JPH07311231A - 高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システム - Google Patents
高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システムInfo
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- JPH07311231A JPH07311231A JP10389194A JP10389194A JPH07311231A JP H07311231 A JPH07311231 A JP H07311231A JP 10389194 A JP10389194 A JP 10389194A JP 10389194 A JP10389194 A JP 10389194A JP H07311231 A JPH07311231 A JP H07311231A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高圧系統に高周波電圧を重畳することで、高
圧電路部分の全ての設備の絶縁監視ができる高圧配電設
備の高周波重畳絶縁監視システムを得ることを目的とす
る。 【構成】 接地形コンデンサ17の接地線16に高周波
電圧を印加し、3相高圧系統1にその高周波電圧を重畳
する計測用電源14と、絶縁監視対象となる高圧電路部
分3に設けられた零相変流器18から2次出力された高
周波電流の漏洩電流及び上記高周波電圧の位相角差を検
出して誘電正接を演算する計測演算器19とを設けたも
のである。
圧電路部分の全ての設備の絶縁監視ができる高圧配電設
備の高周波重畳絶縁監視システムを得ることを目的とす
る。 【構成】 接地形コンデンサ17の接地線16に高周波
電圧を印加し、3相高圧系統1にその高周波電圧を重畳
する計測用電源14と、絶縁監視対象となる高圧電路部
分3に設けられた零相変流器18から2次出力された高
周波電流の漏洩電流及び上記高周波電圧の位相角差を検
出して誘電正接を演算する計測演算器19とを設けたも
のである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、特別高圧受電の高圧
配電設備及び高圧受配電設備の高圧系統が活線状態にあ
る場合の高圧電路の絶縁監視をする高圧配電設備の高周
波重畳絶縁監視システムに関するものである。
配電設備及び高圧受配電設備の高圧系統が活線状態にあ
る場合の高圧電路の絶縁監視をする高圧配電設備の高周
波重畳絶縁監視システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9は従来の高圧電力ケーブルの絶縁監
視システムを示すシステム構成図であり、図において、
1は3相高圧系統、2は3相高圧系統1の母線部分、3
は3相高圧系統1の分岐回路、即ち絶縁監視する各高圧
電路部分である。4は3相高圧系統1に直流電源を重畳
させるための計測用電源、5は3相高圧系統1と計測用
電源4との間に設けられたリアクトルである。6は高圧
電力ケーブル、6aは高圧電力ケーブル6のシース線、
7はシース線6aを一括した計測回路用配線、8は帯域
フィルタ8aと測定部8bで構成され、直流電流を計測
する計測器、9は計測回路の接地線である。又、図10
は図9で示したケーブルの絶縁性能を示した等価回路で
あり、図において、10は高圧電力ケーブル6の絶縁層
の等価静電容量、11は等価絶縁抵抗を示す。
視システムを示すシステム構成図であり、図において、
1は3相高圧系統、2は3相高圧系統1の母線部分、3
は3相高圧系統1の分岐回路、即ち絶縁監視する各高圧
電路部分である。4は3相高圧系統1に直流電源を重畳
させるための計測用電源、5は3相高圧系統1と計測用
電源4との間に設けられたリアクトルである。6は高圧
電力ケーブル、6aは高圧電力ケーブル6のシース線、
7はシース線6aを一括した計測回路用配線、8は帯域
フィルタ8aと測定部8bで構成され、直流電流を計測
する計測器、9は計測回路の接地線である。又、図10
は図9で示したケーブルの絶縁性能を示した等価回路で
あり、図において、10は高圧電力ケーブル6の絶縁層
の等価静電容量、11は等価絶縁抵抗を示す。
【0003】次に動作について説明する。図9に示した
高圧電力ケーブルの絶縁監視システムは直流重畳法を用
いたものであり、計測用電源4よりリアクトル5を介し
て3相高圧系統1に直流電圧を重畳させる。3相高圧系
統1に重畳された直流電圧により、各高圧電路部分3の
高圧電力ケーブル6には等価静電容量10,等価絶縁抵
抗11を介してシース線6aに直流電流が流れる。但
し、重畳された電圧が直流であることから主に等価絶縁
抵抗11に電流が流れる。この流れた電流はシース線6
aの計測回路用配線7を介して接地線9に流れ、この電
流を帯域フィルタ8aを有する計測器8で計測する。こ
のように、3相高圧系統1に重畳された直流電圧と計測
器8で計測された電流により、等価的な絶縁抵抗が演算
できる。尚、実際の計測用電源4は図10に示すように
正負両極の電圧印加をなし、正負個別の電圧を印加する
ことにより計測の信頼度を高めている。
高圧電力ケーブルの絶縁監視システムは直流重畳法を用
いたものであり、計測用電源4よりリアクトル5を介し
て3相高圧系統1に直流電圧を重畳させる。3相高圧系
統1に重畳された直流電圧により、各高圧電路部分3の
高圧電力ケーブル6には等価静電容量10,等価絶縁抵
抗11を介してシース線6aに直流電流が流れる。但
し、重畳された電圧が直流であることから主に等価絶縁
抵抗11に電流が流れる。この流れた電流はシース線6
aの計測回路用配線7を介して接地線9に流れ、この電
流を帯域フィルタ8aを有する計測器8で計測する。こ
のように、3相高圧系統1に重畳された直流電圧と計測
器8で計測された電流により、等価的な絶縁抵抗が演算
できる。尚、実際の計測用電源4は図10に示すように
正負両極の電圧印加をなし、正負個別の電圧を印加する
ことにより計測の信頼度を高めている。
【0004】この直流重畳法の他に低周波重畳法があ
り、図11はその低周波重畳法を用いた高圧電力ケーブ
ルの絶縁監視システムを示すシステム構成図である。図
において、4aは3相高圧系統1に商用周波数よりも低
い低周波電圧(数Hz)を重畳させるための計測用電
源、8cはその重畳された低周波電圧を計測する計測器
である。12は低周波重畳電圧計測用のリアクトル、1
3はこのリアクトル12と計測器8cとを接続し、計測
器8cにて低周波電圧を計測するようにした電圧計測線
である。このように、3相高圧系統1に重畳させる低周
波電圧と計測回路用配線7に流れる電流を計測し、各電
圧,電流の絶対値と位相角差により、絶縁物の絶縁特性
である誘電正接の演算や、ケーブルの抵抗分電流の演算
を可能としている。
り、図11はその低周波重畳法を用いた高圧電力ケーブ
ルの絶縁監視システムを示すシステム構成図である。図
において、4aは3相高圧系統1に商用周波数よりも低
い低周波電圧(数Hz)を重畳させるための計測用電
源、8cはその重畳された低周波電圧を計測する計測器
である。12は低周波重畳電圧計測用のリアクトル、1
3はこのリアクトル12と計測器8cとを接続し、計測
器8cにて低周波電圧を計測するようにした電圧計測線
である。このように、3相高圧系統1に重畳させる低周
波電圧と計測回路用配線7に流れる電流を計測し、各電
圧,電流の絶対値と位相角差により、絶縁物の絶縁特性
である誘電正接の演算や、ケーブルの抵抗分電流の演算
を可能としている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の高圧電力ケーブ
ルの絶縁監視システムは以上のように構成されているの
で、3相高圧系統1に直流電圧又は低周波電圧を計測用
電源4,4aより印加し、それに伴いリアクトル5,1
2を用なければならない。又、3相高圧系統1に重畳さ
せる電圧は直流電圧又は低周波電圧であり、流出する漏
洩電流は図10の等価回路に示すように周波数が小さい
ことにより、シース線6aに流出する主たる電流成分と
なる静電容量分の電流が商用周波数の場合よりきわめて
小さいため、それら漏洩電流の絶対値計測が難しく、従
って、検出感度を高めた電流計測としなければならなか
った。
ルの絶縁監視システムは以上のように構成されているの
で、3相高圧系統1に直流電圧又は低周波電圧を計測用
電源4,4aより印加し、それに伴いリアクトル5,1
2を用なければならない。又、3相高圧系統1に重畳さ
せる電圧は直流電圧又は低周波電圧であり、流出する漏
洩電流は図10の等価回路に示すように周波数が小さい
ことにより、シース線6aに流出する主たる電流成分と
なる静電容量分の電流が商用周波数の場合よりきわめて
小さいため、それら漏洩電流の絶対値計測が難しく、従
って、検出感度を高めた電流計測としなければならなか
った。
【0006】しかしながら、シース線6aはケーブル6
の亘長が長い場合には両接地形態とする場合が多く、両
接地形態の場合は図9及び図11に示した従来の装置で
はシース線6aの電流計測はできないなどの問題点があ
った。又、各高圧電路部分3の絶縁監視をする場合、高
圧電力ケーブル6以降の負荷設備も合わせた監視をする
必要があるが、従来例のようなシース線6aの電流計測
である場合、各高圧電路部分3の高圧電力ケーブル6の
みの単独設備を対象とした絶縁監視しかできないなどの
問題点があった。
の亘長が長い場合には両接地形態とする場合が多く、両
接地形態の場合は図9及び図11に示した従来の装置で
はシース線6aの電流計測はできないなどの問題点があ
った。又、各高圧電路部分3の絶縁監視をする場合、高
圧電力ケーブル6以降の負荷設備も合わせた監視をする
必要があるが、従来例のようなシース線6aの電流計測
である場合、各高圧電路部分3の高圧電力ケーブル6の
みの単独設備を対象とした絶縁監視しかできないなどの
問題点があった。
【0007】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、高圧系統に高周波電圧を重畳す
ることで、高圧電路部分の全ての設備の絶縁監視ができ
る高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システムを得るこ
とを目的とする。
ためになされたもので、高圧系統に高周波電圧を重畳す
ることで、高圧電路部分の全ての設備の絶縁監視ができ
る高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システムを得るこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る高
圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システムは、接地形コ
ンデンサの接地線に高周波電圧を印加し、高圧系統にそ
の高周波電圧を重畳する計測用電源と、絶縁監視対象と
なる高圧電路に設けられた零相変流器から2次出力され
た高周波電流の漏洩電流及び上記高周波電圧の位相角差
を検出して誘電正接を演算する計測演算器とを設けたも
のである。
圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システムは、接地形コ
ンデンサの接地線に高周波電圧を印加し、高圧系統にそ
の高周波電圧を重畳する計測用電源と、絶縁監視対象と
なる高圧電路に設けられた零相変流器から2次出力され
た高周波電流の漏洩電流及び上記高周波電圧の位相角差
を検出して誘電正接を演算する計測演算器とを設けたも
のである。
【0009】請求項2の発明に係る高圧配電設備の高周
波重畳絶縁監視システムは、3次オープンデルタ回路に
制限抵抗を有する第1の接地形計器用変圧器の接地線に
高周波電圧を印加し、高圧系統にその高周波電圧を重畳
する計測用電源と、絶縁監視対象となる高圧電路に設け
られた零相変流器から2次出力された高周波電流の漏洩
電流及び上記計測用電源より発生された高周波電圧の位
相角差を検出して誘電正接を演算する計測演算器とを設
けたものである。
波重畳絶縁監視システムは、3次オープンデルタ回路に
制限抵抗を有する第1の接地形計器用変圧器の接地線に
高周波電圧を印加し、高圧系統にその高周波電圧を重畳
する計測用電源と、絶縁監視対象となる高圧電路に設け
られた零相変流器から2次出力された高周波電流の漏洩
電流及び上記計測用電源より発生された高周波電圧の位
相角差を検出して誘電正接を演算する計測演算器とを設
けたものである。
【0010】請求項3の発明に係る高圧配電設備の高周
波重畳絶縁監視システムは、請求項1の発明に加え、高
圧受配電設備の高圧系統に設置され、3次オープンデル
タ回路を有する第2の接地形計器用変圧器と、その3次
オープンデルタ回路に発生する電圧のうち高周波電圧の
み通過させる第2の帯域フィルタと、高周波電流のみの
漏洩電流とその第2の帯域フィルタを通過した高周波電
圧との絶対値及び位相角差を検出して誘電正接,静電容
量及び絶縁抵抗を演算する計測演算器とを設けたもので
ある。
波重畳絶縁監視システムは、請求項1の発明に加え、高
圧受配電設備の高圧系統に設置され、3次オープンデル
タ回路を有する第2の接地形計器用変圧器と、その3次
オープンデルタ回路に発生する電圧のうち高周波電圧の
み通過させる第2の帯域フィルタと、高周波電流のみの
漏洩電流とその第2の帯域フィルタを通過した高周波電
圧との絶対値及び位相角差を検出して誘電正接,静電容
量及び絶縁抵抗を演算する計測演算器とを設けたもので
ある。
【0011】請求項4の発明に係る高圧配電設備の高周
波重畳絶縁監視システムは、請求項1の発明に加え、高
圧受配電設備の高圧系統に設置されたコンデンサ形零相
電圧分圧器と、そのコンデンサ形零相電圧分圧器に発生
する電圧のうち高周波電圧のみ通過させる第2の帯域フ
ィルタと、高周波電流のみの漏洩電流とその第2の帯域
フィルタを通過した高周波電圧との絶対値及び位相角差
を検出して誘電正接,静電容量及び絶縁抵抗を演算する
計測演算器とを設けたものである。
波重畳絶縁監視システムは、請求項1の発明に加え、高
圧受配電設備の高圧系統に設置されたコンデンサ形零相
電圧分圧器と、そのコンデンサ形零相電圧分圧器に発生
する電圧のうち高周波電圧のみ通過させる第2の帯域フ
ィルタと、高周波電流のみの漏洩電流とその第2の帯域
フィルタを通過した高周波電圧との絶対値及び位相角差
を検出して誘電正接,静電容量及び絶縁抵抗を演算する
計測演算器とを設けたものである。
【0012】請求項5の発明に係る高圧配電設備の高周
波重畳絶縁監視システムは、請求項1の発明に加え、高
圧受配電設備の高圧系統と接地形コンデンサとの間に、
当該高周波重畳絶縁監視システムの動作時のみ閉成する
開閉器を設けたものである。
波重畳絶縁監視システムは、請求項1の発明に加え、高
圧受配電設備の高圧系統と接地形コンデンサとの間に、
当該高周波重畳絶縁監視システムの動作時のみ閉成する
開閉器を設けたものである。
【0013】
【作用】請求項1の発明における高圧配電設備の高周波
重畳絶縁監視システムは、高圧系統に高周波電圧を重畳
することにより、絶縁監視対象となる高圧電路では対地
絶縁に対し支配的となる静電容量成分の電流が大きくな
り、零相変流器による漏洩電流の計測が容易となり、且
つ高圧電路の全ての設備の絶縁監視を可能とする。
重畳絶縁監視システムは、高圧系統に高周波電圧を重畳
することにより、絶縁監視対象となる高圧電路では対地
絶縁に対し支配的となる静電容量成分の電流が大きくな
り、零相変流器による漏洩電流の計測が容易となり、且
つ高圧電路の全ての設備の絶縁監視を可能とする。
【0014】請求項2の発明における高圧配電設備の高
周波重畳絶縁監視システムは、高圧系統への高周波電圧
の重畳を既存の第1の接地形計器用変圧器によって行う
ことにより、容易に構成可能にする。
周波重畳絶縁監視システムは、高圧系統への高周波電圧
の重畳を既存の第1の接地形計器用変圧器によって行う
ことにより、容易に構成可能にする。
【0015】請求項3の発明における高圧配電設備の高
周波重畳絶縁監視システムは、請求項1の発明に加え、
第2の接地形計器用変圧器と第2の帯域フィルタとを設
け、高圧系統に重畳された高周波電圧を計測するので、
漏洩電流と高周波電圧との絶対値及び位相角差を検出す
ることによって、誘電正接,静電容量及び絶縁抵抗の演
算が可能になる。
周波重畳絶縁監視システムは、請求項1の発明に加え、
第2の接地形計器用変圧器と第2の帯域フィルタとを設
け、高圧系統に重畳された高周波電圧を計測するので、
漏洩電流と高周波電圧との絶対値及び位相角差を検出す
ることによって、誘電正接,静電容量及び絶縁抵抗の演
算が可能になる。
【0016】請求項4の発明における高圧配電設備の高
周波重畳絶縁監視システムは、請求項1の発明に加え、
コンデンサ形零相電圧分圧器と第2の帯域フィルタとを
設け、高圧系統に重畳された高周波電圧を計測するの
で、漏洩電流と高周波電圧との絶対値及び位相角差を検
出することによって、誘電正接,静電容量及び絶縁抵抗
の演算が可能になる。
周波重畳絶縁監視システムは、請求項1の発明に加え、
コンデンサ形零相電圧分圧器と第2の帯域フィルタとを
設け、高圧系統に重畳された高周波電圧を計測するの
で、漏洩電流と高周波電圧との絶対値及び位相角差を検
出することによって、誘電正接,静電容量及び絶縁抵抗
の演算が可能になる。
【0017】請求項5の発明における開閉器は、請求項
1の発明に加え、無効電力制御時に開成することによ
り、無効電力制御時の接地形コンデンサの影響を防止す
る。
1の発明に加え、無効電力制御時に開成することによ
り、無効電力制御時の接地形コンデンサの影響を防止す
る。
【0018】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1は請求項1の発明の実施例による高圧配電設
備の高周波重畳絶縁監視システムを示すシステム構成図
であり、図において、1は3相高圧系統(高圧系統)、
2は3相高圧系統1の母線部分、3は3相高圧系統1の
分岐回路、即ち絶縁監視する各高圧電路部分(高圧電
路)である。更に、13は電圧計測線であり、以上従来
技術と同等のものである。
する。図1は請求項1の発明の実施例による高圧配電設
備の高周波重畳絶縁監視システムを示すシステム構成図
であり、図において、1は3相高圧系統(高圧系統)、
2は3相高圧系統1の母線部分、3は3相高圧系統1の
分岐回路、即ち絶縁監視する各高圧電路部分(高圧電
路)である。更に、13は電圧計測線であり、以上従来
技術と同等のものである。
【0019】又、14は商用周波数よりも高い周波数の
高周波電圧を発生する計測用電源、15は高周波電圧を
重畳させるための変成器、16は系統中性点の接地線、
17は高周波電圧を3相高圧系統1に重畳させるための
接地形コンデンサである。18は監視対象となる各高圧
電路部分3に設けられた専用の零相変流器、19は計測
演算器であり、零相変流器18の2次出力された電流の
うち上記高周波電圧の周波数近傍の高周波電流のみ通過
させる帯域フィルタ(第1の帯域フィルタ)19a、及
びその高周波電流と電圧計測線13より入力された高周
波電圧より誘電正接を演算する演算処理部19bより構
成されている。
高周波電圧を発生する計測用電源、15は高周波電圧を
重畳させるための変成器、16は系統中性点の接地線、
17は高周波電圧を3相高圧系統1に重畳させるための
接地形コンデンサである。18は監視対象となる各高圧
電路部分3に設けられた専用の零相変流器、19は計測
演算器であり、零相変流器18の2次出力された電流の
うち上記高周波電圧の周波数近傍の高周波電流のみ通過
させる帯域フィルタ(第1の帯域フィルタ)19a、及
びその高周波電流と電圧計測線13より入力された高周
波電圧より誘電正接を演算する演算処理部19bより構
成されている。
【0020】次に動作について説明する。まず、計測用
電源14より高周波電圧を発生し、系統中性点の接地線
16に磁気的に結合された変成器15を介して重畳電圧
を誘導し印加させる。これによって、3相高圧系統1に
は3相とも同相の高周波電圧が印加されるが、この印加
電圧は接地形コンデンサ17と3相高圧系統1の3相一
括対地静電容量による分圧比で分圧重畳されることにな
る。一方、3相高圧系統1に重畳された高周波電圧によ
り、絶縁監視の対象となる各高圧電路部分3より対地へ
漏洩する電流を専用の零相変流器18で計測し帯域フィ
ルタ19aを介して演算処理部19bに入力する。又、
重畳される高周波電圧は電圧計測線13を介して演算処
理部19bに出力され、漏洩電流と高周波電圧との位相
角差を演算処理部19bにより計測し、誘電正接を演算
する。
電源14より高周波電圧を発生し、系統中性点の接地線
16に磁気的に結合された変成器15を介して重畳電圧
を誘導し印加させる。これによって、3相高圧系統1に
は3相とも同相の高周波電圧が印加されるが、この印加
電圧は接地形コンデンサ17と3相高圧系統1の3相一
括対地静電容量による分圧比で分圧重畳されることにな
る。一方、3相高圧系統1に重畳された高周波電圧によ
り、絶縁監視の対象となる各高圧電路部分3より対地へ
漏洩する電流を専用の零相変流器18で計測し帯域フィ
ルタ19aを介して演算処理部19bに入力する。又、
重畳される高周波電圧は電圧計測線13を介して演算処
理部19bに出力され、漏洩電流と高周波電圧との位相
角差を演算処理部19bにより計測し、誘電正接を演算
する。
【0021】図2にこの監視システムの等価回路を示
す。図において、20は計測用電源14,変成器15に
より接地線16に高周波電圧を印加させる電圧源、21
は3相高圧系統1の対地静電容量、22,23は負荷設
備のそれぞれ対地間静電容量,絶縁抵抗である。図の等
価回路によれば、電圧源20より印加される電圧が高周
波であることにより、等価回路上の静電容量を介して漏
洩する電流は大きくなり、零相変流器18で計測しやす
くなると共に、負荷設備の絶縁監視も含めた高圧電路の
一括監視ができる。更に、計測用電源14より発生され
た電圧と3相高圧系統1に重畳される重畳電圧は高周波
電圧であり、3相高圧系統1の対地静電容量21は静電
容量リアクタンスが絶縁抵抗に比較して著しく小さくな
ることから、接地形コンデンサ17と3相高圧系統1の
対地静電容量21との分圧比となる。即ち、高周波印加
電圧と重畳電圧は同相となることから高周波印加電圧と
漏洩電流との位相角計測を直接なすことで誘電正接の演
算ができる。
す。図において、20は計測用電源14,変成器15に
より接地線16に高周波電圧を印加させる電圧源、21
は3相高圧系統1の対地静電容量、22,23は負荷設
備のそれぞれ対地間静電容量,絶縁抵抗である。図の等
価回路によれば、電圧源20より印加される電圧が高周
波であることにより、等価回路上の静電容量を介して漏
洩する電流は大きくなり、零相変流器18で計測しやす
くなると共に、負荷設備の絶縁監視も含めた高圧電路の
一括監視ができる。更に、計測用電源14より発生され
た電圧と3相高圧系統1に重畳される重畳電圧は高周波
電圧であり、3相高圧系統1の対地静電容量21は静電
容量リアクタンスが絶縁抵抗に比較して著しく小さくな
ることから、接地形コンデンサ17と3相高圧系統1の
対地静電容量21との分圧比となる。即ち、高周波印加
電圧と重畳電圧は同相となることから高周波印加電圧と
漏洩電流との位相角計測を直接なすことで誘電正接の演
算ができる。
【0022】実施例2.図3は請求項2の発明の実施例
による高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システムを示
すシステム構成図であり、図において、24は接地形計
器用変圧器(第1の接地形計器用変圧器)であり、1次
回路24a,2次回路24b,3次オープンデルタ回路
24cより構成されている。25は接地形計器用変圧器
24の1次回路24aの接地線、26は3次オープンデ
ルタ回路24cに設けられた制限抵抗である。図4にこ
の監視システムの等価回路を示す。
による高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システムを示
すシステム構成図であり、図において、24は接地形計
器用変圧器(第1の接地形計器用変圧器)であり、1次
回路24a,2次回路24b,3次オープンデルタ回路
24cより構成されている。25は接地形計器用変圧器
24の1次回路24aの接地線、26は3次オープンデ
ルタ回路24cに設けられた制限抵抗である。図4にこ
の監視システムの等価回路を示す。
【0023】次に動作について説明する。接地形計器用
変圧器24は高圧受配電設備に通常設置されており、こ
の1次回路24aの接地線25に変成器15を介して高
周波電圧を計測用電源14により発生し印加できるよう
になっている。この場合、高周波印加電圧と重畳電圧
は、制限抵抗26の1次換算値の抵抗値Rnと3相高圧
系統1の対地静電容量21による分圧比となる。従っ
て、高周波印加電圧と重畳電圧との位相角は異なるが、
予め3相高圧系統1の対地静電容量21を計測しておけ
ば、高周波印加電圧と重畳電圧との位相角差は事前に補
正でき、演算処理部19bにこの位相角差補正機能を設
けることで、高周波印加電圧と漏洩電流との位相角計測
を直接なすことで誘電正接の演算ができる。
変圧器24は高圧受配電設備に通常設置されており、こ
の1次回路24aの接地線25に変成器15を介して高
周波電圧を計測用電源14により発生し印加できるよう
になっている。この場合、高周波印加電圧と重畳電圧
は、制限抵抗26の1次換算値の抵抗値Rnと3相高圧
系統1の対地静電容量21による分圧比となる。従っ
て、高周波印加電圧と重畳電圧との位相角は異なるが、
予め3相高圧系統1の対地静電容量21を計測しておけ
ば、高周波印加電圧と重畳電圧との位相角差は事前に補
正でき、演算処理部19bにこの位相角差補正機能を設
けることで、高周波印加電圧と漏洩電流との位相角計測
を直接なすことで誘電正接の演算ができる。
【0024】実施例3.図5は請求項1及び3の発明の
実施例による高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システ
ムを示すシステム構成図であり、図において、27は3
相高圧系統1の重畳電圧を計測するための接地形計器用
変圧器(第2の接地形計器用変圧器)であり、1次回路
27a,2次回路27b,3次オープンデルタ回路27
cより構成されている。28はその3次オープンデルタ
回路27cに設けられた高周波電圧のみを通過させる帯
域フィルタ(第2の帯域フィルタ)である。
実施例による高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システ
ムを示すシステム構成図であり、図において、27は3
相高圧系統1の重畳電圧を計測するための接地形計器用
変圧器(第2の接地形計器用変圧器)であり、1次回路
27a,2次回路27b,3次オープンデルタ回路27
cより構成されている。28はその3次オープンデルタ
回路27cに設けられた高周波電圧のみを通過させる帯
域フィルタ(第2の帯域フィルタ)である。
【0025】次に動作について説明する。この実施例は
高周波印加電圧を計測するものではなく、重畳電圧を計
測するものであり、まず、3相高圧系統1に重畳された
高周波電圧は、接地形計器用変圧器27の3次オープン
デルタ回路27cには重畳された高周波電圧が変換され
出力される。一方、3次オープンデルタ回路27cは3
相平衡状態では商用周波数は出力されないが、不平衡に
なると零相電圧が出力されるので、帯域フィルタ28よ
り、高周波電圧だけの出力を得ることができる。以下、
上記実施例同様、演算処理部19bで、高周波電圧と漏
洩電流との位相角計測を直接なすことで誘電正接の演算
ができる。
高周波印加電圧を計測するものではなく、重畳電圧を計
測するものであり、まず、3相高圧系統1に重畳された
高周波電圧は、接地形計器用変圧器27の3次オープン
デルタ回路27cには重畳された高周波電圧が変換され
出力される。一方、3次オープンデルタ回路27cは3
相平衡状態では商用周波数は出力されないが、不平衡に
なると零相電圧が出力されるので、帯域フィルタ28よ
り、高周波電圧だけの出力を得ることができる。以下、
上記実施例同様、演算処理部19bで、高周波電圧と漏
洩電流との位相角計測を直接なすことで誘電正接の演算
ができる。
【0026】実施例4.図6は請求項1及び4の発明の
実施例による高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システ
ムを示すシステム構成図であり、図において、29は3
相高圧系統1の重畳電圧を計測するためのコンデンサ形
零相電圧分圧器である。コンデンサ形零相電圧分圧器2
9より出力される電圧は、上記実施例3と同様に零相電
圧が出力されることになるから、帯域フィルタ28よ
り、高周波電圧だけの出力を得ることができる。
実施例による高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システ
ムを示すシステム構成図であり、図において、29は3
相高圧系統1の重畳電圧を計測するためのコンデンサ形
零相電圧分圧器である。コンデンサ形零相電圧分圧器2
9より出力される電圧は、上記実施例3と同様に零相電
圧が出力されることになるから、帯域フィルタ28よ
り、高周波電圧だけの出力を得ることができる。
【0027】実施例5.図7は請求項1,3及び4の発
明の実施例による対地静電容量及び絶縁抵抗値の演算法
を説明する説明図である。上記実施例3,4の様に、3
相高圧系統1の重畳電圧を計測する構成である場合、重
畳電圧と漏洩電流の絶対値及び両者の位相角差が計測で
きる。従って、図7に示す様に誘電正接の演算の他に、
重畳電圧,漏洩電流を使用して、静電容量分漏洩電流I
c,抵抗分漏洩電流Irを演算し、高圧電路全ての設備
の一括した対地静電容量及び絶縁抵抗値を演算すること
により、より高度な絶縁監視が可能となる。
明の実施例による対地静電容量及び絶縁抵抗値の演算法
を説明する説明図である。上記実施例3,4の様に、3
相高圧系統1の重畳電圧を計測する構成である場合、重
畳電圧と漏洩電流の絶対値及び両者の位相角差が計測で
きる。従って、図7に示す様に誘電正接の演算の他に、
重畳電圧,漏洩電流を使用して、静電容量分漏洩電流I
c,抵抗分漏洩電流Irを演算し、高圧電路全ての設備
の一括した対地静電容量及び絶縁抵抗値を演算すること
により、より高度な絶縁監視が可能となる。
【0028】実施例6.図8は請求項1及び5の発明の
実施例による高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システ
ムを示すシステム構成図であり、図1の高周波重畳絶縁
監視システムにおいて、接地形コンデンサ17と3相高
圧系統1との間に、開閉器30を設けたものである。
実施例による高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システ
ムを示すシステム構成図であり、図1の高周波重畳絶縁
監視システムにおいて、接地形コンデンサ17と3相高
圧系統1との間に、開閉器30を設けたものである。
【0029】次に動作について説明する。接地コンデン
サ17は3相高圧系統1に対して進相電流を発生させる
ことになる。従って、3相高圧系統1の無効電力制御に
影響する静電容量となる場合もあり、開閉器30により
絶縁監視を行う任意の時間帯だけ開閉器30を閉路さ
せ、絶縁監視時間帯以外は開閉器30を開路すること
で、3相高圧系統1の無効電力制御に影響を与えない運
用ができる。
サ17は3相高圧系統1に対して進相電流を発生させる
ことになる。従って、3相高圧系統1の無効電力制御に
影響する静電容量となる場合もあり、開閉器30により
絶縁監視を行う任意の時間帯だけ開閉器30を閉路さ
せ、絶縁監視時間帯以外は開閉器30を開路すること
で、3相高圧系統1の無効電力制御に影響を与えない運
用ができる。
【0030】
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、接地形コンデンサの接地線に高周波電圧を印加し、
高圧系統にその高周波電圧を重畳する計測用電源と、絶
縁監視対象となる高圧電路に設けられた零相変流器から
2次出力された高周波電流の漏洩電流及び上記高周波電
圧の位相角差を検出して誘電正接を演算する計測演算器
とを設けるように構成したので、高圧系統に高周波電圧
を重畳することにより、絶縁監視対象となる高圧電路に
は静電容量成分の電流が大きくなり、零相変流器による
漏洩電流の計測ができ、従って、高圧電路の全ての設備
の絶縁監視ができる効果がある。
ば、接地形コンデンサの接地線に高周波電圧を印加し、
高圧系統にその高周波電圧を重畳する計測用電源と、絶
縁監視対象となる高圧電路に設けられた零相変流器から
2次出力された高周波電流の漏洩電流及び上記高周波電
圧の位相角差を検出して誘電正接を演算する計測演算器
とを設けるように構成したので、高圧系統に高周波電圧
を重畳することにより、絶縁監視対象となる高圧電路に
は静電容量成分の電流が大きくなり、零相変流器による
漏洩電流の計測ができ、従って、高圧電路の全ての設備
の絶縁監視ができる効果がある。
【0031】請求項2の発明によれば、、3次オープン
デルタ回路に制限抵抗を有する第1の接地形計器用変圧
器の接地線に高周波電圧を印加し、高圧系統にその高周
波電圧を重畳する計測用電源と、絶縁監視対象となる高
圧電路に設けられた零相変流器から2次出力された高周
波電流の漏洩電流及び上記計測用電源より発生された高
周波電圧の位相角差を検出して誘電正接を演算する計測
演算器とを設けるように構成したので、高圧系統への高
周波電圧の重畳を、既存の第1の接地形計器用変圧器に
よって行うことができ、構成を容易に安価にできる効果
がある。
デルタ回路に制限抵抗を有する第1の接地形計器用変圧
器の接地線に高周波電圧を印加し、高圧系統にその高周
波電圧を重畳する計測用電源と、絶縁監視対象となる高
圧電路に設けられた零相変流器から2次出力された高周
波電流の漏洩電流及び上記計測用電源より発生された高
周波電圧の位相角差を検出して誘電正接を演算する計測
演算器とを設けるように構成したので、高圧系統への高
周波電圧の重畳を、既存の第1の接地形計器用変圧器に
よって行うことができ、構成を容易に安価にできる効果
がある。
【0032】請求項3の発明によれば、請求項1の発明
に加え、高圧受配電設備の高圧系統に設置され、3次オ
ープンデルタ回路を有する第2の接地形計器用変圧器
と、その3次オープンデルタ回路に発生する電圧のうち
高周波電圧のみ通過させる第2の帯域フィルタと、高周
波電流のみの漏洩電流とその第2の帯域フィルタを通過
した高周波電圧との絶対値及び位相角差を検出して誘電
正接,静電容量及び絶縁抵抗を演算する計測演算器とを
設けるように構成したので、高圧系統に重畳された高周
波電圧を計測することができ、漏洩電流と高周波電圧と
の絶対値及び位相角差を検出することによって、誘電正
接,静電容量及び絶縁抵抗の演算ができる効果がある。
に加え、高圧受配電設備の高圧系統に設置され、3次オ
ープンデルタ回路を有する第2の接地形計器用変圧器
と、その3次オープンデルタ回路に発生する電圧のうち
高周波電圧のみ通過させる第2の帯域フィルタと、高周
波電流のみの漏洩電流とその第2の帯域フィルタを通過
した高周波電圧との絶対値及び位相角差を検出して誘電
正接,静電容量及び絶縁抵抗を演算する計測演算器とを
設けるように構成したので、高圧系統に重畳された高周
波電圧を計測することができ、漏洩電流と高周波電圧と
の絶対値及び位相角差を検出することによって、誘電正
接,静電容量及び絶縁抵抗の演算ができる効果がある。
【0033】請求項4の発明によれば、請求項1の発明
に加え、高圧受配電設備の高圧系統に設置されたコンデ
ンサ形零相電圧分圧器と、そのコンデンサ形零相電圧分
圧器に発生する電圧のうち高周波電圧のみ通過させる第
2の帯域フィルタと、高周波電流のみの漏洩電流とその
第2の帯域フィルタを通過した高周波電圧との絶対値及
び位相角差を検出して誘電正接,静電容量及び絶縁抵抗
を演算する計測演算器とを設けるように構成したので、
高圧系統に重畳された高周波電圧を計測することがで
き、漏洩電流と高周波電圧との絶対値及び位相角差を検
出することによって、誘電正接,静電容量及び絶縁抵抗
の演算ができる効果がある。
に加え、高圧受配電設備の高圧系統に設置されたコンデ
ンサ形零相電圧分圧器と、そのコンデンサ形零相電圧分
圧器に発生する電圧のうち高周波電圧のみ通過させる第
2の帯域フィルタと、高周波電流のみの漏洩電流とその
第2の帯域フィルタを通過した高周波電圧との絶対値及
び位相角差を検出して誘電正接,静電容量及び絶縁抵抗
を演算する計測演算器とを設けるように構成したので、
高圧系統に重畳された高周波電圧を計測することがで
き、漏洩電流と高周波電圧との絶対値及び位相角差を検
出することによって、誘電正接,静電容量及び絶縁抵抗
の演算ができる効果がある。
【0034】請求項5の発明によれば、請求項1の発明
に加え、高圧受配電設備の高圧系統と接地形コンデンサ
との間に、当該高周波重畳絶縁監視システムの動作時の
み閉成する開閉器を設けるように構成したので、無効電
力制御時に開成することにより、無効電力制御時の接地
形コンデンサの影響を防止することができる効果があ
る。
に加え、高圧受配電設備の高圧系統と接地形コンデンサ
との間に、当該高周波重畳絶縁監視システムの動作時の
み閉成する開閉器を設けるように構成したので、無効電
力制御時に開成することにより、無効電力制御時の接地
形コンデンサの影響を防止することができる効果があ
る。
【図1】 請求項1の発明の高圧配電設備の高周波重畳
絶縁監視システムを示すシステム構成図である。
絶縁監視システムを示すシステム構成図である。
【図2】 図1の監視システムの等価回路図である。
【図3】 請求項2の発明の高圧配電設備の高周波重畳
絶縁監視システムを示すシステム構成図である。
絶縁監視システムを示すシステム構成図である。
【図4】 図3の監視システムの等価回路図である。
【図5】 請求項3の発明の高圧配電設備の高周波重畳
絶縁監視システムを示すシステム構成図である。
絶縁監視システムを示すシステム構成図である。
【図6】 請求項1及び4の発明の高圧配電設備の高周
波重畳絶縁監視システムを示すシステム構成図である。
波重畳絶縁監視システムを示すシステム構成図である。
【図7】 請求項1,3及び4の発明の対地静電容量及
び絶縁抵抗値の演算法を説明する説明図である。
び絶縁抵抗値の演算法を説明する説明図である。
【図8】 請求項1及び5の発明の高圧配電設備の高周
波重畳絶縁監視システムを示すシステム構成図である。
波重畳絶縁監視システムを示すシステム構成図である。
【図9】 従来の高圧電力ケーブルの絶縁監視システム
を示すシステム構成図である。
を示すシステム構成図である。
【図10】 図9で示したケーブルの絶縁性能を示した
等価回路である。
等価回路である。
【図11】 低周波重畳法を用いた高圧電力ケーブルの
絶縁監視システムを示すシステム構成図である。
絶縁監視システムを示すシステム構成図である。
1 3相高圧系統(高圧系統)、3 高圧電路部分(高
圧電路)、14 計測用電源、15 変成器、16 接
地線、17 接地形コンデンサ、18 零相変流器、1
9 計測演算器、19a 帯域フィルタ(第1の帯域フ
ィルタ)、24接地形計器用変圧器(第1の接地形計器
用変圧器)、24c,27c 3次オープンデルタ回
路、26 制限抵抗、27 接地形計器用変圧器(第2
の接地形計器用変圧器)、28 帯域フィルタ(第2の
帯域フィルタ)、29 コンデンサ形零相電圧分圧器、
30 開閉器。
圧電路)、14 計測用電源、15 変成器、16 接
地線、17 接地形コンデンサ、18 零相変流器、1
9 計測演算器、19a 帯域フィルタ(第1の帯域フ
ィルタ)、24接地形計器用変圧器(第1の接地形計器
用変圧器)、24c,27c 3次オープンデルタ回
路、26 制限抵抗、27 接地形計器用変圧器(第2
の接地形計器用変圧器)、28 帯域フィルタ(第2の
帯域フィルタ)、29 コンデンサ形零相電圧分圧器、
30 開閉器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 智博 丸亀市蓬莱町8番地 三菱電機株式会社丸 亀製作所内
Claims (5)
- 【請求項1】 高圧受配電設備の高圧系統に設置される
と共に、系統中性点に接地線が設けられた接地形コンデ
ンサと、上記高圧系統の商用周波数よりも高い周波数の
高周波電圧を発生する計測用電源と、その高周波電圧を
上記接地線に印加し上記高圧系統に高周波電圧を重畳す
る変成器と、上記高圧系統に属する絶縁監視対象となる
高圧電路に設けられ漏洩電流を2次出力する零相変流器
と、その2次出力された漏洩電流のうち高周波電流のみ
通過させる第1の帯域フィルタを有し、その高周波電流
の漏洩電流及び上記高周波電圧の位相角差を検出して誘
電正接を演算する計測演算器とを備えた高圧配電設備の
高周波重畳絶縁監視システム。 - 【請求項2】 高圧受配電設備の高圧系統に設置される
と共に、系統中性点が接地線で接地され、且つ3次オー
プンデルタ回路に制限抵抗を有する第1の接地形計器用
変圧器と、上記高圧系統の商用周波数よりも高い周波数
の高周波電圧を発生する計測用電源と、その高周波電圧
を上記接地線に印加し上記高圧系統に高周波電圧を重畳
する変成器と、上記高圧系統に属する絶縁監視対象とな
る高圧電路に設けられ漏洩電流を2次出力する零相変流
器と、その2次出力された漏洩電流のうち高周波電流の
み通過させる第1の帯域フィルタを有し、その高周波電
流の漏洩電流及び上記計測用電源より発生された高周波
電圧の位相角差を検出して誘電正接を演算する計測演算
器とを備えた高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システ
ム。 - 【請求項3】 高圧受配電設備の高圧系統に設置される
と共に、系統中性点が接地線で接地され、且つ3次オー
プンデルタ回路を有する第2の接地形計器用変圧器と、
上記3次オープンデルタ回路に発生する電圧のうち高周
波電圧のみ通過させる第2の帯域フィルタと、高周波電
流のみの漏洩電流と上記第2の帯域フィルタを通過した
高周波電圧との絶対値及び位相角差を検出して誘電正
接,静電容量及び絶縁抵抗を演算する計測演算器とを備
えたことを特徴とする請求項1記載の高圧配電設備の高
周波重畳絶縁監視システム。 - 【請求項4】 高圧受配電設備の高圧系統に設置された
コンデンサ形零相電圧分圧器と、上記コンデンサ形零相
電圧分圧器に発生する電圧のうち高周波電圧のみ通過さ
せる第2の帯域フィルタと、高周波電流のみの漏洩電流
と上記第2の帯域フィルタを通過した高周波電圧との絶
対値及び位相角差を検出して誘電正接,静電容量及び絶
縁抵抗を演算する計測演算器とを備えたことを特徴とす
る請求項1記載の高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視シ
ステム。 - 【請求項5】 高圧受配電設備の高圧系統と接地形コン
デンサとの間に、当該高周波重畳絶縁監視システムの動
作時のみ閉成する開閉器を備えたことを特徴とする請求
項1記載の高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10389194A JPH07311231A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10389194A JPH07311231A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07311231A true JPH07311231A (ja) | 1995-11-28 |
Family
ID=14366053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10389194A Pending JPH07311231A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 高圧配電設備の高周波重畳絶縁監視システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07311231A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-05-18 JP JP10389194A patent/JPH07311231A/ja active Pending
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