JP4728797B2

JP4728797B2 - ガス絶縁電力機器

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Publication number: JP4728797B2
Application number: JP2005364516A
Authority: JP
Inventors: 裕行新開; 琢野田; 政史八島
Original assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry
Current assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2025-12-19
Also published as: JP2007174726A

Description

本発明は、例えばガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ：Gas-Insulated Switchgear）、ガス絶縁送電線路（ＧＩＬ：Gas-Insulated Line）等のガス絶縁電力機器に関する。さらに詳しくは、本発明は、ガス絶縁電極機器で使用されている中心導体の固定用絶縁スペーサの改良に関するものである。

変電所等で用いられるＧＩＳ、送電用のＧＩＬ等のガス絶縁電力機器には、外部から侵入する雷、内部の事故または回路の開閉時において発生する異常電圧を大地に放電する避雷器が設けられている。従来、接地タンク内に収容した導体を支持する絶縁スペーサに避雷素子を埋め込んだＧＩＳが知られている（特開２００１−１４５２１８号）。避雷素子を絶縁スペーサに埋め込むことで避雷器を別個に設ける必要がなくなり、避雷器設置の為の専用スペースを不要にすることができ、ＧＩＳの小型化を図ることができる。

また、ガス絶縁電力機器には、例えば計器用変圧器（ＰＴ(ＶＴ)）や計器用変流器（ＣＴ）等の計測機器類（以下、各種計測機器類という）が設置されている。各種計測機器類の計測の信頼性を向上させるためには校正用の電源を使用して校正を行うことが望ましい。

さらに、ガス絶縁電力機器は周囲を接地タンクや接地シース等の接地容器で覆われているため、内部で生じている部分放電等の異常を直接目視によって検出することが困難である。このため、部分放電等の検出手段が研究されている。例えば、部分放電の電気的検出法として、部分放電によりタンクフランジ絶縁部に発生する電位差を共振回路・差動アンプにより検出する外部アンテナ方式が、機械的検出法として、部分放電や異物の振動により生じるタンクの機械的振動を加速度センサ（ＡＥセンサ）により検出する振動検出方式が、化学的検出法として、部分放電により発生する微量の分解ガスを検知物質の色変化により検出するガスチェッカー法等が検討されている（非特許文献１）。

特開２００１−１４５２１８号社団法人電気共同研究会編「電気共同研究」、第５２巻、第１号、ｐｐ１０６−１０８、２００３年

しかしながら、上述の絶縁スペーサ内に避雷素子を埋め込んだＧＩＳでは、以下の問題があった。避雷器は過電圧の侵入による動作（避雷素子に電流が流れること）を繰り返すことにより劣化するので、適切なタイミングで交換する必要がある。避雷素子が絶縁スペーサに埋め込まれていると、接地タンク内に封入されている絶縁ガスを抜き取って接地タンク内を外部に開放した後、導体を支持している絶縁スペーサを取り外して分解し、避雷素子を交換する必要がある。そして交換後は、絶縁スペーサを元のように取り付けて導体を支持するようにし、接地タンク内を気密に塞いで絶縁ガスを封入する。このとき、接地タンク内に埃等の異物が侵入すると部分放電、即ち絶縁破壊の発生原因となるので、接地タンク内の清浄性を高度に確保する必要がある。このように接地タンク内を外部に開放しての作業は大変大掛かりな作業となる。また、ＧＩＳは屋外に設置されているため、屋外で接地タンク内を外部に開放することになり、交換後に接地タンク内の清浄性を確保するのは困難である。そして、これらの問題はＧＩＳ以外のガス絶縁電力機器でも同様に問題になる。

また、従来、ガス絶縁電力機器に設けられている各種計測機器類を校正するのは困難であった。例えば、ＧＩＳに設けられているＣＴ・ＰＴ(ＶＴ)などの計測機器の校正では校正用電流・電圧を印加することが必要であるが、この時、ＧＩＳを系統から切り離しておく必要がある。これはＧＩＳが系統につながっていると、（１）たとえ電圧を印加しても線路の静電容量を充電にすることにより電圧降下を生じてしまい、結果的に必要な校正電圧を発生させることが困難であること、（２）仮に校正用電源の容量を大きくした場合、系統全体に電圧が印加されることが好ましくないこと、等によるものである。したがって、ＧＩＳの入力側および出力側の断路器を開放し、ＧＩＳを系統から切り離す必要がある。しかしながら、入力側と出力側の遮断器を開放すると、接地タンクや接地シース等の接地容器で周囲を覆われているＧＩＳの内部に、外部から校正用の電圧を印加するのは困難である。このため、結局、ＧＩＳに設けられている各種計測機器類の校正は実際には困難である。そして、かかる問題はＧＩＳ以外のガス絶縁電力機器でも同様である。

さらに、上述の部分放電等の検出法には以下の問題があった。つまり、いずれの検出法でもっても、接地容器内にセンサ類を配置しているか、あるいは接地容器の外にセンサ類を配置しているため、センサ類の点検整備の容易性と検出感度の向上を両立させることができなかった。即ち、接地容器内にセンサ類を設置する検出法では、検出感度は優れているが、絶縁ガスが封入されている接地容器内を外部に開放しなければセンサ類を点検整備したり交換したりすることができない。一方、接地容器の外にセンサ類を設置する検出法では、センサ類の点検整備・交換は容易であるが、内部にセンサ類を設置する場合に比べて検出感度に劣っていた。

このように、従来のガス絶縁電力機器では、周囲が接地容器で覆われていることに起因して点検整備・交換の作業性が悪かったり、接地容器内の状況把握が困難であった。

本発明は、点検整備・交換の作業性に優れ、接地容器内の状況把握が容易なガス絶縁電力機器を提供することを目的とする。より具体的には、本発明は避雷素子の交換が容易なガス絶縁電力機器を提供することを目的とする。また、本発明は、各種計測機器類の校正が可能なガス絶縁電力機器を提供することを目的とする。さらに、本発明は、接地容器内の状況を把握するセンサ類の設置や点検整備・交換が容易で且つ検出感度が優れているガス絶縁電力機器を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために請求項１記載の発明は、接地容器内に絶縁ガスを封入すると共に導体を収容し、導体を絶縁スペーサによって接地容器から浮かせた状態で支持するガス絶縁電力機器において、絶縁スペーサ内に設けられて接地容器内の空間から気密に仕切られ且つ接地容器側の面から導体又は導体に電気的に接続された部材に達する仕切り空間と、接地容器の仕切り空間に対向する部位に設けられた孔と、孔を開口可能に塞ぐ閉塞部材を備え、導体に校正用電圧を印加又は校正用電流を供給する校正用電源を仕切り空間に収容したものである。

したがって、閉塞部材を取り外すと、仕切り空間が接地容器の外部に開放される。仕切り空間は接地容器内の絶縁ガスが封入されている空間から仕切られているので、仕切り空間が外部に開放されても接地容器内空間は外部に開放されることはない。一方、外していた閉塞部材を取り付けると、接地容器の孔が塞がれて仕切り空間が密閉されて外部から独立した空間になる。また、導体に校正用電圧を印加又は校正用電流を供給する校正用電源を仕切り空間に収容しているので、導体に校正用電圧を印加したり校正用電流を供給することが可能になる。

また、請求項２記載のガス絶縁電力機器は、閉塞部材の内側に孔に通じる部屋を設けて仕切り空間を接地容器の外側に拡張したものである。したがって、仕切り空間が広くなる。

また、請求項３記載のガス絶縁電力機器は、仕切り空間に絶縁ガスを封入したものである。したがって、仕切り空間の耐絶縁性能が向上する。

また、請求項４記載のガス絶縁電力機器は、仕切り空間に避雷素子を収容したものである。したがって、絶縁スペーサを避雷器として機能させることができる。また、閉塞部材を開閉することで、接地容器内を開放せずに避雷素子を交換することができる。

また、請求項５記載のガス絶縁電力機器は、避雷素子の動作状況を検出する検出手段を備えるものである。したがって、過電圧の侵入、発生により避雷器が動作すると、この動作が検出手段によって検出される。このため、避雷素子の動作状況の把握が可能になり、把握した動作状況に基づいて避雷素子の劣化の検出が可能になる。把握する動作状況としては、例えば避雷素子の通過電流量、避雷素子の通過電流値、避雷素子の温度等が考えられる。

さらに、請求項６記載のガス絶縁電力機器は、接地容器内の状態を監視する状態監視センサを仕切り空間に収容したものである。したがって、接地容器内の状態監視が可能になる。

請求項１記載のガス絶縁電力機器では、絶縁スペーサ内に設けられて接地容器内の空間から気密に仕切られ且つ接地容器側の面から導体又は導体に電気的に接続された部材に達する仕切り空間と、接地容器の仕切り空間に対向する部位に設けられた孔と、孔を開口可能に塞ぐ閉塞部材を備えているので、閉塞部材を取り外すことで仕切り空間のみを開放することができる。このため、仕切り空間を、接地容器内を開放することなく外部から利用可能な空間として使用することができる。例えば、仕切り空間を、所定目的の機器類を設置する空間として使用することができ、この場合には接地容器内に封入されている絶縁ガスを抜かずに気密性を保ったままの状態で、接地容器内に所定目的の機器類を設置したり除去したりすることができる。また、仕切り空間は絶縁スペーサ内に形成されているので、既存部品である絶縁スペーサを利用して仕切り空間を設けることができ、大変合理的で経済的であると共に、ガス絶縁電力機器の大型化を防止することができる。
また、請求項１記載のガス絶縁電力機器では、導体に校正用電圧を印加又は校正用電流を供給する校正用電源を仕切り空間に収容したので、導体に校正用電圧を印加したり校正用電流を供給することができる。このため、断路器等により容易にガス絶縁電力機器を系統から切り離した状態で、導体に校正用電圧を印加したり校正用電流を供給することができ、例えば計器用変圧器ＰＴ(ＶＴ)、変流器ＣＴ等の各種計測機器等の校正を行うことが可能になる。

また、請求項２記載のガス絶縁電力機器では、閉塞部材の内側に孔に通じる部屋を設けて仕切り空間を接地容器の外側に拡張したので、仕切り空間が広くなり、絶縁スペーサ内に収まらない大きさの所定目的の機器類の設置が可能になる。このため、仕切り空間の使い勝手が向上する。

また、請求項３記載のガス絶縁電力機器では、仕切り空間に絶縁ガスを封入したので、仕切り空間の耐絶縁性能を向上させることができる。

また、請求項４記載のガス絶縁電力機器では、仕切り空間に避雷素子を収容したので、絶縁スペーサを避雷器として機能させることができる。このため、別個独立の避雷器を設ける必要がなくなり、製造コストを減少させることができると共に、ガス絶縁電力機器を小型化することができる。また、閉塞部材の開閉（接地容器からの取り外し、設置容器への取り付け）によって設置容器内を開放せずに避雷素子を交換することができるので、避雷素子の交換が容易になる。さらに、接地容器内に避雷器を設置することができるので、系統からの雷サージは勿論のこと、ガス絶縁電力機器の内部で発生する断路器サージ等についても効果的に抑制することができる。

また、請求項５記載のガス絶縁電力機器では、避雷素子の動作状況を検出する検出手段を備えるので、避雷素子の動作状況に基づいて避雷素子の劣化を検出することができ、適切なタイミングで避雷素子を交換することが可能になる。

さらに、請求項６記載のガス絶縁電力機器では、接地容器内の状態を監視する状態監視センサを仕切り空間に収容したので、接地容器内の状態監視を行うことができる。

以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。なお、ガス絶縁電力機器として、例えばＧＩＳを例にして説明する。ただし、ＧＩＳに限るものではなく、例えばＧＩＬ等のガス絶縁電力機器にも適用可能である。

図１に、本発明を適用したガス絶縁電力機器の第１の実施形態を示す。ガス絶縁電力機器は、接地容器１内に絶縁ガスを封入すると共に導体２を収容し、導体２を絶縁スペーサ３によって接地容器１から浮かせた状態で支持するものであって、絶縁スペーサ３内に設けられて接地容器１内の空間４から気密に仕切られ且つ接地容器１側の面３ａから導体２に電気的に接続された部材３ｂに達する仕切り空間５と、接地容器１の仕切り空間５に対向する部位に設けられた孔６と、孔６を開口可能に塞ぐ閉塞部材７を備えている。本実施形態では、仕切り空間５に避雷素子８を収容している。

接地容器１は例えばＧＩＳの接地タンクであり、その内部には絶縁ガスとして例えばＳＦ_６ガスが封入されている。

絶縁スペーサ３は、例えばポストタイプの絶縁スペーサであり、導体２を囲繞する導電性スリーブ３ｂと、この導電性スリーブ３ｂを支持する支持部３ｃより構成されている。導電性スリーブ３ｂは、例えばアルミニウム等の金属で形成されている。導電性スリーブ３ｂ内に例えば２本の導体２の端部を突き合わせて挿入することで、２本の導体２を電気的に接続しながら接地容器１に対して浮かせた状態で支持することができる。

導電性スリーブ３ｂには電界緩和用のシールド電極３ｅが設けられている。本実施形態では、シールド電極３ｅを導電性スリーブ３ｂと一体構造で形成している。ただし、別体で作成したシールド電極３ｅを導電性スリーブ３ｂに溶接等の手段で固着しても良い。シールド電極３ｅは避雷素子８を囲むように環状に設けられている。シールド電極３ｅを設けることで、絶縁スペーサ３内の仕切り空間５のうち、導電性スリーブ３ｂと接触する部分の電界集中を緩和することができる。また、シールド電極３ｅを設けることで、避雷素子８が導電性スリーブ３ｂと接触する部分の電界集中を緩和することもできる。即ち、導電性スリーブ３ｂと接触するものがあるとその接触点には電界が集中するので、その電界集中をシールド電極３ｅを設けることで緩和することができる。ただし、シールド電極３ｅを省略しても良い。

支持部３ｃは、例えば絶縁性の樹脂で形成されており、接地容器１側の面３ａから導体２に電気的に接続された部材即ち導電性スリーブ３ｂに達する仕切り空間５が内部に形成されている。ただし、仕切り空間５を接地容器１側の面３ａから導体２に直接達するものとしても良く、即ち、導電性スリーブ３ｂに孔を形成して仕切り空間５を接地容器１側の面３ａから導体２に達するものとしても良い。仕切り空間５には、例えば接地容器１内に封入されている絶縁ガスと同じ絶縁ガスが封入されている。ただし、接地容器１内に封入されている絶縁ガスと別の種類の絶縁ガスを仕切り空間５に封入しても良い。

接地容器１の絶縁スペーサ取付位置は二重板構造になっている。この二重板構造の段部に絶縁スペーサ３の接地容器１側端３ｄが挿入されている。接地容器１と絶縁スペーサ３の間は気密にシールされている。また、接地容器１の二重板構造の外側板９には、仕切り空間５に対向する孔６が形成されている。

外側板９には閉塞部材７が取り外し可能に取り付けられている。閉塞部材７は、例えばガスポート付きフランジである。閉塞部材７を閉めた後、図示していないガスボートから絶縁ガスを仕切り空間５内に充填することができる。

避雷素子８は、例えば酸化亜鉛素子である。仕切り空間５内には複数の避雷素子８が一列に並べられて収容されている。避雷素子８の列はスプリング１０によって導電性スリーブ３ｂに押し付けられている。避雷素子８を仕切り空間５内に収容することで、絶縁スペーサ３を利用して避雷器が構成される。

閉塞部材７を閉じた状態では、接地容器１の孔６が気密に塞がれて仕切り空間５が独立した空間になる。仕切り空間５には絶縁ガスが封入されているので、仕切り空間５内は良好に絶縁性が確保されている。

導体２に異常電圧が侵入又は発生すると、避雷素子８を通じて電流が流れ、異常電圧が大地に放電される。即ち、絶縁スペーサ３利用の避雷器が動作する。避雷器の動作によって避雷素子８が劣化するので、避雷素子８の交換が必要となる。閉塞部材７を接地容器１から取り外すと仕切り空間５が外部に開放されるので、避雷素子８を簡単に交換することができる。

このとき、閉塞部材７を取り外しても接地容器１内の空間４は外部に開放されることがないので、交換作業は簡単である。つまり、接地容器１内の空間４を外部に開放する場合には、開放前に絶縁ガスを一旦抜いて回収する必要があり、また、避雷素子８を交換した後で接地容器１内を密閉する際、接地容器１内の空間４の清浄性を確保すると共に絶縁ガスを封入し直す必要がある。このように接地容器１内の空間４を開放しての作業は大変大掛かりなものとなり、また、ＧＩＳはクリーンルームに設置されているわけではないので、接地容器１内の空間４の清浄性を確保するのは非常に困難である。

これに対し、本発明では接地容器１内の空間４を開放せず、開放するのは仕切り空間５のみであるので、開放する空間を極めて狭く限定することができて交換作業が極めて容易になる。また、開放する空間を極めて狭い空間に限定できるので、その清浄性を確保するのも容易である。さらに、閉塞部材７をあけることで避雷素子８を直接交換することができ、この点からも交換作業が容易になる。なお、仕切り空間５内を開放する際、仕切り空間５内に封入されている絶縁ガスを回収することが好ましい。

また、既存部品である絶縁スペーサ３を利用して仕切り空間５を設けているので、大変合理的で経済的であると共に、ガス絶縁電力機器の大型化を防止することができる。

また、ガス絶縁電力機器の内部に避雷器の機能を持たせることができるので、系統から侵入する雷サージ等の異常電圧を逃がすことができるのは勿論のこと、ガス絶縁電力機器の内部で発生する断路器サージ等の異常電圧をも逃がすことができる。

さらに、仕切り空間５には絶縁ガスが封入されているので、仕切り空間５の耐絶縁性能を向上させることができる。

次に、本発明のガス絶縁電力機器の第２の実施形態について説明する。なお、図１に示すガス絶縁電力機器と同一の部材には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。

このガス絶縁電力機器では、例えば図２に示すように、閉塞部材７の内側に孔６に通じる部屋１１を設けて仕切り空間５を接地容器１の外側に拡張している。そして、導体２に校正用電圧を印加する校正用電源１２を仕切り空間５に収容している。校正用電源１２は接測線１６によって絶縁スペーサ３の導電性スリーブ３ｂに接続されている。したがって、導電性スリーブ３ｂを通じて導体２に校正用電圧を印加することができる。

図３に校正用電源１２を使用した校正の概念を示す。校正は、校正対象の各種計測機器類である電圧計測機器１３と校正用電源１２の上流及び下流に位置する断路器又は遮断器（以下、スイッチ１４という）を開いて電圧計測機器１３と校正用電源１２の上流及び下流を系統から切り離した状態で行われる。校正用電源１２によって導体２に校正用電圧を印加した状態で、電圧計測機器１３で電圧を計測する。電圧計測機器１３の計測値と校正用電源１２によって印加した電圧値とに基づいて、電圧計測機器１３の校正を行う。

仕切り空間５に校正用電源１２を収容することで、ガス絶縁電力機器の内部に校正用電源１２を設置することができる。このため、従来困難であったガス絶縁電力機器の各種計測機器類の校正が可能になる。しかも、校正対象の電圧計測機器１３の近くに校正用電源１２を配置することができるので、より高精度に校正を行うことができる。

なお、導体２に校正用電圧を印加する校正用電源１２に代えて、導体２に校正用電流を供給する校正用電源１２を仕切り空間５に収容しても良い。この場合の校正の概念を図４に示す。校正用電流を使用した校正では、校正対象の各種計測機器類である電流計測機器１５は一般的には変流器（ＣＴ：Current trans）であるので、変流器を例にして説明する。いま、校正用電源１２と変流器１５を挟む上流と下流のスイッチ１４のうち、上流側のスイッチ１４を開き、下流側のスイッチ１４を閉じておく。下流側のスイッチ１４の下流側はＧＩＳの外部、例えばブッシング部分で接地しておく。この状態で校正が行われる。校正用電源１２によって供給された電流は、校正用電源１２→接続線１６→導電性スリーブ３ｂ→導体２へと流れてアースされる。このときに発生する磁界を変流器１５で測定し電流値を得る。測定した電流値と校正用電源１２によって供給した電流値とを比較して変流器１５の校正を行う。この場合にも、従来困難であったガス絶縁電力機器の各種計測機器類の校正が可能になる。しかも、校正対象の変流器１５の近くに校正用電源１２を配置することができるので、より高精度に校正を行うことができる。

また、第２の実施形態でも、接地容器１内を開放せずに仕切り空間５のみを開放することができるので、校正用電源１２の設置、点検整備、交換の作業は容易である。

次に、本発明のガス絶縁電力機器の第３の実施形態について説明する。なお、図１に示すガス絶縁電力機器と同一の部材には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。

このガス絶縁電力機器では、例えば図５に示すように、状態監視センサ１７を仕切り空間５に収容している。状態監視センサ１７は、例えば接地容器１内の部分放電に伴う発光を検出する光センサである。接地容器１内に部分放電が発生すると発光が生じる。この発光を光センサが検出することで、接地容器１内で部分放電が生じたことを検出することができる。

なお、状態監視センサ１７は光センサに限られるものではなく、例えば部分放電に伴い生じる電磁波を検出するアンテナ、接地容器１内に侵入した異物の移動に伴う接地容器１の振動を検出するＡＥセンサ、部分放電に伴い生じる超音波を検出する超音波センサ、部分放電に伴い生じる音を検出する音センサ、各種観測カメラ等でも良い。また、アンテナとしては、例えば部分放電に伴い生じるＵＨＦ帯の電磁波を検出するＵＨＦアンテナの使用が考えられる。なお、複数の状態監視センサ１７を仕切り空間５内に設置しても良い。また、状態監視センサ１７はテラヘルツ光発生装置（テラヘルツ光を利用した観測装置）でも良い。テラヘルツ光は各種プラスチックや樹脂等を透過するために、仕切り空間５内のテラヘルツ光発生装置よりＧＩＳ内にテラヘルツ光を照射すると共にその反射光を受けてＧＩＳ内部を透視することができ、ＧＩＳ内部の状況をモニタすることができる。

また、第３の実施形態でも、接地容器１内を開放せずに仕切り空間５のみを開放することができるので、状態監視センサ１７の設置、点検整備、交換の作業は容易である。また、接地容器１内に状態監視センサ１７を配置しているので検出感度が良好であり、Ｓ／Ｎ比（シグナル・ノイズ比）を向上させることができる。さらに、仕切り空間５内への収容を可能にすることで、状態監視センサ１７の設置場所の選択肢を増やすことができる。

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば上述の説明では、ＧＩＳを例にしていたが、ＧＩＳに限られるものではなく、例えばＧＩＬ等のガス絶縁電力機器にも適用可能である。即ち、接地容器１との電位差が大きな導体２を当該接地容器１内に収容すると共に、導体２を絶縁スペーサ３によって支持するガス絶縁電力機器であれば適用可能である。

また、上述の説明では、絶縁ガスはＳＦ_６ガスであったが、これに限られるものではない。

また、上述の説明では、絶縁スペーサ３はポストタイプの絶縁スペーサ３あったが、ポストタイプの絶縁スペーサに限られるものではない。例えば、ディスクタイプの絶縁スペーサ、コーンタイプの絶縁スペーサ等でも良く、内部に仕切り空間５を設けることができる前縁スペーサであれば適用可能である。

また、上述の説明では、仕切り空間５に避雷素子８、校正用電源１２、状態監視センサ１７を収容していたが、これら以外の部品や機器類を収容しても良い。即ち、避雷素子８、校正用電源１２、状態監視センサ１７を設置する目的以外の目的で仕切り空間５を使用しても良い。即ち、仕切り空間５を多目的に使用することができる。

また、上述の説明では、仕切り空間５に絶縁ガスを封入していたが、仕切り空間５に絶縁ガスを封入しなくても良い。

また、仕切り空間５を接地容器１の外側に拡張していないガス絶縁電力機器（例えば図１，図６のガス絶縁電力機器）について、閉塞部材７の内側に部屋１１を設けて仕切り空間５を拡張しても良く、逆に、仕切り空間５を接地容器１の外側に拡張していたガス絶縁電力機器（例えば図２，図５のガス絶縁電力機器）について、部屋１１を省略して拡張されていない仕切り空間５にしても良い。

また、図１のガス絶縁電力機器のように仕切り空間５に避雷素子８を設ける場合には、避雷素子８の動作状況を検出する検出手段１８を備えても良い。この場合の例を図６に示す。本実施形態では、検出手段１８として例えば２つの検出手段、例えば避雷素子８の通過電流量を検出する計器用変流器（ＣＴ）１８Ａと、避雷素子８の温度を検出する熱伝対プローブ１８Ｂを有している。計器用変流器１８Ａは、例えばスプリング１０の周囲に配置されている。熱伝対プローブ１８Ｂは、例えばスプリング１０側の避雷素子８に取り付けられている。避雷器が動作し、導体２→導電性スリーブ３ｂ→避雷素子８→スプリング１０→閉塞部材７→接地容器１へと電流が流れると、磁力線の変化によって計器用変流器１８Ａの二次側に電流が流れる。計器用変流器１８Ａの二次側に流れる電流量は避雷器の動作によって流れた電流量（一次側電流量）に比例する。計器用変流器１８Ａの二次側に流れた電流量を電流計測装置１９によって計測することで、避雷素子８に流れた電流量を計測することができる。また、避雷器が作動して上記の通り電流が流れると、避雷素子８の温度が上昇する。この温度上昇を温度計測装置２０によって計測することで、避雷器の動作回数を検出することができると共に、避雷素子８に流れた電流量・電流値を測定することができる。これらの検出手段１８の検出結果に基づいて避雷素子８の適切な交換時期を知ることができる。なお、計器用変流器１８Ａによって通過電流量を計測することに代えて通過電流値を計測するようにしても良い。また、検出手段１８として計器用変流器１８Ａと熱伝対プローブ１８Ｂの両方を備える必要はなく、いずれか一方のみを備えるようにしても良い。

この場合、以下のように使用可能である。つまり、検出手段１８によって避雷素子８の動作状況（例えば、通過電流量、通過電流値、避雷素子８温度など）をモニターしておき、それらの値とＧＩＳもしくはＧＩＬ本体に発生する電気的ストレスとの相関性を定量化しておくことにより、的確なコンディションベースのメンテナンスとして活用することができる。即ち、避雷器の寿命が既知であるとき（例えば、一定量の積算通過電流量となった場合、一定量の積算通過電流値となった場合、所定回数避雷器が作動した場合等を避雷器の寿命とする等）、例えば「同一箇所の避雷器の３回目の交換の場合には、当該部の絶縁スペーサ３も同時に交換する」というような機器部位ごとのメンテナンスの指標として活用することができる。

本発明のガス絶縁電力機器の第１の実施形態を示す断面図である。本発明のガス絶縁電力機器の第２の実施形態を示す断面図である。校正用電源を使用して電圧の校正を行う場合の概念図である。校正用電源を使用して電流の校正を行う場合の概念図である。本発明のガス絶縁電力機器の第３の実施形態を示す断面図である。本発明のガス絶縁電力機器の第４の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１接地容器
２導体
３絶縁スペーサ
４接地容器内の空間
３ａ絶縁スペーサの接地容器側の面
３ｂ導電性スリーブ（導体に電気的に接続された部材）
５仕切り空間
６孔
７閉塞部材
１１部屋
８避雷素子
１８Ａ計器用変流器（検出手段）
１８Ｂ熱伝対プローブ（検出手段）
１２校正用電源
１７状態監視センサ

Claims

接地容器内に絶縁ガスを封入すると共に導体を収容し、前記導体を絶縁スペーサによって前記接地容器から浮かせた状態で支持するガス絶縁電力機器において、前記絶縁スペーサ内に設けられて前記接地容器内の空間から気密に仕切られ且つ前記接地容器側の面から前記導体又は前記導体に電気的に接続された部材に達する仕切り空間と、前記接地容器の前記仕切り空間に対向する部位に設けられた孔と、前記孔を開口可能に塞ぐ閉塞部材を備え、前記導体に校正用電圧を印加又は校正用電流を供給する校正用電源を前記仕切り空間に収容したことを特徴とするガス絶縁電力機器。
前記閉塞部材の内側に前記孔に通じる部屋を設けて前記仕切り空間を前記接地容器の外側に拡張したことを特徴とする請求項１記載のガス絶縁電力機器。
前記仕切り空間に絶縁ガスを封入したことを特徴とする請求項１又は２記載のガス絶縁電力機器。
前記仕切り空間に避雷素子を収容したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のガス絶縁電力機器。
前記避雷素子の動作状況を検出する検出手段を備えることを特徴とする請求項４記載のガス絶縁電力機器。
前記接地容器内の状態を監視する状態監視センサを前記仕切り空間に収容したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のガス絶縁電力機器。