JPH0279712A - ガス絶縁機器 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は密封容器内部に充填されたＳＦｅガス等の絶縁
性能の秀れたガスを絶縁媒体とし、且つ密封容器内部の
金属異物検出手段に改良を施したガス絶縁機器に関する
ものである。

（従来の技術） 接地電位にある金属容器内に高電圧導体を配設し、更に
、この金属容器内に絶縁性能の秀れたガス、例えばＳＦ
ｅガスを圧縮充填して絶縁を確保して成るガス絶縁機器
は、近年増々採用される傾向にある。ところで、このＳ
Ｆｅガスは、平等電界のもとでは非常に秀れた絶縁特性
を示すが、不平等電界のもとでは極端に絶縁性能が低下
してしまう性質がある。

ガス絶縁機器内の電界分布を乱し、不平等電界を形成す
る要因はいろいろ考えられるが、主なものとしては、高
電圧導体表面の打痕等の欠陥及び組立て時あるいは輸送
時に内部に混入する金属異物が挙げられる。もちろんこ
の他にも組立てミスによる高電圧部の接触不良、更には
、ボイド等の絶縁スペーサの欠陥等も考えられる。

以上のような欠陥により、ガス絶縁機器内に不平等電界
が形成されると、運転状態において部分放電が発生し、
ついには全路破壊という重大事態に至る可能性がある。

従って、全路破壊に至る前のガス絶縁機器内の異常を確
実に検出し、絶縁破壊を未然に防ぐ必要がある。このた
め、ガス絶縁機器に対しては通常工場で念入すな商用周
波及びインパルス耐電圧試験、更には部分放電試験が行
われ、これらの試験を通じて内部の欠陥が予め検出でき
るように工夫されている。即ら、このような工場試験に
より、高電圧導体表面の打痕等による突起、内部に混入
した金属異物、あるいは組立てミスによる高電圧部の接
触不良、更には絶縁スペーサのボイドといった様々な欠
陥を検出することができる。

ところで、ガス絶縁機器におけるこのような工場試験は
、一般にユニットごとに行われる。そして、工場試験後
輸送単位ごとに現地に送られ、そこで多数の分割単位の
組立てが行われる。このため、工場試験合格後のこのよ
うな過程、即ち、輸送時あるいは現地組立て中に欠陥が
生じる可能性がある。従って、ガス絶縁機器の信頼性を
向上させるためには、このような欠陥を現地にて運転開
始前に事前に見つける必要がある。

輸送時あるいは現地組立て中に生じる可能性がある欠陥
としては、上述の各種欠陥のうち高電圧導体表面の打痕
等による突起、組立てミスによる高電圧部の接触不良、
内部への金属異物の混入が挙げられる。これらの欠陥の
うち前２者については、通常大きな部分放電を生じるた
め、現地組立て後の部分放電測定において欠陥の有無を
知ることができる。しかしながら、ガス絶縁機器内部に
混入した金属異物については、−１ｉＲにこの種の欠陥
による部分放電の電荷量が小さいため、現地での部分放
電試験においてこれを検出することは極めて難しい。

このため、輸送時あるいは現地組立て中に内部に混入し
た金属異物を検出するだめの方法がいくつか提案されて
いる。その中のひとつに超音波検出法がある。これは、
ガス絶縁機器内部に混入した金属異物が電気力のために
金属容器上でバウンドし、金属容器と衝突する際に生じ
る超音波を、金属容器の底部に接触させた５０ＫＨｚ〜
ＩＭＨ２の超音波センサーで測定しようとするものであ
る。

このような従来のガス絶縁は器の具体例を第３図に示す
。地面上に略水平配置されている接地電位にある金属容
器１内に、円板状の絶縁スペーサ２により高電圧導体３
が金属容器１の略中心に絶縁支持されている。更に、前
記金属容器１の外面底部には超音波セン１Ｊ−４が取付
けられている。

このセンサーの出力を図示していない測定器により測定
することにより、金属異物ｐの有無を判別しようとする
ものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のガス絶縁機器では次の
ような問題がある。即ち、金属異物ｐが金属容器１上で
バウンドしている場合は前記超音波セン’＋−４により
検出できるが、金属異物ｐが前記絶縁スペーサ２の表面
に付着した場合には超音波センサー４の検出感度が大き
く低下してしまい、金属異物ｐの絶縁スペーサへの付着
を知ることは極めて難しい。これは、絶縁スペーサ２と
金属容器１の音響インピーダンスが大きく異なるので、
この両者の接続部において超音波が反射してしまうため
である。金属異物ｐが金属容器１上にある場合よりも、
絶縁スペーサ２にイ」着した場合の方が大きく耐圧が低
下してしまうため、絶縁スペーサ２に付着した金属異物
ｐの感度の高い検出手段を有するガス絶縁機器の提供が
強く望まれている。

本発明の目的は、上記事情に鑑みなされたもので、ガス
絶縁機器内の絶縁スペーサに付着した金属異物を容易に
検出でき、ガス絶縁機器の地絡といった重大事故を未然
に防止できる信頼性の高い高感度のガス絶縁機器を提供
することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明のガス絶縁機器は、絶縁スペーサの外周部に凹部
を設け、この凹部に超音波センサーを絶縁スペーサに密
着して設けたものである。

（作用） 本発明のガス絶縁機器の異物検出法においては、超音波
センサーを絶縁スペーサに設けた凹部に配設し、超音波
センサーの検出面が直接絶縁スペーサ表面に密着するよ
うに配設したので、当該絶縁スペーサに付着した金属異
物の運動、あるいは部分放電により生じる超音波を感度
良く検出できる。

（実施例） 進んで本発明のガス絶縁機器の一実施例を第１図を用い
て説明する。

なお、従来の技術と同一部分については同一符号を付し
て説明を省略する。

第１図において、絶縁スペーサ２の外周面に凹部１１が
形成され、この凹部１１内に超音波センサー１２が固着
されている。この超音波センサー１２は測定ケーブル１
３を介して増幅器１４、指示計器１５に接続されている
。

次に、前記超音波センサー１２の具体的な取付は例を第
２図に示す。前記絶縁スペーサ２の凹部１１開口面には
押え板１６が配設され、この押え板１６はボルト１７に
より絶縁スペーサ２に固定されている。このようにして
密閉された凹部１１内に超音波センサー１２が配設され
ている。この超音波センサー１２は、超音波センサー１
２と押え板との間に装着されたバネ１８によって絶縁ス
ペーサ２に密着されている。更に、超音波センサー１２
の出力は、リード１９を介して出力端子２０が図示され
ていない測定線に接続することにより、外部に容易に取
出せるようになっている。測定しない時は前記出力端子
２０にはキャップ２１が取付けられている。なお、前記
金属容器１と絶縁スペーサ２との間には、シールのため
のパツキン２２が挿入されている。

このように構成された本実施例のガス絶縁機器では、金
属容器１内の絶縁スペーサ２の表面に金属異物ｐが付着
している場合、前記高電圧導体３に所定の商用周波の電
圧が印加されると、電気力による金属異物ｐの運動、あ
るいは、金属異物ｐによる部分放電といった現象が生じ
るようになり、このとき超音波が発生する。この超音波
は絶縁スペーサ２内を伝搬して前記絶縁スペーサ２に固
着されている超音波センサー１２へ達する。ここで、超
音波は電気信号に変換され、その出力は測定ケーブル１
３を経て増幅器１４へと導かれる。バンドパスフィルタ
ーを通って所定のレベルに増幅されだ後、指示計器１５
において出力信号の処理が行われ、更に、例えばメータ
ーの振れ等により所定の表示が行われる。

このように絶縁スペーサ２に凹部１１を設け、この内部
に超音波センサー１２を絶縁スペーサ２の表面と直接密
着するように取付けているため、従来の方法では検出不
可能であった絶縁スペーサに付着した微小な金属異物ｐ
を感度良く容易に検出することができ、ガス絶縁機器の
地絡が未然に防止することができる。

本発明の一実施例を示した第１図において、高電圧導体
を金属容器内に配設したガス絶縁機器を例にとって説明
したが、これが他のガス絶縁機器、例えばガス絶縁変圧
器、あるいはガス絶縁サイリスタバルブ装置であっても
、本発明による効果が失われないのはもちろんである。

更に、絶縁スペーサは第１図に示した円板状である必要
はなく、これが他の形状、例えば円柱状、あるいは円錐
状であっても同等の効果が得られるのはもちろんである
。

Ｃ発明の効果〕 以上の通り本発明によれば、絶縁スペーサに直接超音波
センサーを取付け、この超音波センサーの出力を増幅器
、指示計器に入力するよう工夫したので、従来の方法で
は検出することか難しかった絶縁スペーサに付着した微
小な金属異物でも、確実にその存在を知ることができ、
ガス絶縁機器の地絡といった、重大事故を未然に防止す
ることができる信頼性の高いガス絶縁機器の提供が可能
となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるガス絶縁機器の一実施例を示す断
面図、第２図はその要部拡大図、第３図は従来例を説明
する断面図である。 １・・・金属容器、２・・・絶縁スペーサ、３・・・高
電圧導体、４，１２・・・超音波センサー、１１・・・
凹部、１３・・・測定ケーブル、１４・・・増幅器、１
５・・・指示計器、１６・・・押え板、１７・・・ボル
ト、１８・・・バネ、１９・・・リード、２０・・・検
出端子、２１・・・キャップ、２２・・・パツキン、ｐ
・・・金属異物。 簗２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 絶縁ガスを封入した接地電位の金属容器内に、絶縁スペ
   ーサにより高電圧導体を支持して成るガス絶縁機器にお
   いて、 前記絶縁スペーサの外周上に凹部を設け、この凹部に前
   記絶縁スペーサの電気的異常現象を検出する超音波セン
   サーを固着したことを特徴とするガス絶縁機器。