JP2587913Y2 - ガス絶縁開閉装置事故区間検出装置 - Google Patents

ガス絶縁開閉装置事故区間検出装置

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JP2587913Y2
JP2587913Y2 JP1993044782U JP4478293U JP2587913Y2 JP 2587913 Y2 JP2587913 Y2 JP 2587913Y2 JP 1993044782 U JP1993044782 U JP 1993044782U JP 4478293 U JP4478293 U JP 4478293U JP 2587913 Y2 JP2587913 Y2 JP 2587913Y2
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直弘 金万
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、ガス絶縁開閉装置(以
下、「GIS」と略称する。)の内部に発生する事故お
よびその事故区間を検出するための装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】GIS内で万一、絶縁的、熱的、機械的
等の劣化が生じ、それが絶縁破壊に進展して事故が発生
した場合、事故電流によってアーク光が生じる。このア
ーク光を検出することによりGISの事故ガス区分を表
示することが行われている。従来の事故区間検出装置の
システム構成図を図3に示す。母線BUSを内部に収納
するGISの各区間1,2の内部に光センサ3,4がそ
れぞれ設けられる。この光センサ3,4が検出した光
は、光ファイバ5,6により、GIS事故区間検出装置
7の故障点標定部8に導入される。
【0003】故障点標定部8は、光ファイバ5,6から
入力された光を光電変換し、その電気信号を増幅し、さ
らに波形整形回路でアーク光の放電時間に対応した幅の
矩形波に変換する。この故障点標定部8の出力信号は、
ブスプロ10が他方の入力端子に接続されたアンドゲー
ト9に入力される。これにより、出力信号が所定の時間
(例、30ms)以上継続する場合は、表示器11に信
号が入力される。
【0004】表示器11は、この信号を受けて、表示器
11上のLEDを発光させ、事故が発生したことを表示
する。詳細な図示は省略しているが、表示器11上に
は、GISの各区間に対応して複数のLEDが配置され
ている。したがって、LEDの点灯を確認することによ
り、事故の発生および事故発生区間を識別することがで
きる。
【0005】また、表示器11から外部表示部12に対
して、事故表示の信号が一括して伝送される。以上説明
した従来の装置においては、アーク光による信号が所定
の時間以上継続する場合のみ、事故表示をする信号が出
力されるようになっている。これは、GIS内部で正常
動作時に発生したアーク光と、事故時に発生したアーク
光を区別するための手段である。つまり、GISの区間
1,2には遮断器、断路器、接地開閉器等の開閉器が収
納されるため、これらの機器が正常動作時に発生したア
ーク光を事故によるアーク光と誤って認識させないため
である。したがって、前記の所定時間としては、遮断
器、断路器、接地開閉器等の開閉器の電流遮断時のアー
ク時間を超える時間で、できるだけ短い時間として設定
された時間、例えば30msといった時間が設定され
る。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】GIS内部において
は、短時間地絡のように、アーク光の継続時間が前記所
定時間より短い軽微な事故が発生することがある。これ
に対し、従来の装置では、所定時間以上継続するアーク
光についてのみ事故と判定しているために、短時間地絡
のような事故を検出することができなかった。
【0007】この短時間地絡のような事故は、直ちにG
ISの運転を中止しなければならないような事故ではな
い。しかしながら、これを短時間地絡の段階で検出する
ことができれば、将来の大きな事故を未然に防ぐことが
可能になる。本考案は、従来のGIS事故標定方法では
検出することができなかった短時間地絡等の軽微な事故
を検出することができるGIS事故区間検出装置を提供
することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案は、GISの内部のアーク光を検出する光セ
ンサからの光出力を電気信号に変換する光電変換部、G
IS内部に収納した開閉器の補助開閉器の接点の開閉状
態が入力される接点入力部、事故発生時にGISの遮断
器をトリップさせる保護リレーが出力するトリップ指令
が入力される保護リレー接点入力部、および論理判定部
によりGIS事故区間検出装置を構成し、前記論理判定
部が、前記光電変換部から出力がされたときに、前記接
点入力部および前記保護リレー接点入力部における各接
点の開閉状態から事故の発生および事故区間を検出する
ようにする。
【0009】
【作用】前記論理判定部は、アーク光の発生タイミング
と、各種開閉器接点の開閉状態から、前記アーク光が当
該区間内に発生した事故によるものか、短時間地絡によ
るものか、各種開閉器の正常な開閉によるものかを識別
する。
【0010】
【実施例】図1は、本考案の実施例のシステム構成図で
ある。GISを構成する各区間11〜13,21〜23
には、それぞれ導体、各種機器および光センサが収納さ
れる。区間11には、母線BUSと断路器DS1と光セ
ンサP11が収納され、区間12には、遮断器CB1と
光センサP12が収納され、区間13には、導体L1と
光センサP13が収納される。残りの区間21〜23に
も、区間11〜13と同様に各種機器が収納される。
【0011】GIS事故区間検出装置31には、光電変
換部32、接点入力部33、保護リレー接点入力部3
4、論理判定部35、表示部36、外部出力部37が設
けられる。光電変換部32には、光センサP11〜P1
3,P21〜P23が受光した光が光ファイバ41〜4
3を通して入力される。光電変換部32は、入力された
光を電気信号に変換し、論理判定部35に出力する。
【0012】接点入力部33には、遮断器CB1,CB
2、断路器DS1,DS2の補助開閉器の接点が信号線
51,52により接続される。接点入力部33は、各補
助開閉器の接点の開閉状態を論理判定部35に出力す
る。保護リレー接点入力部34には、保護リレー61の
遮断器CB1,CB2に対するトリップ指令が入力され
る。保護リレー接点入力部34は、CBトリップ指令の
有無を論理判定部35に出力する。
【0013】論理判定部35の動作については後述する
が、論理判定部35の判定結果は、表示部36および外
部出力部37に出力される。外部出力部37は、外部の
例えば監視盤に事故表示信号を伝送する。次に、以下の
〔表1〕〜〔表7〕に、GIS内部でアーク光が発生し
たときの、アーク光が発生する条件と、その条件におけ
るGIS内部の各機器の動作状況(論理判定部35の各
入力部に入力される信号)と、論理判定部35によるそ
の条件による事故標定箇所を示す。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】
【表3】
【0017】
【表4】
【0018】
【表5】
【0019】
【表6】
【0020】
【表7】
【0021】〔表1〕は、導体L1を収納した区間13
で事故が発生した場合を示す。この場合、保護リレーが
動作し、CBトリップ指令が出されて遮断器CB1,C
B2がトリップする。この時の動作状況は、最初に光セ
ンサP13がアーク光を検出する。次いで保護リレーは
事故を検出してCBトリップ指令を出力する。遮断器C
B1,CB2はこの指令により遮断動作を開始し、電流
遮断の際にアーク光を発するので、光センサP12,P
22がアーク光を検出する。そして遮断器CB1,CB
2が遮断を完了し、事故によるアーク光は消滅する。光
センサP12,P22の光出力はオフとなり、遮断器C
B1,CB2はオンからオフに移る。
【0022】なお、この場合、断路器DS1,DS2は
動作しない。また、光センサP11,P21,P23の
光出力はオフのままである。この〔表1〕の状態では、
光センサP13が設けられた区間13が事故箇所として
標定されなければならない。
【0023】〔表2〕は、遮断器CB1を収納した区間
12で事故が発生した場合を示す。この場合も保護リレ
ーが動作し、CBトリップ指令が出されて遮断器CB
1,CB2がトリップする。この時の動作状況は、最初
に光センサP12がアーク光を検出する。次いで保護リ
レーは事故を検出してCBトリップ指令を出力する。遮
断器CB1,CB2はこの指令により遮断動作を開始
し、電流遮断の際にアーク光を発するので、光センサP
12,P22がアーク光を検出する。そして遮断器CB
1,CB2が遮断を完了し、事故によるアーク光は消滅
する。光センサP12,P22の光出力はオフとなり、
遮断器CB1,CB2はオンからオフに移る。
【0024】なお、この場合、断路器DS1,DS2は
動作しない。また、光センサP11,P13,P21,
P23はアーク光を検出しない。この〔表2〕の状態で
は、光センサP12が設けられた区間12が事故箇所と
して標定されなければならない。
【0025】〔表3〕は、どの区間でも事故が生じてい
ない状態で、遮断器CB1が負荷遮断を行った場合であ
る。この場合、保護リレーは動作せず、CBトリップ指
令は出力されない。したがって、遮断器CB2は動作せ
ず、断路器DS1,DS2はオンのままである。遮断器
CB1は電流を遮断する際にアークを発し、このアーク
光を光センサP12が検出する。アーク光の消滅により
光センサP12の光出力はオフとなり、また、遮断器C
B1はオンからオフに変わる。また、光センサP11,
P13,P21〜23の光出力はオフのままである。こ
の場合は異常判定はされてはならない。
【0026】〔表4〕は、断路器DS1を収納する区間
11で事故が発生した場合を示す。この場合も保護リレ
ーが動作し、CBトリップ指令が出されて遮断器CB
1,CB2がトリップする。この時の動作状況は、最初
に光センサP11がアーク光を検出する。次いで保護リ
レーは事故を検出してCBトリップ指令を出力する。遮
断器CB1,CB2はこの指令により遮断動作を開始
し、電流遮断の際にアーク光を発するので、光センサP
12,P22がアーク光を検出する。そして遮断器CB
1,CB2が遮断を完了し、事故によるアーク光は消滅
し、光センサP11の光出力もオフとなる。そして遮断
器CB1,CB2はオンからオフに移る。
【0027】なお、この場合、断路器DS1,DS2は
動作せず、光センサP13,P21,23の光出力はオ
フのままである。また、この〔表4〕の状態では、光セ
ンサP11が設けられた区間11が事故箇所として標定
されなければならない。
【0028】〔表5〕は、どの区間でも事故が生じてい
ない状態で、断路器DS1が電流遮断を行った場合であ
る。この場合、保護リレーは動作せず、CBトリップ指
令は出力されない。したがって、遮断器CB1,CB2
は動作せず、断路器DS2はオンのままである。断路器
DS1は電流を遮断する際にアークを発し、このアーク
光を光センサP11が検出する。アーク光の消滅により
断路器DS1はオンからオフに変わる。また、光センサ
P12,P13,P21〜23の光出力はオフのままで
ある。この場合は異常判定はされてはならない。
【0029】〔表6〕は、断路器DS1を収納した区間
11で短時間地絡が生じた場合である。この場合、区間
11の光センサP11は短時間地絡のアーク光を検出す
る。しかし、アーク光の持続時間が短いため、保護リレ
ーは動作せずCBトリップ指令も出されない。したがっ
て、遮断器CB1,CB2は動作せず、断路器DS1,
DS2はオンのままである。また、光センサP12,P
13,P21〜23の光出力はオフのままである。この
状態では、光センサP11が設けられた区間11で短時
間地絡が発生したと標定されなければならない。
【0030】〔表7〕は、遮断器CB1を収納した区間
12で短時間地絡が生じた場合である。この場合、区間
12の光センサP12は短時間地絡のアーク光を検出す
る。しかし、アーク光の持続時間は短いため、保護リレ
ーは動作せずCBトリップ指令も出されない。したがっ
て、遮断器CB1,CB2は動作せず、断路器DS1,
DS2はオンのままである。また、光センサP11,P
13,P21〜23の光出力はオフのままである。この
状態では、光センサP12が設けられた区間12で短時
間地絡が発生したと標定されなければならない。
【0031】次に、論理判定部35の動作を図2のフロ
ーチャートを参照しながら説明をする。論理判定部35
では、常時全ての光センサP11〜13,P21〜23
でアーク光をセンシングしている(ステップS11)。
いずれかの光センサでアーク光を検出したとき(ステッ
プS11のY)は、検出前後の一定時間の範囲内の全入
力信号を収集する(ステップS12)。
【0032】入力信号の収集の結果、保護リレーによる
CBトリップ指令があったか否かが判定される(ステッ
プS13)。前記〔表1、表2、表4〕のケースでは、
CBトリップ指令がある(ステップS13のY)。この
ケースでは、アーク光の持続時間が一定時間を超えて事
故が発生したと判定された結果CBトリップ指令が出さ
れたものであるから、CBトリップ指令が出される以前
のアーク光検出箇所が調査され(ステップS14)、そ
の当該箇所の区間11〜13が事故標定される(ステッ
プS15)。
【0033】また、CBトリップ指令が検出されなかっ
たとき(ステップS13のN)は、遮断器の補助開閉器
の動作があったか否かが判定される(ステップS1
6)。前記〔表3〕のケースでは、遮断器が動作してい
る(ステップS16のY)ので、アーク光は検出されて
も遮断器の正常動作によるものであるから、GISは正
常と判定される(ステップS17)。
【0034】遮断器の補助開閉器の動作がなかった場合
(ステップS16のN)は、断路器の補助開閉器の動作
があったか否かが判定される(ステップS18)。前記
〔表5〕のケースでは、断路器が動作している(ステッ
プS18のY)ので、アーク光は検出されたが断路器の
正常動作によるものであるから、GISは正常と判定さ
れる(ステップS17)。
【0035】前記〔表6,表7〕のケースでは、断路器
の補助開閉器の動作がない(ステップS18のN)。こ
の場合は、CBトリップ指令、遮断器および断路器の動
作が無くてアーク光が検出されたのであるから、持続時
間の短い事故によるアーク光つまり短時間地絡が発生し
たと判定される。そして、そのアーク光を検出した箇所
が調査され(ステップS19)、その当該箇所の区間1
1〜13が事故標定される(ステップS20)。
【0036】論理判定部35は、以上の動作を行って事
故の発生および事故箇所の標定を行い、その結果を表示
部36と、外部出力部37に出力する。外部出力部37
は、検出装置31と離れて設けられた監視盤等に標定結
果を出力する。以上説明したように、本考案によれば、
短時間地絡の段階を検出することができ、対策を早く講
じることができるので、将来発生するかも知れない大き
な事故を未然に防止することができる。
【0037】
【考案の効果】本考案によれば、従来のGIS事故標定
方法では検出することができなかった短時間地絡等の軽
微な事故を検出することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案のGIS事故区間検出装置の実施例のシ
ステム構成図。
【図2】図1の論理判定部の動作を説明するフローチャ
ート。
【図3】従来の事故区間検出装置のシステム構成図。
【符号の説明】
11〜13,21〜13…区間 DS1,DS2…断路器 CB1,CB2…遮断器 BUS…母線 L1,L2…導体 31…GIS事故区間検出装置 32…光電変換部 33…接点入力部 34…保護リレー接点入力部 35…論理判定部 36…表示部 37…外部出力部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−281722(JP,A) 特開 平4−265869(JP,A) 特開 平4−127830(JP,A) 特開 平4−204065(JP,A) 実開 昭56−130175(JP,U) 実開 平2−104539(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02B 13/00 - 13/075 H02H 5/00

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス絶縁開閉装置の内部のアーク光を検
    出する光センサからの光出力を電気信号に変換する光電
    変換部、ガス絶縁開閉装置内部に収納された開閉器の補
    助開閉器の接点の開閉状態が入力される接点入力部、事
    故発生時にガス絶縁開閉装置の遮断器をトリップさせる
    保護リレーが出力するトリップ指令が入力される保護リ
    レー接点入力部、および論理判定部を具備し、この論理
    判定部は、前記光電変換部から出力がされたときに、前
    記接点入力部および前記保護リレー接点入力部における
    各接点の開閉状態から事故の発生および事故区間を検出
    することを特徴とするガス絶縁開閉装置事故区間検出装
    置。
JP1993044782U 1993-08-17 1993-08-17 ガス絶縁開閉装置事故区間検出装置 Expired - Lifetime JP2587913Y2 (ja)

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US7791846B2 (en) * 2008-07-30 2010-09-07 General Electric Company Arc flash detection system, apparatus and method
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