專利名稱：電壓測定器具及使用它的電壓測定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及測定例如分配電力用的變壓器的一次側或二次側的電壓的電壓測定器具及使用它的電壓測定方法。
在設置于變電所等的配電棚內(nèi)部以分配電力用的變壓器為中心設有測定電流用的變流器、測定電壓用的測量用變壓器及斷路器等所需要的設備，用電纜連接各機器。上述測定電壓用的測量用變壓器的基本結構與變壓器相同，將與加在一次側上的高壓完全絕緣的低壓輸出到二次側，用連接在二次側的電壓計測量該電壓，根據(jù)該測量值計算一次側電壓。
由于上述測量用變壓器與一般變壓器的結構相同，所以將高壓加在一次側上，在由變壓器或變流器及測量用變壓器等構成的變電設備的清掃或檢修作業(yè)時，有可能發(fā)生操作人員不注意而觸及該高壓部分、發(fā)生觸電事故。另外，昆蟲或老鼠等往往會進入配電棚，這時該昆蟲或老鼠等觸及露出的高壓部分而觸電，存在造成該測量用變壓器性能劣化或損壞的問題。再者，由于上述測量用變壓器是大型的，所以不能謀求有效地利用配電棚的內(nèi)部空間，存在使得整體設備變成大型的缺點。而且由于測量用變壓器的價格貴，存在增加制造成本的問題。
鑒于上述現(xiàn)有技術中存在的缺點，本發(fā)明提出了解決這些缺點的方案，其目的是提供一種能防止發(fā)生觸電事故、同時能謀求小型化及低成本化的電壓測定器具及使用它的電壓測定方法。
為了完成上述課題、達到所期待的目的，本發(fā)明的電壓測定器具的特征在于它由連接在電纜上的中心導體，以必要的厚度被覆在上述中心導體外側的絕緣體，以及套在上述絕緣體的外周的外周導體構成，利用上述中心導體和外周導體之間的靜電電容，能測定出現(xiàn)在該外周導體上的微小電壓。
為了達到上述目的，本申請的另一發(fā)明的電壓測定方法的特征在于將發(fā)明的第1方面的一對電壓測定器具分別插在電纜之間，用連接在上述一對電壓測定器具的外周導體上的放大器將出現(xiàn)在該電壓測定器具的外周導體上的微小電壓放大，將用上述放大器放大了的電壓顯示在與該放大器連接的顯示器上。
為了達到上述目的，本申請的另一發(fā)明的電壓測定方法的特征在于將發(fā)明的第1方面的電壓測定器具的中心導體串聯(lián)連接在分配電力用的變壓器的一次側或二次側的各端子和應與該各端子連接的電纜之間，在上述變壓器的一次側或二次側，用連接在成對的電壓測定器具的外周導體上的放大器將出現(xiàn)在該電壓測定器具的外周導體上的微小電壓放大，將用上述放大器放大了的電壓顯示在與該放大器連接的顯示器上。
圖1是說明本發(fā)明實施例的電壓測定器具的簡略結構用的斜視圖。
圖2是說明實施例的電壓測定器具用的剖面圖。
圖3是表示將電壓測定器具連接在單相變壓器的一次側的輸入端子和電纜上的狀態(tài)的說明圖。
圖4是簡略地表示測定單相變壓器的一次側電壓時的測定方法的說明圖。
圖5是表示將電壓測定器具連接在三相變壓器的一次側的輸入端子和電纜上的狀態(tài)的說明圖。
圖6是簡略地表示測定三相變壓器的一次側電壓時的測定方法的說明圖。
下面，參照附圖例舉優(yōu)選實施例、說明本發(fā)明的電壓測定器具及使用它的電壓測定方法。
圖1及圖2是實施例的電壓測定器具的簡略結構圖，該電壓測定器具10以必要的厚度將絕緣體14被覆在所需長度的中心導體12的外周，同時在該絕緣體14的外周套上所需長度的套管狀的外周導體16。而且，將所需電壓加在中心導體12上，由于該中心導體12和外周導體16之間存在靜電電容，所以在外周導體16上出現(xiàn)微小的電壓。另外，作為絕緣體14的材料，最好使用例如環(huán)氧樹脂及聚酯樹脂等合成樹脂、丁基橡膠、乙烯丙烯橡膠等合成橡膠。
圖3及圖4簡略地表示用上述電壓測定器具10測定電力分配用的單相變壓器Tr的一次側電壓時的測定方法，將電壓測定器具10上的中心導體12的一端連接在變壓器Tr的一次側的輸入端子18、18上。將供電用的電纜20分別連接在各中心導體12的另一端。而且，將連接著作為顯示器的電壓計22的放大器24連接在成對的電壓測定器具10、10的外周導體16、16之間。
由于這樣構成，如果將一次電壓加在與各電纜20連接的中心導體12上，則由于在該中心導體12和外周導體16之間存在靜電電容，所以在外周導體16上出現(xiàn)微小的電壓。用放大器24將該微小的電壓放大，用電壓計22表示所得到的電壓，這樣就能測定單相變壓器Tr的一次側電壓。另外，作為電壓計22可適當?shù)剡x擇模擬式的或數(shù)字式的。而單相變壓器Tr的二次側電壓也可以采用同樣的結構測定。
圖5及圖6簡略地表示用上述電壓測定器具10測定電力分配用的三相變壓器Tr的一次側電壓時的測定方法，將電壓測定器具10的中心導體12以串聯(lián)狀態(tài)分別插在變壓器Tr的一次側的輸入端子18、18、18和連接在各輸入端子18、18、18上的供電用的電纜20、20、20之間。而且將連接著電壓計22的放大器24連接在成對的電壓測定器具10、10的外周導體16、16之間，能測定各電壓。
在上述實施例中，由于根據(jù)由電壓測定器具10的靜電電容產(chǎn)生的微小電壓測定欲知的電壓，所以不是在露出部分上產(chǎn)生高壓，能防止發(fā)生觸電事故及由昆蟲或老鼠等觸電引起的電壓測定器具10的劣化或損壞。另外，由于電壓測定器具10的結構簡單，所以能將制造成本降得極低，同時由于能實現(xiàn)明顯的小型化，故具有使設置空間小的優(yōu)點。另外，作為上述變壓器Tr，在其線圈26的周圍填充絕緣模制材料28而呈塊狀，高壓部分不外露，采用這種結構時，還能防止由該變壓器Tr造成的觸電事故。作為該絕緣模制材料28，與上述絕緣體14一樣，最好使用環(huán)氧樹脂及聚酯樹脂等合成樹脂、丁基橡膠、乙烯丙烯橡膠等合成橡膠。
這里，根據(jù)測定的電壓的高低，通過改變上述絕緣體14的厚度，或改變外周導體16的長度尺寸，能調(diào)整中心導體12和外周導體16之間的靜電電容。即能調(diào)整外周導體16上出現(xiàn)的微小電壓，能經(jīng)常將其設定為安全值，因此能可靠地防止觸電事故的發(fā)生。另外，在實施例中，雖然說明了測定變壓器Tr的一次側或二次側的電壓的情況，但本申請的發(fā)明不受此限，例如通過連接在變壓器上的斷路器的連接，可以用于測定各機器上其它電壓。另外，為了防止由于周圍濕度的變化引起電壓測定器具的靜電電容變化，建議用防潮性的涂料涂在上述外周導體上，或用防潮性的構件進行被覆。另外也可以用具有防潮性的材料形成外周導體本身。再者，還可以采取用絕緣材料被覆電壓測定器具全體，只使連接外周導體的端子露在絕緣材料的外側，將該端子連接在放大器上的結構。
如上所述，如果采用本發(fā)明的電壓測定器具及使用它的電壓測定方法，則由于出現(xiàn)在電壓測定器具的外周導體上的電壓極小，所以能防止該部分的觸電事故的發(fā)生。即例如，如果將電壓測定器具連接在收容于配電棚內(nèi)的變壓器上測定電壓，則能有效地防止電棚內(nèi)的觸電事故的發(fā)生，能安全地進行清掃和檢修操作。另外，能防止發(fā)生由進入配電棚內(nèi)的昆蟲或老鼠等引起的電壓測定器具的劣化或損壞于未然，能提高使用壽命、降低運行成本。
另外，由于電壓測定器具的結構簡單，所以能將制造成本抑制得低廉，同時能做到明顯的小型化。而且，通過使用電壓測定器具，謀求變電設備總體小形化，能謀求有效地利用配電棚內(nèi)的空間。
權利要求
1.一種電壓測定器具，其特征在于它由連接在電纜上的中心導體，以必要的厚度被覆在上述中心導體外側的絕緣體，以及套在上述絕緣體的外周的外周導體構成，利用上述中心導體和外周導體之間的靜電電容，能測定出現(xiàn)在該外周導體上的微小電壓。
2.一種電壓測定方法，其特征在于將權利要求1所述的一對電壓測定器具分別插在電纜之間，用連接在上述一對電壓測定器具的外周導體上的放大器將出現(xiàn)在該電壓測定器具的外周導體上的微小電壓放大，將用上述放大器放大了的電壓顯示在與該放大器連接的顯示器上。
3.一種電壓測定方法，其特征在于將將權利要求1所述的電壓測定器具的中心導體串聯(lián)連接在分配電力用的變壓器的一次側或二次側的各端子和應與該各端子連接的電纜之間，在上述變壓器的一次側或二次側，用連接在成對的電壓測定器具的外周導體上的放大器將出現(xiàn)在該電壓測定器具的外周導體上的微小電壓放大，將用上述放大器放大了的電壓顯示在與該放大器連接的顯示器上。
全文摘要
提供一種能防止發(fā)生觸電事故、謀求小型化及低成本化的電壓測定器具及使用它的電壓測定方法。它由連接在電纜上的中心導體、以必要的厚度被覆在上述中心導體外側的絕緣體、以及套在上述絕緣體的外周的外周導體構成。利用上述中心導體和外周導體之間的靜電電容,能測定出現(xiàn)在該外周導體上的微小電壓。
文檔編號G01R15/00GK1172259SQ97111298
公開日1998年2月4日 申請日期1997年5月23日 優(yōu)先權日1996年5月23日
發(fā)明者山本誠, 唐譯功 申請人:山本誠