JP2644813B2 - 開閉機器の異常監視装置 - Google Patents
開閉機器の異常監視装置Info
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- JP2644813B2 JP2644813B2 JP63069500A JP6950088A JP2644813B2 JP 2644813 B2 JP2644813 B2 JP 2644813B2 JP 63069500 A JP63069500 A JP 63069500A JP 6950088 A JP6950088 A JP 6950088A JP 2644813 B2 JP2644813 B2 JP 2644813B2
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H33/26—Means for detecting the presence of an arc or other discharge
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
- G01R31/3271—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
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- H01H33/02—Details
- H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
- H01H33/56—Gas reservoirs
- H01H33/563—Gas reservoirs comprising means for monitoring the density of the insulating gas
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は開閉機器の異常検出装置に係り、特に異常検
出信頼度の向上に好適な異常判定論理回路の構成を備え
た開閉機器の異常検出装置に関する。
出信頼度の向上に好適な異常判定論理回路の構成を備え
た開閉機器の異常検出装置に関する。
電力輸送の高品質化のため開閉機器を含む送変電機器
の高信頼度化が望まれている。その一手法として、機器
に生じた異常を事前に検知し、重大事故を未然に防止す
る予防保全技術がある。開閉機器に接触不良などの通電
異常があると、局所過熱、部分放電、それらに伴なう絶
縁ガスの分解などの現象が現われる。従来技術によるこ
れらの現象の検出方式として次のようなものがある。局
所過熱では、特開昭56−31323号公報に記載のように容
器表面温度を測定するもの、ガスの分解では実公昭57−
363号公報、部分放電の検出では特開昭59−2518号公報
等に記載のものが提案されている。その他にも容器の中
にセンサを挿入して異常検出するものを含め多くの手法
があるがここでは省略する。これらの方式に共通してい
えるとは実際に開閉機器が設置される変電所現地では環
境からくるノイズにより異常検出精度に限界があること
である。更に、特開昭55−41113号公報に記載のように
一台の装置に多数のセンサを搭載し、複数の現象を監視
するものもあるが、一つの現象に外乱が生じると一つの
警報が出るため誤動作の頻度が増す可能性がある。この
ため、特開昭59−10125号に記載のように一つの現象で
ある部分放電を、電気パルスと超音波パルスを検出する
２つのセンサの組み合わせで検出判定し精度向上を図つ
ているものもあるがまだ充分とはいえない。すなわち、
異なる原因による同種の現象が起きたとき、これを異常
とみなして誤動作し、異常信号を発生する可能性がある
ためである。例えば、真夏の直射日光でタンク温度が異
常に上昇すると温度センサが働らき、遮断器が正常な遮
断動作をしたときでも遮断電流アーク放電で分解ガスが
発生し分解ガスセンサが動作し、またサージ性の過電圧
等で遮断器近傍の接地線等で火花放電が発生すると部分
放電センサが誤動作する。この様に通電異常に伴なう現
象を個別に監視すると異なる原因に基づく同種の現象が
起きたとき誤動作を生む可能性がある。
の高信頼度化が望まれている。その一手法として、機器
に生じた異常を事前に検知し、重大事故を未然に防止す
る予防保全技術がある。開閉機器に接触不良などの通電
異常があると、局所過熱、部分放電、それらに伴なう絶
縁ガスの分解などの現象が現われる。従来技術によるこ
れらの現象の検出方式として次のようなものがある。局
所過熱では、特開昭56−31323号公報に記載のように容
器表面温度を測定するもの、ガスの分解では実公昭57−
363号公報、部分放電の検出では特開昭59−2518号公報
等に記載のものが提案されている。その他にも容器の中
にセンサを挿入して異常検出するものを含め多くの手法
があるがここでは省略する。これらの方式に共通してい
えるとは実際に開閉機器が設置される変電所現地では環
境からくるノイズにより異常検出精度に限界があること
である。更に、特開昭55−41113号公報に記載のように
一台の装置に多数のセンサを搭載し、複数の現象を監視
するものもあるが、一つの現象に外乱が生じると一つの
警報が出るため誤動作の頻度が増す可能性がある。この
ため、特開昭59−10125号に記載のように一つの現象で
ある部分放電を、電気パルスと超音波パルスを検出する
２つのセンサの組み合わせで検出判定し精度向上を図つ
ているものもあるがまだ充分とはいえない。すなわち、
異なる原因による同種の現象が起きたとき、これを異常
とみなして誤動作し、異常信号を発生する可能性がある
ためである。例えば、真夏の直射日光でタンク温度が異
常に上昇すると温度センサが働らき、遮断器が正常な遮
断動作をしたときでも遮断電流アーク放電で分解ガスが
発生し分解ガスセンサが動作し、またサージ性の過電圧
等で遮断器近傍の接地線等で火花放電が発生すると部分
放電センサが誤動作する。この様に通電異常に伴なう現
象を個別に監視すると異なる原因に基づく同種の現象が
起きたとき誤動作を生む可能性がある。
従来の開閉機器の異常検出装置においては、予防保全
システムが作動し警報を出すと、該当機器を送電系統か
ら切離して異常有無を点検しなければならず、誤動作の
影響は大きいにもかかわらず、信頼性の面ではまだ充分
なものとはいえない問題があつた。
システムが作動し警報を出すと、該当機器を送電系統か
ら切離して異常有無を点検しなければならず、誤動作の
影響は大きいにもかかわらず、信頼性の面ではまだ充分
なものとはいえない問題があつた。
本発明の目的は、より高信頼度で異常検出できる開閉
機器の異常検出装置を提供することにある。
機器の異常検出装置を提供することにある。
上記目的は、絶縁性ガスを封入する気密容器と、該気
密容器中に絶縁支持され電流通電可能に構成された導体
と遮断部と接続用接点を備えた通電部を有する開閉装置
において、該開閉装置に温度検出器、絶縁性ガスの分解
ガス検出器、部分放電検出器、振動検出器のうちの少な
くとも２つの検出器と、該各検出器の出力により前記少
なくとも２つの通電部の異常の有無をそれぞれ判定する
判定回路と、該判定回路で通電部の異常が２つ以上と判
断したきに異常検出信号を出力する回路とを備え、前記
温度検出器が異なる相間の温度差を検出するものであっ
て相間の温度差が5Kを超えたとき、前記分解ガス検出器
で検出された時間変化が0.3ppmを超えたとき、前記部分
放電検出で検出された値が2000ピコクーロン／秒を超え
たとき、前記振動検出器で検出された加速度が0.005Gを
超えたとき異常と判断する構成により、達成される 〔作用〕 開閉機器の通電部に何らかの理由で接触不良等の通電
異常が発生すると初期にはその周辺で数十度の温度上昇
が生ずる。送電系統の運用状態により通電電流が変化す
るとそれに応じて導体が熱膨張、熱収縮を繰返し、通電
部の異常は数日〜数ケ月を要して次第に進展して局所温
度は数百度に達する。開閉機器に絶縁性ガスとして一般
的に封入されるSF6ガスでは200〜400℃で分解が始ま
り、SO2F2,HF,SO2等の分解ガスを生成し始める。さらに
異常が進展すると通電電接面で通電電流の局所集中から
電極材料の溶解が起こり火花の発生を伴う部分放電が間
欠的に起こり始める。部分放電アークにさらされたSF6
ガスの分解速度が増すとともに、通電部の異常が加速度
的に進展し、数十時間〜数日で通電不能に陥り地絡等の
重大事故に至る。このように通電異常の進展過程は数ケ
月の時間を要すためこの間に異常を検出できれば地絡を
未然に防止することが可能である。
密容器中に絶縁支持され電流通電可能に構成された導体
と遮断部と接続用接点を備えた通電部を有する開閉装置
において、該開閉装置に温度検出器、絶縁性ガスの分解
ガス検出器、部分放電検出器、振動検出器のうちの少な
くとも２つの検出器と、該各検出器の出力により前記少
なくとも２つの通電部の異常の有無をそれぞれ判定する
判定回路と、該判定回路で通電部の異常が２つ以上と判
断したきに異常検出信号を出力する回路とを備え、前記
温度検出器が異なる相間の温度差を検出するものであっ
て相間の温度差が5Kを超えたとき、前記分解ガス検出器
で検出された時間変化が0.3ppmを超えたとき、前記部分
放電検出で検出された値が2000ピコクーロン／秒を超え
たとき、前記振動検出器で検出された加速度が0.005Gを
超えたとき異常と判断する構成により、達成される 〔作用〕 開閉機器の通電部に何らかの理由で接触不良等の通電
異常が発生すると初期にはその周辺で数十度の温度上昇
が生ずる。送電系統の運用状態により通電電流が変化す
るとそれに応じて導体が熱膨張、熱収縮を繰返し、通電
部の異常は数日〜数ケ月を要して次第に進展して局所温
度は数百度に達する。開閉機器に絶縁性ガスとして一般
的に封入されるSF6ガスでは200〜400℃で分解が始ま
り、SO2F2,HF,SO2等の分解ガスを生成し始める。さらに
異常が進展すると通電電接面で通電電流の局所集中から
電極材料の溶解が起こり火花の発生を伴う部分放電が間
欠的に起こり始める。部分放電アークにさらされたSF6
ガスの分解速度が増すとともに、通電部の異常が加速度
的に進展し、数十時間〜数日で通電不能に陥り地絡等の
重大事故に至る。このように通電異常の進展過程は数ケ
月の時間を要すためこの間に異常を検出できれば地絡を
未然に防止することが可能である。
上述のように開閉機器の通電異常進展過程では初期に
は局所過熱、中期には局所過熱とガス分解、未期には局
所過熱、ガス分解と部分放電の現象を並行して発生する
ので、それらの検出装置が正常に作動していれば最終様
相に至る迄に必ず複数の現象が検出可能である。
は局所過熱、中期には局所過熱とガス分解、未期には局
所過熱、ガス分解と部分放電の現象を並行して発生する
ので、それらの検出装置が正常に作動していれば最終様
相に至る迄に必ず複数の現象が検出可能である。
また異なる故障様相として例えば高電位部に設置され
た電解緩和シールドの固定部位で電気的な接触不良が生
ずるとシールドが浮動電位となりコロナ放電が発生す
る。この場合にも前記と同様にガス分解が起こり現象と
しては部分放電とガス分解が検出される。この状態で外
部から雷等のサージ性の電圧が侵入すると即座に地絡に
至る。従つて、局所過熱とガス分解が検出されたときは
未だ異常進展の中期であるが、部分放電とガス分解、も
しくはこれらに加え局所過熱が検出されたときは異常進
展の最終様相に近い状態であると考えられる。
た電解緩和シールドの固定部位で電気的な接触不良が生
ずるとシールドが浮動電位となりコロナ放電が発生す
る。この場合にも前記と同様にガス分解が起こり現象と
しては部分放電とガス分解が検出される。この状態で外
部から雷等のサージ性の電圧が侵入すると即座に地絡に
至る。従つて、局所過熱とガス分解が検出されたときは
未だ異常進展の中期であるが、部分放電とガス分解、も
しくはこれらに加え局所過熱が検出されたときは異常進
展の最終様相に近い状態であると考えられる。
このことから、２つ以上の現象がとらえられたとき異
常警報を出すようにすることにより、異常検出の信頼性
を向上することができるとともに、検出された現象が局
所過熱とガス分解、部分放電とガス分解の組合わせによ
り異なる異常警報を出すよう構成することにより、より
柔軟性に富んだシステムとすることができる。
常警報を出すようにすることにより、異常検出の信頼性
を向上することができるとともに、検出された現象が局
所過熱とガス分解、部分放電とガス分解の組合わせによ
り異なる異常警報を出すよう構成することにより、より
柔軟性に富んだシステムとすることができる。
以下、本発明の開閉機器の異常検出装置の一実施例を
第１図により説明する。この図は、遮断部を２個直列に
接続した２点切り遮断器に本発明を適用した例で、その
一相分を模式的に示したものである。気密容器である接
地電位のタンク１にブツシング2,2′で気密絶縁支持さ
れた導体３に、しや断部4,4′が電気的に接続され図示
しない支持体により絶縁支持されている。導体３には、
他端を他の送変電機器もしくは送電線等に接続された外
部導体5,5′が接続され通電回路が構成されている。こ
の構成例において遮断器の内部に接触不良等の通電異常
の検出センサとして、温度検出用熱電対6,6′、定電位
電解式の亜硫酸ガス検知器７、接地線８に流れる電流パ
ルスを検出するホール素子で構成された電流パルス検出
器９、タンク１に沿つて張られたアンテナ10で空中電磁
波を検出する電磁波計11が装備されている。これら各セ
ンサはそれぞれ判定回路12,13,14,15に接続され、判定
回路12,13,14,15はあらかじめ設定された検出方式に基
づいて入力信号の異常有無を判断する。ここで用いた異
常検出の原理を個別に説明する。まず温度上昇は、本例
では遮断部の異常検出を対象としてタンク表面の遮断部
4,4′上部近傍に熱電対6,6′を設置している。高電位部
の温度を直接絶縁測定する手法はあるが、遮断器本体の
信頼度を損なうことなく異常診断する外部診断方式とし
た。測定点の数は、他の接続部も対象として必要に応じ
て増すことは可能である。また、熱電対の設置に際して
は、タンク１のサージ性の電位上昇に耐える絶縁が必要
であり、しかも日照風雨の影響を軽減する断熱材で周囲
を覆うことが必要となるが発明の本質から離れるので図
では略した。温度測定方式そのものも、タンク１表面か
ら放射される赤外線量を検出する非接触測定を含め多く
の方式があるが、特に測定方式を限定する必要はない。
熱電対6,6′の出力は、判定回路12に接続されると同時
に、他相の遮断器の対応する位置での測定結果も、測定
線16を介して判定回路12に接続されている。判定回路12
は、異なる相（ここでは三相）の間のばらつきが、あら
かじめ設定された値（例えば5K）を越えたとき出力を出
すよう構成されている。タンク１温度は、通電電流及び
日照風雨の外部条件の影響を受け易いため、これらの影
響の類似した他相の同一部位の温度を判定基準として選
ぶのが望ましいことである。これにより、遮断器の内部
に通電異常が発生した場合は、異常部から発生した熱に
よる温度上昇は検出可能となる。通電異常に付随する現
象として、熱及びアーク放電による雰囲気ガスの分解が
ある。絶縁性ガスとしてSF6ガスを用いた場合には、S
F4,F2,SO2,HF,SO2F2等多くの分解ガスが生成される。ガ
スクロマトグラフ、質量分析計等を用いてこれらの生成
量を精密に測定する手法もあるが、ここでは簡易な定電
位電解式の亜硫酸ガス検知器７を用いてSO2ガス量を測
定している。測定結果は、判定回路13に入力され異常有
無の判定がなされるが、分解ガス量は正常な電流遮断時
にも生成されるので、この点への配慮が必要となる。第
２図に分解ガス量Ｓの時間ｔ特性を示してあり、時刻t1
において電流遮断したときの正常時の分解ガス量17と、
異常時の分解ガス量18を示している。正常時には、時刻
t1において分解ガスが急激に数ppm〜数＋ppm増加し、そ
の後遮断器内に装備されている吸着材の効果により、吸
着材の吸着特性と平衡するまで時定数数時間〜数十時間
の減少特性を示す。異常のある場合18は、ある一定量の
傾きで増加を続け時刻t1で電流遮断すると、そのときの
発生量が重ね合わせられた特性となる。従つて、分解ガ
スの異常判定では、分解ガス量の値そのものではなく時
間変化が基準値を越えたとき出力を出すよう構成してお
けばよく、その基準値は検出器の検出感度で決定される
（ここでは0.3ppm/日）。通電異常に伴なう部分放電の
検出は振動、電磁波、パルス電流等を測定する方式があ
る本例では後２者を設置し、そのいずれかが異常検知し
たとき、部分放電異常が発生したとみなす方式としてい
る。すなわち、アンテナ10及び電磁波計11で異常な電磁
波放射が検知されると、判定回路14では基準値と比較の
うえ、これを上廻つているとき出力信号を出す。同様
に、電流パルス検出器９が異常パルスを検出すると、判
定回路15はあらかじめ設定されている判定アルゴリズム
に従つて処理し、基準を満たさないとき異常信号を出力
する。いずれの測定法でも、検出感度は数十ピコクーロ
ン／秒の放電程度であるが、変電所現地では最大千ピコ
クーロン／秒程度の放電に相当するバツクノイズがある
ため、部分放電の検出ではバツクノイズの除去が重要と
なる。本構成においては判定回路14,15のうちいずれか
一方が異常信号を出力するとORゲート19が開きANDゲー
ト24に対し異常信号を出力する。本構成においては、部
分放電を検出するため、電磁波センサ又は電磁パルスセ
ンサのいずれかが異常を検出すればよいので、異常の判
定基準を高く設定でき（本例では2000ピコクーロン／
秒）相対的にバツクノイズの影響を少なくすることが可
能である。以上述べた構成で、通電異常に伴なう発熱が
検出されたときは、判定回路12が異常信号を出力し、分
解ガスの増加が認められたときは判定回路13が出力す
る。また、部分放電が生ずると判定回路14,15のいずれ
か又は双方が異常信号を出力し、ORゲート19が動作す
る。これらの信号は、個別に監視盤の表示等でモニタさ
れる一方、それぞれの出力のいずれか２つ以上が検出さ
れたとき動作するよう構成されたANDゲート20,21,22とO
Rゲート23から、通電異常検出信号24が出力される。す
なわち、局所過熱と分解ガスが検出されたときは、判定
回路12,13が動作するのでANDゲート20が、分解ガスと部
分放電が検出されたときは、判定回路13とORゲート19が
動作するのでANDゲート22が、そして部分放電と局所過
熱が検出されたときORゲート19と判定回路13が動作する
のでANDゲート21が、また局部過熱と分解ガスと部分放
電の全てが検出されたときは判定回路12,13及びORゲー
ト19が動作するので、全てのANDゲート20,21,22が動作
し出力信号を発生する。さらに、最終段に設けられたOR
ゲートは、ANDゲート20,21,22のうちいずれか一つが動
作したとき、出力信号を出すよう構成されているので、
前述の動作が実現される。以上の構成により、ノイズに
対しても誤動作しない信頼性の高い予防保全システムを
実現することができる。
第１図により説明する。この図は、遮断部を２個直列に
接続した２点切り遮断器に本発明を適用した例で、その
一相分を模式的に示したものである。気密容器である接
地電位のタンク１にブツシング2,2′で気密絶縁支持さ
れた導体３に、しや断部4,4′が電気的に接続され図示
しない支持体により絶縁支持されている。導体３には、
他端を他の送変電機器もしくは送電線等に接続された外
部導体5,5′が接続され通電回路が構成されている。こ
の構成例において遮断器の内部に接触不良等の通電異常
の検出センサとして、温度検出用熱電対6,6′、定電位
電解式の亜硫酸ガス検知器７、接地線８に流れる電流パ
ルスを検出するホール素子で構成された電流パルス検出
器９、タンク１に沿つて張られたアンテナ10で空中電磁
波を検出する電磁波計11が装備されている。これら各セ
ンサはそれぞれ判定回路12,13,14,15に接続され、判定
回路12,13,14,15はあらかじめ設定された検出方式に基
づいて入力信号の異常有無を判断する。ここで用いた異
常検出の原理を個別に説明する。まず温度上昇は、本例
では遮断部の異常検出を対象としてタンク表面の遮断部
4,4′上部近傍に熱電対6,6′を設置している。高電位部
の温度を直接絶縁測定する手法はあるが、遮断器本体の
信頼度を損なうことなく異常診断する外部診断方式とし
た。測定点の数は、他の接続部も対象として必要に応じ
て増すことは可能である。また、熱電対の設置に際して
は、タンク１のサージ性の電位上昇に耐える絶縁が必要
であり、しかも日照風雨の影響を軽減する断熱材で周囲
を覆うことが必要となるが発明の本質から離れるので図
では略した。温度測定方式そのものも、タンク１表面か
ら放射される赤外線量を検出する非接触測定を含め多く
の方式があるが、特に測定方式を限定する必要はない。
熱電対6,6′の出力は、判定回路12に接続されると同時
に、他相の遮断器の対応する位置での測定結果も、測定
線16を介して判定回路12に接続されている。判定回路12
は、異なる相（ここでは三相）の間のばらつきが、あら
かじめ設定された値（例えば5K）を越えたとき出力を出
すよう構成されている。タンク１温度は、通電電流及び
日照風雨の外部条件の影響を受け易いため、これらの影
響の類似した他相の同一部位の温度を判定基準として選
ぶのが望ましいことである。これにより、遮断器の内部
に通電異常が発生した場合は、異常部から発生した熱に
よる温度上昇は検出可能となる。通電異常に付随する現
象として、熱及びアーク放電による雰囲気ガスの分解が
ある。絶縁性ガスとしてSF6ガスを用いた場合には、S
F4,F2,SO2,HF,SO2F2等多くの分解ガスが生成される。ガ
スクロマトグラフ、質量分析計等を用いてこれらの生成
量を精密に測定する手法もあるが、ここでは簡易な定電
位電解式の亜硫酸ガス検知器７を用いてSO2ガス量を測
定している。測定結果は、判定回路13に入力され異常有
無の判定がなされるが、分解ガス量は正常な電流遮断時
にも生成されるので、この点への配慮が必要となる。第
２図に分解ガス量Ｓの時間ｔ特性を示してあり、時刻t1
において電流遮断したときの正常時の分解ガス量17と、
異常時の分解ガス量18を示している。正常時には、時刻
t1において分解ガスが急激に数ppm〜数＋ppm増加し、そ
の後遮断器内に装備されている吸着材の効果により、吸
着材の吸着特性と平衡するまで時定数数時間〜数十時間
の減少特性を示す。異常のある場合18は、ある一定量の
傾きで増加を続け時刻t1で電流遮断すると、そのときの
発生量が重ね合わせられた特性となる。従つて、分解ガ
スの異常判定では、分解ガス量の値そのものではなく時
間変化が基準値を越えたとき出力を出すよう構成してお
けばよく、その基準値は検出器の検出感度で決定される
（ここでは0.3ppm/日）。通電異常に伴なう部分放電の
検出は振動、電磁波、パルス電流等を測定する方式があ
る本例では後２者を設置し、そのいずれかが異常検知し
たとき、部分放電異常が発生したとみなす方式としてい
る。すなわち、アンテナ10及び電磁波計11で異常な電磁
波放射が検知されると、判定回路14では基準値と比較の
うえ、これを上廻つているとき出力信号を出す。同様
に、電流パルス検出器９が異常パルスを検出すると、判
定回路15はあらかじめ設定されている判定アルゴリズム
に従つて処理し、基準を満たさないとき異常信号を出力
する。いずれの測定法でも、検出感度は数十ピコクーロ
ン／秒の放電程度であるが、変電所現地では最大千ピコ
クーロン／秒程度の放電に相当するバツクノイズがある
ため、部分放電の検出ではバツクノイズの除去が重要と
なる。本構成においては判定回路14,15のうちいずれか
一方が異常信号を出力するとORゲート19が開きANDゲー
ト24に対し異常信号を出力する。本構成においては、部
分放電を検出するため、電磁波センサ又は電磁パルスセ
ンサのいずれかが異常を検出すればよいので、異常の判
定基準を高く設定でき（本例では2000ピコクーロン／
秒）相対的にバツクノイズの影響を少なくすることが可
能である。以上述べた構成で、通電異常に伴なう発熱が
検出されたときは、判定回路12が異常信号を出力し、分
解ガスの増加が認められたときは判定回路13が出力す
る。また、部分放電が生ずると判定回路14,15のいずれ
か又は双方が異常信号を出力し、ORゲート19が動作す
る。これらの信号は、個別に監視盤の表示等でモニタさ
れる一方、それぞれの出力のいずれか２つ以上が検出さ
れたとき動作するよう構成されたANDゲート20,21,22とO
Rゲート23から、通電異常検出信号24が出力される。す
なわち、局所過熱と分解ガスが検出されたときは、判定
回路12,13が動作するのでANDゲート20が、分解ガスと部
分放電が検出されたときは、判定回路13とORゲート19が
動作するのでANDゲート22が、そして部分放電と局所過
熱が検出されたときORゲート19と判定回路13が動作する
のでANDゲート21が、また局部過熱と分解ガスと部分放
電の全てが検出されたときは判定回路12,13及びORゲー
ト19が動作するので、全てのANDゲート20,21,22が動作
し出力信号を発生する。さらに、最終段に設けられたOR
ゲートは、ANDゲート20,21,22のうちいずれか一つが動
作したとき、出力信号を出すよう構成されているので、
前述の動作が実現される。以上の構成により、ノイズに
対しても誤動作しない信頼性の高い予防保全システムを
実現することができる。
本発明の異なる実施例を示す第３図のものでは、温度
上昇、ガス分解、部分放電の３種の現象が全て検出され
たときのみ異常信号を出すANDゲートを判定回路12,13、
ORゲート19の出力に接続したものである。これにより、
ANDゲート24から出力される異常検出信号の信頼度をさ
らに向上させることが可能である。
上昇、ガス分解、部分放電の３種の現象が全て検出され
たときのみ異常信号を出すANDゲートを判定回路12,13、
ORゲート19の出力に接続したものである。これにより、
ANDゲート24から出力される異常検出信号の信頼度をさ
らに向上させることが可能である。
その他にも論理回路の組み方は種々が考えられるが本
発明の要点は、通電異常に付随する発熱、ガスの分解、
部分放電等異なる現象が同時に検出されたとき異常とみ
なし、異常検出信号を発するようにしたことである。
発明の要点は、通電異常に付随する発熱、ガスの分解、
部分放電等異なる現象が同時に検出されたとき異常とみ
なし、異常検出信号を発するようにしたことである。
また、本発明の別の実施例である第４図は、温度上昇
を検出する温度センサ6,6′とガスの分解を検出する分
解ガスセンサ７を装備し、２種のセンサで２つの異なる
現象を検出するようにしたものである。それぞれに接続
された判定回路12,13の出力は、ANDゲート20を通して両
者で異常と判定されたときのみ、異常検出信号24を出力
する構成となつている。本例では、センサ数が少なく構
成が簡単であると同時に、部品点数が削減できたことに
より、異常検出回路の故障に対する信頼度を向上させる
ことが可能となつている。
を検出する温度センサ6,6′とガスの分解を検出する分
解ガスセンサ７を装備し、２種のセンサで２つの異なる
現象を検出するようにしたものである。それぞれに接続
された判定回路12,13の出力は、ANDゲート20を通して両
者で異常と判定されたときのみ、異常検出信号24を出力
する構成となつている。本例では、センサ数が少なく構
成が簡単であると同時に、部品点数が削減できたことに
より、異常検出回路の故障に対する信頼度を向上させる
ことが可能となつている。
更に第５図に示す実施例では同じく２種のセンサで２
つの現象を検出した例であるが、本例では温度センサに
よる温度上昇と、超音波マイク25により部分放電を検出
している。超音波マイク25の出力は、アンプ26で増幅さ
れ判定回路27に入る。変電所現地では、電気的誘導ノイ
ズ削減のため、アンプ26と判定回路27の間は電気−光、
光−電気変換回路を介して光ケーブル28で接続するのが
有効である。ANDゲート20は、温度上昇と部分放電の２
つの現象が認められたとき、異常検出信号24を検出する
構成である。本発明は任意の２つの現象を測定すること
で達成されるが、通電異常の進展過程は初期に発熱によ
る温度上昇が生じ、次に部分放電とガスの分解等が続い
て起こるので、異常を早期に発見するという観点から、
２つの現象のうち少なくとも温度上昇を検出するのが良
い。
つの現象を検出した例であるが、本例では温度センサに
よる温度上昇と、超音波マイク25により部分放電を検出
している。超音波マイク25の出力は、アンプ26で増幅さ
れ判定回路27に入る。変電所現地では、電気的誘導ノイ
ズ削減のため、アンプ26と判定回路27の間は電気−光、
光−電気変換回路を介して光ケーブル28で接続するのが
有効である。ANDゲート20は、温度上昇と部分放電の２
つの現象が認められたとき、異常検出信号24を検出する
構成である。本発明は任意の２つの現象を測定すること
で達成されるが、通電異常の進展過程は初期に発熱によ
る温度上昇が生じ、次に部分放電とガスの分解等が続い
て起こるので、異常を早期に発見するという観点から、
２つの現象のうち少なくとも温度上昇を検出するのが良
い。
本発明の第６図の実施例は、ガス絶縁開閉装置29の母
線30,31′の接続部31を対象として、温度センサ６とタ
ンク振動を検出するための加速度センサ38及び前置アン
プ39を設けたものである。センサの取付位置は、通電異
常の発生頻度の高い接続部近傍に設置するのが好ましい
が、検出感度の許す範囲でセンサ数を削減することは可
能である。ただし絶縁スペーサ32,32′で仕切られたガ
ス区画１箇所に少なくとも１組のセンサを配置すること
が好ましい。前置アンプ39の出力は判定回路40に入り、
基準値例えば0.005G（Ｇは重力加速度）を越えたとき異
常と判定される。
線30,31′の接続部31を対象として、温度センサ６とタ
ンク振動を検出するための加速度センサ38及び前置アン
プ39を設けたものである。センサの取付位置は、通電異
常の発生頻度の高い接続部近傍に設置するのが好ましい
が、検出感度の許す範囲でセンサ数を削減することは可
能である。ただし絶縁スペーサ32,32′で仕切られたガ
ス区画１箇所に少なくとも１組のセンサを配置すること
が好ましい。前置アンプ39の出力は判定回路40に入り、
基準値例えば0.005G（Ｇは重力加速度）を越えたとき異
常と判定される。
更に、第７図に示す実施例では、第１図に示す実施例
の判定回路に変更を加え異なる異常警報出力を出すよう
にしたものである。局所加熱と分解ガスの判定回路12,1
3の出力はANDゲート34を通して第１の異常警報信号36を
出力する。同時にORゲート33を通した出力と部分放電判
定回路14,15のORゲート19を通した出力はANDゲート35を
通して第２の異常警報信号37を出力する。第１の異常警
報信号36は、異常進展の中期過程を示しており、これが
発せられたときは、機器の精密点検を実施する等の猶予
がある。第２の異常警報信号37は、最終様相を示してお
り、ただちに機器停止等の処置がとられる。このよう
に、警報の種類により対応を変えることにより、システ
ムの柔軟性が広がる特徴を持つ。
の判定回路に変更を加え異なる異常警報出力を出すよう
にしたものである。局所加熱と分解ガスの判定回路12,1
3の出力はANDゲート34を通して第１の異常警報信号36を
出力する。同時にORゲート33を通した出力と部分放電判
定回路14,15のORゲート19を通した出力はANDゲート35を
通して第２の異常警報信号37を出力する。第１の異常警
報信号36は、異常進展の中期過程を示しており、これが
発せられたときは、機器の精密点検を実施する等の猶予
がある。第２の異常警報信号37は、最終様相を示してお
り、ただちに機器停止等の処置がとられる。このよう
に、警報の種類により対応を変えることにより、システ
ムの柔軟性が広がる特徴を持つ。
表１に本発明を適用して通電異常を検出するのに好適
な組合わせを示した。ここでタンク振動検出法について
は、他の電気的信号の測定と検出手段がかなり異なるの
で部分放電検出法と分けて考えた。表中の◎印は有力な
組合わせ、○印は効果の期待できる組合わせ、×印は通
電異常の検出法としては効果の期待できない組合わせで
ある。
な組合わせを示した。ここでタンク振動検出法について
は、他の電気的信号の測定と検出手段がかなり異なるの
で部分放電検出法と分けて考えた。表中の◎印は有力な
組合わせ、○印は効果の期待できる組合わせ、×印は通
電異常の検出法としては効果の期待できない組合わせで
ある。
〔発明の効果〕 本発明のように開閉機器の異常監視装置を構成すれ
ば、通電異常に付随する発熱、ガスの分解、部分放電等
異なる現象が同時に検出されたとき異常発生とみなし、
異常検出信号を発するようにしたことにより、異なる原
因による同種の現象が生じても誤動作による異常検出信
号を出力することがなく、信頼性の高い異常監視装置を
構成することができる。
ば、通電異常に付随する発熱、ガスの分解、部分放電等
異なる現象が同時に検出されたとき異常発生とみなし、
異常検出信号を発するようにしたことにより、異なる原
因による同種の現象が生じても誤動作による異常検出信
号を出力することがなく、信頼性の高い異常監視装置を
構成することができる。
第１図は本発明の開閉機器の異常監視装置の一実施例の
全体構成を示すブロツク図、第２図は第１図の一部の動
作特性を示す特性図、第３図から第７図は本発明の開閉
機器の異常監視装置の異なる実施例を示すブロツク図で
ある。 １……タンク、３……導体、4,4′……遮断部、31……
接続用接点、6,6′,7,9,10,11……検出器、12,13,14,15
……判定回路。４
全体構成を示すブロツク図、第２図は第１図の一部の動
作特性を示す特性図、第３図から第７図は本発明の開閉
機器の異常監視装置の異なる実施例を示すブロツク図で
ある。 １……タンク、３……導体、4,4′……遮断部、31……
接続用接点、6,6′,7,9,10,11……検出器、12,13,14,15
……判定回路。４
Claims (3)
- 【請求項１】絶縁性ガスを封入する気密容器と、該気密
容器中に絶縁支持され電流通電可能に構成された導体と
遮断部と接続用接点を備えた通電部を有する開閉装置に
おいて、該開閉装置に温度検出器、絶縁性ガスの分解ガ
ス検出器、部分放電検出器、振動検出器のうちの少なく
とも２つの検出器と、該各検出器の出力により前記少な
くとも２つの通電部の異常の有無をそれぞれ判定する判
定回路と、該判定回路で通電部の異常が２つ以上と判断
したきに異常検出信号を出力する回路とを備え、前記温
度検出器が異なる相間の温度差を検出するものであって
相間の温度差が5Kを超えたとき、前記分解ガス検出器で
検出された時間変化が0.3ppmを超えたとき、前記部分放
電検出で検出された値が2000ピコクーロン／秒を超えた
とき、前記振動検出器で検出された加速度が0.005Gを超
えたとき異常と判断することを特徴とする開閉機器の異
常監視装置。 - 【請求項２】前記異常信号を出力信号を出力する回路
が、温度上昇とガスの分解の異常を検出したときに第１
の異常信号を、温度上昇やガスの分解もしくはその双方
と部分放電を検出ときに第２の異常信号を出力するよう
に構成したことを特徴とする請求項１記載の開閉機器の
異常監視装置。 - 【請求項３】前記開閉機器の異常監視装置が開閉機器の
気密容器部材と大地の間に流れる微少電流を検出する微
少電流手段を備えるとともに、前記部分放電検出器が超
音波マイクであって、温度検出手段と部分放電検出手
段、又は温度検出手段と分解ガス検出手段の出力により
通電異常と判断されたときは通電異常である信号を出力
する回路と、前記微少電流検出手段と部分放電検出手
段、又は微少電流検出手段と分解ガス検出手段の出力に
より通電異常と判断されたときは絶縁耐力異常である信
号を出力する回路を備えた請求項１に記載の開閉機器の
異常監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069500A JP2644813B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 開閉機器の異常監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069500A JP2644813B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 開閉機器の異常監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01243327A JPH01243327A (ja) | 1989-09-28 |
| JP2644813B2 true JP2644813B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=13404503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63069500A Expired - Lifetime JP2644813B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 開閉機器の異常監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2644813B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5404241B2 (ja) * | 2009-08-17 | 2014-01-29 | 株式会社日立製作所 | 組電池制御装置 |
| CN110441681B (zh) * | 2019-09-04 | 2023-08-29 | 上海乐研电气有限公司 | 一种高、中压精密远传气体密度继电器及气体密度监测系统 |
| CN110967627B (zh) * | 2019-12-20 | 2022-04-05 | 国网山东省电力公司日照供电公司 | 一种10kV真空断路器的分布式监测系统及监测方法 |
| CN115144745B (zh) * | 2022-09-01 | 2022-11-29 | 山东汇能电气有限公司 | 一种柱上开关生产用检测系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5541113A (en) * | 1978-09-13 | 1980-03-22 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of judging abnormality of gas insulated switching device |
| JPS5566222A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-19 | Hitachi Ltd | Gas insulated switching device preventive safety system |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63069500A patent/JP2644813B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5541113A (en) * | 1978-09-13 | 1980-03-22 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of judging abnormality of gas insulated switching device |
| JPS5566222A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-19 | Hitachi Ltd | Gas insulated switching device preventive safety system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01243327A (ja) | 1989-09-28 |
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