JPH075421Y2 - 高電圧測定装置 - Google Patents
高電圧測定装置Info
- Publication number
- JPH075421Y2 JPH075421Y2 JP15755586U JP15755586U JPH075421Y2 JP H075421 Y2 JPH075421 Y2 JP H075421Y2 JP 15755586 U JP15755586 U JP 15755586U JP 15755586 U JP15755586 U JP 15755586U JP H075421 Y2 JPH075421 Y2 JP H075421Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- capacitor
- capacitance
- bridge circuit
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 47
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は送電線の電圧などのような高電圧を測定する
装置に関するものである。
装置に関するものである。
（従来の技術） 送電線などの電圧を測定するのに、従来ではコンデンサ
を利用する分圧器を使用するのを普通としている。これ
は第４図に示すように、送電線Ｌと大地との間に、コン
デンサC11，C12を接続し、これによって送電線Ｌの対地
電圧V0を電圧V1，V2に分圧し、この電圧V2を計器Ｍによ
って測定するようにしたものである。
を利用する分圧器を使用するのを普通としている。これ
は第４図に示すように、送電線Ｌと大地との間に、コン
デンサC11，C12を接続し、これによって送電線Ｌの対地
電圧V0を電圧V1，V2に分圧し、この電圧V2を計器Ｍによ
って測定するようにしたものである。
このような構成によると、たとえば送電線Ｌが77KV回路
である場合、対地電圧V0は約45KVとなり、また電圧V2は
測定の都合上、100V以下であることが望ましいので、
V1，V2の比を1/1000とするのが一般的である。
である場合、対地電圧V0は約45KVとなり、また電圧V2は
測定の都合上、100V以下であることが望ましいので、
V1，V2の比を1/1000とするのが一般的である。
このような関係を満足させるには、コンデンサC11，C12
としてその各容量が、2000pF,2μＦのものを使用するこ
とが必要となる。すなわちコンデンサC12として、低電
圧、大容量のものが必要となる。
としてその各容量が、2000pF,2μＦのものを使用するこ
とが必要となる。すなわちコンデンサC12として、低電
圧、大容量のものが必要となる。
一方このような測定のために、コンデンサC11としてセ
ラミックコンデンサを使用することが考えられている。
しかしセラミックコンデンサの静電容量は、電圧によっ
て変化するものがあるので、コンデンサC12としても、
静電容量が同じように変化する誘電体を使用する必要が
ある。
ラミックコンデンサを使用することが考えられている。
しかしセラミックコンデンサの静電容量は、電圧によっ
て変化するものがあるので、コンデンサC12としても、
静電容量が同じように変化する誘電体を使用する必要が
ある。
しかしながら低電圧、大容量が要求されるコンデンサC
12を、焼結セラミックコンデンサによって構成すること
は、極めて困難である。すなわち容量を大きくするのに
は、セラミックとして薄いものを使用すればよいが、現
在では1mm以下の厚さで、大きな面積のセラミック単板
を焼成するのは、極めて困難である。
12を、焼結セラミックコンデンサによって構成すること
は、極めて困難である。すなわち容量を大きくするのに
は、セラミックとして薄いものを使用すればよいが、現
在では1mm以下の厚さで、大きな面積のセラミック単板
を焼成するのは、極めて困難である。
大容量化のために小面積のセラミックを使用することが
考えられるが、そのときは多数のコンデンサを並列に結
線するので、その作業工程が増すことになってあまり好
ましいものではない。またコンデンサC11と同一の特性
を呈する誘電体のコンデンサC12を得るのも困難であ
る。
考えられるが、そのときは多数のコンデンサを並列に結
線するので、その作業工程が増すことになってあまり好
ましいものではない。またコンデンサC11と同一の特性
を呈する誘電体のコンデンサC12を得るのも困難であ
る。
（考案が解決しようとする問題点） この考案は電圧によって静電容量が変化するコンデンサ
を使用しても、他のコンデンサにはこれと同じような特
性のものを使用することなく、測定を可能とすることを
目的とする。
を使用しても、他のコンデンサにはこれと同じような特
性のものを使用することなく、測定を可能とすることを
目的とする。
（問題点を解決するための手段） この考案は電圧によって静電容量が変化する第１のコン
デンサと、電圧によって静電容量が変化しない第２のコ
ンデンサとをそれぞれ別の辺に、また他の各辺に測定用
の抵抗、コンデンサなどのインピーダンス素子を接続し
たブリッジ回路を構成し、前記第１と第２のコンデンサ
が接続されてある辺の接続点と、これに相対する接続点
との間に、測定対象の電圧を印加し、前記ブリッジ回路
が平衡するときの、前記第１のコンデンサの静電容量の
変化倍率から、前記測定対象の電圧を計測するようにし
たことを特徴とする。
デンサと、電圧によって静電容量が変化しない第２のコ
ンデンサとをそれぞれ別の辺に、また他の各辺に測定用
の抵抗、コンデンサなどのインピーダンス素子を接続し
たブリッジ回路を構成し、前記第１と第２のコンデンサ
が接続されてある辺の接続点と、これに相対する接続点
との間に、測定対象の電圧を印加し、前記ブリッジ回路
が平衡するときの、前記第１のコンデンサの静電容量の
変化倍率から、前記測定対象の電圧を計測するようにし
たことを特徴とする。
（実施例） この考案を第１図によって説明する。コンデンサC1は、
電圧によって静電容量が変化する特性をもつもので、具
体的にはセラミックコンデンサによって構成される。こ
のコンデンサは電圧に対して静電容量が再現性よく変化
するものが望ましい。たとえば第３図に示すように、電
圧に対する静電容量の変化倍率が、常に同じであるよう
な特性のものが使用される。
電圧によって静電容量が変化する特性をもつもので、具
体的にはセラミックコンデンサによって構成される。こ
のコンデンサは電圧に対して静電容量が再現性よく変化
するものが望ましい。たとえば第３図に示すように、電
圧に対する静電容量の変化倍率が、常に同じであるよう
な特性のものが使用される。
コンデンサC2は電圧によっては、静電容量が変化しない
特性のものが使用される。これは通常の送電線の電圧を
測定する場合は、50〜100pFの容量のもので充分である
から、たとえばSF6ガスを誘電体とするコンデンサを使
用するとよい。
特性のものが使用される。これは通常の送電線の電圧を
測定する場合は、50〜100pFの容量のもので充分である
から、たとえばSF6ガスを誘電体とするコンデンサを使
用するとよい。
両コンデンサC1，C2はその一端が送電線Ｌに接続され
る。またその各他端A,Bは測定用の抵抗（可変抵抗）R3
および抵抗R4を介して大地に接続される。なお抵抗R4に
は並列に測定用のコンデンサC4が接続されてある。コン
デンサC1，C2の各他端部A,B間には、検流計Ｇを接続し
ておく。
る。またその各他端A,Bは測定用の抵抗（可変抵抗）R3
および抵抗R4を介して大地に接続される。なお抵抗R4に
は並列に測定用のコンデンサC4が接続されてある。コン
デンサC1，C2の各他端部A,B間には、検流計Ｇを接続し
ておく。
第１図の回路を等価回路で示すと、第２図のような一般
的なブリッジ回路BCとなる。なお図中R1はコンデンサC1
の誘電体の損失分（tanδ）である。この各辺のインピ
ーダンスは次のように表せられる。
的なブリッジ回路BCとなる。なお図中R1はコンデンサC1
の誘電体の損失分（tanδ）である。この各辺のインピ
ーダンスは次のように表せられる。
このブリッジ回路BCが抵抗R3の調整によって平衡したと
すると、その平衡条件から、 Z1・Z4＝Z2・Z3 すなわち これを整理すると、 ｊωC2R1R4＝R3（１＋ｊωC1R1）（１＋ｊωC4R4） ＝R3（１−ω２C1R1C4R4） ＋ｊω（C1R1＋C4R4）R3 故に実数部、虚数部の比較より、 ω２C1R1C4R4−１＝０ C2R1R4＝（C1R1＋C4R4）R3 ここで 、より、 ωC4R4＝tanδ 、より、 へ′、′を代入すると、 を用いてωR1を消去すると、 これから次式のようにC1が求められる。
すると、その平衡条件から、 Z1・Z4＝Z2・Z3 すなわち これを整理すると、 ｊωC2R1R4＝R3（１＋ｊωC1R1）（１＋ｊωC4R4） ＝R3（１−ω２C1R1C4R4） ＋ｊω（C1R1＋C4R4）R3 故に実数部、虚数部の比較より、 ω２C1R1C4R4−１＝０ C2R1R4＝（C1R1＋C4R4）R3 ここで 、より、 ωC4R4＝tanδ 、より、 へ′、′を代入すると、 を用いてωR1を消去すると、 これから次式のようにC1が求められる。
ここで上記ののように としたことにより周波数の影響を受けるが、しかしここ
で対象としているのは商用周波数であり、50〜60Hzでは
第５図に示すセラミックコンデンサのtanδ−周波数特
性から理解されるようにtanδは0.02程度であり、誤差
はせいぜい0.04％程度であるから、上式は近似的に ただしC2については、tanδが充分に小さいコンデンサ
を使用することが望ましく、その意味においても、SF6
ガスコンデンサが適当である。
で対象としているのは商用周波数であり、50〜60Hzでは
第５図に示すセラミックコンデンサのtanδ−周波数特
性から理解されるようにtanδは0.02程度であり、誤差
はせいぜい0.04％程度であるから、上式は近似的に ただしC2については、tanδが充分に小さいコンデンサ
を使用することが望ましく、その意味においても、SF6
ガスコンデンサが適当である。
ここでブリッジ回路BCに或る電圧が印加されているとき
に、平衡条件を満足したとすると、前式からC1が計測で
きる。コンデンサC1がセラミックコンデンサである場
合、その静電容量には電圧特性があり、その電圧特性に
再現性がある。そしてコンデンサC2、抵抗R4は定数であ
るから、電圧1Vの値に対して各電圧におけるコンデンサ
C1の静電容量の変化倍率は予め第３図のように求めてお
くことができる。
に、平衡条件を満足したとすると、前式からC1が計測で
きる。コンデンサC1がセラミックコンデンサである場
合、その静電容量には電圧特性があり、その電圧特性に
再現性がある。そしてコンデンサC2、抵抗R4は定数であ
るから、電圧1Vの値に対して各電圧におけるコンデンサ
C1の静電容量の変化倍率は予め第３図のように求めてお
くことができる。
このように、ブリッジ回路BCに1Vの電圧を印加したとき
のコンデンサC1の静電容量に対する各電圧印加時の静電
容量の変化倍率を予め第３図のように求めておけば、測
定対象の電圧を印加したときのコンデンサの静電容量の
変化倍率を求めて第３図の特性曲線と対比することによ
って、そのときのブリッジ回路BCに印加されている測定
対象の電圧を知ることができる。
のコンデンサC1の静電容量に対する各電圧印加時の静電
容量の変化倍率を予め第３図のように求めておけば、測
定対象の電圧を印加したときのコンデンサの静電容量の
変化倍率を求めて第３図の特性曲線と対比することによ
って、そのときのブリッジ回路BCに印加されている測定
対象の電圧を知ることができる。
たとえば、ブリッジ回路BCのC2＝50pF、R4＝200Ωと
し、これに1Vの電圧を印加したとき抵抗R3が10Ωでブリ
ッジ回路が平衡したとすると、このときのコンデンサC1
の静電容量は前式より、 C1＝C2・R4／R3＝50・200/10 ＝1000（pF） となる。
し、これに1Vの電圧を印加したとき抵抗R3が10Ωでブリ
ッジ回路が平衡したとすると、このときのコンデンサC1
の静電容量は前式より、 C1＝C2・R4／R3＝50・200/10 ＝1000（pF） となる。
そして、このブリッジ回路BCに或る測定対象の電圧Vaを
印加してブリッジ回路BCの平衡をとるために抵抗R3を調
整したところ9.52Ωで平衡したとすると、このときのコ
ンデンサC1′の静電容量は、 C1′＝C2・R4／R3＝50・200/9.52 ≒1050.4（pF） となる。
印加してブリッジ回路BCの平衡をとるために抵抗R3を調
整したところ9.52Ωで平衡したとすると、このときのコ
ンデンサC1′の静電容量は、 C1′＝C2・R4／R3＝50・200/9.52 ≒1050.4（pF） となる。
したがって、印加電圧1VのときのコンデンサC1の静電容
量に対する測定対象の電圧Va印加時の静電容量変化倍率
は C1′／C1＝1.05 となり、第３図の特性曲線から測定対象の電圧Va＝1000
Vを求めることができる。
量に対する測定対象の電圧Va印加時の静電容量変化倍率
は C1′／C1＝1.05 となり、第３図の特性曲線から測定対象の電圧Va＝1000
Vを求めることができる。
なお以上の説明は電圧の直接的な測定についてであった
が、定常状態でブリッジ回路BCが平衡するようにしてお
けば、測定電圧が変動したときにその平衡がくずれるの
で検流計Ｇが振れる。これから電圧の変動を検出するこ
とができるようになる。
が、定常状態でブリッジ回路BCが平衡するようにしてお
けば、測定電圧が変動したときにその平衡がくずれるの
で検流計Ｇが振れる。これから電圧の変動を検出するこ
とができるようになる。
（考案の効果） 以上詳述したようにこの考案によれば、電圧によって静
電容量が変化するコンデンサを使用して、電圧を測定す
ることができるようになり、しかも従来のように低電圧
側で大容量のコンデンサをセラミックコンデンサで実現
するときのような困難性は、ここではなんら発生するこ
とがないなどの効果を奏する。
電容量が変化するコンデンサを使用して、電圧を測定す
ることができるようになり、しかも従来のように低電圧
側で大容量のコンデンサをセラミックコンデンサで実現
するときのような困難性は、ここではなんら発生するこ
とがないなどの効果を奏する。
第１図はこの考案の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図の等価回路図、第３図はコンデンサの特性図、第４
図は従来例の回路図、第５図はセラミックコンデンサの
tanδ−周波数特性図である。 C1，C2，…コンデンサ、R3，R4…抵抗、BC…ブリッジ回
路、Ｇ…検流計、
１図の等価回路図、第３図はコンデンサの特性図、第４
図は従来例の回路図、第５図はセラミックコンデンサの
tanδ−周波数特性図である。 C1，C2，…コンデンサ、R3，R4…抵抗、BC…ブリッジ回
路、Ｇ…検流計、
Claims (1)
- 【請求項１】電圧によって静電容量が変化する第１のコ
ンデンサと、電圧によって静電容量が変化しない第２の
コンデンサとをそれぞれ別の辺に、また他の各辺に測定
用のインピーダンス素子を接続したブリッジ回路を構成
し、前記第１と第２のコンデンサが接続されてある辺の
接続点と、これに相対する接続点との間に、測定対象の
電圧を印加し、前記ブリッジ回路が平衡するときの、前
記第１のコンデンサの静電容量の変化倍率から、前記測
定対象の電圧を計測してなる高電圧測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15755586U JPH075421Y2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 高電圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15755586U JPH075421Y2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 高電圧測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6363775U JPS6363775U (ja) | 1988-04-27 |
| JPH075421Y2 true JPH075421Y2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=31080211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15755586U Expired - Lifetime JPH075421Y2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 高電圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075421Y2 (ja) |
-
1986
- 1986-10-15 JP JP15755586U patent/JPH075421Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6363775U (ja) | 1988-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4558595A (en) | Capacitance monitoring bridge circuit for an enthalpy responsive device | |
| US4628612A (en) | Tilt angle detection device | |
| US3636444A (en) | Apparatus for measuring small changes in condition-sensitive capacitance transducers | |
| US4807477A (en) | Capacitive temperature compensation for a pressure sensor | |
| JPH075421Y2 (ja) | 高電圧測定装置 | |
| US4241317A (en) | Frequency generator suitable for use as position-frequency transducer | |
| JPH1031037A (ja) | コンデンサ分圧器 | |
| US6407631B2 (en) | Charge-type sensor amplifying circuit | |
| EP0139370A1 (en) | Piezoresistive transducer | |
| EP3502718B1 (en) | Capacitance detection device and optical wavelength-selective filter device | |
| CN210464785U (zh) | 一种双极电容式真空计及其对应的测量电路 | |
| JP3356029B2 (ja) | 電気量検出回路 | |
| JP2653823B2 (ja) | リアクトルの損失測定回路 | |
| US2930965A (en) | Variable conductance standard | |
| US3230448A (en) | Impedance measuring bridge circuit | |
| US4454468A (en) | Switching device for the electrical measurement of reactive impedances and a measuring bridge using such a switching device | |
| JPH09257682A (ja) | 粘度センサ | |
| JPH0453574Y2 (ja) | ||
| JPS6133579Y2 (ja) | ||
| US2754477A (en) | Wide range alternating current | |
| SU1385092A1 (ru) | Переменна мера активной проводимости | |
| JPS59157577A (ja) | 誘電体の電気変位ヒステレシス特性測定装置 | |
| SU1385093A1 (ru) | Переменна мера активной проводимости | |
| JPS60203864A (ja) | 検出装置 | |
| SU1206718A1 (ru) | Мост дл измерени составл ющих комплексной проводимости |