JPS6153663B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高電圧パルス印加法による架空配
電線路の接地事故点の探査に使用する高電圧パル
ス課電装置のパルス発生方法に関する。

従来高電圧パルス課電装置（以下、課電装置と
略称する）の高電圧パルスは一定の繰り返し周期
Ｔで発生させているが、電源電圧の変動、接地抵
抗の大小により、高電圧パルスの電圧値が変動
し、特にこの電圧値が低くなると、探査性能が低
下し、また、無駄な時間が生じ、探査の能率が悪
化するなどの欠点がある。

第１図は従来の課電装置を配電線路に接続した
状態を示す図であり、この第１図における１は課
電装置である。課電装置１は高圧電源１０、電流
制限抵抗１１、電源コンデンサ１２、真空スイツ
チ１３、線路アース用抵抗１４、電流供給用コン
デンサ１５で高電圧パルス発生回路を構成し、さ
らに、電源１６、抵抗１７、コンデンサ１８、真
空スイツチ１３のコイル１３−４、サイリスタ１
９、サイリスタのトリガパルス発生部２０で真空
スイツチ１３の駆動回路を構成している。なお、
１３−１は真空スイツチ１３の常時開接点、１３
−２は常時閉接点、１３−３はコモン接点であ
る。

また、２は配電線路、３は大地、４は事故点の
接地抵抗、５は配電線路の静電容量である。

次に、第１図の従来の課電装置の動作について
第２図ないし第４図を参照して説明する。いま、
第２図ｂ（Ａ−Ｂ間電圧）に示すように、電源コ
ンデンサ１２が高圧電源１０の出力電圧VHまで
充電されているとき、トリガパルス発生部２０か
ら第２図ａ（Ｄ−Ｅ間電圧）に示すごときトリガ
パルスVTでサイリスタ１９がトリガされ、コン
デンサ１８のエネルギで真空スイツチ１３のコイ
ル１３−４が駆動される。これにより、真空スイ
ツチ１３のコモン接点１３−３が作動して常時開
接点１３−１が閉じ、配電線路２に第２図ｃ（Ｃ
−Ｂ間電圧）に示すごとき高電圧パルスVPが印
加される。そして、コンデンサ１８のエネルギが
消費されると、真空スイツチ１３のコイル１３−
４は消勢され、コモン接点１３−３は常時閉接点
１３−２へ復帰する。

このとき、高電圧パルスVPは線路アース用抵
抗１４で接点Ｂへ接がれ、ほぼ矩形波になる。以
上の動作はトリガパルス発生部２０からの一定周
期ＴのトリガパルスVTごとに繰り返し行なわれ
る。なお、トリガパルスVTは第２図ａに示した
ように、Ｄ−Ｅ間の波形であるが、このトリガパ
ルスVTは一定周期の矩形波であつて、モノステ
ーブルマルチバイブレータ（図示せず）のような
パルス発振器で発生される。

また、第２図ｂに示すＡ−Ｂ間電圧の波形、す
なわち、電源コンデンサ１２の両端の電圧ｖを示
し、高圧電源１０の出力電圧VHまで充電された
後、真空スイツチ１３の作動で急激に放電し、次
いで、再びVHで充電され、ほぼ鋸歯状波とな
る。

さらに、第２図ｃに示すＣ−Ｂ間の電圧は高電
圧パルスVPであり、前述のように、ほぼ矩形波
となつて、配電線路２と大地３の間に印加され
る。

さて、上記高電圧パルスVPの周期Ｔが一定で
あるため、次のような不具合が生じ、欠点となつ
ている。第３図は事故点の接地抵抗４が極めて小
さい場合を示す。すなわち、接地抵抗４の値が極
めて小さいときには、真空スイツチ１３の作動中
に電源コンデンサ１２のエネルギが多量に放電さ
れ、したがつて、その両端の電圧ｖ（第３図ｂ）
が極めて低電圧になる。

このため、次の充電の開始時の電圧が低いの
で、高圧電源１０の出力電圧VHに達するまでに
多くの時間を要し、その途中でトリガパルスVT
が発生されると、電源コンデンサ１２の両端の電
圧ｖの低いところで真空スイツチ１３が作動し、
その結果、高電圧パルスVPの電圧も第３図ｃの
ように低くなる。このことは、配電線路２へ規定
の電圧より低い電圧パルスが印加されることにな
り、事故点探査の所要の性能が低下することにな
る。なお、第３図ａは第２図ａと同様にトリガパ
ルスVTを示すものである。

次に、接地抵抗４が極めて大きい場合について
述べると、この場合の各信号は第４図ａ〜第４図
ｃに示すごとくであり、この場合は前記と逆にな
り、接地抵抗４が高い抵抗値のため、真空スイツ
チ１３が作動しているとき、電源コンデンサ１２
のエネルギの消費が小さい。したがつて、その両
端の電圧ｖは第４図ｂに示すごとく、大きく低下
せず、次の充電時、高圧電源１０の出力電圧VH
までに達する充電時間が早くなる。

このため、充電完了後、次のトリガパルスVT
（第４図ａ）が到来するまでの時間が無駄にな
る。一般に、トリガパルスVTの周期Ｔは可能な
かぎり、短い方が探査能率が向上するので、この
無駄な時間は極力少なくしなければならない。

上述のごとく、従来のパルス発生方法には欠点
があり、探査性能と探査能率の低下をきたしてい
る。

この発明は、上記従来の欠点を除去するために
なされたもので、探査能率の向上、探査時間の短
縮化を可能とする高電圧パルス課電装置のパルス
発生方法を提供することを目的とする。

以下、この発明の高電圧パルス課電装置のパル
ス発生方法の実施例について図面に基づき説明す
る。第５図はその一実施例に適用される高電圧パ
ルス課電装置と配電線路とを接続した回路図であ
る。この第５図において、第１図と同一または相
当する部分には同一符号を付して、重複説明を避
け、第１図とは異なる部分を重点的に述べること
にする。

この第５図において、２１，２２は新たに追加
された抵抗であつて、電源コンデンサ１２の両端
の電圧ｖを分割するものである。このため、抵抗
２１，２２は直列に接続され、その直列接続体は
電源コンデンサ１２に並列に接続されている。

抵抗２１と２２との接続点は電圧検出器２３の
非反転入力端に接続されている。電圧検出器２３
は抵抗２１，２２で分割された電圧vdと可変量
圧源２４による基準電圧ｅとを比較し、基準電圧
ｅより分割された電圧vdが高くなつたとき出力
を発生するものであり、たとえば、コンパレータ
などが使用される。

また、２５はタイミング回路である。このタイ
ミング回路２５はサイリスタ１９のトリガ信号
VTおよび制御電源（図示せず）が「切」から
「入」になつた信号により、Ｔ１，Ｔ２、２種類
の時限後信号を発生させるものである。このタイ
ミング回路２５の出力端は論理積回路２６の第２
の入力端および論理和回路２７の第２の入力端に
接続されている。論理積回路２６の第１の入力端
には上記電圧検出器２３の出力端が接続されてい
る。

上記の説明からも明らかなように、論理積回路
２６は電圧検出器２３の出力とタイミング回路２
５のT2出力との論理積制御をするものである。
この論理積回路２６の出力端は論理和回路２７の
第１の入力端に接続されている。したがつて、論
理和回路２７は論理積回路２６の出力とタイミン
グ回路２５のT1出力の論理和制御をするもので
ある。

論理和回路２７の出力端は増幅器２８の入力端
に接続されている。増幅器２８の出力端はサイリ
スタ１９のゲートに接続されているとともに、タ
イミング回路２５に出力するようになつている。
その他の構成は第１図と全く同様である。

次に、この第５図の動作について第６図以降の
波形図を参照して説明する。まず、第６図の場合
から述べると、真空スイツチ１３の作動後の電源
コンデンサ１２の充電々圧ｖ（第６図ａ）と抵抗
２１と２２とにより分割された電圧vdは第６図
ａからも明らかなように相似である。

さて、この電源コンデンサ１２の充電時におい
て、分割された電圧vdが基準電圧ｅより高くな
ると、電圧検出器２３より出力が出て、論理積回
路２６の第１の入力端に加えられる。の論理積回
路２６の第２の入力端にはタイミング回路２５か
らT2出力が導入されており、このT2出力と電圧
検出器２３の出力との論理積をとり、その結果、
電圧検出器２５の出力がこの論理積回路２６より
出力され、論理和回路２７を通して増幅器２８に
加えられる。ここで増幅された後、サイリスタ１
９のゲートに加えるトリガパルスVT（第６図
ｂ）を発生する。

このパルスにより、サイリスタ１９がトリガさ
れ、第２の真空スイツチ１３のコイル１３−４が
コンデンサ１８の充電々荷により付勢され、真空
スイツチ１３のコモン接点１３−３が常時開接点
１３−１に接触する。

したがつて、基準電圧ｅを定めておくと、常に
電源コンデンサ１２の充電々圧ｖの一定の点Vc
で真空スイツチ１３が作動し、その出力である高
電圧パルスVP（第６図ｂ）の電圧も一定とな
る。

また、第７図は接地抵抗４が第６図の場合より
小さいときを示し、第３図と同様、充電開始時の
電圧が低電圧になる。しかし、充電々圧ｖが第７
図ａに示すごときvcに達してから、真空スイツ
チ１３が作動するので、高電圧パルスVP（第７
図ｂ）はVcと等しくなる。なお、第７図ｃはサ
イリスタ１９のゲート・カソード間に印加される
トリガパルスVTである。

また、第８図の場合は、接地抵抗４が第６図の
場合より大きいときを示し、第４図と同様、充電
開始時の電圧が高く、したがつて、真空スイツチ
１３の動作点の電圧Vcに達し、真空スイツチ１
３が作動するので、高電圧パルスVPはVcと等し
くなる。

このように、一種の自動制御となつて、事故点
の接地抵抗４の大小にかかわらず、高電圧パルス
VPが一定の電圧値となり、このことは接地抵抗
４の大小による探査性能の変化がないことを意味
する。しかし、接地抵抗４が極めて小さい（たと
えば０Ω）場合は第９図に示すように、真空スイ
ツチ１３の作動後の充電開始時の電圧が0V程度
となる。したがつて、真空スイツチ１３の作動点
の電圧まで充電するには多くの時間を要し、探査
能率が低下する。

また、接地抵抗４が極めて大きい場合は第１０
図に示すように、真空スイツチ１３の作動後、充
電開始時の電圧が非常に高く、真空スイツチ１３
の作動点の電圧まで充電するのに短かい時間とな
り、真空スイツチ１３の作動回数が多くなる。こ
の結果、真空スイツチ１３の寿命が短かくなると
ともに、配電線路２に接続されている各種機器
（たとえば、高圧トランス、区分開閉器など）へ
の損傷の影響も多くなり、好ましくない。

このような場合には、第９図のようにタイミン
グ回路２５のT1出力でトリガパルスを発生さ
せ、早目に真空スイツチ１３を作動させる。この
ときの高電圧パルスVPはVCより若干低くなつ
て、探査性能も幾分低下するが、無駄時間がなく
なり、探査能率は非常に向上する。

また、第１０図のように、電圧検出器２３の基
準電圧ｅより分割された電圧vdが高くなつて出
力を発生しても、タイミング回路２５のT2出力
が出ない場合は、真空スイツチ１３は作動せず、
T2出力が出たときに増幅器２８によりトリガパ
ルスが発生し、真空スイツチ１３が作動する。し
たがつて、真空スイツチ１３は高頻度に作動する
ことなく、寿命も長くなるとともに、配電線路２
に接続されている高圧機器への影響もなくなる。

なお、高圧電源１０の出力電圧VHは真空スイ
ツチ１３の作動点の電圧VCより高くしておかね
ばならないことは抵抗とコンデンサによる一般の
時定数回路では明白である。

第１１図および第１２図はこの発明の他の実施
例を説明するための波形図である。このうち、第
１１図は前述のように、トリガパルスVTが充電
電圧ｖと相似の分割された電圧vdが基準電圧ｅ
より高くなつたとき発生され、ひいては高電圧パ
ルスVPが発生されるようなとき、基準電圧ｅを
可変電圧電源２４によりｅ１，ｅ２，ｅ３（第１
１図ａ）へと可変すると、電圧検出器２３による
トリガパルスVTの発生点も可変され、この結
果、真空スイツチ１３の作動点の電圧VCも変わ
る。これにより、高電圧パルスVP（第１１図
ｂ）の電圧値を可変できるようにすることができ
る。

第１２図の場合も前述のように、接地抵抗４が
極めて小さい場合の電源コンデンサ１２の充電開
始時の電圧は低く、真空スイツチ１３の作動する
電圧VCまで充電するには多くの時間がかゝる。
このときはタイミング回路２５のT1出力により
トリガパルスが発生され、ひいては高電圧パルス
VPが発生される。

このようなとき、タイミング回路２５の内部の
時限変化部（図示せず）を変えて、その出力をＴ
１，Ｔ２，Ｔ３（第１２図ａ）と可変すれば、ト
リガパルスの発生点も可変され、真空スイツチ１
３の作動点の電圧VCも変わる。これにより、高
電圧パルスVP（第１２図ｂ）の電圧値を可変で
きるようにすることができる。

以上詳述したように、この発明によれば、従来
の方法の欠点を解消することでき、したがつて、
探査能率の向上と探査時間の短縮が可能になり、
配電線路の事故点探査に極めて大きな利点をもた
らし、ひいては事故時の早期復旧による電力の安
定供給に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高電圧パルス課電装置と配電線
路との接続状態を示す図、第２図ａないし第２図
ｃから第４図ａないし第４図ｃはそれぞれ第１図
の動作波形図、第５図はこの発明の高電圧パルス
課電装置のパルス発生方法の一実施例に適用され
る高電圧パルス課電装置の回路図、第６図ａない
し第６図ｃから第１０図ａないし第１０図ｃはそ
れぞれこの発明の高電圧パルス課電装置のパルス
発生方法の一実施例を説明するための動作波形
図、第１１図ａと第１１図ｂおよび第１２図ａと
第１２図ｂはそれぞれこの発明の高電圧パルス課
電装置のパルス発生方法の他の実施例を説明する
ための動作波形図である。 １……課電装置、２……配電線路、３……大
地、４……接地抵抗、１０……高圧電源、１２…
…電源コンデンサ、１３……真空スイツチ、１４
……線路アース用抵抗、１５……電流供給用コン
デンサ、１６……電源、１８……コンデンサ、９
……サイリスタ、２１，２２……抵抗、２３……
電圧検出器、２４……可変電圧電源、２５……タ
イミング回路、２６……論理積回路、２７……論
理和回路、２８……増幅器。なお、図中同一符号
は同一部分または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高圧電源の電圧を電源コンデンサに印加して
   エネルギを蓄積し、上記エネルギを真空スイツチ
   を介して高電圧パルスとして配電線路へ印加する
   とともに上記真空スイツチの出力側に電流供給用
   コンデンサを備える高電圧パルス課電装置におい
   て、上記電源コンデンサの両端の電圧を電圧検出
   器により所定の基準電圧と比較し、上記両端電圧
   が基準電圧以上になつたとき上記電圧検出器から
   の出力により上記真空スイツチのコイルを駆動し
   て上記真空スイツチの接点を電源コンデンサ側に
   切り換えて上記配電線路に所定の高電圧パルスを
   加えるとともにこの高電圧パルスを加える周期が
   所定以上に変化した場合には定められた周期で上
   記スイツチのコイルを駆動して上記真空スイツチ
   の接点を切り換えて上記配電線路に高電圧パルス
   を加えることを特徴とする高電圧パルス課電装置
   のパルス発生方法。 ２ 電圧検出器の検出レベルを変化させて発生す
   る高電圧パルスの電圧を可変させるとともにこの
   高電圧パルスの発生周期を変化させて高電圧パル
   スの電圧を可変させることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の高電圧パルス課電装置のパル
   ス発生装置。