JP3400170B2

JP3400170B2 - ガス絶縁機器のガス圧力監視装置

Info

Publication number: JP3400170B2
Application number: JP05405195A
Authority: JP
Inventors: 誠二若林; 博之早田; 高明榊原; 正幸赤崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 2003-04-28
Anticipated expiration: 2018-04-28
Also published as: JPH08247887A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁ガスを封入した接
地金属容器内に課電部をコンパクトに収納したガス絶縁
機器において、機器の信頼度確認と監視に適用される予
防保全システム及び故障点標定システムとして用いられ
るガス圧力監視装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市部における電力供給量は増大
する傾向にあるが、一方、地価の高騰により変電設備の
用地確保は益々困難となっている。このような状況下、
変電設備の増強化を図る上で、耐環境性およびコンパク
ト化に優れたガス絶縁機器は欠かすことのできない装置
となっている。

【０００３】このガス絶縁機器は、絶縁性および消弧性
に優れたＳＦ₆ガスなどの絶縁ガスを用いて、断路器、
遮断器などの変電機器を密閉された接地金属容器内に収
納配置した装置である。ここで、代表的なガス絶縁機器
の一例を、図９に示す配置図を参照して具体的に説明す
る。

【０００４】図９において、１は接地電位とされた耐圧
力性の金属製の容器であり、一般的に接地金属容器と呼
ばれる。この接地金属容器１内には、課電部として、避
雷器２、変成器３、接地開閉器４、断路器５、変流器
６、遮断器７および母線８が収納配置されている。ま
た、接地金属容器１内には、ＳＦ₆ガスなどの絶縁ガス
９が封入されており、接地金属容器１と課電部とは、こ
の絶縁ガス９によって電気的に絶縁されている。

【０００５】一方、接地金属容器１内には、母線８を支
持するための絶縁スペーサ１０ａ〜１０ｄが適当な間隔
をおいて設けられており、これらの絶縁スペーサ１０ａ
〜１０ｄにより母線８の機械的強度と絶縁耐力とが保持
されている。また、各絶縁スペーサ１０ａ〜１０ｄは、
保守上の切離しや配置構成上の必要性から、接地金属容
器１内の空間を気密に区分するように配設されている。
すなわち、接地金属容器１内の空間は、絶縁スペーサ１
０ａ〜１０ｄによって複数のガス区画に分割され、各ガ
ス区画毎に絶縁ガス９が封入されている。なお、図中１
１はガスボンベであり、このガスボンベ１１からガスキ
ュービクル１２及びバルブ１３を介して、接地金属容器
１内の各ガス区画にガスが充填される。このうち、ガス
キュービクル１２は、各ガス区画の圧力を検出する機能
も有している。

【０００６】さらに、図９において、主回路は、断路器
５、遮断器７を経由し、ブッシング１４を介して変圧器
１９に接続されている。なお、図９においては、１回線
受電主回路を示しているが、この受電主回路の右側の受
電主回路（図示せず）より、断路器５を介して、変圧器
１９に電力を供給する場合もある。

【０００７】また、図中１５は配電盤であり、操作キュ
ービクル１６を介して開閉器類（断路器５、遮断器７、
接地開閉器４）の各操作器１７に付勢信号を与え、開閉
器類の主回路切換えや遮断操作を制御する機能を有して
いる。さらに、図中１８は開閉器類の駆動源となるコン
プレッサ設備である。このコンプレッサ設備１８によっ
て得られた所定の圧力（例えば、１５ｋｇ／ｃｍ²が一
般的）が、操作キュービクル１６を介して各操作器１７
に供給され、開閉器類の操作が行われる。

【０００８】上記の構成を有するガス絶縁機器には、以
下のような利点がある。すなわち、絶縁ガス９の優れた
特性によって、収納機器の小型化が可能となり、装置全
体としてのコンパクト化が実現できる。つまり、ＫＶ・
Ａ当たりの占有体積が小さくなり、設置用地の有効な活
用が可能となる。と同時に、ガス母線を用いて２段〜３
段の積み重ね構成が可能となり、ブロック積立てとなる
ので、小さな面積で大きな体積の構成が可能となる。

【０００９】また、接地金属容器１が接地されているた
め、課電中に接近しても感電の心配はない。さらに、課
電部が接地金属容器１に収納されているので、塩害・風
害などに直接さらされることがない。そのため、外因に
よる劣化の恐れがなく、対環境性が高い。しかも、各種
の開閉器類は、消弧能力の高いＳＦ₆ガス中でアーク処
理されるため、１主接点当たりの遮断容量の大幅な向上
が可能となる。

【００１０】ところが、図９に示すようなガス絶縁機器
には、上記のような利点がある反面、以下に述べるよう
な欠点もある。すなわち、ガス絶縁機器全体をコンパク
ト化した結果、収納機器の保守・点検時において、回転
作業あるいは再組立て作業の寸法が小さく制限されてし
まう。したがって、収納機器の保守・点検作業に長時間
を要し、作業効率が著しく低下してしまう。

【００１１】また、接地金属容器１内部に封入される絶
縁ガス９が高価であるため、外部へのガス漏れ防止上の
製作技術が高級となると共に、絶縁性の良さから電界強
度が大きく、ガス圧低下が絶縁裕度に極めて敏感に反応
するため、ガス漏れに対する緊急修復体制の完備が要求
される。さらに、各種開閉機器の主接点の消耗に伴う交
換作業においては、絶縁ガスの回収・再充填作業に多大
な時間を要するため、ガス絶縁機器の停止時間が長くな
り、電力の安定供給に支障をきたすという欠点もある。

【００１２】以上説明したように、ガス絶縁機器には、
利点ばかりでなく、いくつかの欠点もある。しかし、ガ
ス絶縁機器の性能的な利点は、欠点を補っても十分に余
りあるため、最近におけるガス絶縁機器の普及は目覚ま
しく、その設置箇所も増え、量産体制がとられるように
なっている。その結果、ガス絶縁機器には一層の信頼性
が要求されており、装置の保守や緊急修復体制の準備と
品質のばらつきは無視できない問題となってきている。

【００１３】以上のようなガス絶縁機器における問題点
に対する対策として、稼働運転状態が正常であることの
信頼度確認と、異常発生時の早期検出監視が可能な予防
保全システムの確立が切望されている。この予防保全シ
ステムの導入により、ガス絶縁機器の事故を未然に防止
して電力の安定供給を図ると同時に、事故に起因する経
済的損失を最低限にとどめることが期待されている。

【００１４】このような予防保全システムの一例とし
て、従来よりガス圧力監視装置が提案されている。な
お、ガス圧力監視装置とは、ガス圧力センサを利用し
て、ガス絶縁機器のガス区画内のガス圧力の変動を監視
する装置である。

【００１５】このようなガス圧力監視装置によれば、目
視では発見不可能であったガスリーク、内部地絡事故、
内部接触不良等の接地金属容器内の不具合を、それらが
発生した時点で迅速に発見することができるので、事故
を未然に防止することができる。しかも、この装置によ
り、全ガス区画のガス圧力を監視することが可能である
ため、点検のための巡視作業も不要となり、省力化にも
役立つという利点もある。

【００１６】ここで、以上のようなガス圧力監視装置に
用いられているガス圧力センサの構成について説明す
る。すなわち、図１０に示すように、ガス圧力センサ４
１は、ケース２１内に構成され、このケース２１の内側
から、ガスを封入したガス配管７０が外側に引き出され
ており、その先端部（図示せず）は、ガス絶縁機器の接
地金属容器に接続されている。また、ガス配管７０のケ
ース２１の内側の基端部には、弾性を有する仕切り膜２
３を介して液室２４が配設されており、前記仕切り膜２
３によって、ガス配管７０内のガスと液室２４内の油な
どの液体とが区分されている。

【００１７】また、液室２４における仕切り膜２３の反
対側には、ステンレスなどにより構成されたダイヤフラ
ム２５が配設され、このダイヤグラム２５の液室２４外
面には、ダイヤフラム２５の歪みを抵抗変化量に変換す
るピエゾ抵抗素子２６が取り付けられている。また、こ
のピエゾ抵抗素子２６には抵抗素子２７が接続されてお
り、これらピエゾ抵抗素子２６および抵抗素子２７から
ブリッジ回路が構成されている。

【００１８】さらに、このブリッジ回路には、その信号
を増幅する電子回路２８および出力信号線３０が順次接
続され、この出力信号線３０は、ケース２１の外部に引
き出され、図示していない監視手段に接続されている。
また、図中２９は、電子回路２８に電源を供給する電源
回路であり、３１は電源線である。

【００１９】このように構成されたガス圧力センサ４１
においては、ガス絶縁機器の接地金属容器内の絶縁ガス
の圧力が変化し、ガス配管７０内のガス圧力が変化する
と、その圧力変動は、前記仕切り膜２３、液室２４内の
液体およびダイヤフラム２５を介して、ピエゾ抵抗素子
２６に伝わる。そして、ピエゾ抵抗素子２６から、抵抗
素子２７を介して電子回路２８に出力され、この電子回
路２８ではその圧力変化を電気の出力信号として、監視
手段に伝送する。このように、ガス絶縁機器の接地金属
容器内の絶縁ガスの圧力が変化すると、ガス圧力センサ
４１の出力信号が変化することになる。

【００２０】ところで、ガス絶縁機器の接地金属容器内
の絶縁ガスに圧力の変化が生じる原因としては、次のよ
うなことが推定できる。

【００２１】（１）日射等によるガス温度の変化（２）通電電流の変動に伴う発熱量の変化（３）ガスリークの発生（４）接触不良等の通電異常に伴う発熱量の変化（５）内部地絡等の発生ここで、原因の（１），（２）は、ガス絶縁機器自体に
は問題がない状態（健全な状態）で発生するガス圧力の
変動であり、特定のガス区画のガス圧が変動する（３）
〜（５）に示した原因とは、当然区別されるべきもので
ある。この区別を行うために、従来から、各ガス区画毎
に、そのガス圧力を所定温度（例えば２０℃等）におけ
る圧力に換算する（温度換算）方法を用いて、各ガス区
画毎の内部ガスのガス圧力の変動を監視していた。この
方法は、他のガス区画と比較することで、正常なガス区
画と、上記（３）〜（５）に示した原因による異常が発
生したガス区画とを判別するものであった。

【００２２】このように、各ガス区画毎にそのガス圧力
について温度換算を行うことにより、異常発生の原因を
判定するためには、ガス圧力と共にガス温度を測定する
必要がある。この場合、ガス絶縁機器には複数のガス区
画が存在するため、各ガス区画毎にガス温度を測定する
ことが最適な方法と考えられる。

【００２３】しかし、この方法では、ガス温検出手段を
各ガス区画毎に取り付けることになるため、その取付け
性やメンテナンス性等が問題となる。したがって、従来
のガス絶縁機器のガス圧力監視装置においては、外気温
（接地金属容器外部の温度）を測定する温度検出部を、
１箇所または複数箇所に設け、この計測値を全ガス区画
の換算用ガス温度としていた。

【００２４】このような温度検出部４５は、前記ガス圧
力センサ４１と共に、監視手段に接続されていた。この
監視手段には、図１１に示すように、各ガス圧力センサ
４１ａ〜４１ｎからの出力信号を圧力信号に変換する第
１の絶縁変換器４２ａと、温度検出部４５からの出力信
号を温度信号に変換する第２の絶縁変換器４２ｂが設け
られている。そして、第１と第２の絶縁変換器４２ａ，
４２ｂは、同一の処理部４３に接続されている。この処
理部４３は、前記圧力信号と温度信号から、ガス圧力の
計測値を所定の温度におけるガス圧力に換算するように
構成されている。また、前記処理部４３には表示部４４
が接続され、処理部４３での結果が表示されるように構
成されている。

【００２５】以上のように、ガス圧力センサ４１と温度
検出部４５および監視手段からなるガス圧力監視装置を
設け、ガス絶縁機器の各ガス区画におけるガス圧力の変
動を監視することにより、ガス圧力の変化の原因が判定
されていた。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような構成を有する従来のガス絶縁機器のガス圧力監
視装置には、以下に述べるような問題点があった。すな
わち、ガス絶縁機器の設置場所等の条件により、各ガス
区画毎に温度差が生じる。これに対し、温度検出部は接
地金属容器の外部の１箇所または複数箇所に設けられて
おり、この計測値と実際のガス温度との差が大きくずれ
るガス区画も発生する。また、外気温を検出する温度検
出部が日射等の影響を受けると、実際のガス温度との間
で温度差が生じる。このように、外気温は、換算用ガス
温度として適当とはいえず、これにより求めた換算圧力
では、ガス区画内のガス圧力変動の原因を正確に判定す
ることは困難であった。

【００２７】本発明は、以上のような従来技術の欠点を
解消するために提案されたものであり、その目的は、各
ガス区画のガス圧力を正確に温度換算することにより、
ガス圧力の変動の原因を、正確に且つ迅速に判定するこ
とができるガス絶縁機器のガス圧力監視装置を提供する
ことにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、絶縁ガスを封入した接地金属容器内に高電圧導体を
収納してなるガス絶縁機器に複数のガス区画が設けら
れ、このガス区画毎に、そのガス圧力を測定してガス圧
力信号を出力するガス圧力センサが配置され、このガス
圧力センサからのガス圧力信号に基づいて、前記ガス絶
縁機器の各ガス区画毎にそのガス圧力を監視するガス絶
縁機器のガス圧力監視装置において、前記ガス区画の少
なくとも１つに、そのガス区画内のガス温度を測定して
ガス温度信号を出力するガス温検出手段が設けられ、前
記各ガス区画の前記ガス圧力センサからのガス圧力信号
を同一ガス区画のガス温度信号に基づいて所定温度の圧
力に換算する処理部が設けられていることを特徴とす
る。

【００２９】請求項２に記載の発明は、絶縁ガスを封入
した接地金属容器内に高電圧導体を収納してなるガス絶
縁機器に複数のガス区画が設けられ、このガス区画毎
に、そのガス圧力を測定してガス圧力信号を出力するガ
ス圧力センサが配置され、このガス圧力センサからのガ
ス圧力信号に基づいて、前記ガス絶縁機器の各ガス区画
毎にそのガス圧力を監視するガス絶縁機器のガス圧力監
視装置において、前記各ガス区画毎に、そのガス区画内
のガス温度を測定してガス温度信号を出力するガス温検
出手段が設けられ、全ガス区画のガス温度の平均値であ
るガス温度信号に基づいて、前記ガス圧力センサからの
ガス圧力信号を所定温度の圧力に換算する処理部が設け
られていることを特徴とする。

【００３０】請求項３に記載の発明は、絶縁ガスを封入
した接地金属容器内に高電圧導体を収納してなるガス絶
縁機器に複数のガス区画が設けられ、このガス区画毎
に、そのガス圧力を測定してガス圧力信号を出力するガ
ス圧力センサが配置され、このガス圧力センサからのガ
ス圧力信号に基づいて、前記ガス絶縁機器の各ガス区画
毎にそのガス圧力を監視するガス絶縁機器のガス圧力監
視装置において、前記各ガス区画毎に、そのガス区画内
のガス温度を測定してガス温度信号を出力するガス温検
出手段が設けられ、複数のガス区画からなるガス区画グ
ループ毎に求めたガス温度の平均値であるガス温度信号
に基づいて、前記ガス圧力センサからのガス圧力信号を
所定温度の圧力に換算する処理部が設けられていること
を特徴とする。

【００３１】

【作用】上記請求項１に記載の発明によれば、ガス区画
の少なくとも１つにガス温検出手段が設けられ、直接ガ
スの温度を測定するように構成されているため、ガス区
画内のガス圧力は、各ガス区画内のガス温度に基づいて
所定の温度の圧力（換算圧力）に換算される。この場
合、ガス温検出手段に直接日射等は影響せず、正確なガ
ス温度の計測値が得られるため、正確な換算圧力が算出
される。特に本発明では、各ガス区画のガス圧力を同一
ガス区画のガス温度信号により換算圧力に換算すること
ができるので、各ガス区画のガス圧力を高い信頼性で監
視することができる。

【００３２】上記請求項２に記載の発明によれば、ガス
区画ごとにガス温検出手段が設けられ、直接ガスの温度
を測定するように構成されているため、ガス区画内のガ
ス圧力は、各ガス区画内のガス温度に基づいて所定の温
度の圧力（換算圧力）に換算される。この場合、ガス温
検出手段に直接日射等は影響せず、正確なガス温度の計
測値が得られるため、正確な換算圧力が算出される。特
に本発明では、ガス温度信号として、全ガス区画のガス
温度の平均値からなる信号を使用するように構成した結
果、換算圧力の算出手段の負荷を低減することができ、
装置の小型化を図ることができる。

【００３３】上記請求項３に記載の発明によれば、ガス
温度信号として、複数のガス区画からなるガス区画グル
ープ毎に、ガス区画グループのガス温度の平均値または
ガス区画グループの特定ガス区画のガス温度からなる信
号を使用するように構成した結果、距離の離れたガス区
画でガス温度が異なるような大規模変電所などのガス絶
縁機器に適したガス圧力監視装置を得ることができ、換
算圧力の算出手段の負荷を低減すると共に、より正確な
換算圧力を算出することができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明のガス絶縁機器のガス圧力監視
装置の一実施例を、図面に基づいて具体的に説明する。
なお、図１は本発明によるガス圧力監視装置をガス絶縁
機器に適用した実施例を示す構成図、図２は本実施例の
ガス圧力監視装置に使用されるガス圧力センサの一例を
示す構成図、図３は本実施例のガス圧力監視装置の構成
を示すブロック図、図４は正常時のガス圧力変動を示す
グラフ、図５はガスリーク発生時のガス圧力変動を示す
グラフ、図６は内部故障発生時のガス圧力変動を示すグ
ラフである。また、図９乃至図１１に示した従来型と同
一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。

【００３５】本実施例においては、図１に示すように、
ガス絶縁機器の主母線部分は、接地金属容器１、接地金
属容器１内に収納配置された母線８、接地金属容器１内
に封入されたＳＦ₆ガスなどの絶縁ガス９および前記母
線８を支持するための絶縁スペーサ１０から構成されて
いる。そして、接地金属容器１内は、前記絶縁スペーサ
１０により区画されて、各ガス区画Ｓ１，Ｓ２，…が構
成されている。また、これら各ガス区画Ｓ１，Ｓ２，…
の近傍には、それぞれ収納箱７２が配置され、この収納
箱７２内にガス圧力センサ７３が配置されている。そし
て、ガス区画Ｓ１とガス圧力センサ７３とは、ガス配管
７０とガスバルブ７１を介して接続されている。なお、
図１においては、ガス区画Ｓ１に設けられたガス圧力セ
ンサ７３のみを示してある。

【００３６】また、前記ガス圧力センサ７３は、図２に
示すような構成を有している。すなわち、ケース２１の
内側から、ガスを封入したガス配管７０が外側に引き出
され、また、前記ガス配管７０のケース２１の内側の基
端部には、仕切り膜２３を介して液室２４が配設され、
前記仕切り膜２３によって、ガス配管７０内のガスと液
室２４内の油などの液体とが区分されている。また、液
室２４における仕切り膜２３の反対側にはダイヤフラム
２５が配設され、このダイヤフラム２５の液室２４の外
面には、ピエゾ抵抗素子２６と抵抗素子２７からなるブ
リッジ回路が接続されている。そして、このブリッジ回
路に電子回路２８および出力信号線３０が順次接続さ
れ、図示していない監視手段に接続されている。

【００３７】さらに、前記仕切り膜２３には、ガス配管
７０内のガス温検出手段として、ガス温検出部３２が設
けられている。そして、このガス温検出部３２が、ガス
圧力と共にガス温度を電気信号として出力する電子回路
２８に接続されている。

【００３８】また、このような構成のガス圧力センサ７
３には、監視手段として、図３に示すように、絶縁変換
器７４、処理部７５および表示部７６などからなる上位
の処理系が接続されている。ここで、前記絶縁変換器７
４は、各ガス圧力センサ７３からのガス圧力とガス温度
の出力信号を、圧力信号と温度信号に変換して、これを
処理部７５に送るように構成されている。また、前記処
理部７５は、絶縁変換器７４から送られてきた各ガス区
画の圧力信号と温度信号により、それぞれ予め設定され
た所定温度におけるガス圧力（換算圧力）に温度換算す
るように構成されている。また、この処理部７５には予
め判定基準値が設定され、この値と各ガス区画の換算圧
力とを比較するように構成されている。

【００３９】なお、ガス絶縁機器自体に問題がない正常
な状態では、ガス圧力センサ７３により計測されたガス
圧力Ｐ₀およびこの換算ガス圧力Ｐ₁は、図４に示すよう
な波形を示す。すなわち、図４に示すように、換算ガス
圧力Ｐ₁は一定の値を示し、この値が判定基準値として
処理部７５に入力されている。そして、このような監視
手段において、処理部７５に入力され、処理された計測
ガス圧力・計測ガス温度・換算圧力・ガス圧力上昇値・
比較判定等の結果は、各ガス区画毎に表示部７６により
表示されるように構成されている。

【００４０】以上のような構成を有する本実施例のガス
絶縁機器のガス圧力監視装置の作用について説明する。
まず、図１に示したガス区画Ｓ１において、内部故障が
発生した場合に、このガス区画Ｓ１内のガス圧力が図６
に示した様に変化すると、ガス配管７０内部のガス圧力
も同時に変化する。これにより、ガス圧力センサ７３の
ガス配管７０の端部において、ガス圧力の変化が伝わ
る。そして、この圧力変化が、仕切り膜２３、液室２４
内の液体およびダイヤフラム２５を介してピエゾ抵抗素
子２６に伝わり、ピエゾ抵抗素子２６から抵抗素子２７
を介して、電子回路２８に出力される。一方、ガス温検
出部３２では、ガス区画内部のガス温度が検出され、こ
れが電子回路２８に出力される。その結果、電子回路２
８からは、ガス圧力とガス温度がそれぞれ出力信号とし
て、出力信号線３０を介して監視手段に伝送される。

【００４１】続いて、監視手段において、前記ガス圧力
とガス温度の出力信号が、同時に絶縁変換器７４でガス
圧力信号とガス温度信号に変換され、これが処理部７５
に送られる。処理部７５では、各ガス区画について、そ
れぞれガス温度信号から、ガス圧力信号が所定温度の圧
力（換算圧力）に換算される。そして、計測したガス圧
力に変化がある場合であっても、換算圧力が判定基準値
と比較して変化がない場合（図４と同様のグラフとなる
場合）は、ガス圧力の変動は日射等によるガス温度の変
化や通電電流の変動に伴う発熱量の変化等により起こっ
たもので、ガス絶縁機器自体には問題がない正常な状態
と判定される。

【００４２】一方、計測したガス圧力に変動があり、換
算圧力も判定基準値に対して変動がある場合には、ガス
リークの発生、接触不良等の通電異常に伴う発熱量の変
化、または内部地絡等の発生により、そのガス区画のガ
ス圧力が変化したと判定される。

【００４３】特に、ガスリークの発生時には、ガス量が
時間の経過と共に低下するため、ガス圧力もこれに比例
して低下する。これについては、ガス圧力Ｐ₀および換
算ガス圧力Ｐ₁の関係が、図５に示すような波形とな
り、このような波形の場合には、処理部７５でガスリー
クの発生と判定される。さらに、ガス圧力Ｐ₀が図６に
示したように変化する場合には、接触不良や内部地絡等
の発生と判断することができる。そして、このような処
理部７５による判断が、表示部７６により表示される。

【００４４】以上のように、本実施例においては、各ガ
ス区画について、それぞれガス圧力とガス温度とを計測
し、換算圧力を求めることができるので、ガス圧力の変
動をそれぞれガス区画毎に正確に監視することができ
る。特に、換算圧力と判定基準値を比較することによ
り、容易に圧力の変動を監視することができる。そし
て、変動があった場合には、その変動原因を迅速に判定
することができる。しかも、ガス温度は直接ガスの温度
を計測するため、従来技術の外気温のように、日射等の
影響によりガス温度と大幅な温度差が生じることもな
く、正確な換算圧力を算出することができる。

【００４５】さらに、本実施例では、各ガス区画のガス
圧力とガス温度が同時に計測されて、同一の処理部で処
理されるため、ガス圧力とガス温度に計測時間のズレ等
がなく、日射等の影響があった場合でも、正確な換算圧
力を算出することができる。そして、それぞれのガス区
画のガス温度により各ガス区画毎にガス圧力が換算され
るため、各ガス区画に温度差がある場合でも、換算圧力
は正確に算出することができる。

【００４６】しかも、本実施例では、ガス温度の計測を
するためのガス温検出部が、ガス圧力を計測するガス圧
力センサに設けられ、同時に同一の絶縁変換器に出力さ
れているため、ガス圧力センサとは別にガス温検出手段
やそのための絶縁変換器を設ける必要がない。したがっ
て、ガス温検出部の設置が容易になると共に小型化する
ことができ、より優れた機能のガス圧力監視装置とする
ことができる。

【００４７】また、内部故障によるガス圧力上昇値も正
確かつ迅速に検出できるので、故障点標定機能を兼ね備
えることもできる。

【００４８】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、ガス圧力センサや監視手段の具体的
な構成は自由に選択可能である。すなわち、監視手段に
ついては、例えば、絶縁変換器は、ガス圧力の出力信号
とガス温度の出力信号を同一の絶縁変換器で変換する構
成に限定されず、ガス圧力信号変換用の第１の絶縁変換
器と、ガス温度信号変換用の第２の絶縁変換器とを、別
個に設けることもできる。

【００４９】また、図７に示したように、絶縁変換器を
設けずに、各ガス圧力センサ７３ａ〜７３ｎからのガス
圧力とガス温度の出力信号を、直接処理部７５に送る構
成とすることもできる。この場合、処理部７５において
は、ガス圧力とガス温度の出力信号を圧力信号と温度信
号に変換して、これにより換算圧力を求めることや、ガ
ス圧力とガス温度の出力信号から直接換算圧力を求める
こと等、構成を適宜変更することができる。

【００５０】また、上記実施例においては、ガス温度を
測定するためのガス温検出手段は、ガス温検出部３２と
してガス圧力センサ７３に設けたが、これに限定され
ず、直接ガス温度を測定するのであれば、ガス温検出手
段を各ガス区画に直接設けることもでき、また、各ガス
区画とガス圧力センサを接続するガス配管に設けること
等、適宜変更可能である。

【００５１】さらに、前記実施例においては、ガス絶縁
機器の主母線部分に本発明を適用した場合について説明
したが、本発明は、各種のガス絶縁機器に同様に適用可
能であり、同様に優れた作用効果が得られるものであ
る。

【００５２】また、上記実施例では、監視手段の処理部
７５において、それぞれのガス区画のガス温度により各
ガス区画の換算圧力を算出しているが、これを次のよう
に変更することも可能である。すなわち、ガス温検出手
段は直接ガスの温度を測定するように配設されるため、
ガス温検出手段が直接日射等に影響されることはない。
したがって、一旦全ガス区画のガス温度の平均値を求
め、この値により各ガス区画のガス圧力を換算するよう
に構成することも可能である。

【００５３】また、複数のガス区画からなるガス区画グ
ループ毎にガス温度のグループ平均値を求め、このグル
ープ平均値により、そのグループの各ガス区画のガス圧
力を換算するように構成することもできる。さらに、ガ
ス区画グループでは、代表ガス区画のガス温度を測定し
て、この値をガス区画グループの各ガス区画で使用する
構成とすることもできる。この場合、定期的にグループ
内の全ガス区画についてガス温度を測定し、他のガス区
画と大幅に差のあるガス区画がある場合には、これを監
視して、表示部に表示するように構成することもでき
る。

【００５４】このように構成することにより、ガス圧力
の換算処理作業が簡素化され、負荷が低下するため、処
理部として処理能力の小さいものを使用することがで
き、ガス圧力監視装置全体の小型化を図ることができ
る。特に、大規模変電所などのガス絶縁機器において
は、距離の離れたガス区画はガス温度が異なることもあ
り、このような場合は、ガス温度としてグループ平均値
を使用することにより、処理部の負荷を低減すると共
に、より正確な換算圧力の算出が可能となる。したがっ
て、小型且つ優れたガス絶縁機器のガス圧力監視装置を
提供することができる。

【００５５】さらに、本発明では、監視手段は１つに限
定されず、複数個設けることもできる。例えば、大規模
変電所などのガス絶縁機器では、ガス区画を複数単位で
監視区分とし、それぞれ監視手段を設けることもでき
る。この場合、監視区分毎に絶縁変換器を設け、これを
１つの処理部・表示部に接続することや、監視区分毎に
絶縁変換器と処理部を設け、これに１つの表示部を接続
すること、さらには、監視区分毎に絶縁変換器・処理部
・表示部を設けた構成とすることも可能である。また、
図８に示したように、ガス圧力センサを２重化して設け
ることにより、故障点標定の機能を高めることも可能で
ある。

【００５６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ガ
ス区画内のガス温度が直接測定されるため、この温度に
よりガス圧力を所定温度の圧力に正確に換算することが
でき、これにより、ガス圧力の変動を確実に監視して、
その原因を正確に且つ容易に判定するガス絶縁機器のガ
ス圧力監視装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガス圧力監視装置をガス絶縁機器
に適用した一実施例を示す構成図

【図２】図１に示したガス圧力監視装置に使用されるガ
ス圧力センサの一例を示す構成図

【図３】ガス圧力監視装置の構成を示すブロック図

【図４】正常時のガス圧力変動を示すグラフ

【図５】ガスリーク発生時のガス圧力変動を示すグラフ

【図６】内部故障発生時のガス圧力変動を示すグラフ

【図７】本発明の他の実施例を示すブロック図

【図８】２重化したガス圧力センサの一例を示す構成図

【図９】代表的なガス絶縁機器の一例を示す構成図

【図１０】従来のガス圧力センサの一例を示す構成図

【図１１】従来のガス圧力監視装置の構成を示すブロッ
ク図

【符号の説明】

１…接地金属容器８…母線９…絶縁ガス１０ａ〜１０ｄ…絶縁スペーサ２１…ケース２３…仕切り膜２４…液室２５…ダイヤフラム２６…ピエゾ抵抗素子２７…抵抗素子２８…電子回路２９…電源回路３０…出力信号線３１…電源線３２…ガス温検出部４１，７３…ガス圧力センサ４２ａ…第１の絶縁変換器４２ｂ…第２の絶縁変換器４３，７５…処理部４５…温度検出部４４，７６…表示部７０…ガス配管７４…絶縁変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者赤崎正幸神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号株式会社東芝浜川崎工場内 (56)参考文献特開平１−252116（ＪＰ，Ａ) 特開平６−58834（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−227327（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 3/26 G01R 31/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁ガスを封入した接地金属容器内に高
電圧導体を収納してなるガス絶縁機器に複数のガス区画
が設けられ、このガス区画毎に、そのガス圧力を測定し
てガス圧力信号を出力するガス圧力センサが配置され、
このガス圧力センサからのガス圧力信号に基づいて、前
記ガス絶縁機器の各ガス区画毎にそのガス圧力を監視す
るガス絶縁機器のガス圧力監視装置において、前記ガス区画の少なくとも１つに、そのガス区画内のガ
ス温度を測定してガス温度信号を出力するガス温検出手
段が設けられ、前記各ガス区画の前記ガス圧力センサからのガス圧力信
号を同一ガス区画のガス温度信号に基づいて所定温度の
圧力に換算する処理部が設けられていることを特徴とす
るガス絶縁機器のガス圧力監視装置。
【請求項２】絶縁ガスを封入した接地金属容器内に高
電圧導体を収納してなるガス絶縁機器に複数のガス区画
が設けられ、このガス区画毎に、そのガス圧力を測定し
てガス圧力信号を出力するガス圧力センサが配置され、
このガス圧力センサからのガス圧力信号に基づいて、前
記ガス絶縁機器の各ガス区画毎にそのガス圧力を監視す
るガス絶縁機器のガス圧力監視装置において、前記各ガス区画毎に、そのガス区画内のガス温度を測定
してガス温度信号を出力するガス温検出手段が設けら
れ、全ガス区画のガス温度の平均値であるガス温度信号に基
づいて、前記ガス圧力センサからのガス圧力信号を所定
温度の圧力に換算する処理部が設けられていることを特
徴とする請求項１記載のガス絶縁機器のガス圧力監視装
置。
【請求項３】絶縁ガスを封入した接地金属容器内に高
電圧導体を収納してなるガス絶縁機器に複数のガス区画
が設けられ、このガス区画毎に、そのガス圧力を測定し
てガス圧力信号を出力するガス圧力センサが配置され、
このガス圧力センサからのガス圧力信号に基づいて、前
記ガス絶縁機器の各ガス区画毎にそのガス圧力を監視す
るガス絶縁機器のガス圧力監視装置において、前記各ガス区画毎に、そのガス区画内のガス温度を測定
してガス温度信号を出力するガス温検出手段が設けら
れ、複数のガス区画からなるガス区画グループ毎に求めたガ
ス温度の平均値であるガス温度信号に基づいて、前記ガ
ス圧力センサからのガス圧力信号を所定温度の圧力に換
算する処理部が設けられていることを特徴とするガス絶
縁機器のガス圧力監視装置。