JP2020202635A - Gas insulated switchgear - Google Patents

Gas insulated switchgear Download PDF

Info

Publication number
JP2020202635A
JP2020202635A JP2019106885A JP2019106885A JP2020202635A JP 2020202635 A JP2020202635 A JP 2020202635A JP 2019106885 A JP2019106885 A JP 2019106885A JP 2019106885 A JP2019106885 A JP 2019106885A JP 2020202635 A JP2020202635 A JP 2020202635A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mover
load current
gas
rod
insulated switchgear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019106885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
喬文 細野
Takafumi Hosono
喬文 細野
淳 額賀
Atsushi Nukaga
淳 額賀
六戸 敏昭
Toshiaki Rokunohe
敏昭 六戸
山根 雄一郎
Yuichiro Yamane
雄一郎 山根
淳 新井
Atsushi Arai
淳 新井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2019106885A priority Critical patent/JP2020202635A/en
Publication of JP2020202635A publication Critical patent/JP2020202635A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

To provide a gas insulated switchgear provided with a grounding switch or a disconnector (including a grounding disconnector) having a movable element that does not have a slit for preventing rotation, and capable of performing an abnormality diagnosis, especially an abnormality diagnosis for the movable element.SOLUTION: A gas insulated switchgear 10 is provided with at least one of a grounding switch 11, grounding disconnector, and disconnector as a switchgear. The switchgear 11 is provided with: a movable element 4 being linearly movable; a rod-like member 5a connected to the movable element 4 and rotates to linearly move the movable element 4; a motor 6 for rotating the rod-like member 5a; a current measurement device 7 for measuring a load current of the motor 6; and a computer 8 for inputting the load current measured by the current measurement device 7. The computer 8 determines that the movable element 4 is abnormal when a load current is larger than a load current Ia when a normal movable element 4 moves stably for an arbitrarily predetermined time Δt or more in a range of time t in which the normal movable element 4 moves stably.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ガス絶縁開閉装置に関する。 The present invention relates to a gas-insulated switchgear.

ガス絶縁開閉装置は、電力系統において、落雷時の短絡故障等からの系統保護や、系統運用のための切替え制御などの、重要な役割を担う装置である。ガス遮断器、断路器、接地開閉器、高速接地開閉器、主母線、計器用変流器、計器用変圧器、及びケーブル接続部などの機器により、1相分が構成される。3相分が並列に配置されて1回路分となり、1個のサイトにおいて10〜20Bayのガス絶縁開閉装置が奥行き方向に主母線により接続される。各機器の接地タンクの内部には、絶縁性能の優れたSFガスが封入されており、高電圧導体が絶縁スペーサや絶縁筒等で支持または固定されている。SFガスの絶縁性能は、大気圧(0.1MPa・abs)の場合に、空気の約3倍である。ガス絶縁開閉装置では、ガス圧を0.6〜0.7MPa・absまで高くしているので、電気絶縁に必要な絶縁距離が大気の10分の1以下であり、気中絶縁式の開閉設備と比較して大幅にコンパクト化されている。また、ガス絶縁開閉装置は、密封構造であり外部環境の影響を受けないため、信頼性の高い機器として広く適用されている。 The gas-insulated switchgear is a device that plays an important role in the power system, such as system protection from a short-circuit failure during a lightning strike and switching control for system operation. One phase is composed of equipment such as a gas circuit breaker, a circuit breaker, a grounding switch, a high-speed grounding switch, a main bus, a current transformer for an instrument, a voltage transformer for an instrument, and a cable connection. Three phases are arranged in parallel to form one circuit, and 10 to 20 Bay gas-insulated switchgear is connected by a main bus in the depth direction at one site. The grounding tank of each device is filled with SF 6 gas having excellent insulation performance, and a high-voltage conductor is supported or fixed by an insulating spacer, an insulating cylinder, or the like. The insulation performance of SF 6 gas is about 3 times that of air at atmospheric pressure (0.1 MPa · abs). In the gas-insulated switchgear, the gas pressure is raised to 0.6 to 0.7 MPa · abs, so the insulation distance required for electrical insulation is less than 1/10 of the atmosphere, and the air-insulated switchgear. It is much more compact than the one. Further, since the gas-insulated switchgear has a sealed structure and is not affected by the external environment, it is widely applied as a highly reliable device.

従来のガス絶縁開閉装置が備える接地開閉器や断路器の例は、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載の接地開閉装置では、側面にスリット状の開口部を有する筒状の可動子が、回動軸により直線駆動されることで固定子と接離を行い、開閉動作を行う。 An example of a grounding switchgear or a disconnector provided in a conventional gas-insulated switchgear is described in Patent Document 1. In the grounding switchgear described in Patent Document 1, a tubular mover having a slit-shaped opening on a side surface is linearly driven by a rotation shaft to contact and separate from a stator to perform an opening / closing operation.

特開平8−237828号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-237828

ガス絶縁開閉装置が備える接地開閉器や断路器は、例えば直流モータ(DCモータ)で回転軸を回転させて、可動子を直線的に動かして開閉動作を行う。特許文献1に記載の接地開閉装置など、従来のガス絶縁開閉装置が備える接地開閉器や断路器では、可動子は、スリットを側面に有し、このスリットに回転防止の突起部材が嵌め入れられて回転が防止される。 The grounding switchgear and disconnector provided in the gas-insulated switchgear perform opening / closing operations by rotating the rotating shaft with, for example, a DC motor (DC motor) and linearly moving the mover. In a grounding switchgear or disconnector provided in a conventional gas-insulated switchgear such as the grounding switchgear described in Patent Document 1, the mover has a slit on the side surface, and a protrusion member for preventing rotation is fitted into the slit. The rotation is prevented.

可動子のスリットには、電界が集中する。可動子の耐電圧を向上させるためには、スリットをなくして電界を緩和する必要がある。しかし、可動子がスリットを備えないと、可動子が回転軸と一緒に回転して動作不良となる恐れがある。また、可動子の構成に工夫を施し、可動子がスリットを備えなくても回転しないようにすると、この工夫により可動子の動作に異常が起きる可能性がないとは言えない。このため、ガス絶縁開閉装置では、可動子の動作状態を診断する必要がある。 An electric field is concentrated in the slit of the mover. In order to improve the withstand voltage of the mover, it is necessary to eliminate the slit and relax the electric field. However, if the mover does not have a slit, the mover may rotate together with the rotation shaft, resulting in malfunction. Further, if the structure of the mover is devised so that the mover does not rotate even if it does not have a slit, it cannot be said that there is a possibility that the operation of the mover may become abnormal due to this device. Therefore, in the gas-insulated switchgear, it is necessary to diagnose the operating state of the mover.

本発明は、可動子を有する開閉装置として接地開閉器、接地断路器、及び断路器のうち少なくとも1つを備え、可動子の異常診断ができるガス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a gas-insulated switchgear that includes at least one of a ground switchgear, a ground disconnector, and a disconnector as a switchgear having a mover, and can diagnose an abnormality of the mover.

本発明によるガス絶縁開閉装置は、開閉装置として接地開閉器、接地断路器、及び断路器のうち少なくとも1つを備える。前記開閉装置は、直線移動可能な可動子と、前記可動子に接続され、回転することにより前記可動子を直線移動させる棒状部材と、前記棒状部材を回転させるモータと、前記モータの負荷電流を測定する電流計測装置と、前記電流計測装置が測定した前記負荷電流を入力する計算機とを備える。前記計算機は、正常な前記可動子が安定して移動する時間範囲内において、前記負荷電流が、任意に定めた所定の時間以上、正常な前記可動子が安定して移動するときの前記負荷電流よりも大きい場合には、前記可動子が異常であると判定するように構成されている。 The gas-insulated switchgear according to the present invention includes at least one of a ground switchgear, a ground disconnector, and a disconnector as the switchgear. The opening / closing device is connected to a mover that can move linearly, a rod-shaped member that is connected to the mover and rotates to move the mover linearly, a motor that rotates the rod-shaped member, and a load current of the motor. A current measuring device for measuring and a computer for inputting the load current measured by the current measuring device are provided. The computer uses the load current when the normal mover stably moves within a time range in which the normal mover moves stably for a predetermined time or longer arbitrarily determined. If it is larger than, it is configured to determine that the mover is abnormal.

本発明によると、可動子を有する開閉装置として接地開閉器、接地断路器、及び断路器のうち少なくとも1つを備え、可動子の異常診断ができるガス絶縁開閉装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a gas-insulated switchgear that includes at least one of a ground switchgear, a ground disconnector, and a disconnector as a switchgear having a mover, and can diagnose an abnormality of the mover.

本発明の実施例によるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the gas insulation switchgear according to the Example of this invention. 本発明の実施例によるガス絶縁開閉装置が備える接地開閉器の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the grounding switchgear provided in the gas insulation switchgear according to the Example of this invention. 円筒状の可動子、回転部(棒状部材)、導体、及び環状摺動部材の、棒状部材の長さ方向に垂直な断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a cylindrical mover, a rotating portion (rod-shaped member), a conductor, and an annular sliding member, perpendicular to the length direction of the rod-shaped member. 可動子が正常状態であり、回転部が可動子を移動させているときの、直流モータの負荷電流の波形の例である。This is an example of the waveform of the load current of the DC motor when the mover is in the normal state and the rotating part is moving the mover. 回転部が可動子を移動させているときに、可動子が第1の異常状態となったときの、直流モータの負荷電流の波形の例である。This is an example of the waveform of the load current of the DC motor when the mover is in the first abnormal state while the rotating portion is moving the mover. 回転部が可動子を移動させているときに、可動子が第2の異常状態となったときの、直流モータの負荷電流の波形の例である。This is an example of the waveform of the load current of the DC motor when the mover is in the second abnormal state while the rotating portion is moving the mover. 楕円筒状の可動子、回転部(棒状部材)、導体、及び環状摺動部材の、棒状部材の長さ方向に垂直な断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of an elliptical tubular mover, a rotating portion (rod-shaped member), a conductor, and an annular sliding member, perpendicular to the length direction of the rod-shaped member. 多角筒状の可動子、回転部(棒状部材)、導体、及び環状摺動部材の、棒状部材の長さ方向に垂直な断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a polygonal tubular mover, a rotating portion (rod-shaped member), a conductor, and an annular sliding member, perpendicular to the length direction of the rod-shaped member.

本発明によるガス絶縁開閉装置は、開閉装置として、接地開閉器、接地断路器、及び断路器のうち少なくとも1つを備える。接地開閉器、接地断路器、及び断路器では、可動子に接続された回転軸を直流モータ(DCモータ)で回転させることで可動子を直線移動させ、可動子が固定子と接離を行うことで開閉動作を行う。本発明によるガス絶縁開閉装置では、可動子は、回転防止のスリットを備えなくても回転軸と一緒に回転しない構成を備えることができる。本発明では、ガス絶縁開閉装置の可動子、特にこのような構成を備える可動子の異常診断を実施できる。 The gas-insulated switchgear according to the present invention includes at least one of a ground switchgear, a ground disconnector, and a disconnector as the switchgear. In ground switches, ground disconnectors, and disconnectors, the mover is moved linearly by rotating the rotating shaft connected to the mover with a DC motor (DC motor), and the mover moves in and out of the stator. By doing so, it opens and closes. In the gas-insulated switchgear according to the present invention, the mover can be provided with a configuration in which the mover does not rotate together with the rotation shaft even if the slit for preventing rotation is not provided. In the present invention, it is possible to perform an abnormality diagnosis of a mover of a gas-insulated switchgear, particularly a mover having such a configuration.

以下、本発明の実施例によるガス絶縁開閉装置について図面を用いて説明する。なお、以下に示す実施例は、あくまでも本発明の実施形態の例に過ぎず、本発明の内容は、以下の態様に限定されるものではない。 Hereinafter, the gas-insulated switchgear according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The examples shown below are merely examples of embodiments of the present invention, and the contents of the present invention are not limited to the following aspects.

図1は、本発明の実施例によるガス絶縁開閉装置10の構成を示す断面図である。ガス絶縁開閉装置10は、接地開閉器11、断路器12、遮断器13、計器用変流器14、計器用変圧器15、及び接地タンク16を備える。ガス絶縁開閉装置10は、接地断路器を備えることもできる。接地タンク16内には、絶縁性能の高いSFガスが封入されている。なお、接地タンク16にSFガス以外の気体を封入してもよい。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a gas-insulated switchgear 10 according to an embodiment of the present invention. The gas-insulated switchgear 10 includes a ground switch 11, a disconnector 12, a circuit breaker 13, a current transformer 14 for an instrument, a voltage transformer 15 for an instrument, and a ground tank 16. The gas-insulated switchgear 10 may also include a ground disconnector. SF 6 gas having high insulation performance is sealed in the grounding tank 16. A gas other than SF 6 gas may be filled in the ground tank 16.

以下では、接地開閉器11、断路器12、及び接地断路器を代表して、接地開閉器11の構成について説明する。なお、以下の説明は、断路器12と接地断路器にも適用することができる。 Hereinafter, the configuration of the grounding switch 11 will be described on behalf of the grounding switch 11, the disconnector 12, and the grounding disconnector. The following description can also be applied to the disconnector 12 and the ground disconnector.

図2は、本実施例によるガス絶縁開閉装置10が備える接地開閉器11の構成を示す断面図である。図2には、電圧及び電流が遮断されている状態の接地開閉器11を正面から見た断面図を示している。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the grounding switchgear 11 included in the gas-insulated switchgear 10 according to the present embodiment. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the grounding switch 11 in a state where the voltage and the current are cut off, as viewed from the front.

接地開閉器11は、可動子4、固定子2、導体3、回転部5、直流モータ6、負荷電流計測装置7、及び計算機8を備える。 The grounding switch 11 includes a mover 4, a stator 2, a conductor 3, a rotating unit 5, a DC motor 6, a load current measuring device 7, and a computer 8.

可動子4は、円筒状の部材であり、長さ方向に延伸した中空部を備え、この中空部に回転部5が接続され、中空部の表面(可動子4の内面)に凹部4aを備える。可動子4は、回転部5と併せてボールねじ構造を構成し、回転部5の回転により直線状に移動可能である。可動子4は、ボールねじ構造によって直線移動することで、固定子2と接離可能である。可動子4の周囲には、環状摺動部材9が設置されている。環状摺動部材9は、環状部材であり、可動子4に接触し、可動子4の直線移動を案内する。 The mover 4 is a cylindrical member, includes a hollow portion extending in the length direction, a rotating portion 5 is connected to the hollow portion, and a recess 4a is provided on the surface of the hollow portion (inner surface of the mover 4). .. The mover 4 forms a ball screw structure together with the rotating portion 5, and can be linearly moved by the rotation of the rotating portion 5. The mover 4 can be brought into contact with and detached from the stator 2 by linearly moving due to the ball screw structure. An annular sliding member 9 is installed around the mover 4. The annular sliding member 9 is an annular member and comes into contact with the mover 4 to guide the linear movement of the mover 4.

固定子2は、接地電位となっており、可動子4と接離を行うことで接地開閉器11が開閉される。 The stator 2 has a ground potential, and the ground switch 11 is opened and closed by contacting and separating from the mover 4.

導体3は、可動子4に接触している。接地開閉器11の高電圧側である導体3と可動子4は、可動子4が直線移動して固定子2に接触すると接地される。 The conductor 3 is in contact with the mover 4. The conductor 3 and the mover 4 on the high voltage side of the ground switch 11 are grounded when the mover 4 moves linearly and comes into contact with the stator 2.

可動子4、固定子2、導体3、及び環状摺動部材9は、固体絶縁物1により保持されている。 The mover 4, the stator 2, the conductor 3, and the annular sliding member 9 are held by the solid insulator 1.

回転部5は、外面にねじ山(または、ねじ溝)を備える棒状部材5aと、棒状部材5aのねじ山の間(または、ねじ溝)と可動子4の内面の凹部4aとに保持された球状部材5bとを備え、直流モータ6に接続されている。棒状部材5aは、少なくとも一部が可動子4の中空部に位置し、球状部材5bを介して可動子4に接続されている。棒状部材5aは、直流モータ6に駆動される回転軸であり、棒状部材5aの中心軸の周りに回転可能である。 The rotating portion 5 is held between a rod-shaped member 5a having a thread (or a thread groove) on the outer surface, between the threads (or the thread groove) of the rod-shaped member 5a, and a recess 4a on the inner surface of the mover 4. It includes a spherical member 5b and is connected to a DC motor 6. At least a part of the rod-shaped member 5a is located in the hollow portion of the mover 4, and is connected to the mover 4 via the spherical member 5b. The rod-shaped member 5a is a rotating shaft driven by the DC motor 6 and is rotatable around the central axis of the rod-shaped member 5a.

回転部5は、棒状部材5aの回転運動を可動子4の直線運動に変換する。棒状部材5aは、回転することにより、球状部材5bを介して、可動子4を棒状部材5aの長さ方向に直線移動させる。可動子4は、棒状部材5aが回転すると、球状部材5bが棒状部材5aのねじ山(または、ねじ溝)に案内されて棒状部材5aの長さ方向に移動することで、直線状に移動する。棒状部材5aは、例えば、予め定められたプログラムに従って回転動作を行う。 The rotating unit 5 converts the rotational motion of the rod-shaped member 5a into a linear motion of the mover 4. By rotating the rod-shaped member 5a, the mover 4 is linearly moved in the length direction of the rod-shaped member 5a via the spherical member 5b. When the rod-shaped member 5a rotates, the mover 4 moves linearly because the spherical member 5b is guided by the thread (or thread groove) of the rod-shaped member 5a and moves in the length direction of the rod-shaped member 5a. .. The rod-shaped member 5a rotates according to, for example, a predetermined program.

直流モータ6は、直流電源(図示せず)により動作し、回転部5の棒状部材5aを回転させる。 The DC motor 6 is operated by a DC power supply (not shown) to rotate the rod-shaped member 5a of the rotating portion 5.

負荷電流計測装置7は、直流モータ6の負荷電流(直流モータ6に流れる電流)を測定する。 The load current measuring device 7 measures the load current of the DC motor 6 (current flowing through the DC motor 6).

計算機8は、負荷電流計測装置7に接続され、負荷電流計測装置7が測定した直流モータ6の負荷電流を入力する。計算機8は、入力した直流モータ6の負荷電流を用いて、可動子4の異常診断(動作状態の診断)を行う。 The computer 8 is connected to the load current measuring device 7 and inputs the load current of the DC motor 6 measured by the load current measuring device 7. The computer 8 uses the input load current of the DC motor 6 to perform an abnormality diagnosis (diagnosis of an operating state) of the mover 4.

接地開閉器11は、開閉動作時(可動子4の直線移動時)に、可動子4が棒状部材5aと一緒に回転すると、動作不良となる恐れがある。従来のガス絶縁開閉装置が備える接地開閉器では、可動子は、側面にスリット(スリット状の開口部)を備え、このスリットに回転防止の突起部材が嵌め入れられて回転が防止されている。 If the mover 4 rotates together with the rod-shaped member 5a during the opening / closing operation (when the mover 4 moves linearly), the grounding switch 11 may malfunction. In the grounding switch provided by the conventional gas-insulated switchgear, the mover is provided with a slit (slit-shaped opening) on the side surface, and a protrusion member for preventing rotation is fitted into the slit to prevent rotation.

本実施例によるガス絶縁開閉装置10では、可動子4は、電界の集中を防ぎ電界を緩和して耐電圧を向上させるために、回転防止のスリットを備えない。すなわち、円筒状の可動子4は、外側面に周方向で途切れた部分(スリット)を備えず、長さ方向の全体において外側面が周方向に連続している。可動子4は、スリットを備えなくても、棒状部材5aと一緒に回転しない構成を備える。 In the gas-insulated switchgear 10 according to the present embodiment, the mover 4 is not provided with a rotation prevention slit in order to prevent the concentration of the electric field, relax the electric field, and improve the withstand voltage. That is, the cylindrical mover 4 does not have a portion (slit) interrupted in the circumferential direction on the outer surface, and the outer surface is continuous in the circumferential direction as a whole in the length direction. The mover 4 has a configuration that does not rotate together with the rod-shaped member 5a even if the mover 4 is not provided with a slit.

図3は、可動子4、回転部5(棒状部材5a)、導体3、及び環状摺動部材9の、棒状部材5aの長さ方向に垂直な断面図である。円筒状の可動子4は、周囲に環状摺動部材9が設置され、可動子4の中心軸から径方向に少しずれた位置に棒状部材5aが接続されている。すなわち、棒状部材5aの位置は、可動子4の中心軸の位置と異なる。このような構成では、棒状部材5aの回転により可動子4が回転しても、可動子4は、棒状部材5aを回転軸として回転するため外周が環状摺動部材9に接触し、回転が停止する。このため、可動子4は、棒状部材5aと一緒に回転しない。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the mover 4, the rotating portion 5 (rod-shaped member 5a), the conductor 3, and the annular sliding member 9 perpendicular to the length direction of the rod-shaped member 5a. An annular sliding member 9 is installed around the cylindrical mover 4, and a rod-shaped member 5a is connected to a position slightly displaced in the radial direction from the central axis of the mover 4. That is, the position of the rod-shaped member 5a is different from the position of the central axis of the mover 4. In such a configuration, even if the mover 4 rotates due to the rotation of the rod-shaped member 5a, the mover 4 rotates around the rod-shaped member 5a as a rotation axis, so that the outer circumference contacts the annular sliding member 9 and the rotation stops. To do. Therefore, the mover 4 does not rotate together with the rod-shaped member 5a.

接地開閉器11は、棒状部材5aが可動子4の中心軸から少しずれた位置に設置されているので、可動子4がスリットを備えなくても、可動子4の回転を防止できる。可動子4は、スリットを備えないので電界が集中せず、電界を緩和できる。このため、本実施例によるガス絶縁開閉装置10は、高電圧側と接地側の距離を従来よりも短くでき、小型化できる。 Since the rod-shaped member 5a is installed at a position slightly deviated from the central axis of the mover 4, the grounding switch 11 can prevent the mover 4 from rotating even if the mover 4 does not have a slit. Since the mover 4 does not have a slit, the electric field is not concentrated and the electric field can be relaxed. Therefore, the gas-insulated switchgear 10 according to the present embodiment can be made smaller by shortening the distance between the high voltage side and the ground side as compared with the conventional case.

なお、棒状部材5aが可動子4の中心軸から少しずれた位置に設置されても、棒状部材5aの回転により可動子4が直線移動できることは、実験により確認している。棒状部材5aが可動子4の中心軸からずれる距離は、接地開閉器11の構成に応じて適宜定めることができる。 It has been experimentally confirmed that even if the rod-shaped member 5a is installed at a position slightly deviated from the central axis of the mover 4, the mover 4 can move linearly by the rotation of the rod-shaped member 5a. The distance at which the rod-shaped member 5a deviates from the central axis of the mover 4 can be appropriately determined according to the configuration of the grounding switch 11.

本実施例によるガス絶縁開閉装置10では、棒状部材5aが可動子4の中心軸から少しずれた位置に設置されているので、棒状部材5aが可動子4の中心軸と同じ位置に設置されている構成と比べると、可動子4の動作に異常が起きる可能性が大きいかもしれない。このため、本実施例によるガス絶縁開閉装置10では、可動子4に異常が起きてもすぐに異常を検出できるように、可動子4の異常診断(動作状態の診断)を実施する。 In the gas-insulated switchgear 10 according to the present embodiment, since the rod-shaped member 5a is installed at a position slightly deviated from the central axis of the mover 4, the rod-shaped member 5a is installed at the same position as the central axis of the mover 4. Compared to the above configuration, there is a high possibility that an abnormality will occur in the operation of the mover 4. Therefore, in the gas-insulated switchgear 10 according to the present embodiment, the abnormality diagnosis (diagnosis of the operating state) of the mover 4 is performed so that the abnormality can be detected immediately even if the abnormality occurs in the mover 4.

可動子4は、可動子4を移動させる回転部5を駆動する直流モータ6の負荷電流を測定することで、異常診断が行われる。直流モータ6の負荷電流は、負荷電流計測装置7が測定し、計算機8に入力される。 The mover 4 makes an abnormality diagnosis by measuring the load current of the DC motor 6 that drives the rotating portion 5 that moves the mover 4. The load current of the DC motor 6 is measured by the load current measuring device 7 and input to the computer 8.

図4は、可動子4が正常状態であり、回転部5が可動子4を移動させているときの、直流モータ6の負荷電流の波形の例である。回転部5が可動子4を移動させ始めて可動子4が始動すると、直流モータ6にかかる負荷が大きくなるため、負荷電流は増加していく。可動子4が安定して移動すると、負荷電流は減少して一定の値Iaとなる。図4において、時間tは、正常状態の可動子4が安定して移動しており、負荷電流がほぼ一定の値Iaを示しているときの時間範囲である。回転部5によって可動子4が停止していくと、直流モータ6にかかる負荷が大きくなって再び負荷電流が増加していき、可動子4が停止すると、負荷電流はゼロになる。なお、直流モータ6は、負荷電流が過電流リミット値ILを超えると、動作が停止する。 FIG. 4 is an example of the waveform of the load current of the DC motor 6 when the mover 4 is in the normal state and the rotating portion 5 is moving the mover 4. When the rotating unit 5 starts moving the mover 4 and the mover 4 starts, the load applied to the DC motor 6 increases, so that the load current increases. When the mover 4 moves stably, the load current decreases to a constant value Ia. In FIG. 4, the time t is the time range when the mover 4 in the normal state is stably moving and the load current shows a substantially constant value Ia. When the mover 4 is stopped by the rotating portion 5, the load applied to the DC motor 6 is increased and the load current is increased again. When the mover 4 is stopped, the load current becomes zero. The DC motor 6 stops operating when the load current exceeds the overcurrent limit value IL.

図5は、回転部5が可動子4を移動させているときに、可動子4が第1の異常状態となったときの、直流モータ6の負荷電流の波形の例である。図5には、可動子4が環状摺動部材9との接触部が摩耗して回転している場合の、負荷電流の波形の例を示している。可動子4は、環状摺動部材9との接触部が摩耗して回転すると、直線移動の速度が低下し、正常状態の場合よりも移動に時間がかかる。可動子4は、移動速度が低下しているという第1の異常状態になっている。 FIG. 5 is an example of the waveform of the load current of the DC motor 6 when the mover 4 is in the first abnormal state while the rotating portion 5 is moving the mover 4. FIG. 5 shows an example of the waveform of the load current when the mover 4 is rotating due to wear of the contact portion with the annular sliding member 9. When the contact portion of the mover 4 with the annular sliding member 9 is worn and rotated, the speed of linear movement of the mover 4 decreases, and it takes longer to move than in the normal state. The mover 4 is in the first abnormal state in which the moving speed is reduced.

図5に示した時間Δt1は、回転部5が、回転している可動子4を移動させているときの時間範囲である。負荷電流は、可動子4が正常状態で安定して移動しているときは値Iaを示すが、時刻t1で可動子4が回転しながら移動すると値Iaよりも増加する。すなわち、時間Δt1の間は、負荷電流は、可動子4が正常状態で安定して移動しているときの値Iaよりも大きい。また、負荷電流は、時間Δt1の範囲内では、可動子4が回転しながら移動しているため、所定の閾値Isよりも大きい値を示す。閾値Isは、可動子4、回転部5、及び直流モータ6の構成などに応じて任意に定めることができる。 The time Δt1 shown in FIG. 5 is a time range when the rotating unit 5 is moving the rotating mover 4. The load current shows a value Ia when the mover 4 is stably moving in a normal state, but increases from the value Ia when the mover 4 moves while rotating at time t1. That is, during the time Δt1, the load current is larger than the value Ia when the mover 4 is stably moving in the normal state. Further, the load current shows a value larger than a predetermined threshold value Is because the mover 4 is moving while rotating within the range of the time Δt1. The threshold value Is can be arbitrarily determined according to the configuration of the mover 4, the rotating unit 5, the DC motor 6, and the like.

図6は、回転部5が可動子4を移動させているときに、可動子4が第2の異常状態となったときの、直流モータ6の負荷電流の波形の例である。図6には、可動子4が回転部5と擦れ合って変形し、回転部5の棒状部材5aが空回りして可動子4が直線移動を停止した場合の、負荷電流の波形の例を示している。可動子4は、棒状部材5aが回転しているのに直線移動を停止しているという第2の異常状態になっている。 FIG. 6 is an example of the waveform of the load current of the DC motor 6 when the mover 4 is in the second abnormal state while the rotating portion 5 is moving the mover 4. FIG. 6 shows an example of the waveform of the load current when the mover 4 rubs against the rotating portion 5 and is deformed, the rod-shaped member 5a of the rotating portion 5 idles, and the mover 4 stops linear movement. ing. The mover 4 is in a second abnormal state in which the rod-shaped member 5a is rotating but the linear movement is stopped.

図6に示した時間Δt2は、回転部5が棒状部材5aを回転させているが可動子4が直線移動していないときの時間範囲である。負荷電流は、可動子4が正常状態で安定して移動しているときは値Iaを示すが、時刻t2で可動子4が変形して移動を停止すると値Iaよりも増加する。すなわち、時間Δt2の間は、負荷電流は、可動子4が正常状態で安定して移動しているときの値Iaよりも大きい。このとき、可動子4が移動を停止しているが、棒状部材5aは、予め定められたプログラムに従って所定の時間だけ回転動作を続けており、空回りをしている。また、負荷電流は、時間Δt2の範囲内では、棒状部材5aが空回りしているため、所定の閾値Isよりも小さい値を示す。 The time Δt2 shown in FIG. 6 is a time range when the rotating portion 5 is rotating the rod-shaped member 5a but the mover 4 is not linearly moving. The load current shows a value Ia when the mover 4 is moving stably in a normal state, but increases from the value Ia when the mover 4 is deformed and stops moving at time t2. That is, during the time Δt2, the load current is larger than the value Ia when the mover 4 is stably moving in the normal state. At this time, the mover 4 has stopped moving, but the rod-shaped member 5a continues to rotate for a predetermined time according to a predetermined program, and is idling. Further, the load current shows a value smaller than a predetermined threshold value Is because the rod-shaped member 5a is idling within the range of the time Δt2.

計算機8は、直流モータ6が回転部5の棒状部材5aを回転させているときに、直流モータ6の負荷電流を用いて、可動子4の異常診断を行う。計算機8は、上述した時間tの範囲において、負荷電流が、所定の時間Δt以上続けて、可動子4が正常状態で安定して移動しているときの負荷電流の値Iaよりも大きい場合には、可動子4が異常であると判定する。負荷電流が時間Δt以上続けてIaよりも大きい場合に可動子4が異常であると判定するのは、ノイズによる負荷電流の瞬時上昇を、判定に用いる負荷電流の増加から除外するためである。 When the DC motor 6 is rotating the rod-shaped member 5a of the rotating portion 5, the computer 8 uses the load current of the DC motor 6 to perform an abnormality diagnosis of the mover 4. In the computer 8 when the load current is larger than the load current value Ia when the mover 4 is stably moving in the normal state for a predetermined time Δt or more in the above-mentioned time t range. Determines that the mover 4 is abnormal. The reason why the mover 4 is determined to be abnormal when the load current is continuously larger than Ia for a time Δt or more is to exclude the instantaneous increase in the load current due to noise from the increase in the load current used for the determination.

時間tは、上述したように、直流モータ6が棒状部材5aを回転させて、正常な可動子4が安定して移動する時間範囲(異常を起こさないで移動を完了する可動子4が、安定して移動する時間範囲)であり、棒状部材5aを駆動するためのプログラムや事前に行った実験などから求めることができる。所定の時間Δtは、予め任意に定めることができ、例えば1秒以上の値が一般的な数値である。なお、図5と図6に示した例では、Δt1≧Δtであり、Δt2≧Δtであるとする。 As described above, the time t is the time range in which the DC motor 6 rotates the rod-shaped member 5a and the normal mover 4 moves stably (the mover 4 that completes the movement without causing an abnormality is stable. It is a time range for moving the rod-shaped member 5a), and can be obtained from a program for driving the rod-shaped member 5a, an experiment conducted in advance, or the like. The predetermined time Δt can be arbitrarily determined in advance, and for example, a value of 1 second or more is a general numerical value. In the examples shown in FIGS. 5 and 6, it is assumed that Δt1 ≧ Δt and Δt2 ≧ Δt.

図5に示した例では、計算機8は、時間tの範囲内において負荷電流がIaよりも大きく、Δt1≧Δtであるので、可動子4が異常であると判定する。このとき、計算機8は、時間Δt1の間の負荷電流の値が閾値Isより大きいので、可動子4は回転しながら直線移動して移動速度が低下したと判定することもできる。 In the example shown in FIG. 5, the computer 8 determines that the mover 4 is abnormal because the load current is larger than Ia and Δt1 ≧ Δt within the time t range. At this time, since the value of the load current during the time Δt1 is larger than the threshold value Is, the computer 8 can also determine that the mover 4 moves linearly while rotating and the moving speed decreases.

図6に示した例では、計算機8は、時間tの範囲内において負荷電流がIaよりも大きく、Δt2≧Δtであるので、可動子4が異常であると判定する。このとき、計算機8は、時間Δt2の間の負荷電流の値が閾値Isより小さいので、棒状部材5aが空回りをしており、可動子4は移動を停止したと判定する。 In the example shown in FIG. 6, the computer 8 determines that the mover 4 is abnormal because the load current is larger than Ia and Δt2 ≧ Δt within the time t range. At this time, since the value of the load current during the time Δt2 is smaller than the threshold value Is, the computer 8 determines that the rod-shaped member 5a is idling and the mover 4 has stopped moving.

計算機8は、このようにして、可動子4が異常か否かの判定を行うことができ、可動子4の異常の種類(移動速度の低下と移動の停止)の判別も行うことができる。計算機8は、表示部を備え、可動子4の判定結果と可動子4の異常の種類を表示部に表示することができる。 In this way, the computer 8 can determine whether or not the mover 4 is abnormal, and can also determine the type of abnormality (decrease in movement speed and stop of movement) of the mover 4. The computer 8 includes a display unit, and can display the determination result of the mover 4 and the type of abnormality of the mover 4 on the display unit.

可動子4が、スリットを備えなくても棒状部材5aと一緒に回転しない構成は、図3に示した構成に限らない。以下では、スリットを備えない可動子4が棒状部材5aと一緒に回転しない構成の、図3に示したものと異なる構成の例を示す。 The configuration in which the mover 4 does not rotate together with the rod-shaped member 5a even if it does not have a slit is not limited to the configuration shown in FIG. In the following, an example of a configuration different from that shown in FIG. 3 in which the mover 4 having no slit does not rotate together with the rod-shaped member 5a will be shown.

図7と図8は、可動子4、回転部5(棒状部材5a)、導体3、及び環状摺動部材9の、棒状部材5aの長さ方向に垂直な断面図である。 7 and 8 are cross-sectional views of the mover 4, the rotating portion 5 (rod-shaped member 5a), the conductor 3, and the annular sliding member 9 perpendicular to the length direction of the rod-shaped member 5a.

図7に示した構成では、可動子4、導体3、及び環状摺動部材9は、棒状部材5aの長さ方向に垂直な断面での形状が、楕円形である。すなわち、可動子4は、楕円筒状である。 In the configuration shown in FIG. 7, the mover 4, the conductor 3, and the annular sliding member 9 have an elliptical shape in a cross section perpendicular to the length direction of the rod-shaped member 5a. That is, the mover 4 has an elliptical cylinder shape.

図8に示した構成では、可動子4、導体3、及び環状摺動部材9は、棒状部材5aの長さ方向に垂直な断面での形状が、多角形(図8では、一例として四角形)である。すなわち、可動子4は、多角筒状である。なお、図8に示した構成では、可動子4、導体3、及び環状摺動部材9は、電界集中を緩和するために、角に丸みを持つ。 In the configuration shown in FIG. 8, the mover 4, the conductor 3, and the annular sliding member 9 have a polygonal shape in a cross section perpendicular to the length direction of the rod-shaped member 5a (in FIG. 8, a quadrangle as an example). Is. That is, the mover 4 has a polygonal tubular shape. In the configuration shown in FIG. 8, the mover 4, the conductor 3, and the annular sliding member 9 have rounded corners in order to alleviate the electric field concentration.

図7と図8に示した構成では、棒状部材5aの回転により可動子4が回転しても、可動子4は、外周が環状摺動部材9に接触し、回転が停止する。このため、可動子4は、棒状部材5aと一緒に回転しない。 In the configurations shown in FIGS. 7 and 8, even if the mover 4 rotates due to the rotation of the rod-shaped member 5a, the outer circumference of the mover 4 comes into contact with the annular sliding member 9 and the rotation stops. Therefore, the mover 4 does not rotate together with the rod-shaped member 5a.

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to the embodiment including all the described configurations. In addition, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment. It is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to delete a part of the configurations of each embodiment and add / replace other configurations.

1…固体絶縁物、2…固定子、3…導体、4…可動子、4a…凹部、5…回転部、5a…棒状部材、5b…球状部材、6…直流モータ、7…負荷電流計測装置、8…計算機、9…環状摺動部材、10…ガス絶縁開閉装置、11…接地開閉器、12…断路器、13…遮断器、14…計器用変流器、15…計器用変圧器、16…接地タンク。 1 ... Solid insulator, 2 ... Disconnector, 3 ... Conductor, 4 ... Movable, 4a ... Recess, 5 ... Rotating part, 5a ... Rod-shaped member, 5b ... Spherical member, 6 ... DC motor, 7 ... Load current measuring device , 8 ... computer, 9 ... annular sliding member, 10 ... gas insulated switch, 11 ... ground switch, 12 ... disconnector, 13 ... circuit breaker, 14 ... current transformer for instrument, 15 ... voltage transformer, 16 ... Grounding tank.

Claims (7)

開閉装置として接地開閉器、接地断路器、及び断路器のうち少なくとも1つを備え、
前記開閉装置は、
直線移動可能な可動子と、
前記可動子に接続され、回転することにより前記可動子を直線移動させる棒状部材と、
前記棒状部材を回転させるモータと、
前記モータの負荷電流を測定する電流計測装置と、
前記電流計測装置が測定した前記負荷電流を入力する計算機と、
を備え、
前記計算機は、正常な前記可動子が安定して移動する時間範囲内において、前記負荷電流が、任意に定めた所定の時間以上、正常な前記可動子が安定して移動するときの前記負荷電流よりも大きい場合には、前記可動子が異常であると判定するように構成されている、
ことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
A grounding switchgear, a grounding disconnector, and at least one of the disconnectors are provided as an opening / closing device.
The switchgear
With a movable element that can move in a straight line,
A rod-shaped member connected to the mover and rotating to move the mover linearly,
A motor that rotates the rod-shaped member and
A current measuring device that measures the load current of the motor, and
A computer that inputs the load current measured by the current measuring device, and
With
The computer uses the load current when the normal mover stably moves within a time range in which the normal mover moves stably for a predetermined time or longer arbitrarily determined. If it is larger than, it is configured to determine that the mover is abnormal.
A gas-insulated switchgear characterized by this.
前記可動子は、筒状であり、長さ方向の全体において外側面が周方向に連続している、
請求項1に記載のガス絶縁開閉装置。
The mover has a tubular shape, and its outer surface is continuous in the circumferential direction in the entire length direction.
The gas-insulated switchgear according to claim 1.
前記計算機は、前記可動子が異常であると判定したときに、前記負荷電流が任意に定めた閾値より大きい場合には、前記可動子は移動速度が低下したと判定する、
請求項1に記載のガス絶縁開閉装置。
When the computer determines that the mover is abnormal and the load current is larger than an arbitrarily determined threshold value, the computer determines that the moving speed of the mover has decreased.
The gas-insulated switchgear according to claim 1.
前記計算機は、前記可動子が異常であると判定したときに、前記負荷電流が任意に定めた閾値より小さい場合には、前記可動子は移動を停止したと判定する、
請求項1に記載のガス絶縁開閉装置。
When the computer determines that the mover is abnormal and the load current is smaller than an arbitrarily determined threshold value, the computer determines that the mover has stopped moving.
The gas-insulated switchgear according to claim 1.
前記可動子は、円筒状であり、
前記棒状部材は、前記可動子の中心軸の位置と異なる位置で前記可動子に接続されている、
請求項2に記載のガス絶縁開閉装置。
The mover has a cylindrical shape and has a cylindrical shape.
The rod-shaped member is connected to the mover at a position different from the position of the central axis of the mover.
The gas-insulated switchgear according to claim 2.
前記可動子は、楕円筒状である、
請求項2に記載のガス絶縁開閉装置。
The mover has an elliptical cylinder shape.
The gas-insulated switchgear according to claim 2.
前記可動子は、多角筒状である、
請求項2に記載のガス絶縁開閉装置。
The mover has a polygonal tubular shape.
The gas-insulated switchgear according to claim 2.
JP2019106885A 2019-06-07 2019-06-07 Gas insulated switchgear Pending JP2020202635A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019106885A JP2020202635A (en) 2019-06-07 2019-06-07 Gas insulated switchgear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019106885A JP2020202635A (en) 2019-06-07 2019-06-07 Gas insulated switchgear

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020202635A true JP2020202635A (en) 2020-12-17

Family

ID=73744065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019106885A Pending JP2020202635A (en) 2019-06-07 2019-06-07 Gas insulated switchgear

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020202635A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4555857B2 (en) Vacuum insulated switchgear
KR20150010578A (en) Switchgear
JP6053173B2 (en) Switchgear
US20190066939A1 (en) Switching Device
US11005240B2 (en) Three phase switchgear or control gear
JPH06335125A (en) Switching device
JP2020202635A (en) Gas insulated switchgear
US20120181156A1 (en) Gas-insulated high-voltage switching system
EP1889272B1 (en) An electric switch having an annular stationary contact
AU2018310636B2 (en) Disconnector pole for gas insulated switchgear
US10763062B2 (en) Switching device with dual conductive housing
JP6397700B2 (en) Vacuum valve pressure diagnostic device or vacuum valve device
JP5298089B2 (en) Wind turbine equipped with switch, switch unit, switch gear and switch gear
JP2023028398A (en) gas insulated switchgear
KR20180088222A (en) Disconnector and earthing switch for gas insulated switchear
KR20090130825A (en) Blade type disconnector
US9087664B2 (en) Circuit breaker with compactable contact structure
US4317973A (en) Disconnect switch and drive mechanism therefor
JP5501312B2 (en) Switch and switchgear
KR102171601B1 (en) Electrode driving apparatus for gas insulated switchgear
JP2021190251A (en) Switchgear
JP2021034262A (en) Switchgear
JP2020195197A (en) Driving mechanism for switchgear
KR101504795B1 (en) Gas Insulated Switchgear
KR20230130430A (en) High Speed Closing Switch And Controlling Method Of The Same