JP2932770B2 - 配電線モニタリング装置 - Google Patents
配電線モニタリング装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は配電線モニタリング装置
に関し、この装置は比較的電圧の高い配電線あるいは送
電線の運転状況を監視するために設置されるもので、三
相配電線の零相電圧を簡単に精度良く検出するためのも
のである。
に関し、この装置は比較的電圧の高い配電線あるいは送
電線の運転状況を監視するために設置されるもので、三
相配電線の零相電圧を簡単に精度良く検出するためのも
のである。
【０００２】
【従来の技術】現代社会では、瞬時の停電も許されない
状況下にあり常時、送電あるいは配電の状況を把握し、
事故の発生の予知あるいは事故の未然防止を図る必要が
ある。
状況下にあり常時、送電あるいは配電の状況を把握し、
事故の発生の予知あるいは事故の未然防止を図る必要が
ある。
【０００３】このような要求に対応して、従来、架空配
電線路に用いる配電線モニタリング装置は、電柱上に設
置された継電開閉器に内蔵された零相変流器（ＺＣＴと
称す）あるいは零相変圧器（ＺＰＴと称す）により電気
的に測定監視していた。しかしこの方法では、高電圧が
印加されている電線路を継電開閉器内でまとめるため、
絶縁が非常に困難となってくる。また常時高電圧がかか
っているため、長時間の信頼性に対して耐えられない。
そして、従来事故の発生はこの部分が多く、未然の防止
には定期的に継電開閉器内の配電線の交換などを必要と
していた。
電線路に用いる配電線モニタリング装置は、電柱上に設
置された継電開閉器に内蔵された零相変流器（ＺＣＴと
称す）あるいは零相変圧器（ＺＰＴと称す）により電気
的に測定監視していた。しかしこの方法では、高電圧が
印加されている電線路を継電開閉器内でまとめるため、
絶縁が非常に困難となってくる。また常時高電圧がかか
っているため、長時間の信頼性に対して耐えられない。
そして、従来事故の発生はこの部分が多く、未然の防止
には定期的に継電開閉器内の配電線の交換などを必要と
していた。
【０００４】図７に、電柱上の継電開閉器の設置状況を
示す。電柱上に三相配電線２が設置されている。配電線
２は、電柱１上の一定区間毎に設けられた張碍子３によ
り電柱上の腕金４に固定され引っ張られている。
示す。電柱上に三相配電線２が設置されている。配電線
２は、電柱１上の一定区間毎に設けられた張碍子３によ
り電柱上の腕金４に固定され引っ張られている。
【０００５】図７では配電線２をたるみのない状態と
し、次への接続間に継電開閉器５などの装置を設置して
いる。矢印６の三相配電線２は張碍子３を経て継電開閉
器５を介して矢印７の三相配電線２につながる。図７に
示した継電開閉器５の内部には前記のＺＣＴあるいはＺ
ＰＤ及び配電線路遮断スイッチ（両者とも図示せず）が
内蔵されており、配電線途中での異常をＺＣＴあるいは
ＺＰＤが検知し、変電所への通信連絡あるいはスイッチ
を遮断するものである。このような異常は、電柱１の中
程に設置せられた通信線８により変電所などに伝送され
る構成になっている。
し、次への接続間に継電開閉器５などの装置を設置して
いる。矢印６の三相配電線２は張碍子３を経て継電開閉
器５を介して矢印７の三相配電線２につながる。図７に
示した継電開閉器５の内部には前記のＺＣＴあるいはＺ
ＰＤ及び配電線路遮断スイッチ（両者とも図示せず）が
内蔵されており、配電線途中での異常をＺＣＴあるいは
ＺＰＤが検知し、変電所への通信連絡あるいはスイッチ
を遮断するものである。このような異常は、電柱１の中
程に設置せられた通信線８により変電所などに伝送され
る構成になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図７に示したように、
三本の配電線２は継電開閉器５の内部へ導かれさらにＺ
ＣＴなどの部分で集中する。またＺＰＴの場合でもコン
デンサなどを介して接続されることになる。このため配
電線の相間電圧が非常に狭いところに集中することにな
り、長時間の使用による劣化や継電開閉器５の気密状態
によっては絶縁が保持できなくなり、線間の短絡あるい
は配電線と機器の短絡などに進行し事故の原因を自ら発
生させてしまうことがあった。
三本の配電線２は継電開閉器５の内部へ導かれさらにＺ
ＣＴなどの部分で集中する。またＺＰＴの場合でもコン
デンサなどを介して接続されることになる。このため配
電線の相間電圧が非常に狭いところに集中することにな
り、長時間の使用による劣化や継電開閉器５の気密状態
によっては絶縁が保持できなくなり、線間の短絡あるい
は配電線と機器の短絡などに進行し事故の原因を自ら発
生させてしまうことがあった。
【０００７】配電線モニタリング装置では、事故の検知
あるいは予知のために常時配電線に流れる電流,電圧を
監視している。この情報は、長期間の設置によっても、
またあらゆる気象条件下においても誤差が生じず、安定
したものでなくてはならない。 従って、この装置を別
の構成としたときも従来の継電開閉器の内部にあるよう
な気候の変化を受けないものであることが望まれる。気
候の変化の主なものは雨による水ぬれ、積雪などであ
り、さらに三相の配電線それぞれを個別に監視する構成
とする場合、検出手段において特性のばらつきが無視で
きる程度の小さいことが要求される。
あるいは予知のために常時配電線に流れる電流,電圧を
監視している。この情報は、長期間の設置によっても、
またあらゆる気象条件下においても誤差が生じず、安定
したものでなくてはならない。 従って、この装置を別
の構成としたときも従来の継電開閉器の内部にあるよう
な気候の変化を受けないものであることが望まれる。気
候の変化の主なものは雨による水ぬれ、積雪などであ
り、さらに三相の配電線それぞれを個別に監視する構成
とする場合、検出手段において特性のばらつきが無視で
きる程度の小さいことが要求される。
【０００８】本発明は、このような課題を克服し三相配
電線が一定間隔で設置された状態でモニタリング装置を
設置し配電線の情報を得ようとするものである。
電線が一定間隔で設置された状態でモニタリング装置を
設置し配電線の情報を得ようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、上下２つの部分からなり、配電線を挟みつけ
て固定するケースと、前記ケース内部に配置され、配電
線を周回する高透磁率コアと、前記コアによって集めら
れた磁束の変化を検出する磁束検出手段とからなり、前
記コアとケースの外側表面の最短距離が、前記コアと前
記配電線との最短距離以上とすることを特徴とする配電
線モニタリング装置である。
本発明は、上下２つの部分からなり、配電線を挟みつけ
て固定するケースと、前記ケース内部に配置され、配電
線を周回する高透磁率コアと、前記コアによって集めら
れた磁束の変化を検出する磁束検出手段とからなり、前
記コアとケースの外側表面の最短距離が、前記コアと前
記配電線との最短距離以上とすることを特徴とする配電
線モニタリング装置である。
【００１０】また、上下２つの部分からなり、配電線を
挟みつけて固定するケースと、前記２つのケースのすく
なくともどちらか一方に構成され、配電線と大地間の浮
遊容量をコンデンサー分圧する分圧器と、前記分圧器に
よって分圧された電圧を検出する電圧検出手段と、配電
線を周回する高透磁率コアと、前記コアによって集めら
れた磁束の変化を検出する磁束検出手段とからなり、前
記コアと前記分圧器の最短距離が、前記分圧器を構成す
るの導体の間隔以上となるように配置することを特徴と
する配電線モニタリング装置である。
挟みつけて固定するケースと、前記２つのケースのすく
なくともどちらか一方に構成され、配電線と大地間の浮
遊容量をコンデンサー分圧する分圧器と、前記分圧器に
よって分圧された電圧を検出する電圧検出手段と、配電
線を周回する高透磁率コアと、前記コアによって集めら
れた磁束の変化を検出する磁束検出手段とからなり、前
記コアと前記分圧器の最短距離が、前記分圧器を構成す
るの導体の間隔以上となるように配置することを特徴と
する配電線モニタリング装置である。
【００１１】また、上下２つの部分からなり、配電線を
挟みつけて固定するケースと、前記２つのケースのすく
なくともどちらか一方に構成され、配電線と大地間の浮
遊容量をコンデンサー分圧する分圧器と、前記分圧器に
よって分圧された電圧を検出する電圧検出手段と、配電
線を周回する高透磁率コアと、前記コアによって集めら
れた磁束の変化を検出する磁束検出手段と、前記分圧器
を収納する側のケース体に設置された導体とからなり、
前記コンデンサ分圧器の外側導体を、前記分圧器を収納
する側のケース体に設置した導体に接続し、前記コアと
前記分圧器の最短距離及び前記コアと前記ケース体に設
置した導体の最短距離の両者が何れも前記分圧器の導体
間距離以上となるように配置することを特徴とする配電
線モニタリング装置であり、さらに、前記コアを前記分
圧器を収納する上ケース体と下ケース体の境界近傍で分
割し、前記分割されたコアの間に絶縁物を介して接続す
ることを特徴とする配電線モニタリング装置である。
挟みつけて固定するケースと、前記２つのケースのすく
なくともどちらか一方に構成され、配電線と大地間の浮
遊容量をコンデンサー分圧する分圧器と、前記分圧器に
よって分圧された電圧を検出する電圧検出手段と、配電
線を周回する高透磁率コアと、前記コアによって集めら
れた磁束の変化を検出する磁束検出手段と、前記分圧器
を収納する側のケース体に設置された導体とからなり、
前記コンデンサ分圧器の外側導体を、前記分圧器を収納
する側のケース体に設置した導体に接続し、前記コアと
前記分圧器の最短距離及び前記コアと前記ケース体に設
置した導体の最短距離の両者が何れも前記分圧器の導体
間距離以上となるように配置することを特徴とする配電
線モニタリング装置であり、さらに、前記コアを前記分
圧器を収納する上ケース体と下ケース体の境界近傍で分
割し、前記分割されたコアの間に絶縁物を介して接続す
ることを特徴とする配電線モニタリング装置である。
【００１２】さらに詳しく述べると、光方式の電圧・電
流センサをケース体に収納し前記ケース体には配電線に
設置可能なように凹部が設けられている。そのケース体
を下側とし上方より配電線設置凹部を有した別のケース
体を配電線を介してはさみ固定するものである。前記下
側ケース体の内部には配電線と大地間の浮遊容量を分圧
するためのコンデンサ分圧器が２つの導体で構成され内
蔵されている。さらに、前記ケース体の内側底壁面に設
置された導体に前記コンデンサ分圧器の外側導体が接続
された構成であり、光方式電圧センサはこのコンデンサ
分圧器外側導体とケース体壁面の導体の間に設置され
る。前記電圧センサへの電圧印加の接続は前記２つの導
体の内側と下側ケース体壁面に設置した導体と接続した
導体部分より実施するものである。
流センサをケース体に収納し前記ケース体には配電線に
設置可能なように凹部が設けられている。そのケース体
を下側とし上方より配電線設置凹部を有した別のケース
体を配電線を介してはさみ固定するものである。前記下
側ケース体の内部には配電線と大地間の浮遊容量を分圧
するためのコンデンサ分圧器が２つの導体で構成され内
蔵されている。さらに、前記ケース体の内側底壁面に設
置された導体に前記コンデンサ分圧器の外側導体が接続
された構成であり、光方式電圧センサはこのコンデンサ
分圧器外側導体とケース体壁面の導体の間に設置され
る。前記電圧センサへの電圧印加の接続は前記２つの導
体の内側と下側ケース体壁面に設置した導体と接続した
導体部分より実施するものである。
【００１３】また、電流センサ用高透磁率珪素鋼コアは
配電線を周回し前記コアのギャプが前記電流センサの取
付位置にくるように固定される。
配電線を周回し前記コアのギャプが前記電流センサの取
付位置にくるように固定される。
【００１４】本発明の配電線モニタリング装置のセンサ
部は配電線上に直接取り付けられるもので雨、降雪など
直接濡れたりケース上に積雪がある。このような状況下
にあっても内部のコンデンサ分圧器出力が影響受けない
ようなケース体構成にすることが必要である。そのため
には、内部に収納されるコアとコンデンサ分圧器の位置
関係とケース体の大きさが重要であり、前記コアと前記
ケース体外側表面の最短距離を前記コアと配電線の最短
距離以上とする。
部は配電線上に直接取り付けられるもので雨、降雪など
直接濡れたりケース上に積雪がある。このような状況下
にあっても内部のコンデンサ分圧器出力が影響受けない
ようなケース体構成にすることが必要である。そのため
には、内部に収納されるコアとコンデンサ分圧器の位置
関係とケース体の大きさが重要であり、前記コアと前記
ケース体外側表面の最短距離を前記コアと配電線の最短
距離以上とする。
【００１５】また、前記コアと前記分圧器の最短距離及
び前記コアと前記ケース体に設置した導体の最短距離の
両者は何れも前記分圧器の導体間距離以上とする。
び前記コアと前記ケース体に設置した導体の最短距離の
両者は何れも前記分圧器の導体間距離以上とする。
【００１６】更に、前記コアを下ケース体と上のケース
体の境界近傍で分割し、分割位置に絶縁物等を配置して
前記分割されたコア同志が磁気的には結合されている
が、電気的に接続されないようにする。
体の境界近傍で分割し、分割位置に絶縁物等を配置して
前記分割されたコア同志が磁気的には結合されている
が、電気的に接続されないようにする。
【００１７】
【作用】上記構成により、本発明は、配電線モニタリン
グ装置の光センサ外ケース形状及び電流センサ用コアの
配置を操作することにより、降雨あるいは降雪などの汚
損物による大地間浮遊容量の変化が引き起こす電圧セン
サ用分圧器等導体部の電位変化による配電線モニタリン
グ装置の特性変動を小さくする。
グ装置の光センサ外ケース形状及び電流センサ用コアの
配置を操作することにより、降雨あるいは降雪などの汚
損物による大地間浮遊容量の変化が引き起こす電圧セン
サ用分圧器等導体部の電位変化による配電線モニタリン
グ装置の特性変動を小さくする。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の詳細について説明する。ま
ず、光方式電圧センサの概要を簡単に述べる。光方式電
圧センサは、ポッケルス効果を利用するものでポッケル
ス素子中を光が通過する際、結晶の複屈折が電界に対し
て変化する量を検出し、電界を検知するものである。本
発明では電圧センサと同時に電流センサもケース体に収
納する構成としているため光方式電流センサについても
概略を述べる。
ず、光方式電圧センサの概要を簡単に述べる。光方式電
圧センサは、ポッケルス効果を利用するものでポッケル
ス素子中を光が通過する際、結晶の複屈折が電界に対し
て変化する量を検出し、電界を検知するものである。本
発明では電圧センサと同時に電流センサもケース体に収
納する構成としているため光方式電流センサについても
概略を述べる。
【００１９】光方式電流センサは、ファラデー効果を利
用するもので電線路に電流が流れたとき周辺に発生する
磁界をファラデー素子中を通過する光の回転角により検
知するものである。このような電圧センサ及び電流セン
サを一体化し配電線に設置する概略図を図５に示す。
用するもので電線路に電流が流れたとき周辺に発生する
磁界をファラデー素子中を通過する光の回転角により検
知するものである。このような電圧センサ及び電流セン
サを一体化し配電線に設置する概略図を図５に示す。
【００２０】具体的に説明すると配電線２に電流センサ
用のギャップ１３を有した馬蹄形コア１２を設置しその
ギャップ１３の部分に光方式電流センサ１１を配置す
る。光方式電圧センサ９では浮遊容量を分圧するための
コンデンサ分圧器１０が設置され、分圧器の２つの導体
を光方式電圧センサ９の端子（図示せず）に接続する。
光方式電圧・電流センサには入射及び出射のための光フ
ァイバ１５が接続され、途中より１本の光ファイバケー
ブル１４となり端部のコネクタ１９に導かれる。
用のギャップ１３を有した馬蹄形コア１２を設置しその
ギャップ１３の部分に光方式電流センサ１１を配置す
る。光方式電圧センサ９では浮遊容量を分圧するための
コンデンサ分圧器１０が設置され、分圧器の２つの導体
を光方式電圧センサ９の端子（図示せず）に接続する。
光方式電圧・電流センサには入射及び出射のための光フ
ァイバ１５が接続され、途中より１本の光ファイバケー
ブル１４となり端部のコネクタ１９に導かれる。
【００２１】図６（ａ）に配電線と電圧センサ及び大地
間の等価回路を示す。配電線２と大地４２の間にコンデ
ンサ分圧器１０及び電圧センサ９が設置される。Ｃ1 ４
３は配電線２の導体と、コンデンサ分圧器１０の内側電
極との間の静電容量である。Ｃ2 ４４はコンデンサ分圧
器１０の内側電極と外側電極との間の静電容量である。
Ｃ3 ４５は電圧センサの端子間容量である。Ｃ4 ４６は
コンデンサ分圧器の外側電極と大地間に形成される大気
を含む静電容量である。
間の等価回路を示す。配電線２と大地４２の間にコンデ
ンサ分圧器１０及び電圧センサ９が設置される。Ｃ1 ４
３は配電線２の導体と、コンデンサ分圧器１０の内側電
極との間の静電容量である。Ｃ2 ４４はコンデンサ分圧
器１０の内側電極と外側電極との間の静電容量である。
Ｃ3 ４５は電圧センサの端子間容量である。Ｃ4 ４６は
コンデンサ分圧器の外側電極と大地間に形成される大気
を含む静電容量である。
【００２２】このＣ1 ４３，Ｃ2 ４４，Ｃ3 ４５，Ｃ4
４６のうちＣ1 ４３，Ｃ2 ４４，Ｃ 3 ４５は構成部品の
組成で決定せられるがＣ4 ４６のみ大気中の湿度の影響
と大地となるアース部がどこにくるか等により変動する
部分である。またコンデンサ分圧器１０の外側電極と大
地間に、さらに電極となりうる水膜や積雪が形成された
場合、同様にＣ4 ４６の値が変動し、結局、コンデンサ
分圧器１０の分圧出力が変動することになる。本実施例
は、このＣ4 ４６の容量値が変動しても、影響を受ける
ことなくコンデンサ分圧器１０より分電圧出力を得よう
とするものである。
４６のうちＣ1 ４３，Ｃ2 ４４，Ｃ 3 ４５は構成部品の
組成で決定せられるがＣ4 ４６のみ大気中の湿度の影響
と大地となるアース部がどこにくるか等により変動する
部分である。またコンデンサ分圧器１０の外側電極と大
地間に、さらに電極となりうる水膜や積雪が形成された
場合、同様にＣ4 ４６の値が変動し、結局、コンデンサ
分圧器１０の分圧出力が変動することになる。本実施例
は、このＣ4 ４６の容量値が変動しても、影響を受ける
ことなくコンデンサ分圧器１０より分電圧出力を得よう
とするものである。
【００２３】図６（ｂ）に等価回路より外的影響により
変化すると考えられる場所を示す。配電線モニタリング
装置の側面あるいは外周まで濡れた場合、大地に対する
コンデンサ分圧器の外側電極の位置と高電位部が混乱し
変動してくる。その時の大地間静電容量は大地間との対
向面積の変化などによりＣ4 ’４７のような可変容量と
なる。本発明はこのように雨、積雪を含めた水の影響を
受ける部分に対策をおこなうものである。
変化すると考えられる場所を示す。配電線モニタリング
装置の側面あるいは外周まで濡れた場合、大地に対する
コンデンサ分圧器の外側電極の位置と高電位部が混乱し
変動してくる。その時の大地間静電容量は大地間との対
向面積の変化などによりＣ4 ’４７のような可変容量と
なる。本発明はこのように雨、積雪を含めた水の影響を
受ける部分に対策をおこなうものである。
【００２４】以下、本発明の具体的な例を示し詳細な説
明を行なう。図１に本発明第１実施例の配電線モニタリ
ング装置の構成斜視図を示す。配電線２は下ケース体１
９と上ケース体１８が上下よりはさみこまれる。下ケー
ス体１９の内部には光方式の電流センサ１１、電圧セン
サ９、電圧センサ用平行コンデンサ分圧器の外側電極１
６及び内側電極１７が設置される。外側電極１６及び内
側電極１７は導体線２１で電圧センサ９に接続されてい
る。また、下ケース１９の底部内側に電極２０を配置
し、外側電極１６に電気的に接続されている。電流セン
サ用馬蹄形コア１２は配電線２を周回し、下ケース内部
の電流センサ１１がギャップ１３の位置にくるように設
置される。電流センサ１１及び電圧センサ９の光の入出
射は、光ファイバ１５で行なわれ、下ケース体１９内で
外部より導入された光ファイバケーブル１４に接続され
る。内側電極１７は配電線２に近接し、内側電極１７と
外側電極１６の最短間隔を約１０ｍｍ、コア１２と配電
線２の最短距離を約５ｍｍ、コア１２と上ケース体外側
表面の最短距離を１０ｍｍ、コアと前記コンデンサ分圧
器の最短距離を約２０ｍｍ、コアと電極２０の最短距離
を約２０ｍｍとし、配電線２はコア１２の中心を通らな
い。このようにコア１２と上下ケース体の外側表面をは
なすことにより外側に積雪あるいは雨による水濡れなど
があっても、距離が離れていない故にコンデンサ分圧器
及び電極２０と電気的に弱く結合されているコア１２の
電位変化を軽減できる。また、コア１２とコンデンサ分
圧器及びコアと電極２０の距離を離すことによって、汚
損によるコア１２の電位変化のコンデンサ分圧器及び電
極２０に及ぼす影響を軽減できる。しかし、降雨あるい
は積雪等の気象による汚損は汚損カ所が上部と側部に集
中するため、上ケース体１８のみをコア１２から離すだ
けでも効果は充分ある。
明を行なう。図１に本発明第１実施例の配電線モニタリ
ング装置の構成斜視図を示す。配電線２は下ケース体１
９と上ケース体１８が上下よりはさみこまれる。下ケー
ス体１９の内部には光方式の電流センサ１１、電圧セン
サ９、電圧センサ用平行コンデンサ分圧器の外側電極１
６及び内側電極１７が設置される。外側電極１６及び内
側電極１７は導体線２１で電圧センサ９に接続されてい
る。また、下ケース１９の底部内側に電極２０を配置
し、外側電極１６に電気的に接続されている。電流セン
サ用馬蹄形コア１２は配電線２を周回し、下ケース内部
の電流センサ１１がギャップ１３の位置にくるように設
置される。電流センサ１１及び電圧センサ９の光の入出
射は、光ファイバ１５で行なわれ、下ケース体１９内で
外部より導入された光ファイバケーブル１４に接続され
る。内側電極１７は配電線２に近接し、内側電極１７と
外側電極１６の最短間隔を約１０ｍｍ、コア１２と配電
線２の最短距離を約５ｍｍ、コア１２と上ケース体外側
表面の最短距離を１０ｍｍ、コアと前記コンデンサ分圧
器の最短距離を約２０ｍｍ、コアと電極２０の最短距離
を約２０ｍｍとし、配電線２はコア１２の中心を通らな
い。このようにコア１２と上下ケース体の外側表面をは
なすことにより外側に積雪あるいは雨による水濡れなど
があっても、距離が離れていない故にコンデンサ分圧器
及び電極２０と電気的に弱く結合されているコア１２の
電位変化を軽減できる。また、コア１２とコンデンサ分
圧器及びコアと電極２０の距離を離すことによって、汚
損によるコア１２の電位変化のコンデンサ分圧器及び電
極２０に及ぼす影響を軽減できる。しかし、降雨あるい
は積雪等の気象による汚損は汚損カ所が上部と側部に集
中するため、上ケース体１８のみをコア１２から離すだ
けでも効果は充分ある。
【００２５】図２に本実施例のケース体内部の各部品の
位置関係による電界分布を示すために本発明の配電線モ
ニタリング装置断面図（図１におけるＡＯＢ−Ａ’Ｏ’
Ｂ’で切断）を示す。ただし、図の電界分布は配電線２
の電位が高電位の時のものであり、電界２２は配電線２
を起点として大地２３に向かって進む。また、本発明に
関係の無い細かな電界変化等は説明の都合上省略する。
配電線２の上側の電界分布は、図の通り配電線２の垂直
方向に進む。一方、配電線の下側の電界分布は、コンデ
ンサ分圧器のある方向は、配電線２から外側電極１６ま
では電極の端部を除き直進するが、外側電極１６と下ケ
ース体１９の底部内側に設けられた電極２０は導体２１
で接続されているため導電位で外側電極１６と電極２０
の間には電界は存在しない。そして、電極２０から大地
２３に向かって再び電界が進むようになる。また、コン
デンサ分圧器から離れている方向は上側と同様に配電線
２から大地２３に向かって電界は直進する。しかし、コ
ンデンサ分圧器端近傍は電界分布が複雑で図のように内
側電極１７と外側電極１６端部から横側に洩れてくる電
界があり、配電線２から直進する電界と合成される。本
実施例のようにコア１２からケース外側表面、コンデン
サ分圧器及び電極２０までの各々の距離を離しておけ
ば、降雨あるいは積雪等の外部汚損の影響がコアを媒介
として下側ケース体内部のコンデンサ分圧器に及ぶこと
を防ぐことができる。
位置関係による電界分布を示すために本発明の配電線モ
ニタリング装置断面図（図１におけるＡＯＢ−Ａ’Ｏ’
Ｂ’で切断）を示す。ただし、図の電界分布は配電線２
の電位が高電位の時のものであり、電界２２は配電線２
を起点として大地２３に向かって進む。また、本発明に
関係の無い細かな電界変化等は説明の都合上省略する。
配電線２の上側の電界分布は、図の通り配電線２の垂直
方向に進む。一方、配電線の下側の電界分布は、コンデ
ンサ分圧器のある方向は、配電線２から外側電極１６ま
では電極の端部を除き直進するが、外側電極１６と下ケ
ース体１９の底部内側に設けられた電極２０は導体２１
で接続されているため導電位で外側電極１６と電極２０
の間には電界は存在しない。そして、電極２０から大地
２３に向かって再び電界が進むようになる。また、コン
デンサ分圧器から離れている方向は上側と同様に配電線
２から大地２３に向かって電界は直進する。しかし、コ
ンデンサ分圧器端近傍は電界分布が複雑で図のように内
側電極１７と外側電極１６端部から横側に洩れてくる電
界があり、配電線２から直進する電界と合成される。本
実施例のようにコア１２からケース外側表面、コンデン
サ分圧器及び電極２０までの各々の距離を離しておけ
ば、降雨あるいは積雪等の外部汚損の影響がコアを媒介
として下側ケース体内部のコンデンサ分圧器に及ぶこと
を防ぐことができる。
【００２６】図３に、ケース体形状を一定とし、配電線
２とコアの距離（図２のｄ）及び配電線２と上ケース体
１８外側表面の距離（図２のｈ）を変数とした場合の汚
損による影響度を示す。横軸は配電線２とコア１２の距
離ｄ（コア１２と上ケース体１８の外側表面の距離に負
の相関）、縦軸は汚損による影響度、曲線２４は配電線
２と上ケース体１８の距離ｈによる汚損影響度の違いを
示しており、ｈが大きいほど汚損影響度は小さくなる。
図からわかるように、ｈは大きくなるほど汚損影響度は
小さくなり特性が良くなるが、外観及び重量等を考慮し
て本実施例では点Ａで示される曲線上のものを実施し
た。また、配電線２とコア１２の距離ｄと汚損影響度の
関係については、点Ｂで示すｄが大きいところでは汚損
影響度も高く、小さくなるに連れ小さくなり点Ａで最小
値を示し、更に小さくすると再び汚損影響度は大きくな
る。これは、点Ｂではコア１２とコンデンサ分圧器１０
の距離が小さくコア１２とコンデンサ分圧器１０の電気
的結合が比較的強く、汚損によるコア１２の電位変化が
コンデンサ分圧器に影響し、点Ａ近傍ではコア１２から
コンデンサ分圧器及び電極２０までの距離が各々離れて
いるため外部汚損の影響が分圧器まで伝わっていない。
点Ａよりもｄが小さい所では今度はコア１２と電極２０
の距離が近くなるため、再び汚損による影響が現われる
からである。
２とコアの距離（図２のｄ）及び配電線２と上ケース体
１８外側表面の距離（図２のｈ）を変数とした場合の汚
損による影響度を示す。横軸は配電線２とコア１２の距
離ｄ（コア１２と上ケース体１８の外側表面の距離に負
の相関）、縦軸は汚損による影響度、曲線２４は配電線
２と上ケース体１８の距離ｈによる汚損影響度の違いを
示しており、ｈが大きいほど汚損影響度は小さくなる。
図からわかるように、ｈは大きくなるほど汚損影響度は
小さくなり特性が良くなるが、外観及び重量等を考慮し
て本実施例では点Ａで示される曲線上のものを実施し
た。また、配電線２とコア１２の距離ｄと汚損影響度の
関係については、点Ｂで示すｄが大きいところでは汚損
影響度も高く、小さくなるに連れ小さくなり点Ａで最小
値を示し、更に小さくすると再び汚損影響度は大きくな
る。これは、点Ｂではコア１２とコンデンサ分圧器１０
の距離が小さくコア１２とコンデンサ分圧器１０の電気
的結合が比較的強く、汚損によるコア１２の電位変化が
コンデンサ分圧器に影響し、点Ａ近傍ではコア１２から
コンデンサ分圧器及び電極２０までの距離が各々離れて
いるため外部汚損の影響が分圧器まで伝わっていない。
点Ａよりもｄが小さい所では今度はコア１２と電極２０
の距離が近くなるため、再び汚損による影響が現われる
からである。
【００２７】このように本実施例によれば、コア１２と
コンデンサ分圧器の電極１６、１７の相対位置を制御し
て、降雨、降雪等による電界の乱れによる電位変化を軽
減することができ、Ｃ4 ４６の容量値が変動しても、そ
の影響を受けることなくコンデンサ分圧器１０より分電
圧出力を得ることができる。
コンデンサ分圧器の電極１６、１７の相対位置を制御し
て、降雨、降雪等による電界の乱れによる電位変化を軽
減することができ、Ｃ4 ４６の容量値が変動しても、そ
の影響を受けることなくコンデンサ分圧器１０より分電
圧出力を得ることができる。
【００２８】次に本発明第２実施例の配電線モニタリン
グ装置の構成斜視図を図４に示す。コア１２と電流セン
サ１１の配置以外は全て第１実施例と同じであるので、
以下異なる部分のみ説明する。コア１２は配電線２が中
心となるように配置し、上ケース体と下ケース体の境界
近傍で分割し、絶縁体等のスペーサ２５を前記分割部分
に配置して上下に分割したコア１２の上下の電気的なつ
ながりを弱くする。ここで、スペーサ２５の厚さは約
０．３ｍｍのポリエチレン・シートを使用し、磁界の強
度低下を最小限にした。
グ装置の構成斜視図を図４に示す。コア１２と電流セン
サ１１の配置以外は全て第１実施例と同じであるので、
以下異なる部分のみ説明する。コア１２は配電線２が中
心となるように配置し、上ケース体と下ケース体の境界
近傍で分割し、絶縁体等のスペーサ２５を前記分割部分
に配置して上下に分割したコア１２の上下の電気的なつ
ながりを弱くする。ここで、スペーサ２５の厚さは約
０．３ｍｍのポリエチレン・シートを使用し、磁界の強
度低下を最小限にした。
【００２９】以上のように本実施例によれば、コア１２
を２つに分割し、コア上下の電気的結合を弱くすること
により、頻度の高い上部と上側部の汚損によるコア１２
上部の電位変化を下ケース体１９内のコンデンサ分圧器
に伝達するのを妨げることができ、頻度の高い上側の汚
損によるコア１２の電位変化を下ケース体内のコンデン
サ分圧器に伝達するのを妨げることができる。
を２つに分割し、コア上下の電気的結合を弱くすること
により、頻度の高い上部と上側部の汚損によるコア１２
上部の電位変化を下ケース体１９内のコンデンサ分圧器
に伝達するのを妨げることができ、頻度の高い上側の汚
損によるコア１２の電位変化を下ケース体内のコンデン
サ分圧器に伝達するのを妨げることができる。
【００３０】なお、本発明では実施例に示した構成を複
数あるいは１部採用した図を示したが、各々の発明単独
でも、組み合わせても有効である。なお本実施例では配
電線一本での説明としたが三相配電線に各々設置される
場合も同様の構成および効果がえられる。
数あるいは１部採用した図を示したが、各々の発明単独
でも、組み合わせても有効である。なお本実施例では配
電線一本での説明としたが三相配電線に各々設置される
場合も同様の構成および効果がえられる。
【００３１】さらに、電圧センサ用分圧器の電極形状は
必要な分電圧強度を取り出せるものならば任意でよい。
必要な分電圧強度を取り出せるものならば任意でよい。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明は次のような効果を
奏する。すなわち、光方式で電圧または電流の検出を行
なう配電線モニタリング装置において、気候変化、特に
雨水による濡れでの特性変化、積雪での特性変化を軽減
することができ、安定性のよい装置を提供できる。また
この構成によれば装置形状を特別大きくすることなしに
可能となる。
奏する。すなわち、光方式で電圧または電流の検出を行
なう配電線モニタリング装置において、気候変化、特に
雨水による濡れでの特性変化、積雪での特性変化を軽減
することができ、安定性のよい装置を提供できる。また
この構成によれば装置形状を特別大きくすることなしに
可能となる。
【図１】本発明の第一実施例の配電線モニタリング装置
の構成斜視図
の構成斜視図
【図２】同装置の断面図
【図３】各部品の配置と汚損影響度の相関図
【図４】本発明の第二実施例の配電線モニタリング装置
【図５】光方式の電圧センサ及び電流センサを使用した
同装置の概念図
同装置の概念図
【図６】同装置の電圧センサ側の配電線とコンデンサ分
圧器と大地間の等価回路図と配電線とコンデンサ分圧器
と大地間の外的影響を受ける時の等価回路図
圧器と大地間の等価回路図と配電線とコンデンサ分圧器
と大地間の外的影響を受ける時の等価回路図
【図７】従来の零相変流器が内臓された継電開閉器の電
柱上設置図
柱上設置図
１ 電柱 ２ 配電線 ３ 張碍子 ４ 腕金 ５ 継電開閉器 ８ 通信線 ９ 電圧センサ １０ コンデンサ分圧器 １１ 電流センサー １２ 高透磁率馬蹄形珪素鋼コア １３ ギャプ １４ 光ファイバーケーブル １５ 光ファイバー心線 １６ 外側電極 １７ 内側電極 １８ 上ケース体 １９ 下ケース体 ２０ 電極 ２１ 導体線 ２２ 電界 ２３ 大地
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−270679（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−81072（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 15/24 G01R 15/06
Claims (4)
- 【請求項１】上下２つの部分からなり、配電線を挟みつ
けて固定するケースと、前記ケース内部に配置され、配
電線を周回する高透磁率コアと、前記コアによって集め
られた磁束の変化を検出する磁束検出手段とからなり、
前記コアとケースの外側表面の最短距離が、前記コアと
前記配電線との最短距離以上とすることを特徴とする配
電線モニタリング装置。 - 【請求項２】上下２つの部分からなり、配電線を挟みつ
けて固定するケースと、前記２つのケースのすくなくと
もどちらか一方に構成され、配電線と大地間の浮遊容量
をコンデンサー分圧する分圧器と、前記分圧器によって
分圧された電圧を検出する電圧検出手段と、配電線を周
回する高透磁率コアと、前記コアによって集められた磁
束の変化を検出する磁束検出手段とからなり、前記コア
と前記分圧器の最短距離が、前記分圧器を構成するの導
体の間隔以上となるように配置することを特徴とする配
電線モニタリング装置。 - 【請求項３】上下２つの部分からなり、配電線を挟みつ
けて固定するケースと、前記２つのケースのすくなくと
もどちらか一方に構成され、配電線と大地間の浮遊容量
をコンデンサー分圧する分圧器と、前記分圧器によって
分圧された電圧を検出する電圧検出手段と、配電線を周
回する高透磁率コアと、前記コアによって集められた磁
束の変化を検出する磁束検出手段と、前記分圧器を収納
する側のケース体に設置された導体とからなり、前記コ
ンデンサ分圧器の外側導体を、前記分圧器を収納する側
のケース体に設置した導体に接続し、前記コアと前記分
圧器の最短距離及び前記コアと前記ケース体に設置した
導体の最短距離の両者が何れも前記分圧器の導体間距離
以上となるように配置することを特徴とする配電線モニ
タリング装置。 - 【請求項４】前記コアを前記分圧器を収納する上ケース
体と下ケース体の境界近傍で分割し、前記分割されたコ
アの間に絶縁物を介して接続することを特徴とする請求
項１、２または３に記載の配電線モニタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3187271A JP2932770B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 配電線モニタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3187271A JP2932770B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 配電線モニタリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526907A JPH0526907A (ja) | 1993-02-05 |
| JP2932770B2 true JP2932770B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=16203072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3187271A Expired - Fee Related JP2932770B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 配電線モニタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932770B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4134528B2 (ja) | 2001-05-16 | 2008-08-20 | 株式会社日立製作所 | 被覆電力線用電圧測定装置 |
| US20140043016A1 (en) * | 2012-08-13 | 2014-02-13 | John A. Kovacich | System including a magnetoelectric device for powering a load or visually indicating an energized power bus |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP3187271A patent/JP2932770B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0526907A (ja) | 1993-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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