JP3339705B2

JP3339705B2 - ガス絶縁開閉器

Info

Publication number: JP3339705B2
Application number: JP23049892A
Authority: JP
Inventors: 祐二有馬
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 2002-10-28
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: JPH0676697A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変電所において使用さ
れる抵抗付ガス絶縁開閉器に関し、特に、外部から容易
に抵抗体の健全性を確認するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガス絶縁開閉器は、３〜６気圧
程度のＳＦ₆ガスを充填した密閉容器内に、遮断器、断
路器、接地開閉器、変流器、計器用変圧器などの開閉操
作に必要な機器を収納して構成されている。これらのガ
ス絶縁開閉器の中で、断路器の開閉操作は、通常遮断器
を開いた状態で行われる。このような断路器の開閉操作
に伴い、断路器サージと呼ばれるサージが断路器の極間
において発生し、ガス絶縁開閉装置内を伝搬するが、こ
の断路器サージは、ＵＨＶクラスではガス絶縁開閉器の
絶縁を脅かすため、その対応が必要となる。

【０００３】以下には、断路器サージの発生電圧レベル
を抑制することを目的として従来提案されている方式に
ついて、図６乃至図１０を参照して説明する。この場
合、図６及び図７は断路器の構成の一例を示す半断面図
であり、図６は閉極状態、図７は開極状態である。ま
た、図８は同じ断路器の構成を模式的に示す原理図、図
９は開閉動作途中を示す電気回路図、図１０は閉極状態
を示す電気回路図である。まず、図６及び図７に示すよ
うに、タンク１内の中央部には、軸方向に対向する形で
可動側接触部２と固定側接触部３が対向配置されてい
る。これらの可動側接触部２と固定側接触部３の間に
は、これらの接触部２，３と同軸に伸びる可動接触子４
が、接触部２，３に対して摺動可能に設けられており、
この可動接触子４が、可動側接触部２に対して常時接触
すると共に固定側接触部３に対して接離することによ
り、断路器の開閉が行われるようになっている。

【０００４】そして、可動側接触部２と固定側接触部３
の間には、可動接触子４を包囲する形で抵抗体シールド
５が配置され、この抵抗体シールド５の固定側接触部３
に対向する端部には、断路器サージを十分に抑制可能な
一本から数本の抵抗体６が取り付けられており、この抵
抗体６の他端は、固定側接触部３に取り付けられてい
る。さらに、図中７は可動側接触部２の内側に設けられ
た可動側通電接触子、８は固定側接触部３の内側に設け
られた固定側通電接触子、９は可動側接触部２の外側に
設けられた可動側シールドである。

【０００５】また、抵抗体シールド５の抵抗体６とは反
対側（可動側接触部２に対向する側）の端部の内側に
は、抵抗接点１０が設けられており、この抵抗接点１０
は、図６に示すような閉極状態及び図示していない開閉
動作途中において、可動接触子４とギャップｇの間隔で
対向するように配置されている。このギャップｇは、断
路器の開閉操作途中、可動接触子４の先端が抵抗接点１
０の近傍に位置する時刻において断路器極間に再点弧が
発生した場合に、抵抗接点１０と可動接触子４をフラッ
シオーバによって通電すると共に、この時点において可
動接触子４と固定側接触部３やタンク１との間で絶縁破
壊を生じることのないように、絶縁協調面において十分
な検討を行って決定される。

【０００６】以上のような構成を有する断路器の動作
は、次の通りである。すなわち、投入動作においては、
まず、図７に示すような開極状態から、可動接触子４を
駆動し、固定側接触部３側に移動させる。この結果、可
動接触子４の先端は、抵抗接点１０の近傍に至るが、こ
の状態で断路器極間に再点弧が発生すると、抵抗接点１
０と可動接触子４がフラッシオーバによって通電し、図
９に示すような電気回路１２が構成される。なお、図９
中１１は、断路器の主接点を示している。その後、可動
接触子４は、固定側接触部３内の固定側通電接触子８と
接触し、図６に示すような閉極状態となって、図１０に
示すような抵抗体６を通らない電気回路１３を構成し、
投入動作が完了する。

【０００７】また、遮断動作においては、前述の投入動
作とは逆の動作を行う。すなわち、図６に示すような閉
極状態から可動接触子４を駆動して可動側接触部２側に
移動させる。そして、最終的に、図７に示すように、可
動接触子４の先端が可動側シールド９内に収まり、遮断
動作が完了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、断路器サー
ジは、電圧の立ち上がりにおいて数ナノ秒の高周波成分
を含むことが知られている。そのため、抵抗体自体の持
つ内部インダクタンス、抵抗体と周囲の導体、タンクな
どとの浮遊のキャパシタンスによって抵抗体内部におけ
るサージ電圧の電位分担が不均一となる場合があり、こ
のことにより、抵抗体自身の絶縁性能を低下させること
になる。また、ＵＨＶのように送電電圧が極めて高く、
かつ、電流開閉操作を多数回実施する場合などにおいて
は、抵抗体の劣化を生じ、抵抗体の絶縁性能を脅かすこ
とになる。

【０００９】このため、経年使用に対し、抵抗体自身の
良否診断が必要不可欠となる。しかしながら、前述した
ような従来の断路器では抵抗体自身の健全性を確認する
ためには、抵抗体を直接確認しなければならない。そし
て、このような確認のためには、機器を分解して抵抗体
の良否診断を実施しなければならず、多大の労力と時間
を必要とするだけでなく、変電所の運用にも大きな支障
をきたすことになる。なお、以上のような問題点は、断
路器だけでなく、開閉サージ抑制用の抵抗体を有する各
種のガス絶縁開閉器において同様に存在している。

【００１０】本発明は、上記のような従来技術の課題を
解決するために提案されたものであり、その目的は、開
閉サージ抑制用の抵抗体の抵抗値及び健全性を外部から
容易に測定可能なガス絶縁開閉器を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によるガス絶縁開
閉器は、絶縁性ガスを充填した密閉容器内に対向して配
置された可動側接触部と固定側接触部を有し、この固定
側接触部の周囲に抵抗体シールドと抵抗体が配置され、
前記抵抗体シールドが前記抵抗体を通して前記固定側接
触部に接続されたガス絶縁開閉器において、前記抵抗体
シールドの外面に測定用接触部を設けると共に、前記密
閉容器の前記測定用接触部と対向する部分に、外部より
ガス気密貫通して測定用端子棒を挿入可能な測定用挿入
部を設け、この測定用挿入部を、前記抵抗体の測定時
に、測定用挿入部に挿入した前記測定用端子棒を前記測
定用接触部と電気的に接続できるように構成したことを
特徴としている。この場合、測定用挿入部は、密閉容器
に対し、絶縁フランジなどの絶縁物を介して電気的に絶
縁することが可能である。

【００１２】

【作用】以上のような構成を有する本発明によれば、抵
抗体の測定時には、測定用端子棒を測定用挿入部に挿入
して測定用接触部と電気的に接続することにより、抵抗
体を直列に含む直列の電気回路を形成することができ
る。従って、この電気回路及び近接位置に配置されてい
る接地開閉器を利用して測定回路を形成することによ
り、抵抗体の抵抗値を外部から測定することができる。

【００１３】

【実施例】以下には、本発明によるガス絶縁開閉器を断
路器に適用してなる一実施例について、図１乃至図３を
参照して具体的に説明する。ここで、図１は本実施例の
断路器の構成を示す半断面図、図２は測定用挿入部周辺
の構成を示す断面図、図３は抵抗体測定時に形成される
測定回路を示す電気回路図である。

【００１４】まず、ＳＦ₆ガスを封入したタンク（密閉
容器）１内の中央部には、軸方向に対向する形で可動側
接触部２と固定側接触部３が対向配置されている。これ
らの可動側接触部２と固定側接触部３の間には、これら
の接触部２，３と同軸に伸びる可動接触子４が、接触部
２，３に対して摺動可能に設けられており、この可動接
触子４が、可動側接触部２に対して常時接触すると共に
固定側接触部３に対して接離することにより、断路器の
開閉が行われるようになっている。また、可動接触子４
は図示していない操作装置の駆動力により駆動されるよ
うになっている。

【００１５】そして、可動側接触部２と固定側接触部３
の間には、可動接触子４を包囲する形で抵抗体シールド
５が配置され、この抵抗体シールド５の固定側接触部３
に対向する端部には、断路器サージを十分に抑制可能な
一本から数本の抵抗体６が取り付けられており、この抵
抗体６の他端は、固定側接触部３に取り付けられてい
る。さらに、図中７は可動側接触部２の内側に設けられ
た可動側通電接触子、８は固定側接触部３の内側に設け
られた固定側通電接触子、９は可動側接触部２の外側に
設けられた可動側シールドである。

【００１６】また、抵抗体シールド５の抵抗体６とは反
対側（可動側接触部２に対向する側）の端部の内側に
は、抵抗接点１０が設けられており、この抵抗接点１０
は、図示していない開閉動作途中及び閉極状態におい
て、可動接触子４と一定のギャップｇを挟んで対向する
ように配置されている。このギャップは、絶縁協調面に
おいて十分な検討を行って決定される。

【００１７】ここまでの構成は、前述した従来例と同様
であるが、さらに、本実施例においては、抵抗体シール
ド５の外面に、測定用接点２０と接触する測定用接触部
２１が設けられると共に、タンク１の測定用接触部２１
と対向する部分に、外部よりガス気密貫通して測定用端
子棒２２を挿入可能な測定用挿入部２３が設けられてい
る。この場合、図１においては、抵抗体６の測定時の状
態、すなわち、測定用端子棒２２の先端に測定用接点２
０を取り付け、この測定用接点２０を測定用接触部２１
と接触させて、抵抗体６を直列に含む電気回路を形成し
た状態を示している。これに対して、通常時において
は、図２に示すように、測定用接点２０は、その連結部
２０ａの先端面が測定用挿入部２３の外面と一致するよ
うにして、測定用挿入部２３に保持される。

【００１８】より詳細には、図２に示すように、測定用
挿入部２３は、タンク１に対して気密シール２４を介し
て取り付けられており、この測定用挿入部２３に対し
て、測定用接点２０の連結部２０ａが、気密シール２５
を介して測定用挿入部２３を貫通するように配置され、
ガス気密状態で軸方向に摺動可能に構成されている。測
定用接点２０は半球状の先端面を有しており、フランジ
状に突出する大径のストッパ部２０ｂを介して、前述の
連結部２０ａと接続されている。この場合、測定用接点
２０のストッパ部２０ｂは、測定用挿入部２３の内面に
当接するように構成されており、これにより、内部のガ
ス圧力によって常時外面へ押さえ付けられる測定用接点
２０の外部への突出が防止されるようになっている。

【００１９】また、測定用接点２０の連結部２０ａの先
端部には、ネジ孔２０ｃが設けられており、抵抗体６の
測定時には、このネジ孔２０ｃ部分に、測定用端子棒２
２のネジ部２２ａが取り付けられることで、測定用接点
２０と測定用端子棒２２とが機械的に接続されるように
なっている。この場合、測定用端子棒２２は、測定用接
点２０の連結部２０ａと同軸、同径であり、連結部２０
ａと同様に、測定用挿入部２３に対し、気密シール２５
を介してガス気密状態で軸方向に摺動可能に構成されて
いる。

【００２０】以上のような構成を有する本実施例の作用
は次の通りである。すなわち、測定時においては、図２
に示すように、測定用接点２０の連結部２０ａに測定用
端子棒２２を取り付けた後、測定用端子棒２２をタンク
１内に押し込む形で挿入し、測定用接点２０を測定用接
触部２１と接触させる。この結果、抵抗体６と測定用接
点２０が直列に接続されてなる電気回路が形成される。

【００２１】そして、この電気回路を利用して、図３に
示すような測定回路を形成することにより、抵抗体６の
抵抗値を外部から測定することができる。すなわち、図
３に示すように、本実施例の断路器の近傍に配置された
接地開閉器２６を入状態とすることにより、抵抗体６と
測定用接点２０及び接地開閉器２６を流れる測定回路２
７が形成される。そして、この測定回路２７に流れる電
流を測定することにより、抵抗体６の電気特性を測定
し、異常の有無を確認することができる。

【００２２】ところで、抵抗体６が不良となる原因とし
ては、断線及び短絡が挙げられる。断線の場合には、低
い電圧でも健全性の良否は確認できるが、短絡の場合に
は低い電圧で健全性を確認することは難しい。従って、
短絡の場合には、測定回路２７に比較的高い雷インパル
ス電圧などを印加して測定することにより、高電圧印加
時の短絡状態を判定することができる。さらに、図３に
示すように、接地開閉器２６を通して測定した場合に
は、特別な構造を必要としないため、測定を容易に行う
ことができ、また、高い電圧をかけても性能的に問題を
生じることはない。

【００２３】以上のように、本実施例においては、抵抗
体シールド５の外面に、測定用接触部２１を設けると共
に、タンク１の測定用接触部２１と対向する部分に測定
用挿入部２３を設けてここに測定用接点２０を挿入し、
測定時には、測定用接点２０に測定用端子棒２２を取り
付けて、この測定用端子棒２２をタンク１内に挿入する
ことにより、図３に示すように、抵抗体６及び測定用接
点２０を通る直列の電気回路を構成できるため、抵抗体
６の抵抗値を、接地開閉器２６などを利用して外部から
測定でき、また、抵抗体６に高電圧の雷インパルス電圧
を印加して短絡モードの確認もすることが可能であり、
抵抗体の健全性を容易に確認できる。

【００２４】従って、抵抗体６の健全性を確認するため
に従来必要であった機器分解などの作業が省略できるた
め、抵抗体６の異常発見のための作業時間の大幅な短縮
ができる。この結果、線路停止時間の短縮に貢献でき、
変電所の運用効率の大幅な向上が可能となる。さらに、
抵抗体６の健全性を容易に確認できることから、ガス絶
縁開閉器自身の信頼性の向上に貢献できる。

【００２５】次に、本発明によるガス絶縁開閉器を断路
器に適用してなる他の実施例について、図４及び図５を
参照して具体的に説明する。ここで、図４は本実施例の
測定用挿入部周辺の構成を示す断面図、図５は抵抗体測
定時に形成される測定回路を示す電気回路図である。

【００２６】図４に示すように、本実施例においては、
測定用挿入部として、気密シール２５を含む埋め込みボ
ス２８を一体注型してなる絶縁フランジ２９が使用さ
れ、タンク１に対して気密シール２４を介して取り付け
られている。そして、この埋め込みボス２８に対して、
測定用接点２０の連結部２０ａが、埋め込みボス２８を
貫通するように配置され、ガス気密状態で軸方向に摺動
可能に構成されている。なお、これ以外の部分について
は、前記実施例と全く同様に構成されている。

【００２７】以上のように構成した場合、測定用接点２
０は、タンク１に対して、電気的に絶縁されているた
め、前記実施例と同様にして、測定用接点２０を測定用
接触部２１と接触させた場合には、図５に示すような測
定回路３０を形成することができる。従って、前記実施
例と同様の作用効果が得られることに加えて、さらに、
次のような作用効果が得られる。

【００２８】すなわち、近傍に配置された接地開閉器２
６を、接地状態としたままで測定回路３０を構成できる
ため、接地シャントを取り外す必要がなく、その分だけ
測定回路３０の形成を容易に行えるため、抵抗体測定時
の作業性を大幅に改善できる。さらに、点検作業中の安
全確保の観点からも、このように接地状態のままで測定
を行うことは極めて望ましい。また、抵抗体６の軽微な
異常を確認するためには、できるだけ高い電圧を印加す
ることが望ましいが、接地開閉器の絶縁性能は、一般的
に、このような高電圧に対応できるようには設計されて
いないため、本実施例のように、測定部側に、接地開閉
器よりも高い絶縁性能を有する絶縁フランジ２９を設け
ることによって、より高い電圧での測定が可能となり、
抵抗体６の健全性確認の精度を向上することができる。

【００２９】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、抵抗体シールドに設ける測定用接触部の
具体的な構成や、タンクに設ける測定用挿入部の構成は
適宜変更可能である。例えば、測定用挿入部に開閉部を
設けて、通常時には閉状態とし、測定時には、接点を備
えた測定用端子棒を気密状態で挿入しながら開閉部を開
として、測定用端子棒の接点を測定用接触部に接触させ
るように構成することなども可能である。また、本発明
は断路器だけでなく、開閉サージ抑制用の抵抗体を有す
る各種のガス絶縁開閉器にも同様に適用可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、抵
抗体シールドの外面に、測定用接触部を設けると共に、
タンクの測定用接触部と対向する部分に測定用挿入部を
設け、測定時には、測定用端子棒をタンク内に挿入して
測定用接触部と電気的に接続することにより、抵抗体及
び測定用接点を通る直列の電気回路を構成できるため、
開閉サージ抑制用の抵抗体の抵抗値及び健全性を外部か
ら容易に測定可能なガス絶縁開閉器を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガス絶縁開閉器を断路器に適用し
てなる一実施例を示す半断面図。

【図２】図１の断路器の測定用挿入部周辺の構成を示す
断面図。

【図３】図１の断路器の抵抗体測定時に形成される測定
回路を示す電気回路図。

【図４】本発明によるガス絶縁開閉器を断路器に適用し
てなる他の実施例を示す図であり、特に、測定用挿入部
周辺の構成を示す断面図。

【図５】図４の断路器の抵抗体測定時に形成される測定
回路を示す電気回路図。

【図６】従来の断路器の構成の一例を示す図であり、特
に、閉極状態を示す半断面図。

【図７】図６の断路器の開極状態を示す半断面図。

【図８】図６の断路器の構成を模式的に示す原理図。

【図９】図６の断路器の開閉動作途中を示す電気回路
図。

【図１０】図６の断路器の閉極状態を示す電気回路図。

【符号の説明】

１…タンク（密閉容器）２…可動側接触部３…固定側接触部４…可動接触子５…抵抗体シールド６…抵抗体７…可動側通電接触子８…固定側通電接触子９…可動側シールド１０…抵抗接点１１…主接点１２，１３…電気回路２０…測定用接点２０ａ…連結部２０ｂ…ストッパ部２０ｃ…ネジ孔２１…測定用接触部２２…測定用端子棒２２ａ…ネジ部２３…測定用挿入部２４，２５…気密シール２６…接地開閉器２７，３０…測定回路２８…埋め込みボス２９…絶縁フランジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 31/02 H01H 31/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性ガスを充填した密閉容器内に対向
して配置された可動側接触部と固定側接触部を有し、こ
の固定側接触部の周囲に抵抗体シールドと抵抗体が配置
され、前記抵抗体シールドが前記抵抗体を通して前記固
定側接触部に接続されたガス絶縁開閉器において、前記抵抗体シールドの外面に測定用接触部を設けると共
に、前記密閉容器の前記測定用接触部と対向する部分
に、外部よりガス気密貫通して測定用端子棒を挿入可能
な測定用挿入部を設け、この測定用挿入部を、前記抵抗
体の測定時に、測定用挿入部に挿入した前記測定用端子
棒を前記測定用接触部と電気的に接続できるように構成
したことを特徴とするガス絶縁開閉器。