JPH0743393B2 - 電圧検知装置 - Google Patents

電圧検知装置

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JPH0743393B2
JPH0743393B2 JP62222511A JP22251187A JPH0743393B2 JP H0743393 B2 JPH0743393 B2 JP H0743393B2 JP 62222511 A JP62222511 A JP 62222511A JP 22251187 A JP22251187 A JP 22251187A JP H0743393 B2 JPH0743393 B2 JP H0743393B2
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charging
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JP62222511A
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憲二 村上
茂 藤田
秀樹 小田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、充電部導体を有する変電設備において上記
充電部導体における3相電圧を非接触で検知するための
電圧検知装置に関するものである。
[従来の技術] 第5図はガス絶縁電気機器に適用された従来の電圧検知
装置を示す構成図であり、図において、1はガス絶縁電
気機器の接地された外皮、2は同外皮1内に配置され電
圧を印加される充電部導体で、A,B,C相ごとに全部で3
個設けられている。また、3は外皮1内において各充電
部導体2と所定の間隔をあけて配置された電圧検知用の
検出部(アンテナ)、4は同検出部3から引き出される
誘導電流を電圧に変換する電圧検知装置の入力抵抗
(R0)、5は同入力抵抗4から出力(両端電圧)を得る
増幅器、6は検出部3を外皮1と電気的に絶縁する絶縁
支持物、10は増幅器5からの出力,各相ごとの充電部導
体2の充電/非充電(3相電圧の有無)などを表示する
表示部である。
さらに、21は各相ごとに検出部3と入力抵抗4の一端と
を直列に接続する抵抗(R1)で、この抵抗21の値R1は、
入力抵抗4の値R0に対し十分大きく、R1+R0≒R1の関係
になるような値である。22〜24は各抵抗21に対し並列に
接続され検出部3と入力抵抗4の他端とを直列に接続す
る可変抵抗器(RA,RB,RC)で、各相ごとに設けられてい
る。
次に動作について説明する。各充電部導体2に電圧が印
加されると、接地された外皮1に対し電界が発生する。
この電界中に、接地された外皮1と電気的に絶縁された
電極があると、静電誘導電流が電極と大地(接地部)と
の間に流れる。この電極が、第5図に示す装置における
検出部(アンテナ)3であり、各充電部導体2と各検出
部3との間には、その距離に反比例し各検出部3の面積
に比例した静電容量CA,CB,CCが得られる。
各充電部導体2と各検出部3との間に得られる静電容量
CA,CB,CCのインピーダンスは、電圧検知装置の入力抵抗
4に直列接続されて抵抗(R1)21が加えられても十分大
きいため、各充電部導体2と検出部3との静電誘導電流
iA,iB,iCはそれぞれ静電容量CA,CB,CCによつて決まる。
また、R1+R0≒R1の関係があるため、各相の誘導電流
iA,iB,iCは抵抗値R1と可変抵抗値RA,RB,RCとの関係で分
流する。今、A相の可変抵抗値RAを抵抗値R1に比べて十
分大きくし、B,C相の可変抵抗値RB,RCを抵抗値R1と等し
く調整すると、各相の抵抗21を通つて入力抵抗4へ流れ
る電流は、iA1≒iA(iA2≒0),iB1=iB/2(=iB2),i
C1=iC/2(=iC2)となる。この誘導電流により、各相
の入力電圧(入力抵抗4の両端に印加される電圧)は、
Va=iA1×R0,Vb=iB×R0/2,Vc=iC×R0/2,となり、A相
の入力電圧Vaは、他の2相の入力電圧Vb,Vcの2倍とな
る。ただし、誘導電流iA,iB,iCは、各充電部導体2と検
出部3との間の静電容量が各相同一(CA=CB=CC)のた
め、iA=iB=iCとなつている。しかし、A,B,C相の各入
力電圧Va,Vb,Vcの位相は、第6図に示すように120度ず
つ遅れているため、入力電圧Va,Vb,Vcのベクトル図は、
第7図に示すようになる。
また、A相の可変抵抗値RAを抵抗値R1と等しくし、B,C
相の可変抵抗値RB,RCを抵抗値R1よりも十分に大きく調
整すれば、A相の入力電圧Vaのみ他相の入力電圧Vb,Vc
の1/2倍となり、そのベクトル図は第8図に示すように
なる。
第6図に示すように、3相平衡電圧のベクトル和を直接
とるとその電圧は零となるが、第7,8図のベクトル図か
ら分かるように、各相の電圧を、前述のごとく可変抵抗
器22〜24を用いて調整すれば、|Va+Vb+Vc|=|Vb|また
は|Vc|となり、また、|Va+Vb+Vc|=|Va|となることか
ら、3相平衡電圧の検知が1相検知と同等となる。1相
を検出する入力電圧値よりも少し小さい値で増幅器5の
レベル検出値を設定すれば、3相充電時には1相検知と
同様になつて3相平衡電圧が検知される。また、3相の
うちのいずれかの相、1相または2相が充電されていな
くても電圧検出は可能であり、つまり、3相のうち1相
でも電圧が充電されているとその検出ができる。
[発明が解決しようとする問題点] 従来の電圧検知装置は以上のように構成されているの
で、各相ごとにゲイン調整、即ち、可変抵抗値RA,RB,RC
の調整が必要であり、高電圧を各充電部導体2に印加し
ながら電圧の検出を行なうため、上記調整に多大な労力
と時間とを要していた。また、R1+R0≒R1の関係にする
ためには、抵抗値R1を十分に大きな値にしなければなら
ず、この抵抗値R1と同等レベルの大きな抵抗値をもち、
しかも抵抗値を可変とした可変抵抗器22〜24は、極めて
高価で装置に要するコストが高くなるなどの問題点があ
つた。
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、可変抵抗器を用いた各相ごとのゲイン調整を
不要としながら、3相電圧を確実に検知できる安価な電
圧検知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] この発明に係る電圧検知装置は、各検出部からの静電誘
導電流を変換して得られた電圧のうち1相もしくは2相
について位相を180度回転させる位相反転回路と、同位
相反転回路からの出力と位相の回転を行なわなかつた他
の2相もしくは1相の電圧とをベクトル合成して出力す
る加算回路とを設けたものである。
[作用] この発明における電圧検知装置では、位相反転回路によ
り、3相のうちの1相もしくは2相について静電誘導電
圧の位相が反転された後、加算回路により、上記反転さ
れた静電誘導電圧と反転されなかつた他の2相もしくは
1相の静電誘導電圧とがベクトル合成され、このように
ベクトル合成された3相電圧を検知することで、従来と
ような各相ごとのゲイン調整が不要となる。
[発明の実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例による電圧検知装置を示す構成
図であり、同図中、符号1〜6および10は従来装置と同
一構成のものであるので、その説明は省略する。第1図
において、7aはA相からの静電誘導電流iAを静電誘導電
圧Vaに変換して増幅する増幅器、7bはB,C相からの静電
誘導電流iB+iC=iBCを静電誘導電圧Vbcに変換して増幅
する増幅器、8は増幅器7aにより増幅された誘導電圧Va
の位相を180度回転させて出力する位相反転回路、9は
この位相反転回路8からの出力と増幅器7bからの出力と
のベクトル合成を行なつて入力抵抗4の一端に印加する
加算回路である。
次に、本実施例の装置の動作について説明する。
A相の静電誘導電流iAが増幅器7aにより誘導電圧Vaに変
換され、ついで位相反転回路8で位相を180度回転させ
られた誘導電圧Va1が得られる。一方、B,C相の静電誘導
電流iB,iCは合流してiBCとなり、増幅器7bにより誘導電
圧Vbcに変換される。そして、誘導電圧Va1およびVbcは
加算回路9においてベクトル合成(第2図参照)され、
合成されたVa1+Vbcは、さらに増幅器5により増幅され
て、レベレ検出された後に、表示部10において充電/非
充電(3相平衡電圧の有無)などの表示がなされる。
ここで、各相の入力電圧Va,Vb,Vcの大きさがすべて等し
く位相が120度ずつ遅れたものであつたと仮定すると
(第6図参照)、ベクトル和Va+Vb+Vcは零となる。と
ころが、この実施例の装置によれば、1相(A相)のみ
位相を180度回転させることにより、第2図に示すよう
に、|Va+Vb+Vc|=2×|Va|,(2×|Vb|,2×|Vc|)と
なる。従つて、増幅器5のレベル設定値を1相の電圧V
a,Vb,Vcの大きさよりも少し小さい値として増幅器5に
よりでレベル検出すれば、3相のうちのいずれかの相、
1相または2相の充電部導体2が充電されていないくて
も、電圧検出は可能であり、つまり、3相のうち1相で
も電圧が充電されているとその検出ができるのである。
このように、本実施例によれば、位相反転回路8により
A相についての静電誘導電圧Vaの位相を反転して、加算
回路9によりB,C相の静電誘導電圧Vbcとベクトル合成す
ることで、従来のような可変抵抗器(第5図の符号22〜
24参照)を用いた各相ごとのゲイン調整を不要にでき、
3相電圧を確実に且つ容易に検出できるとともに、装置
に要するコストを大幅に削減できる。
なお、上記実施例では、3相電圧のうちA相の電圧Vaの
位相のみを反転させているが、3相電圧のうちの2相に
ついて位相を反転させるようにしてもよい。例えば、第
3図に示すように、3相の静電誘導電流iA,iB,iCをそれ
ぞれ増幅器7により誘導電圧Va,Vb,Vcに変換し、ついで
2つの位相反転回路8,8で電圧Va,Vbの位相をそれぞれ18
0度回転して、誘導電圧Va1,Vb1を得る。そして、誘導電
圧Va1,Vb1,Vcを加算回路9においてベクトル合成(第4
図参照)する。これにより、第4図からも明らかなよう
に、3相電圧のうちの2相について位相を反転させた場
合にも、上記実施例と同様の効果が得られる。
[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、位相反転回路により
3相電圧のうち1相もしくは2相について位相を反転し
て、加算回路により他の2相もしくは1相の電圧とベク
トル合成するように構成したので、従来のような可変抵
抗器を用いた各相ごとのゲイン調整を不要にできこの調
整のための時間や労力を削減できて、3相電圧を確実に
且つ容易に検知できる。また、特殊な可変抵抗器を使用
せずに、市場性の有る位相反転回路や加算回路により装
置が構成されるので、装置のメンテナンスも容易になる
とともに、安価な装置を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による電圧検知装置を示す
構成図、第2図は上記一実施例の作用を説明するための
ベクトル図、第3図はこの発明の他の実施例による電圧
検知装置を示す構成図、第4図は上記他の実施例の作用
を説明するためのベクトル図、第5図は従来の電圧検知
装置を示す構成図、第6〜8図は従来装置の作用を説明
するためのベクトル図である。 図において、2……充電部導体、3……検出部、8……
位相反転回路、9……加算回路。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示して
いる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3相の充電部導体と所定の間隔をあけてそ
    れぞれ検出部を配置し、上記の各充電部導体と各検出部
    との間に生じる静電容量により上記の各検出部から接地
    部へ流れる静電誘導電流を電圧に変換して、上記の各充
    電部導体における電圧を検知する電圧検知装置におい
    て、上記の各検出部からの静電誘導電流を変換して得ら
    れた電圧のうち1相もしくは2相について位相を180度
    回転させる位相反転回路と、同位相反転回路からの出力
    と位相の回転を行なわなかつた他の2相もしくは1相の
    電圧とをベクトル合成して出力する加算回路とが設けら
    れたことを特徴とする電圧検知装置。
JP62222511A 1987-09-04 1987-09-04 電圧検知装置 Expired - Lifetime JPH0743393B2 (ja)

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JPS6465462A JPS6465462A (en) 1989-03-10
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