JP2638164B2 - 真空インタラプタの真空度低下検出装置 - Google Patents

真空インタラプタの真空度低下検出装置

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JP2638164B2 JP63311549A JP31154988A JP2638164B2 JP 2638164 B2 JP2638164 B2 JP 2638164B2 JP 63311549 A JP63311549 A JP 63311549A JP 31154988 A JP31154988 A JP 31154988A JP 2638164 B2 JP2638164 B2 JP 2638164B2
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/668Means for obtaining or monitoring the vacuum

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  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この発明は内部に真空インタラプタを収納したガス絶
縁機器内における真空インタラプタの真空度低下検出装
置に関する。
B.発明の概要 この発明は真空インタラプタの真空度低下検出装置に
おいて、 ガス絶縁機器に収納した真空インタラプタの真空度低
下時に発生する放電光線を、機器内に装着した円筒状の
蛍光樹脂部材と、この部材の一部を切断した部分に設け
た線状蛍光樹脂部材で機器外部に導き出すようにしたこ
とにより、 真空インタラプタから離れた位置で、その真空度の低
下を検出できるようにしたものである。
C.従来の技術 本来、真空インタラプタは、他の開閉器具に比べ電気
的にも機械的にも長寿命であり、保守点検がほとんど不
要である。しかし、しゃ断回数の増大に伴う真空度低下
に加え、非常に稀ではあるが、ベローズや気密接合部等
から真空漏れして真空度が低下することがある。真空イ
ンタラプタ(電流しゃ断部)は、その真空度低下により
真空しゃ断器としてのしゃ断性能が低下し、ひいてはし
ゃ断不能に至る。したがって、その真空度を定期的にま
たは常時点検することが要求されている。しかも、真空
インタラプタは、操作機構と組み立てられて真空しゃ断
器を構成した後、通電状態で真空度を正確かつ簡便に検
査し得ることが望まれている。
上記の要望を満たすために、特開昭62−43530号公報
に記載の真空インタラプタの真空度低下検出装置があ
る。上記公報に記載の発明は金属製の中間シールドを電
極に対し絶縁して設け、この中間シールドと固定側又は
可動側のいずれか一方の系統電位部材との間に真空度低
下時であって、かつしゃ断可能な真空領域で放電する第
1真空ギャップを形成し、上記第1真空ギャップで放電
した際の放電光をガラス絶縁筒の外周に設けられた受光
部で検出して光ファイバにより検出部に導き、検出器で
第1真空ギャップの放電光を検出したときにしゃ断命令
を送出させるようにしたものである。そして、通電中に
真空インタラプラの真空度が低下してくると、しゃ断不
能領域に至る前に固定側又は可動側いずれか一方に設け
ている第1真空ギャップ(長ギャップ)の部分で放電が
始まる。このとき、第2真空ギャップ(短ギャップ)で
は放電を生じず、第2ギャップが第1真空ギャップの放
電に誘発されて放電することはない。前記第1真空ギャ
ップで放電することにより、その放電による筒体の蛍光
あるいは直接光を受光部で検出して光ファイバにより検
出器へ導く。これにより検出器で真空度低下が直ちに検
出される。そして第1真空ギャップのみが放電している
段階で検出するので、その検出直後に電極を開極すれば
電流をしゃ断することができる。
D.発明が解決しようとする課題 上記ガラス絶縁筒で生じた放電光は局部的に発生する
ために、受光部で検出して光ファイバに導くとき、受光
部に放電光が入射しないことがある。また、受光部には
普通、レンズが装着されていて、放電光をレンズで集光
して光ファイバに導入させる手段をとっているが、レン
ズが受光可能な範囲内で放電が発生しないと、放電光を
多量に光ファイバに導入できない問題がある。さらに、
放電光は比較的光ファイバ内で減衰しやすい問題もあ
る。特に真空インタラプタをガス絶縁機器内に収納する
と、光ファイバを機器外部に吹き出さなくてはならず、
ガス封止の問題も発生するおそれがある。
この発明の目的は集光面積を広くして確実に放電光を
多量に得、しかもそれを蛍光光線に変換するようにした
真空インタラプタの真空度低下検出装置を提供するもの
である。
E.課題を解決するための手段 この発明はガラス絶縁筒の両端を端板で閉塞して真空
容器を形成し、この真空容器に一方の端板から固定電極
棒を気密に導入しかつ他方の端板から固定電極棒に接近
離反自在の可動電極棒をベローズを介して気密に導入
し、これら両電極棒の各内端部に対をなして接離自在の
固定,可動電極を設けるとともに、真空容器内に少なく
とも前記電極の外周を囲撓する金属製の中間シールドを
電極に対し絶縁して設けて成る系統電路開閉自在の真空
インタラプタの真空度低下を検出する装置において、 前記真空容器を収納したガス絶縁機器と、このガス絶
縁機器の内壁に、前記真空容器と同軸方向で、かつ真空
容器内での放電光線が検出可能なように配設された円筒
状の蛍光樹脂部材と、この円筒状の蛍光樹脂部材の一部
を切断し、その切断部分に介挿した線状の蛍光樹脂部材
と、この線状の蛍光樹脂部材をガス絶縁機器の内壁に沿
って機器外部に導出させ、その導出端部に一端が光結合
された光ファイバと、この光ファイバの他端に接続され
真空容器からの放電光線を検出したときにしゃ断命令を
送出させる検出器とを備えたものである。
F.作用 真空容器内で放電が生じて放電光が発生すると、その
光は機器内壁に設けられた円筒状の蛍光樹脂部材で集光
され、その切断部分の線状蛍光樹脂部材に導入されて機
器外部の光ファイバに伝達される。光ファイバに入射さ
れる光線は蛍光光線に変換されているので、光ファイバ
内で減衰されないで、検出器に達する。これによりしゃ
断命令を確実に出すことができ、電極を開極すれば電流
をしゃ断することができる。
G.実施例 以下この発明を図面に示す実施例に基づいて説明す
る。
第1図はガス絶縁機器の一例であるタンク形しゃ断器
で、第1図において、1は内部にガスが充填された接地
タンクで、この接地タンク1内に真空インタラプタ2を
絶縁支持碍子3と絶縁支持碍管4により支持させる。5
は絶縁操作桿で、この絶縁操作桿5の一端は真空インタ
ラプタ2の可動リード棒に連結され、他端は操作部6の
操作軸7に連結される。8は圧接バネ、9は操作レバー
である。
10,11はブッシングで、ブッシング10,11内の導体12,1
3の一端は真空インタラプタ2の可動側及び固定側に接
続され、他端はブッシング10,11の上部の主回路端子14,
15に接続される。16,17はブッシング形変流器である。
18,18は詳細を第2図A,Bに示す円筒状の蛍光樹脂部材
で、この円筒状の蛍光樹脂部材18,18は接地タンク1の
内壁に真空インタラプタ2と同軸的に取り付けられる。
特に、前記蛍光樹脂部材18,18は真空インタラプタ2を
構成する真空容器内のシールドの切れ目と合致する位置
に設けられる。円筒状の蛍光樹脂部材18,18には切断部
が設けられて、その切断部から線状の蛍光樹脂部材19,1
9が接地タンク1の内壁に沿って、図示左右の方向に延
び、タンク1の蓋1a,1bから外部に封止されて導出され
ている。導出された線状の蛍光部材19,19の端部は光フ
ァイバ20,20と光結合されて検出器21に接地される。22
は検出部21の出力により動作するしゃ断命令部で、この
しゃ断命令部22はしゃ断可能な真空領域における真空度
低下時だけ検出部21から信号が供給される。なお、しゃ
断命令部22は前記信号があったとき警報を送出して真空
度が低下したことを報知する。
次に第2図A,Bにより円筒状の蛍光樹脂部材18,18はア
クリライト(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリス
チレン(PS)等の透明プラスチックに蛍光染料を混入し
た円筒状の素材を用いて構成され、円筒の両端は例えば
銀メッキによる反射、白色と黒色の2重層の樹脂による
光の遮蔽が施される。このように構成された円筒の一部
を切断して、その切断部18aに線状の蛍光樹脂部材19,19
の一部を第2図Bに示すように挿入する。線状の蛍光樹
脂部材19,19は第1図の接地タンク1に示したように配
設してタンク外部に設けた光ファイバ20,20に光線が入
射されるように構成される。
次に上記実施例の動作について述べる。
いま、真空容器内で放電が発生すると、その放電光が
真空容器のシールドの切れ目(真空容器の薄板とシール
ドの端部との間)から接地タンク1の内部に放出され
る。この放電光は円筒状の蛍光樹脂部材18,18で検出し
て蛍光光線に変換し、線状の蛍光樹脂部材19,19に伝達
した後、光ファイバ20,20に入射させる。
ここで、第1図に示した真空インタラプタ2が第3図
に示すように構成されていた場合における真空度低下検
出の作用を述べる。
系統電路に介挿されている真空インタラプタ2の真空
度が正常なときには第1,第2真空ギャップl1,l2間に放
電が生じないので、検出器21からは信号が送出されな
い。ここで真空度が低下すると、中間シールド25と固定
電極棒26との間の第1真空ギャップl1にて放電し始め
る。その理由については、第4図に示すパッシェンカー
ブの10-2mmHg前後の領域では、ギャップ長が大きいとこ
ろから放電する特性になっており、前記第1真空ギャッ
プl1は、真空インタラプタ2内の異電位部材間の最大距
離とされているため、この第1真空ギャップl1にて最初
に局部的に放電し始めるのである。このときの放電によ
る絶縁筒27(この筒体はガラス製である)を通して放電
光線が円筒状の蛍光樹脂部材18で受光される。蛍光樹脂
部材18は受光した光線を蛍光光線に変換したのち、線状
の蛍光樹脂部材19を介して光ファイバ20に伝達した検出
器21の端子Aに供給する。検出器21の端子Aに受光光線
が与えられたとき検出器21はしゃ断命令部22に信号を供
給する。しゃ断命令部22は検出器21から信号が供給され
ると出力に警報を発して真空度低下の判定に使用する。
なお、上記の場合検出器21の端子Bには入力光線が到来
しないが、その端子Bに光線が到来したときには第2真
空ギャップl2が放電したときだけである。第2真空ギャ
ップl2が放電するのは前述したようにしゃ断不能となる
まで真空度が低下したときであるから、検出器21の端子
A,Bともに光線が到来したときには、例えば補助開閉器
等を用いてその旨を報知させる。
上述の検出器21の動作状態を表にまとめると次表にな
る。
上記実施例では、固定電極棒26と中間シールド25との
間に前記最大距離をもったギャップを設けているが、第
3図では、固定側及び可動側での閃絡を避けることから
固定側または可動側のいずれか一方であれば、電極棒に
限らず金属端板28a,28b等の系統電位部材と中間シール
ド部材25との間に、真空度低下時であって、かつしゃ断
可能な真空領域で放電する第1真空ギャップを設ける構
成としてもよい。なお、この実施例では閉極状態に限ら
ず開極状態で検出を行うこともでき、この場合には固定
側又は負荷のどちらかの充電部側となる側において前記
第1真空ギャップを設ける必要がある。また、上記実施
例1では第1,第2真空ギャップの放電光を検出する場合
について述べて来たけれども、長ギャップである第1真
空ギャップにおける放電光を検出するだけで十分であ
る。これは真空度低下のリーク初期時は比較的スローリ
ークであることが多いからである。なお、第3図におい
て、29は可動棒、30はベローズである。
H.発明の効果 以上述べたように、この発明によれば、中間シールド
の固定側又は可動側のいずれか一方の系統電位部材との
間に、真空度低下時であって、かつしゃ断可能領域で放
電する第1真空ギャップを形成しているので、真空度低
下のリーク初期(高真空)時に固定側が可動側かの一方
で放電を生じる。この放電による光線を接地タンク内に
設けた円筒状の蛍光樹脂部材で検出したので、光線の集
光面積が広いため、集光光量を多くできる。また、レン
ズを用いる従来のように指向性もなく、しかも構造が簡
単である。さらに、蛍光樹脂部材で放電光線を検出した
ので、その光線は蛍光光線に変換されるため光ファイバ
に入力されても光ファイバでの減衰もなく真空度低下が
確実にできる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図、第2図A,B
は要部の詳細を示す説明図、第3図は真空インタラプタ
の断面図、第4図は真空ギャップ長が異なる場合の真空
度と放電開始電圧との関係を示す曲線図である。 1……接地タンク、2……真空インタラプタ、18,18…
…円筒状の蛍光樹脂部材、19,19……線状の蛍光樹脂部
材、20,20……光ファイバ、21……検出器、22……しゃ
断命令部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス絶縁筒の両端を端板で閉塞して真空
    容器を形成し、この真空容器に一方の端板から固定電極
    棒を気密に導入しかつ他方の端板から固定電極棒に接近
    離反自在の可動電極棒をベローズを介して気密に導入
    し、これら両電極棒の各内端部に対をなして接離自在の
    固定,可動電極を設けるとともに、真空容器内に少なく
    とも前記電極の外周を囲撓する金属製の中間シールドを
    電極に対し絶縁して設けて成る系統電路開閉自在の真空
    インタラプタの真空度低下を検出する装置において、 前記真空容器を収納したガス絶縁機器と、このガス絶縁
    機器の内壁に、前記真空容器と同軸方向で、かつ真空容
    器内での放電光線が検出可能なように配設された円筒状
    の蛍光樹脂部材と、この円筒状の蛍光樹脂部材の一部を
    切断し、その切断部分に介挿した線状の蛍光樹脂部材
    と、この線状の蛍光樹脂部材をガス絶縁機器の内壁に沿
    って機器外部に導出させ、その導出端部に一端が光結合
    された光ファイバと、この光ファイバの他端に接続され
    真空容器からの放電光線を検出したときにしゃ断命令を
    送出させる検出器とを備えたことを特徴とする真空イン
    タラプタの真空度低下検出装置。
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