JPH06201734A

JPH06201734A - 高圧配電線用高調波検出装置

Info

Publication number: JPH06201734A
Application number: JP4348240A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kuroda; 允黒田; Toshihisa Ishihara; 稔久石原; Kanji Yamazaki; 鑑二山崎; Takao Omori; 隆雄大森
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Hasegawa Electric Co Ltd
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Hasegawa Electric Co Ltd
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】高圧配電線の途中で高調波の測定が可能で、
しかも順次測定することによってその発生源の位置を確
実に追跡・特定することができて、高調波検出のための
作業の合理化を図るとともに、良質な電源の安定的供給
を実現する【構成】高圧配電線１４にクランプしてその相電流を
検出するクランプ変流器３と、このクランプ変流器３に
近接して設けられ、クランプされた高圧配電線１４の相
電圧を静電誘導的に検出する電圧検出用電極４と、検出
した相電流および相電圧を前記高圧配電線１４とは電気
的絶縁された信号に変換して送信する送信機とを備える
センサ部１と、前記送信機からの信号を受信してこの信
号に含まれる各次高調波電圧・電流成分を解析する高調
波解析部と、この解析結果を読み出し可能に格納する格
納部とからなる制御手段８を備え、前記高圧配電線１４
を支持する電柱等配電線構築物に取付けられる装置本体
部２とにより高調波検出装置が構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高圧配電線の電圧（対
地間の電圧）および電流の高調波成分を測定して、高調
波発生源を追跡・特定するのに利便ならしめる高圧配電
線用高調波検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高圧配電線系統に高調波電源があると、
これに影響されて系統に接続される機器に種々のトラブ
ルを生じる。配電系統で高調波を発生させる原因には、
整流器に起因するもの、アーク炉などの非線形負荷機器
によるもの、変圧器の鉄心飽和に起因するものなどがあ
るが、最近ではサイリスタなど半導体を使用した機器の
影響がオフィスオートメーションの発展に伴って著しく
現れてきている。配電系統に高調波が存在すると、機器
の異常音だけでなく、テレビの像が乱れる等電子機器が
悪影響を受け、また、継電器などの制御機器が誤動作す
ることが大きな問題である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は、高圧配電線か
らの引込み線以降の需要者側配線に例えばオッシログラ
フなどの低電圧形高調波検出器を接続し高調波発生源を
調査するのが一般的であるが、これでは、需要者数が膨
大であるために発生源を見つけ難く、究明に長い時間と
多くの工数を要してコスト高となる問題がある。本発明
は、このような問題点の解消を図るために成されたもの
であり、本発明の目的は、高圧配電線の途中で高調波の
測定が可能で、しかも順次測定することによってその発
生源の位置を確実に追跡・特定することができて、高調
波検出のための作業の合理化を図るとともに、良質な電
源の安定的供給を実現することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明は、高圧配電線をクランプし得る開閉口可能
に形成される環状鉄心に巻装された２次コイルを介し
て、クランプされた高圧配電線の相電流を検出するクラ
ンプ変流器と、このクランプ変流器に近接して設けら
れ、クランプされた高圧配電線の相電圧を静電誘導的に
検出する電圧検出用電極と、検出した相電流および相電
圧を前記高圧配電線とは電気的絶縁された信号に変換し
て送信する送信機とを備えるセンサ部と、前記送信機か
らの信号を受信してこの信号に含まれる各次高調波電圧
・電流成分を解析する高調波解析部と、この解析結果を
読み出し可能に格納する格納部とを備え、前記高圧配電
線を支持する電柱等配電線構築物に取付けられる装置本
体部とを含むことを特徴とする高圧配電線用高調波検出
装置である。

【０００５】本発明はまた、上記構成のものにおいて、
前記クランプ変流器を地上から電気絶縁的に遠隔開閉操
作し得る絶縁操作棒が前記センサ部に連結されてなる構
成であることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明に従えば、クランプ変流器の環状鉄心を
開口し高圧配電線を挿通後、閉じることによってセンサ
部自体を高圧配電線に懸吊することが可能であり、この
状態でクランプ変流器によって電流が、電圧検出用電極
によって電圧がそれぞれ検出され、この検出値はセンサ
部から無線等によって電気絶縁的に送信される。こうし
て送信される信号は、例えば近くの電柱に取付けられる
装置本体部によって受信されると同時に、該装置本体部
の高調波解析部によって各次高調波成分に対応する測定
値として読出し可能に格納される。

【０００７】格納されている上記測定値は、必要に応じ
てプリントアウトでき、またはＩＣカードなどに情報と
して取り出すことができる。その結果、高圧配電線に各
次高調波成分が載っているかどうかが、また、各次高調
波電流の流れ方向が直ちに確認でき、高調波発生源を容
易に追跡することが可能である。即ち、センサ部を高圧
配電線にクランプしたまま移動してゆくことによって、
高調波発生源に簡単に辿り着くことができる。なお、測
定項目としては、各次高調波電圧含有率（電圧ひずみ
率）、各次高調波電流含有値、基本波を基準とした各次
高調波電圧，電流位相角などが挙げられる。

【０００８】また、絶縁操作棒をセンサ部に取付けるこ
とによって、センサ部を地上から容易に、しかも絶縁下
で安全に懸吊することがてきる。ところで、高調波電圧
・電流ともに各高圧配電線に共通して存在するが、一般
的にレベルの高いものは三，五，七，十一次の奇数調波
であり、偶数調波は二次が比較的高いレベルであって、
高調波電圧含有率は一般的な配電線の実測例では数％と
されており、本発明装置によって、各次高調波成分の測
定および発生源の調査を確実、かつ迅速に行うことがで
きる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の実施例に係る高圧
配電線用高調波検出装置の電気的構成を示すブロック図
であり、（イ）はセンサ部１、（ロ）は装置本体部２を
それぞれ示す。センサ部１は、クランプ変流器３と、近
接して平行に配設した２枚の電圧検出用電極４と、制御
手段５と、通信モジュール６とを備える。クランプ変流
器３は、固定側鉄心と可動側鉄心とをヒンジ結合して開
閉口可能に形成してなる環状鉄心に２次コイルが巻かれ
た汎用の電流計である。このクランプ変流器３は、環状
鉄心を開かせて高圧配電線１４を挿通し閉口することに
より、該高圧配電線１４に流れる電流に比例した２次電
流を前記２次コイルに誘起する。

【００１０】２枚の電圧検出用電極４は、クランプ変流
器３を高圧配電線１４にクランプしてセンサ部１が懸吊
される状態において、高圧配電線１４にできるだけ接近
し得る適当位置に絶縁を保持して設けられる。この電圧
検出用電極４は、高圧配電線１４の電圧（対地間電圧）
を静電誘導的に誘起する。その際、２枚の電極を用いる
ことによって、該電極に接続される差動アンプを利用し
同調分を消して誘導分をキャンセルすることができ、電
圧検出精度を高めている。

【００１１】制御手段５は、クランプ変流器３に関連す
る電流検出系と、電圧検出用電極４に関連する電圧検出
系と、制御部とからなり、電流検出系は、電流増幅器２
１、ローパスフィルタ２２、サンプルホールドＡ／Ｄ変
換回路２３によって形成され、電圧検出系は、電圧増幅
器２４、ローパスフィルタ２５、サンプルホールドＡ／
Ｄ変換回路２６、ゼロクロス検出回路２７、位相同期制
御回路２８によって形成される。制御部は、中央制御装
置ＣＰＵ２９、メモリＲＯＭ３０、メモリＲＡＭ３１、
１，３，１０，２０，３０，６０各分のサンプリング時
間が設定できる電子クロック回路３２によって形成され
る。この制御手段５は、次のように動作する。例えば、
１０分のサンプリング時間毎に、クランプ変流器３およ
び電圧検出用電極４によって検出された電流、電圧は、
前記Ａ／Ｄ変換回路２３、２４でディジタル信号に変換
され、その信号は、ＲＡＭ３１に一旦格納される。そし
て、ＲＡＭ３１から電圧データおよび電流データが読み
出されて、通信モジュール６を介して無線伝送される。
この通信モジュール６は送信回路からなっていて、入力
された電圧データおよび電流データを、無線信号として
アンテナから無線伝送する。

【００１２】装置本体部２は、通信モジュール７と、高
調波解析部及びデータ格納部から成る制御手段８とを備
える。通信モジュール７は受信回路に形成されていて、
入力された無線信号の電圧，電流データを制御手段８に
送信する。制御手段８は、中央制御装置ＣＰＵ３３、メ
モリＲＯＭ３４、メモリＲＡＭ３５、プリンタ用インタ
ーフェイス３６、ＩＣカード用インターフェイス３７、
キーボード３８および液晶表示器３９から成っている。
この制御手段８は、次のように動作する。通信モジュー
ル７から送られる前記電圧データ，電流データをメモリ
ＲＡＭ３５に一旦それぞれ格納させる。格納した電圧デ
ータ，電流データをＲＡＭ３５から読み出して、ＣＰＵ
３３で各次高調波成分を解析して、この解析した結果を
ＲＡＭ３５に格納する。この格納された分析結果、電圧
値の諸データは、キーボード３８を操作して液晶表示器
３９に表示させることができ、また、キーボード３８を
操作して、プリンタ用インターフェイス３６またはＩＣ
カード用インターフェイス３７に接続したプリンタ４０
またはＩＣカード４１に出力することができる。

【００１３】図２は本発明の実施例の設置態様を示す概
略斜視図である。叙上の電気的構成を有する高圧配電線
用高調波検出装置は、センサ部１をクランプ変流器３の
クランプ操作によって高圧配電線１４に懸吊して設置
し、装置本体部２を電柱１５に固定して用いる。センサ
部１は、サンプリング時間毎に、１サイクルの電圧，電
流の波形を検出し、そのアナログ値をディジタル値に変
換し、このディジタル検出値を装置本体部２に無線伝送
する。装置本体部２では、伝送されたディジタル検出値
を分析して、電圧，各次高調波成分などの諸データを内
部に記憶するとともに、随時読み出して記録、表示を行
わせることができる。

【００１４】図３，４には、センサ部１の要部機構がそ
れぞれ正面示、側面示される。制御手段５の各部品が収
納される箱体５１およびクランプ変流器３を固定してい
る基板５２の水平板部５２Ａには、固定金具５３を介し
て２本の棒５４，５４が取付けられていて、該棒５４，
５４は下端部が２個のナットを用いた挟み締めつけによ
り固定金具５３に固定されて上方に垂直に延びている。
この２本の棒５４，５４に対して、電気絶縁材からなる
摺動部材６０が掛け渡され遊嵌合されて、上下方向の摺
動可能に設けられており、さらに、２本の棒５４，５４
の上端部間に亘らせて、電気絶縁材からなる鞍部材５５
が２個のナットを用いた挟み締めつけにより固定されて
いる。この鞍部材５５は、図示のように高圧配電線１４
に載せ掛けてセンサ部１全体を懸吊状態に保持するため
の部材であり、一方、摺動部材６０は、鞍部材５５に下
方から接近して高圧配電線１４を該鞍部材５５とによっ
て挟みつけて懸吊されるセンサ部１を安定保持するとと
もに、後述するように環状鉄心１１を開閉口動作させる
ための部材である。

【００１５】前記鞍部材５５の上面部には、鉄心保持体
５６が一体に固着され、その上面部に笠部材５７が取り
付けられる。前記鉄心保持体５６には環状鉄心１１の固
定側鉄心１２が保持される。一方、摺動部材６０の中央
部には、２枚の前記電圧検出用電極４，４が上方位置
に、環状鉄心１１の可動側鉄心１３が下方位置にそれぞ
れ保持されている。

【００１６】前記水平板部５２Ａおよび固定金具５３の
中央部には、ねじ棒５８の上端部がスリーブ５９を介し
て該棒軸の回りの回転自在に取り付けられている。この
ねじ棒５８は、前記棒５４，５４に平行に垂下されてい
て、ねじ部分には、可動板６１がその中央部に設けられ
るねじ孔によって螺合しており、下端部には、ラッパ形
状の棒取付部材９が同軸に固着されている。前記可動板
６１の両端部には、２本の棒６２，６２が取付けられて
いて、該棒６２，６２は、下端部が２個のナットを用い
た挟み締めつけにより可動板６１に固定されて上方に垂
直に延ばされるとともに、上端部が摺動部材６０の両端
部分に嵌合されていて、２個のナットを用いた挟み締め
つけにより摺動部材６０に固定されている。

【００１７】上述の構造になるセンサ部１は、所定長さ
例えば２．５ｍの絶縁操作棒１０が棒取付部材９に同軸
に固着される。この絶縁操作棒１０を時計回転方向に回
すことにより、可動板６１，棒６２，６２および摺動部
材６０が図３，４上で下方に一体移動するため、摺動部
材６０に保持される可動側鉄心１３が下がって、環状鉄
心１１が開口状態になる。絶縁操作棒１０の下端を操作
者が把持して開口している環状鉄心１１に被覆を有する
高圧配電線１４を挿通して図示の懸吊状態にする。次い
で、絶縁操作棒１０を反時計回転方向に回すことによ
り、可動板６１，棒６２，６２および摺動部材６０が図
３，４上で上方に一体移動して、摺動部材６０に保持さ
れる可動側鉄心１３が上がって、環状鉄心１１が閉口状
態になり、また、高圧配電線１４は、鞍部材５５と摺動
部材６０の間に挟まれて、高圧配電線１４とセンサ部１
とが固定される。このようにして、センサ部１の懸吊操
作およびクランプ変流器３のクランプ操作が、高圧配電
線１４の下方に立つ操作者の遠隔操作により同時にしか
も安全に行うことが可能である。

【００１８】なお、上記の実施例は、センサ部１と装置
本体部２との間の信号授受が、無線通信方式により成さ
れている例であるが、本発明は、その他に光通信方式に
よることも勿論可能であって、要は、検出した相電流，
相電圧が、高圧配電線の高圧とは電気的に絶縁された安
全領域の信号に変換され、かつ送信されることができれ
ば、他の変形された信号授受方式を随意採用し得ること
は言うまでもない。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
ンサ部を高圧配電線に懸吊し、装置本体部を電柱等配電
線構築物に取り付けることによって、高圧配電線に発生
している高調波の質、大きさおよび流れ方向を直接検出
するとともに、それらの情報を随時格納することが可能
である。また、装置本体部に格納されている各次高調波
成分に対応する測定値は、必要に応じてプリントアウト
でき、またはＩＣカードなどに情報として取り出すこと
ができる。

【００２０】その結果、本発明は、高圧配電線に各次高
調波成分が載っているかどうか、また、その流れがどの
方向であるかが直ちに確認でき、センサ部を高圧配電線
の途中で移動してゆくことによって、高調波発生源に簡
単に辿り着くことができ高調波発生源を容易に追跡・特
定することが可能で、迅速且つ合理的に各次高調波成分
の究明ができる。また、本発明によれば、絶縁操作棒を
操作して安全に地上からの取り付け・取り外し作業が可
能であり、簡便でしかも安全性が高い利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る高圧配電線用高調波検出
装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図２】図２は本発明の実施例の設置態様を示す概略斜
視図である。

【図３】図１に示されるセンサ部１の要部機構を示す正
面図である。

【図４】図１に示されるセンサ部１の要部機構を示す側
面図である。

【符号の説明】

１…センサ部、２…装置本体部、３…クランプ変流器、
４…電圧検出用電極、５…制御手段、６…通信モジュー
ル、７…通信モジュール、８…制御手段、９…棒取付部
材、１０…絶縁操作棒、１１…環状鉄心、１２…固定側
鉄心、１３…可動側鉄心、１４…高圧配電線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山崎鑑二兵庫県尼崎市尾浜町三丁目29番３号長谷川電機工業株式会社内 (72)発明者大森隆雄兵庫県尼崎市尾浜町三丁目29番３号長谷川電機工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高圧配電線をクランプし得る開閉口可能
に形成される環状鉄心に巻装された２次コイルを介し
て、クランプされた高圧配電線の相電流を検出するクラ
ンプ変流器と、このクランプ変流器に近接して設けら
れ、クランプされた高圧配電線の相電圧を静電誘導的に
検出する電圧検出用電極と、検出した相電流および相電
圧を前記高圧配電線とは電気的絶縁された信号に変換し
て送信する送信機とを備えるセンサ部と、前記送信機か
らの信号を受信してこの信号に含まれる各次高調波電圧
・電流成分を解析する高調波解析部と、この解析結果を
読み出し可能に格納する格納部とを備え、前記高圧配電
線を支持する電柱等配電線構築物に取付けられる装置本
体部とを含むことを特徴とする高圧配電線用高調波検出
装置。
【請求項２】前記クランプ変流器を地上から電気絶縁
的に遠隔開閉操作し得る絶縁操作棒が前記センサ部に連
結されてなる請求項１に記載の高圧配電線用高調波検出
装置。