JPS6158948B2 - - Google Patents
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- JPS6158948B2 JPS6158948B2 JP6421679A JP6421679A JPS6158948B2 JP S6158948 B2 JPS6158948 B2 JP S6158948B2 JP 6421679 A JP6421679 A JP 6421679A JP 6421679 A JP6421679 A JP 6421679A JP S6158948 B2 JPS6158948 B2 JP S6158948B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- capacitor
- lightning arrester
- electromagnetic counter
- surge
- 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.)
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
この発明は、避雷器又は放電ギヤツプなどの放
電装置の動作時に流れるサージ電流によつて動作
する無電源式の避雷器又は放電装置の動作回数記
録器に関するものである。 第１図は、従来の無電源式の避雷器動作回数記
録器の実施例を示す回路図である。 図において、１は送電線路、２は避雷器あるい
は放電ギヤツプ、３は避雷器動作回数記録器、４
はアースである。 避雷器動作回数記録器３において、５は電磁カ
ウンターのコイルで以下電磁カウンタと記す。６
はコンデンサ、７はバイパス用保護ギヤツプ、８
はＶ＝KIa（Ｖ：電圧，Ｉ：電流，Ｋ：定数，
ａ：定数（ａ＜１））で表わされるような非直線
性の電圧―電流特性を有するバリスタのような抵
抗体である。 次に動作について説明する。 送電線路１に発変電所の機器の絶縁を脅かすよ
うな過大なサージが侵入すると避雷器２が動作
し、サージ電流が避雷器動作回数記録器３を経由
してアース４に流れる。 この時、避雷器動作回数記録器３において、ま
ず６のコンデンサにサージ電流が流れ電荷として
蓄積される。電磁カウンター５には、サージ電流
の時間あたりの電流変化が極めて大きなためほと
んど流れない。サージ電流通過後、電磁カウンタ
ー５はコンデンサ６の放電エネルギーでもつて動
作する。 サージ電流が大きな場合には、コンデンサ６の
充電電圧が上昇し、バイパス用保護ギヤツプ７が
放電し、同時にコンデンサ６の放電エネルギーで
電磁カウンター５が動作すると共に、抵抗体８に
制限電圧と呼ばれる電圧が発生する。この時の制
限電圧は、想定される最大のサージ電流に対して
も、電磁カウンター５やコンデンサ６の耐電圧値
以下である必要がある。一方、バイパス用保護ギ
ヤツプ７の放電時にコンデンサ６の放電エネルギ
ーか電磁カウンタ５と抵抗体８に分割して供給さ
れるために、抵抗体８のインピーダンスは電磁カ
ウンター５のインピーダンスに比べて電磁カウン
ター５の動作エネルギーが確保できる程度に高く
する必要がある。即ち、制限電圧を高くする必要
がある。つまり、抵抗体８の制限電圧の選定は、
避雷器動作回数記録器３の耐電圧の側面からは低
い方が望ましいし、電磁カウンター５の動作の側
面からは高い方が望ましいという矛盾した要求の
双方を考慮して行なわれる。また、バイパス用保
護ギヤツプ７や抵抗体８のエネルギー耐量は、サ
ージ電流に十分耐えると共に、サージ電流に引き
続き電力系統から供給される続流と呼ばれる電流
に対しても十分耐える必要がある。 次に、電磁カウンター５の動作時に、コンデン
サ６の充電電圧がＶであるとして、電磁カウンタ
ー５に流れる過度電流ｉについて説明する。 過度電流ｉは、通常電磁カウンター５のインダ
クタンスＬと内部抵抗Ｒ、及びコンデンサ６のキ
ヤパシタンスＣの関係から、次式であらわされる
第２図のような振動的減衰電流となる。 ここで、α＝Ｒ／２Ｌ，
電装置の動作時に流れるサージ電流によつて動作
する無電源式の避雷器又は放電装置の動作回数記
録器に関するものである。 第１図は、従来の無電源式の避雷器動作回数記
録器の実施例を示す回路図である。 図において、１は送電線路、２は避雷器あるい
は放電ギヤツプ、３は避雷器動作回数記録器、４
はアースである。 避雷器動作回数記録器３において、５は電磁カ
ウンターのコイルで以下電磁カウンタと記す。６
はコンデンサ、７はバイパス用保護ギヤツプ、８
はＶ＝KIa（Ｖ：電圧，Ｉ：電流，Ｋ：定数，
ａ：定数（ａ＜１））で表わされるような非直線
性の電圧―電流特性を有するバリスタのような抵
抗体である。 次に動作について説明する。 送電線路１に発変電所の機器の絶縁を脅かすよ
うな過大なサージが侵入すると避雷器２が動作
し、サージ電流が避雷器動作回数記録器３を経由
してアース４に流れる。 この時、避雷器動作回数記録器３において、ま
ず６のコンデンサにサージ電流が流れ電荷として
蓄積される。電磁カウンター５には、サージ電流
の時間あたりの電流変化が極めて大きなためほと
んど流れない。サージ電流通過後、電磁カウンタ
ー５はコンデンサ６の放電エネルギーでもつて動
作する。 サージ電流が大きな場合には、コンデンサ６の
充電電圧が上昇し、バイパス用保護ギヤツプ７が
放電し、同時にコンデンサ６の放電エネルギーで
電磁カウンター５が動作すると共に、抵抗体８に
制限電圧と呼ばれる電圧が発生する。この時の制
限電圧は、想定される最大のサージ電流に対して
も、電磁カウンター５やコンデンサ６の耐電圧値
以下である必要がある。一方、バイパス用保護ギ
ヤツプ７の放電時にコンデンサ６の放電エネルギ
ーか電磁カウンタ５と抵抗体８に分割して供給さ
れるために、抵抗体８のインピーダンスは電磁カ
ウンター５のインピーダンスに比べて電磁カウン
ター５の動作エネルギーが確保できる程度に高く
する必要がある。即ち、制限電圧を高くする必要
がある。つまり、抵抗体８の制限電圧の選定は、
避雷器動作回数記録器３の耐電圧の側面からは低
い方が望ましいし、電磁カウンター５の動作の側
面からは高い方が望ましいという矛盾した要求の
双方を考慮して行なわれる。また、バイパス用保
護ギヤツプ７や抵抗体８のエネルギー耐量は、サ
ージ電流に十分耐えると共に、サージ電流に引き
続き電力系統から供給される続流と呼ばれる電流
に対しても十分耐える必要がある。 次に、電磁カウンター５の動作時に、コンデン
サ６の充電電圧がＶであるとして、電磁カウンタ
ー５に流れる過度電流ｉについて説明する。 過度電流ｉは、通常電磁カウンター５のインダ
クタンスＬと内部抵抗Ｒ、及びコンデンサ６のキ
ヤパシタンスＣの関係から、次式であらわされる
第２図のような振動的減衰電流となる。 ここで、α＝Ｒ／２Ｌ，
【式】
この時、電磁カウンター５が、振動電流の第１
波で動作し、第２波以下でも動作すると、１回の
サージ電流に対して２回以上カウントすることに
なるので、ミスカウントとなる。 このため、減衰定数ａ＝Ｒ／２Ｌを大きくして、第 １波の波高値に対して、第２波の波高値を相対的
に低くすることにより、第２波以降、カウンター
が動作しないようにする必要がある。ここでＬを
小さくすることは、電磁カウンター５の動作に必
要な電磁エネルギーを小さくすることになるの
で、通常電磁カウンターと直列に抵抗を付加して
αを大きくすることが行なわれている。 しかしながら、この場合でも、電磁カウンター
５に流れる過度電流ｉを制限することになるため
電磁カウンター５の動作が鈍るので、抵抗を大き
くすることにも限界がある。 つまり、電磁カウンター５の多重動作を完全に
防止しようとすれば、電磁カウンター５自体が、
動作しなくなる可能性がある。 このように、従来の避雷器動作回数記録器３に
は以下のような欠点があつた。まず、 サージ電流の大きさはせいぜい20000A以下に
限られており、それ以上になると抵抗体８のボリ
ユームが大きくなり避雷器動作回数記録器３の小
形化がさまたげられ、500KV系の避雷器等での適
用にあたつてはサージ電流耐量の面で問題が生じ
る。 また、1000A以上の続流が存在する場合には、
エネルギー耐量的に、現在の技術レベルではバイ
パス用保護ギヤツプ７や抵抗体８の製作そのもの
が困難なため、避雷器動作回数記録器３の破壊を
招く恐れがあり、特に避雷器等が破壊した場合に
流れる500KV系の50KA0.2秒のような短絡電流に
対してはまつたく無防備である。更に、電磁カウ
ンター５の動作時に流れる振動的減衰電流による
ミスカウントの可能性が存在する。 本発明はこのような点を鑑みてなされたもの
で、避雷器の接地線に磁気飽和特性の低い変流器
を介して、電磁カウンターとコンデンサと整流素
子を並列に内蔵したブリツジ形整流回路を接続す
ることにより、系統のサージ電流や続流の大きさ
には無関係で、しかも動作の確実な避雷器又は放
電装置動作回数記録器を提供することを目的とし
ている。 以下本発明の一実施例を第３図について説明す
る。図において、１は送電線路、２は避雷器ある
いは放電ギヤツプ、３は避雷器動作回数記録器、
４はアース、５は電磁カウンター、６はコンデン
サ、９はブリツジ形整流回路で、その出力側に電
磁カウンタ５とコンデンサ６が並列に接続されて
いる。１０はサージ保護用のバリスタで、後述す
る変流器１４と後述するコンデンサ１１とブリツ
ジ形整流回路９とを保護している。１１は続流阻
止用のコンデンサで、サージ領域では極めて低イ
ンピーダンスとなり、また続流領域では極めて高
インピーダンスとなるものである。１２は整流素
子で、電磁カウンター５に流れる電流の波形を成
形するためのものである。１３は接地線、１４は
磁気飽和特性の低い変流器で、接地線１３と電磁
的に結合されている。 次に本発明の動作を第３図により説明する。 送電線路１に発変電所の機器の絶縁を脅かすよ
うな過大なサージが侵入すると避雷器２が動作
し、サージ電流が接地線１３を通つてアース４に
流れる。この時、変流器１４の２次側には、変流
比に対応したサージ電流が発生する。 このサージ電流は、コンデンサ１１とブリツジ
形整流回路９を経由して、コンデンサ６に流れ、
電荷として蓄積される。 この時、サージ電流がブリツジ形整流回路９を
経由するため、コンデンサ６に蓄積される電荷の
極性は、侵入するサージ電流が正極性や負極性の
いかんにかかわらず常に一定である。 またサージ電流は、整流素子１２や電磁カウン
ター５にはほとんど流れない。サージ電流通過
後、電磁カウンター５はコンデンサ６の放電エネ
ルギーでもつて動作する。サージ電流が過大な場
合には、バリスタ１０でもつて変流器１４や整流
回路９を保護する。コンデンサ６の電荷は、ブリ
ツジ形整流回路９の作用で変流器１４と整流素子
１２には流れず、電磁カウンター５のみ流れる。 また、この時電磁カウンター５に流れる電流は
従来の避雷器動作回数記録器３においては、第２
図のような振動的減衰電流であつたが、本発明の
場合には第２波の電流は整流素子１２によつてシ
ヤツトされるので、第２図の第１波のみの電流波
形となる。 次に本発明のエネルギー耐量について説明す
る。サージ電流の場合、変流比に応した電流しか
流れないので、バリスタ１０のエネルギー耐量は
実用上問題にならない。問題なのは、続流がある
場合であるが、本発明に使用している変流器１４
は磁気飽和特性の低いものであるので、接地線の
電流がいかに大きくなろうとも、変流器１４の二
次側誘起電圧は一定の値を越えることなく、続流
阻止用のコンデンサ１１を流れる電流はわずかで
ある。 もちろん、バリスタ１０は電圧が低いので動作
しない。例えば、接地電流がAC50KAr.m.sの時
でさえも二次側誘起電圧は100V以下でコンデン
サ１１を流れる電流は10mA以下にすることがで
きる。この時、変流器１４の鉄損による発熱等
は、電流の継続時間が１秒以下のため問題になら
ない。 このため、変流器１４はきわめて小容量のもの
で十分である。 なお上記実施例では、電磁カウンター５に接点
付のものを設けて、避雷器が動作した時に警報を
出したりターゲツト表示をすることもできる。 また、カウンター５のかわり適当なリレー等を
使用することももちろん可能である。 さらにコンデンサ１２のかわりに、サージ領域
では高インピーダンスで続流領域では低インピー
ダンスであるようなサージ電流阻止用のインダク
タンスを用いれば、続流検出用としても利用でき
る。また本発明は避雷器用に限定したが、一般的
なサージ電流の検出に利用できることは言うまで
もない。 このように、本発明によれば、ブリツジ形整流
回路９に電磁カウンター５を組み込んだのでコン
デンサ６の電荷が電磁カウンター５のみに集中し
て供給されるため、電磁カウンターの動作エネル
ギが確保されるので、避雷器のサージ電流の大き
さにかかわらず動作は確実である。また、磁気飽
和特性の低い変流器を使用したため、二次側の誘
起電圧が低い値で飽和する結果、避雷器の接地線
にいかに大きなサージ電流や短絡電流が流れても
避雷器動作回数記録器３の消費エネルギーを小さ
い値に制限することができ、避雷器動作回数記録
器３の破壊を防止することができる。また変流器
が小形のものが使用できるため、高定格の避雷器
用としてはコンパクトの設計が可能である。また
更に、ブリツジ形整流回路９と、コンデンサ６と
並列に接続された整流素子１２の相互作用により
波形が成形される結果、多重動作や、不動作等の
ミスカウントが防止できる。
波で動作し、第２波以下でも動作すると、１回の
サージ電流に対して２回以上カウントすることに
なるので、ミスカウントとなる。 このため、減衰定数ａ＝Ｒ／２Ｌを大きくして、第 １波の波高値に対して、第２波の波高値を相対的
に低くすることにより、第２波以降、カウンター
が動作しないようにする必要がある。ここでＬを
小さくすることは、電磁カウンター５の動作に必
要な電磁エネルギーを小さくすることになるの
で、通常電磁カウンターと直列に抵抗を付加して
αを大きくすることが行なわれている。 しかしながら、この場合でも、電磁カウンター
５に流れる過度電流ｉを制限することになるため
電磁カウンター５の動作が鈍るので、抵抗を大き
くすることにも限界がある。 つまり、電磁カウンター５の多重動作を完全に
防止しようとすれば、電磁カウンター５自体が、
動作しなくなる可能性がある。 このように、従来の避雷器動作回数記録器３に
は以下のような欠点があつた。まず、 サージ電流の大きさはせいぜい20000A以下に
限られており、それ以上になると抵抗体８のボリ
ユームが大きくなり避雷器動作回数記録器３の小
形化がさまたげられ、500KV系の避雷器等での適
用にあたつてはサージ電流耐量の面で問題が生じ
る。 また、1000A以上の続流が存在する場合には、
エネルギー耐量的に、現在の技術レベルではバイ
パス用保護ギヤツプ７や抵抗体８の製作そのもの
が困難なため、避雷器動作回数記録器３の破壊を
招く恐れがあり、特に避雷器等が破壊した場合に
流れる500KV系の50KA0.2秒のような短絡電流に
対してはまつたく無防備である。更に、電磁カウ
ンター５の動作時に流れる振動的減衰電流による
ミスカウントの可能性が存在する。 本発明はこのような点を鑑みてなされたもの
で、避雷器の接地線に磁気飽和特性の低い変流器
を介して、電磁カウンターとコンデンサと整流素
子を並列に内蔵したブリツジ形整流回路を接続す
ることにより、系統のサージ電流や続流の大きさ
には無関係で、しかも動作の確実な避雷器又は放
電装置動作回数記録器を提供することを目的とし
ている。 以下本発明の一実施例を第３図について説明す
る。図において、１は送電線路、２は避雷器ある
いは放電ギヤツプ、３は避雷器動作回数記録器、
４はアース、５は電磁カウンター、６はコンデン
サ、９はブリツジ形整流回路で、その出力側に電
磁カウンタ５とコンデンサ６が並列に接続されて
いる。１０はサージ保護用のバリスタで、後述す
る変流器１４と後述するコンデンサ１１とブリツ
ジ形整流回路９とを保護している。１１は続流阻
止用のコンデンサで、サージ領域では極めて低イ
ンピーダンスとなり、また続流領域では極めて高
インピーダンスとなるものである。１２は整流素
子で、電磁カウンター５に流れる電流の波形を成
形するためのものである。１３は接地線、１４は
磁気飽和特性の低い変流器で、接地線１３と電磁
的に結合されている。 次に本発明の動作を第３図により説明する。 送電線路１に発変電所の機器の絶縁を脅かすよ
うな過大なサージが侵入すると避雷器２が動作
し、サージ電流が接地線１３を通つてアース４に
流れる。この時、変流器１４の２次側には、変流
比に対応したサージ電流が発生する。 このサージ電流は、コンデンサ１１とブリツジ
形整流回路９を経由して、コンデンサ６に流れ、
電荷として蓄積される。 この時、サージ電流がブリツジ形整流回路９を
経由するため、コンデンサ６に蓄積される電荷の
極性は、侵入するサージ電流が正極性や負極性の
いかんにかかわらず常に一定である。 またサージ電流は、整流素子１２や電磁カウン
ター５にはほとんど流れない。サージ電流通過
後、電磁カウンター５はコンデンサ６の放電エネ
ルギーでもつて動作する。サージ電流が過大な場
合には、バリスタ１０でもつて変流器１４や整流
回路９を保護する。コンデンサ６の電荷は、ブリ
ツジ形整流回路９の作用で変流器１４と整流素子
１２には流れず、電磁カウンター５のみ流れる。 また、この時電磁カウンター５に流れる電流は
従来の避雷器動作回数記録器３においては、第２
図のような振動的減衰電流であつたが、本発明の
場合には第２波の電流は整流素子１２によつてシ
ヤツトされるので、第２図の第１波のみの電流波
形となる。 次に本発明のエネルギー耐量について説明す
る。サージ電流の場合、変流比に応した電流しか
流れないので、バリスタ１０のエネルギー耐量は
実用上問題にならない。問題なのは、続流がある
場合であるが、本発明に使用している変流器１４
は磁気飽和特性の低いものであるので、接地線の
電流がいかに大きくなろうとも、変流器１４の二
次側誘起電圧は一定の値を越えることなく、続流
阻止用のコンデンサ１１を流れる電流はわずかで
ある。 もちろん、バリスタ１０は電圧が低いので動作
しない。例えば、接地電流がAC50KAr.m.sの時
でさえも二次側誘起電圧は100V以下でコンデン
サ１１を流れる電流は10mA以下にすることがで
きる。この時、変流器１４の鉄損による発熱等
は、電流の継続時間が１秒以下のため問題になら
ない。 このため、変流器１４はきわめて小容量のもの
で十分である。 なお上記実施例では、電磁カウンター５に接点
付のものを設けて、避雷器が動作した時に警報を
出したりターゲツト表示をすることもできる。 また、カウンター５のかわり適当なリレー等を
使用することももちろん可能である。 さらにコンデンサ１２のかわりに、サージ領域
では高インピーダンスで続流領域では低インピー
ダンスであるようなサージ電流阻止用のインダク
タンスを用いれば、続流検出用としても利用でき
る。また本発明は避雷器用に限定したが、一般的
なサージ電流の検出に利用できることは言うまで
もない。 このように、本発明によれば、ブリツジ形整流
回路９に電磁カウンター５を組み込んだのでコン
デンサ６の電荷が電磁カウンター５のみに集中し
て供給されるため、電磁カウンターの動作エネル
ギが確保されるので、避雷器のサージ電流の大き
さにかかわらず動作は確実である。また、磁気飽
和特性の低い変流器を使用したため、二次側の誘
起電圧が低い値で飽和する結果、避雷器の接地線
にいかに大きなサージ電流や短絡電流が流れても
避雷器動作回数記録器３の消費エネルギーを小さ
い値に制限することができ、避雷器動作回数記録
器３の破壊を防止することができる。また変流器
が小形のものが使用できるため、高定格の避雷器
用としてはコンパクトの設計が可能である。また
更に、ブリツジ形整流回路９と、コンデンサ６と
並列に接続された整流素子１２の相互作用により
波形が成形される結果、多重動作や、不動作等の
ミスカウントが防止できる。
第１図は従来の無電源式の避雷器動作回数記録
器を示す回路図、第２図は、従来の避雷器動作回
数記録器の電磁カウンターに流れる電流波形を示
す波形図、第３図は本発明による避雷器動作回数
記録器の一実施例を示す回路図である。 図において、２は避雷器、５は電磁カウンタ
ー、６はコンデンサ、９はブリツジ形整流回路、
１２は整流素子、１３は接地線、１４は変流器で
ある。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部
分を示す。
器を示す回路図、第２図は、従来の避雷器動作回
数記録器の電磁カウンターに流れる電流波形を示
す波形図、第３図は本発明による避雷器動作回数
記録器の一実施例を示す回路図である。 図において、２は避雷器、５は電磁カウンタ
ー、６はコンデンサ、９はブリツジ形整流回路、
１２は整流素子、１３は接地線、１４は変流器で
ある。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部
分を示す。
Claims (1)
- １ 避雷器又は放電装置の接地線に流れるサージ
電流に応じた２次電流を出力する低磁気飽和特性
の変流器、この変流器の２次電流を整流するブリ
ツジ形整流回路、このブリツジ形整流回路の出力
側に接続され上記ブリツジ形整流回路の出力波形
を成形する整流素子、この整流素子に並列接続さ
れたコンデンサ、このコンデンサに並列接続され
上記コンデンサの放電エネルギーで付勢される電
磁カウンタのコイルを備えた避雷器又は放電装置
の動作回数記録器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6421679A JPS55155484A (en) | 1979-05-24 | 1979-05-24 | Operating number recorder for arrester or discharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6421679A JPS55155484A (en) | 1979-05-24 | 1979-05-24 | Operating number recorder for arrester or discharger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55155484A JPS55155484A (en) | 1980-12-03 |
| JPS6158948B2 true JPS6158948B2 (ja) | 1986-12-13 |
Family
ID=13251665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6421679A Granted JPS55155484A (en) | 1979-05-24 | 1979-05-24 | Operating number recorder for arrester or discharger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55155484A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62163281A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-20 | 株式会社東芝 | 避雷器動作電流記録装置 |
| CN102778664B (zh) * | 2012-08-15 | 2015-02-04 | 广州供电局有限公司 | 氧化锌避雷器放电记录器可视化仿真校验方法 |
-
1979
- 1979-05-24 JP JP6421679A patent/JPS55155484A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55155484A (en) | 1980-12-03 |
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