JP5225323B2

JP5225323B2 - ガス遮断器のアーク接触子の損耗検出方法

Info

Publication number: JP5225323B2
Application number: JP2010103467A
Authority: JP
Inventors: 英治西山; 訓明宮本; 明宏竹花
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: JP2011233392A

Description

この発明は、ガス遮断器のタンク内に収納された接触子の損耗についてタンクに封入された絶縁ガスを開放することなく検出する方法に関する。

変電所等の電気設備に設置されて、これらの電気設備の電気系統の事故時に電流を遮断することにより当該事故による異常電流から電気系統を構成する機器を保護し、更に、その電流の遮断時において電極間に生ずるアーク放電を消弧するための機器として、例えば特許文献１や特許文献２等に示されるガス遮断器が用いられている。

この種のガス遮断器は、例えば特許文献１に示されるように、可動アーク接触子及び固定アーク接触子から成り、アークを開閉するアーク接触子と、このアーク接触子の周囲に配置されるもので、可動主接触子及び固定主接触子から成る主接触子と、可動アーク接触子及び可動主接触子を固定アーク接触子及び可動主接触子に対し遠近する方向に可動するための絶縁操作ロッドとからなる遮断部を、絶縁ガスが充填、封入されたタンク内に収納することで基本的に構成されている。

そして、これらの接触子は電流の開閉を繰り返すことで損耗し、しかもアーク接触子は、上記のようにアークを開閉するためアーク接触子の構成材料が溶解、蒸発等することから、主接続子よりも損耗度が著しいものとなる。このような損耗が進行したアーク接触子をそのまま使用したのでは、可動接触子を固定接触子から引き離す動作により電流の遮蔽を行うにあたって、可動接触子・固定接触子としての機能を十分に発揮することができなくなるおそれがある。

このため、接触子、特にアーク接触子の損耗度を定期的に点検することが好ましいが、これらの接触子を備えた遮断部は絶縁ガスが封入されたタンク内に収納されているので、接触子を直接に目視点検などで点検しようとするには六フッ化硫黄（ＳＦ_６）ガス等の絶縁ガスをタンクから開放する必要があるという不具合を有する。

この点、特許文献２では、タンクから絶縁ガスを開放せずに遮断器の接触子の損耗度を検出することを可能とした方法を示している。この特許文献２で示される遮断器の接触子の予防保全方法を以下に概説する。この遮断器の接触子の予防保全方法は、特許文献２の図１に示されるように、通常接触子とアーク接触子とを備えた遮断器の両主端子間に直流電源を接続した状態とし、更にこの回路上に直流電流計と直流電圧計とを配して、これらの直流電流計及び直流電圧計によって遮断器の開閉動作にともなう電流・電圧の時間的変化を記録し、それらの値から損耗前の両主端子間の抵抗値並びに抵抗の時間的変化を求め、これを基準として記録した後、所定の期間経過してから同様の方法により両主端子間の抵抗値並びに抵抗の時間変化を測定して、上記基準として記録した損耗前の両主端子間の抵抗の時間変化と比較するというものである。

特開２００８−１１７５９２号公報特開昭５９−１０１７２７号公報

しかしながら、上記した特許文献２に示されるような遮断器の接触子の予防保全方法では、特許文献２の図２に示されるように、それぞれ、可動接触子と固定接触子及び可動アーク接触子と固定アーク接触子との双方が閉じる時間帯（０≦Ｔ≦Ｔ１２）の抵抗値をＲ１、可動接触子と固定接触子とが開き、可動アーク接触子と固定アーク接触子とが閉じる時間帯（Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２）の抵抗値をＲ２、可動接触子と固定接触子及び可動アーク接触子と固定アーク接触子との双方が開く時間帯（Ｔ２≦Ｔ≦Ｔ３）の抵抗値をＲ３と設定し、更に、接触子の損耗によるこれらの抵抗の変化分をそれぞれΔＲ１、ΔＲ２、ΔＲ３と設定した場合に、これらＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びΔＲ１、ΔＲ２、ΔＲ３の抵抗値そのものの測定は可能であっても、Ｒ１からＲ２、Ｒ２からＲ３等のような抵抗の時間変化の過渡情報を記録することは困難である。これは、遮断器の遮断に要する時間が駆動手段からの動力伝達による高速動作の場合で２０ミリ秒（ｍs）程度であり、しかも、可動接触子が固定接触子から開離するのにかかる時間は１ミリ秒以下という非常に短いものとなっていることによるものである。

しかし、アーク接触子は、アークによりその表面が損耗し、特にアークが飛びやすい先端部分では、表面に凹凸が生じたり、表面が炭化したり、更には偏心する等の損耗が生ずることとなるので、アーク接触子の先端部分にこのような損耗が生ずると、アーク接触子の先端部分が他のアーク接触子の先端部分に接触した初期には通電状態が悪くなり、アーク接触子同士の接触面積が大きくなるに従い通電状態が回復すると考えられる。このため、アーク接触子の先端部分の損耗を検出するには、アーク接触子の先端部分が他のアーク接触子の先端部分とわずかに接触した初期からアーク接触子同士の接触面積が次第に大きくなるまでの通電状態の過渡的変化を把握することが重要である。

ところが、特許文献２に示される方法では、このようなアーク接触子の先端部分が他のアーク接触子の先端部分とわずかに接触した初期からアーク接触子同士の接触面積が次第に大きくなるまでの通電状態の過渡的変化を検出することが、上記したように時間軸に対して接触抵抗の抵抗変化を測定するため困難であるという不都合も有する。

そこで、本発明は、接触子（特にアーク接触子）の先端部分が他の接触子（特にアーク接触子）の先端部分とわずかに接触した初期から接触子（特にアーク接触子）同士の接触面積が次第に大きくなるまでの通電状態の過渡的変化を確実に検出して、接触子（特にアーク接触子）の先端部分の損耗を検出するガス遮断器のアーク接触子の損耗検出方法を提供することを目的とする。

この発明に係るガス遮断器のアーク接触子の損耗検出方法は、絶縁ガスが封入されたタンク内に、不動の状態の固定主接触子と、この固定主接触子に対し遠近する方向に可動して、前記固定主接触子との開閉を行うことが可能な可動主接触子と、不動の状態の固定アーク接触子と、この固定アーク接触子に対し遠近する方向に可動して前記固定アーク接触子との開閉を行うことが可能な可動アーク接触子と、前記可動主接触子及び前記可動アーク接触子を可動させるためのロッドと、前記可動主接触子、可動アーク接触子と固定主接触子、固定アーク接触子との開閉動作に連関して前記絶縁ガスを圧縮する圧縮装置と、前記圧縮装置で圧縮された絶縁ガスを前記可動アーク接触子と前記固定アーク接触子との間に生じたアークの発生領域に吐出させるためのノズルとを有したガス遮蔽器に用いられるガス遮断器のアーク接触子の損耗検出方法であって、前記ガス遮断器は、前記ロッドを相対的に低速で移動させることを可能とした動力伝達手段が設けられると共に、前記ロッドは当該ロッドのストロークの情報を提供するためのストローク情報提供手段が設けられたものとし、前記接触子の先端部分の表面が損耗する前に、前記ロッドを前記動力伝達手段を用いて低速移動させつつ、前記固定主接触子と前記可動主接触子との間、及び前記固定アーク接触子と前記可動アーク接触子との間での接触抵抗の抵抗値を、前記ストローク情報提供手段から得られる前記ロッドのストロークと関連させて計測し、これにより得られた接触抵抗の抵抗値の変化を、接触抵抗の抵抗値と前記ロッドのストロークとをそれぞれ基準軸として表される基準の特性線として記録しておき、改めて、前記ロッドを前記動力伝達手段を用いて低速移動させつつ、前記固定主接触子と前記可動主接触子との間、及び前記固定アーク接触子と前記可動アーク接触子との間での接触抵抗の抵抗値を、前記ストローク情報提供手段から得られる前記ロッドのストロークと関連させて計測し、これにより得られた接触抵抗の抵抗値の変化を、接触抵抗の抵抗値と前記ロッドのストロークとをそれぞれ基準軸として表される特性線とした後、この特性線と前記基準の特性線との間で、前記固定アーク接触子と前記可動アーク接触子とのみが徐々に触れ始める段階でのそれぞれの曲線を比較することにより、前記アーク接触子の損耗を検出することを特徴としている（請求項１）。絶縁ガスは、例えば六フッ化硫黄（ＳＦ_６）ガス等が用いられる。ロッドは、動力伝達手段と直接的に連結された絶縁操作ロッドを指すが、この絶縁操作ロッドと連結された駆動ロッドも含まれうる。また、ストローク情報提供手段には、例えば複数のバーコードがロッドのうちの操作ロッドの軸方向に描かれたバーコードシール等が挙げられる。更に、ノズル、ロッドのうちの操作ロッド、絶縁支持筒、ブッシングは、絶縁性の素材により形成されている。

これにより、接触抵抗測定による接触子の損耗は、時間を基準軸とした接触抵抗の変化ではなくロッドのストロークを基準軸とした接触抵抗の抵抗値に基づいて判断するものとなり、ロッドを低速にて移動するように操作しても接触抵抗の抵抗値を測定することが可能となるので、アーク接触子の先端部分同士がわずかに接触する領域や主接触子の先端部分がわずかに接触する領域での接触抵抗の抵抗変化を認識することができ、最も損耗が大きくなる接触子の先端部分の表面の損耗を検出することが容易となる。すなわち、接触子の先端部分の表面の損傷は、固定接触子と可動接触子とが完全に接触してからの接触抵抗ではなくその接触抵抗の抵抗変化を特性線として表した場合の過渡特性カーブに表れるので、接触子の先端部分の表面が損耗する前の接触抵抗の過渡特性カーブを記録して、その後に測定した接触抵抗の過渡特性カーブと比較することにより、接触子の先端部分の表面の損耗を検出することができる。

ここで、この発明に係るガス遮断器のアーク接触子の損耗検出方法では、前記ロッドを前記動力伝達手段を用いて低速移動させつつ、前記固定主接触子と前記可動主接触子との間、及び前記固定アーク接触子と前記可動アーク接触子との間での接触抵抗の抵抗値を、前記ストローク情報提供手段から得られる前記ロッドのストロークと関連させて計測し記録し続けるにあたって、前記各接触子に電気を供給するための定電圧電源と、前記各固定接触子と前記各可動接触子との間での電流の変化を計測する電流計測手段と、前記ストローク情報提供手段から前記ロッドのストロークの情報を読み取る読み取り手段と、前記ロッドのストロークを記録する記録手段と、前記計測手段で得られた電流の変化から接触抵抗の抵抗値を計算する演算手段とを備えた測定装置を用いることを特徴としている（請求項２）。

読み取り手段は、例えばストローク情報提供手段がバーコードシールである場合にはバーコード読み取りセンサ等のストロークセンサである。これにより、ガス遮断器の構成については、さほどの設計変更をせずに本願発明に係る接触子の損耗を検出する方法を利用することが可能である。また、定電圧電源が用いられることにより、各固定接触子と可動接触子との間の接触抵抗の抵抗値を算出するにあたり、電圧は一定であるので、電流の変化のみからこの抵抗値を求めることが可能となる。

その一方で、この発明に係るガス遮断器のアーク接触子の損耗検出方法では、前記ロッドを前記動力伝達手段を用いて低速移動させつつ、前記固定主接触子と前記可動主接触子との間、及び前記固定アーク接触子と前記可動アーク接触子との間での接触抵抗の抵抗値を、前記ストローク情報提供手段から得られる前記ロッドのストロークと関連させて計測し記録し続けるにあたって、前記各接触子に電気を供給するための可変電圧電源と、前記各固定接触子と前記各可動接触子との間での電流の変化を計測する電流計測手段と、前記ストローク情報提供手段から前記ロッドのストロークの情報を読み取る読み取り手段と、前記ロッドのストロークを記録する記録手段と、前記計測手段で得られた電流の変化から接触抵抗の抵抗値を計算する演算手段とを備えた測定装置を用いることを特徴としている（請求項３）。

読み取り手段は、例えばストローク情報提供手段がバーコードシールである場合にはバーコード読み取りセンサ等のストロークセンサである。これにより、ガス遮断器の構成については、さほどの設計変更をせずに本願発明に係る接触子の損耗を検出する方法を利用することが可能である。また、定電圧電源を有しなくても接触抵抗の抵抗値を算出することが可能となる。

以上のように、請求項１から請求項３に記載の発明によれば、時間を基準軸とした接触抵抗の変化ではなくロッドのストロークを基準軸とした接触抵抗の抵抗値に基づいて接触子の損耗を検出するものとなり、ロッドを低速にて移動するように操作しても接触抵抗の抵抗値を測定することが可能となるため、アーク接触子の先端部分同士がわずかに接触する領域や主接触子の先端部分がわずかに接触する領域での接触抵抗の抵抗変化を導き出すことができるので、最も損耗が大きくなる接触子の先端部分の表面の損耗を検出することが容易となる。
すなわち、接触子の先端部分の表面の損傷は、固定接触子と可動接触子とが完全に接触してからの接触抵抗ではなくその接触抵抗の抵抗変化を特性線として表した場合の過渡特性カーブに表れるので、接触子の先端部分の表面が損耗する前の接触抵抗の過渡特性カーブを記録して、その後に測定した接触抵抗の過渡特性カーブと比較することにより、接触子の先端部分の表面の損耗を検出することができる。

また、この発明による接触抵抗の測定ではロッドのストロークに対する接触抵抗を測定するので、この測定値から接触子の損傷量を把握することもできる。

しかも、この発明による接触抵抗の測定は、時間を基準軸とした接触抵抗の抵抗変化を求めるものではないので、時間的精度は不要となり、操作ロッドの操作速度にムラが生じやすい手動操作にて操作することも可能となる。

そして、接触子の点検の際にガス遮断器のタンクに封入された絶縁ガスを開放しなくても良いので、接触子の点検、保守のためにガス遮断器ひいては電気設備の休止を行う必要がなくなる。

特に請求項１に記載の発明によれば、ガス遮断器の構成については、さほどの設計変更をせずに本願発明に係る接触子の損耗を検出する方法を利用することが可能であるので、ガス遮断器の製造、改修コストの削減を図ることもできる。

特に請求項２に記載の発明によれば、固定接触子と可動接触子との間の接触抵抗の抵抗値を算出するにあたり、電圧は一定であるため、電流の変化のみからこの抵抗値を求めることが可能となるので、抵抗値を算出するための演算手段について機能の高度なものを用いなくても良くなる。

特に請求項３に記載の発明によれば、理想的な定電圧電源が得られない場合でも本願発明に係る接触子の損耗を検出する方法を利用することが可能となる。

図１は、この発明が用いられるガス遮断器の全体の概略構成を示した断面図である。図２は、同上のガス遮断器を構成する固定主接触子及び固定アーク接触子を有するユニットの半断面図と正面図とである。図３は、同上のガス遮断器を構成する可動主接触子、可動アーク接触子、圧縮装置、ノズル等を有するユニットの半断面図である。図４は、同上のガス遮断器のうち各接触子及びその周辺部分と測定装置とを示した説明図である。図５は、固定主接触子と可動主接触子及び固定アーク接触子と可動アーク接触子との双方が閉じた状態を示す接触子の開閉の過程図である。図６は、固定アーク接触子と可動アーク接触子とは閉じた状態であるが、固定主接触子と可動主接触子とが開き始め或いは閉じ始めた状態を示す接触子の開閉の過程図である。図７は、固定アーク接触子と可動アーク接触子とは閉じた状態で、固定主接触子と可動主接触子とは開いた状態を示す接触子の開閉の過程図である。図８は、固定主接触子と可動主接触子とは開いた状態であるが、固定アーク接触子と可動アーク接触子とが開き始め或いは閉じ始めた状態を示す接触子の開閉の過程図である。図９は、固定主接触子と可動主接触子及び固定アーク接触子と可動アーク接触子との双方が開いた状態を示す接触子の開閉の過程図である。図１０は、操作ロッドの低速操作の下、接触子間の接触抵抗の抵抗値を操作ロッドのストロークを基準軸として示した特性線図である。図１１は、図４に示される測定装置の変形例であり、測定装置の電源として可変電圧電源を用い、更に電圧計測手段を追加した構成を示す説明図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。但し、ガス遮断器は、その全体及び各構成部品の形状や構造が、メーカーによって異なるのみならず、同じメーカーでも製造時期等によって異なるものであり、本願の図面で示されるガス遮断器はその形状及び構造の一例を示しているにすぎないものである。

図１において示されるガス遮断器１は、例えば六フッ化硫黄（ＳＦ_６）ガス等の絶縁ガスが封入された横長の密閉容器型のタンク２と、このタンク２の長手方向の両側において立設し、管４の内部に条状の接続導電体５が収納されて構成されたブッシング３、３と、タンク２を所定設置面に設置するための架台６と、タンク２の長手方向の一方端に配置されたボックス７と、前記タンク２内に配置された遮断部８とを有して構成されている。尚、タンク２は、ＧＩＳ（Gas Insulated Switch）とも称されるガス絶縁開閉装置に使用される遮断器１の場合には、縦長の密閉容器型のものも存する。

そして、遮断部８は、図２から図９に示されるように、一方のブッシング３の接続導電体５の先端と連結された固定接触子側部１０と、他方のブッシング３の導電体５の先端と連結された可動接触子側部１１とがタンク２の軸線上に並ぶことで基本的に構成されている。

このうち、固定接触子側部１０は、この実施例では、特に図２に示されるように、全体形態が略円筒状の導電性の部材であり、その開口の径方向の中心において可動接触子側部１１とは反対側から可動接触子側部１１側に向かって延びる固定アーク接触子１２と、当該固定接触子側部１０の内周面であって可動接触子側部１１側の開口縁に円周方向に配置された固定主接触子１３とを有したものとなっている。固定主接触子１３は、複数ずつ間隔をおいて配置されても、全周にわたって配置されても良く、その配置は限定されない。固定アーク接触子１２は、例えば１本の部材又は２本の部材で支持されているもので、この実施例では円柱状のものでその先端が略半球状に丸みをおびている。また、固定アーク接触子１２、固定主接触子１３は、接続導電体５と電気的に接続されている。そして、固定接触子側部１０は、可動接触子側部１１側に対して反対側に、絶縁ガスの放出用の開口が設けられている。

これに対し、可動接触子側部１１は、特に図３及び図４に示されるように、下記する圧縮室１８と連通した中空部２２を内部に有する駆動ロッド２１と、この駆動ロッド２１の外周側に配置されたシリンダ２０及びピストン１７とを有し、シリンダ２０が駆動ロッド２１に従って動くのに対しピストン１７は固定されて動かないものとなっていると共に、ピストン１７の径方向外側端面がシリンダ２０の内周面に気密性良く接しながら摺動し、且つ駆動ロッド２１の外周面がピストン１７の内周面に気密性良く接しながら摺動するものとなっている。また、可動接触子側部１１は、駆動ロッド２１の固定接触子側部１０側の開口部分に配置された可動アーク接触子１９と、シリンダ２０の固定接触子側部１０側に配置された可動主接触子１６と、この可動主接触子１６の固定接触子側部１０側に配置されたノズル１５とを有したものとなっており、可動主接触子１６、可動アーク接触子１９は、接続導電体５と電気的に接続されていると共にノズル１５、可動主接触子１６もシリンダ２０と同様に駆動ロッド２１に従って動くようになっている。更に、これらのピストン１７とシリンダ２０と可動主接触子１６とノズル１５とにより圧縮室１８が画成され、可動アーク接触子１９が圧縮室１８内に配置されると共に、可動主接触子１６は可動接触子側部１１の外面に露出している。

そして、駆動ロッド２１は、固定接触子側部１０とは反対側端に操作ロッド２５が連結され、中空部２２のノズル１５と反対側の端部が駆動ロッド２１の径方向に延びて駆動ロッド２１の側面に開口部２３を形成していると共に、ピストン１７は、駆動ロッド２１の開口部２３と連通可能な連通孔２４が例えば当該ピストン１７の長手方向に延びる長孔状に形成されている。操作ロッド２５及び先述したノズル１５は絶縁性の素材により形成されている。

もっとも、駆動ロッド２１には、中空部２２を有しないものもあり、上記説明が中空部２２を有しない駆動ロッド２１を備えたガス遮断器１を本発明の対象から排除する趣旨ではないことは勿論である。このことは、後述において中空部２２と関連させてこの発明について説明する場合も同様である。

また、操作ロッド２５は、図１に示されるように、その長手方向の端部がボックス７内に至り、このボックス５内において例えば間にリンク機構２６を介して、油圧操作装置、電動バネ操作装置、空気操作方式の装置等の駆動手段２７と連結されて、駆動手段２７からの動力伝達により可動することができるようになっている。もっとも、駆動手段２７の種類及び構造は、遮断部８による電流切断のためにリンク機構２６を稼動させるのに適したものであれば良い。

尚、これらの固定接触子側部１０及び可動接触子側部１１は、ガス遮断器１を構成する主な絶縁物の一つである、図１に示される絶縁支持筒９ａ、９ｂより支持されつつその内部に収納されている。

次に、遮断部８による電流切断のための動作及びそれにより生ずる作用について図５から図９を用いて説明する。

図５において、固定主接触子１３と可動主接触子１６とが閉じ、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９とが閉じて、遮断部８としても閉状態（ｉ）が示されている。この場合、ノズル１５は固定アーク接触子１２により閉塞され、駆動ロッド２１の中空部２２は、可動アーク接触子１９側の開口が固定アーク接触子１２により閉塞されていると共に、駆動ロッド２１の側面に開口した開口部２３もピストン１７の側面により閉塞された状態にある。これにより、絶縁ガスは圧縮室１８内に封入された状態になっている。

図６において、遮断部８の切断動作の第１段階（ii）として、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９とは閉じた状態であり、固定主接触子１３と可動主接触子１６とが開きつつある状態が示されている。この場合、駆動ロッド２１が矢印方向に移動するので、ノズル１５、可動主接触子１６、シリンダ２０も同方向に動き、圧縮室１８は密閉状態を維持しつつその容積量が減少していくので圧縮室１８内の絶縁ガスも圧縮され加圧されていく。

図７において、遮断部８の切断動作の第２段階（iii）として、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９とは閉じた状態であり、固定主接触子１３と可動主接触子１６とが完全に離れて開いた状態が示されている。この場合、駆動ロッド２１が矢印方向に更に移動するので、ノズル１５、可動主接触子１６、シリンダ２０も同方向に更に動き、圧縮室１８は密閉状態を維持しつつその容積量が更に減少していくので圧縮室１８内の絶縁ガスもより圧縮され加圧されていく。

図８において、遮断部８の切断動作の第３段階（iv）として、固定主接触子１３と可動主接触子１６とが開いた状態であり、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９とが開きつつある状態が示されている。この場合、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９とが開いた際にアークが圧縮室１８内で発生する一方、駆動ロッド２１がより一層移動した状態にあるので、ノズル１５、可動主接触子１６、シリンダ２０も同方向により一層移動した状態となり、圧縮室１８は密閉状態を維持しつつその容積量が最も減少するので圧縮室１８内の絶縁ガスも最も圧縮され加圧された状態となっている。

図９において、遮断部８の切断動作が完了し、固定主接触子１３と可動主接触子１６とが開き、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９とが開いて、遮断部８としても開状態（ｖ）が示されている。この場合、ノズル１５から固定アーク接触子１２が開放され、中空部２２の開口部２３がピストン１７の連通孔２４と連通した状態に置かれる。このため、圧縮室１８内の圧縮された絶縁ガスは、ノズル１５から固定アーク接触子１２側のアーク発生領域に向けて吹き出されると共に、可動アーク接触子１９の近傍から中空部２２を介してピストン１７の連通孔２４から抜けるので、発生したアークの消弧が図られる。

ここで、図５に示される遮断部８の閉状態（ｉ）から遮断部８の切断動作の各段階（ii）、（iii）、（iv）を経て遮断部８の開状態（ｖ）に要する時間は、図１に示される駆動手段２７から操作ロッド２５を経由しての動力伝達による高速動作の場合には、例えば２０ミリ秒となる。また、遮断部８の開状態（ｖ）から遮断部８の閉状態（ｉ）に復帰するには、切断動作の各段階（ii）、（iii）、（iv）とは逆にその段階を進めることとなる。

ところで、この発明では、接触子１２、１３、１６、１９の損耗を検出するにあたり、以下のガス遮断器１と測定装置３１とを用いたものとなっている。

ガス遮断器１は、図１に示されるように、リンク機構２６に対する動力伝達手段として手動操作レバー３０が設けられており、駆動手段２７の他に手動でも操作ロッド２５をその軸方向に沿って可動させることができるようになっている。また、ガス遮断器１は、図４に示されるように、操作ロッド２５のストロークを客観的に情報として提供するためのストローク情報提供部２９が操作ロッド２５に設けられている。このストローク情報提供部２９は、例えば操作ロッド２５の側面に貼り付けられたバーコードシール等である。

また、測定装置３１は、図４に示されるように、電流計測定部・定電圧電源部３２、演算部３３、記録部３４から構成されたもので、電流計測定部・定電圧電源部３２は、定電圧電源４２と電流計４１とを有し、この電流計測定部・定電圧電源部３２から引き出された一方の測定リード線３８が接点３７を介して一方の接続導電体５と電気的に接続され、他方の測定リード線４０が接点３９を介して他方の接続導電体５と電気的に接続されることが可能となっており、定電圧電源４２から接触子１２、１３、１６、１９に一定電圧の電気が供給されると共に、接触子１２、１３、１６、１９間の電流の変化を計測することができるものとなっている。また、測定装置３１の記録部３４はストローク情報提供部２９からの操作ロッド２５のストロークの情報を読み取ることができる読み取り部３５とコード３６を介して連結されている。読み取り部３５は、ストローク情報提供部２９がバーコードシールである場合には、バーコード読み取りセンサであり、バーコードシールからの情報を確実に読み取れる位置に配置される。そして、演算部３３は、定電圧電源４２を用いていることに基づき電流計４１で得られた電流の変化から接触抵抗の抵抗値を算出し、この抵抗値を操作ロッド２５のストロークに対するものとして関連付けることが可能なものとなっている。

次に、このような構成の測定装置３１について、接点３７を一方の接続導電体５と電気的に接続し、接点３９を他方の接続導電体５と電気的に接続した後、手動操作レバー３０を手動で操作して、遮断部８の閉状態（ｉ）から遮断部８の切断動作の各段階（ii）、（iii）、（iv）を経て遮断部８として開状態（ｖ）へと低速で変動し、或いは反対に、遮断部８の開状態（ｖ）から遮断部８の切断動作の各段階（iv）、（iii）、（ii）を経て遮断部８として閉状態（ｉ）へと低速で変動するようにしつつ、その間の接触抵抗の抵抗値を計測し記録し続ける。

これにより得られた測定結果につき、接触抵抗の抵抗値を縦の基準軸、操作ロッド２５の遮断部８の閉方向へのストロークを横の基準軸とし、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９との間の接触抵抗の抵抗値をＲ１、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９との間の接触抵抗の抵抗値及び固定主接触子１３と可動主接触子１６との間の接触抵抗の抵抗値を合算して得られた値をＲ２として、無限大からＲ２までの抵抗値の変化を表した場合には、図１０に示される特性線図となる。
すなわち、操作ロッド２５のストロークが最小となる、遮断部８の開状態（ｖ）では、固定主接触子１３と可動主接触子１６のみならず固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９も開いた状態であるので、接触抵抗の抵抗値は、計測することができず無限大である。
次に、操作ロッド２５のストロークが遮断部８の開状態（ｖ）よりも大きな、第３段階（vi）では、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９とのみが徐々に触れ始めるとした場合には、接触抵抗の抵抗値は、無限大から固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９との間の接触抵抗の抵抗値Ｒ１へと変化する。この遮断部８の第３段階（vi）での抵抗値の変化を過渡特性線として示めすと曲線として表される。
また、操作ロッド２５のストロークが第３段階（vi）よりも大きな第２段階（iii）では、固定主接触子１３と可動主接触子１６とが開き、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９とが閉じた状態であるので、接触抵抗の抵抗値は、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９との間の接触抵抗の抵抗値Ｒ１が維持されることを示す直線的な過渡特性線として表される。
更に、操作ロッド２５のストロークが第２段階（iii）よりも大きな第１段階（ii）では、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９とが閉じた状態を維持しつつ固定主接触子１３と可動主接触子１６とが徐々に触れ始めるので、接触抵抗の抵抗値は、前記Ｒ１から固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９との間の接触抵抗の抵抗値及び固定主接触子１３と可動主接触子１６との間の接触抵抗の抵抗値を合成して得られた値Ｒ２へと変化する。この遮断部８の第１段階（ii）での抵抗値の変化を過渡特性線として示めすと曲線として表される。
そして、操作ロッド２５のストロークが最大となる、遮断部８の閉状態（ｉ）では、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９のみならず固定主接触子１３と可動主接触子１６も閉じた状態であるので、接触抵抗の抵抗値は、前記Ｒ１から固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９との間の接触抵抗の抵抗値及び固定主接触子１３と可動主接触子１６との間の接触抵抗の抵抗値を合成して得られた値Ｒ２が維持されることを示す直線的な過渡特性線として表される。

このような図１０に示される特性線図において、第３段階（ｖi）の過渡特性曲線と第１段階（ii）の過渡特性曲線とは、操作ロッド２５の移動を手動操作レバー３０による手動での低速動作としたことにより把握することができるものである。そして、この過渡特性曲線に基づいて接触子１２、１３、１６、１９の損耗を検出することができる。すなわち、固定アーク接触子１２と可動アーク接触子１９とが徐々に触れ始め、また、固定主接触子１３と可動主接触子１６とが徐々に触れ始めるにあたり、各接触子１２、１３、１６、１９の表面に凹凸が生じて荒れていたり、炭化していたり、偏心していたりする場合には、例えば図１０の１点鎖線や２点鎖線に示されるような抵抗値の無限大からＲ１又はＲ１からＲ２への変化に何らかの乱れが生ずる。このため、まだ損耗していない状態の接触子１２、１３、１６、１９における遮断部８の接触抵抗を、測定装置３１を用いて測定して、それにより得られた過渡特性線を判定基準として記録しておき、所定期間経過後に測定装置３１を用いて再測定して得られた過渡特性線図を前記過渡特性線図と、特に第３段階（ｖi）の過渡特性曲線及び第１段階（ii）の過渡特性曲線を中心に比較して、曲線に乱れが生じている場合には接触子１２、１３、１６、１９に損耗が生じていることが検出される。

しかも、第３段階（vi）の過渡特性曲線同士及び第１段階（ii）の過渡特性曲線同士を比較する場合に、操作ロッド２５のストロークを基準軸としているので、接触子１２、１３、１６、１９の消耗量（ｍｍ）までも検出することが可能である。

更には、第３段階（ｖi）の過渡特性曲線同士のみを比較するのみでもガス遮断器１の接触子１２、１３、１６、１９に対する安全の確保にもなる。アーク接触子１２、１９に比し、主接触子１３、１６はアークを開閉しないのでその損耗が微細であるから、アーク接触子１２、１９の損耗状態を把握していれば足りるためである。

図１１においてこれまで説明してきたガス遮断器１の遮断部８及び測定装置３１の変形例が示されている。以下、このガス遮断器１の遮断部８及び測定装置３１について図１１を用いて説明する。但し、遮断部８の構成はこれまで説明してきたものと同様であるので、遮断部８については同一の符号を付してその説明を省略する。

この測定装置３１は、電流計測定部・電源部３２’、演算部３３、記録部３４、及び電圧測定部４４から構成されたもので、電流計測定部・電源部３２は、可変電圧電源等の電源４３と電流計４１とを有し、この電流計測定部・電源部３２’から引き出された一方の測定リード線３８が接点３７を介して一方の接続導電体５と電気的に接続され、他方の測定リード線４０が接点３９を他方の接続導電体５と電気的に接続されることが可能となっており、電源４３から接触子１２、１３、１６、１９に電気が供給されると共に、接点３７から接触子１２、１３、１６、１９を介して接点３９に流れる電気の電流の変化を計測することができるものとなっている。また、測定装置３１の記録部３４はストローク情報提供部２９からの操作ロッド２５のストロークの情報を読み取ることができる読み取り部３５とコード３６を介して連結されている。この読み取り部３５も、ストローク情報提供部２９がバーコードシールである場合には、バーコード読み取りセンサであり、バーコードシールからの情報を確実に読み取れる位置に配置される。

更に、電圧測定部４４は、電圧計４５を有するもので、この電圧測定部４４から引き出された一方の測定リード線４７が接点４６を介して一方の接続導電体５と電気的に接続され、他方の測定リード線４９が接点４８を介して他方の接続導電体５と電気的に接続されることが可能となっており、接触子１２、１３、１６、１９間の電圧の変化を計測することができるものとなっている。そして、演算部３３は、電流計４１及び電圧計４５から接触抵抗の抵抗値を算出し、この抵抗値を操作ロッド２５のストロークに対するものとして関連付けることが可能なものとなっている。これにより、電源に理想的な定電圧電源４２が得られなくても測定装置３１として成立することが可能になっている。

尚、上記実施例の説明としてリンク機構２６に手動操作レバー３０を取り付けて操作ロッド２５の低速操作を手動で行うとして説明したが必ずしもこれに限定されない。駆動手段２７による操作ロッド２５の操作について、駆動手段２７の制御部に遮断部８の遮断時用の高速動作用のモードとは別に低速動作モードを設定し、接触子の接触抵抗測定時にはこの低速動作モードに切り換えて駆動手段２７からリンク機構２６への動力伝達量を操作ロッド２５が低速動作になるようにしても良い。また、ストローク情報提供部を操作ロッド２５ではなく駆動ロッド２１側に設けるようにしても良い。

１ガス遮断器
２タンク
７ボックス
８遮断部
１０固定接触子側部
１１可動接触子側部
１２固定アーク接触子
１３固定主接触子
１５ノズル
１６可動主接触子
１８圧縮室
１９可動アーク接触子
２１駆動ロッド
２５操作ロッド
２６リンク機構
２７駆動手段
２９ストローク情報提供部
３０手動操作レバー
３１測定装置
３２電流計測部・定電圧電源部
３３演算部
３４記録部
３５ストロークセンサ
４１電流計
４２定電圧電源
４３可変電圧電源
４４電圧計測部
４５電圧計

Claims

絶縁ガスが封入されたタンク内に、不動の状態の固定主接触子と、この固定主接触子に対し遠近する方向に可動して、前記固定主接触子との開閉を行うことが可能な可動主接触子と、不動の状態の固定アーク接触子と、この固定アーク接触子に対し遠近する方向に可動して前記固定アーク接触子との開閉を行うことが可能な可動アーク接触子と、前記可動主接触子及び前記可動アーク接触子を可動させるためのロッドと、前記可動主接触子、可動アーク接触子と固定主接触子、固定アーク接触子との開閉動作に連関して前記絶縁ガスを圧縮する圧縮装置と、前記圧縮装置で圧縮された絶縁ガスを前記可動アーク接触子と前記固定アーク接触子との間に生じたアークの発生領域に吐出させるためのノズルとを有したガス遮蔽器に用いられるガス遮断器のアーク接触子の損耗検出方法であって、
前記ガス遮断器は、前記ロッドを相対的に低速で移動させることを可能とした動力伝達手段が設けられると共に、前記ロッドは当該ロッドのストロークの情報を提供するためのストローク情報提供手段が設けられたものとし、
前記接触子の先端部分の表面が損耗する前に、前記ロッドを前記動力伝達手段を用いて低速移動させつつ、前記固定主接触子と前記可動主接触子との間、及び前記固定アーク接触子と前記可動アーク接触子との間での接触抵抗の抵抗値を、前記ストローク情報提供手段から得られる前記ロッドのストロークと関連させて計測し、これにより得られた接触抵抗の抵抗値の変化を、接触抵抗の抵抗値と前記ロッドのストロークとをそれぞれ基準軸として表される基準の特性線として記録しておき、
改めて、前記ロッドを前記動力伝達手段を用いて低速移動させつつ、前記固定主接触子と前記可動主接触子との間、及び前記固定アーク接触子と前記可動アーク接触子との間での接触抵抗の抵抗値を、前記ストローク情報提供手段から得られる前記ロッドのストロークと関連させて計測し、これにより得られた接触抵抗の抵抗値の変化を、接触抵抗の抵抗値と前記ロッドのストロークとをそれぞれ基準軸として表される特性線とした後、
この特性線と前記基準の特性線との間で、前記固定アーク接触子と前記可動アーク接触子とのみが徐々に触れ始める段階でのそれぞれの曲線を比較することにより、前記アーク接触子の損耗を検出することを特徴とするガス遮断器のアーク接触子の損耗検出方法。
前記ロッドを前記動力伝達手段を用いて低速移動させつつ、前記固定主接触子と前記可動主接触子との間、及び前記固定アーク接触子と前記可動アーク接触子との間での接触抵抗の抵抗値を、前記ストローク情報提供手段から得られる前記ロッドのストロークと関連させて計測し記録し続けるにあたって、
前記各接触子に電気を供給するための定電圧電源と、前記各固定接触子と前記各可動接触子との間での電流の変化を計測する電流計測手段と、前記ストローク情報提供手段から前記ロッドのストロークの情報を読み取る読み取り手段と、前記ロッドのストロークを記録する記録手段と、前記計測手段で得られた電流の変化から接触抵抗の抵抗値を計算する演算手段とを備えた測定装置を用いることを特徴とする請求項１に記載のガス遮断器のアーク接触子の損耗検出方法。
前記ロッドを前記動力伝達手段を用いて低速移動させつつ、前記固定主接触子と前記可動主接触子との間、及び前記固定アーク接触子と前記可動アーク接触子との間での接触抵抗の抵抗値を、前記ストローク情報提供手段から得られる前記ロッドのストロークと関連させて計測し記録し続けるにあたって、
前記各接触子に電気を供給するための可変電圧電源と、
前記各固定接触子と前記各可動接触子との間での電流の変化を計測する電流計測手段と、前記ストローク情報提供手段から前記ロッドのストロークの情報を読み取る読み取り手段と、前記ロッドのストロークを記録する記録手段と、前記計測手段で得られた電流の変化から接触抵抗の抵抗値を計算する演算手段とを備えた測定装置を用いることを特徴とする請求項１に記載のガス遮断器のアーク接触子の損耗検出方法。