JP3694973B2

JP3694973B2 - Shutdown control device and switchgear using the same

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Publication number: JP3694973B2
Application number: JP12476396A
Authority: JP
Inventors: 克彦堀之内; 行盛岸田; 靖中山; 健一小山; 博美古賀; 博之笹尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-05-20
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2016-05-20
Also published as: JPH09306303A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遮断制御装置及びそれを用いた開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４９は例えば特開昭５６−１４３０号公報に示された従来の開閉装置の回路を示す図である。図において、８７は遮断装置であり、開極動作中に通電電流の零点を検出し、アーク時間を延長する装置を備えている。８８は制御装置、８９はストローク位置検出器、９０ａ及び９０ｂはギャップ、９１ａ及び９１ｂはコンデンサであり、互いに異極性で充電されている。９２は遮断器、９３は電流零点検出器である。
【０００３】
次に、上記従来例の動作について説明する。開極動作に入ると電流零点検出器９３が電力系統を流れている電流が零点であるかどうかを検出する。電流零点が検出されると、制御装置８８はストローク位置検出器８９から得られる電極の位置を基に、アーク延長が必要であるかどうかを判断し、必要であればギャップ９０ａまたは９０ｂに放電指令を送る。そのとき、制御装置８８は電流の極性に応じて、アーク延長に適した一方のコンデンサ９１ａまたは９１ｂが放電されるように、ギャップ９０ａまたは９０ｂを選択して、一方に指令を送る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成された従来の開閉装置においては、開閉装置の動作を制御するために開閉動作中に計測するものは、電力系統の電流値（電流零点）及びストローク位置すなわち電極の位置に限定されている。従って、開閉装置内部における物理的現象に対する情報、例えば、アークの状態を示す量を検出することはできないので、地絡が起こりそうな場合にアークの状態を直接変えるという制御を行うことはできない。また、開閉装置の異常動作、例えば、電極の異常な横振動などは検出することができず、開閉装置の動作不良による遮断失敗が起こらないように制御することができない。また、ストロークを検出してはいるが、それが異常な動作をしているかどうか判断することはできない。
さらに、従来例では、現在の電流値が零点であるか否かを判断するのみであり、将来の電流値の予測、例えば、何秒後に電流零点に至るというような予測はできない。また、ストローク位置に対しても同様で、現在のストローク位置を検出するにとどまっており、将来のストローク位置を予測することはできない。従って、将来の電流零点において十分なストローク位置であるかどうかを判断し、起こり得る絶縁破壊を回避するという手段を予めとることは困難である。
【０００５】
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、将来起こり得る絶縁破壊等の不都合を回避して、安全で確実な消弧が可能となるように遮断状態を制御することのできる装置及びそれを用いた開閉装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る遮断制御装置は、電流路の絶縁状態と導通状態間の過渡状態における、消弧空間のアークの状態量または消弧空間に配置された可動電極の径方向振動を計測する物理現象計測手段と、上記物理現象計測手段の計測値から上記消弧空間の将来の状態を予測する遮断状態予測手段と、上記予測手段の予測結果に基づいて上記消弧空間の状態を制御する遮断状態制御手段とを備えたものである。
【０００７】
また、上記過渡状態における上記電流路の電流または電圧を計測する手段を有するものである。
【０００８】
また、上記消弧空間のアークの状態量は、形状、圧力、密度、温度、アーク周辺の磁界、アーク周辺の電界、発光強度、発光広がり、および分光のうちの少なくとも１つである。
【０００９】
また、上記物理現象計測手段は消弧空間に配置された可動電極の径方向振動を計測し、上記遮断状態予測手段は消弧空間の将来の状態として上記可動電極の動作不良を予測し、上記遮断状態制御手段は消弧空間の状態として上記可動電極の径方向振動を制御するものである。
【００１１】
また、本発明に係る開閉装置は、上記何れかの遮断制御装置を用いたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による遮断制御装置を用いた開閉装置の要部の構成を示す図である。図において、１は遮断装置、２は物理現象計測手段すなわち検出装置、３は消弧空間の将来の状態を予測し制御する予測制御装置である。４は電流路であり、５は開閉指令装置で従来の開閉装置が備えているのと同じものある。
【００１３】
遮断装置１は電流路４を導通状態または絶縁状態に至らしめるもので、予測制御装置３からの指令に従って、自身の機械的動作または内部の物理状態を変化させることのできる装置である。詳しく述べると機械的動作としては例えば、開閉速度、開極長などを変化させることができる。また、物理状態としては、例えば、アークの状態すなわち形状、温度、密度、電離度などを変化させることができる。アークの状態を変化させる手段としては電界や磁界を印加する方法、ガス流を変化させる方法、光やマイクロ波などの電磁波を入射する方法などがあり、それらを単独または複数組み合わせて用いる。また、アークが消弧された直後の状態を変化させる手段として、ガス流を変化させる方法を用いることもできる。
【００１４】
検出装置２は、導通状態と不通状態の間の過渡状態中において、遮断装置１が持つ消弧室の内部の物理現象を計測し、計測した情報を予測制御装置３へ送る。計測するものは例えば、アークの状態量、ガス流の状態量、消弧室に配置された部品の状態量、物質の組成を示す量である。これらについてさらに詳しく述べると、アークの状態量としては、例えば、形状、圧力、密度、温度、アーク周辺の磁界や電界などがある。また、ガス流の状態量としては例えば、ガスの圧力、密度、温度、流速、流線などがある。また、消弧室部品の状態量としては例えば電極やノズルの形状、温度である。また、物質の組成を示す量の一例としては組成の他に質量を検出することもある。さらに、消弧室内部の物理現象として装置の異常動作量をも計測することがある。異常動作量としては、電極やノズルの異常な横振動の検出などがある。また、定常動作の範疇であるストロークの検出は異常動作量ではないが、ストロークの定常動作からの異常な偏差を検出する装置を用いてもよい。
この例では検出装置２を一つだけ用いている場合が示されているが、複数用いてもさしつかえない。
【００１５】
予測制御装置３は、検出装置２により得られた情報を基に、消弧室内部の将来の状態すなわち遮断状態を予測し、制御指令を遮断装置１に出すものである。遮断状態としては、例えば、地絡事故の予測、絶縁破壊事故の予測、動作不良の予測がある。予測制御装置３は、例えば、予め記憶場所に蓄えられた情報と現在の状態を比較したり、現在の状態を初期値としてシミュレーションなどの数値計算をするというような処理方法に従って、送られてきた信号を処理し、将来起こると考えられる状態を予測する。
【００１６】
次に、実施の形態１における遮断能力制御装置を用いた開閉装置の動作について説明する。まず、電流路４に例えば事故電流が流れると、開閉指令装置５などからの指令により遮断装置１は遮断動作に入る。遮断動作に入ると検出装置２は遮断装置１の消弧室の内部状態を監視し、状態を示す情報を予測制御装置３に送り出す。予測制御装置制御３では、その情報に基づき将来の遮断状態を予測する。予測した結果、例えば地絡や絶縁破壊などを起こし、安全に電流を遮断して電流路４を絶縁状態にすることはできないと判断するとそれらを回避するための指令を遮断装置１に送る。遮断装置１は、予測制御装置３より受けた指令内容に従って、予め持っている動作の変更機能や消弧室内部の物理状態変化機能を使い、安全で確実な電流の遮断を行う。
ここで、予測制御装置３における予測判断の補助として、検出装置２からの情報以外に電流路４の電流や電圧を計測して参考としたり、通常のストロークを参照することは差し支えない。
【００１７】
実施の形態２．
なお、図２に示すように、実施の形態１における予測制御装置３として外部の情報処理装置８及び外部の指令装置９のように開閉装置外部のものを使ってもよく、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００１８】
実施の形態３．
図３は本発明の実施の形態３による遮断制御装置を用いた開閉装置の要部の構成を示したものである。図において、１０は電流計測装置であり、従来の開閉装置にも用いられているもので、電流路４を流れている電流の大きさを検出し、電流量に応じた信号Ａを送出することができる。１３は可動電極、１４は固定電極である。１２は電極駆動装置であり、可動電極１３を押し引きすることにより可動電極１３を移動させることができる。１１は電極移動量検出装置であり、消弧室内部で可動電極１３が移動したときその移動量を検出し、移動量に応じた信号Ｂを送出することができる。１６は可動電極１３と固定電極１４との間に発生したアークである。１５は高電圧インパルス印加装置であり、可動電極１３と固定電極１４との間に高電圧のインパルスを印加させることができる。この例では予測制御装置３は絶縁破壊予測制御装置としての機能を有するものであり、信号Ａと信号Ｂを受け取りそれらの信号を参照しながら、図４のアルゴリズムに従って、必要なときに高電圧インパルス印加装置１５に指令を送る機能を持つ。１は遮断装置を示しており、可動電極１３、固定電極１４、電極駆動装置１２及び高電圧インパルス印加装置１５によって構成される。５は従来と同様の開閉指令装置であり、電極駆動装置１２に開閉指令を出す。
【００１９】
次に、実施の形態３における装置の動作について説明する。電極が閉状態すなわち可動電極１３が固定電極１４と接触しているとき、電流路４に電流を流すことができ、導通状態となる。電流計測装置１０によって電流路４に事故電流が検出されると開閉指令装置５が電極駆動装置１２に開極指令を出す。可動電極１３が電極駆動装置１２によって移動すると、可動電極１３と固定電極１４との間にアーク１６が発生する。電流路４を流れている電流は電流計測装置１０によってその量が計測され、刻々とその情報が信号Ａとして絶縁破壊予測制御装置３に送られる。この電流が例えば正弦波電流で図５のような時間変化をしていたとすると、アーク１６は図５の時刻ｔ₀に消弧されることが絶縁破壊予測制御装置３によってｔ₀以前のある時刻ｔにおいて予測される。すなわち、図４において、ステップ１〜４を繰り返し、ステップ３でＹＥＳとなった場合のｔ＋Δｔがｔ₀である。
【００２０】
一方、可動電極１３の移動量は電極移動量検出装置１１によって検出され、その情報が刻々と信号Ｂとして絶縁破壊予測制御装置３に送られる（図４のステップ５）。開極後の可動電極１３の移動量の時間変化が図６のようにあらかじめ知られているとすると、時刻ｔ₀における電極間距離を予測することができる（ステップ６）。時刻ｔ₀における電極間距離が消弧後における電極間の絶縁を保持できないような短い距離であり、絶縁破壊を起こすと判断する（すなわちステップ７でＮＯ）と絶縁破壊予測制御装置３は時刻ｔ₀に高電圧のインパルスを電極間に印加するように高電圧インパルス印加装置１５に指令を出す。指令を受けた高電圧インパルス印加装置１５は時刻ｔ₀に電極間に高電圧インパルスを印加する（ステップ８）。それにより、アーク１６は時刻ｔ₀では消弧されないで、ステップ４に戻って上記ステップ１〜７を繰り返す。
【００２１】
また、時刻ｔ₀において電極間距離が絶縁を十分に保持できる距離であると予測される場合（ステップ７でＹＥＳ）には、絶縁破壊予測制御装置３は指令を送らない。その場合にはアーク１６は消弧され絶縁状態に至る。
このようにして、絶縁破壊を起こさずに安全に絶縁状態に至らせることができる。
【００２２】
実施の形態４．
図７は本発明の実施の形態４による遮断制御装置を用いた開閉装置の要部を示したものである。図において、上記実施の形態３と同じ機能を有するものについては以下に説明しない限り、同じ符号を付してその説明を省略する。この実施の形態において固定電極１４は中空円筒形状をしている。１８は例えばＣＣＤ素子などを用いた高速度ビデオカメラであり、アーク１６の２次元形状や発光強度をとらえることができ、とらえた映像信号Ｂを予測制御装置３へ送ることができる。１９はレーザ照射装置であり、固定電極１４の中空部を通り抜け、可動電極１３の先端部にレーザ光を照射することができる。大強度のレーザ光を照射することにより、可動電極１３と固定電極１４の間にプラズマ流を生成することができる。レーザ光の照射のタイミング及び強度は予測制御装置３からの指令によって制御される。
【００２３】
予測制御装置３は映像信号Ｂを２次元配列のイメージでデータを保持し、予測・判断・指令を行う計算機とその周辺装置によって構成されている。遮断装置１は可動電極１３、固定電極１４、電極駆動装置１２及びレーザ照射装置１９によって構成されている。また、検出装置２としては高速度ビデオカメラ１８が主体になって構成されている。
【００２４】
次に、実施の形態４における装置の動作について説明する。上記実施の形態３と同様に事故電流が検出され開閉指令装置５の指令によって開極が始まり、アーク１６が発生する。アーク発生開始とともに高速度ビデオカメラ１８によりアーク１６の２次元形状が撮像され、その映像信号Ｂが刻々と予測制御装置３へ送られる。予測制御装置３では図８に示すようなイメージで計算機内部にデータが保持される。図８に示されているセル１つが例えば１つのＣＣＤ素子がとらえた受光データである。この図では黒く塗られたセルの部分がアーク１６が発光している位置を示している。予測制御装置３は図９に示すように、あらかじめ設定されている危険領域セル（図中ハッチングを施している部分）のところにアークの発光部（図中黒塗り部）が検出されるとこのアーク１６は将来、地絡を起こすと判断する。つまり、地絡事故予測制御装置としての機能を有している。地絡を起こすと判断した場合、予測制御装置３はレーザ照射装置１９にレーザ光の照射を指令する。図１０には遮断装置１の要部の断面図を模式的に示しており、アーク１６が変歪し、地絡をしかかっている状態の例を示している。この図の状態で、レーザ光照射の指令を受けたレーザ照射装置１９は図１１に示すように中空円筒状の固定電極１４の中心軸に沿ってレーザ光６３を照射する。すると、電極間に直線状のプラズマ流が生成し、図１２に示すようにアーク１６はプラズマ流の生成された部分に存在するように形状が矯正され、地絡を防ぐことができる。
【００２５】
また、電流計測装置１０は上記実施の形態３におけるものと同じく、電流の強度を示す信号Ａを予測制御装置３に送り、予測制御装置３では電流零点の時刻を予測する。高速度ビデオカメラ１８から送られる映像信号Ｂからアーク１６の発光強度と電極間距離が得られるが、予測制御装置３では発光強度の時間的変化から電流零点の時刻においてアーク１６が消弧されるかどうかを予測し判断する。判断の基準となる発光強度の時間的変化率はあらかじめ予測制御装置３が記憶している。発光強度の変化率が個々のセルに対して個別に求められ、まず個々のセルに対して判断が下され、その後、総体的な判断を下す場合もあるし、また、個々のセルからの強度データを平均したデータから変化率を求め判断を下す場合もある。映像信号Ｂから得られた電極間距離から実施の形態３と同様な方法によって、電流零点で消弧された場合に絶縁が保持される距離であるかどうかを判断する。つまり、絶縁破壊予測制御装置の機能を持つ。絶縁が保持されずに絶縁破壊を起こすと予測された場合、レーザ照射装置１９にレーザ光照射の指令を出す。レーザ光６３によって生成されたプラズマ流によりアーク１６は消弧されない。従って、この電流零点では電流が遮断されることがなく、絶縁破壊を起こさない。
【００２６】
なお、この実施の形態では高速度ビデオカメラ１８を１台しか用いていないが、２台以上用いてアークの３次元形状を詳しくとらえることにより、更に判断精度が高まり、安全な遮断が実現できる。
【００２７】
実施の形態５．
図１３は本発明の実施の形態５による遮断制御装置を用いた開閉装置の要部を示したものある。図において、上記実施の形態４と同じ機能を有するものについては以下に説明しない限り、同じ番号を付してその説明を省略する。２０は磁気駆動装置であり、電磁石などによって構成されている。磁気駆動装置２０はアーク１６を磁力によって駆動すること（磁気駆動）により冷却し、遮断性能を向上させることができるものである。遮断装置１は可動電極１３、固定電極１４、電極駆動装置１２、レーザ照射装置１９及び磁気駆動装置２０によって構成されている。
【００２８】
上記実施の形態４に示したように、予測制御装置３は高速ビデオカメラ１８からの映像信号Ｂから電流零点近傍でのアーク１６の発光強度の変化率を求めることができる。このとき、電流零点で電極間距離が消弧後に絶縁が十分保持できる距離であるにもかかわらず、発光強度の変化率が電流零点で消弧されない傾向を示すとき、予測制御装置３は磁気駆動装置２０に指令を出し、アーク１６を磁気駆動させることで、電流零点で消弧可能にすることができ、確実な消弧が実現できる。逆に、絶縁が保持されずに絶縁破壊を起こすと予測された場合、レーザ照射装置１９にレーザ光照射の指令を出し、絶縁破壊を防止できるのは実施の形態４に場合と同様である。また、実施の形態４の場合と同様にアークの形状から地絡事故を予測して防止することも可能である。
【００２９】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６について説明する。本実施の形態では上記実施の形態４とは予測の仕方が異なり、予測制御装置３が図１４に示すように予測・判断・指令装置２１とアーク形状のデータベース２２とによって構成されている。
この実施の形態では、次のような手順によって予測・判断を行うことができる。すなわち、まず、データベース２２にアークの形状イメージデータを記録してある。そのデータ群は、一連の形状の時系列変化データをグループにしてあり、そのグループの中には地絡を起こした場合の時系列変化もある。映像信号Ｂで得られたアークのイメージデータとデータベース２２から検索して得られたイメージデータを比較する。検索結果のイメージデータと一致していると次の時刻でのアークの形状が予測できる。時間が経つと地絡するかどうかも判断できる。
上記実施の形態２において示されているように予測制御装置３として外部の高速な情報処理装置を用いると、高速な検索を行え、大規模なデータベース２２を保持することで判断精度も高まる。
【００３０】
実施の形態７．
本発明の実施の形態７として、上記実施の形態４において、予測制御装置３が図１５に示すようなアルゴリズムに従って予測・判断を行う場合について説明する。
予測制御装置３は映像信号Ｂを計算開始の初期状態または初期値として計算を開始する。図１５のアルゴリズムはアークの計算モデルとして刊行物（「ガス中アークの磁気駆動シミュレーション（２）」電気学会放電研究会資料ED-95-121）において示されているモデルが用いられている。このモデルはアークを微小な円筒形の電流要素の連なりとしたもので、それぞれの電流要素が力を受けて駆動され、アークの形状が決められるものである。この論文では磁石によって作られた外部の印加磁界がある場合を想定しているが、この実施の形態７においては外部の印加磁界は用いても用いなくてもよい。上記論文におけるアークの計算モデルは外部の印加磁界を用いなくても使用できるモデルである。
【００３１】
図１５に示したアルゴリズムについて説明する。初期状態を映像信号Ｂに基づいて設定する（ステップ１、２）。次に各電流要素にかかるローレンツ力、流体的抗力を計算し（ステップ３、４）、それらの力から駆動速度を求める（ステップ５）。得られた速度で次の時刻での位置を求める（ステップ６）。すべての電流要素についてそれらを求めた後（ステップ３〜８）、アークの短絡を計算する（ステップ９）。その後、電極の中心軸からの各要素の距離を求め（ステップ１０）、それらのうちの最も距離が遠いものが、あらかじめ決められた地絡危険距離を越えているかどうか判断する（ステップ１１）。越えていれば地絡回避のための指令を遮断装置１へ出す（ステップ１２）。この計算を各時刻について逐次計算していく（ステップ２〜１３）。なお、時間ステップを進める時（ステップ１３）に、映像信号Ｂを用いて要素位置の修正を行ってもよい。
【００３２】
実施の形態８．
以下、消弧空間の状態の制御について具体的な構成を挙げて説明する。図１６は本発明の実施の形態８に係わる電極駆動装置１２としての油圧装置を示す構成図である。図において、２３は油圧操作ロッドであり可動電極１３に接続されている。２４はロッド２３を駆動するピストン、２５は給油弁、２６は排油弁、２７は開路用電磁弁、２８は閉路用電磁弁、２９は高圧油タンク、３０は低圧油タンク、３１は圧力調整用の圧力降下弁である。予測制御装置３は圧力降下弁３１を調整する。他の構成は、例えば図３と同様である。
投入状態では油圧ピストン２４の上側、下側共に高圧油で満たされている。開極動作時には開路用電磁弁２７が開き、排油弁２６の開動作、給油弁２５の閉動作が始まり、ピストン２４の下側の油圧が降下する。それによりピストン２４が降下して開動作を行う。その際に、予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より開極動作中に信号を受け取り、上記各実施の形態で説明したような手法で将来の状態を予測し判断して、圧力降下弁３１に指令し、弁の開閉動作を行い、高圧油タンク２９と低圧油タンク３０の油圧差を調節する。これにより電極の開極速度を制御することができる。
例えば、パッファ式ガス遮断器に適用した場合、電極間距離が短く絶縁距離の十分でないうちに電流零点を迎え、再点呼の可能性があると判断した場合には開極速度を遅くすることで電極間距離の開く速度を遅くするとともに、アークへの圧縮ガスの吹き付けを弱くし、電流を切れにくくすることができ再点弧を防ぐことができる。また、電流零点付近において絶縁距離が十分であると判断した場合には速度をあげることにより開極速度が速くなり、パッファのアークへの吹き付けが強くなるため、遮断性能を向上することができる。
【００３３】
実施の形態９．
図１７は本発明の実施の形態９に係わる電極駆動装置１２として電磁反発を用いた装置を示すもので、図において、３２は電磁反発用のコイル、３３は可動電極１３と共に駆動する導体板、３４は電磁反発用コイル電源である。予測制御装置３は電源３４を制御する。
開極動作時には電磁反発用コイル電源３４より電磁反発用コイル３２に電流が流れる。それにより導体板３３に渦電流が発生し、電磁反発用コイル３２に対して反発力を受けて可動電極１３と共に図面右方向に移動し、開極動作を行う。その際に、予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より開極動作中に信号を受け取り、上記各実施の形態で説明したような手法で将来の状態を予測し判断して電磁反発用コイル電源３４に指令し、電磁反発用のコイル３２に流れる電流を調節する。これにより開閉装置の開極速度を制御することができる。
例えば真空遮断器に用いた場合、高速開閉動作の必要のない場合には遅く開極することでベローズの劣化を防ぐことができ寿命を長くすることができる。
【００３４】
実施の形態１０．
図１８は本発明の実施の形態１０に係わる電極駆動装置１２としてのバネ式駆動装置の要部を示す構成図である。図において、３５は開極を行うバネＡ、３６はバネＡ３５とバネ定数の異なるバネＢ、３７は主軸、３８は電極に駆動力を伝えるロッド、３９はバネＡ３５とバネＢ３６をとめるラッチであり、予測制御装置３はラッチを制御する。
開極動作中に予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より信号を受け取り、上記各実施の形態で説明したような手法で将来の状態を予測し判断して、ラッチ３９に指令し、バネＡ３５またはバネＢ３６のどちらか一方、または両方のラッチを開き電極の開極動作を行う。このとき駆動力はバネＡ３５またはバネＢ３６のどちらか一方を使うか、両方を使うかで異なるため開極速度を制御することができる。
これにより真空遮断器に適用した場合、上記実施の形態９と同様の効果をバネ式駆動装置を用いて得ることができる。
【００３５】
実施の形態１１．
図１９は本発明の実施の形態１１によるパッファ式ガス開閉装置の要部を示す断面構成図である。図において、１３ａは第１可動電極、１３ｂは第１可動電極１３ａと接離可能な第２可動電極、４０は第２可動電極１３ｂと共に駆動しガス流を制御する絶縁ノズル、４１は第２可動電極１３ｂと共に駆動するパッファシリンダ、４２はパッファシリンダ４１内のガス流を圧縮する固定されたパッファピストン、１２ａは第１可動電極１３ａを駆動する第１駆動装置、１２ｂは第２可動電極１３ａを駆動する第２駆動装置であり、予測制御装置３は第１駆動装置１２ａ及び第２駆動装置１２ｂを制御する。
開極動作中に予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より信号を受け取り、上記各実施の形態で説明したような手法で将来の状態を予測し判断して第１駆動装置１２ａ、第２駆動装置１２ｂに指令を送り、開極タイミングを変化させる。これにより電極１３ａ、１３ｂ間の開極速度及び開極距離を制御することができる。
例えば電極１３ａ、１３ｂ間距離が短く、絶縁距離の不十分なうちに電流零点を迎え、再点呼の可能性があると判断した場合には、第２可動電極１３ｂより早く第１可動電極１３ａを駆動することで電極間距離の短い間は電極間距離の開く速度を遅くすると共に、第２可動電極１３ｂと共に駆動するパッファシリンダ４１とパッファピストン４２より圧縮されたガスのアークへの吹き付けを無くすことで電流を切れにくくすることができ再点弧を防ぐことができる。
【００３６】
実施の形態１２．
図２０は本発明の実施の形態１２による開閉装置の要部を示す構成図である。図において、４３は電極間に磁界をかけるコイル、４４はコイル用電源であり、予測制御装置３はコイル用電源４４を制御する。
遮断動作時にはコイル用電源４４はコイル４３に電流を流し、可動電極１３と固定電極１４間に発生するアークに磁界をかけ、アークを拡散し、電流を遮断しやすくする。その際、予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より動作中に信号を受け取り、上記各実施の形態で説明したような手法で将来の状態を予測し判断してコイル用電源４４に指令を送り、コイル４３に流れる電流を制御する。これにより電極間の磁界を制御し最適な磁界により遮断動作を行うことができる。
例えば、大電流遮断時にはコイル４３に大電流を流すことにより電極１３、１４間に強い磁界をかけ、アークを拡散しやすくし、電流を遮断しやすくする。逆に、電流が小さい場合にはコイル４３に流れる電流を少なくし、電極１３、１４間の磁界を小さくして遮断動作を行うことで電流が切れにくくなり、電流零点以前に電流を遮断する電流裁断現象の裁断値を小さくすることができる。
【００３７】
実施の形態１３．
図２１は本発明の実施の形態１３による開閉装置の要部を示す断面構成図である。図において、４５は固定コイル、４６は可動コイル、４７はコイル駆動装置及び電源である。
開極時にはコイル駆動装置及び電源４７は固定コイル４５、可動コイル４６に電流を流し、磁界を発生させる。その際、予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より開極動作中に信号を受け取り、上記各実施の形態で説明したような手法で将来の状態を予測し判断し、可動電極１３の駆動装置１２にも指令して開極速度及びガスを調節すると共に、例えば、どの位置にコイル４６があれば最もよくアークを駆動することができるかを判断し、コイル駆動装置及び電源４７に指令を送る。コイル駆動装置及び電源４７は指令により可動コイル４６を駆動し、アークに適切な磁界がかかるようにする。これによりアーク長が伸びた場合でもアークに磁界をかけることができ、アークは磁気駆動しやすくなるため、電流を遮断しやすくすることができる。
【００３８】
実施の形態１４．
図２２は本発明の実施の形態１４による開閉装置の要部を示す断面構成図であり、（ａ）が閉極時の様子を、（ｂ）が開極時の様子をそれぞれ示している。図において、４８は可変長コイルである。
開極時にはコイル駆動装置及び電源４７は可変長コイル４８に電流を流し、磁界を発生させる。その際、予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より動作中に信号を受け取り、上記各実施の形態で説明したような手法で将来の状態を予測し判断し、可動電極１３の駆動装置１２にも指令して開極速度及びガスを調節すると共に、例えばどの位置にコイルがあれば最もよくアークを駆動することができるかを判断しコイル駆動装置及び電源４７に指令を送る。コイル駆動装置及び電源４７は可変長コイル４８を駆動し可変長コイル４８の長さを変化させ、アークに適切な磁界をかけることができる。これによりアーク長が伸びた場合でもアークに磁界をかけることができ、アークは磁気駆動しやすくなるため、電流を遮断しやすくすることができる。
【００３９】
実施の形態１５．
図２３は本発明の実施の形態１５による開閉装置の要部を示す断面構成図である。図において、４９は複数のコイル、５０はコイル電源及びコイル選択装置である。
開極時にはコイル電源及びコイル選択装置５０は複数コイル４９に電流を流し、磁界を発生させる。その際、予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より開極動作中に信号を受け取り、上記各実施の形態で説明したような手法で将来の状態を予測し判断し、どのコイルにより磁界をかけた場合が最もアークが駆動されやすいかを判断し、コイル電源及びコイル選択装置５０に指令を送る。指令によりコイル電源及び選択装置５０は複数コイル４９のうちから適当なコイルを選択して電流を流す。これによりアークの位置に応じて適切な磁界をかけることができ、アークは駆動されやすくなるため、電流を遮断しやすくすることができる。
なお、予測制御装置３は可動電極１３の駆動装置１２にも指令して開極速度及びガスを調節してもよい。
【００４０】
実施の形態１６．
図２４は本発明の実施の形態１６による開閉装置の要部を示す断面構成図である。図において、５１は永久磁石、５２は永久磁石駆動装置である。
開極動作を開始すると予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より動作中に信号を受け取り、上記各実施の形態で説明したような手法で将来の状態を予測し判断し、可動電極１３の駆動装置１２に指令して開極速度及びガスを調節すると共に、例えば、どの位置に永久磁石があった場合が最もアークが駆動されやすいかを判断し、永久磁石駆動装置５２に指令を送る。永久磁石駆動装置５２は永久磁石５１を移動させる。これによりアークの位置に応じて適切な磁界をかけることができ、アークは駆動されやすくなるため、電流を遮断しやすくすることができる。
【００４１】
実施の形態１７．
図２５は本発明の実施の形態１７によるパッファ式ガス開閉装置の要部を示す断面構成図である。本実施の形態では、固定電極１４を筒状とし、その中空部に導体棒５３を配置している。５４は導体棒５３を駆動する導体棒駆動装置である。
予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より開極動作中に信号を受け取り、上記各実施の形態で説明したような手法で将来の状態を予測し判断し、導体棒駆動装置５４に指令を送り、固定電極１４の先端より導体棒５３を出し入れする。例えば、電極間距離が短く、絶縁距離の十分でないうちに電流零点を迎え、再点呼の可能性があると判断した場合には導体５３を突出させることにより、耐電圧が低くなり、電流を切りにくくすることができる。また、絶縁距離になったと判断した場合には導体棒５３を駆動し固定電極１４内にしまうことで急速に耐電圧が高くなり、電流を遮断しやすくすることができる。
なお、予測制御装置３は可動電極１３の駆動装置（図示せず）にも指令して開極速度及びガスを調節してもよい。
【００４２】
実施の形態１８．
図２６は本発明の実施の形態１８によるパッファ式ガス開閉装置の要部を示す断面構成図である。図において、５５は電界変化用シールド、５６は電界変化シールド用電源である。
遮断動作時に予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置から信号を受け取り、上記各実施の形態で説明したような手法で将来の状態を予測し判断し、電界変化シールド用電源５６に指令を送り、電界変化シールド５５に電圧をかけ、電極１３、１４間の電界を変化させる。これにより地絡が起きそうな場合には電界を制御し、アークの地絡を防ぐことができる。
なお、予測制御装置３は可動電極１３の駆動装置（図示せず）にも指令して開極速度及びガスを調節してもよい。
【００４３】
実施の形態１９．
図２７は本発明の実施の形態１９によるパッファ式ガス開閉装置の要部を示す断面構成図である。図において、５７はシリンダ４１とピストン４２によって形成されるパッファ室、５８は電磁弁であり、予測制御装置３は電磁弁５８を制御する。
開閉装置に開極指令が与えられると予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より開極動作中に信号を受け取り、将来の状態を予測し判断して電磁弁５８に指令を送り、電磁弁５８の開閉動作を行う。例えば、電流値が小さく、電極１３、１４間距離が短く、絶縁距離が不十分なうちに電流零点を迎え、再点呼の可能性があると判断した場合には予測制御装置３から電磁弁５８を閉じる指令が与えられ電磁弁５８を閉じて開極動作を行う。これにより、アークにパッファが吹き付けられることはなく、電流は切れにくくなり、再点呼を防ぐことができる。また、絶縁距離が十分であると判断すると電磁弁５８を開き、電磁弁５８を通して圧縮ガスがアークに吹き付けられ、消弧にいたる。
なお、予測制御装置３は可動電極１３の駆動装置（図示せず）にも指令して開極速度を調節してもよい。
【００４４】
実施の形態２０．
図２８は本発明の実施の形態２０によるパッファ式ガス開閉装置の要部を示す断面構成図である。図において、５９はパッファシリンダ４１を駆動するシリンダ駆動装置である。
遮断動作時に予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より信号を受け取り、将来の状態を予測し判断して電極駆動装置１２及びシリンダ駆動装置５９に指令を送り、開極動作とガス吹き付けのタイミングを変化させる。これにより電極１３、１４間のガス吹き付けを制御することができる。例えば、電流零点付近でガス吹き付けが強くなるようにし、遮断性能を向上することができる。また、開極距離が短く、再点弧の可能性がある場合にはガス吹き付けを行わず、開極動作を行うことで、電流を切りにくくすることができる。
【００４５】
実施の形態２１．
図２９は本発明の実施の形態２１によるパッファ式ガス開閉装置の要部を示す断面構成図である。図において、６０はレーザ装置、６１はレーザ光を導く光ファイバ、６２はレーザ光を集光する集光装置、６３はレーザ光である。
予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より動作中に信号を受け取り、将来の状態を予測し判断してレーザ装置６０に指令を送り、レーザ光６３を発振させる。これにより開極距離が短く、再点弧の可能性がある場合にはアークにレーザ６３を照射する。レーザ６３が照射されると電離が起こり、アークが維持されやすくなり、電流を切りにくくすることができる。また、地絡が起こりそうな場合にはレーザ６３を照射することにより、アークを強制的に短絡させ、地絡を防ぐことができる。
なお、レーザの代わりに他の電磁波発生装置を用いてもよい。
【００４６】
実施の形態２２．
図３０は本発明の実施の形態２２による真空遮断器の要部を示す構成図である。
予測制御装置３は図に示されていないが上記各実施の形態と同様に検出装置より動作中に信号を受け取り、将来の状態を予測し判断してレーザ装置６０に指令を送り、レーザ光を発振させる。開極が始まるとレーザ入射することにより電離を促進し、アークの拡散が進み、電流を切れやすくすることができる。また、電流が切れる直前にレーザを照射することにより、電流を切れにくくし、電流の裁断値の小さい低サージの真空遮断器を構成することができる。
【００４７】
実施の形態２３．
次に、物理現象の計測について具体的実施例をもとに説明する。
図３１は本発明の実施の形態２３に係わる検出装置について示す構成図である。図において、６４はデータ変換器、６５はデータ送出器、６６は電極、６７は静電プローブである。
開極指令により電極６６が開極すると、電極６６間にアーク１６が発生する。そのアーク１６に静電プローブ６７を挿入し、アーク１６の電流、電位を測定する。データ変換器６４で、この信号を予測制御装置３が扱いやすいような形に整形する。また、微分値、積分値やフーリエ変換などの簡単な数値処理を行うこともある。データ送出器６５は予測制御装置３に対して電気信号または光信号または力学的信号というような信号媒体を用いてデータを送出する。予測制御装置３ではアーク１６の電流、電圧から、過去のデータと比較して、裁断現象や絶縁破壊の予測を行う。例えば、アーク１６の電流の変化速度が既知の遮断限界値より大きい場合、電流零点において遮断は失敗すると予想できる。
【００４８】
実施の形態２４．
図３２は本発明の実施の形態２４に係わる検出装置について示す構成図である。図３２は接離自在な一対の電極を持つ絶縁ガスを用いたパッファ型遮断器に関するものである。図中、破線矢印はガス流を示す。
電極６６が開極するとき、アーク１６が発生する。高速度ビデオカメラ１８でそのアーク１６の発光画像を検出し、そのデータをデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。そこで、アーク１６の発光強度、発光広がりから、過去のデータと比較して、地絡や絶縁破壊の予測を行う。例えば、アーク１６の電流零点近傍で，発光強度の時間的変化量を既知の遮断限界値と比較することで、電流が０Ａ以後において絶縁破壊を起こすことを予測できる。なお、図中、破線矢印はガス流を示す。
【００４９】
実施の形態２５．
図３３は本発明の実施の形態２５に係わる検出装置について示す構成図である。図において、７０は磁気プローブ、７１は積分回器である。
電極６６が開極するとき、アーク１６が発生する。時間的に変動する磁場によって磁気プローブ７０には起電力を発生し、積分回路７１で積分処理をし、そのデータをデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。予測制御装置３では磁気プローブ７０の起電力のデータを過去のデータと比較して、地絡現象や裁断現象や絶縁破壊の予測を行う。例えば、磁気プローブ７０の起電力の時間的変化量が既知の遮断限界値より大きい場合、電流零点以後において遮断は失敗すると予測できる。
【００５０】
実施の形態２６．
図３４は本発明の実施の形態２６に係わる検出装置について示す構成図である。図において、７２はレンズなどの集光器、７３は分光器、７４は半導体、ＣＣＤ素子を含むカメラ及び高速ビデオカメラなどの受光器である。
電極６６が開極するとき、アーク１６が発生する。集光器７２によって、アーク１６が発する光を集め、分光器７３によってアーク１６の発光を分光し、受光器７４でアーク１６の分光データを得る。そのデータをデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。受光器７４はアーク１６の分光の検出が出来れば、上記以外の受光器７４でもよいのは言うまでもない。データ変換器６４ではアーク１６の温度、密度、成分を導出する場合もある。そこで、アーク１６の分光またはアーク１６の温度、密度、組成から、過去のデータと比較して、地絡現象や裁断現象や絶縁破壊の予測を行う。例えば、アーク１６の温度の時間的変化量を既知の遮断限界と比較することで、電流零点以後において遮断は失敗すると予測できる。
【００５１】
実施の形態２７．
図３５は本発明の実施の形態２７に係わる検出装置について示す構成図である。図において、７５は計測用レーザ照射装置であるが、アーク１６の成分、密度などで、レーザ光６３の波長を変えてもよく、あるいはマイクロ波などのその他の電磁波を用いてもよいのは言うまでもない。６８は光学系、６９はミラーである。
電極６６が開極するとき、アーク１６が発生する。そのアーク１６にレーザ光６３を入射する。レーザ光６３はアーク１６によって反射されたり、アーク１６を透過する過程で波長が変わる。反射あるいは透過したレーザ光を集光器７２によって集め、ミラー６９によって反射させ、受光器７４によって検出する。その検出された量をデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。
また、図には示されていないが、計測用レーザ照射装置７５が発するレーザ光６３から参照光を分岐させ、アーク１６を透過させないで受光器７４で取得し、上記のアーク１６を透過したレーザ光と干渉させたデータを得るようにしてもよい。
また、絶縁ガスを用いた開閉装置において、光線が平行なレーザ光が高温ガスなど屈折率が違う所を透過すると屈折され、平行光線でなくなるため受光像にむらが生じることを利用した、いわゆる、シャドウグラフ法やシュリーレン法の原理を利用して、絶縁ガス流の像を観測できる。
ここで、受光器７４は反射したレーザ光、また透過する過程で波長を変えたレーザ光を検出できれば、上記以外の受光器でもよいのは言うまでもない。
予測制御装置３ではアーク１６の組成、密度、広がり、発光強度を、過去のデータと比較して、地絡現象や裁断現象や絶縁破壊の予測を行う。例えば、アーク１６の温度の時間的変化量を既知の遮断限界と比較することで、電流零点以後において遮断は失敗すると予測できる。
【００５２】
実施の形態２８．
図３６は本発明の実施の形態２８に係わる検出装置について示す構成図である。電極６６が開極するとき、アーク１６が発生する。そのアーク１６にレーザ光６３を入射する。レーザ光６３はアーク１６の中で散乱したり、原子共鳴吸収過程を起こす。それにより発生した光を受光器７４によって検出する。その検出された量をデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。アーク１６の原子共鳴吸収過程により発生した光から導出したアーク１６の密度、組成を、過去のデータと比較して、地絡現象や裁断現象や絶縁破壊の予測を行う。例えば、アーク１６の密度の時間的変化量を既知の遮断限界と比較することで、電流零点以後において遮断は失敗すると予測できる。
【００５３】
実施の形態２９．
図３７は本発明の実施の形態２９に係わる検出装置について示す構成図である。図３７は接離自在な一対の電極を持つ絶縁ガスを用いたパッファ型遮断器に関するものである。図において、７６は圧力センサであり、破線矢印はガス流を示す。
可動電極１３が開極するとき、アーク１６が発生する。同時に、図にはないパッファシリンダにより可動電極１３と固定電極１４の極間にガスが吹き出され、ノズル４０によって流れが整形されてアーク１６にガスが吹き付けられる。圧力センサ７６は、ノズル４０に配置されていることにより電極１３、１４間のガス流の圧力を測定したり、パッファの吹き出し口に配置されていることによりパッファから出るガス流の圧力を測定する。そのデータをデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。予測制御装置３では、ガス流の圧力を過去のデータと比較して動作不良や地絡現象や絶縁破壊の予測を行う。例えば、ガス流の圧力が既知の遮断可能値より小さい場合、電流零点において遮断は失敗すると予測できる。
【００５４】
実施の形態３０．
図３８は本発明の実施の形態３０に係わる検出装置について示す構成図である。図において、上記実施の形態２９と同一の機能を持つものは同一番号を付してその説明は省略する。図３８は接離自在な一対の電極を持つ絶縁ガスを用いたパッファ型遮断器に関するものである。７７は超音波送信装置、７８は超音波受信装置である。また、破線矢印はガス流を示す。
可動電極１３を開極するとき、アーク１６が発生する。超音波送信装置７７と超音波受信装置７８は、例えば、電極１３、１４間に設置されており、超音波送信装置７７から電極１３、１４間またはパッファの吹き出し口のガス流に超音波を入射させ、その超音波を超音波受信装置７８で検出する。そのデータをデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。データ変換器６４では、必要なら、超音波が気中とガス中では伝播速度が違うことから、気中での参照波とガス中での干渉波の位相がずれ、そのことからガス流の速度、密度を導出し、そのデータを信号として出力する。予測制御装置３では、ガス流の速度、密度を過去のデータと比較して動作不良や地絡現象や絶縁破壊の予測を行う。例えば、ガス流の密度が既知の遮断可能値より小さい場合、電流零点において遮断は失敗すると予測できる。
【００５５】
実施の形態３１．
図３９は本発明の実施の形態３１に係わる検出装置について示す構成図である。図において、７９は赤外線カメラであるが、赤外領域の発光のみを透過するフィルター付きのＣＣＤカメラまたは高速度ビデオカメラまたはその他ＣＣＤ素子を含むものでも機能を満たせば同じ効果が得られるのは言うまでもない。
電極６６が開極するとき、アークが発生する。赤外線カメラ７９で電極６６の発生した光の赤外線を検出する。そのデータをデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。データ変換器６４では、必要に応じて出力された信号を温度に換算する。予測制御装置３では電極６６が発生した赤外線から導出した電極６６の温度を過去のデータと比較して、異常動作や地絡現象や絶縁破壊の予測を行う。例えば、電極６６の温度が既知の遮断可能値と比較することで、電流零点において遮断は失敗を予測できる。
【００５６】
実施の形態３２．
図４０は本発明の実施の形態３２に係わる検出装置について示す構成図である。電極６６が開極するとき、アークが発生する。高速度ビデオカメラ１８で電極６６の表面（図中、明確のため点々を付して示している）の画像を検出する。そのデータをデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。予測制御装置３では、電極６６の表面画像から得られる表面突起などを過去のデータと比較して、動作不良や絶縁破壊の予測を行う。例えば、電極６６の表面画像から得られる表面突起が遮断成功の場合での最も大きい表面突起より大きい場合、電流零点以後において遮断は失敗すると予測できる。
【００５７】
実施の形態３３．
図４１は本発明の実施の形態３３に係わる検出装置について示す構成図である。図において、８０はレーザ変位計であるが、高速度ビデオカメラまたはＣＣＤカメラまたはその他のＣＣＤ素子を含むものでも機能を満たせば同じ効果が得られるのは言うまでもない。
電極１３、１４が開極するとき、レーザ変位計８０で可動電極１３の径方向振動または画像を検出する。そのデータをデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。予測制御装置３では可動電極１３の径方向振動または画像から判断し、径方向振動を制御することにより、真空遮断器に適用した場合に電極部分の真空バルブのベローズの劣化を防ぐことができ寿命を長くすることができる。また、動作不良を予測することもできる。
【００５８】
実施の形態３４．
図４２は本発明の実施の形態３４に係わる検出装置について示す構成図である。図において、８１はマーカである。
電極１３、１４が開極するとき、レーザ変位計８０でマーカ８１を観察することにより可動電極１３の位置を検出する。データ変換器６４では、得られたデータから可動電極１３が予め知られている定常のストローク位置やスピードに対してどの程度偏差があるかを求める。そのデータを信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。予測制御装置３では、可動電極１３のストローク位置やスピードなどを過去のデータと比較して動作不良や絶縁破壊の予測を行う。例えば、可動電極１３のストローク位置が既知の遮断に必要なストローク位置より小さい場合、電流零点において遮断は失敗すると予測できる。
【００５９】
実施の形態３５．
図４３は本発明の実施の形態３５に係わる検出装置について示す構成図である。図において、８２は可変抵抗器である。
可動電極１３が開極するとき、その動きに付随して可変抵抗器８２の抵抗が変化し、可変抵抗器８２の端子間電圧が変化することで、可動電極１３の各時刻における位置のデータが得られる。データ変換器６４では、得られたデータから可動電極１３が予め知られている定常のストローク位置やスピードに対してどの程度偏差があるかを求める。そのデータを信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。予測制御装置３では、可動電極１３のストローク位置やスピードから、過去のデータと比較して動作不良や絶縁破壊の予測を行う。例えば、可動電極１３のストローク位置が既知の遮断に必要なストローク位置より小さい場合、電流零点において遮断は失敗すると予測できる。
【００６０】
実施の形態３６．
図４４は本発明の実施の形態３６に係わる検出装置について示す構成図である。図４４は接離自在な一対の電極を持つ絶縁ガスを用いたパッファ型遮断器に関するものであり、図中、破線矢印はガス流を示す。
電極１３、１４が開極するとき、アーク１６が発生する。赤外線カメラ７９でノズル４０の赤外線画像を検出する。そのデータをデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。予測制御装置３ではノズル４０の赤外線画像から導出されたノズル４０の温度から、動作不良や絶縁破壊の予測を行う。例えば、ノズル４０の温度を既知の遮断限界値と比較することで、電流零点以後において遮断は失敗すると予測できる。
【００６１】
実施の形態３７．
図４５は本発明の実施の形態３７に係わる検出装置について示す構成図である。図において、上記実施の形態３６と同一の機能を持つものは同一番号を付してその説明は省略する。図４５は接離自在な一対の電極を持つ絶縁ガスを用いたパッファ型遮断器に関するものである。８３は熱電対であるが、その他、熱が測定できる測定器であれば同じ効果が得られるのは言うまでもない。熱電対８３はノズル４０に取り付けられている。
電極１３、１４が開極するとき、アーク１６が発生する。熱電対８３の起電力すなわちノズル４０の温度を検出する。そのデータをデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。予測制御装置３ではノズル４０の温度から、動作不良や絶縁破壊の予測を行う。例えば、ノズル４０の温度を既知の遮断限界値と比較することで、電流零点以後において遮断は失敗すると予測できる。
【００６２】
実施の形態３８．
図４６は本発明の実施の形態３８に係わる検出装置について示す構成図である。図において、８４は光ファィバー束、８５は受光部である。
光ファィバー束８４に接続された受光部８５を固定電極１４の周囲に配置することにより、光ファィバー束８４を通して、電極１３、１４開極時に発生するアーク１６の径方向の画像を高速度ビデオカメラ１８によって取得することができる。得られた画像データをデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。予測制御装置３では、アーク１６の径方向の画像、発光強度、発光広がりなどを過去のデータと比較して、地絡現象や裁断現象や絶縁破壊の予測を行う。例えば、アーク１６の径方向の発光広がりが既知の遮断成功場合のアーク１６の発光径方向広がりの最大値より大きい場合、電流零点以後において遮断は失敗すると予測できる。
【００６３】
実施の形態３９．
図４７は本発明の実施の形態３９に係わる検出装置について示す構成図である。電極６６が開極するとき、アーク１６が発生する。そのアーク１６にレーザ光６３を入射する。レーザ光６３はアーク１６の中で散乱したり、原子共鳴吸収過程を起こす。そのような状態を経験した透過レーザ光を受光器７４によって検出する。その検出された量をデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。予測制御装置３では、透過レーザ光により導出されたアーク１６の密度、組成などを過去のデータと比較して、地絡現象や裁断現象や絶縁破壊の予測を行う。例えば、透過レーザ光により導出されたアーク１６の密度を既知の遮断限界値と比較することで、電流零点において遮断は失敗すると予測できる。
【００６４】
実施の形態４０．
図４８は本発明の実施の形態４０に係わる検出装置について示す構成図である。図において、８６は質量分析器である。
電極６６が開極するとき、アーク１６が発生する。その時、電極６６から電極材料が噴出したり、ガス絶縁開閉装置の場合、絶縁ガスが化学反応を起こす。噴出した電極材料の小片や化学反応を起こした絶縁ガスの量を質量分析器８６で測定する。そのデータをデータ変換器６４で信号に整形し、予測制御装置３にデータ送出器６５で出力する。予測制御装置３では、質量分析器８６により得られた絶縁ガスの成分量を過去のデータと比較して、動作不良や絶縁破壊の予測を行う。例えば、質量分析器８６により得られた絶縁ガスのうち絶縁性が低い成分の量を既知の遮断限界値と比較することで、電流零点において遮断は失敗すると予測できる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明による遮断制御装置は、電流路の絶縁状態と導通状態間の過渡状態における、消弧空間のアークの状態量または消弧空間に配置された可動電極の径方向振動を計測する物理現象計測手段と、上記物理現象計測手段の計測値から上記消弧空間の将来の状態を予測する遮断状態予測手段と、上記予測手段の予測結果に基づいて上記消弧空間の状態を制御する遮断状態制御手段とを備えたので、安全で確実な消弧が可能となる。
【００６６】
また、上記過渡状態における上記電流路の電流または電圧を計測する手段を有するので、これらの計測値も用いて上記消弧空間の将来の状態をより確実に予測できる。
【００６７】
また、上記消弧空間のアークの状態量は、形状、圧力、密度、温度、アーク周辺の磁界、アーク周辺の電界、発光強度、発光広がり、および分光のうちの少なくとも１つであるので、これらの計測値を用いて上記消弧空間の将来の状態を予測できる。
【００６８】
また、上記物理現象計測手段は消弧空間に配置された可動電極の径方向振動を計測し、上記遮断状態予測手段は消弧空間の将来の状態として上記可動電極の動作不良を予測し、上記遮断状態制御手段は消弧空間の状態として上記可動電極の径方向振動を制御するので、予測された将来の遮断状態に応じて適切な制御が可能となり、安全で確実な消弧が可能となる。
【００７０】
また、本発明による開閉装置は、上記何れかの遮断制御装置を用いたので、安全で確実な消弧が行え、遮断性能の優れた開閉器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による遮断制御装置を用いた開閉装置の要部の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態２による遮断制御装置を用いた開閉装置の要部の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態３による遮断制御装置を用いた開閉装置の要部の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態３において予測制御装置が判断を行う手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態３において計測される電流の時間変化の例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３において検出される電極の移動量の時間変化の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態４による遮断制御装置を用いた開閉装置の要部の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係わり予測制御装置に保持されるアーク像のイメージを説明する模式図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係わり予測制御装置において判断を行う基準の例を説明する模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態４による遮断装置の動作を説明する説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態４による遮断装置でレーザ光を照射した例を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態４による遮断装置でアークの形状が矯正された様子を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態５による遮断制御装置を用いた開閉装置の要部の構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態６に係わる予測制御装置を示す構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態７に係わり予測制御装置が判断を行う手順を示フローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態８に係わる電極駆動装置としての油圧装置を示す構成図である。
【図１７】本発明の実施の形態９に係わる電極駆動装置として電磁反発を用いた装置を示す構成図である。
【図１８】本発明の実施の形態１０に係わる電極駆動装置としてのバネ式駆動装置の要部を示す構成図である。
【図１９】本発明の実施の形態１１によるパッファ式ガス開閉装置の要部を示す断面構成図である。
【図２０】本発明の実施の形態１２による開閉装置の要部を示す構成図である。
【図２１】本発明の実施の形態１３による開閉装置の要部を示す断面構成図である。
【図２２】本発明の実施の形態１４による開閉装置の要部を示す断面構成図である。
【図２３】本発明の実施の形態１５による開閉装置の要部を示す断面構成図である。
【図２４】本発明の実施の形態１６による開閉装置の要部を示す断面構成図である。
【図２５】本発明の実施の形態１７によるパッファ式ガス開閉装置の要部を示す断面構成図である。
【図２６】本発明の実施の形態１８によるパッファ式ガス開閉装置の要部を示す断面構成図である。
【図２７】本発明の実施の形態１９によるパッファ式ガス開閉装置の要部を示す断面構成図である。
【図２８】本発明の実施の形態２０によるパッファ式ガス開閉装置の要部を示す断面構成図である。
【図２９】本発明の実施の形態２１によるパッファ式ガス開閉装置の要部を示す断面構成図である。
【図３０】本発明の実施の形態２２による真空遮断器の要部を示す構成図である。
【図３１】本発明の実施の形態２３に係わる検出装置について示す構成図である。
【図３２】本発明の実施の形態２４に係わる検出装置について示す構成図である。
【図３３】本発明の実施の形態２５に係わる検出装置について示す構成図である。
【図３４】本発明の実施の形態２６に係わる検出装置について示す構成図である。
【図３５】本発明の実施の形態２７に係わる検出装置について示す構成図である。
【図３６】本発明の実施の形態２８に係わる検出装置について示す構成図である。
【図３７】本発明の実施の形態２９に係わる検出装置について示す構成図である。
【図３８】本発明の実施の形態３０に係わる検出装置について示す構成図である。
【図３９】本発明の実施の形態３１に係わる検出装置について示す構成図である。
【図４０】本発明の実施の形態３２に係わる検出装置について示す構成図である。
【図４１】本発明の実施の形態３３に係わる検出装置について示す構成図である。
【図４２】本発明の実施の形態３４に係わる検出装置について示す構成図である。
【図４３】本発明の実施の形態３５に係わる検出装置について示す構成図である。
【図４４】本発明の実施の形態３６に係わる検出装置について示す構成図である。
【図４５】本発明の実施の形態３７に係わる検出装置について示す構成図である。
【図４６】本発明の実施の形態３８に係わる検出装置について示す構成図である。
【図４７】本発明の実施の形態３９に係わる検出装置について示す構成図である。
【図４８】本発明の実施の形態４０に係わる検出装置について示す構成図である。
【図４９】従来の開閉装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１遮断装置、２検出装置、３予測制御装置、４電流路、５開閉指令装置、６遮断装置、８外部の情報処理装置、９外部の指令装置、１０電流計測装置、１１電極移動量検出装置、１２電極駆動装置、１３，１３ａ，１３ｂ可動電極、１４固定電極、１５高電圧インパルス印加装置、１６アーク、１８高速度ビデオカメラ、１９，６０レーザ照射装置、２０磁気駆動装置、２１予測・判断・指令装置、２２データベース、２３油圧操作ロッド、２４ピストン、２５給油弁、２６排油弁、２７開路用電磁弁、２８閉路用電磁弁、２９高圧油タンク、３０低圧油タンク、３１圧力降下弁、３２電磁反発用コイル、３３導体板、３４電磁反発用コイル電源、３５バネＡ、３６バネＢ、３７主軸、３８ロッド、３９ラッチ、４０絶縁ノズル、４１パッファシリンダ、４２パッファピストン、１２ａ第１駆動装置、１２ｂ第２駆動装置、４３コイル、４４コイル用電源、４５固定コイル、４６可動コイル、４７コイル駆動装置及び電源、４８可変長コイル、４９複数のコイル、５０コイル電源及びコイル選択装置、５１永久磁石、５２永久磁石駆動装置、５３導体棒、５４導体棒駆動装置、５５電界変化シールド、５６電界変化シールド用電源、５７パッファ室、５８電磁弁、５９シリンダ駆動装置、６１光ファイバ、６２集光装置、６３レーザ光、６４データ変換器、６５データ送出器、６６電極、６７静電プローブ、６８光学系、６９ミラー、７０磁気プローブ、７１積分器、７２集光器、７３分光器、７４受光器、７５計測用レーザ照射装置、７６圧力センサ、７７超音波送信装置、７８超音波受信装置、７９赤外線カメラ、８０レーザ変位計、８１マーカ、８２可変抵抗器、８３熱電対、８４光ファイバ束、８５受光部、８６質量分析器、８７遮断装置、８８制御装置、８９ストローク位置検出器、９０ａ，９０ｂギャップ、９１ａ，９１ｂコンデンサ、９２遮断器、９３電流零点検出器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shutoff control device and an opening / closing device using the same.
[0002]
[Prior art]
FIG. 49 shows a circuit of a conventional switchgear disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 56-1430. In the figure, 87 is a circuit breaker, which includes a device for detecting the zero point of the energizing current during the opening operation and extending the arc time. 88 is a control device, 89 is a stroke position detector, 90a and 90b are gaps, 91a and 91b are capacitors, and are charged with different polarities. 92 is a circuit breaker, and 93 is a current zero point detector.
[0003]
Next, the operation of the conventional example will be described. When the opening operation is started, the current zero point detector 93 detects whether or not the current flowing through the power system is a zero point. When the current zero point is detected, the controller 88 determines whether or not the arc extension is necessary based on the position of the electrode obtained from the stroke position detector 89, and if necessary, the discharge command is sent to the gap 90a or 90b. Send. At that time, the controller 88 selects the gap 90a or 90b so as to discharge one capacitor 91a or 91b suitable for arc extension according to the polarity of the current, and sends a command to one of them.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional switchgear configured as described above, what is measured during the switching operation to control the operation of the switchgear is limited to the current value (current zero point) of the power system and the stroke position, that is, the electrode position. Has been. Therefore, since it is not possible to detect information on a physical phenomenon inside the switchgear, for example, an amount indicating the state of the arc, it is not possible to perform control to directly change the state of the arc when a ground fault is likely to occur. In addition, abnormal operation of the switchgear, for example, abnormal lateral vibration of the electrode cannot be detected, and control cannot be performed so that a shutoff failure due to malfunction of the switchgear does not occur. Further, although the stroke is detected, it cannot be determined whether or not it is operating abnormally.
Furthermore, in the conventional example, it is only determined whether or not the current current value is a zero point, and it is impossible to predict a future current value, for example, how many seconds later the current zero point is reached. The same applies to the stroke position, and only the current stroke position is detected, and a future stroke position cannot be predicted. Therefore, it is difficult to determine in advance whether or not the stroke position is sufficient at the current zero point in the future and to take measures to avoid possible dielectric breakdown.
[0005]
The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to control the interruption state so as to enable safe and reliable arc extinguishing while avoiding inconvenience such as dielectric breakdown that may occur in the future. It is an object of the present invention to provide a device that can be used and a switchgear using the device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The interruption control device according to the present invention is in a transient state between the insulation state and the conduction state of the current path. , Arc extinguishing space Arc state quantity or radial vibration of movable electrode placed in arc extinguishing space Physics phenomenon measurement means for measuring the state, interception state prediction means for predicting the future state of the arc extinguishing space from the measured value of the physical phenomenon measurement means, and the state of the arc extinguishing space based on the prediction result of the prediction means And a shut-off state control means for controlling.
[0007]
Moreover, it has a means to measure the electric current or voltage of the said current path in the said transient state.
[0008]
Also, The arc state quantity in the arc extinguishing space is at least one of shape, pressure, density, temperature, magnetic field around the arc, electric field around the arc, emission intensity, emission spread, and spectroscopy. .
[0009]
Also, The physical phenomenon measuring means measures the radial vibration of the movable electrode disposed in the arc extinguishing space, the interruption state prediction means predicts a malfunction of the movable electrode as a future state of the arc extinguishing space, and the interruption state The control means controls the radial vibration of the movable electrode as a state of the arc extinguishing space. Is.
[0011]
Moreover, the switchgear according to the present invention uses any of the above-described shut-off control devices.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a switchgear using a shutoff control device according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is a shut-off device, 2 is a physical phenomenon measuring means, that is, a detection device, and 3 is a predictive control device that predicts and controls the future state of the arc extinguishing space. Reference numeral 4 denotes a current path, and reference numeral 5 denotes an open / close command device which is the same as a conventional open / close device.
[0013]
The interruption device 1 brings the current path 4 into a conduction state or an insulation state, and is a device that can change its own mechanical operation or an internal physical state in accordance with a command from the prediction control device 3. Specifically, as the mechanical operation, for example, the opening / closing speed, the opening length, and the like can be changed. As the physical state, for example, the arc state, that is, the shape, temperature, density, degree of ionization, and the like can be changed. As a means for changing the state of the arc, there are a method of applying an electric field or a magnetic field, a method of changing a gas flow, a method of entering an electromagnetic wave such as light or microwave, and these are used alone or in combination. Further, as a means for changing the state immediately after the arc is extinguished, a method for changing the gas flow can also be used.
[0014]
The detecting device 2 measures a physical phenomenon inside the arc extinguishing chamber of the shut-off device 1 during a transient state between the conductive state and the non-conductive state, and sends the measured information to the predictive control device 3. What is measured is, for example, an arc state quantity, a gas flow state quantity, a state quantity of a part arranged in the arc extinguishing chamber, and an amount indicating a material composition. More specifically, the arc state quantities include, for example, the shape, pressure, density, temperature, magnetic field around the arc, and electric field. Examples of the gas flow state quantity include gas pressure, density, temperature, flow velocity, streamline, and the like. The state quantity of the arc extinguishing chamber component is, for example, the shape and temperature of the electrode and nozzle. Further, as an example of the amount indicating the composition of a substance, mass may be detected in addition to the composition. Furthermore, an abnormal operation amount of the apparatus may be measured as a physical phenomenon inside the arc extinguishing chamber. The abnormal operation amount includes detection of abnormal lateral vibration of the electrode and nozzle. Moreover, although the detection of the stroke which is the category of steady operation is not the amount of abnormal operation, you may use the apparatus which detects the abnormal deviation from the steady operation of a stroke.
In this example, only one detection device 2 is used, but a plurality of detection devices 2 may be used.
[0015]
The predictive control device 3 predicts the future state of the arc extinguishing chamber, that is, the cut-off state, based on the information obtained by the detection device 2, and issues a control command to the cut-off device 1. Examples of the interruption state include a prediction of a ground fault, a prediction of a dielectric breakdown accident, and a prediction of malfunction. The predictive control device 3 has been sent in accordance with a processing method such as comparing information stored in a memory location in advance with the current state, or performing numerical calculations such as simulation using the current state as an initial value. Process the signal and predict what will happen in the future.
[0016]
Next, the operation of the switchgear using the blocking capability control device in the first embodiment will be described. First, when an accident current flows through the current path 4, for example, the shut-off device 1 enters a shut-off operation according to a command from the open / close command device 5 or the like. When entering the shut-off operation, the detection device 2 monitors the internal state of the arc-extinguishing chamber of the shut-off device 1 and sends information indicating the state to the predictive control device 3. In the predictive control device control 3, a future cutoff state is predicted based on the information. As a result of the prediction, for example, when it is determined that a ground fault or dielectric breakdown occurs and the current path 4 cannot be safely shut off and the current path 4 cannot be insulated, a command for avoiding them is sent to the interrupting device 1. The shut-off device 1 performs safe and reliable current shut-off using an operation changing function and a physical state changing function inside the arc-extinguishing chamber in accordance with the contents of the command received from the predictive control device 3.
Here, as an aid to prediction judgment in the predictive control device 3, in addition to the information from the detection device 2, the current and voltage of the current path 4 may be measured and used as a reference, or a normal stroke may be referred to.
[0017]
Embodiment 2. FIG.
As shown in FIG. 2, the prediction control device 3 according to the first embodiment may be an external information processing device 8 and an external command device 9 that are external to the switchgear. Similar effects can be obtained.
[0018]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 shows a configuration of a main part of a switchgear using the shutoff control device according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, 10 is a current measuring device, which is also used in a conventional switchgear, and detects the magnitude of the current flowing through the current path 4 and sends out a signal A corresponding to the amount of current. Can do. Reference numeral 13 denotes a movable electrode, and reference numeral 14 denotes a fixed electrode. An electrode driving device 12 can move the movable electrode 13 by pushing and pulling the movable electrode 13. Reference numeral 11 denotes an electrode movement amount detection device, which can detect the movement amount when the movable electrode 13 moves in the arc extinguishing chamber and can send out a signal B corresponding to the movement amount. Reference numeral 16 denotes an arc generated between the movable electrode 13 and the fixed electrode 14. Reference numeral 15 denotes a high voltage impulse applying device, which can apply a high voltage impulse between the movable electrode 13 and the fixed electrode 14. In this example, the predictive control device 3 has a function as a dielectric breakdown predictive control device, receives a signal A and a signal B and refers to those signals, and in accordance with the algorithm of FIG. It has a function of sending a command to the applying device 15. Reference numeral 1 denotes a cutoff device, which is composed of a movable electrode 13, a fixed electrode 14, an electrode driving device 12, and a high voltage impulse applying device 15. Reference numeral 5 denotes an open / close command device similar to the conventional one, which issues an open / close command to the electrode driving device 12.
[0019]
Next, the operation of the apparatus in the third embodiment will be described. When the electrode is in a closed state, that is, when the movable electrode 13 is in contact with the fixed electrode 14, a current can flow through the current path 4, and a conductive state is established. When an accident current is detected in the current path 4 by the current measuring device 10, the opening / closing command device 5 issues a contact opening command to the electrode driving device 12. When the movable electrode 13 is moved by the electrode driving device 12, an arc 16 is generated between the movable electrode 13 and the fixed electrode 14. The amount of the current flowing in the current path 4 is measured by the current measuring device 10, and the information is sent as a signal A to the dielectric breakdown prediction control device 3 every moment. If this current is, for example, a sine wave current and changes with time as shown in FIG. ₀ The dielectric breakdown prediction control device 3 can ₀ Predicted at some previous time t. That is, in FIG. 4, steps 1 to 4 are repeated, and t + Δt in the case of YES in step 3 is t ₀ It is.
[0020]
On the other hand, the movement amount of the movable electrode 13 is detected by the electrode movement amount detection device 11, and the information is sent to the dielectric breakdown prediction control device 3 as the signal B every moment (step 5 in FIG. 4). If the time change of the moving amount of the movable electrode 13 after the opening is known in advance as shown in FIG. ₀ The inter-electrode distance can be predicted (step 6). Time t ₀ When it is determined that the distance between the electrodes in FIG. 1 is a short distance that cannot maintain the insulation between the electrodes after extinguishing, and that dielectric breakdown occurs (that is, NO in step 7), the dielectric breakdown prediction control device 3 ₀ The high voltage impulse applying device 15 is instructed to apply a high voltage impulse between the electrodes. The high voltage impulse applying device 15 that has received the command receives the time t ₀ A high voltage impulse is applied between the electrodes (step 8). Thereby, the arc 16 is time t. ₀ Then, the arc is not extinguished, and the process returns to step 4 to repeat the above steps 1 to 7.
[0021]
Also, time t ₀ When it is predicted that the distance between the electrodes is sufficient to maintain insulation (YES in step 7), the dielectric breakdown prediction control device 3 does not send a command. In that case, the arc 16 is extinguished and an insulation state is reached.
In this way, it is possible to safely reach an insulating state without causing dielectric breakdown.
[0022]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 shows a main part of a switchgear using the shutoff control device according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, those having the same functions as those of the third embodiment are denoted by the same reference numerals unless otherwise described, and the description thereof is omitted. In this embodiment, the fixed electrode 14 has a hollow cylindrical shape. Reference numeral 18 denotes a high-speed video camera using, for example, a CCD element, which can capture the two-dimensional shape and light emission intensity of the arc 16 and can send the captured video signal B to the predictive control device 3. Reference numeral 19 denotes a laser irradiation device that can pass through the hollow portion of the fixed electrode 14 and irradiate the tip of the movable electrode 13 with laser light. By irradiating with high intensity laser light, a plasma flow can be generated between the movable electrode 13 and the fixed electrode 14. The timing and intensity of laser light irradiation are controlled by a command from the prediction control device 3.
[0023]
The prediction control device 3 is configured by a computer that holds data of the video signal B as a two-dimensional array image and performs prediction / judgment / command and peripheral devices. The shut-off device 1 includes a movable electrode 13, a fixed electrode 14, an electrode driving device 12, and a laser irradiation device 19. The detection device 2 is mainly composed of a high-speed video camera 18.
[0024]
Next, the operation of the apparatus in the fourth embodiment will be described. As in the third embodiment, an accident current is detected, opening is started by a command from the switching command device 5, and an arc 16 is generated. Along with the start of arc generation, a two-dimensional shape of the arc 16 is imaged by the high-speed video camera 18, and the video signal B is sent to the prediction control device 3 every moment. In the predictive control device 3, data is held in the computer in the image as shown in FIG. One cell shown in FIG. 8 is light reception data captured by, for example, one CCD element. In this figure, the part of the cell painted in black shows the position where the arc 16 emits light. As shown in FIG. 9, the predictive control device 3 detects this when a light emitting part (blacked part in the figure) of an arc is detected at a preset dangerous area cell (a hatched part in the figure). It is determined that the arc 16 will cause a ground fault in the future. That is, it has a function as a ground fault prediction control device. When it is determined that a ground fault will occur, the prediction control device 3 instructs the laser irradiation device 19 to irradiate the laser beam. FIG. 10 schematically shows a cross-sectional view of a main part of the interrupting device 1, and shows an example of a state in which the arc 16 is deformed and is about to be grounded. In this state, the laser irradiation device 19 that has received the laser beam irradiation command irradiates the laser beam 63 along the central axis of the hollow cylindrical fixed electrode 14 as shown in FIG. Then, a linear plasma flow is generated between the electrodes, and the shape of the arc 16 is corrected so as to exist in the portion where the plasma flow is generated, as shown in FIG. 12, and a ground fault can be prevented.
[0025]
Also, the current measuring device 10 sends a signal A indicating the current intensity to the predictive control device 3 as in the third embodiment, and the predictive control device 3 predicts the time of the current zero point. The emission intensity of the arc 16 and the distance between the electrodes can be obtained from the video signal B sent from the high-speed video camera 18, but the predictive control device 3 extinguishes the arc 16 at the time of the current zero point from the temporal change of the emission intensity. Predict whether or not. The predictive control device 3 stores in advance the temporal change rate of the light emission intensity, which is a criterion for determination. The rate of change in emission intensity is determined for each individual cell, and a decision is first made for each individual cell, and then an overall judgment may be made. In some cases, a judgment is made by obtaining the rate of change from the averaged data. From the interelectrode distance obtained from the video signal B, the same method as in the third embodiment is used to determine whether or not the insulation is maintained when the arc is extinguished at the current zero point. That is, it has the function of a dielectric breakdown prediction control device. When it is predicted that dielectric breakdown will occur without maintaining insulation, a laser beam irradiation command is issued to the laser irradiation device 19. The arc 16 is not extinguished by the plasma flow generated by the laser beam 63. Accordingly, the current is not interrupted at this current zero point, and dielectric breakdown does not occur.
[0026]
In this embodiment, only one high-speed video camera 18 is used. However, by using two or more high-speed video cameras to capture the three-dimensional shape of the arc in detail, the determination accuracy is further improved, and safe interruption can be realized.
[0027]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 13 shows a main part of a switchgear using the shutoff control device according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, those having the same functions as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted unless described below. Reference numeral 20 denotes a magnetic drive device, which is composed of an electromagnet or the like. The magnetic drive device 20 is cooled by driving the arc 16 with magnetic force (magnetic drive), and can improve the interruption performance. The shut-off device 1 includes a movable electrode 13, a fixed electrode 14, an electrode driving device 12, a laser irradiation device 19, and a magnetic driving device 20.
[0028]
As shown in the fourth embodiment, the predictive control device 3 can obtain the rate of change of the emission intensity of the arc 16 near the current zero point from the video signal B from the high-speed video camera 18. At this time, when the change rate of the emission intensity shows a tendency not to be extinguished at the current zero point even though the distance between the electrodes at the current zero point is a distance at which the insulation can be sufficiently maintained after the arc extinction, the predictive control device 3 is magnetically driven. By giving a command to the device 20 and magnetically driving the arc 16, it is possible to extinguish the arc at the current zero point, and a reliable arc extinction can be realized. Conversely, if it is predicted that dielectric breakdown will occur without maintaining insulation, a laser beam irradiation command can be issued to the laser irradiation device 19 to prevent dielectric breakdown, as in the fourth embodiment. Further, as in the case of the fourth embodiment, it is also possible to predict and prevent a ground fault from the arc shape.
[0029]
Embodiment 6 FIG.
Embodiment 6 of the present invention will be described. In the present embodiment, the prediction method is different from that of the fourth embodiment, and the prediction control device 3 is configured by a prediction / judgment / command device 21 and an arc shape database 22 as shown in FIG.
In this embodiment, prediction / determination can be performed by the following procedure. That is, first, arc shape image data is recorded in the database 22. The data group is a group of time-series change data having a series of shapes, and some of the groups also have time-series changes when a ground fault occurs. The arc image data obtained from the video signal B is compared with the image data retrieved from the database 22. If the image data matches the search result, the arc shape at the next time can be predicted. You can also determine if a ground fault will occur over time.
As shown in the second embodiment, when an external high-speed information processing device is used as the prediction control device 3, a high-speed search can be performed and the large-scale database 22 is held, so that the determination accuracy is increased.
[0030]
Embodiment 7 FIG.
As a seventh embodiment of the present invention, a case will be described where, in the fourth embodiment, the prediction control apparatus 3 performs prediction / determination according to an algorithm as shown in FIG.
The prediction control device 3 starts the calculation using the video signal B as the initial state or initial value of the calculation start. The algorithm shown in FIG. 15 uses a model shown in a publication (“Magnetic Drive Simulation of Arc in Gas (2)”, Discharge Study Group Material ED-95-121), as an arc calculation model. In this model, the arc is a series of minute cylindrical current elements, and each current element is driven by force to determine the shape of the arc. In this paper, it is assumed that there is an external applied magnetic field created by a magnet. However, in the seventh embodiment, an external applied magnetic field may or may not be used. The arc calculation model in the above paper can be used without using an external applied magnetic field.
[0031]
The algorithm shown in FIG. 15 will be described. An initial state is set based on the video signal B (steps 1 and 2). Next, Lorentz force and fluid drag applied to each current element are calculated (steps 3 and 4), and a driving speed is obtained from these forces (step 5). The position at the next time is obtained at the obtained speed (step 6). After obtaining them for all current elements (steps 3-8), the arc short circuit is calculated (step 9). Thereafter, the distance of each element from the central axis of the electrode is obtained (step 10), and it is determined whether the furthest distance among them exceeds a predetermined ground fault danger distance (step 11). If it exceeds, a command for ground fault avoidance is issued to the interrupting device 1 (step 12). This calculation is sequentially performed for each time (steps 2 to 13). When the time step is advanced (step 13), the element position may be corrected using the video signal B.
[0032]
Embodiment 8 FIG.
Hereinafter, the control of the state of the arc extinguishing space will be described with a specific configuration. FIG. 16 is a block diagram showing a hydraulic apparatus as the electrode driving apparatus 12 according to the eighth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 23 denotes a hydraulic operation rod which is connected to the movable electrode 13. 24 is a piston for driving the rod 23, 25 is an oil supply valve, 26 is an oil discharge valve, 27 is an electromagnetic valve for opening, 28 is an electromagnetic valve for closing, 29 is a high pressure oil tank, 30 is a low pressure oil tank, 31 is a pressure adjustment It is a pressure drop valve for use. The predictive control device 3 adjusts the pressure drop valve 31. Other configurations are the same as those in FIG. 3, for example.
In the charged state, both the upper and lower sides of the hydraulic piston 24 are filled with high-pressure oil. During the opening operation, the opening solenoid valve 27 is opened, the opening operation of the drain valve 26 and the closing operation of the oil supply valve 25 are started, and the hydraulic pressure below the piston 24 is lowered. As a result, the piston 24 descends and opens. At that time, the predictive control device 3 receives a signal during the opening operation from the detection device as in each of the above embodiments, but does not use the method described in each of the above embodiments. The state is predicted and judged, the pressure drop valve 31 is commanded, the valve is opened and closed, and the hydraulic pressure difference between the high pressure oil tank 29 and the low pressure oil tank 30 is adjusted. Thereby, the opening speed of the electrode can be controlled.
For example, when applied to a puffer-type gas circuit breaker, if the distance between the electrodes is short and the insulation distance is not enough, the current zero point will be reached, and if it is determined that re-calling is possible, the opening speed can be reduced. While the speed at which the distance between the electrodes opens is slowed, the blowing of the compressed gas to the arc is weakened, the current can be made difficult to cut off, and re-ignition can be prevented. Further, when it is determined that the insulation distance is sufficient in the vicinity of the current zero point, the opening speed is increased by increasing the speed, and the blowing of the puffer to the arc becomes stronger, so that the interruption performance can be improved.
[0033]
Embodiment 9 FIG.
FIG. 17 shows an apparatus using electromagnetic repulsion as the electrode driving apparatus 12 according to the ninth embodiment of the present invention. In the figure, 32 is a coil for electromagnetic repulsion, 33 is a conductor plate driven together with the movable electrode 13, Reference numeral 34 denotes an electromagnetic repulsion coil power supply. The prediction control device 3 controls the power supply 34.
During the opening operation, a current flows from the electromagnetic repulsion coil power supply 34 to the electromagnetic repulsion coil 32. As a result, an eddy current is generated in the conductor plate 33, and a repulsive force is applied to the electromagnetic repulsion coil 32 to move in the right direction of the drawing together with the movable electrode 13 to perform the opening operation. At that time, the predictive control device 3 receives a signal during the opening operation from the detection device as in each of the above embodiments, but does not use the method described in each of the above embodiments. The state is predicted and determined, and the electromagnetic repulsion coil power supply 34 is commanded to adjust the current flowing through the electromagnetic repulsion coil 32. Thereby, the opening speed of the switchgear can be controlled.
For example, when used in a vacuum circuit breaker, when a high-speed opening / closing operation is not required, it is possible to prevent the bellows from being deteriorated by opening the electrode slowly, thereby extending the life.
[0034]
Embodiment 10 FIG.
FIG. 18 is a configuration diagram showing a main part of a spring-type driving device as the electrode driving device 12 according to the tenth embodiment of the present invention. In the figure, 35 is a spring A for opening, 36 is a spring B having a spring constant different from that of the spring A35, 37 is a main shaft, 38 is a rod for transmitting a driving force to the electrodes, and 39 is a latch for stopping the spring A35 and the spring B36. The prediction control device 3 controls the latch.
During the opening operation, the predictive control device 3 receives a signal from the detection device in the same manner as in each of the above embodiments, and predicts the future state by the method described in each of the above embodiments. Judgment is made and a command is given to the latch 39, and either one or both of the spring A35 and the spring B36 are opened to open the electrode. At this time, since the driving force differs depending on whether one of the spring A35 or the spring B36 is used or both are used, the opening speed can be controlled.
Thus, when applied to a vacuum circuit breaker, the same effect as that of the ninth embodiment can be obtained by using a spring type driving device.
[0035]
Embodiment 11 FIG.
FIG. 19 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a puffer type gas switchgear according to Embodiment 11 of the present invention. In the figure, 13a is a first movable electrode, 13b is a second movable electrode that can be brought into and out of contact with the first movable electrode 13a, 40 is an insulating nozzle that is driven together with the second movable electrode 13b to control the gas flow, and 41 is a second movable electrode. A puffer cylinder driven together with the electrode 13b, 42 is a fixed puffer piston for compressing the gas flow in the puffer cylinder 41, 12a is a first driving device for driving the first movable electrode 13a, and 12b is a second driving electrode 13a. The prediction control device 3 controls the first drive device 12a and the second drive device 12b.
During the opening operation, the predictive control device 3 receives a signal from the detection device as in the above embodiments, and predicts the future state by the method described in the above embodiments. The determination is sent to the first drive device 12a and the second drive device 12b to change the opening timing. Thereby, the opening speed and opening distance between the electrodes 13a and 13b can be controlled.
For example, when the distance between the electrodes 13a and 13b is short and the current zero point is reached while the insulation distance is insufficient, and it is determined that there is a possibility of re-calling, the first movable electrode 13a is moved earlier than the second movable electrode 13b. When the distance between the electrodes is short by driving, the opening speed of the distance between the electrodes is slowed, and the blow of the gas compressed by the puffer cylinder 41 and the puffer piston 42 driven together with the second movable electrode 13b to the arc is eliminated. This makes it difficult to cut off the current and prevents re-ignition.
[0036]
Embodiment 12 FIG.
FIG. 20 is a block diagram showing a main part of a switchgear according to Embodiment 12 of the present invention. In the figure, 43 is a coil for applying a magnetic field between the electrodes, 44 is a coil power supply, and the predictive control device 3 controls the coil power supply 44.
During the interruption operation, the coil power supply 44 applies a current to the coil 43, applies a magnetic field to the arc generated between the movable electrode 13 and the fixed electrode 14, diffuses the arc, and facilitates the interruption of the current. At that time, although not shown in the figure, the prediction control device 3 receives a signal during operation from the detection device in the same manner as in each of the above embodiments, and predicts the future state by the method described in each of the above embodiments. Then, a command is sent to the coil power supply 44 and the current flowing through the coil 43 is controlled. As a result, the magnetic field between the electrodes can be controlled, and the cutoff operation can be performed with an optimum magnetic field.
For example, when a large current is interrupted, a strong current is applied to the coil 43 to apply a strong magnetic field between the electrodes 13 and 14 to facilitate the diffusion of the arc and to interrupt the current. On the contrary, when the current is small, the current flowing through the coil 43 is decreased, the current between the electrodes 13 and 14 is decreased, and the current is hardly cut off by performing the interrupting operation, so that the current is interrupted before the current zero point. The cutting value of the cutting phenomenon can be reduced.
[0037]
Embodiment 13 FIG.
FIG. 21 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a switchgear according to Embodiment 13 of the present invention. In the figure, 45 is a fixed coil, 46 is a movable coil, 47 is a coil driving device and a power source.
At the time of opening, the coil driving device and the power source 47 cause a current to flow through the fixed coil 45 and the movable coil 46 to generate a magnetic field. At that time, although the prediction control device 3 is not shown in the figure, it receives a signal during the opening operation from the detection device in the same manner as in each of the above embodiments, and the future state by the method described in each of the above embodiments. Predicting and judging, and also instructing the driving device 12 of the movable electrode 13 to adjust the opening speed and the gas, and for example, determining which position the coil 46 can best drive the arc. Then, a command is sent to the coil driving device and the power source 47. The coil driving device and the power source 47 drive the movable coil 46 according to a command so that an appropriate magnetic field is applied to the arc. Thereby, even when the arc length is extended, a magnetic field can be applied to the arc, and the arc can be easily magnetically driven, so that the current can be easily interrupted.
[0038]
Embodiment 14 FIG.
FIG. 22 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of the switchgear according to Embodiment 14 of the present invention, where (a) shows a state at the time of closing and (b) shows a state at the time of opening. In the figure, 48 is a variable length coil.
At the time of opening, the coil driving device and the power supply 47 cause a current to flow through the variable length coil 48 to generate a magnetic field. At that time, although not shown in the figure, the prediction control device 3 receives a signal during operation from the detection device in the same manner as in each of the above embodiments, and predicts the future state by the method described in each of the above embodiments. Then, the driving device 12 of the movable electrode 13 is also commanded to adjust the opening speed and gas, and for example, it is determined at which position the coil can be best driven to drive the arc. And sends a command to the power supply 47. The coil drive and power supply 47 can drive the variable length coil 48 to change the length of the variable length coil 48 and apply an appropriate magnetic field to the arc. Thereby, even when the arc length is extended, a magnetic field can be applied to the arc, and the arc can be easily magnetically driven, so that the current can be easily interrupted.
[0039]
Embodiment 15 FIG.
FIG. 23 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a switchgear according to Embodiment 15 of the present invention. In the figure, 49 is a plurality of coils, and 50 is a coil power source and a coil selector.
At the time of opening, the coil power supply and coil selection device 50 causes a current to flow through the plurality of coils 49 to generate a magnetic field. At that time, although the prediction control device 3 is not shown in the figure, it receives a signal during the opening operation from the detection device in the same manner as in each of the above embodiments, and the future state by the method described in each of the above embodiments. Is predicted, and it is determined by which coil the magnetic field is applied most easily to drive the arc, and a command is sent to the coil power supply and coil selector 50. In response to the command, the coil power supply and selection device 50 selects an appropriate coil from the plurality of coils 49 and causes a current to flow. As a result, an appropriate magnetic field can be applied according to the position of the arc, and the arc is easily driven, so that the current can be easily interrupted.
Note that the predictive control device 3 may also instruct the driving device 12 of the movable electrode 13 to adjust the opening speed and gas.
[0040]
Embodiment 16 FIG.
FIG. 24 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a switchgear according to Embodiment 16 of the present invention. In the figure, 51 is a permanent magnet and 52 is a permanent magnet drive.
When the opening operation is started, the predictive control device 3 receives a signal during operation from the detection device as in the above-described embodiments, but in the future, using the method described in the above-described embodiments. Predict and judge the state, command the drive device 12 of the movable electrode 13 to adjust the opening speed and gas, and determine, for example, where the permanent magnet is most likely to drive the arc Then, a command is sent to the permanent magnet driving device 52. The permanent magnet driving device 52 moves the permanent magnet 51. As a result, an appropriate magnetic field can be applied according to the position of the arc, and the arc is easily driven, so that the current can be easily interrupted.
[0041]
Embodiment 17. FIG.
FIG. 25 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a puffer type gas switchgear according to Embodiment 17 of the present invention. In the present embodiment, the fixed electrode 14 has a cylindrical shape, and the conductor rod 53 is disposed in the hollow portion. Reference numeral 54 denotes a conductor rod driving device that drives the conductor rod 53.
Although not shown in the figure, the predictive control device 3 receives a signal during the opening operation from the detection device in the same manner as in the above embodiments, and predicts the future state by the method described in the above embodiments. Judgment is made, a command is sent to the conductor rod drive device 54, and the conductor rod 53 is taken in and out from the tip of the fixed electrode 14. For example, if the distance between the electrodes is short and the insulation zero distance is reached and the current zero point is reached and it is determined that there is a possibility of re-calling, the conductor 53 is projected to lower the withstand voltage and cut off the current. Can be difficult. In addition, when it is determined that the insulation distance has been reached, the withstand voltage is rapidly increased by driving the conductor rod 53 and moving it into the fixed electrode 14, and the current can be easily interrupted.
Note that the predictive control device 3 may also instruct a driving device (not shown) of the movable electrode 13 to adjust the opening speed and gas.
[0042]
Embodiment 18 FIG.
FIG. 26 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a puffer type gas switchgear according to Embodiment 18 of the present invention. In the figure, reference numeral 55 denotes an electric field change shield, and reference numeral 56 denotes an electric field change shield power source.
Although the prediction control device 3 is not shown in the figure at the time of the shut-off operation, it receives a signal from the detection device in the same manner as in each of the above embodiments, and predicts and judges a future state by the method described in each of the above embodiments. Then, a command is sent to the electric field change shield power source 56 to apply a voltage to the electric field change shield 55 to change the electric field between the electrodes 13 and 14. Thus, when a ground fault is likely to occur, the electric field can be controlled to prevent an arc ground fault.
Note that the predictive control device 3 may also instruct a driving device (not shown) of the movable electrode 13 to adjust the opening speed and gas.
[0043]
Embodiment 19. FIG.
FIG. 27 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a puffer type gas switchgear according to Embodiment 19 of the present invention. In the figure, 57 is a puffer chamber formed by a cylinder 41 and a piston 42, 58 is a solenoid valve, and the predictive control device 3 controls the solenoid valve 58.
When the opening command is given to the switchgear, the predictive control device 3 receives a signal during the opening operation from the detection device and predicts and judges the future state, as in the above embodiments, although not shown in the figure. Then, a command is sent to the electromagnetic valve 58 to open and close the electromagnetic valve 58. For example, when the current value is small, the distance between the electrodes 13 and 14 is short, the current zero point is reached while the insulation distance is insufficient, and it is determined that there is a possibility of re-calling, the predictive control device 3 sends the solenoid valve 58. Is closed and the solenoid valve 58 is closed to perform the opening operation. Thereby, the puffer is not sprayed on the arc, the current is hardly cut off, and re-calling can be prevented. If it is determined that the insulation distance is sufficient, the electromagnetic valve 58 is opened, and the compressed gas is blown to the arc through the electromagnetic valve 58, leading to extinction.
Note that the predictive control device 3 may also instruct a driving device (not shown) of the movable electrode 13 to adjust the opening speed.
[0044]
Embodiment 20. FIG.
FIG. 28 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a puffer type gas switchgear according to Embodiment 20 of the present invention. In the figure, 59 is a cylinder driving device for driving the puffer cylinder 41.
Although the prediction control device 3 is not shown in the figure at the time of the shut-off operation, it receives a signal from the detection device in the same manner as in each of the above embodiments, predicts and judges the future state, and instructs the electrode drive device 12 and the cylinder drive device 59. To change the timing of opening operation and gas spraying. Thereby, the gas spraying between the electrodes 13 and 14 can be controlled. For example, it is possible to increase the gas spraying near the current zero point and improve the interruption performance. Further, when the opening distance is short and there is a possibility of re-ignition, the current can be made difficult to cut by performing the opening operation without performing the gas blowing.
[0045]
Embodiment 21. FIG.
FIG. 29 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a puffer type gas switchgear according to Embodiment 21 of the present invention. In the figure, 60 is a laser device, 61 is an optical fiber for guiding laser light, 62 is a condensing device for condensing the laser light, and 63 is laser light.
Although not shown in the figure, the prediction control device 3 receives a signal during operation from the detection device, predicts and determines a future state, sends a command to the laser device 60, and laser light 63, as in the above embodiments. Oscillates. Accordingly, when the opening distance is short and there is a possibility of re-ignition, the laser 63 is irradiated to the arc. When the laser 63 is irradiated, ionization occurs, the arc is easily maintained, and the current can be made difficult to cut. Moreover, when a ground fault is likely to occur, the arc can be forcibly short-circuited by irradiating the laser 63 to prevent the ground fault.
Note that another electromagnetic wave generator may be used instead of the laser.
[0046]
Embodiment 22. FIG.
FIG. 30 is a block diagram showing a main part of a vacuum circuit breaker according to Embodiment 22 of the present invention.
Although not shown in the figure, the prediction control device 3 receives a signal during operation from the detection device as in the above embodiments, predicts and judges a future state, sends a command to the laser device 60, and transmits a laser beam. Oscillate. When the opening of the electrode begins, ionization is promoted by the incidence of the laser, the arc diffusion proceeds, and the current can be easily cut off. Further, by irradiating the laser immediately before the current is cut off, it is possible to configure a low-surge vacuum circuit breaker that makes it difficult to cut off the current and has a small current cutting value.
[0047]
Embodiment 23. FIG.
Next, measurement of a physical phenomenon will be described based on a specific example.
FIG. 31 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 23 of the present invention. In the figure, 64 is a data converter, 65 is a data transmitter, 66 is an electrode, and 67 is an electrostatic probe.
When the electrode 66 is opened by the opening command, the arc 16 is generated between the electrodes 66. An electrostatic probe 67 is inserted into the arc 16 and the current and potential of the arc 16 are measured. The data converter 64 shapes this signal so that the predictive control device 3 can easily handle it. In addition, simple numerical processing such as differential value, integral value, and Fourier transform may be performed. The data transmitter 65 transmits data to the prediction control device 3 using a signal medium such as an electric signal, an optical signal, or a mechanical signal. The predictive control device 3 predicts the cutting phenomenon and dielectric breakdown from the current and voltage of the arc 16 in comparison with the past data. For example, if the rate of change of the current of the arc 16 is greater than a known cutoff limit value, it can be expected that the cutoff will fail at the current zero point.
[0048]
Embodiment 24. FIG.
FIG. 32 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 24 of the present invention. FIG. 2 Is related to a puffer type circuit breaker using an insulating gas having a pair of electrodes that can be contacted and separated. In the figure, broken line arrows indicate gas flow.
When the electrode 66 is opened, an arc 16 is generated. The high-speed video camera 18 detects the light emission image of the arc 16, the data is shaped into a signal by the data converter 64, and is output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. Therefore, the ground fault and dielectric breakdown are predicted from the emission intensity and emission spread of the arc 16 as compared with the past data. For example, by comparing the temporal variation of the light emission intensity with a known cutoff limit value in the vicinity of the current zero point of the arc 16, it is possible to predict that dielectric breakdown will occur after the current is 0A. In the figure, a broken line arrow indicates a gas flow.
[0049]
Embodiment 25. FIG.
FIG. 33 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 25 of the present invention. In the figure, 70 is a magnetic probe, and 71 is an integrator.
When the electrode 66 is opened, an arc 16 is generated. An electromotive force is generated in the magnetic probe 70 by a magnetic field that fluctuates over time, integration processing is performed by an integration circuit 71, the data is shaped into a signal by a data converter 64, and a data transmitter 65 is sent to the prediction control device 3. Output. The prediction control device 3 compares the electromotive force data of the magnetic probe 70 with the past data, and predicts a ground fault phenomenon, a cutting phenomenon, and a dielectric breakdown. For example, when the temporal change amount of the electromotive force of the magnetic probe 70 is larger than the known cutoff limit value, it can be predicted that the cutoff will fail after the current zero point.
[0050]
Embodiment 26. FIG.
FIG. 34 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 26 of the present invention. In the figure, reference numeral 72 denotes a condenser such as a lens, 73 denotes a spectroscope, 74 denotes a semiconductor, a camera including a CCD element, and a light receiver such as a high-speed video camera.
When the electrode 66 is opened, an arc 16 is generated. The light emitted from the arc 16 is collected by the condenser 72, the emission of the arc 16 is dispersed by the spectroscope 73, and the spectral data of the arc 16 is obtained by the light receiver 74. The data is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. It goes without saying that the light receiver 74 may be a light receiver 74 other than the above as long as it can detect the spectrum of the arc 16. The data converter 64 may derive the temperature, density, and component of the arc 16. Therefore, the ground fault phenomenon, the cutting phenomenon, and the dielectric breakdown are predicted from the spectrum of the arc 16 or the temperature, density, and composition of the arc 16 and compared with the past data. For example, by comparing the temporal change in the temperature of the arc 16 with a known interruption limit, it can be predicted that the interruption will fail after the current zero point.
[0051]
Embodiment 27. FIG.
FIG. 35 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 27 of the present invention. In the figure, reference numeral 75 denotes a measurement laser irradiation device, but it goes without saying that the wavelength of the laser beam 63 may be changed depending on the component and density of the arc 16, or other electromagnetic waves such as microwaves may be used. Yes. 68 is an optical system, and 69 is a mirror.
When the electrode 66 is opened, an arc 16 is generated. A laser beam 63 is incident on the arc 16. The wavelength of the laser beam 63 changes in the process of being reflected by the arc 16 or transmitted through the arc 16. The reflected or transmitted laser light is collected by the condenser 72, reflected by the mirror 69, and detected by the light receiver 74. The detected amount is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65.
Although not shown in the drawing, the reference light is branched from the laser light 63 emitted from the measurement laser irradiation device 75, acquired by the light receiver 74 without passing through the arc 16, and laser that has passed through the arc 16. Data that interferes with light may be obtained.
In addition, in a switchgear using an insulating gas, so-called using a fact that a laser beam with parallel light beams is refracted when passing through a place where the refractive index is different, such as high-temperature gas, and the received light image is uneven because it is not a parallel light beam, Using the principle of the shadow graph method and the Schlieren method, an image of the insulating gas flow can be observed.
Here, it goes without saying that the light receiver 74 may be a light receiver other than the above as long as it can detect the reflected laser light and the laser light whose wavelength has been changed in the process of transmission.
The prediction control device 3 compares the composition, density, spread, and emission intensity of the arc 16 with past data to predict a ground fault phenomenon, a cutting phenomenon, and a dielectric breakdown. For example, by comparing the temporal change in the temperature of the arc 16 with a known interruption limit, it can be predicted that the interruption will fail after the current zero point.
[0052]
Embodiment 28. FIG.
FIG. 36 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 28 of the present invention. When the electrode 66 is opened, an arc 16 is generated. A laser beam 63 is incident on the arc 16. The laser beam 63 is scattered in the arc 16 or causes an atomic resonance absorption process. The light generated thereby is detected by the light receiver 74. The detected amount is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. The density and composition of the arc 16 derived from the light generated by the atomic resonance absorption process of the arc 16 are compared with past data to predict the ground fault phenomenon, the cutting phenomenon, and the dielectric breakdown. For example, by comparing the amount of change in the density of the arc 16 with the known interruption limit, it can be predicted that the interruption will fail after the current zero point.
[0053]
Embodiment 29. FIG.
FIG. 37 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 29 of the present invention. FIG. 37 relates to a puffer type circuit breaker using an insulating gas having a pair of electrodes that can be contacted and separated. In the figure, 76 is a pressure sensor, and a broken line arrow indicates a gas flow.
When the movable electrode 13 is opened, an arc 16 is generated. At the same time, gas is blown between the movable electrode 13 and the fixed electrode 14 by a puffer cylinder (not shown), and the flow is shaped by the nozzle 40 and blown to the arc 16. The pressure sensor 76 is arranged at the nozzle 40 to measure the pressure of the gas flow between the electrodes 13 and 14, and is arranged at the outlet of the puffer to measure the pressure of the gas flow from the puffer. . The data is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. The predictive control device 3 compares the pressure of the gas flow with past data to predict malfunctions, ground faults, and dielectric breakdown. For example, if the gas flow pressure is less than a known cutoff value, it can be predicted that the cutoff will fail at the current zero point.
[0054]
Embodiment 30. FIG.
FIG. 38 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 30 of the present invention. In the figure, components having the same functions as those of the above-described embodiment 29 are designated by the same reference numerals and their description is omitted. FIG. 38 relates to a puffer type circuit breaker using an insulating gas having a pair of electrodes that can be contacted and separated. Reference numeral 77 is an ultrasonic transmitter, and 78 is an ultrasonic receiver. A broken line arrow indicates a gas flow.
When the movable electrode 13 is opened, an arc 16 is generated. The ultrasonic transmitter 77 and the ultrasonic receiver 78 are installed between, for example, the electrodes 13 and 14, and ultrasonic waves are incident from the ultrasonic transmitter 77 to the gas flow between the electrodes 13 and 14 or the outlet of the puffer. The ultrasonic wave is detected by the ultrasonic wave receiver 78. The data is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. In the data converter 64, if necessary, since the propagation speed of the ultrasonic wave is different in the air and in the gas, the phase of the reference wave in the air and the interference wave in the gas are out of phase. The density is derived and the data is output as a signal. The predictive control device 3 predicts malfunctions, ground faults, and dielectric breakdowns by comparing the gas flow speed and density with past data. For example, if the gas flow density is less than a known interruptable value, it can be predicted that the interruption will fail at the current zero point.
[0055]
Embodiment 31. FIG.
FIG. 39 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 31 of the present invention. In the figure, reference numeral 79 denotes an infrared camera, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if a CCD camera with a filter or a high-speed video camera that transmits only light in the infrared region or other CCD elements satisfying the function. Yes.
When the electrode 66 opens, an arc is generated. An infrared ray of the light generated by the electrode 66 is detected by the infrared camera 79. The data is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. In the data converter 64, the output signal is converted into temperature as necessary. The prediction control device 3 compares the temperature of the electrode 66 derived from the infrared rays generated by the electrode 66 with past data, and predicts abnormal operation, ground fault phenomenon, and dielectric breakdown. For example, by comparing the temperature of the electrode 66 with a known cutoff possible value, the cutoff can be predicted to fail at the current zero point.
[0056]
Embodiment 32. FIG.
FIG. 40 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 32 of the present invention. When the electrode 66 opens, an arc is generated. An image of the surface of the electrode 66 (shown with dots for clarity) is detected by the high-speed video camera 18. The data is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. The prediction control device 3 compares the surface protrusions obtained from the surface image of the electrode 66 with past data, and predicts operation failure and dielectric breakdown. For example, when the surface protrusion obtained from the surface image of the electrode 66 is larger than the largest surface protrusion in the case of successful interruption, it can be predicted that the interruption will fail after the current zero point.
[0057]
Embodiment 33. FIG.
FIG. 41 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 33 of the present invention. In the figure, reference numeral 80 denotes a laser displacement meter, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if a high-speed video camera, a CCD camera, or other CCD element is satisfied.
When the electrodes 13 and 14 are opened, the laser displacement meter 80 detects radial vibrations or images of the movable electrode 13. The data is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. The predictive control device 3 can prevent the deterioration of the bellows of the vacuum valve of the electrode portion when applied to a vacuum circuit breaker by judging the radial vibration of the movable electrode 13 or the image and controlling the radial vibration. Can be lengthened. It is also possible to predict malfunctions.
[0058]
Embodiment 34. FIG.
FIG. 42 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 34 of the present invention. In the figure, 81 is a marker.
When the electrodes 13 and 14 are opened, the position of the movable electrode 13 is detected by observing the marker 81 with the laser displacement meter 80. The data converter 64 determines how much the movable electrode 13 is deviated from the obtained data with respect to the steady stroke position and speed known in advance. The data is shaped into a signal and output to the predictive control device 3 by the data transmitter 65. In the predictive control device 3, the stroke position, speed, etc. of the movable electrode 13 are compared with past data to predict operation failure and dielectric breakdown. For example, when the stroke position of the movable electrode 13 is smaller than the known stroke position necessary for interruption, it can be predicted that the interruption will fail at the current zero point.
[0059]
Embodiment 35. FIG.
FIG. 43 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 35 of the present invention. In the figure, 82 is a variable resistor.
When the movable electrode 13 opens, the resistance of the variable resistor 82 changes in association with the movement, and the voltage between the terminals of the variable resistor 82 changes, so that the position data of the movable electrode 13 at each time is obtained. can get. The data converter 64 determines how much the movable electrode 13 is deviated from the obtained data with respect to the steady stroke position and speed known in advance. The data is shaped into a signal and output to the predictive control device 3 by the data transmitter 65. In the predictive control device 3, operation failure and dielectric breakdown are predicted from the stroke position and speed of the movable electrode 13 as compared with past data. For example, when the stroke position of the movable electrode 13 is smaller than the known stroke position necessary for interruption, it can be predicted that the interruption will fail at the current zero point.
[0060]
Embodiment 36. FIG.
FIG. 44 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 36 of the present invention. FIG. 44 relates to a puffer-type circuit breaker using an insulating gas having a pair of electrodes that can be contacted and separated. In the figure, a broken line arrow indicates a gas flow.
When the electrodes 13 and 14 are opened, an arc 16 is generated. An infrared image of the nozzle 40 is detected by the infrared camera 79. The data is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. The prediction control device 3 predicts an operation failure or dielectric breakdown from the temperature of the nozzle 40 derived from the infrared image of the nozzle 40. For example, by comparing the temperature of the nozzle 40 with a known cutoff limit value, it can be predicted that the cutoff will fail after the current zero point.
[0061]
Embodiment 37. FIG.
FIG. 45 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 37 of the present invention. In the figure, components having the same functions as those in the thirty-sixth embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. FIG. 45 relates to a puffer type circuit breaker using an insulating gas having a pair of electrodes that can be contacted and separated. 83 is a thermocouple, but it goes without saying that the same effect can be obtained with any other measuring device capable of measuring heat. The thermocouple 83 is attached to the nozzle 40.
When the electrodes 13 and 14 are opened, an arc 16 is generated. The electromotive force of the thermocouple 83, that is, the temperature of the nozzle 40 is detected. The data is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. The predictive control device 3 predicts malfunction and dielectric breakdown from the temperature of the nozzle 40. For example, by comparing the temperature of the nozzle 40 with a known cutoff limit value, it can be predicted that the cutoff will fail after the current zero point.
[0062]
Embodiment 38. FIG.
FIG. 46 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 38 of the present invention. In the figure, 84 is an optical fiber bundle, and 85 is a light receiving unit.
By arranging the light receiving portion 85 connected to the optical fiber bundle 84 around the fixed electrode 14, a radial image of the arc 16 generated when the electrodes 13 and 14 are opened through the optical fiber bundle 84 is a high-speed video camera. 18 can be obtained. The obtained image data is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. The predictive control device 3 predicts the ground fault phenomenon, the cutting phenomenon, and the dielectric breakdown by comparing the radial image, light emission intensity, light emission spread, and the like of the arc 16 with past data. For example, if the light emission spread in the radial direction of the arc 16 is larger than the maximum value of the light emission radial spread of the arc 16 when the interruption is successful, the interruption can be predicted to fail after the current zero point.
[0063]
Embodiment 39. FIG.
FIG. 47 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 39 of the present invention. When the electrode 66 is opened, an arc 16 is generated. A laser beam 63 is incident on the arc 16. The laser beam 63 is scattered in the arc 16 or causes an atomic resonance absorption process. The transmitted laser beam that has experienced such a state is detected by the light receiver 74. The detected amount is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. In the predictive control device 3, the density, composition, and the like of the arc 16 derived from the transmitted laser light are compared with past data, and the ground fault phenomenon, the cutting phenomenon, and the dielectric breakdown are predicted. For example, by comparing the density of the arc 16 derived by the transmitted laser beam with a known cutoff limit value, it can be predicted that the cutoff will fail at the current zero point.
[0064]
Embodiment 40. FIG.
FIG. 48 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 40 of the present invention. In the figure, 86 is a mass analyzer.
When the electrode 66 is opened, an arc 16 is generated. At that time, an electrode material is ejected from the electrode 66, or in the case of a gas insulated switchgear, the insulating gas causes a chemical reaction. The mass analyzer 86 measures the amount of the ejected electrode material pieces and the amount of insulating gas that has caused a chemical reaction. The data is shaped into a signal by the data converter 64 and output to the prediction control device 3 by the data transmitter 65. In the predictive control device 3, the component amount of the insulating gas obtained by the mass analyzer 86 is compared with past data to predict malfunction or dielectric breakdown. For example, it can be predicted that the interruption will fail at the current zero point by comparing the amount of the low-insulating component of the insulating gas obtained by the mass analyzer 86 with a known interruption limit value.
[0065]
【The invention's effect】
The interruption control device according to the present invention is in a transient state between an insulation state and a conduction state of a current path. , Arc extinguishing space Arc state quantity or radial vibration of movable electrode placed in arc extinguishing space Physics phenomenon measurement means for measuring the state, interception state prediction means for predicting the future state of the arc extinguishing space from the measured value of the physical phenomenon measurement means, and the state of the arc extinguishing space based on the prediction result of the prediction means Therefore, safe and reliable arc extinguishing is possible.
[0066]
Moreover, since it has a means to measure the electric current or voltage of the said current path in the said transient state, the future state of the said arc-extinguishing space can be predicted more reliably also using these measured values.
[0067]
Also, The arc state quantity in the arc extinguishing space is at least one of shape, pressure, density, temperature, magnetic field around the arc, electric field around the arc, emission intensity, emission spread, and spectroscopy. Therefore, the future state of the arc extinguishing space can be predicted using these measured values.
[0068]
Also, The physical phenomenon measuring means measures the radial vibration of the movable electrode disposed in the arc extinguishing space, the interruption state prediction means predicts a malfunction of the movable electrode as a future state of the arc extinguishing space, and the interruption state The control means controls the radial vibration of the movable electrode as a state of the arc extinguishing space. Therefore, appropriate control is possible according to the predicted future shutoff state. This enables safe and reliable arc extinction. .
[0070]
In addition, since the switchgear according to the present invention uses any one of the above-described breaker control devices, a safe and reliable arc extinguishing can be performed, and a switch with excellent breaker performance can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a switchgear using a shutoff control device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part of a switchgear using a shutoff control device according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a main part of a switchgear using a shutoff control device according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure for a prediction control device to make a determination in Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a temporal change in current measured in the third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a temporal change in the amount of electrode movement detected in the third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a switchgear using a shutoff control device according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an image of an arc image held in the prediction control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a criterion for making a determination in the prediction control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the operation of the shut-off device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory view showing an example in which a laser beam is irradiated by a blocking device according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory view showing a state where the shape of an arc is corrected by the interrupting device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a main part of a switchgear using a shutoff control device according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram showing a prediction control apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for the prediction control apparatus according to the seventh embodiment of the present invention to make a determination.
FIG. 16 is a configuration diagram showing a hydraulic apparatus as an electrode driving apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a configuration diagram showing an apparatus using electromagnetic repulsion as an electrode driving apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a configuration diagram showing a main part of a spring-type drive device as an electrode drive device according to Embodiment 10 of the present invention.
FIG. 19 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a puffer type gas switchgear according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a configuration diagram showing a main part of a switchgear according to Embodiment 12 of the present invention.
FIG. 21 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a switchgear according to Embodiment 13 of the present invention.
FIG. 22 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a switchgear according to Embodiment 14 of the present invention.
FIG. 23 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a switchgear according to Embodiment 15 of the present invention.
FIG. 24 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a switchgear according to Embodiment 16 of the present invention.
FIG. 25 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a puffer type gas switchgear according to Embodiment 17 of the present invention;
FIG. 26 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a puffer type gas switchgear according to Embodiment 18 of the present invention.
FIG. 27 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a puffer type gas switchgear according to Embodiment 19 of the present invention;
FIG. 28 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a puffer type gas switchgear according to Embodiment 20 of the present invention.
FIG. 29 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of a puffer type gas switchgear according to Embodiment 21 of the present invention;
FIG. 30 is a configuration diagram showing a main part of a vacuum circuit breaker according to a twenty-second embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 23 of the present invention.
FIG. 32 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 24 of the present invention.
FIG. 33 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 25 of the present invention.
FIG. 34 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 26 of the present invention.
FIG. 35 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 27 of the present invention.
FIG. 36 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 28 of the present invention.
FIG. 37 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 29 of the present invention.
FIG. 38 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 30 of the present invention.
FIG. 39 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 31 of the present invention.
FIG. 40 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 32 of the present invention.
FIG. 41 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 33 of the present invention.
FIG. 42 is a configuration diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 34 of the present invention.
FIG. 43 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 35 of the present invention.
FIG. 44 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 36 of the present invention.
FIG. 45 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 37 of the present invention.
FIG. 46 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 38 of the present invention.
FIG. 47 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 39 of the present invention.
FIG. 48 is a block diagram showing a detection apparatus according to Embodiment 40 of the present invention.
FIG. 49 is a diagram showing a configuration of a conventional opening / closing device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 interruption | blocking apparatus, 2 detection apparatus, 3 prediction control apparatus, 4 electric current path, 5 opening / closing command apparatus, 6 interruption | blocking apparatus, 8 external information processing apparatus, 9 external command apparatus, 10 current measuring apparatus, 11 electrode movement amount detection apparatus , 12 electrode drive device, 13, 13a, 13b movable electrode, 14 fixed electrode, 15 high voltage impulse application device, 16 arc, 18 high speed video camera, 19, 60 laser irradiation device, 20 magnetic drive device, 21 prediction / judgment・ Command device, 22 database, 23 hydraulic operation rod, 24 piston, 25 oil supply valve, 26 oil discharge valve, 27 solenoid valve for opening, 28 solenoid valve for closing, 29 high pressure oil tank, 30 low pressure oil tank, 31 pressure drop valve 32 Electromagnetic repulsion coil, 33 Conductor plate, 34 Electromagnetic repulsion coil power supply, 35 Spring A, 36 Spring B, 37 Spindle, 38 Rod, 39 latch, 40 insulating nozzle, 41 puffer cylinder, 42 puffer piston, 12a first drive device, 12b second drive device, 43 coil, 44 coil power supply, 45 fixed coil, 46 movable coil, 47 coil drive device and Power supply, 48 variable length coil, 49 multiple coils, 50 coil power supply and coil selection device, 51 permanent magnet, 52 permanent magnet drive device, 53 conductor rod, 54 conductor rod drive device, 55 electric field change shield, 56 electric field change shield Power supply, 57 Buffer chamber, 58 Solenoid valve, 59 Cylinder driving device, 61 Optical fiber, 62 Condensing device, 63 Laser light, 64 Data converter, 65 Data transmitter, 66 Electrode, 67 Electrostatic probe, 68 Optical system, 69 mirror, 70 magnetic probe, 71 integrator, 72 collector 73 Spectrometer, 74 Photoreceiver, 75 Laser irradiation device for measurement, 76 Pressure sensor, 77 Ultrasonic transmitter, 78 Ultrasonic receiver, 79 Infrared camera, 80 Laser displacement meter, 81 Marker, 82 Variable resistor, 83 Thermoelectric Pair, 84 optical fiber bundle, 85 light receiving unit, 86 mass analyzer, 87 cutoff device, 88 control device, 89 stroke position detector, 90a, 90b gap, 91a, 91b capacitor, 92 breaker, 93 current zero point detector.

Claims

In a transient state between insulated conductive state of the current path, the physical phenomenon measuring means for measuring the radial vibration of the arc of the state amount or arc extinguishing space arranged movable electrodes of extinguishing space, the physical phenomenon measuring means The interruption state prediction means for predicting the future state of the arc-extinguishing space from the measured value of the arc, and the interruption state control means for controlling the state of the arc-extinguishing space based on the prediction result of the prediction means A shut-off control device.

2. The interruption control device according to claim 1, further comprising means for measuring a current or voltage of the current path in the transient state.

The arc state quantity in the arc extinguishing space is at least one of shape, pressure, density, temperature, magnetic field around the arc, electric field around the arc, emission intensity, emission spread, and spectroscopy. The interruption | blocking control apparatus of Claim 1.

The physical phenomenon measuring means measures the radial vibration of the movable electrode arranged in the arc extinguishing space, the cut-off state predicting means predicts a malfunction of the movable electrode as a future state of the arc extinguishing space, and the cut-off state 2. The interruption control device according to claim 1, wherein the control means controls the radial vibration of the movable electrode as a state of the arc extinguishing space.

The switchgear using the interruption | blocking control apparatus in any one of the said Claims 1-4 .