JPH07294577A - 避雷器簡易試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ギャップ付避雷器の放電開始電圧を測定し得
る比較的小型に形成された簡易試験装置を提供するもの
である。 【構成】 測定端子２，３の一方の端子３を、電流検出
回路７が接続された接地側端子とし、他方の端子２を直
流高電圧発生装置１に接続する一方、端子２と直流高電
圧発生装置１との間に放電電圧検出回路４と測定停止回
路５とを端子２、放電電圧検出回路４、測定停止回路５
および直流高電圧発生装置１の順に接続するとともに、
ギャップ付避雷器用電圧表示器10を接続してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、避雷器簡易試験装置に
関し、特に配電用避雷器の劣化状態を、設置現場におい
て容易に検査し得る避雷器簡易試験装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】周知
のように、避雷器には、ギャップと特性要素（炭化けい
素素子、酸化亜鉛素子等）とを組合せて内蔵したもの
（以下ギャップ付避雷器と言う）、あるいはギャップを
用いず特性要素のみを内蔵したもの（以下ギャップなし
避雷器と言う）とがある。これらの避雷器は、一旦設置
された後は保守点検時に外観構造点検および電気的点検
が行われる。

【０００３】外観構造点検は、通常、目視により外観を
点検するもので設置現場において行えるが、電気的点検
は、ギャップ付避雷器の場合には、絶縁抵抗の測定、
商用周波放電開始電圧の測定等があり、また一方、ギ
ャップなし避雷器の場合には、前記と同じ絶縁抵抗
の測定、動作開始電圧の測定等があり、これらの測定
には設置現場で行えるものとそうでないものとがある。

【０００４】例えば、上記との絶縁抵抗の測定は、
通常1000V の絶縁抵抗計が用いられ、設置現場において
測定可能であるが、の商用周波放電開始電圧の測定お
よびの動作開始電圧の測定は、一般に交流高電圧発生
装置を備える測定装置が使用されかなり大型で且つ重量
（20〜50kg程度）があるため、設置現場へ移動し簡易に
測定することが難しい。なお、の動作開始電圧の測定
には、直流高電圧発生装置と定電流回路を備える測定装
置が使用でき、この装置であれば、比較的小型であり設
置現場での測定も可能であるが、ギャップなし避雷器の
みにしか適用できず、ギャップ付避雷器の場合の、の
商用周波放電開始電圧の測定をすることができない。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、その第１の目的は、ギャップ付避雷器の放
電開始電圧を測定し得る比較的小型に形成された簡易試
験装置を提供するものであり、また第２の目的は、ギャ
ップ付避雷器の放電開始電圧とギャップなし避雷器の動
作開始電圧とを測定し得る比較的小型に形成された簡易
試験装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本発明に係る避雷器簡易試験装置の一つは、測
定端子の一方の端子を電流検出回路が接続された接地側
端子とし、他方の端子を直流高電圧発生装置に接続する
一方、端子と直流高電圧発生装置との間に放電電圧検出
回路と測定停止回路とを端子、放電電圧検出回路、測定
停止回路および直流高電圧発生装置の順に接続するとと
もに、ギャップ付避雷器用電圧表示器を接続してなるも
のである。

【０００７】そして、上記避雷器簡易試験装置において
は、直流高電圧発生装置が、発生直流電圧を直線的に一
定速度で徐々に昇圧する制御回路を備えてあってもよ
い。

【０００８】また、上記避雷器簡易試験装置において
は、ギャップ付避雷器用電圧表示器が、放電電圧検出回
路と測定停止回路に並列に接続されたピークホールド回
路を介して接続されてあってもよい。

【０００９】また、上記第２の目的を達成するため、本
発明に係る避雷器簡易試験装置は、上記避雷器簡易試験
装置において、電流検出回路とアースとの間に切換スイ
ッチを設け、この切換スイッチと直流高電圧発生装置と
の間に定電流回路を接続する一方、端子と放電電圧検出
回路との間に切換スイッチを介してギャップなし避雷器
用電圧表示器を接続してなるものである。

【００１０】

【作用】上記構成の避雷器簡易試験装置においては、高
周波発振回路による直流高電圧発生装置を用いるため、
商用周波トランスを用いる交流高電圧発生装置に比較し
て極めて小型に且つ軽量（10kg以下）に構成でき、避雷
器の設置現場への携帯が容易となる。しかも、直流高電
圧発生装置に備える制御回路により、直流の充電電圧を
徐々に上昇させて避雷器に印加することができ、加えて
放電電圧検出回路を接続しているので、この放電電圧検
出回路により前記印加電圧を測定することでギャップの
放電開始電圧が測定でき、さらに測定停止回路を接続し
ているので、ギャップの放電後速やかに充電を停止させ
ることができる。また特性要素に過負荷がかかるのを防
止することができる。それゆえに、上記簡易試験装置を
用いて避雷器に直流の充電電圧を印加すると、基本的に
図１に示す電圧波形が得られる。

【００１１】図１に示す電圧波形は、充電電圧を徐々に
一定速度で上昇させたところ、電圧がア点に達したとこ
ろで避雷器内のギャップが放電し、この放電電流が特性
要素に流れ、避雷器に印加した電圧が急降下し、特性要
素の両端に放電電流値に応じた残留電圧（いわゆるバリ
スタ電圧に近似）（イ点で示す）が生じ、これにより充
電電圧を停止させたことを示すものである。すなわち、
この電圧波形において、ア点の電圧（放電開始電圧）
は、避雷器のギャップ放電特性を示し、イ点の電圧（残
留電圧）は、特性要素の特性を示すもので、このよう
に、上記構成を採ることにより、ギャップ付避雷器の放
電開始電圧を設置現場において測定でき、その場で劣化
の診断が行える。また、イ点の電圧を測定することで、
特性要素の特性を同時に測定でき、その場で特性要素の
劣化程度についても診断ができる。なお、イ点の電圧
は、特性要素の状態により様々に変化するので、予め基
準電圧範囲を設定しその範囲の内外により良否の診断を
するとよい。また上記簡易試験装置においては、放電電
圧検出回路に予め前記基準電圧範囲を設定しこれにより
比較して合否を出力するように構成してもよい。

【００１２】またさらに、上記構成の避雷器簡易試験装
置においては、電流検出回路とアースとの間に切換スイ
ッチを設け、この切換スイッチと直流高電圧発生装置と
の間に定電流回路を接続する一方、端子と放電電圧検出
回路との間に切換スイッチを介してギャップなし避雷器
用電圧表示器を接続することにより、これら切換スイッ
チを切換えることで１台の簡易試験装置により、上述し
たギャップ付避雷器のギャップの放電開始電圧、特性要
素の残留電圧の測定に加え、ギャップなし避雷器の動作
開始電圧の測定もできるようになる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１４】〔実施例１〕図２は、本発明に係わる簡易
試験装置の回路図を示すもので、図において、１は直流
高電圧発生装置、２，３は測定端子、４は放電電圧検出
回路、５は測定停止回路、６はピークホールド回路、７
は電流検出回路を示す。

【００１５】直流高電圧発生装置１は、直流高電圧発生
回路1a、制御回路1b、高インピーダンス抵抗1c（例えば
1ＭΩ）を備え、起動スイッチ８をONすると、制御回路
1bにより一定速度で直流電圧（例えば 1kV／ 1秒）を発
生させる一方、抵抗1cにより被測定用ギャップ付避雷器
９のギャップが放電した際に放電が継続できない電圧ま
で急降下させる。

【００１６】測定端子２は、直流高電圧発生装置１の抵
抗1c側に接続されている。

【００１７】放電電圧検出回路４は、直流高電圧発生装
置１の抵抗1c側からの出力電圧を検出するもので、これ
により被測定用ギャップ付避雷器９のギャップの放電開
始電圧が検出される。また、放電後の電圧が継続して検
出されるので、その後の急降下した点の電圧（特性要素
の残留電圧）を取出し電圧表示器10に表示することによ
り特性要素の劣化程度の診断ができる。

【００１８】測定停止回路５は、放電電圧検出回路４か
らのギャップの放電開始電圧を検出した信号を受けて動
作するもので、直流高電圧発生装置１を停止させる。

【００１９】ピークホールド回路６は、ギャップの放電
開始電圧を保持する回路である。この保持した放電開始
電圧を電圧表示器11に表示させることにより、その放電
開始電圧を元に被測定用ギャップ付避雷器９のギャップ
の劣化程度が診断される。なお、ピークホールド回路６
は、放電電圧検出回路４からのギャップの放電開始電圧
を検出した信号を受けて動作させてもよい。

【００２０】測定端子３は、電流検出回路７を介してア
ースされている。前記電流検出回路７は、被測定用ギャ
ップ付避雷器９に絶縁抵抗が低下するなどして一定以上
の電流が流れた場合に検出し、その検出信号を元に異常
を報知することができる。

【００２１】上記構成の簡易試験装置は、直流高電圧発
生装置１からの直流高電圧を、一定速度で上昇させて被
測定用ギャップ付避雷器９に印加するようにしているの
で、その上昇する電圧を検出することで被測定用ギャッ
プ付避雷器９の放電開始電圧が容易に測定できる。また
直流高電圧発生装置１を採用しているので小型且つ軽量
であり、被測定用ギャップ付避雷器９が設置されている
現場へ持ち込んでの試験測定が可能となる。

【００２２】因みに、図３は、上記構成の簡易試験装置
を用い直流高電圧発生装置１からの直流高電圧の上昇速
度を変えて印加した場合のギャップの放電開始電圧と、
従来の交流高電圧発生装置を備える試験装置と直流高電
圧発生装置を備える試験装置によるギャップの放電開始
電圧を、各々10回測定した結果を比較して示すグラフ図
である。

【００２３】この図３によれば、符号 (1)は、従来の交
流高電圧発生装置による測定結果であって、放電開始電
圧がほぼ22kV（波高値）前後となり比較的安定してい
る。 (2)は、従来のギャップなし避雷器の動作開始電圧
の測定に用いられている直流高電圧発生装置（定電流 1
mA）による測定結果であって、最大電圧までの上昇速度
が高速（約50ミリ秒程度）であり、放電開始電圧が24〜
28kVと大きくバラツキくとともに、上記 (1)との差も大
きい。 (3)は、本発明簡易試験装置を用い直流高電圧の
上昇速度を 5kV／秒とした場合の測定結果であって、放
電開始電圧が23〜25kV、また (4)は、本発明簡易試験装
置を用い直流高電圧の上昇速度を 1kV／秒とした場合の
測定結果であって、放電開始電圧が23〜24kVとなり、こ
れら (3)と(4)の測定結果は、 (1)の測定結果に較べて
電圧が高くなる傾向が見られるが、バラツキが小さいの
でその差（約 2kV）を予め把握しておくことにより、従
来の交流高電圧発生装置に代えて設置現場での点検用と
して使用することができる。なお、上記本発明簡易試験
装置による測定結果から理解されるように、直流高電圧
の上昇速度は遅いほど安定した結果が得られるが、 0.5
kV／秒より遅くした場合、測定時間が長くなりあまり実
用的でない。

【００２４】なお、上記実施例においては、ピークホー
ルド回路６を設けてギャップの放電開始電圧を電圧表示
器11に表示するように構成するとともに、放電電圧検出
回路４に電圧表示器10を設け特性要素の残留電圧を表示
するように構成したが、ピークホールド回路６、電圧表
示器10および電圧表示器11を設けずに、または併設して
オシログラフ等の波形を直接観察する装置を接続して被
測定用ギャップ付避雷器９への印加電圧を検出し、その
記録波形（図１参照）を元にギャップの放電開始電圧、
特性要素の残留電圧を測定するようにしてもよい。ま
た、ピークホールド回路６を設けずに、放電電圧検出回
路４に２つの電圧表示器10と電圧表示器11を接続し、放
電電圧検出回路４を制御することによりギャップの放電
開始電圧を電圧表示器11に、特性要素の残留電圧を電圧
表示器10にそれぞれ表示するように構成してもよい。

【００２５】また、上記実施例においては、ギャップの
放電開始電圧、特性要素の残留電圧および電流検出回路
７で検出された電流は表示するだけに止めたが、これら
に基準値を設定し、その基準値と比較させ異常の場合に
異常を報知し得る手段12を設けて構成してもよい。また
さらに、上記実施例の構成に測定時間を計測する回路13
を接続し、この測定時間計測回路13を計測開始と同時に
動作させ、測定停止回路５からの停止信号により測定時
間計測をストップさせるようにし、停止信号が入らない
場合には、一定時間後にタイムアウト（例えば 1kV／秒
の場合で35kVまで上昇させると35秒でタイムアウトす
る）させると同時に、その信号を上記異常報知手段12お
よび測定停止回路５に出力するように構成してもよい
（図４参照）。

【００２６】またさらに、測定精度を上げるため同一被
測定ギャップ付避雷器９を対象に数回測定を繰り返す場
合、タイマーを接続するとよい。その場合、ギャップが
一度放電すると、放電電流により特性要素が充電される
ので、特性要素自身が自己放電する一定時間後にタイマ
ー設定することで、測定の繰り返しが容易となる。

【００２７】〔実施例２〕本実施例に示す簡易試験装置
は、上記実施例１に示す簡易試験装置の回路に加え、図
５に示すように、直流高電圧発生装置１と起動スイッチ
８の間に切換スイッチ14を介してギャップなし避雷器測
定起動スイッチ15を接続するとともに、電流検出回路７
とアースとの間に切換スイッチ16を設けこの切換スイッ
チ16と直流高電圧発生装置１の間に定電流回路17を接続
し、さらに端子２と放電電圧検出回路４の間に切換スイ
ッチ18を介してギャップなし避雷器用電圧表示器を接続
したものである。

【００２８】上記簡易試験装置では、ギャップなし避雷
器測定起動スイッチ15をONしない状態では、上記実施例
１の構成の簡易試験装置と同要領でギャップ付避雷器の
測定が行え、また現場にギャップなし避雷器が設置され
ている場合は、上記ギャップなし避雷器測定起動スイッ
チ15をONすることで、切換スイッチ14、16、18が同時に
切換わり、これにより定電流回路17が接続された回路が
動作し、端子２と３の間に接続したギャップなし避雷器
の動作開始電圧を測定でき、このように、本実施例の避
雷器簡易試験装置であれば、避雷器の設置現場において
ギャップなし避雷器が設置されてあってもその場で動作
開始電圧を測定し劣化程度の診断ができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る避雷
器簡易試験装置によれば、直流高電圧発生装置を採用し
小型で軽量に構成されているので、避雷器が設置されて
いる現場への持ち込みが可能であり、しかも、ギャップ
付避雷器の放電開始電圧、さらには特性要素の残留電圧
が測定できるので、その設置現場においてギャップ付避
雷器の劣化程度等の電気的点検が容易に行え、点検の作
業性が改善され効率がよくなる。またさらに、ギャップ
なし避雷器の動作開始電圧を測定し得る定電流回路等を
切換え可能に接続することで、ギャップなし避雷器が設
置してあっても切換スイッチを切換えることで、設置現
場で動作開始電圧が測定でき、点検の作業性がよくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る避雷器簡易試験装置で測定される
電圧波形の模式図である。

【図２】本発明に係る避雷器簡易試験装置の回路図であ
る。

【図３】本発明に係る避雷器簡易試験装置によるギャッ
プの放電開始電圧の測定結果を従来試験装置の測定結果
と比較して示すグラフ図である。

【図４】本発明に係る別の実施例の避雷器簡易試験装置
の回路図である。

【図５】本発明に係る別の実施例の避雷器簡易試験装置
の回路図である。

【符号の説明】

１：直流高電圧発生装置 ２，３：測定端子
４：放電電圧検出回路 ５：測定停止回路 ６：ピークホールド回路
７：電流検出回路 ８：起動スイッチ ９：被測定用ギャップ付避雷
器 10, 11：電圧表示器 12：異常報知手段 1
3：測定時間計測回路 14, 16, 18：切換スイッチ 15：ギャップなし避雷器
測定起動スイッチ 17：定電流回路 (1)：従来の交流高電圧発生装置による放電開始電圧 (2)：従来の直流高電圧発生装置（定電流 1mA）による
放電開始電圧 (3)：本発明簡易試験装置（直流高電圧の上昇速度 5kV
／秒）による放電開始電圧 (4)：本発明簡易試験装置（直流高電圧の上昇速度 1kV
／秒）による放電開始電圧 ア：放電開始電圧 イ：残留電圧

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定端子の一方の端子を電流検出回路が
   接続された接地側端子とし、他方の端子を直流高電圧発
   生装置に接続する一方、端子と直流高電圧発生装置との
   間に放電電圧検出回路と測定停止回路とを端子、放電電
   圧検出回路、測定停止回路および直流高電圧発生装置の
   順に接続するとともに、ギャップ付避雷器用電圧表示器
   を接続してなることを特徴とする避雷器簡易試験装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の避雷器簡易試験装置にお
   いて、直流高電圧発生装置が、発生直流電圧を直線的に
   一定速度で徐々に昇圧する制御回路を備えてなる避雷器
   簡易試験装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の避雷器簡易試験
   装置において、ギャップ付避雷器用電圧表示器が、放電
   電圧検出回路と測定停止回路に並列に接続されたピーク
   ホールド回路を介して接続されてなる避雷器簡易試験装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３記載の避雷器簡易
   試験装置において、電流検出回路とアースとの間に切換
   スイッチを設け、この切換スイッチと直流高電圧発生装
   置との間に定電流回路を接続する一方、端子と放電電圧
   検出回路との間に切換スイッチを介してギャップなし避
   雷器用電圧表示器を接続してなる避雷器簡易試験装置。