電壓檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在例如氣體絕緣開關(guān)裝置（GIS)等的中心導(dǎo)體與箱體之間設(shè)置中間 電極來構(gòu)成分壓部、并根據(jù)該分壓部的電壓來測定中心導(dǎo)體的電壓的電壓檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有的電壓檢測裝置中，在中心導(dǎo)體與箱體之間設(shè)置中間電極來構(gòu)成分壓部， 將該分壓部的電壓輸入到信號處理電路，由信號處理電路根據(jù)分壓部的電壓來檢測中心導(dǎo) 體的電壓（例如參照專利文獻(xiàn)1)。該結(jié)構(gòu)中，在中心導(dǎo)體與中間電極之間形成寄生靜電電 容，在中心導(dǎo)體與箱體之間形成對地靜電電容，但通過進(jìn)一步在中心導(dǎo)體與箱體之間設(shè)置 與對地靜電電容并聯(lián)連接的分壓電阻，從而能使中間電極的電壓值降低到可輸入到信號處 理電路的電平。也就是說，在不設(shè)置分壓電阻的情況下，由寄生靜電電容與對地靜電電容的 比決定的中間電極的電壓值通常會達(dá)到數(shù)kV，不適合輸入到信號處理電路，因此如上述那 樣設(shè)置分壓電阻。 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0003] 專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2004-347397號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明所要解決的問題
[0004] 然而，在上述現(xiàn)有的電壓檢測裝置中，利用中心導(dǎo)體與中間電極之間的寄生靜電 電容及中心導(dǎo)體與箱體之間的對地靜電電容、以及設(shè)置在中心導(dǎo)體與箱體之間的與對地靜 電電容并聯(lián)連接的分壓電阻，形成高通濾波器（時(shí)間微分特性），因此在信號處理電路的單 調(diào)積分處理（低通濾波特性）中，在發(fā)生事故等情況下瞬時(shí)產(chǎn)生的高頻分量會被截?cái)?，因?存在難以準(zhǔn)確測量在發(fā)生事故等情況下中心導(dǎo)體的電壓波形的響應(yīng)的問題。
[0005] 本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供一種在整個(gè)寬頻帶內(nèi)也能準(zhǔn)確檢測 出發(fā)生事故等情況下瞬時(shí)產(chǎn)生的高頻分量的電壓檢測裝置。 解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0006]為了解決上述問題，實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明的電壓檢測裝置在被施加電壓的中心 導(dǎo)體與接地的箱體之間設(shè)置中間電極而構(gòu)成分壓部，并基于所述分壓部的電壓來檢測所述 中心導(dǎo)體的電壓，其特征在于，包括：積分電路，向該積分電路輸入所述分壓部的電壓，所述 分壓部具有高通濾波特性，由所述中心導(dǎo)體與所述中間電極之間的寄生靜電電容、所述中 間電極與所述箱體之間的對地靜電電容、以及與所述對地靜電電容并聯(lián)連接的分壓電阻形 成；第一增益調(diào)整部，該第一增益調(diào)整部將該積分電路的輸出電壓放大到規(guī)定振幅；第二 增益調(diào)整部，向該第二增益調(diào)整部輸入所述分壓部的電壓，并使該分壓部的電壓放大或衰 減到所述規(guī)定振幅；以及加法器，該加法器對所述第一增益調(diào)整部的輸出電壓和所述第二 增益調(diào)整部的輸出電壓進(jìn)行求和。 發(fā)明效果
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，具有能在整個(gè)寬頻帶內(nèi)準(zhǔn)確地檢測出發(fā)生事故等時(shí)瞬時(shí)產(chǎn)生的高頻 分量的效果。
【附圖說明】
[0008] 圖1是表示實(shí)施方式的電壓檢測裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。 圖2是表示積分電路的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖。 圖3是表示實(shí)施方式的電壓檢測裝置中各級的電壓振幅特性的圖。 圖4是表示實(shí)施方式的分壓部輸出電壓（P1、Q1)、模擬電路輸出電壓（P2、Q2)、以及加 法器輸出電壓（P3、Q3)的一個(gè)示例的曲線圖。 圖5是表示以往的電壓檢測裝置100的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。 圖6是表示圖5所示的以往的電壓檢測裝置中各級的電壓振幅特性的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面，基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施方式的電壓檢測裝置。此外，本發(fā)明并不由該 實(shí)施方式所限定。
[0010] 以往的結(jié)構(gòu) 首先，對以往的電壓檢測裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖5是表示以往的電壓檢測裝置100 的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。圖5中，作為氣體絕緣開關(guān)裝置（GIS)的結(jié)構(gòu)的一部分，示意性示出了 接地的箱體3、配置在該箱體3內(nèi)并施加了電壓的中心導(dǎo)體1、以及設(shè)置在箱體3與中心導(dǎo) 體1之間的中間電極2。電壓檢測裝置100例如是變電設(shè)備用的電壓檢測裝置。
[0011] 中心導(dǎo)體1與中間電極2之間形成有寄生靜電電容11。這里，用C1表示寄生靜電 電容11的靜電電容值。中間電極2與箱體3之間形成有對地靜電電容12。這里，用C2表 示對地靜電電容12的靜電電容值。此外，在中間電極2與箱體3之間設(shè)置有與對地靜電電 容12并聯(lián)連接的外部分壓電阻13。這里，用R1表示外部分壓電阻13的電阻值。中間電極 2構(gòu)成分壓部30,中心導(dǎo)體1的電壓（對地電壓）E1被分壓為中間電極2的電壓（分壓部 電壓）E2并輸入到信號處理電路4。另外，利用寄生靜電電容11、對地靜電電容12、以及外 部分壓電阻13形成了具有高通濾波特性的分壓部30。
[0012] 信號處理電路4包括：輸入有分壓部電壓E2的模擬電路5 ;對從模擬電路5輸出 的模擬信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并以數(shù)字信號的形式輸出的A/D轉(zhuǎn)換器6 ;以及具有針對從A/D轉(zhuǎn) 換器6輸出的數(shù)字信號的積分處理功能以及通信功能的微機(jī)（微型計(jì)算機(jī)）7。另外，電壓 檢測裝置100構(gòu)成為具備信號處理電路4。
[0013] 分壓部電壓E2在由模擬電路5放大到規(guī)定的振幅后，由A/D轉(zhuǎn)換器6從模擬數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。然后，通過在微機(jī)7中對該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行積分處理來獲得與中心導(dǎo)體電 壓（對地電壓）E1成正比的電壓信號，該電壓信號的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被傳輸?shù)缴衔谎b置10。
[0014] 這里，Cl、C2分別為數(shù)pF的數(shù)量級，Cl :C2為1 :10左右的比率。作 為一個(gè)例子，假設(shè)Cl = 1 [pF]、C2 = 10[pF]。此外，在不存在外部分壓電 阻13的情況下，分壓部電壓E2為E2 = C1AC1+C2) XE1，例如在El=132 / ~/J[kVmis]的情況下，E2=l / 11 X 132 / VJ N7[kVrnis]，這是通常的電子 電路無法處理的電壓值。因此，為了使其變?yōu)橥ǔ５碾娮与娐芬材芴幚淼碾?壓值，需要插入外部分壓電阻13來進(jìn)行分壓。此時(shí)，分壓部電壓E2為| E2 |
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電壓檢測裝置，在被施加電壓的中心導(dǎo)體與接地的箱體之間設(shè)置中間電極而構(gòu) 成分壓部，并基于所述分壓部的電壓來檢測所述中心導(dǎo)體的電壓，該電壓檢測裝置的特征 在于，包括： 積分電路，向該積分電路輸入所述分壓部的電壓，所述分壓部具有高通濾波特性，由所 述中心導(dǎo)體與所述中間電極之間的寄生靜電電容、所述中間電極與所述箱體之間的對地靜 電電容、以及與所述對地靜電電容并聯(lián)連接的分壓電阻形成； 第一增益調(diào)整部，該第一增益調(diào)整部將所述積分電路的輸出電壓放大到規(guī)定振幅； 第二增益調(diào)整部，向該第二增益調(diào)整部輸入所述分壓部的電壓，并使該分壓部的電壓 放大或衰減到所述規(guī)定振幅；以及 加法器，該加法器對所述第一增益調(diào)整部的輸出電壓和所述第二增益調(diào)整部的輸出電 壓進(jìn)行求和。
2. 如權(quán)利要求1所述的電壓檢測裝置，其特征在于， 所述積分電路、所述第一增益調(diào)整部、所述第二增益調(diào)整部、以及所述加法器分別由模 擬電路構(gòu)成， 還設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換器，向該A/D轉(zhuǎn)換器輸入所述加法器的輸出電壓。
【專利摘要】電壓檢測裝置(50)通過在被施加電壓的中心導(dǎo)體(1)與接地的箱體(3)之間設(shè)置中間電極(2)而構(gòu)成分壓部，并基于所述分壓部的電壓來檢測中心導(dǎo)體(1)的電壓。電壓檢測裝置(50)包括：輸入有分壓部(30)的輸出即所述分壓部的電壓的積分電路(20)；將積分電路(20)的輸出電壓放大到規(guī)定振幅的模擬電路(5)；輸入有分壓部(30)的輸出即所述分壓部的電壓且將該分壓部的電壓放大或衰減到所述規(guī)定振幅的放大器/衰減器(21)；以及對模擬電路(5)的輸出電壓和放大器/衰減器(21)的輸出電壓進(jìn)行求和的加法器(22)。
【IPC分類】G01R15-06
【公開號】CN104781679
【申請?zhí)枴緾N201280077113
【發(fā)明人】松元大悟, 藤井茂雄
【申請人】三菱電機(jī)株式會社
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2012年12月3日
【公告號】US20150212121, WO2014087469A1