JPH0690228B2 - サージ電圧測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は送電線あるいは変電所等に侵入する急峻なサー
ジ電圧波形を測定するサージ電圧測定装置に係り、特に
信号検出部側の残留インダクタンスを抑制してサージ電
圧を高い精度で測定することができるものに関する。

（従来の技術） 例えば、GIS変電所等に侵入する急峻なパルス状のサー
ジ電圧波形を測定する場合には、第３図に示すような装
置を使用して行われる。第３図は主回路と接地容器間に
形成される静電容量を利用したＣ−Ｃ分配器を示すもの
で、図中符号１は接地タンクであり、この接地タンク１
内の中心には主母線（主回路）２が通っている。また上
記接地タンク１には絶縁スペーサ３が設置されており、
この絶縁スペーサ３にはサージ電圧センサ４が取付けら
れている。図中符号５は測定端子であり、この測定端子
５には上記接地タンク１内に位置する高圧側コンデンサ
６（容量C₁）及び接地タンク１の外側に位置する低圧側
コンデンサ７（容量C₂）が夫々接続されており、低圧側
コンデンサ７側は接地されている。上記低圧側コンデン
サ７にはE/O変換器８が接続されている。またかかる構
成のサージ電圧センサ４には光ケーブル９を介してO/E
変換器10が接続され、さらにデータ処理部11が接続され
ている。

上記構成において、侵入サージ電圧をｖ（ｔ）とすれ
ば、検出電圧（Ｖ）は理論的には次のようなものであ
る。

（Ｖ）＝C₁・ｖ（ｔ）／（C₁＋C₂） ……（Ｉ） しかしながら、実際には低圧側コンデンサ７自身、及び
リード線、信号検出端子等に含まれる残留インダクタン
スの為に共振現象あるいは接地点の反射現象が発生す
る。その為、波頭部分に振動成分が重畳して、サージ電
圧波形を忠実に測定できない恐れがある。

そこで検出部側の低圧側コンデンサ７として残留インダ
クタンスが小さく、高周波特性の良好なもの、例えばマ
イカコンデンサを使用する方法、或いは信号検出端子か
ら接地点までの距離を短くして残留インダクタンスを小
さくする等の方法が考えられている。

しかしながらかかる方法を採用しても残留インダクタン
スの低減には限界があり、その結果立上がり１μｓ以下
の波形を忠実に測定することは不可能であった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の構成にあっては、残留インダクタンス
の影響によりサージ電圧波形を精度良く測定することが
できないという問題があった。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目
的とすることろは、残留インダクタンスを抑制してサー
ジ電圧を高い精度で測定することが可能なサージ電圧測
定装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明によるサージ電圧測定装置は、主回路及
び接地容器間に配置された高圧側コンデンサと、この高
圧側コンデンサに接続され浮遊静電容量を取出す測定端
子と、この測定端子に接続された低圧側コンデンサとを
備え、上記主回路の電圧を測定するサージ電圧測定装置
において、上記測定端子及び低圧側コンデンサ間の往路
と低圧コンデンサ及び接地点間の帰路とを同軸線上に配
置して上記往路及び帰路の信号電流の方向を逆方向とし
たことを特徴とするものである。

（作用） つまり、測定端子及び低圧側コンデンサ間の往路と、低
圧側コンデンサ及び接地点間の帰路を同軸線上として信
号電流の方向を互に逆方向とし、それによって通電路の
インダクタンスを抑制するものである。

（実施例） 以下第１図及び第２図を参照して本発明の一実施例を説
明する。尚、従来と共通部分については第３図をそのま
ま使用して説明する。第１図は本実施例によるサージ電
圧測定装置の概略構成を示す図である。図中符号101は
測定端子であり、この測定端子101には接触子102が取付
けられている。上記接触子102には軸103が固着され、こ
の軸103の先端は箱体104内に挿入されている。上記接触
子102及び軸103の外周には絶縁部材105、106、107、及
び108が配置されており、その外周側には継手109、11
0、111が夫々配置されている。上記継手109にはスペー
サ金具112が取付けられ、このスペーサ金具112は絶縁ス
ペーサ113に取付けられている。また上記継手110は絶縁
板114を介して上記箱体104内に挿入され、上記絶縁板11
4はボルト115により箱体104に固定されている。

上記軸103の先端部には低圧側コンデンサ116が取付けら
れている。以下この低圧側コンデンサ116の構成につい
て説明する。低圧側コンデンサ116は分圧比で決定され
た容量C₂を1/nに分割したｎ個のコンデンサ117からな
り、これらｎ個のコンデンサ117は一対の対抗電極118,1
18間に放射状に配置されて並列接続されている。これは
コンデンサのリード線を最短にしてリード線に起因する
残留インダクタンスを抑制する趣旨である。尚、図中符
号119は絶縁体であり、又符号120はナットである。また
測定端子101の低圧側コンデンサ116と反対側の構成は第
３図に示したものと同様である。

以上の構成を基にその作用を説明する。測定端子101か
ら取出された信号電圧は接触子102、軸103を介して低圧
コンデンサ116に到達し（往路）、又継手110、111、及
び109を介して接地点であるスペーサ金具112に到達する
（帰路）。その際、上記往路及び帰路は同軸線状に配置
され、かつ往路と帰路の電流方向が逆となるために、そ
の間の磁束は打消されて残留インダクタンスはほとんど
発生しない。

一方コンデンサ116ののリード線により発生するインダ
クタンスは、各コンデンサ117がｎ個の並列接続になっ
ているために、コンデンサ117のリード線のインダクタ
ンスがｎ並列されたことになり、全体として1/nに減少
させることができる。

以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。

まず、往路及び帰路が同軸線上にあって、その電流方
向が逆方向になっているので、残留インダクタンスがほ
とんど発生せず、それによってサージ電圧測定制度を高
めることができる。

又、本実施例における低圧側コンデンサ116は、ｎ個
の分割コンデンサ117を放射状に配置しかつ並列接続し
ているので、コンデンサ117のリード線のインダクタン
スがｎ並列されたことになり、全体としてインダクタン
スを1/nに減少させることができる。したがってこれに
よってもサージ電圧測定の制度を高めることができる。

このように検出部側の残留インダクタンスを最少限に
抑制することができるので、検出部側においてLC共振現
象が発生せず、100KHz〜数MHzの高周波成分を含む急峻
なサージ電圧波形を高い精度で測定することができる。
それによって変電所、送電線等に侵入するサージ電圧波
形のデータを正確に測定することが可能となり、絶縁協
調を検討する上で極めて効果的である。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によるサージ電圧測定装置に
よると、残留インダクタンスを抑制して、高い精度でサ
ージ電圧を測定することができる等その効果は大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図はサージ電圧測定装置の断面図、第２図は低圧側コン
デンサの正面図、第３図はサージ電圧測定の原理を説明
する図である。 １……接地容器、２……主回路、６……高圧側コンデン
サ、101……測定端子、116……低圧側コンデンサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主回路及び接地容器間に配置された高圧側
   コンデンサと、この高圧側コンデンサに接続され浮遊静
   電容量を取出す測定端子と、この測定端子に接続された
   低圧側コンデンサとを備え、上記主回路の電圧を測定す
   るサージ電圧測定装置において、上記測定端子及び低圧
   側コンデンサ間の往路と低圧側コンデンサ及び接地点間
   の帰路とを同軸線上に配置して上記往路及び帰路の信号
   電流の方向を逆方向としたことを特徴とするサージ電圧
   測定装置。
2. 【請求項２】上記低圧側コンデンサは、ｎ個の分割コン
   デンサを一対の電極間に放射状に配置して並列接続した
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のサージ電圧測定装置。