JP3405027B2 - ガス絶縁電気機器の絶縁異常診断装置 - Google Patents

ガス絶縁電気機器の絶縁異常診断装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス遮断器、ガス
絶縁開閉装置等のガス絶縁電気機器の内部に発する部分
放電をアンテナを用いて検出することにより、ガス絶縁
電気機器の絶縁異常の有無を診断する装置と、その装置
に使用するアンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガス絶縁電気機器内部に配置された導体
の接触部に接触不良等がある場合、その部分で部分放電
が発生することがある。また、ガス絶縁電気機器内部に
金属の切り粉又はバリ等が存在すると、それらの異物の
先端に部分放電が発することがある。このような部分放
電を放置しておくと、やがて絶縁破壊が発生して、重大
な事故に発展する恐れがある。
【0003】したがって、ガス絶縁電気機器における重
大事故を未然に防ぐために、ガス絶縁電気機器内部の部
分放電の有無を監視する必要がある。このため、部分放
電により発する電磁波の有無をアンテナにより検出し
て、絶縁異常を監視する装置が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ガス絶縁電気機器は金
属容器で密封された構造を有しており、この金属容器は
電磁波に対してシールドとして機能する。したがって、
部分放電による電磁波は、金属容器から漏れ出たものを
検出しなければならない。電磁波の漏れ出る場所でアン
テナを配置する場所としては、碍子部が最良と考えられ
ている。
【0005】しかしながら、碍子部には、高絶縁を保つ
ことと、電界が乱されないことという課題が課せられて
いる。したがって、導体であるアンテナが碍子部に取り
付けられても、高絶縁が保持され、電界が乱されない必
要がある。また、アンテナを碍子部に固定しようとする
ときに、碍子フランジの固定用ボルトにより固定するこ
とが考えられる。しかしながら、アンテナを取り付ける
ために碍子フランジの固定用ボルトを外したり緩めたり
することは、金属容器内に高圧ガスが封入されているこ
とにより、ガス絶縁電気機器のガス漏れの原因となりか
ねない。さらに、固定用ボルトを外したり緩めたりする
ことにより、碍子の破損等が生じる可能性もある。これ
らは、ガス絶縁電気機器の信頼性を損なう危険性をはら
んでいる。
【0006】本発明は、ガス絶縁電気機器の絶縁異常診
断装置において、ガス絶縁電気機器の性能に悪影響を与
えずに、ガス絶縁電気機器内部で発生する部分放電を検
出するアンテナを配置することを目的とするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、ガス絶縁電気機器の内部に発生した部分放
電をアンテナを用いて検出する絶縁異常診断装置におい
て、アンテナをガス絶縁電気機器の碍子取付部の周囲に
配置する。アンテナを導電性の碍子取付部の周囲に配置
することは、碍子部の絶縁に悪影響を及ぼさず、また、
電界を乱すことも少ない。そして、碍子取付部の周囲に
配置されたアンテナは、ガス絶縁電気機器から漏れ出る
電磁波を有効に検出する。
【0008】本発明の絶縁異常診断装置に使用される
ンテナは、ループ状の2つのリングで構成され、この2
つのリングを碍子フランジ部を取り囲むように保持する
部材とにより構成する。この保持部材は、ループ状のリ
ングを上段と下段に配置し、かつアンテナの上面が碍子
フランジ部の上面と同じか又は低く、下面が碍子フラン
ジ部の下面より高く配置するように構成される。
【0009】このアンテナの構成によれば、碍子部の絶
縁を高く保ち、電界の乱れを最小限に止める。また、前
記支持部材を、碍子フランジの固定用ボルトの頭を挟み
込むことにより、アンテナを碍子フランジに固定する部
分を有するものとすることができる。この支持部材を使
用した場合、アンテナの取り外しを行うときに、碍子フ
ランジの固定用ボルトを外したり緩めたりする必要がな
くなる。したがって、ガス絶縁電気機器のガス漏れ、又
は碍子の破損等が発生することがなくなる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明をタンク型遮断器の絶縁異
常診断に適用した例について、図を用いて説明する。図
1は、タンク型遮断器と絶縁異常診断装置の全体構成を
示すものである。図において、10はタンク型遮断器
で、支持台26上に3相分のタンク型遮断器10が載置
されている。3はアンテナセンサで、タンク型遮断器1
0の碍子の取付部に配置される。このアンテナセンサ3
は、同軸ケーブル21により診断装置27と接続され
る。
【0011】タンク型遮断器10の構成について、図2
を用いて説明する。図2は、タンク型遮断器10の側面
を断面で示すものであるが、図示右側の導体引出し部に
ついては、断面でなく外形を示している。金属容器12
内に遮断部11が収納される。金属容器12には、SF
6 ガス等の絶縁ガスが封入されている。碍子14が碍子
フランジ28により金属容器12に固定される。なお、
CTは、導体を囲むように金属容器12の外側に配置さ
れた変流器で、13は変流器カバーである。
【0012】図2のタンク型遮断器10内で、遮断部1
1と金属容器12間に部分放電2が生じると、それによ
り電磁波1が発生する。ガス絶縁電気機器10の大部分
が金属容器12によりシールドされているため、電磁波
1は碍子14の取付部から金属容器12の外部へ放射さ
れる。この電磁波1を検出するために、図3に示すよう
に、アンテナセンサ3が、碍子14を金属容器12に固
定するための碍子フランジ28の周囲に配置される。
【0013】アンテナの構造及びその取付け構造につい
て以下に説明する。図4は、アンテナセンサ3の外観を
示す。アンテナセンサ3は、直径の異なる2つのループ
状のリングから構成され、直径の小さいリング31が上
段になり、直径の大きいリング32が下段になるよう
に、アンテナ固定台24により支持される。また、各リ
ング31,32は同軸ケーブル21に接続されて診断装
置27に接続される。また、2つのリング31,32
は、同軸ケーブルとの接続部と反対側において、導体3
5により接続されてスロットアンテナを形成する。な
お、2つのリング31,32は、同一径としても良い。
【0014】図5にアンテナ固定台24の詳細を示す。
アンテナ固定台24は、受け台23とボルト挟み金具2
2を一体にしたものである。受け台23には長孔29が
形成され、この長孔29を利用して2つのリング31,
32を上下に固定する。ボルト挟み金具22は、その中
央に孔30が形成され、その孔30と台の外側との間に
スリット33が形成される。さらに、スリット33と交
差する方向に締付穴34が形成される。
【0015】図5には、碍子14の取付け構造も示され
ている。碍子14は、碍子フランジ28により金属容器
12に固定される。このとき、碍子フランジ28は固定
用ボルト25により金属容器12に固定される。アンテ
ナ固定台24は、ボルト挟み金具22の穴30を固定用
ボルト25の頭にはめ込み、締付穴34にボルトを通し
て締めつけることにより、アンテナ固定台24を固定用
ボルト25に固定する。これにより、アンテナセンサ3
が碍子取付部に固定される。
【0016】図6に、アンテナセンサ3が碍子取付部に
取り付けられた状態を示す。なお、図においては、アン
テナセンサを断面で示している。ここで、アンテナセン
サ3の上面は、碍子フランジ28の上面より下に位置す
るように配置され、アンテナセンサ3の下面が碍子フラ
ンジ28の下面より上に位置するように配置される。ま
た、小径のリング31が上に、大径のリング32が下に
配置されることにより、碍子フランジ28の外形に沿っ
てアンテナセンサ3が配置されることとなる。これによ
り、アンテナセンサ3を取り付けたことによって碍子取
付部の電界が乱れることがなく、碍子14の絶縁を高く
保つことができる。
【0017】診断装置27の回路構成について、図7を
用いて説明する。それぞれ別のタンク型遮断器10に取
り付けられた3つのアンテナセンサ3の出力は、同軸ケ
ーブル21を経由してセレクタ16に入力される。セレ
クタ16は、演算処理装置20からの指示により3つの
アンテナセンサ3のいずれかを選択して、アンプ17に
接続する。アンプ17により増幅された信号は、チュー
ナ18に入力される。チューナ18は、演算処理装置2
0から指示された周波数成分をA/D変換器19に出力
する。A/D変換器19は、アナログ値をディジタル値
に変換して演算処理装置20に出力する。
【0018】演算処理装置20は、セレクタ16に切替
えのための指示を出力して、診断しようとするタンク型
遮断器10の一つを選択する。また、チューナ19に対
して、部分放電により発する電磁波に特有な周波数成分
を順次選択させる。そして、各タンク型遮断器ごとに、
検出された電磁波に基づいて、絶縁異常の有無を診断す
る。なお、その診断方法は公知のものであるので、ここ
での説明は省略する。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、ガス絶縁電気機器の絶
縁異常診断装置において、ガス絶縁電気機器の性能に悪
影響を与えずに、ガス絶縁電気機器内部で発生する部分
放電を検出するアンテナを配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の絶縁異常診断装置の実施形態を示す構
成図。
【図2】本発明が適用されるタンク型遮断器の構造を示
す図。
【図3】図2の碍子取付部の構造を示す図。
【図4】本発明におけるアンテナセンサの構造を示す
図。
【図5】本発明におけるアンテナ固定台の構造を示す
図。
【図6】本発明におけるアンテナセンサを碍子取付部に
配置した状態を示す図。
【図7】本発明における絶縁異常診断装置の回路構成を
示すブロック図。
【符号の説明】
1…電磁波 2…部分放電 3…アンテナセンサ 10…タンク型遮断器 12…金属容器 14…碍子 16…セレクタ 17…アンプ 18…チューナ 19…A/D変換器 20…演算処理装置 21…同軸ケーブル 22…ボルト挟み金具 23…受け台 24…アンテナ固定台 25…固定用ボルト 27…診断装置 28…碍子フランジ 29…長孔 30…孔 31,32…リング 33…スリット 34…締付穴 35…導体

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス絶縁電気機器の内部に発生した部分
    放電をアンテナを用いて検出する絶縁異常診断装置にお
    いて、前記アンテナが、ループ状の2つのリングで構成され、
    この2つのリングを、前記ガス絶縁電気機器の碍子フラ
    ンジ部を取り囲むように保持する部材とにより構成さ
    れ、 前記保持部材は、ループ状のリングを上段と、下段に保
    持し、かつ前記アンテナの上面が前記碍子フランジ部の
    上面と同じか又は低く、下面が前記碍子フランジ部の下
    面より高く配置するように構成されること を特徴とする
    ガス絶縁電気機器の絶縁異常診断装置。
  2. 【請求項2】 前記保持部材は、前記碍子フランジの固
    定用ボルトの頭を挟み込むことにより前記アンテナを前
    記碍子フランジに固定する部分を有することを特徴とす
    る請求項1記載のガス絶縁電気機器の絶縁異常診断装
    置。
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