JP3455443B2 - 遮断器の故障点標定装置 - Google Patents

遮断器の故障点標定装置

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JP3455443B2 JP32626698A JP32626698A JP3455443B2 JP 3455443 B2 JP3455443 B2 JP 3455443B2 JP 32626698 A JP32626698 A JP 32626698A JP 32626698 A JP32626698 A JP 32626698A JP 3455443 B2 JP3455443 B2 JP 3455443B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、遮断部を容器内
に収容した遮断器における内部事故の発生を検出し、そ
の事故発生遮断器を標定する遮断器の故障点標定装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のガス絶縁機器における故障点の発
生位置標定は、例えば平成2年9月発行電気共同研究第
46巻第4号(p-191)に開示されているように、振動
を検出するセンサの出力に閾値を設定し、これを超えた
信号の検知によって故障発生を認識していた。図7は従
来の故障点標定装置の概念図で、1はガス絶縁容器、2
は地絡、3は振動検出センサ、4は振動検出センサ3か
らの信号と一定の閾値5との比較を行う信号処理回路、
6は処理結果を出力する表示器である。
【0003】このような従来の故障点標定装置におい
て、ガス絶縁容器1の中で地絡2が発生した場合、アー
クによって地絡点を含む容器1に大きな振動が発生する
ことは周知の事実である。この振動信号は金属容器を伝
播するが、容器1は絶縁スペーサによって隣接容器と不
連続となっているため、上記振動信号は隣接容器にはほ
とんど伝播しない。したがって、ガス区分された容器毎
に振動検出センサ3を設け、それぞれの振動検出センサ
3が振動検出を行うことにより、地絡点の標定をも可能
となる。図8において、波形7は検出された信号の波形
例であり、典型的な減衰振動を示す波形となる。この信
号は信号処理回路4に入力され、予め設定されている閾
値5と比較される。この閾値5は、ガス絶縁容器1の周
囲環境ノイズによる振動には反応しないレベルとして設
定されている。信号処理回路4は、比較の結果、入力し
た信号が閾値5を超えた場合には、図8の7’に示すよ
うなパルスを発生させる。また、その結果は、振動を検
出したセンサ3の位置とともに表示器6に出力される。
作業者は、表示器6に出力された結果により、当該振動
検出センサ3の設置位置近傍で地絡2が発生したと認識
し、故障発生に対する処理を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の故
障点標定装置では、ガス絶縁されている遮断器の容器内
に存在する遮断部の通常の開閉動作に伴う振動が、地絡
による振動と同程度であるために、予め定められた閾値
と比較するだけでは、両者の振動を区別することが困難
で、閾値の大きさによっては、通常の遮断部の開閉動作
であっても故障として認識したり、逆に地絡発生の検出
を見逃すなどの不都合が生じてしまうといった問題点が
あった。
【0005】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、その目的は、遮断器の容器内部
で発生した故障を確実に検出できる遮断器の故障点標定
装置を得るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る遮断器の
故障点標定装置においては、遮断器の容器外壁に振動を
検知するセンサを設け、このセンサからの出力と所定の
閾値とから振動発生を検出する振動発生検出手段、およ
び上記振動発生検出手段から1回の振動発生が検出され
た後、所定の時間内に続いて再び振動発生が検出された
とき、当該遮断器の容器内部の故障発生と判定する故障
判定手段を備え、故障判定手段で判定する所定の時間
を、故障発生から遮断動作までの時間とするものであ
る。
【0007】また、この発明に係る遮断器の故障点標定
装置においては、遮断器の容器外壁に振動を検知するセ
ンサを設け、このセンサからの出力と所定の閾値とから
振動発生を検出する振動発生検出手段、および上記振動
発生検出手段から1回の振動発生が検出された後、所定
の時間内に続いて再び振動発生が検出されたとき、当該
遮断器の容器内部の故障発生と判定する故障判定手段を
備え、遮断器の動作を発令するための機器保護信号を検
知する手段を設け、この機器保護信号が振動発生検出手
段からの1回目の振動発生の検出とそれに続く2回目の
振動発生の検出との間に発生している場合に、当該遮断
器の容器内部の故障発生と判定するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】実施の形態1. 図1は、本発明の実施の一形態例である遮断器の故障点
標定装置を示す構成図で、1はガス絶縁容器で、8は当
該ガス絶縁容器1内で導体の通電の開閉動作を行う遮断
部である。遮断部8を内部に備えるガス絶縁容器1は、
それ自身が遮断器となる。図示していないが、隣接する
ガス絶縁容器1とは絶縁スペーサで区切られており、遮
断部8を備えていないガス絶縁容器1も存在する。2は
地絡、3はガス絶縁容器1ごとに設置された振動検出セ
ンサ、4は振動検出センサ3からの信号と一定の閾値5
との比較を行い、閾値5を超える信号を入力した場合に
は振動発生と判断してパルスを発生する振動発生検出手
段としての信号処理回路である。9は信号処理回路4か
らのパルスを計数し、所定の時間内に2回のパルスを計
数した場合に当該遮断器の故障を示す出力を行う故障判
定手段としての計数器、6は計数器9からの判定結果を
出力する表示器である。
【0009】このように構成された故障点標定装置にお
いて、ガス絶縁容器1の中で地絡2が発生した場合、ガ
ス区分された容器毎に設けられた振動検出センサ3によ
って、それに伴う振動が検出され、1回目の検出信号が
発生する。また、遮断器は、地絡事故が発生すると電気
回路を開放して機器の保護を行うものであるので、地絡
2が発生すると、続く所定の時間内、通常1〜数秒後に
必ず遮断部8の開放に伴う振動が発生し、振動検出セン
サ3は先程の1回目の検出信号にひき続いて、2回目の
検出信号を発生する。これに対して、遮断器の外部で地
絡事故が発生した場合には、遮断器壁の振動は開放動作
に伴う1回のみである。
【0010】これら検出信号は信号処理回路4に入力さ
れ、予め設定されている閾値5と比較される。この閾値
5は、ガス絶縁容器1の周囲環境ノイズによる振動には
反応しないレベルとして設定されている。検出信号は複
数の連続した振動波形を示すが、信号処理回路4ではそ
の一連の振動を1回の振動源に基づくものとして認識
し、その一連の振動波形と閾値5とを比較する。そし
て、閾値5を超える部分を検出した場合には振動発生と
判断して、内蔵された波形整形器によってパルスに変換
する。図2は検出信号例であり、一連の振動波形である
波形7は地絡2に伴う1回目の検出信号、波形7aは遮
断部8の開放動作に伴う2回目の検出信号である。これ
ら検出信号は閾値5を超える部分を有するので、それぞ
れ7’および7a’に示すようなパルスが発生する。計
数器9はこのパルスの数を計数し、予め定めた所定の時
間、例えば1〜数秒間に2回のパルスを計数した場合
に、遮断器容器内部で地絡事故発生、すなわち遮断器の
故障と判定し、表示器6に出力する。作業者は、表示器
6に出力された結果により、当該振動検出センサ3の設
置された遮断器で故障が発生したと認識し、当該遮断器
の故障発生に対する処理を行う。以上により、地絡に伴
う振動と遮断部の開放動作に伴う振動との2回の振動を
検出されたことをもって、当該遮断器に故障点があるこ
とを標定するようにしたので、確実に故障を検出するこ
とができる。
【0011】実施の形態2. なお、上記実施の形態1では、所定の時間内の2回の振
動の発生をもって遮断器の故障発生と判定したが、通
常、地絡発生時、機器保護のために遮断部を一旦開放し
た後、再び遮断部を閉鎖して経過を観測することがあ
り、その場合には、遮断部の開放による振動と再閉路に
よる振動とをもって上記2回の振動と検出してしまい、
遮断器の通常の動作であるのに故障と判断してしまう恐
れがある。そこで、本実施の形態2においては、検出し
た2回の振動が地絡発生とその後に続く遮断部の開放動
作とによるものであると特定できるように、その発生間
隔を設定し、通常の動作によるものとの区別を行うもの
を示す。図3は、本実施の形態2による故障点標定装置
における信号処理の機能ブロック図であり、図におい
て、10は信号処理回路4から1回目のパルスを入力す
ると直ちに計数器9にゲート信号11を出力するゲート
回路である。また、図1に示したものと同様、3は振動
検出センサ、6は表示器である。
【0012】通常、地絡が発生してから遮断部を開放す
るまでの時間は、例えば定格電圧300kV以上の機器では
商用周波数の3サイクル程度に設計されており、また定
格電圧300kV未満の機器では、接地インピーダンスが高
く事故電流が抑制されていることから、商用周波数の6
サイクルから9サイクル程度に設計されている。これに
対して、遮断部の開放からそれに続く再閉路までの時間
は、地絡事故が発生してから遮断部を開放するまでの時
間と比べて十分長い。本実施の形態2では、上記両時間
の差を利用して、検出した1回目の振動とそれに続く2
回目の振動とが、予め定めた故障発生から遮断部開放ま
での時間以内に連続して発生していることを故障の判定
条件とするものである。したがって、定格電圧300kV以
上の機器では、例えば商用周波数の4サイクルの時間を
もつゲート信号11を計数器9に出力することにより、
計数器9は、ゲートの開いている4サイクルの時間だけ
パルスを計数することになる。つまり、図4に示したよ
うに、その4サイクルの時間内に2回の振動を検出した
場合にのみ、遮断器部の故障と判定することになる。こ
れにより、通常の遮断器動作による2回の振動を故障と
して判定する誤動作が除去される。また、定格電圧300k
V未満の機器では、例えば商用周波数の10サイクルの
時間をもつゲート信号11を計数器9に出力することに
より、同様の効果が得られる。以上により、誤動作のな
い信頼性の高い故障点標定装置が得られる。
【0013】実施の形態3. また、GIS等においては、事故が発生した場合、この
事故電流を検出して遮断部を動作させるための機器保護
信号を発生させる保護回路が必ず備えられている。した
がって、上記実施の形態1および2で述べた2回の振動
において、1回目の振動の直後かつ2回目の振動の直
前、すなわち2回の振動の間に上記機器保護信号が発生
している場合にのみ遮断器の故障と判断することによ
り、より確実に故障を検出することができる。図5は、
図3に示した実施の形態2によるブロック図に、判定処
理回路13を追加したものである。判定処理回路13
は、機器保護信号12を入力し、それが図6に示したよ
うに信号処理回路4からの2回のパルス7’,7a’の
間に発生していることを確認した場合にのみ、表示器6
に結果表示させるものである。以上により、判定の信頼
性をさらに向上させることができる。
【0014】実施の形態4. なお、上記実施の形態3において、機器保護信号が発令
されると必ず遮断部が開放されることから、機器保護信
号と遮断部の開放動作に伴う振動は常に1対である。し
たがって、信号処理回路4において振動発生検出の後に
機器保護信号を検出することをもって、先の振動発生検
出が地絡事故に伴う振動と認識でき、当該遮断器の故障
と判定することが可能である。これにより、より簡単に
故障検出を行うことができる。
【0015】
【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、以下に示すような効果を奏する。
【0016】遮断器の容器外壁に振動検出センサを設
け、この振動検出センサから所定の時間内に所定の閾値
を超える振動を2回検出することを当該遮断器の故障発
生の判定条件としたので、通常の遮断器動作による振動
を故障と判断することなく、確実に故障点標定が行え
る。
【0017】また、故障発生の判定条件である所定の時
間として、故障発生から遮断動作までの時間を用いたの
で、遮断器の開放および再閉路などの通常の動作による
2回の振動を確実に除去することができる。
【0018】また、遮断器の動作を発令するための機器
保護信号を検知する手段を設け、この機器保護信号が1
回目の振動発生の検出と2回目の振動発生の検出との間
に発生していることを故障発生の判定条件としたので、
故障点標定の信頼性が向上する。
【0019】また、1回目の振動検出の直後に機器保護
信号が発生していることを故障発生の判定条件としたの
で、より簡単に故障点標定が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による故障点標定装
置を示す構成図である。
【図2】 図1の振動検出センサ3からの検出波形例を
示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態2による故障点標定装
置の信号処理機能を示す構成図である。
【図4】 図3の振動検出センサ3からの検出波形の時
間間隔を示す図である。
【図5】 この発明の実施の形態3による故障点標定装
置の信号処理機能を示す図である。
【図6】 図5の振動検出センサ3からの検出波形と機
器保護信号12との関係を示す図である。
【図7】 従来の故障点標定装置を示す構成図である。
【図8】 図7の振動検出センサ3からの検出波形を示
す図である。
【符号の説明】
1 ガス絶縁容器、2 地絡、3 振動検出センサ、4
信号処理回路、5 閾値、6 表示器、8 遮断部、
9 計数器、10 ゲート回路、11 ゲート信号、1
2 機器保護信号、13 判定処理回路。
───────────────────────────────────────────────────── 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 H02B 13/02 H02B 13/065

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遮断部を収容した遮断器の容器外壁に上
    記容器の振動を検知するセンサを設け、このセンサから
    の出力に基づき当該遮断器の容器内部の故障発生を検出
    する遮断器の故障点標定装置において、 上記センサからの出力と所定の閾値とから振動発生を検
    出する振動発生検出手段、および上記振動発生検出手段
    から1回の振動発生が検出された後、所定の時間内に続
    いて再び振動発生が検出されたとき、当該遮断器の容器
    内部の故障発生と判定する故障判定手段を備え、 上記故障判定手段で判定する所定の時間を、故障発生か
    ら遮断動作までの時間としたことを特徴とする遮断器の
    故障点標定装置。
  2. 【請求項2】 遮断部を収容した遮断器の容器外壁に上
    記容器の振動を検知するセンサを設け、このセンサから
    の出力に基づき当該遮断器の容器内部の故障発生を検出
    する遮断器の故障点標定装置において、 上記センサからの出力と所定の閾値とから振動発生を検
    出する振動発生検出手段、および上記振動発生検出手段
    から1回の振動発生が検出された後、所定の時間内に続
    いて再び振動発生が検出されたとき、当該遮断器の容器
    内部の故障発生と判定する故障判定手段を備え、 上記遮断器の動作を発令するための機器保護信号を検知
    する手段を設け、この機器保護信号が振動発生検出手段
    からの1回目の振動発生の検出とそれに続く2回目の振
    動発生の検出との間に発生している場合に、当該遮断器
    の容器内部の故障発生と判定することを特徴とする遮断
    器の故障点標定装置。
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JP6993082B2 (ja) 2016-12-13 2022-01-13 Necプラットフォームズ株式会社 判定装置
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