JP3286876B2 - ガス絶縁電気機器の事故点検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はガスによって絶縁され
ている電気機器における地・短絡等の事故を検出し、そ
の発生位置を検出するガス絶縁電気機器の事故点検出装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のガス絶縁電気機器における事故点
検出では、事故発生後、各ガス区画ごとに設置されたガ
ス圧力検出器がアークエネルギーによるガス圧力の変化
を検出し、この値が所定の値を越えたと判断した場合、
そのガス区画を事故点と検出していた。ガス絶縁電気機
器は円筒形状の金属容器の内部に１相分の導体を納めた
ものと３相分の導体を納めたものとがあり、前者では導
体の金属容器への地絡、後者では各相の導体の金属容器
への地絡と異相の導体の間の短絡とがあるが、この発明
の対象になる現象としてはいずれでも同じであるので、
便宜上前者の場合について説明する。

【０００３】図14に従来のガス絶縁電気機器の事故点検
出装置の模式概念図、図15にその検出波形図、図16に従
来の事故点検出装置の構成図の例を示す。図において、
１はガス圧力検出器、1aは検出ガス圧力信号、４はコン
パレータ、５は基準電圧源、101 はガス絶縁容器、102
は中心導体、103a，103b，103cはガス絶縁容器101 をガ
ス区画に仕切るとともに中心導体102 を絶縁支持する絶
縁スペーサ、104 は地絡である。

【０００４】次に動作について説明する。ガス絶縁容器
101 において、絶縁スペーサ103aと103bによって仕切ら
れたガス区画において地絡104 が発生する。このとき発
生したアークエネルギーによって当該ガス区画内でガス
膨張による圧力上昇が発生し、この上昇圧力が当該ガス
区画内でガス絶縁容器101 に取り付けられたガス圧力検
出器１で図15に105 で示すような電気的な信号として検
出される。一方、別途設置されている地絡電流検出回路
（図示せず）からガス絶縁容器のいずれかで地絡が発生
したことを示す地絡電流検出信号11a が発せられ、タイ
ミング的に該信号11a の後に発生する1aのようなガス圧
力検出信号に対して、基準電圧源５にて作られる一定の
管理閾値を設定し、このレベルを1aの信号が越えたこと
をコンパレータ４で検知し、当該ガス圧力検出器が取り
付けられているガス区画を事故発生点とする。なお、該
信号11a は電力系統の保護、系統切り替え等の目的で該
絶縁機器に地絡が発生したことを検出するために、別途
設けられているＣＴ等のセンサ信号を利用するものであ
り、該信号はどのガス区画で地絡が発生したかの詳細事
故点検出をする機能はない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のガス絶縁電気機
器の事故点検出は以上のように構成されているが、ガス
圧力検出信号は気温変動・日照条件等により数パーセン
トから十数パーセント変化するドリフト要素を持ち、ま
た周辺装置よりのノイズも含んでいるため、地絡によっ
て放出されるエネルギーが小さい場合はガス圧力の上昇
値も小さく、これらのガス圧力のドリフトやノイズの影
響によりガス圧力の上昇の検出が困難となる。何らかの
手段によりこれらガス圧力検出信号の温度ドリフトとノ
イズをキャンセルする事が出来れば従来より検出感度の
高い故障点の検出が行える。

【０００６】

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るガス絶縁
電気機器の事故点検出装置は、導体を内部に収納した容
器の内部に絶縁ガスを封入し、絶縁スペーサでガス区画
に区切られているガス絶縁電気機器の絶縁ガス圧力を電
気的に検出し、該検出ガス圧力の変化を見ることにより
地絡・短絡の事故点を検出するようにしたものにおい
て、検出したガス圧力信号の不要高周波成分を除去する
手段と、不要高周波成分除去後の検出ガス圧力信号を気
温変動、日照条件による温度変化に対する圧力変動成分
を除去する超低波のハイパスフィルタと、この圧力変動
成分を除去した結果を微分する微分回路と、微分された
ガス圧力信号の結果と所定の閾値とを比較する手段とを
備え、検出ガス圧力信号の時間微分結果が所定の閾値を
所定の時間以上越えたとき事故発生と判定する手段とを
設けたものである。

【０００８】請求項２は１日の圧力変動特性がほぼ等し
い２つのガス区画から検出した検出ガス圧力信号よりそ
れぞれ不要高周波成分を除去し、検出ガス圧力信号から
圧力変動特性をキャンセルするために、上記不要高周波
成分を除去した２つの検出ガス圧力信号の差をとり、差
動検出ガス圧力信号を求め、 この差動検出ガス圧力信号
を微分し、微分した結果が第１の基準による閾値、ある
いは、第２の基準による閾値を所定の時間以上越えたと
きに、 その所定時間以上越えた方の閾値に対応した ガ
ス区画で事故発生と判定するようにしたものである。

【０００９】請求項３は検出したガス圧力信号の不要高
周波成分を除去する手段と、不要高周波成分除去後の検
出ガス圧力信号を気温変動による圧力変動成分を除去す
るための超低周波ハイパスフィルタと、その出力の包絡
線化を行なうピークホールド回路と、ピークホールド回
路の出力が所定の閾値を越えたとき事故発生と判定する
手段とを設けたものである。請求項４は検出したガス圧
力信号の不要高周波成分を除去する手段と、ガス絶縁電
気機器内のいづれかで地絡・短絡が発生した事を示す地
絡電流検出信号を検知する手段と、地絡電流検出信号発
生時より所定時間だけ不要高周波成分除去後の検出ガス
圧力信号を所定の電圧へレベルシフトさせる手段と、レ
ベルシフト後の検出ガス圧力信号が所定の閾値を越えた
とき事故発生と判定する手段とを設けたものである。

【００１０】請求項５は検出したガス圧力信号の不要高
周波成分を除去し、不要高周波成分除去後の検出ガス圧
力信号を所定の間隔でＡ／Ｄ変換を行なってガス圧力デ
ジタル化信号を求め記憶しておき、ガス絶縁電気機器内
のいずれかで地絡・短絡が発生したことを示す地絡電流
検出信号を検知したときは、地絡電流検出信号発生時直
前に記憶したガス圧力デジタル化信号およびその更に前
に記憶した数個のガス圧力デジタル化信号から地絡電流
検出信号発生直前の上記検出ガス圧力信号の傾きを求
め、この計算結果にもとづいて、地絡電流検出信号発生
時より所定時間だけ上記ガス圧力デジタル化信号の気温
変動による誤差を補正し、補正した結果が所定の閾値を
数回越えると事故発生と判定するようにしたものであ
る。

【００１１】請求項６において、ガス圧力デジタル化信
号は、不要高周波成分除去後の検出ガス圧力信号を所定
の間隔でＡ／Ｄ変換し、各デジタル化を行なったサンプ
リング点の値とこのサンプリング点から前後同数のサン
プリング値の平均値を計算し、各々について計算を行な
った結果の値である。請求項７は検出したガス圧力信号
の不要高周波成分を除去する手段と、不要高周波成分除
去後の検出ガス圧力信号を所定の間隔でＡ／Ｄ変換する
手段と、該検出ガス圧力信号の二階微分の結果が零とな
る時点でのガス圧力デジタル化信号値を直線補間した結
果を補正ガス圧力モニタ値とする手段と、ガス絶縁電気
機器内のいずれかで地絡・短絡が発生した事を示す地絡
電流検出信号を検知する手段と、地絡電流検出信号発生
時より所定時間の間上記補正ガス圧力モニタ値が所定の
閾値を越えると事故発生と判定する手段とを設けたもの
である。

【００１２】

【作用】請求項１に係る発明においては、検出ガス圧信
号より不要高周波成分（ノイズ）を除去し、かつ超低周
波のハイパスフィルタにて気温変動による検出ガス圧信
号の直流線分を除去した結果を微分し、微分した結果と
所定の値と比較することにより地絡箇所を特定する。

【００１３】請求項２に係る発明において検出ガス圧力
信号より不要高周波成分（ノイズ）を除去し、検出ガス
圧力信号から圧力変動特性をキャンセルするために、上
記不要高周波成分を除去した２つの検出ガス圧力信号の
差をとり、差動検出ガス圧力信号を求め、 この差動検出
ガス圧力信号を微分し、微分した結果が第１の基準によ
る閾値、あるいは、第２の基準による閾値を所定の時間
以上越えたときに、 その所定時間以上越えた方の閾値に
対応したガス区画で事故発生と判定する。

【００１４】請求項３に係る発明においては、検出ガス
圧信号より不要高周波成分（ノイズ）を除去し、かつ超
低周波のハイパスフィルタにて気温変動による検出ガス
圧信号の直流成分を除去した結果を包絡線化のためピー
クホールドし、ピークホールド後の信号と所定の値とを
比較する事により地絡箇所を特定する。請求項４に係る
発明においては、検出ガス圧信号より不要高周波成分
（ノイズ）を除去し、地絡電流検出信号が出力されてよ
り所定時間この不要高周波成分除去後のガス圧信号を所
定の電圧レベルへレベルシフトさせ、レベルシフト後の
ガス圧信号を所定の値と比較する事により地絡箇所を特
定する。

【００１５】請求項５に係る発明においては、検出した
ガス圧力信号の不要高周波成分（ノイズ）を除去し、不
要高周波成分除去後の検出ガス圧力信号を所定の間隔で
Ａ／Ｄ変換を行なってガス圧力デジタル化信号を求め記
憶しておき、 ガス絶縁電気機器内のいずれかで地絡・短
絡が発生したことを示す地絡電流検出信号を検知したと
きは、地絡電流検出信号発生時直前に記憶したガス圧力
デジタル化信号およびその更に前に記憶した数個のガス
圧力デジタル化信号から地絡電流検出信号発生直前の上
記検出ガス圧力信号のドリフト量を求め、この計算結果
にもとづいて、地絡電流検出信号発生時より所定時間だ
け上記ガス圧力デジタル化信号の気温変動による誤差を
補正し、補正した結果が所定の閾値を数回越えると事故
発生と判定する。請求項６に係る発明においては、検出
ガス圧信号より不要高周波成分（ノイズ）を除去し、不
要高周波成分除去後の検出ガス圧信号を所定の間隔でＡ
／Ｄ変換行い、Ａ／Ｄ変換結果を数個記憶しておき、Ａ
／Ｄ変換を行ったサンプリング点の前後同数のサンプリ
ング値の平均値を計算し、ノイズ成分を除去し新たにノ
イズ除去Ａ／Ｄ変換結果として記憶しておく。（いわゆ
る移動平均法）

【００１６】請求項７に係る発明においては、検出ガス
圧力信号に低周波ノイズが重畳した場合に有効な手段
で、検出ガス圧信号より不要高周波成分（ノイズ）を除
去し、不要高周波成分除去後の検出ガス圧信号を所定の
間隔でＡ／Ｄ変換行う。また不要高周波成分除去後の検
出ガス圧信号を二階微分回路へ入力し、その二階微分結
果が零になる時点でのＡ／Ｄ変換結果を記憶しておき、
それら記憶されたデジタル化圧力信号を直線補間し、低
周波ノイズ除去後の圧力信号とする。この補正後のガス
圧信号と所定の値とを比較する事により地絡箇所を特定
する。

【００１７】

【実施例】

実施例１．この発明の実施例１を図に基づいて説明す
る。図１において１はガス圧力検出器、２はこのガス圧
力検出器１よりの検出ガス圧力信号1aを入力とするロー
パスフィルタ、３はこのローパスフィルタ２よりのノイ
ズ除去圧力信号2aを入力とする微分回路、４は微分回路
３よりの出力である微分圧力信号3aと基準電圧源５より
の出力である第一基準電圧5aとを比較するコンパレータ
であり、18はコンパレータ出力4aの時間を測定するタイ
マーである。

【００１８】次に動作について説明する。ガス圧力検出
器１で検出された検出ガス圧力信号1aは不要な高周波成
分を含むため、ローパスフィルタ２で数Hz以上の周波数
成分が除去され、ノイズ除去圧力信号2aとなる。このノ
イズ除去圧力信号2aは微分回路３にて微分され、微分圧
力信号3aとなる。圧力信号を微分する事によりガス圧の
上昇値をモニタするのではなく、単位時間における圧力
の変化量をモニタする事になる。この単位時間における
圧力の変化量が基準電圧源５によって設定される第一基
準電圧である閾値5aを所定の時間以上越えることをコン
パレータ４とタイマー18によって検出し、このガス圧力
検出器１が備えられているガス区画にて地絡が発生した
と判定する。この微分による検知方法の特徴は図２に示
すように圧力の上昇量が異なっても急激な圧力変動を検
知する事ができることである。図２にて閾値を圧力上昇
側に設定しているが圧力下降側に設定してもよい。

【００１９】実施例２．以下、この発明の実施例２を図
に基づいて説明する。図３において１はガス圧力検出
器、２はこのガス圧力検出器１よりの検出ガス圧力信号
1aを入力とするローパスフィルタ、６はこのローパスフ
ィルタ２よりのノイズ除去圧力信号2aを入力とするハイ
パスフィルタ、３はこのハイパスフィルタ６よりのガス
圧ＡＣ成分信号6aを入力とする微分回路、４は微分回路
３よりの出力である微分圧力信号3aと基準電圧源５より
の出力である第一基準電圧5aとを比較するコンパレータ
であり、18はコンパレータ出力の時間を測定するタイマ
ーである。

【００２０】次に動作について説明する。ガス圧力検出
器１で検出された検出ガス圧力信号1aは不要な高周波成
分を含むため、ローパスフィルタ２で数Hz以上の周波数
成分が除去され、ノイズ除去圧力信号2aとなる。このノ
イズ除去圧力信号2aはカットオフ周波数が数百分の１Hz
以下のハイパスフィルタ６にて気温変動、日照条件によ
る温度変化に対する圧力変動成分を除去する。このハイ
パスフィルタ６の出力であるガス圧ＡＣ成分信号6aは微
分回路３にて微分され、微分圧力信号3aとなる。圧力信
号を微分する事によりガス圧の上昇値をモニタするので
はなく、単位時間における圧力の変化量をモニタする事
になる。この単位時間における圧力の変化量が基準電圧
源５によって設定される閾値を所定の時間以上越えるこ
とをコンパレータ４とタイマー18によって検出し、この
ガス圧力検出器１が備えられているガス区画にて地絡が
発生したと判定する。実施例１と同様に閾値を圧力上昇
側に設定しても圧力下降側に設定してもよい。

【００２１】実施例３．以下、この発明の実施例３を図
に基づいて説明する。図４において1-1 及び1-2 はガス
圧力検出器、2-1 及び2-2 はこのガス圧力検出器1-1 ，
1-2 よりの検出ガス圧力信号1a-1，1a-2を入力とするロ
ーパスフィルタ、７はこれらローパスフィルタ2-1 ，2-
2 よりのノイズ除去圧力信号2a-1と2a-2の差をとる差動
回路、３はこの差動回路７よりのガス圧差動信号7aを入
力とする微分回路。4-1 及び4-2は微分回路３よりの出
力である微分圧力信号3aと基準電圧源５よりの出力であ
る第一基準電圧5aと第二基準電圧5bを比較するコンパレ
ータであり、18-1，18-2はコンパレータ出力の時間を測
定するタイマーである。

【００２２】次に動作について説明する。気温変動・日
照条件によるガス区画内の圧力変動特性がほぼ等しい２
つのガス区画（例えば隣あうガス区画など）にそれぞれ
備えられたガス圧力検出器1-1 ，1-2 で検出された検出
ガス圧力信号1a-1，1a-2は不要な高周波成分を含むた
め、ローパスフィルタ2-1 ，2-2 で数Hz以上の周波数成
分が除去され、ノイズ除去圧力信号2a-1，2a-2となる。
このノイズ除去圧力信号2a-1，2a-2は差動回路７にて圧
力変動特性がキャンセルされたガス圧差動信号7aを出力
する。このガス圧差動信号7aは微分回路３にて微分さ
れ、微分圧力信号3aとなる。圧力信号を微分する事によ
りガス圧の上昇値をモニタするのではなく、単位時間に
おける圧力の変化量をモニタする事になる。この単位時
間における圧力の変化量が基準電圧源５によって設定さ
れるある一定の閾値を越えることをコンパレータ4-1 と
4-2 とタイマー18-1と18-2によって検出し、タイマー18
-1で特定時間以上検出された場合はガス圧力検出器1-1
が備えられているガス区画内で地絡が、タイマー18-2で
特定時間以上検出された場合はガス圧力検出器1-2 が備
えられているガス区画内で地絡が発生した事になる。

【００２３】実施例４．以下、この発明の実施例４を図
に基づいて説明する。図５において１はガス圧力検出
器、２はこのガス圧力検出器１よりの検出ガス圧力信号
1aを入力とするローパスフィルタ、８はこのローパスフ
ィルタ２よりのノイズ除去圧力信号2aを入力とするピー
クホールド回路、９は同じくノイズ除去圧力信号2aを入
力とし、地絡電流検出信号11a によって制御されるサン
プルホールド回路、10はガス圧ピークホールド信号8aと
ガス圧ホールド信号9aとの差をとる差動回路、４は差動
回路10よりの出力である規格化ガス圧ピークホールド信
号10a と基準電圧源５よりの出力である第一基準電圧5a
とを比較するコンパレータであり、地絡検出信号4aを出
力する。

【００２４】次に動作について説明する。ガス圧力検出
器１で検出された検出ガス圧力信号1aは不要な高周波成
分を含むため、ローパスフィルタ２で数Hz以上の周波数
成分が除去され、ノイズ除去圧力信号2aとなる。このノ
イズ除去圧力信号2aは一つはピークホールド回路８へ入
力され、一つはサンプルホールド回路９へ入力される。
サンプルホールド回路９では常時ノイズ除去圧力信号2a
をサンプリングしておき、地絡電流検出信号11が出力さ
れると同時にノイズ除去圧力信号2aを一定時間だけホー
ルド動作に入り、地絡現象前のノイズ除去圧力信号2aを
保持する。後段の差動回路10では保持されたノイズ除去
圧力信号2aとガス圧力ピークホールド信号8aの差をと
り、地絡発生時点の検出ガス圧力信号を基準とした圧力
変動のピークホールド信号8aを観測する事ができる。コ
ンパレータ４ではこの規格化ガス圧ピークホールド信号
10a と基準電圧源５より出力される基準電圧とを比較す
る。地絡電流検出信号11a が出力されてから特定時間後
にコンパレータ４が基準電圧５より大きいと判断される
とこの圧力検出器１が取り付けられたガス区画にて地絡
が発生したかを判断する。ピークホールド回路８は検出
ガス圧力信号1aに図６のように低周波成分ノイズが重畳
し、かつ圧力上昇値が小さい場合に本来、地絡と判断す
べきところを不検出となるのを防ぐ効果がある。実施例
４は地絡発生時に発生するノイズにより圧力上昇付近の
波形が正しく測定できない場合に有効な方法である。

【００２５】実施例５．この発明の実施例５を図に基づ
いて説明する。図７において１はガス圧力検出器、２は
このガス圧力検出器１よりの検出ガス圧力信号1aを入力
とするローパスフィルタ、６はこのローパスフィルタ２
よりのノイズ除去圧力信号2aを入力とするハイパスフィ
ルタ、８はこのハイパスフィルタ６よりのガス圧ＡＣ成
分信号６ａを入力とするピークホールド回路、４はピー
クホールド回路８よりの出力であるガス圧ピークホール
ド信号８ａと基準電圧源５よりの出力である第一基準電
圧5aとを比較するコンパレータであり、地絡検出信号4a
を出力する。

【００２６】次に動作について説明する。ガス圧力検出
器１で検出された検出ガス圧力信号1aは不要な高周波成
分を含むため、ローパスフィルタ２で数Hz以上の周波数
成分が除去され、ノイズ除去圧力信号2aとなる。このノ
イズ除去圧力信号2aはカットオフ周波数が数百分の１Hz
以下のハイパスフィルタ６にて気温変動に対する圧力変
動成分を除去する。このハイパスフィルタ６の出力であ
るガス圧ＡＣ成分信号6aはピークホールド回路８へ入力
される。コンパレータ４ではガス圧ピークホールド信号
8aと基準電圧源５より出力される基準電圧5aとを比較
し、地絡電流検出信号11a が出力されてから特定時間後
のコンパレータ結果よりこのガス圧力検出器１が取り付
けられたガス区画にて地絡が発生したかを判断する。ピ
ークホールド回路８は検出ガス圧力信号1aに図６のよう
に低周波成分ノイズが重畳し、かつ圧力上昇値が小さい
場合に本来地絡と判断すべきところを不検出となるのを
防ぐ効果がある。実施例５は上記実施例４と同様に地絡
発生時に発生するノイズにより圧力上昇付近の波形が正
しく測定できない場合に有効な方法である。

【００２７】実施例６．以下、この発明の実施例６を図
に基づいて説明する。図８において１はガス圧力検出
器、２はこのガス圧力検出器１よりの検出ガス圧力信号
1aを入力とするローパスフィルタ、12はこのローパスフ
ィルタ２よりのノイズ除去圧力信号2aを入力とし、地絡
電流検出信号11a と第二基準電圧5bによって制御される
直流生成回路、４は直流生成回路12よりの出力であるＤ
Ｃレベル固定化ガス圧信号12a と基準電圧源５よりの出
力である第一基準電圧5aとを比較するコンパレータであ
り、18はコンパレータの出力時間を測定するタイマーで
ある。

【００２８】次に動作について説明する。ガス圧力検出
器１で検出された検出ガス圧力信号1aは不要な高周波成
分を含むため、ローパスフィルタ２で数Hz以上の周波数
成分が除去され、ノイズ除去圧力信号2aとなる。ノイズ
除去圧力信号2aは直流生成回路12へ入力され、地絡電流
検出信号11a が出力されると一定時間だけ基準電圧源５
にて作られる第二基準電圧5bを基準電位とする信号へレ
ベルシフトされる。コンパレータ４は基準電圧5a（5a＞
5b）とＤＣレベル固定化ガス圧信号12a を比較し、タイ
マー18によって所定時間以上ガス圧力が高いと判断する
とこのガス圧力検出器が備えられているガス区画が地絡
したと判断する。

【００２９】実施例７．以下、この発明の実施例７を図
に基づいて説明する。図９において１はガス圧力検出
器、２はこのガス圧力検出器１よりの検出ガス圧力信号
1aを入力とするローパスフィルタ、13はこのローパスフ
ィルタ２よりのノイズ除去圧力信号2aを入力とするＡ／
Ｄコンバータ。14はデジタル化ガス圧信号を演算する演
算回路、15は演算回路14が用いる記憶装置である。

【００３０】次に動作について説明する。ガス圧力検出
器１で検出された検出ガス圧力信号1aは不要な高周波成
分を含むため、ローパスフィルタ２で数Hz以上の周波数
成分が除去され、ノイズ除去圧力信号2aとなる。このノ
イズ除去圧力信号2aはＡ／Ｄコンバータ13にてデジタル
変換され、記憶装置15へ蓄えられる。地絡電流検出信号
11a が検出されると、演算回路14は地絡電流検出直前の
デジタル化ガス圧信号と記憶装置に蓄えられている数秒
前のデジタル化ガス圧信号とより現時点での気温変動に
よる単位時間内あたりのガス圧の変動量を計算する。地
絡電流検出後、デジタル化ガス圧信号を計算した結果よ
り補正を加え、設定された圧力値より大きい状態が所定
サンプル数以上続けばこのガス圧力検出器が備えられた
ガス区画にて地絡が発生したと判断する。なお、演算回
路14が行う処理のフローチャートを図10に示す。

【００３１】実施例８．実施例８は上記実施例７と同一
機構である。演算回路の処理方法が異なる。

【００３２】実施例８の動作について説明する。図９に
おいてガス圧力検出器１で検出された検出ガス圧力信号
1aは不要な高周波成分を含むため、ローパスフィルタ２
で数Hz以上の周波数成分が除去され、ノイズ除去圧力信
号2aとなる。このノイズ除去圧力信号2aはＡ／Ｄコンバ
ータ13にてデジタル変換され、記憶装置15へ蓄えられ
る。蓄えられたデジタル化ガス圧信号13a は各デジタル
化を行ったサンプリング点の前後同数のサンプリング値
の平均値を計算し、各々について計算を行った結果をノ
イズ除去デジタル化ガス圧信号とし記憶装置に蓄えられ
る。地絡電流検出信号11a が検出されると、演算回路14
は地絡電流検出直前のノイズ除去デジタル化ガス圧信号
と記憶装置に蓄えられている数秒前のノイズ除去デジタ
ル化ガス圧信号とより現時点での気温変動による単位時
間内あたりのガス圧の変動量を計算する。地絡電流検出
後、ノイズ除去デジタル化ガス圧信号を計算した結果よ
り補正を加え、気温変動によるガス圧変動量をキャンセ
ルし、補正後のノイズ除去デジタル化ガス圧信号が所定
の圧力値より大きい状態が所定サンプル数以上続けばこ
のガス圧力検出器が備えられたガス区画にて地絡が発生
したと判断する。なお、演算回路14が行う処理のフロー
チャートを図11に示す。

【００３３】実施例９．以下、この発明の実施例９を図
に基づいて説明する。図12において１はガス圧力検出
器、２はこのガス圧力検出器１よりの検出ガス圧力信号
1aを入力とするローパスフィルタ、13はこのローパスフ
ィルタ２よりのノイズ除去圧力信号2aを入力とするＡ／
Ｄコンバータ。14はデジタル化ガス圧信号13a を演算す
る演算回路、15は演算回路14が用いる記憶装置、16はノ
イズ除去圧力信号2aを入力とする二階微分回路、17は二
階微分回路16の出力である二階微分ガス圧信号と零電位
とを比較するコンパレータである。

【００３４】次に動作について説明する。ガス圧力検出
器１で検出された検出ガス圧力信号1aは不要な高周波成
分を含むため、ローパスフィルタ２で数Hz以上の周波数
成分が除去され、ノイズ除去圧力信号2aとなる。図13に
波形概念図を示す。二階微分ガス圧信号16a が零になる
タイミングのノイズ除去圧力信号2aを直線補完すると波
線2a-1となり、低周波ノイズ成分がキャンセルされた波
形となる。実際には直線補完せず、二階微分ガス圧信号
16a が零になるタイミングでノイズ除去圧力信号2aをＡ
／Ｄ変換行い、所定値より大きければこのガス圧力検出
器が備えられたガス区画にて地絡が発生したと判断す
る。

【００３５】

【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、検出ガス圧力信号の温度ドリフトやノイ
ズ成分をキャンセルまたは縮小することができ、地絡・
短絡エネルギーの小さい場合でもガス区画内の小さい圧
力上昇が検出可能という効果がある。

【００３６】すなわち、ノイズ除去圧力信号を微分する
ことにより地絡・短絡によるガス圧力の上昇量が異なっ
ても急激な圧力変動を検知することができる。また、地
絡・短絡発生時に発生するノイズにより圧力上昇付近の
波形が正しく測定できない場合にも事故点を確実に検出
することができる。さらに、検出ガス圧力信号に低周波
ノイズが重畳した場合にも事故点を確実に検出すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１を説明するためのブロッ
ク図である。

【図２】 この発明の実施例１を説明するための信号の
波形図である。

【図３】 この発明の実施例２を説明するためのブロッ
ク図である。

【図４】 この発明の実施例３を説明するためのブロッ
ク図である。

【図５】 この発明の実施例４を説明するためのブロッ
ク図である。

【図６】 この発明の実施例４を説明するための信号の
波形図である。

【図７】 この発明の実施例５を説明するためのブロッ
ク図である。

【図８】 この発明の実施例６を説明するためのブロッ
ク図である。

【図９】 この発明の実施例７，実施例８を説明するた
めのブロック図である。

【図１０】 この発明の実施例７を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１１】 この発明の実施例８を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１２】 この発明の実施例９を説明するためのブロ
ック図である。

【図１３】 この発明の実施例９を説明するための信号
の波形図である。

【図１４】 従来のガス絶縁電気機器の事故点検出装置
の一例を示す模式概念図である。

【図１５】 従来のガス絶縁電気機器の事故点検出装置
の検出信号の波形図である。

【図１６】 従来の事故点検出装置の構成の一例を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１ ガス圧力検出器、1a 検出ガス圧力信号、２ ロー
パスフィルタ、2a ノイズ除去圧力信号、３ 微分回
路、3a 微分圧力信号、４ コンパレータ、５基準電圧
源 5a 第一基準電圧、5b 第二基準電圧、６ ハイパ
スフィルタ、6aガス圧ＡＣ成分信号、７ 差動回路、7a
ガス圧差動信号、８ ピークホールド回路、8aガス圧
ピークホールド信号、９ サンプルホールド回路、9a
ガス圧ホールド信号、10 差動回路、10a 規格化ガス
圧ピークホールド信号、11a地絡電流検出信号、12 直
流生成回路、12a ＤＣレベル固定化ガス圧信号、13Ａ
／Ｄコンバータ、13a デジタル化ガス圧信号、14 演
算回路、14a 異常検出信号、15 記憶装置、16 二階
微分回路、16a 二階微分ガス圧信号、17コンパレー
タ、18 タイマー、101 ガス絶縁容器、102 中心導
体、103 絶縁スペーサ、106 地絡現象。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 31/08 - 31/11

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体を内部に収納した容器の内部に絶縁
   ガスを封入し、絶縁スペーサでガス区画に区切られてい
   るガス絶縁電気機器の絶縁ガス圧力を電気的に検出し、
   該検出ガス圧力の変化を見ることにより地絡・短絡の事
   故点を検出するようにしたものにおいて、 検出したガス圧力信号の不要高周波成分を除去する手段
   と、不要高周波成分除去後の検出ガス圧力信号を気温変
   動、日照条件による温度変化に対する圧力変動成分を除
   去する超低波のハイパスフィルタと、この圧力変動成分
   を除去した結果を微分する微分回路と、微分されたガス
   圧力信号の結果と所定の閾値とを比較する手段とを備
   え、検出ガス圧力信号の時間微分結果が所定の閾値を所
   定の時間以上越えたとき事故発生と判定するようにした
   ことを特徴とするガス絶縁電気機器の事故点検出装置。
2. 【請求項２】 導体を内部に収納した容器の内部に絶縁
   ガスを封入し、絶縁スペーサでガス区画に区切られてい
   るガス絶縁電気機器の絶縁ガス圧力を電気的に検出し、
   該検出圧力の変化をみることにより地絡・短絡の事故点
   を検出するようにしたものにおいて、 １日の圧力変動特性がほぼ等しい２つのガス区画から検
   出した検出ガス圧力信号よりそれぞれ不要高周波成分を
   除去し、検出ガス圧力信号から圧力変動特性をキャンセルするた
   めに、上記 不要高周波成分を除去した２つの検出ガス圧
   力信号の差をとり、差動検出ガス圧力信号を求め、 この 差動検出ガス圧力信号を微分し、 微分した結果が第１の基準による閾値、あるいは、第２
   の基準による閾値を所定の時間以上越えたときに、 その所定時間以上越えた方の閾値に対応したガス区画で
   事故発生と判定するようにしたことを特徴とするガス絶
   縁電気機器の事故点検出装置。
3. 【請求項３】 導体を内部に収納した容器の内部に絶縁
   ガスを封入し、絶縁スペーサでガス区画に区切られてい
   るガス絶縁電気機器の絶縁ガス圧力を電気的に検出し、
   該検出ガス圧力の変化を見ることにより地絡・短絡の事
   故点を検出するようにしたものにおいて、 検出したガス圧力信号の不要高周波成分を除去し、不要
   高周波成分除去後の検出ガス圧力信号を気温変動による
   圧力変動成分を除去するための超低周波ハイパスフィル
   タへ入力し、その出力の包絡線化を行なうピークホール
   ド回路へ入力し、ピークホールド回路の出力が所定の閾
   値を越えたとき事故発生と判定するようにしたことを特
   徴とするガス絶縁電気機器の事故点検出装置。
4. 【請求項４】 導体を内部に収納した容器の内部に絶縁
   ガスを封入し、絶縁スペーサでガス区画に区切られてい
   るガス絶縁電気機器の絶縁ガス圧力を電気的に検出し、
   該検出ガス圧力の変化を見ることにより地絡・短絡の事
   故点を検出するようにしたものにおいて、 検出したガス圧力信号の不要高周波成分を除去するとと
   もに、 ガス絶縁電気機器内のいづれかで地絡・短絡が発生した
   事を示す地絡電流検出信号を検知して利用し、地絡電流
   検出信号発生時より所定時間だけ不要高周波成分除去後
   の検出ガス圧力信号を所定の電圧へレベルシフトさせ、
   レベルシフト後の検出ガス圧力信号が所定の閾値を越え
   たとき事故発生と判定するようにしたことを特徴とする
   ガス絶縁電気機器の事故点検出装置。
5. 【請求項５】 導体を内部に収納した容器の内部に絶縁
   ガスを封入し、絶縁スペーサでガス区画に区切られてい
   るガス絶縁電気機器の絶縁ガス圧力を電気的に検出し、 該検出ガス圧力の変化を見ることにより地絡・短絡の事
   故点を検出するようにしたものにおいて、 検出したガス圧力信号の不要高周波成分を除去し、不要
   高周波成分除去後の検出ガス圧力信号を所定の間隔でＡ
   ／Ｄ変換を行なってガス圧力デジタル化信号を求め記憶
   しておき、 ガス絶縁電気機器内のいずれかで地絡・短絡が発生した
   ことを示す地絡電流検出信号を検知したときは、 地絡電流検出信号発生時直前に記憶したガス圧力デジタ
   ル化信号およびその更に前に記憶した数個のガス圧力デ
   ジタル化信号から地絡電流検出信号発生直前の上記検出
   ガス圧力信号の傾きを求め、この 計算結果にもとづいて、地絡電流検出信号発生時よ
   り所定時間だけ上記ガス圧力デジタル化信号の気温変動
   による誤差を補正し、 補正した結果が所定の閾値を数回越えると事故発生と判
   定するようにしたことを特徴とするガス絶縁電気機器の
   事故点検出装置。
6. 【請求項６】 ガス圧力デジタル化信号は、不要高周波
   成分除去後の検出ガス圧力信号を所定の間隔でＡ／Ｄ変
   換し、 各デジタル化を行なったサンプリング点の値とこのサン
   プリング点から前後同数のサンプリング値の平均値を計
   算し、各々について計算を行なった結果の値であること
   を特徴とする請求項５記載の事故点検出装置。
7. 【請求項７】 導体を内部に収納した容器の内部に絶縁
   ガスを封入し、絶縁スペーサでガス区画に区切られてい
   るガス絶縁電気機器の絶縁ガス圧力を電気的に検出し、
   該検出ガス圧力の変化を見ることにより地絡・短絡の事
   故点を検出するようにしたものにおいて、 検出したガス圧力信号の不要高周波成分を除去し、 不要高周波成分除去後の検出ガス圧力信号を所定の間隔
   でＡ／Ｄ変換し、 該検出ガス圧力信号の二階微分の結果が零となる時点で
   のガス圧力デジタル化信号値を直線補間した結果を補正
   ガス圧力モニタ値とし、 ガス絶縁電気機器内のいずれかで地絡・短絡が発生した
   事を示す地絡電流検出信号を検知して利用し、 地絡電流検出信号発生時より所定時間の間上記補正ガス
   圧力モニタ値が所定の閾値を越えると事故発生と判定す
   るようにしたことを特徴とするガス絶縁電気機器の事故
   点検出装置。