JPH0331025Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、特に電力系統保護等に用いられる
避雷器の漏れ電流の計測およびサージ動作回数の
計数を行なう避雷器動作表示装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第５図は、従来の避雷器動作表示装置を構成す
る漏れ電流計測部およびサージ動作計数部の回路
図である。図において、１は避雷器、２は避雷器
１に接続された漏れ電流計測部であり、スイツチ
３と、漏れ電流を表示する電流計４と、保護ギヤ
ツプ５との並列接続から成つている。６はサージ
に対する避雷器１の動作を計数するサージ動作計
数部であり、非直線抵抗素子R₅と、コンデンサ
Ｃと、コイルＬを有し動作回数を表示するカウン
タ７との並列接続から成つている。これら漏れ電
流計測部２とサージ動作計数部６は直列接続さ
れ、避雷器１の低圧側と接地との間に挿入されて
いる。

次に動作について説明する。非直線抵抗特性の
優れた酸化亜鉛素子などを積み上げて構成した避
雷器１は、例えば、電力系統を過電圧サージから
保護するため、電力用避雷器として発変電所に設
置される。避雷器１には、連続使用電圧が常時加
わる他、襲雷時には大きな過電圧がかかるが、こ
の雷サージ電流を吸収して過電圧を一定レベルま
で抑制し、被保護機器を保護することが要求され
る。このような責務があるので電力用避雷器は定
期的に点検されるが通常実施される点検項目は主
に、連続使用電圧に対する微小な漏れ電流の計測
と、雷サージに対する動作回数のチエツクとであ
る。避雷器１の漏れ電流を計測する際は、連続使
用状態で常時閉じているスイツチ３を開き、電流
計４によつて連続使用電圧に対する電流を読む。
測定された漏れ電流が所定の範囲内にあるか否か
によつて、避雷器１が健全であるか否かを判定す
る。漏れ電流計測後は再びスイツチ３を閉じる。
一方、雷サージに対する避雷器１の動作回数をチ
エツクする際は、累積数が自動的にサージ動作計
数部６のカウンタ７に表示されるので、このカウ
ンタ表示によつて異常な回数の動作があるか否か
を確認する。サージ動作計数部６においては、襲
雷時に避雷器１に流れるサージ電流の電荷がコン
デンサＣに貯えられ、この電荷の放電エネルギー
によりカウンタ７が動作する。このときコンデン
サＣとカウンタ７との端子間に更に生じるサージ
電流による過電圧は、並列に接続された過電圧抑
制用の非直線抵抗素子R₅により抑制する。この
非直線抵抗素子R₅には、避雷器１に使用されて
いる同様な酸化亜鉛素子などが使用できる。

こうして被保護機器の通常使用状態において
は、スイツチ３を閉じて雷サージ電流をサージ動
作計数部６に流すことにより、サージに対する避
雷器１の動作回数を計数し、スイツチ３を開放し
て電流計４に電流を流すことにより、避雷器１の
使用時漏れ電流を計測している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来の避雷器動作表示装置は以上のように構成
されているので、避雷器１に流れる漏れ電流を連
続的に監視できず計測時にいちいちスイツチ３を
開き、電流計４を計測状態にする必要があつた。
また、スイツチ３の操作時の雷襲を考慮し、感電
防止のため、絶縁ハンドル（図示せず）を付けた
り、サージ電流吸収用の保護ギヤツプ５を並列接
続する必要があつた。さらに、もしスイツチ３開
放時に雷撃があると、電流計４が破壊される恐れ
があるなどの問題点があつた。

この考案は上記のような問題点を解決するため
になされたもので、避雷器の漏れ電流を連続的に
計測するとともに、サージ動作回数を自動的に計
数する避雷器動作表示装置を得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案による避雷器動作表示装置は、漏れ電
流計測部の電流計に抵抗を直列接続すると共に、
電流計と抵抗との直列回路にサージ電流による過
電圧を吸収する非直線抵抗素子を並列に設け、避
雷器の漏れ電流を連続的に計測するとともに、サ
ージ動作計数部に対する過電圧を吸収するための
非直線抵抗素子をこれら漏れ電流計測部とサージ
動作計数部とに並列に設けたものである。

〔作用〕

この考案による避雷器動作表示装置は、第１の
非直線抵抗素子を接続してなる漏れ電流計測部
と、サージに対する動作回計数部とを直列接続し
た回路に並列に第２の非直線抵抗素子を接続する
ことにより、サージ電流に対しては電流計を破壊
することなく漏れ電流を測定し、コンデンサおよ
びカウンタを破壊することなくサージに対する避
雷器の動作回数を計数する。

〔実施例〕

以下、この考案の第１実施例を図について説明
する。第１図において、符号１，４，７，Ｃおよ
びＬについては第５図と同じ構成である。８は漏
れ電流計測部であり、電流計４に直列接続された
抵抗ｒ、並びに、電流計４と抵抗ｒとの直列回路
に対し並列に接続された非直線抵抗素子R₁を有
している。９はサージ動作計数部であり、コンデ
ンサＣとこのコンデンサを介して駆動されるコイ
ルＬを有し動作回数を表示するカウンタ７との並
列接続からなつている。避雷器動作表示装置１０
は、これらの漏れ電流計測部８とサージ動作計数
部９との直列作業に非直線抵抗素子R₂を並列接
続して構成され、避雷器１と接地との間に挿入さ
れる。

次に動作について説明する。通常、漏れ電流計
測部８で計測すべき避雷器の漏れ電流は数10μA
〜数10mA程度であり、一方、サージ動作計数部
９で計数すべき電流は数Ａ〜数10KAである。従
つて、避雷器動作表示装置１０内の各要素即ち、
非直線抵抗素子R₁，R₂、抵抗ｒ、コンデンサＣ
およびコイルＬは、このような数10μA〜数
10KAにわたる広い範囲の避雷器１の電流を、電
流計４およびカウンタ７に対し何ら損傷を与える
ことなく流しつつ、漏れ電流を計測し、かつ動作
回数を表示できる様に定数が選定されている。

第２図は避雷器動作表示装置１０の各要素の電
流−電圧特性を示したものである。図中、非直線
抵抗素子R₁，R₂の特性は一点鎖線、抵抗ｒおよ
びサージ動作計数部９の特性は破線、避雷器動作
表示装置１０の特性は実線でそれぞれ示されてい
る。酸化亜鉛素子などを使用した非直線抵抗素子
R₁およびR₂の特性は、R₂よりR₁が先に動作する
ようにR₁の制限電圧がR₂より低くなるように設
定されている。抵抗ｒは、電流計４に損傷を与え
ない大きさの数10mA程度の電流でR₁の特性と交
点P₁で交わるように設定する。このように設定
すると数10mA以下の電流では非直線抵抗素子
R₁，R₂は動作しないので電流計４で漏れ電流が
計測できる。数10mAより大きな電流が避雷器動
作表示装置１０に流れると、非直線抵抗素子R₁
が動作し始め電圧の上昇を防ぐと同時に電流計４
が過電流から破壊するのを防止する。一方、サー
ジ動作計数部９内のコンデンサＣとカウンタ７内
のコイルＬとの総合インピーダンスは数10〜数Ｋ
Ω程度に設定されているので、数10mA程度以下
の漏れ電流による電圧降下は小さく無視し得る。
しかし、数10mAよりも電流が大きくなると避雷
器動作表示装置１０の電圧はサージ動作計数部９
の特性に従つて交点P₂付近から急激に増大する。
さらに電流が数Ａにも達すると、コンデンサＣに
はカウンタ７を動作させるに十分な電荷が充電さ
れる。従つて、カウンタ７がサージ動作として計
数する。更に、電流が数Ａより大きくなると、交
点P₃付近から非直線抵抗素子R₂が動作し始め電
圧の上昇を抑えると共に、サージ動作計数部９内
のコンデンサＣやコイルＬが過電圧で絶縁破壊す
るのを防止する。このように第１図の避雷器動作
表示装置１０の各要素の定数を第２図に示す関係
の特性に設定することにより、避雷１に流れる漏
れ電流を常時計測し、かつ回路素子間の損傷を防
ぎながらサージに対する動作回数を計数すること
ができる。

第３図はこの考案の第２実施例を示し、避雷器
動作表示装置１０Ａの漏れ電流計測部８Ａ内の電
流計４に対し並列に、コンデンサC₁および定電
圧ダイオー（ツエナダイオード）などのカウンタ
R₃を接続したものである。第３図の実施例によ
れば、急峻なサージ電流に対して直線抵抗素子
R₁およびR₂の動作に時間遅れを生じても、コン
デンサC₁および非直線抵抗素子R₃が電流を吸収
するので電流計４の過電流破壊を防ぐ効果があ
る。この場合、コンデンサC₁又は非直線抵抗素
子R₃のどちらか一方のみが接続されていても良
い。

又、第４図は、この考案の第３実施例を示し、
避雷器動作表示装置１０Ｂの漏れ電流計測部８Ｂ
内の電流計４を接続端子１２，１２を介した長い
平行リード線１３，１３で接続し、避雷器動作表
示装置１０Ｂの本体装置（図示せず）から離れた
場所で漏れ電流を計測できるようにしたものであ
る。又、接続端子１２，１２間に電流計４接続用
の開閉スイツチ１１を電流計４と並列に接続す
る。第４図の実施例によれば、リード線１３，１
３の間で浮遊容量をもつので急峻なサージ電流に
対しバイパスとして作用し、電流計４は保護され
る。又、電流計４を取り外したり、交換したりす
る際にはスイツチ１１を閉成して行なえばよい。
勿論スイツチ１１は通常は不必要であり開放され
ている。なお、この場合、第４図のように漏れ電
流計測部８Ｂを接地側にもつていれば、リード線
１３の電位が大きく浮き上がることを防止でき
る。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、電流計に対し
直列に抵抗を接続し且つ並列に第１の非直線抵抗
素子を接続してなる漏れ電流計測部と、サージ動
作計数部とを直列接続した回路に対し、更に並列
に第２の非直線抵抗素子を接続したので、一つの
避雷器動作表示装置で、スイツチの開閉操作を行
なうことなく各回路要素を保護し、避雷器の漏れ
電流を連続的に安全にかつ容易に計測でき、また
サージに対する避雷器の動作回数を自動的に同時
に計数できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による避雷器動作
表示装置を示す回路図、第２図は第１図の避雷器
動作表示装置の動作を説明する電流・電圧特性
図、第３図および第４図はそれぞれこの考案の異
なる実施例を示す避雷器動作表示装置の回路図、
第５図は従来の避雷器動作表示装置を示す回路図
である。 １は避雷器、４は電流計、７はカウンタ、８，
８Ａ，８Ｂは漏れ電流計測部、９はサージ動作計
数部、１０，１０Ａ，１０Ｂは避雷器動作表示装
置、１２は接続端子、１３はリード線、ｒは抵
抗、R₁〜R₃は非直線抵抗素子、Ｃ，C₁はコンデ
ンサである。なお、図中、同一符号は同一又は相
当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 電流計を有する漏れ電流計測部と、この漏れ
   電流計測部に直列接続され、コンデンサおよび
   カウンタの並列接続を有するサージ動作計測部
   とからなり、避雷器と接地との間に接続された
   避雷器動作表示装置において、前記電流計に直
   列接続された抵抗と、前記電流計と前記抵抗と
   の直列回路に対し並列接続された第１の非直線
   抵抗素子と、前記漏れ電流計測部と前記サージ
   動作計測部との直列回路に対し並列に接続され
   た第２の非直線抵抗素子とを備え、前記第１の
   非直線抵抗素子の制限電圧が、前記第２の非直
   線抵抗素子の制限電圧より低く設定されたこと
   を特徴とする避雷器動作表示装置。 (2) 電流計に、第３の非直線抵抗素子またはコン
   デンサを並列接続したことを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の避雷器動作表示
   装置。 (3) 電流計が、接続端子およびこの接続端子に接
   続された平行なリード線を介して接続されたこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の避雷器動作表示装置。