JP2002277489A - 雷サージセンサおよび雷サージ測定装置 - Google Patents

雷サージセンサおよび雷サージ測定装置

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JP2002277489A
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lightning surge
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Masakatsu Arakane
昌克 荒金
Hisanori Asaoka
久典 浅岡
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Nitto Kogyo Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】小型、低コストな非接触、容量型の雷サージセ
ンサ、および、このような雷サージセンサと、特別な高
耐電圧性が必要でない雷サージ測定回路で構成される雷
サージ測定装置を提供する。 【解決手段】 二重シールド同軸ケーブルからなるセン
サ本体20と、その中心導体21から引き出された入力
部としての入力端子3と、この中心導体21の周囲に絶
縁されて配置された内側シールド導体22a、および外
側シールド導体22bの二重シールド導体のそれぞれか
ら引き出された出力部としての出力信号ケーブル4を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、落雷などで発生す
る送電線の雷サージを測定する装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、送電線の雷サージを測定する装置
は、図3に示す模式図のように、負荷13に供給される
送電線1には、雷サージセンサ11が配置され、雷サー
ジ測定回路12に出力が伝えられるよう接続されてい
る。このような目的に適した雷サージセンサとして、容
量性電圧プローブが市販されている。この容量性電圧プ
ローブは、測定しようとする送電線を取り囲むようにク
ランプできる筒状本体の内部に、送電線との間の電気容
量を介して誘電的に電圧を検出できる測定電極が配置さ
れている原理的構造からなる。
【0003】これは、径の異なる多種電線に適用でき
る、非接触センサであることから安全性が高い、校正係
数を用いて精密な測定ができるなどの優れた性能を有す
るものであるが、形状が外形×長さ:120×130m
m程度の大型であり、別途に専用電源装置が必要である
うえ、非常に高価であるという難点があって、比較的簡
便な雷サージ測定装置が実用化しにくかった。
【0004】また、前記した従来の雷サージ測定装置に
おける雷サージ測定回路は、接地されていて、そこから
基準電位を得ているのが通常であり、雷サージが送電線
に生じたときには、10〜30kvのサージ電圧がかか
ることになることから、耐電圧性を高める特別な対策を
講じて装置の損傷を防止しなければならないと言う問題
があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、小型、低コス
トな非接触、容量型の雷サージセンサを提供するととも
に、このような非接触、容量型の雷サージセンサと、特
別な高耐電圧性が必要でない雷サージ測定回路で構成さ
れる雷サージ測定装置を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の問題は、二重シー
ルド同軸ケーブルからなり、中心導体から引き出された
入力部と、二重シールド導体のそれぞれから引き出され
た出力部とを備えたことを特徴とする本発明の雷サージ
センサによって、解決することができる。また、上記の
問題は、一重シールド同軸ケーブルの外周に第2のシー
ルド導体を設けたケーブルからなり、中心導体から引き
出された入力部と、一重シールド導体および前記第2の
シールド導体とから引き出された出力部とを備えたこと
を特徴とする本発明の雷サージセンサによって解決する
こともできる。
【0007】さらに、上記の問題は、送電線から電源の
供給を受ける雷サージ計測回路であって、送電線の電圧
を基準電圧にして、前記雷サージ計測回路と接地との間
に電圧変動を計測する雷サージセンサを配置したことを
特徴とする本発明の雷サージ測定装置によって解決する
ことができる。そして、本発明の雷サージ測定装置は、
雷サージ計測回路と接地との間に電圧変動を計測する雷
サージセンサが、同軸ケーブルを利用した前記雷サージ
センサ、すなわち、前記した二重シールド同軸ケーブル
からなる雷サージセンサ、または一重シールド同軸ケー
ブルの外周に第2のシールド導体を設けたケーブルから
なる雷サージセンサを適用して具体化され得る。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、本発明の雷サージセンサお
よび雷サージ測定装置に係る実施形態について、図1、
2を参照しながら説明する。先ず、本発明の雷サージセ
ンサ2は、図1に例示するように、二重シールド同軸ケ
ーブルからなるセンサ本体20と、その中心導体21か
ら引き出された入力部としての入力端子3と、この中心
導体21の周囲に絶縁されて配置された内側シールド導
体22a、および外側シールド導体22bの二重シール
ド導体のそれぞれから引き出された出力部としての出力
信号ケーブル4を備えたものとして、構成される。
【0009】そして重要な特徴は、センサ本体20とし
て市販されている同軸ケーブル、例えばJIS規格の同
軸ケーブルである10D−2Wが利用できる点である。
本発明の雷サージセンサ2の断面図および正面図である
図1において、このセンサ本体20は、中心導体21を
芯にして、ポリエチレン、フッ素樹脂などの内側絶縁層
23、内側シールド導体22a、塩化ビニルなどの外側
絶縁層24、外側シールド導体22b、塩化ビニルなど
の表面絶縁層25の順に積層形成されている二重シール
ド同軸ケーブルが用いられている。
【0010】こうような中心導体21、内側シールド導
体22aおよび外側シールド導体22bの配置では、そ
れぞれの導体間は、内側絶縁層23と外側絶縁層24と
が誘電体となるコンデンサを構成するので、中心導体2
1に加えられる電位の変化は、内側シールド導体22a
および外側シールド導体22bの誘電電位の変化として
伝達される。従って、この中心導体21から引き出され
た入力部としての入力端子3に雷サージが入力される
と、内側シールド導体22aおよび外側シールド導体2
2bの二重シールド導体のそれぞれから引き出された出
力信号ケーブル4を通じて、雷サージによる電位変化を
外部に伝達することができる。
【0011】かくして、本発明の雷サージセンサ2は、
コンデンサを介して雷サージを検出する雷サージセンサ
として機能するのである。そして、この場合、内側シー
ルド導体22aおよび外側シールド導体22bのうち、
例えば、外側シールド導体22bを基準電位に等しく
し、内側シールド導体22aを分圧電位として計測し、
所要の校正を行う必要はあるものの、サージ電位計測用
に用いることも可能である。
【0012】なお、雷サージセンサ2の周囲にポリエチ
レンなどプラスチックのシュリンク膜あるいは焼付け膜
などを設けて、湿気の侵入や、汚損、破損などを防止す
るようにしてもよい。
【0013】また、本発明の雷サージセンサ2は、一重
シールド同軸ケーブルをセンサ本体2として利用するこ
とも可能である。例えば、JIS規格の同軸ケーブルで
ある10D−2Vや10C−2Vを利用する場合は、そ
の一重シールド同軸ケーブルの外周に、銅メッシュある
いは銅薄板を包囲するように巻きつけて、第2のシール
ド導体を設ければよい。かくして、一重シールド導体お
よびこの第2のシールド導体とから計測リード線を引き
出すようにすれば、二重同軸ケーブルと全く同様に取り
扱うことができるのである。
【0014】次に、図3を参照して、本発明の雷サージ
測定装置について、説明する。図3において、引込み開
閉器6に誘導された送電線7は、ブレーカ63を経て、
各種負荷機器71に配線されている状態が略示してあ
る。ここで雷サージ測定回路62は、送電線7から電源
供給を受けるとともに、送電線の電圧を基準電圧にして
接地線との電圧変動を計測するようにしており、コンデ
ンサ分圧を介して雷サージを検出するようにした雷サー
ジセンサが、雷サージ計測回路62と接地線8との間に
介装されて、本発明の雷サージ測定装置を構成してい
る。なお、図においては、この雷サージセンサとして、
先に説明した本発明の雷サージセンサ2が用いられ、出
力信号ケーブル4が雷サージ計測回路62に接続され、
入力端子3が接地された接地端子81に接続されてい
る。
【0015】このように構成された雷サージ測定装置で
は、送電線7に雷サージが発生した場合、送電線7と接
地線8との間の大きな電位変化として表れるが、その電
位変化は、前記接地端子81に入力端子3を接続した雷
サージセンサ2によって、検出されるのはすでに説明し
た通りである。
【0016】そして、この雷サージ測定装置では、送電
線に接続された雷サージ計測回路62の電位は、電源と
ともに基準電位が雷サージに伴って上昇するので、大き
な電位差は発生しないから、雷サージ計測回路62に
は、特別な高耐電圧性が要求されないことになる。な
お、電源と接地間に発生する電位差は、本発明の雷サー
ジセンサの絶縁耐力によって容易に吸収できるので、こ
の点にも問題がない。
【0017】
【発明の効果】本発明の雷サージセンサおよび雷サージ
測定装置は、以上説明したように構成されているので、
非接触、容量型の雷サージセンサを小型、低コストに提
供できるから雷サージ測定装置を簡便に構成できるよう
になる。また雷サージ測定回路には、特別な高耐電圧性
が必要でなくなるので、低コストな雷サージ測定装置が
提供でき、耐雷性を高めた電気機器の普及を促進できる
といういう優れた効果がある。よって本発明は、従来の
問題点を解消した雷サージセンサおよび雷サージ測定装
置として、工業的価値はきわめて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の雷サージセンサの要部断面図(A)、
要部正面図(B)。
【図2】本発明の雷サージ測定装置の模式配線図。
【図3】従来の雷サージ測定装置の模式配線図。
【符号の説明】
2 雷サージセンサ、20 センサ本体、21 中心導
体、22a 内側シールド導体、22b 外側シールド
導体、23 内側絶縁層、24 外側絶縁層、25 表
面絶縁層、3 入力端子、4 出力信号ケーブル。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】二重シールド同軸ケーブルからなり、中心
    導体から引き出された入力部と、二重シールド導体のそ
    れぞれから引き出された出力部とを備えたことを特徴と
    する雷サージセンサ。
  2. 【請求項2】一重シールド同軸ケーブルの外周に第2の
    シールド導体を設けたケーブルからなり、中心導体から
    引き出された入力部と、一重シールド導体および前記第
    2のシールド導体とから引き出された出力部とを備えた
    ことを特徴とする雷サージセンサ。
  3. 【請求項3】送電線から電源の供給を受ける雷サージ計
    測回路であって、送電線の電圧を基準電圧にして、前記
    雷サージ計測回路と接地との間に電圧変動を計測する雷
    サージセンサを配置したことを特徴とする雷サージ測定
    装置。
  4. 【請求項4】雷サージ計測回路と接地との間に電圧変動
    を計測する雷サージセンサが請求項1または2に記載の
    雷サージセンサである請求項3に記載の雷サージ測定装
    置。
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