JPH02158028A - 真空インタラプタの真空度低下検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は真空インタラプタの蛍光オプトコレクターを
用いた真空度低下検出装置に関するものである。

Ｂ０発明の概要 この発明は真空インタラプタの蛍光オプトコレクターを
用いた真空度低下検出装置において、真空容器の外周に
線状の蛍光樹脂部材を巻回させて、この蛍光樹脂部材が
検知した光線を光ファイバケーブルを介して検出器に導
くようにしたことにより、 集光する面積を広くすることができるとともにどの方向
からの光線ら集光できるようにするとともに光フアイバ
内で減衰しにくい蛍光光線にして真空度低下検出が確実
に行うことができるようにしたものである。

Ｃ６従来の技術 本来、真空インタラプタは、他の開閉器具に比べ電気的
にも機械的にも長寿命であり、保守点検がほとんど不要
である。しかし、しゃ折回数の増大に伴う真空度低下に
加え、非常に稀ではあるが、ベローズや気密接合部等か
ら真空漏れして真空度が低下することがある。真空イン
タラプタ（７ｔＩＭＥしゃ断部）は、その真空度低下に
より真空しゃ断器としてのしゃ断性能が低下し、ひいて
はしゃ断不能に至る。したがって、その真空度を定期的
にまたは常時点検することが要求されている。しから、
真空インタラプタは、操作機槽と組み立てられて真空し
ゃ断器を構成した後、通電状態で真空度を正確かつ簡便
に検査し得ることが望まれている。

上記の要望を満たずために、特開昭６２−４３５３０号
公報に記載の真空インタラプタの真空度低下検出装置が
ある。上記公報に記載の発明は金属性の中間シールドを
電極に対し絶縁して設け、この中間シールドと固定側又
は可動側のいずれか一方の系統電位部材との間に真空度
低下時であって、かつしゃ断可能な真空領域で放電する
第１真空ギヤツプを形成し、上記第１真空ギヤツ、ブで
放電した際の放電光をガラス絶縁筒の外周に設けられた
受光部で検出して光ファイバにより検出器に導き、検出
器で第１真空ギヤツプの放電光を検出したときにしゃ断
命令を送出させるようにしたものである。そして、通電
中に真空インタラプタの真空度が低下してくると、しゃ
断不能領域に至る萌に固定側又は可動側いずれか一方に
設けている第１真空ギヤツプ（長ギャップ）の部分で放
電が始まる。このとき、第２真空ギヤツプ（類ギャップ
）では放電を生じず、第２ギヤツプが第１真空ギヤツプ
の放電に誘発されて放電することはない。

前記第１真空ギヤツプで放電することにより、その放電
による筒体の蛍光あるいは直接光を受光部で検出して光
ファイバにより検出器へ導く。これにより検出器で真空
度低下が直ちに検出される。

そして第１真空ギヤツプのみが放電している段階で検出
するので、その検出直後に電極を開極すれば電流をしゃ
断することができる。

Ｄ０発明が解決しようとする課題 上記真空容器内で生じた放電光は局部的に発生ずるため
に、受光部で検出して光ファイバに導くとき、受光部に
放電光が入射しないことがある。

また、受光部には普通、レンズが装着されていて、放電
光をレンズで集光して光ファイバに導入さＵる手段をと
っているが、レンズが受光可能な範囲内で放１（ｉが発
生しないと、放電光を多量に光ファイバに導入できない
問題がある。さらに、放電光は比較的光フアイバ内で減
衰しやすい問題もある。

これらのことから真空インタラプタの真空度低下の検出
が確実にできない欠点がある。

この発明の目的は集光面積を広くして確実に放電光を多
量に得、しかもそれを蛍光光線に変換するようにした真
空インタラプタの真空度低下検出装置を提供するもので
ある。

８１課題を解決するだめの手段 この発明はガラス絶縁筒の両端を端板で閉塞して真空容
器を形成し、この真空容器に一方の端板から固定電極棒
を気密に導入しかつ他方の端板から固定電極棒に接近離
反自在の可動電極棒をベローズを介して気密に導入し、
これら両Ｗ１極棒の各内端部に対をなして接離自在の固
定、可動電極を設けるとともに、真空容器内に少なくと
も前記電極の外周を囲繞する金属製の中間シールドを電
極に対し絶縁して設けて成る系統電路開閉自在の真空イ
ンタラプタの真空度低下を検出する装置において、　１
１を記真空容器の外周に線状の蛍光樹脂部材を巻回する
とと乙にモールドし、前記蛍光樹脂部材の一端は集光し
た光線が漏れないように処理するとともに他端に光ファ
イバケーブルの一端を光結合さＵ゛、光ファイバケーブ
ルの他端を検出器に導き、検出器で真空容器内の放電光
線を検出したときにしゃ断命令を送出させるようにした
ものである。

２１作用 真空容器内で放電が生じて放電光が発生ずると、その光
は線状の蛍光樹脂部材で集光される。この集光時、真空
容器の外周に巻回された蛍光樹ｎｈの集光面積は広いた
め、その集光量は多くなるとともに放電光は蛍光光線に
変換されて光ファイバに供給される。これにより、しゃ
断命令を確実に出すことができ、電極を開極すれば電流
をしゃ断することができる。

Ｇ、実施例 以下この発明を図面に示す実施例に基づき説明する。

第１図Ａはこの発明の実施例を示す構成説明図であり、
１は真空インタラプタ、２は中間シールドで、この中間
シールド２は固定電極棒４ａや可動電極棒４ｂ等の系統
電位部材（系統電路と同電位を有する部材）とは絶縁し
て設けられている。

３ａ、３ｂは補助シールド、４０はベローズ、４Ｉａ、
４１ｂは金属端板、４２ａ、４２ｂは電極である。また
４３ａ、４３ｂは絶縁筒、４４は対性金具であり、金属
端板４１ａ、４１ｂと共に真空容器を＋１１々成してい
る。前記補助シールド３ａはその軸方向の長さを短くし
、中間シールド２の固定端板４１ａ側の端部は補助シー
ルド３ａの端部より６軸方向に十分長く突出さけて、そ
の突出部分が補助シールド３ａをはさむことなく第１真
空ギャップｇ１を介して直接固定電極棒４ａと対向４゛
るように構成している。前記第１真空ギヤツプＱ１のギ
ャップ長は、真空度低下時であってしゃ断可能な真空領
域で放電する長さであり、真空インタラプタ！内の異電
位部材間の最大距離とされる。

なお、異電位部材間で電子が飛行する場合、等電位線と
直交する方向に飛行するので、ここで述べる距離とは厳
密には電子の飛行距離を意味する。

ｇ、は第２真空ギヤツプであり、Ｑｌ＞Ｑ（関係である
。

４５ａ、４５ｂはガラス絶縁筒４３ａ、４３ｂの外周に
密着して複数回巻回された詳細を後述する集光器となる
線状蛍光樹脂部材で、この部材４５ａ、４５ｂの一端は
光ファイバケーブル４６ａ。

４６ｂの一端に接続され、その他端はフォトトランジス
タ等からなる光−電気変換器（図示省略）が収納された
検出器４７に接続される。面記蛍光樹脂部材４５ａ、４
５ｂの他端（光ファイバと接続しない端部）は光線が漏
れ出ないように、例えばＡｇメツキ処理して反射させる
ように形成されている。前記検出器４７は蛍光樹脂部材
４５ａで集光した光線が人力されたときだけ、すなわち
、しゃ断可能な真空領域における真空度低下時だけ信号
をしゃ断命令部４８に供給する。しゃ断命令部４８は前
記信号があったとき警報を送出して真空度が低下したこ
とを報知する。

なお、第１図Ａ中、４９はモールド部材で、このモール
ド部材４９で真空容器を被覆すれば、蛍光樹脂部材４５
ａ、４５ｂに不要な光線が侵入しなくなる。５０は放電
エネルギーをバイパスするコンデンサ、５１は負荷であ
る。

ここで、第１図Ｂに示す集光器となる線状蛍光樹脂部材
４５ａ、４５ｂについて述べるに、第１図Ｂは真空容器
を省いたときの図である。この部材４５ａ、４５ｂはア
クリライト（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、
ポリスチレン（ＰＳ）等の透明プラスデックに蛍光染料
を混入した線状の素材を用いて構成され、部材４５ａ、
４５ｂの一端には光ファイバ４６ａ、４６ｂが接続され
、その他端には光線が漏れないように例えば銀メツキ処
理した反射体が設けられている。

上記のように構成された線状蛍光樹脂部材４５ａ、４５
ｂはガラス絶縁筒４３ａ、４３ｂに複数回巻回されて配
置される。いま、真空容器内で放電が発生ずると、その
ときの直接光及び拡散光は第１図Ｂ（イ）のように部材
４５ａ、４５ｂ内に入射されて内部で蛍光光線に変換さ
れて部材内で全反射を繰り返し、光ファイバ４６ａ、４
６ｂが接続されている端部まで達する。そして、蛍光光
線は光ファイバ４６ａ、４６ｂに入射して検出器４７に
達する。このとき、蛍光光線であるため、光ファイバ４
６ａ、４６ｂで減衰することもあまりない。

次に上記実施例の作用について述べる。

系統電路に介挿されている真空インタラプタ１の真空度
が正常なときには第１．第２真空ギヤツプＱ　Ｉ＋　Ｑ
　２間に放電が生じ、ないので、検出器４７からは信号
が送出されない。ここで真空度が低下すると、中間シー
ルド２と固定電極棒４ａとの間の第１真空ギヤツプＱｌ
にて放電し始める。その理由については、第２図に示す
パッシェンカーブのｌＯ−″肩鱈−１ｇ前後の領域では
、ギャップ長が大きいところから放電する特性になって
おり、前記第１真空ギャップｇ、は、真空インタラプタ
！内の異電位部材間の最大距離とされているため、この
第１真空ギヤツプｇ、にて最初に局部的に放電し始める
のである。このときの放電による絶縁筒４３ａ（この筒
体はガラス製である）への放電光線あるいは放電の直接
光線が線状蛍光、樹脂部材４５ａに入射される。この部
材４５ａに入射された光線は部材で蛍光光線に変換され
て光ファイバに入射され前述のように全反射を繰り返し
て光ファイバ４６ａを介して検出器４７の端子へに供給
される。検出器４７の端子Ａに受光光線が与えられると
、検出器４７はしゃ断命令部４８に信号を供給する。し
ゃ断命令部４８は検出器４７から信号が供給されると、
出力に警報を発して真空度が低下したことの判定に使用
される。なお、上記の場合検出器４７の端子Ｂには入力
光線が到来しないか、その端子Ｂに光線が到来したとき
には第２真空ギャップ１２．が放電したときだけである
。第２真空度ギャップσ、が放電するのはしゃ断不能と
なるまで真空度が低下したときであり、検出器４７の端
子Ａ、Ｂともに光線が到来したときには、例えばｈｌ？
助開開開閉器用いてその旨を報知させる。

上述の検出器４７の動作状態を表にまとめると欠失のよ
うになる。

表 上記実施例では、固定電極棒４ａと中間シールド２との
間に前記最大距離をもったギャップを設けているが、上
記実施例では、固定側及び可動側での閃絡を避けること
から固定側または可動側のいずれか一方であれば、電極
棒に限らず金属端板４１ａ、４１ｂ等の系統電位部材と
中間シールド部材２との間に、真空度低下時であって、
かつしゃ断可能な真空領域で放電する第１真空ギヤツプ
を設ける構成としてもよい。なお、上記実施例では閉極
状態に限らす開極状態で検出を行うこともでき、この場
合には固定側又は負荷のどちらかの充電部側となる側に
おいて前記第１真空ギヤツプを設ける必要がある。また
、上記実施例では第１゜第２真空ギヤツプの放電光を検
出する場合について述べて来たけれども、長ギャップで
ある第１真空ギヤツプにおける放電光を検出するだけで
十分である。これは真空度低下のリーク初期時は比較的
スローリークであることが多いからである。

■１発明の効果 以上述べたように、この発明によれば、中間ンールドと
固定側又は可動側のいずれか一方の系統７（ｉ位部材と
の間に、真空度低下時であって、かつしゃ断可能領域で
放電する第１真空ギヤツプを形成しているので、真空度
低下のリーク初期（高真空）時に固定側か可動側かの一
方で放電を生じる。

この放電による光線をガラス絶縁筒の外周に設けた蛍光
樹脂部材で検出するようにしたので、光線の集光面積が
従来のようにレンズを用いて集光するのに比較して広く
なるため集光光量が多くなる。

また、レンズを用いるのに比較して指向性が小さく真空
容器の周方向のどの光線も集光でき、しかも構造が簡単
（レンズを用いるものは光ファイバに焦点を合わす必要
があるため構造が複雑である）である利点もある。さら
に、放電光は蛍光樹脂部材で蛍光光線に変換されるため
、光ファイバでの減衰もなく真空度低下検出が確実にで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂはこの発明の実施例を示す構成説明図及び
要部の詳細を示す説明図、第２図は真空ギャップ長が異
なる場合の真空度と放電開始電圧との関係を示す曲線図
である。 ！・・・真空インタラプタ、２・・・中間シールド、３
ａ、３ｂ・・・補助シールド、４ａ・・・固定電極棒、
４ｂ・・・可動電極棒、４３ａ、４３ｂ・・・絶縁筒、
４５ａ、４５ｂ・・・蛍光樹脂部材、４６ａ、４６ｂ・
・・光ファイバケーブル、４７・・・検出器、４８・・
・しゃ所外２名 ＼１．〆 Ｚ−１匂ｓ＋ｔｇ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス絶縁筒の両端を端板で閉塞して真空容器を
   形成し、この真空容器に一方の端板から固定電極棒を気
   密に導入しかつ他方の端板から固定電極棒に接近離反自
   在の可動電極棒をベローズを介して気密に導入し、これ
   ら両電極棒の各内端部に対をなして接離自在の固定、可
   動電極を設けるとともに、真空容器内に少なくとも前記
   電極の外周を囲繞する金属製の中間シールドを電極に対
   し絶縁して設けて成る系統電路開閉自在の真空インタラ
   プタの真空度低下を検出する装置において、前記真空容
   器の外周に線状の蛍光樹脂部材を巻回するとともにモー
   ルドし、前記蛍光樹脂部材の一端は集光した光線が漏れ
   ないように処理するとともに他端に光ファイバケーブル
   の一端を光結合させ、光ファイバケーブルの他端を検出
   器に導き、検出器で真空容器内の放電光線を検出したと
   きにしゃ断命令を送出させるようにした真空インタラプ
   タの真空度低下検出装置。