JPH0266469A - 電源遮断装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電力ゲープル等の試料の課電試験における電源
の遮断装置に関するものである。

［従来の技術］ プラスチック絶縁電カケープル等の試料の課電試験を行
なう場合に、試験用変圧器を用いて試料に高電圧を印加
し試料に破壊が発生するとその破壊を検知して電源を遮
断しているが、従来はオープンサーキットブレーカ−や
電磁開閉リレーや半導体リレー等を用いて電源を３１！
断していたので、試料に破壊が発生してから電源が遮断
されるまでに数百１１８以上の長時間を要していた。

［発明が解決しようとする課題］ 前記のように試料に破壊が発生してからその発生を検知
して電源を遮断する方法では、破壊発生直後の続流によ
り試料に損傷、焼損が生ずるので、試料破壊の原因とな
った試料中の欠陥を検証することができないという問題
点があった。

また高電圧印加により試料に静電エネルギーが蓄積され
、この蓄積エネルギーが原因となって破壊が引き起され
る場合があり、試料の破壊前に変圧器１次側の大電流を
高速で遮断するのは容易でないという問題点があった。

この試料の蓄積静電エネルギーを放電するために３点ギ
ャップ式ダイバータを用いるとその動作電圧範囲が狭く
、ギャップの放電を起動できるトリカミ圧は主ギャップ
の自爆放電電圧に対し約５０〜７０％の狭い範囲なので
誤動作するおそれがある。

そこで本発明は、誤動作することがなく確実に起動して
試料に蓄積された静電エネルギーを除去するとともに電
源を高速遮断することにより試料が破壊しないようにし
た電源遮断装置を提供することを目自勺とするものであ
る。

し課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため本発明の電源遮断装置は、試験
用変圧器の１次側に半導体素子電源遮断回路部を接続し
、２次側に架橋ポリエチレン絶縁型カケープル等の試料
の接続部を接続し、この試料の蓄積静電エネルギーを放
電除去する針電極トリガギャップ式ダイバータを試料接
続部に並列に接続し、その針電極に電位設定用のインピ
ーダンスを接続し、また試料に発生する部分放電を検出
する部分放電検出部を設け、この部分放電検出部の検出
信号を受けて前記針電極トリガギャップ式ダイバータと
半導体素子電源遮断回路部にトリガ信号を出力する制御
信号発生部を設け、これにより試料中の部分放電の発生
を部分放電検出部で検出して制御信号発生部からトリガ
信号を出し、針電極トリガギャップ式ダイバータを閉路
させて試料の蓄積静電エネルギーを放電し除去するとと
もに、変圧器１次側電源を半導体素子電源遮断回路部に
より遮断するようにしたものである。

［作用］ 前記の試料接続部に架橋ポリエチレン絶縁型カケープル
等を接続して課電試験を開始すると、変圧器２次側高電
圧が試料ゲーフルに印加され、試料には静電エネルギー
が蓄積され、また部分放電が起ってその放電パルスが発
生する。

部分放電検出部はこの部分放電パルスを検出してその検
出信号を制御信号発生部に出力する。

前記の検出信号を受けた制御信号発生部は、針電極トリ
ガギャップ式ダイバータと半導体素子電源遮断回路部に
それぞれトリガ信号を出力する。

試料接続部に並列に接続された°“針電極トリガギヤツ
ブ式ダイバータパは、球状放電ギヤラグ間に放電トリガ
用針電極を設置するのに、針電極が球状放電電極ギャッ
プ間の電位を乱さないようにして設置したものである。

このため針電極に電位設定用のインピーダンスを接続し
て針電極の電位を球状放電電極ギャップ間の電位に等し
くする。

このように構成した針電極トリガギャップ式ダイバータ
は、球状放電電極ギャップ間の電位が安定して誤動作が
きわめて少く、しかも印加トリガ電圧に対する起動電圧
範囲が広くなり、前記のトリガ信号を受けると放電ギャ
ップが確実に放電して閉路しこれにより試料の蓄積静電
エネルギーを確実に放電除去して試料の破壊を防ぐ。

また変圧器１次側の半導体素子電源遮断回路部は、前記
のトリガ信号を受けると試料破壊前に１次側の電源回路
を速やかに遮断する。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面により説明する０図面は本発
明の１実施例の回路を示したものであり、１は交流商用
電源、２は試験用変圧器、３はその１次巻線、４は２次
巻線である。

点線内の回路５は変圧器１次側に直列に接続された半導
体索子型ｇ遮断回路部であり、この半導体素子電源遮断
回路部５にはたとえば逆並列にしたＧＴＯサイリスタ５
ａ、５ｂ等の電力用半導体素子を用いる。

６は架橋ポリエチレン絶縁型カケープル等の試料Ａを変
圧器２次側に接続する試料接続部であり、６ａ、６ｂは
その接続端子である。

７は２次巻線４に並列に接続されたコンデンサ、８はこ
のコンデンサ７に直列に接続されて前記試料接続部６に
接続された試ＨＡ中に発生する部分放電を検出する部分
放電検出部であり、９は前記部分放電検出部８の出力を
受けてトリガ信号を発生する制御信号発生部である。９
ａはこの制御信号発生部９における信号発生器、９ｂは
この信号発生器９ａの出力をトリ力パルスにして出力す
るトリガパルス発生器である。

点線内の回路１０は前記の試料接続部６に並列に接続さ
れて試料Ａの蓄積静電エネルギーを放電除去する針電極
トリガキャップ式ダイバータである。

この本発明における“針電極トリカギャツブ式タイバー
タ″とは、球状放電ギャップ間に放電トリガ用針電極を
設け、この針電極が球状放電ギャップ間の電位を乱すこ
とがないように、針’Ｓ　Ｎの電位を設定して設けたも
のである。

すなわち針電極トリガギャップ式ダイバータ１０は、球
状放電電極１１．１２の間に針電極１３の先端を設置し
、この針電極１３を設置したことによって両法状放電電
極間の電位が乱されることがないようにするために、両
法状放電電＠１１．１２に並列に針＠極の電位設定用の
分圧インピーダンス１４．１５を接続し、この両分圧イ
ンピーダンス１４．１５間に計重ｆ！１３を接続し、こ
の電位設定用インピーダンス１４．１５により針電極１
３の電位が球状放電電極１１．１２のギャップ間の空間
電位に等しくなるようにして球状放電電極１１．１２の
ギヤツブ間電位を乱さないように設定したものである。

この針電極１３はコンデンサ１４を介して前記の制御信
号発生部９のトリガパルス発生器９ｂに接続し、その制
御信号出力９１で針電極１３をトリガし両法状放電電極
１１．１２間を放電させて針＠極トリガギャップ式ダイ
バータ１０を閉路させることにより試料Ａの蓄積静電エ
ネルギーを放電し除去する。

また前記の制御信号発生部９の制御信号出力９５は半導
体素子電源遮断回路部５のＧＴＯサイリスタ５ａ、５ｂ
のゲートをトリガしてターンオフさせる。

前記のように構成した本発明の電源遮断装置により架橋
ポリエチレン絶縁型カケープル等の試料の課電試験を行
なうには、試料ケーブルの導体と絶縁層外面を試ｆｌ接
続端子６ａ、６ｂ間に接続し、この試料Ａに試験電圧を
印加する。これにより試料Ａには静電エネルギーが蓄積
されるとともに大小種々の部分放電が起って放電パルス
が発生する。

この部分放電の電荷量はそれに対応する電圧値として部
分放電検出部８に検出される。試料Ａの蓄積静電エネル
ギー量が増加してその部分放電電荷量が一定レベルたと
えば５ピコクーロンになると、それに対応する電圧値を
検出した部分放電検出部８の出力信号が制御信号発生部
９に入力し、この制御信号発生部９においては適宜の論
理演算回路等を経てノイズ等が混入しない制御信号出力
９１．９５にして出す。

この制御信号出力９１により蓄積静電エネルギー放電除
去用の針電極トリガギャップ式ダイバータ１０かトリガ
されターンオンして閉路し、試料Ａに蓄積された静電エ
ネルギーが放電して除去されるので試料Ａの破壊がまぬ
がれることになる。

また、前記の制御信号発生部９の制御信号出力９５は変
圧器２の１次側の半導体素子電源遮断回路部５のＧＴＯ
サイリスタ５ａ、５ｂのゲートをトリガしてターンオフ
させ変圧器１次側の電源回路を遮断する。このようにし
て試料の破壊以前に電源を高速で遮断することが可能と
なる。

前記の針電極トリガギャップ式ダイバータ１０は、球状
放電な極１１．１２のギャップ間の自爆放電電圧が２２
０ＫＶである場合に、針電極１３にトリガ起動パルスを
印加して球状放電電ｆ！１１．１２間を起動放電させる
ことができる数紙の電圧は約７５にＶである。すなわち
この場合の起動電圧の範囲は７５ＫＶから２２０にＶま
での広い電圧範囲となり、したがって起動電圧を容易に
設定でき誤動作せず確実に起動して放電させることが可
能となる。

また両法状放電電極１１．１２のギャップ間の自爆放電
電圧はギャップ長を変化させることにより可変となるが
、その動作範囲は主ギャップの自爆放電電圧の約３０％
から起動可能である。

［発明の効果］ 前述のように本発明は、試料の部分放電の発生を検出し
て試料の蓄積静電エネルギーを放電し除去するとともに
１次側電源を′ｌｘ断するようにしたので、試料の破壊
以前に電源を高速で遮断することができ、試料を損傷、
焼損させることなく、破壊の原因となる欠陥等をその成
長の初期段階で停止させて検証することが可能となる。

また、蓄積静電エネルギーを放電除去する回路を針電極
トリガギャップ式ダイバータで構成したので、外来ノイ
ズにより誤動作することがなく、試料の蓄積静電エネル
ギーの放電除去を確実に行なうことができ、さらに変圧
器１次側電源の遮断回路部も半導体素子を用いて構成し
たので電源遮断を高速で行なうことができるものである
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示す図である。 ２：変圧器　３：１次巻線　４：２次巻線５：半導体素
子電源遮断回路部 ６：試料接続部 ８：部分放電検出部　　９：制御信号発生部１０：針電
極トリガギャップ式ダイバータ１４．１５：電位設定用
インピーダンス特許出願人　古河電気工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 変圧器の１次側に接続された半導体素子電源遮断回路部
   と、２次側に接続された試料接続部と、前記試料接続部
   の蓄積静電エネルギー除去用の針電極トリガギャップ式
   ダイバータと、前記針電極に接続された電位設定用イン
   ピーダンスと、前記試料接続部の部分放電検出部と、そ
   の部分放電検出信号を受けて前記針電極トリガギャップ
   式ダイバータと半導体素子電源遮断回路部にトリガ信号
   を出力する制御信号発生部とを具備することを特徴とす
   る電源遮断装置。