JP2000147049A - 遮断器の故障点標定装置 - Google Patents

遮断器の故障点標定装置

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JP2000147049A
JP2000147049A JP10326266A JP32626698A JP2000147049A JP 2000147049 A JP2000147049 A JP 2000147049A JP 10326266 A JP10326266 A JP 10326266A JP 32626698 A JP32626698 A JP 32626698A JP 2000147049 A JP2000147049 A JP 2000147049A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 遮断器で発生した故障を確実に検出できる遮
断器故障点標定装置を得る。 【解決手段】 ガス絶縁容器1で発生した振動を振動検
出センサ3によって検出し、信号処理回路4において、
上記検出した信号が閾値5を越えた場合にパルスを発生
する。遮断器内部の故障である場合には、地絡2による
振動と遮断部8の開放動作に伴う振動との2回の振動が
所定の時間内に観測されるため、計数器9では、入力し
たパルスを計数し、所定の時間内に2回計数した場合に
遮断器の故障と判定して表示器6に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、遮断部を容器内
に収容した遮断器における内部事故の発生を検出し、そ
の事故発生遮断器を標定する遮断器の故障点標定装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のガス絶縁機器における故障点の発
生位置標定は、例えば平成2年9月発行電気共同研究第
46巻第4号(p-191)に開示されているように、振動
を検出するセンサの出力に閾値を設定し、これを超えた
信号の検知によって故障発生を認識していた。図7は従
来の故障点標定装置の概念図で、1はガス絶縁容器、2
は地絡、3は振動検出センサ、4は振動検出センサ3か
らの信号と一定の閾値5との比較を行う信号処理回路、
6は処理結果を出力する表示器である。
【0003】このような従来の故障点標定装置におい
て、ガス絶縁容器1の中で地絡2が発生した場合、アー
クによって地絡点を含む容器1に大きな振動が発生する
ことは周知の事実である。この振動信号は金属容器を伝
播するが、容器1は絶縁スペーサによって隣接容器と不
連続となっているため、上記振動信号は隣接容器にはほ
とんど伝播しない。したがって、ガス区分された容器毎
に振動検出センサ3を設け、それぞれの振動検出センサ
3が振動検出を行うことにより、地絡点の標定をも可能
となる。図8において、波形7は検出された信号の波形
例であり、典型的な減衰振動を示す波形となる。この信
号は信号処理回路4に入力され、予め設定されている閾
値5と比較される。この閾値5は、ガス絶縁容器1の周
囲環境ノイズによる振動には反応しないレベルとして設
定されている。信号処理回路4は、比較の結果、入力し
た信号が閾値5を超えた場合には、図8の7’に示すよ
うなパルスを発生させる。また、その結果は、振動を検
出したセンサ3の位置とともに表示器6に出力される。
作業者は、表示器6に出力された結果により、当該振動
検出センサ3の設置位置近傍で地絡2が発生したと認識
し、故障発生に対する処理を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の故
障点標定装置では、ガス絶縁されている遮断器の容器内
に存在する遮断部の通常の開閉動作に伴う振動が、地絡
による振動と同程度であるために、予め定められた閾値
と比較するだけでは、両者の振動を区別することが困難
で、閾値の大きさによっては、通常の遮断部の開閉動作
であっても故障として認識したり、逆に地絡発生の検出
を見逃すなどの不都合が生じてしまうといった問題点が
あった。
【0005】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、その目的は、遮断器の容器内部
で発生した故障を確実に検出できる遮断器の故障点標定
装置を得るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る遮断器の
故障点標定装置においては、遮断器の容器外壁に振動を
検知するセンサを設け、このセンサからの出力と所定の
閾値とから振動発生を検出する振動発生検出手段、およ
び上記振動発生検出手段から1回の振動発生が検出され
た後、所定の時間内に続いて再び振動発生が検出された
とき、当該遮断器の容器内部の故障発生と判定する故障
判定手段を備えるものである。
【0007】また、故障判定手段で判定する所定の時間
を、故障発生から遮断動作までの時間とするものであ
る。
【0008】また、遮断器の動作を発令するための機器
保護信号を検知する手段を設け、この機器保護信号が振
動発生検出手段からの1回目の振動発生の検出とそれに
続く2回目の振動発生の検出との間に発生している場合
に、当該遮断器の容器内部の故障発生と判定するもので
ある。
【0009】また、センサからの出力と所定の閾値とか
ら振動発生を検出する振動発生検出手段、および遮断器
の動作を発令するための機器保護信号を検知する手段を
設け、上記振動発生検出手段からの出力の直後に上記機
器保護信号が発生している場合に、当該遮断器の容器内
部の故障発生と判定するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、本発明の
実施の一形態例である遮断器の故障点標定装置を示す構
成図で、1はガス絶縁容器で、8は当該ガス絶縁容器1
内で導体の通電の開閉動作を行う遮断部である。遮断部
8を内部に備えるガス絶縁容器1は、それ自身が遮断器
となる。図示していないが、隣接するガス絶縁容器1と
は絶縁スペーサで区切られており、遮断部8を備えてい
ないガス絶縁容器1も存在する。2は地絡、3はガス絶
縁容器1ごとに設置された振動検出センサ、4は振動検
出センサ3からの信号と一定の閾値5との比較を行い、
閾値5を超える信号を入力した場合には振動発生と判断
してパルスを発生する振動発生検出手段としての信号処
理回路である。9は信号処理回路4からのパルスを計数
し、所定の時間内に2回のパルスを計数した場合に当該
遮断器の故障を示す出力を行う故障判定手段としての計
数器、6は計数器9からの判定結果を出力する表示器で
ある。
【0011】このように構成された故障点標定装置にお
いて、ガス絶縁容器1の中で地絡2が発生した場合、ガ
ス区分された容器毎に設けられた振動検出センサ3によ
って、それに伴う振動が検出され、1回目の検出信号が
発生する。また、遮断器は、地絡事故が発生すると電気
回路を開放して機器の保護を行うものであるので、地絡
2が発生すると、続く所定の時間内、通常1〜数秒後に
必ず遮断部8の開放に伴う振動が発生し、振動検出セン
サ3は先程の1回目の検出信号にひき続いて、2回目の
検出信号を発生する。これに対して、遮断器の外部で地
絡事故が発生した場合には、遮断器壁の振動は開放動作
に伴う1回のみである。
【0012】これら検出信号は信号処理回路4に入力さ
れ、予め設定されている閾値5と比較される。この閾値
5は、ガス絶縁容器1の周囲環境ノイズによる振動には
反応しないレベルとして設定されている。検出信号は複
数の連続した振動波形を示すが、信号処理回路4ではそ
の一連の振動を1回の振動源に基づくものとして認識
し、その一連の振動波形と閾値5とを比較する。そし
て、閾値5を超える部分を検出した場合には振動発生と
判断して、内蔵された波形整形器によってパルスに変換
する。図2は検出信号例であり、一連の振動波形である
波形7は地絡2に伴う1回目の検出信号、波形7aは遮
断部8の開放動作に伴う2回目の検出信号である。これ
ら検出信号は閾値5を超える部分を有するので、それぞ
れ7’および7a’に示すようなパルスが発生する。計
数器9はこのパルスの数を計数し、予め定めた所定の時
間、例えば1〜数秒間に2回のパルスを計数した場合
に、遮断器容器内部で地絡事故発生、すなわち遮断器の
故障と判定し、表示器6に出力する。作業者は、表示器
6に出力された結果により、当該振動検出センサ3の設
置された遮断器で故障が発生したと認識し、当該遮断器
の故障発生に対する処理を行う。以上により、地絡に伴
う振動と遮断部の開放動作に伴う振動との2回の振動を
検出されたことをもって、当該遮断器に故障点があるこ
とを標定するようにしたので、確実に故障を検出するこ
とができる。
【0013】実施の形態2.なお、上記実施の形態1で
は、所定の時間内の2回の振動の発生をもって遮断器の
故障発生と判定したが、通常、地絡発生時、機器保護の
ために遮断部を一旦開放した後、再び遮断部を閉鎖して
経過を観測することがあり、その場合には、遮断部の開
放による振動と再閉路による振動とをもって上記2回の
振動と検出してしまい、遮断器の通常の動作であるのに
故障と判断してしまう恐れがある。そこで、本実施の形
態2においては、検出した2回の振動が地絡発生とその
後に続く遮断部の開放動作とによるものであると特定で
きるように、その発生間隔を設定し、通常の動作による
ものとの区別を行うものを示す。図3は、本実施の形態
2による故障点標定装置における信号処理の機能ブロッ
ク図であり、図において、10は信号処理回路4から1
回目のパルスを入力すると直ちに計数器9にゲート信号
11を出力するゲート回路である。また、図1に示した
ものと同様、3は振動検出センサ、6は表示器である。
【0014】通常、地絡が発生してから遮断部を開放す
るまでの時間は、例えば定格電圧300kV以上の機器では
商用周波数の3サイクル程度に設計されており、また定
格電圧300kV未満の機器では、接地インピーダンスが高
く事故電流が抑制されていることから、商用周波数の6
サイクルから9サイクル程度に設計されている。これに
対して、遮断部の開放からそれに続く再閉路までの時間
は、地絡事故が発生してから遮断部を開放するまでの時
間と比べて十分長い。本実施の形態2では、上記両時間
の差を利用して、検出した1回目の振動とそれに続く2
回目の振動とが、予め定めた故障発生から遮断部開放ま
での時間以内に連続して発生していることを故障の判定
条件とするものである。したがって、定格電圧300kV以
上の機器では、例えば商用周波数の4サイクルの時間を
もつゲート信号11を計数器9に出力することにより、
計数器9は、ゲートの開いている4サイクルの時間だけ
パルスを計数することになる。つまり、図4に示したよ
うに、その4サイクルの時間内に2回の振動を検出した
場合にのみ、遮断器部の故障と判定することになる。こ
れにより、通常の遮断器動作による2回の振動を故障と
して判定する誤動作が除去される。また、定格電圧300k
V未満の機器では、例えば商用周波数の10サイクルの
時間をもつゲート信号11を計数器9に出力することに
より、同様の効果が得られる。以上により、誤動作のな
い信頼性の高い故障点標定装置が得られる。
【0015】実施の形態3.また、GIS等において
は、事故が発生した場合、この事故電流を検出して遮断
部を動作させるための機器保護信号を発生させる保護回
路が必ず備えられている。したがって、上記実施の形態
1および2で述べた2回の振動において、1回目の振動
の直後かつ2回目の振動の直前、すなわち2回の振動の
間に上記機器保護信号が発生している場合にのみ遮断器
の故障と判断することにより、より確実に故障を検出す
ることができる。図5は、図3に示した実施の形態2に
よるブロック図に、判定処理回路13を追加したもので
ある。判定処理回路13は、機器保護信号12を入力
し、それが図6に示したように信号処理回路4からの2
回のパルス7’,7a’の間に発生していることを確認
した場合にのみ、表示器6に結果表示させるものであ
る。以上により、判定の信頼性をさらに向上させること
ができる。
【0016】実施の形態4.なお、上記実施の形態3に
おいて、機器保護信号が発令されると必ず遮断部が開放
されることから、機器保護信号と遮断部の開放動作に伴
う振動は常に1対である。したがって、信号処理回路4
において振動発生検出の後に機器保護信号を検出するこ
とをもって、先の振動発生検出が地絡事故に伴う振動と
認識でき、当該遮断器の故障と判定することが可能であ
る。これにより、より簡単に故障検出を行うことができ
る。
【0017】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
【0018】遮断器の容器外壁に振動検出センサを設
け、この振動検出センサから所定の時間内に所定の閾値
を超える振動を2回検出することを当該遮断器の故障発
生の判定条件としたので、通常の遮断器動作による振動
を故障と判断することなく、確実に故障点標定が行え
る。
【0019】また、故障発生の判定条件である所定の時
間として、故障発生から遮断動作までの時間を用いたの
で、遮断器の開放および再閉路などの通常の動作による
2回の振動を確実に除去することができる。
【0020】また、遮断器の動作を発令するための機器
保護信号を検知する手段を設け、この機器保護信号が1
回目の振動発生の検出と2回目の振動発生の検出との間
に発生していることを故障発生の判定条件としたので、
故障点標定の信頼性が向上する。
【0021】また、1回目の振動検出の直後に機器保護
信号が発生していることを故障発生の判定条件としたの
で、より簡単に故障点標定が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による故障点標定装
置を示す構成図である。
【図2】 図1の振動検出センサ3からの検出波形例を
示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態2による故障点標定装
置の信号処理機能を示す構成図である。
【図4】 図3の振動検出センサ3からの検出波形の時
間間隔を示す図である。
【図5】 この発明の実施の形態3による故障点標定装
置の信号処理機能を示す図である。
【図6】 図5の振動検出センサ3からの検出波形と機
器保護信号12との関係を示す図である。
【図7】 従来の故障点標定装置を示す構成図である。
【図8】 図7の振動検出センサ3からの検出波形を示
す図である。
【符号の説明】
1 ガス絶縁容器、2 地絡、3 振動検出センサ、4
信号処理回路、5 閾値、6 表示器、8 遮断部、
9 計数器、10 ゲート回路、11 ゲート信号、1
2 機器保護信号、13 判定処理回路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遮断部を収容した遮断器の容器外壁に上
    記容器の振動を検知するセンサを設け、このセンサから
    の出力に基づき当該遮断器の容器内部の故障発生を検出
    する遮断器の故障点標定装置において、 上記センサからの出力と所定の閾値とから振動発生を検
    出する振動発生検出手段、および上記振動発生検出手段
    から1回の振動発生が検出された後、所定の時間内に続
    いて再び振動発生が検出されたとき、当該遮断器の容器
    内部の故障発生と判定する故障判定手段を備えたことを
    特徴とする遮断器の故障点標定装置。
  2. 【請求項2】 故障判定手段で判定する所定の時間を、
    故障発生から遮断動作までの時間としたことを特徴とす
    る請求項1記載の遮断器の故障点標定装置。
  3. 【請求項3】 遮断器の動作を発令するための機器保護
    信号を検知する手段を設け、この機器保護信号が振動発
    生検出手段からの1回目の振動発生の検出とそれに続く
    2回目の振動発生の検出との間に発生している場合に、
    当該遮断器の容器内部の故障発生と判定することを特徴
    とする請求項1または2記載の遮断器の故障点標定装
    置。
  4. 【請求項4】 遮断部を収容した遮断器の容器外壁に上
    記容器の振動を検知するセンサを設け、このセンサから
    の出力に基づき当該遮断器の容器内部の故障発生を検出
    する遮断器の故障点標定装置において、 上記センサからの出力と所定の閾値とから振動発生を検
    出する振動発生検出手段、および遮断器の動作を発令す
    るための機器保護信号を検知する手段を設け、上記振動
    発生検出手段からの出力の直後に上記機器保護信号が発
    生している場合に、当該遮断器の容器内部の故障発生と
    判定することを特徴とする遮断器の故障点標定装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010028895A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁開閉装置の異常検出装置
JP2010110181A (ja) * 2008-10-31 2010-05-13 Nissin Electric Co Ltd 閃絡検出装置
CN107101813A (zh) * 2017-04-26 2017-08-29 河北工业大学 一种基于振动信号的框架式断路器机械故障程度评估方法
US11402832B2 (en) 2016-12-13 2022-08-02 Nec Platforms, Ltd. Determining device, determining method, and recording medium having determining program recorded thereon

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