JPH05205964A - コンデンサの劣化検出回路 - Google Patents
コンデンサの劣化検出回路Info
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- JPH05205964A JPH05205964A JP5381691A JP5381691A JPH05205964A JP H05205964 A JPH05205964 A JP H05205964A JP 5381691 A JP5381691 A JP 5381691A JP 5381691 A JP5381691 A JP 5381691A JP H05205964 A JPH05205964 A JP H05205964A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電力用高周波コンデンサの直並列接続内のア
ンバランスを検出することによりコンデンサが完全に機
能を失う前に警報を得て新品と交換等の処理をすること
ができ、高周波システムの突然の故障停止を予防できる
上に、必要以上の余裕をもったコンデンサとする必要が
ないので小形、軽量、低コストのコンデンサとすること
ができる。 【構成】 直列接続され、かつこの直列接続回路が並列
された大容量の電力用高周波コンデンサ群において、並
列接続されるコンデンサエレメント211 〜222 の直列接
続回路数を２以上の隅数とし、この直列接続回路間にア
ンバランス電圧検出トランス51等の検出手段を設けた。
ンバランスを検出することによりコンデンサが完全に機
能を失う前に警報を得て新品と交換等の処理をすること
ができ、高周波システムの突然の故障停止を予防できる
上に、必要以上の余裕をもったコンデンサとする必要が
ないので小形、軽量、低コストのコンデンサとすること
ができる。 【構成】 直列接続され、かつこの直列接続回路が並列
された大容量の電力用高周波コンデンサ群において、並
列接続されるコンデンサエレメント211 〜222 の直列接
続回路数を２以上の隅数とし、この直列接続回路間にア
ンバランス電圧検出トランス51等の検出手段を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波の大電力を扱う
コンデンサの劣化検出回路に関する。
コンデンサの劣化検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７に示すような高周波加熱装置では、
電源装置としてのインバータ１と加熱コイル３との間に
直列共振コンデンサ２を設けている。図中４は加熱コイ
ル３で加熱されるワークである。従来この種のコンデン
サ２は劣化により短絡したりするとインバータ１を破損
したり、コンデンサ２が部分的に過熱焼損出火したりす
ることが考えられるので十分に耐圧が高く、温度上昇の
小さないわゆる“余裕のある”コンデンサを使用するの
が一般的である。
電源装置としてのインバータ１と加熱コイル３との間に
直列共振コンデンサ２を設けている。図中４は加熱コイ
ル３で加熱されるワークである。従来この種のコンデン
サ２は劣化により短絡したりするとインバータ１を破損
したり、コンデンサ２が部分的に過熱焼損出火したりす
ることが考えられるので十分に耐圧が高く、温度上昇の
小さないわゆる“余裕のある”コンデンサを使用するの
が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、余裕のあるコ
ンデンサを使用することに関しては小容量の小形機器に
おいてはともかく、大容量の装置ではコスト的に非常な
デメリットとなる。なお、大容量の装置の場合、コンデ
ンサは単体内部でも直並列接続され、さらに装置全体で
はその直並列接続されたコンデンサ群がさらに直並列接
続されてコンデンサ群としてシステムに組込まれる。
ンデンサを使用することに関しては小容量の小形機器に
おいてはともかく、大容量の装置ではコスト的に非常な
デメリットとなる。なお、大容量の装置の場合、コンデ
ンサは単体内部でも直並列接続され、さらに装置全体で
はその直並列接続されたコンデンサ群がさらに直並列接
続されてコンデンサ群としてシステムに組込まれる。
【０００４】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、コンデンサ群のごく一部が短絡又は開放したことを
検知可能として、全体にはほとんど動作上悪影響が及ば
ないうちに劣化部分を交換することができ、その結果、
小形で安価なコンデンサ群を採用することができるコン
デンサの劣化検出回路を提供することにある。
し、コンデンサ群のごく一部が短絡又は開放したことを
検知可能として、全体にはほとんど動作上悪影響が及ば
ないうちに劣化部分を交換することができ、その結果、
小形で安価なコンデンサ群を採用することができるコン
デンサの劣化検出回路を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、直列接続され、かつこの直列接続回路が並列
された大容量のコンデンサ群において、並列接続される
コンデンサの直列接続回路数を２以上の隅数とし、この
直列接続回路間にアンバランス電圧もしくは電流を検出
する検出手段を設けたこと、および検出手段の出力を増
幅変換回路で増幅し、かつ警報として音声信号、光信
号、もしくは電磁波により絶縁して伝達し、この警報を
ひとつ又は少数の受信機で受信することにより達成され
る。
するため、直列接続され、かつこの直列接続回路が並列
された大容量のコンデンサ群において、並列接続される
コンデンサの直列接続回路数を２以上の隅数とし、この
直列接続回路間にアンバランス電圧もしくは電流を検出
する検出手段を設けたこと、および検出手段の出力を増
幅変換回路で増幅し、かつ警報として音声信号、光信
号、もしくは電磁波により絶縁して伝達し、この警報を
ひとつ又は少数の受信機で受信することにより達成され
る。
【０００６】
【作用】本発明によれば、コンデンサ群の極く一部が短
絡又は開放されると高周波の交流電圧が印加され十分な
交流電流が流れているときに限り検出手段で電圧、電流
を検出することにより異常を検出することができ、全体
にはほとんど動作上悪影響が及ばないうちに、劣化部分
を交換することにより、小形で安価なコンデンサ群を採
用することができる。
絡又は開放されると高周波の交流電圧が印加され十分な
交流電流が流れているときに限り検出手段で電圧、電流
を検出することにより異常を検出することができ、全体
にはほとんど動作上悪影響が及ばないうちに、劣化部分
を交換することにより、小形で安価なコンデンサ群を採
用することができる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明のコンデンサの劣化検出回路の
第１実施例を示す回路図で、コンデンサ２を構成するコ
ンデンサエレメント211,212,221,222 の４ケが２直、２
並列接続された場合の実施例を示す。本発明はこれらコ
ンデンサエレメント211 と221 の直列接続回路およびコ
ンデンサエレメント212 と222 の直列接続回路が並列接
続される場合において、これら直列接続回路相互間にア
ンバランス電圧を検出する検出手段としてアンバランス
電圧検出トランス51を設けた。
第１実施例を示す回路図で、コンデンサ２を構成するコ
ンデンサエレメント211,212,221,222 の４ケが２直、２
並列接続された場合の実施例を示す。本発明はこれらコ
ンデンサエレメント211 と221 の直列接続回路およびコ
ンデンサエレメント212 と222 の直列接続回路が並列接
続される場合において、これら直列接続回路相互間にア
ンバランス電圧を検出する検出手段としてアンバランス
電圧検出トランス51を設けた。
【０００８】このようにしてコンデンサエレメント211
〜222 の４ケのひとつが短絡又は開放するとアンバラン
ス電圧検出トランス51の１次側に運転中電圧が発生し、
絶縁された２次側でこの電圧が発生したことを検知して
劣化を知ることができる。なお、本実施例は本発明が適
用出来る最小数のエレメント構成によるコンデンサ群で
ある。
〜222 の４ケのひとつが短絡又は開放するとアンバラン
ス電圧検出トランス51の１次側に運転中電圧が発生し、
絶縁された２次側でこの電圧が発生したことを検知して
劣化を知ることができる。なお、本実施例は本発明が適
用出来る最小数のエレメント構成によるコンデンサ群で
ある。
【０００９】図６に、実用的な電力用高周波コンデンサ
の構成例（８直列、６並列）を示す。高周波、高耐圧の
コンデンサはフィルムと金属箔を巻く能率を上げるた
め、１巻のフィルムに同時に数条の独立した金属箔帯を
巻き込んで、結果として３〜５直列のコンデンサを作る
ことが多い。またその巻き太さには限界があるのでさら
に直並列にして大容量のユニットを構成し機械的強度と
耐候性をもたせるため気密容器に密封したり、樹脂でモ
ールドしたりしてひとつの高周波コンデンサとしてい
る。この例ではコンデンサエレメント211 〜286 は４直
列でひと巻きのコンデンサを12ケ用意して２直２並列に
まとめて前記図１におけるアンバランス電圧検出トラン
ス51のごとき検出手段５を付加したものである。検出手
段５から見るとコンデンサは２直２並列の４ケしかない
が、実際電気的には48個のコンデンサから成っており劣
化は1/48個が故障することから始まる。1/48個がショー
トすると、検出手段５には端子電圧Ｖuxの約1/48の電圧
が発生する。
の構成例（８直列、６並列）を示す。高周波、高耐圧の
コンデンサはフィルムと金属箔を巻く能率を上げるた
め、１巻のフィルムに同時に数条の独立した金属箔帯を
巻き込んで、結果として３〜５直列のコンデンサを作る
ことが多い。またその巻き太さには限界があるのでさら
に直並列にして大容量のユニットを構成し機械的強度と
耐候性をもたせるため気密容器に密封したり、樹脂でモ
ールドしたりしてひとつの高周波コンデンサとしてい
る。この例ではコンデンサエレメント211 〜286 は４直
列でひと巻きのコンデンサを12ケ用意して２直２並列に
まとめて前記図１におけるアンバランス電圧検出トラン
ス51のごとき検出手段５を付加したものである。検出手
段５から見るとコンデンサは２直２並列の４ケしかない
が、実際電気的には48個のコンデンサから成っており劣
化は1/48個が故障することから始まる。1/48個がショー
トすると、検出手段５には端子電圧Ｖuxの約1/48の電圧
が発生する。
【００１０】正確には、ひと巻きのコンデンサの正常な
容量をＣ1 としてコンデンサエレメント211 〜241 のひ
とつがつぶれたときの容量をＣ1 ′とすると コンデンサエレメント211 〜243 の３並列群のコンデン
サ３×Ｃ1 は、 正常なコンデンサエレメント251 〜283 のコンデンサ群
３Ｃ1 と直列になっているので検出手段５には左側の１
／２×Ｖuvの正常電位に対し右側に生ずる電位との差Δ
Ｖとして の電圧が発生する。１巻コンデンサ内の直列数をｎs １群のコンデンサの並列数をｎp とすると、検出電圧
ΔＶは、 で与えられる。
容量をＣ1 としてコンデンサエレメント211 〜241 のひ
とつがつぶれたときの容量をＣ1 ′とすると コンデンサエレメント211 〜243 の３並列群のコンデン
サ３×Ｃ1 は、 正常なコンデンサエレメント251 〜283 のコンデンサ群
３Ｃ1 と直列になっているので検出手段５には左側の１
／２×Ｖuvの正常電位に対し右側に生ずる電位との差Δ
Ｖとして の電圧が発生する。１巻コンデンサ内の直列数をｎs １群のコンデンサの並列数をｎp とすると、検出電圧
ΔＶは、 で与えられる。
【００１１】このように直並列数ｎs,ｎp が増えると検
出電圧ΔＶは小さくなるので、図３に示すごとく増幅変
換が有効である。電源６に検出手段５の出力ΔＶをその
まままたは直流に検波して増幅するアンプ７が接続さ
れ、このアンプ７にそのレベルがある値以上になると作
動するコンパレータ８が接続され、このコンパレータ８
に発振器９が接続される。該電源６は例えば端子電圧Ｖ
uxから取得する方法が考えられる。この方法は高圧高周
波で絶縁された電源を別に用意しない簡便さがある上に
コンデンサの劣化が問題とならないＶuxが低い時には作
動しないという利点がある。
出電圧ΔＶは小さくなるので、図３に示すごとく増幅変
換が有効である。電源６に検出手段５の出力ΔＶをその
まままたは直流に検波して増幅するアンプ７が接続さ
れ、このアンプ７にそのレベルがある値以上になると作
動するコンパレータ８が接続され、このコンパレータ８
に発振器９が接続される。該電源６は例えば端子電圧Ｖ
uxから取得する方法が考えられる。この方法は高圧高周
波で絶縁された電源を別に用意しない簡便さがある上に
コンデンサの劣化が問題とならないＶuxが低い時には作
動しないという利点がある。
【００１２】さらに、発振器９の出力でブザー10で音声
を、発光素子11で光を、又は発信アンテナ12で電磁波信
号を警報として発信する。高周波, 高電圧が対地間に発
生するこのコンデンサから安定して絶縁された信号を得
るにはこのように音声、光又は電磁波を利用するのが有
利であり、また、複数ユニットからの複数の警報をひと
つの受信機で受けることも可能となる。
を、発光素子11で光を、又は発信アンテナ12で電磁波信
号を警報として発信する。高周波, 高電圧が対地間に発
生するこのコンデンサから安定して絶縁された信号を得
るにはこのように音声、光又は電磁波を利用するのが有
利であり、また、複数ユニットからの複数の警報をひと
つの受信機で受けることも可能となる。
【００１３】第２実施例として、図１、図６によるアン
バランス電圧ばかりでなく図２に示すごとく劣化による
電流のアンバランスを変流器52で絶縁検出することも可
能である。また、第３実施例として図４に示すようにコ
ンデンサエレメント211,221の直列接続回路のみで、並
列回路数ｎp ＝１の場合でも微少補助コンデンサエレメ
ント212 ａ, 222 ａを設けることでコンデンサエレメン
ト211 または221 の劣化を同様に検出手段５で検出でき
る。
バランス電圧ばかりでなく図２に示すごとく劣化による
電流のアンバランスを変流器52で絶縁検出することも可
能である。また、第３実施例として図４に示すようにコ
ンデンサエレメント211,221の直列接続回路のみで、並
列回路数ｎp ＝１の場合でも微少補助コンデンサエレメ
ント212 ａ, 222 ａを設けることでコンデンサエレメン
ト211 または221 の劣化を同様に検出手段５で検出でき
る。
【００１４】また、第４実施例として図５のごとく補助
コンデンサエレメント212 ａ，222ａを設けることによ
り主コンデンサエレメント211 〜222 の製造上の個性に
よるアンバランスを補正し、検出手段５には正常時にΔ
Ｖが生じないようにすることも可能である。これは図６
に示すよりさらに多数のｎs,ｎp を有するコンデンサユ
ニットの場合、劣化時のΔＶが小さいので、初期のΔＶ
をより小さくする意味で重要である。
コンデンサエレメント212 ａ，222ａを設けることによ
り主コンデンサエレメント211 〜222 の製造上の個性に
よるアンバランスを補正し、検出手段５には正常時にΔ
Ｖが生じないようにすることも可能である。これは図６
に示すよりさらに多数のｎs,ｎp を有するコンデンサユ
ニットの場合、劣化時のΔＶが小さいので、初期のΔＶ
をより小さくする意味で重要である。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように本発明のコンデンサの
劣化検出回路は、電力用高周波コンデンサの直並列接続
内のアンバランスを検出することによりコンデンサが完
全に機能を失う前に警報を得て新品と交換等の処理をす
ることができ、高周波システムの突然の故障停止を予防
できる上に、必要以上の余裕をもったコンデンサとする
必要がないので小形、軽量、低コストのコンデンサとす
ることができるものである。
劣化検出回路は、電力用高周波コンデンサの直並列接続
内のアンバランスを検出することによりコンデンサが完
全に機能を失う前に警報を得て新品と交換等の処理をす
ることができ、高周波システムの突然の故障停止を予防
できる上に、必要以上の余裕をもったコンデンサとする
必要がないので小形、軽量、低コストのコンデンサとす
ることができるものである。
【図１】本発明のコンデンサの劣化検出回路の第１実施
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図２】本発明のコンデンサの劣化検出回路の第２実施
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図３】本発明で増幅変換する場合の回路図である。
【図４】本発明のコンデンサの劣化検出回路の第３実施
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図５】本発明のコンデンサの劣化検出回路の第４実施
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図６】第１実施例の実用例を示す回路図である。
【図７】高周波加熱装置の回路図である。
１…インバータ ２…コンデン
サ 211 〜286 …コンデンサエレメント 212 ａ, 222 ａ…補助コンデンサエレメント ３…加熱コイル ４…ワーク ５…検出手段 51…アンバランス電圧検出トランス 52…変流器 ６…電源 ７…アンプ ８…コンパレータ ９…発振器 10…ブザー 11…発光素子 12…発信アンテナ
サ 211 〜286 …コンデンサエレメント 212 ａ, 222 ａ…補助コンデンサエレメント ３…加熱コイル ４…ワーク ５…検出手段 51…アンバランス電圧検出トランス 52…変流器 ６…電源 ７…アンプ ８…コンパレータ ９…発振器 10…ブザー 11…発光素子 12…発信アンテナ
Claims (8)
- 【請求項１】 直列接続され、かつこの直列接続回路が
並列された大容量のコンデンサ群において、並列接続さ
れるコンデンサの直列接続回路数を２以上の隅数とし、
この直列接続回路間にアンバランス電圧もしくは電流を
検出し、絶縁して伝達する検出手段を設けたことを特徴
とするコンデンサの劣化検出回路。 - 【請求項２】 並列接続回路数ｎp が１の場合、補助コ
ンデンサを付加して接続回路数を２以上の隅数とする請
求項１記載のコンデンサの劣化検出回路。 - 【請求項３】 正常時に劣化警報が出されないように製
作当初のアンバランスを補正コンデンサを付加して是正
する請求項１記載のコンデンサの劣化検出回路。 - 【請求項４】 アンバランス電圧もしくは電流を検出す
る検出手段の出力を増幅変換回路で増幅し、かつ警報と
して音声信号により絶縁して伝達する請求項１記載のコ
ンデンサの劣化検出回路。 - 【請求項５】 アンバランス電圧もしくは電流を検出す
る検出手段の出力を増幅変換回路で増幅し、かつ警報と
して光信号により絶縁して伝達する請求項１記載のコン
デンサの劣化検出回路。 - 【請求項６】 アンバランス電圧もしくは電流を検出す
る検出手段の出力を増幅変換回路で増幅し、かつ警報と
して電磁波により絶縁して伝達する請求項１記載のコン
デンサの劣化検出回路。 - 【請求項７】 音、光又は電磁波による複数の警報をひ
とつ又は少数の受信機で受信する請求項４乃至請求項６
記載のコンデンサの劣化検出回路。 - 【請求項８】 増幅変換回路の電源をコンデンサの端子
電圧から２ケのコンデンサ又は変圧器と整流回路等から
得る請求項３乃至請求項７記載のコンデンサの劣化検出
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5381691A JPH05205964A (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | コンデンサの劣化検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5381691A JPH05205964A (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | コンデンサの劣化検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05205964A true JPH05205964A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=12953318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5381691A Pending JPH05205964A (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | コンデンサの劣化検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05205964A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008535240A (ja) * | 2005-03-29 | 2008-08-28 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 有機電子デバイス用の完全耐故障性アーキテクチャ |
| CN103344843A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-10-09 | 国家电网公司 | 一种串补电容器组的测量*** |
| CN103605392A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-02-26 | 上海思源电力电容器有限公司 | 电容器组h型桥差保护初始不平衡度调节方法 |
| CN104155560A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-11-19 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种带内熔丝的∏型接线电容器组的不平衡电流保护方法及*** |
| CN104569687A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-04-29 | 国家电网公司 | 电容器组故障检测仪 |
| CN105006811A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-10-28 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 双分支型交流滤波器的电流横差保护方法 |
| CN112305316A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-02 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司南宁局 | 一种输电线路的群集电容器组的不平衡度测量装置及方法 |
-
1991
- 1991-02-26 JP JP5381691A patent/JPH05205964A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008535240A (ja) * | 2005-03-29 | 2008-08-28 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 有機電子デバイス用の完全耐故障性アーキテクチャ |
| CN103344843A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-10-09 | 国家电网公司 | 一种串补电容器组的测量*** |
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| CN104155560A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-11-19 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种带内熔丝的∏型接线电容器组的不平衡电流保护方法及*** |
| CN104155560B (zh) * | 2014-07-09 | 2017-01-18 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种带内熔丝的∏型接线电容器组的不平衡电流保护方法及*** |
| CN104569687A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-04-29 | 国家电网公司 | 电容器组故障检测仪 |
| CN105006811A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-10-28 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 双分支型交流滤波器的电流横差保护方法 |
| CN112305316A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-02 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司南宁局 | 一种输电线路的群集电容器组的不平衡度测量装置及方法 |
| CN112305316B (zh) * | 2020-10-23 | 2023-09-19 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司南宁局 | 一种输电线路的群集电容器组的不平衡度测量装置及方法 |
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