が設置される、苛酷なサージノイズ、温度等の環境下に
おいては、その信頼性に問題があった。

本発明は以上の欠点を解決するために提案されたもので
、その目的は、校正が容易で、経年変化が少なく、高速
で精度の高いサージ測定装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、高電圧線路に発生または侵入するサージ電圧
・電流を分圧または分流し、電圧波形に変換後、光信号
に変換し１．光ファイバーケーブルにて伝送するセンサ
送信部と、伝送された光信号を電気信号に変換し、出力
・記録するセンサ受信部を有するサージ測定装置におい
て、前記センサ送信部内に、電気信号をディジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器と、その出力データを順次ワー
ド単位で切り替え、複数の伝送路に送出するデマルチプ
レクサを設け、一方、センサ受信部内には、前記複数の
伝送路から送られる分割されたデータを順次一つに結合
させるマルチプレクサを設けたことを特徴とするもので
ある。

（作用）本発明のサージ測定装置によれば、センサ送信部内に設
けたデマルチプレクサによって、データをワード単位に
分割して複数の伝送路に送出し、センサ受信部において
、これらを再び結合するので、各伝送路における伝送速
度を大幅に短縮できる。

また、伝送速度が短縮されるため、伝送路における遅延
時間のばらつきを吸収することができるので、より精度
の高いサージ測定を行うことができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
具体的に説明する。なお、第３図に示した従来型と同一
の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。

本実施例においては、第１図に示した様に、高電圧線路
２０に絶縁スペーサ７を介して電圧センサ送信部２１が
接続され、さらに、光ファイバーケーブル８を介してセ
ンサ受信部２２が接続されている。また、このセンサ送
信部２１は、高電圧線路２０の電圧を前記絶縁スペーサ
７の浮遊静電容量と分圧する分圧コンデンサ２３が配設
され、この分圧コンデンサ２３にはバッファアンプ２４
を介してＡ／Ｄ変換器２５が接続され、さらに、デマル
チプレクサ２６、パラレルシリアル変換器（Ｐ／Ｓ変換
器）２７、Ｅ１０変換器２８が接続され、光ファイバー
ケーブル８に出力、伝送されるように構成されている。

また、電圧センサ送信部２１全体のタイミング制御信号
を発生するために、送信制御部２つが設けられている。

この送信制御部２９は、Ａ／Ｄ制御線３０を介して、Ａ
／Ｄ変換器２５に変換開始パルスを送り、変換終了後の
出ツノデータを、順次アドレス線３１により、出力光を
切り替えられるデマルチプレクサ２６を介して、順番に
Ｐ／Ｓ変換器２７に出力し、また、ストローブ線３２に
よりストローブパルスをＰ／Ｓ変換器２７に送り、デー
タをＰ／Ｓ変換器２７にラッチするように構成されてい
る。

なお、前記バッファアンプ２４は、分圧コンデンサ２３
によって分圧された電圧を、インピーダンス変換された
波形に変換するものであり、デマルチプレクサ２６はＡ
／Ｄ変換器２５によってディジタルデータに変換された
データを、順次３分配してＰ／Ｓ変換部２７に送出する
ものであり、また、Ｐ／Ｓ変換部２７は３分配されたデ
ィジタルデータをシリアルデータに変換するものである
。

一方、センサ受信部２２においては、Ｏ／Ｅ変換器３３
、Ｓ／Ｐ変換器３４、レジスタ３５、マルチプレクサ３
６、レジスタ３７、Ｄ／Ａ変換器３８、バッファアンプ
３９を経て、外部へ出力されるように構成されている。

なお、Ｏ／Ｅ変換器３３は光ファイバーケーブル８によ
って伝送された光デイジタル信号を電気信号に変換する
ものであり、Ｓ／Ｐ変換器３４はその電気信号をパラレ
ルデータに変換するものであり、このパラレルデータが
アドレス線４０により、人刃先を切り替えられるマルチ
プレクサ３６を介して順番にレジスタ３７にラッチされ
る。また、レジスタ３７の出力はＤ／Ａ変換器３８によ
りアナログ信号に変換されて外部に出力されるように構
成されている。

また、電圧センサ受信部２２全体のタイミング制御信号
を発生するために、受信制御部４１が設けられている。

この受信制御部４１は、Ｓ／Ｐ変換器３４が受信データ
のワード境界毎に発生するストローブ信号をストローブ
線４２を介して入力し、これに応じてマルチプレクサ３
６のアドレスを順次切り替えるように構成されている。

この様な構成を有する本実施例のサージ測定装置におい
ては、以下に述べる様にしてサージ波形が記録される。

即ち、高電圧線路２０の電圧は、絶縁スペーサ７の浮遊
静電容量とセンサ送信部２１内に配設された分圧コンデ
ンサ２３とで分圧され、バッファアンプ２４に入力され
る。バッファアンプ２４でインピーダンス変換された波
形は、Ａ／Ｄ変換器２５によってディジタルデータに変
換され、このディジタルデータがデマルチプレクサ２６
によって順次３分配され、Ｐ／Ｓ変換器２７によってシ
リアルデータに変換され、Ｅ１０変換器２８を介して光
ファイバーケーブル８に出力・伝送される。

一方、センサ受信部２２では、Ｏ／Ｅ変換器３３で光デ
イジタル信号が電気信号に変換され、Ｓ／Ｐ変換器３４
でパラレルデータに変換されて、−旦レジスタ３５にラ
ッチされ、アドレス線４０により、人刃先を切り替えら
れるマルチプレクサ３６を介して順番にレジスタ３７に
ラッチされる。

この様なサージ測定装置におけるデータの流れを第２図
に模式的に示した。即ち、送信部において、ワード境界
毎に、ａ、　　ｂ、　　ｃ・・・と分離されたデータが
３つの伝送チャンネルに送られ、受信部において再び元
のデータに結合される。この様に本実施例においては、
Ａ／Ｄ変換器２５の出力データは、［Ｐ／Ｓ変換器２７
−Ｅ１０変換器２８→光ファイバケーブル８→Ｏ／Ｅ変
換器３３→Ｓ／Ｐ変換器コからなる３つの伝送チャンネ
ルを、センサ送信部２１においてはワード境界で分離さ
れて伝送され、センサ受信部２２で再び結合されるよう
に構成されている。

一般に、Ｅ１０変換器２８、光ファイバーケブル８及び
０／Ｅ変換器３３の遅延時間には、個々にばらつきがあ
るが、従来のようにすべてを１つのチャンネルで伝送す
る場合に比べて、各チャンネルの伝送速度は１／３にな
っているので、上記の遅延時間のばらつきを吸収しやす
い。その結果、より精度の高いサージ測定を行うことが
できる。また、各チャンネルの伝送速度が速くなった分
だけ、センサ送信部２１の伝送速度を下げることができ
るので、装置の信頼性が大幅に向上する。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、ワード境界毎に分離する伝送路の数は、３チヤンネ
ルでなくても、任意の複数のチャンネルにより構成する
ことができる。また、シリアルデータを光信号として伝
送する例を示したが、Ｐ／Ｓ変゛変器換器／Ｐ変換器間
を、同軸ケーブル等で結んだ電気信号による伝送も可能
である。

また、上述したセンサ送信部において、絶縁スペーサと
分圧コンデンサをサージ変流器に置き換えれば、電流セ
ンサとしても適用することができる。

［発明の効果コ以上述べた様に、本発明によれば、センサ送信部内に、
電気信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
その出力データを順次ワード単位で切り替え、複数の伝
送路に送出するデマルチプレクサを設け、一方、センサ
受信部内には、前記複数の伝送路から送られる分割され
たデータを順次一つに結合させるマルチプレクサを設け
るという簡単な手段によって、校正が容易で、経年変化
が少なく、高速で精度の高いサージ測定装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサージ測定装置の一実施例を示す構成
図、第２図はデータの流れを示す模式図、第３図は従来
のサージ測定装置の一例を示す構成図である。１・・・送電線、２・・・線路引き込み口、３・・・遮
断器、４・・・避雷器、５・・・電圧センサ送信部、６
・・・電流センサ送信部、７・・・絶縁スペーサ、８・
・・光ファイバーケーブル、９・・・リレー盤室、１０
・・・受信部、１１・・・波形ディジタイザ、１２・・
・ＧＰＩＢバス、１３・・・ＣＰＵ、１４・・・ディス
ク、１５・・・サージ変流器、２０・・・高電圧線路、
２１・・・センサ送信部、２２・・・センサ受信部、２
３・・・分圧コンデンサ、２４・・・バッファアンプ、
２５・・・Ａ／Ｄ変換器、２６・・・デマルチプレクサ
、２７・・・Ｐ／Ｓ変換器、２８・・・Ｅ１０変換器、
２９・・・送信制御部、３０・・・Ａ／Ｄ制御線、３１
・・・アドレス線、３２・・・ストローブ線、３３・・
・Ｏ／Ｅ変換器、３４・・・Ｓ／Ｐ変換器、３５・・・
レジスタ、３６・・・マルチプレクサ、３７・・・レジ
スタ、３８・・・Ｄ／Ａ変換器、３９・・・バッファア
ンプ、４０・・・アドレス線、４１・・・受信制御部、
４２゜４３・・・ストローブ線。

Claims

【特許請求の範囲】高電圧線路に発生または侵入するサージ電圧・電流を分
圧または分流し、電圧波形に変換後、光信号に変換し、
光ファイバーケーブルにて伝送するセンサ送信部と、伝
送された光信号を電気信号に変換し、出力・記録するセ
ンサ受信部を有するサージ測定装置において、前記センサ送信部内に、電気信号をディジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器と、その出力データを順次ワード単
位で切り替え、複数の伝送路に送出するデマルチプレク
サを設け、一方、センサ受信部内には、前記複数の伝送
路から送られる分割されたデータを順次一つに結合させ
るマルチプレクサを設けたことを特徴とするサージ測定
装置。