JPS63206666A - 接地サ−ジ・インピ−ダンス測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は送電線の鉄塔等の接地サージ・インピーダン
スの測定を行う測定装置の改良に関する。

［従来の技術］ 第５図に従来の技術による接地サージ・インピーダンス
測定装置の構成を示す０図において送電線などの鉄塔の
塔＃　（１）に設けられた補助接地電極（７）の接地サ
ージ・インピーダンスを測定するために、塔１４　（１
）の適当な接続点（１６）にパルス発生器（９）の出力
端子を抵抗（Ｒ）を介して接続する。

オシロスコープ（１５）は二現象が同時に観測できるも
のであり、その一方の入力端子に前記抵抗（Ｒ）に誘起
される電圧が入力される。抵抗（Ｒ）に誘起される電圧
はパルス発生器（９）から塔１１（１）に流れるパルス
電流に比例する。塔脚（１）の基部には塔脚（１）に誘
起される電圧を検出するための電線（１７）が接続され
ており電線（１７）の他端はオシロスコープの他の入力
端子に接続されている。この従来の技術による接地サー
ジ・インピーダンス測定装置により接地サージ・インピ
ーダンスを測定するには、パルス発生器（９）から例え
ば電圧が５ＫＶのパルス電圧を塔脚（１）に印加する。

この場合電流は普通数アンペア流れ、その電流により抵
抗（Ｒ）の両端に生じる電圧がオシロスコープ（１５）
に入力されその電圧が測定される。その電圧の測定値と
抵抗（Ｒ）の値とにより抵抗（Ｒ）を流れる電流値が計
算される。また塔脚（１）の基部における電圧はリード
線（１７）を経てオシロスコープ（１５）の他の入力端
子に入力されその電圧値が測定される。オシロスコープ
の表示は一般には写真撮影され、写真から電圧及び電流
を求める。前者を後者で除算演算することによってサー
ジ・インピーダンスを求めていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の接地サージ・インピーダンス測定装置においては
、インピーダンスの測定のためにオシロスコープの表示
面を写真撮影し、その波高値がらインピーダンスの値を
計算しなければならない。

それは極めて繁雑であるのみならず、塔脚（１）に印加
されるパルス発生器（９）のパルス電流は接続点（１６
）から鉄塔の基部に接続された補助接地電極（７）に流
入するものと矢印（Ｂ）で示す塔脚（１）の上部方向に
も流れるものとに分れるため、抵抗（Ｒ）を流れるパル
ス電流で前記誘起電圧を除算しても接地サージ・インピ
ーダンスを正確に測定することができなかった。また写
真画像から測定する方法では連続的な測定が出来ないの
で補助接地電極（７）の接地抵抗の時間的な変化を知る
ことができなかった。また従来の方法では補助接地電極
の断線などを知ることができなかった。

ｃ問題点を解決するための手段］ この発明の接地サージ・インピーダンス測定装置は、鉄
塔の塔脚にパルス発生器によりパルス電圧を印加し、前
記塔脚のパルス電圧の印加点と塔脚を地面に固定する基
部間において塔脚にトロイダルコイルを巻きトロイダル
コイルの出力により塔脚を流れる電流を電流測定手段に
より測定し第１のメモリに記憶し、また塔脚の電圧を電
圧測定手段により測定して第２のメモリに記憶し、第１
のメモリ及び第２のメモリのデータから演算手段により
インピーダンスを求めレコーダに表示するように構成し
ている。

［作用］ 塔脚を流れる電流を検出するトロイダルコイルは塔脚の
パルス電圧の印加点と塔脚を地面に固定する基部間にお
いて塔脚に巻かれているので、トロイダルコイルが検出
測定する塔脚を流れる電流は塔脚から補助接地電極を軽
て地面に流れる電流と正確に一致し、パルス電圧の印加
点から塔の上部へ流れる電流の影響を受けないが、この
測定電流と印加電圧にもとづいてインピーダンスを算出
する。

［実施例］ 第１図にこの発明の実施例の構成を示す。図において、
送電線などの鉄塔の塔脚（１）には例えば５ＫＶのパル
ス電圧を発生するパルス発生器（９）の出力ＩＩ（１０
）が接続されている。パルス発生器（９）の他方の端子
は接地されている。塔！１ｉｔ（１）を地面に固定する
基部（１７）の近傍において塔脚（１）を接地するため
の捕助接地電５（７）が塔脚（１）に接続されている。

塔脚（１）には前記パルス電圧を塔１１（１）に印加す
る出力線（１０）の接続点と補助接地電極（７）の接続
点間においてトロイダルコイル（２）が塔脚に巻かれて
いる。トロイダルコイル（２）の出力はサージ・インピ
ーダンスを測定するサージ・インピーダンス計器（２０
）の一方の入力端子（３）及び（４）にそれぞれ接続さ
れている。またサージ・インピーダンス計器（２０）の
他方の入力端子（５）はり一ド１１（５”）により塔脚
に接続されている。

第２図にトロイダルコイル（２）の構成を示す。

トロイダルコイル（２）はコイル状に巻いた電線を円形
に構成したものであり、その両端子間に抵抗（１１）及
びコンデンサ（１２）からなる直列接続体を接続してい
る。この抵抗（１１）及びコンデンサ（１２）は積分回
路を構成しており、高いピークレベルの検出電圧を低下
させる。その結果トロイダルコイルのリード線は封圧が
比較的低いものを使用できる。

トロイダルコイル（２）の出力はコンデンサ（１２）の
両端から出力され、前記サージ・インピーダンス計器（
２０）の入力端子（３）及び（４）に接続される。

次にこの発明の動作について説明する。

パルス発生器（９）は例えば５ＫＶのパルス電圧を発生
し、そのパルス電圧は出力線（１０）を経て塔脚（１）
に印加される。その結果パルス電流が第１図に矢印（Ａ
）で示す方向に流れる。このパルス電流はトロイダルコ
イル（２）により検出されてサージ・インピーダンス計
器（２０）の入力端子（３）及び（４）に入力される。

一方塔脚（１）に発生する電圧はリード線（５゛）を経
てサージ・インピーダンス計器（２０）の入力端子（５
）に入力される。第３図にサージ・インピーダンス「［
器（２０）のブロックダイアダラムを示す０図において
端子（３）及び（４）に入力されたトロイダルコイル（
２）の出力は分圧器（２２）により分圧され増＠器（２
３）により増幅されてＡ−Ｄコンバータ（２４）により
デジタル信号に変換されメモリ（２５）に記憶される。

一方サージ・インピーダンス計器（２０）の入力端子（
５）に入力された塔脚（１）の電圧は分圧器（２８）に
より分圧され増幅器（２９）により増幅されてＡ−Ｄコ
ンバータ（３０）によりデジタル信号に変換されメモリ
（３１）に記憶される。Ａ−Ｄコンバータ（２４）及び
（３０）はコントロールサーキット（３４）を介して与
えられるクロックジェネレータ（３３）のクロックシグ
ナルにより動作する。前記増＠器（２３）及び（２９）
の出力はいずれも０．０２マイクロセコンドないし０．
０４マイクロセコンドの周期でサンプリングされ増幅器
（２９）の出力によりトリガされるオートトリガサーキ
ット（３５）の出力によりコントロールサーキット（３
４）を制御してＡ／Ｄ変換し、それぞれ例えば２５６ピ
ツトの容量を有するメモリ（２５）及び（３１）に記憶
させる。すなわち、増幅器（２３）及び（２９）のアナ
ログ出力を例えば０．０２マイクロセコンドでサンプリ
ングする場合には、５゜１２マイクロセコンド（０，０
２Ｘ　２５６＝５．１２）の間の電流及び電圧の変化が
それぞれのメモリ（２５）及び（３１）にメモリされる
。パルス電圧の印加が終了した後、いったんメモリ（２
５）及び（３１）に記憶されたデータはＤ−Ａコンバー
タ（２６）により再びアナログ信号に変換され割算器（
４２）に入力される０割算器（４２）はメモリ（３１）
のデータをメモリ（２５）のデータにより除算する演算
を行いその結果をレコーダコントロール（３８）を介し
てレコーダ（３９）に出力する。レコーダ（３９）は例
えばロール紙の上にペン書きするペンレコーダであり、
割算器（４２）により求められたインピーダンスの値を
記録する。またレコーダ（３９）はＤ−Ａコンバータ（
２６）の出力である電流及び電圧をも記録することがで
きるようになされてにより記録された接地サージ・イン
ピーダンスの波形の一例を示す。各図において横軸は時
間を表し縦軸はインピーダンスを表す、第４１１Ｉｉ＜
ａ）の波形はパルス電圧の印加により塔脚（１）を流れ
る電流を表し、！１！４図（ｂ）の波形は塔脚（１）に
生じた電圧を表わしている。第４図（ｃ）の波形は第４
図（ｂ）の波形に示された電圧を第４図＜ａ＞の波形に
示された電流により割算器（４２）によって除算した結
果の波形でありインピーダンスを表わしている。第４図
（Ｃ）の波形において例えばピーク（４０）及び（４１
）はインピーダンスが特に高くなって極大値を示してい
る。そしてその対応する横軸の時刻（Ｔ１）及び（Ｔ２
）はパルス電圧が印加された時刻（ｒｏ）からの時間の
経過を示している０例えばピーク（４０）に関しては、
塔Ｉｊ（１）から補助接地１を極（７）へ流入したパル
ス電流が時Ｍ（Ｔｌ）において到達した位置において阻
止され、そのため接地サージ・インピーダンスが上昇し
たことを表わしている。この結果からその位置において
補助接地電極（７）が断線していることが予測される。

またピーク（４１）に関しては、一般に補助接地電極（
７）は地中に数１０メートルの長さにわたって埋設され
ており、パルス電流が時刻（Ｔ２）において到達した位
置において地中のインピーダンスが高くなっていること
を示している。

時刻（Ｔ１）及び（Ｔ２）はレコーダ（３９）の表示か
ら知ることができるので補助接地ｔｉ（７）の故障の生
じている箇所を知ることができる。

［発明の効果］ この発明の接地サージ・インピーダンス測定装置は、塔
脚のパルス電圧の印加点と塔脚を地面に固定する基部間
において塔脚に巻かれたトロイダルコイルにより塔脚を
流れる電流を測定するので、塔脚を流れる電流のみが検
出される。その結果、電圧測定手段によって測定される
電圧を前記トロイダルコイルにより検出される電流によ
って除算して得られるインピーダンスの値は塔脚の補助
接地電極のインピーダンスを正確にしかも連続的に示す
。したがってこのインピーダンスの値を解析することに
より補助接地電極の接地抵抗の変化才たは補助接地電極
の断線等を検知することができる。また前記電圧を電流
で除算する演算は演算手段により自動的に行われるので
敏速に連続的にサージ・インピーダンスが求められる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の接地サージ・インピーダンス測定装
置の構成を示すブロック図、第２図はこの発明に用いら
れるトロイダルコイルの構成を示す回路図、第３図はこ
の発明の実施例のサージ・インピーダンス計器のブロッ
クダイアグラム、第４図＜ａ＞、第４図（ｂ）及び第４
図＜ｃ＞はそれぞれこの発明の接地サージ・インピーダ
ンス測定装置により求められた電流、電圧及び接地サー
ジ・インピーダンスを示す図、第５図は従来の技術によ
る接地サージ・インピーダンス測定装置の構成を示すブ
ロック図である。 １：塔脚 ２ニドロイダルコイル ７：補助接地ｉ！極 ９：パルス発生器 ２０：サージ・インピーダンス計器 ２５：メモリ ３１：メモリ ３９：レコーダ ４２：割算器 代理人　　弁理士　　束　島　隆　泊 第２図 Ｍｒ　ｌ　闘　（ｒｑ） 弔　　→　凶　（Ｕ） 第４図（ｂ） 一薫を 第４図（ｃ） 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）送電線等の鉄塔の補助接地電極を有する塔脚に補
   助接地電極の接続点より上方の位置でパルス電圧を印加
   するパルス発生器、 前記塔脚の前記パルス電圧の印加点と補助接地電極の接
   続点間において塔脚に巻かれるトロイダルコイル、 トロイダルコイルの出力により塔脚を流れる電流を測定
   する電流測定手段、 電流測定手段の出力を記憶する第１のメモリ、塔脚の電
   圧を測定する電圧測定手段、 電圧測定手段の出力を記憶する第２のメモリ、第１のメ
   モリ及び第２のメモリのデータによりインピーダンスを
   求める演算手段、 演算手段により求められたインピーダンスの値を表示す
   るレコーダ を備える接地サージ・インピーダンス測定装置。
2. （２）トロイダルコイルはその両端子間に抵抗とコンデ
   ンサの直列接続体を接続し、トロイダルコイルの出力を
   コンデンサの両端子から得ることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の接地サージ・インピーダンス測定装
   置。