JPH0287913A - 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、電力機器をコンパクトに収納したガス絶縁開
閉装置に係り、特にそれらの収納機器の信頼度確認と監
視に好適な予防保全システムに用いられる液体圧力検出
装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、用地の高騰や都市部における電力供給量の増大に
伴う変電設備の増強化の必要性から、絶縁性及び消弧性
に優れたＳＦ、ガスを用いて、断路器、遮断器等の変電
機器を密閉容器内に収納配置し、耐環境性とＫＶ−Ａ当
たりの据付は体積をコンパクト化した。いわゆるガス絶
縁開閉装置が普及し稼働している。

上記の様なガス絶縁開閉装置はコンパクト化、接地タン
クの露出充電部の削減等、種々の利点がある反面、高性
能化に伴う保守診断の困難さ、保守修復作業時間の増大
等、容器内部に異常が生じた場合、その信頼性が著しく
低下するという欠点があった。

そこで、従来から、ガス絶縁開閉装置全体の信頼性の向
上を実現するために、装置の適切な設計・製作に努めて
いるが、電力供給能力の質の向上の一貫として、装置全
体の信頼度確認及び監視が必要となり、その有効な手段
が種々検討されてきた。

現時点における問題点を、第５図に示した代表的なガス
絶縁開閉装置の配置図を参照して説明する。

即ち、第５図に示した様に、密封圧力容器２内に避雷器
７、変成器８．接地開閉器９、断路器１２、変流器１７
、遮断器１８、母線１９が配設され、充填ガス３として
ＳＦ、ガスが封入され、課電部と接地電位にある密封圧
力容器２間が電気的に絶縁されている。

また、密封圧力容器２内に母線１９を配置するために、
絶縁スペーサ１１が適当な間隔をおいて配設され、母線
１９の機械的強度と絶縁耐力を保持できるように構成さ
れている。

さらに、主回路はブッシング１を介して、断路器１２、
遮断器１８を経由して変圧器２０に接続されている。な
お、第５図においては、１回線受電上回路を示している
が、第５図の右側に図示していない受電主回路より断路
器１２を介して変圧器２０へ電力供給する場合もある。

一方、ガス絶縁開閉装置は、配電盤１５により制御され
、電圧要素は変成器８により、また、電流要素は変流器
１７による得られ、主回路切換や遮断操作は操作キユー
ビクル１４を介して開閉器類（断路器、遮断器、接地開
閉器）の操作器１３に付勢信号を与えることにより行な
われる。

また、開閉器類の機械的駆動源としては、コンプレッサ
設備１６より所定の圧力（例えば１５ｋｇ／ａＪが一般
）を得て操作キユービクル１４を介して操作器１３に供
給される。

一方、絶縁スペーサ１１は、保守上の切断しゃ配置構成
上より、充填ガスの封入区画を行なう作用も兼用させて
いるので、バルブ４を介して、ＳＦＧガスボンベ６より
ガスキユービクル５を介して各区画にＳＦ６ガスを充填
し、ガスキユービクル５で圧力もわかるようにしている
。

上記の様な構成を有する従来のガス絶縁開閉装置におい
ては、ＳＦ、ガスの特性によって、収納機器の小型化が
可能となり、全体としてコンパクト化が実現できる。（
ＫＶ・Ａ当たりの占有体積が小さくなり、設置用地の有
効な活用が図れる。）また、ガス母線を用いて２段〜３
段の積み重ね構成が可能となり、ブロック積立てとなる
ので。

小さな面積で大きな体積の構成がとれるという利点があ
った。

さらに、密封圧力容器が接地されているので、課電中に
近接しても感電の危険はなく、塩害・風雨などによる環
境外乱図に対し１課電部が直接にさらされることがない
ので、影響を受けることはない。

また、各種の開閉器類は、消弧能力の高いＳＦ。

ガス中でアーク処理されるため、１主接点当たりの遮断
容量の大幅な向上が可能となるという利点もあった。

一方、上述した様な利点がある反面、以下に述べる様な
欠点があった。

即ち、ガス絶縁開閉装置全体をコンパクト化したことに
より、収納機器の保守・点検時に、解体作業あるいは再
組立作業の寸法制限が小さくなり、保守・点検作業に時
間がかかり、作業効率が著しく低下していた。

また、容器内部に封入されるＳＦ、ガスは高価で、外部
へのガス漏れ防止」二の製作技術が高級となると共に、
絶縁性の良さからｋｖ／ｍｍが大きいため、ガス圧低下
は絶縁裕度に敏感に関係し、ガス漏れ修復は緊急を要す
るものとなっていた。

さらに、密封圧力容器を用いているため、収納機器の目
視による監視ができないという問題点があった。

また、各種開閉機器の主接点の消耗に伴う交換作業は、
ＳＦ、ガスの回収・再充填作業に多大な時間を要し、ガ
ス絶縁開閉装置の停止時間が長くなるという欠点もあっ
た。

以上説明した様な利点及び欠点に対して、性能的には利
点のメリットが大きいため、ガス絶縁開閉装置の普及は
目覚ましいが、設置箇所も増え、量産体制がとられる様
になると、その保守や緊急修復体制の準備と品質のばら
つきも無視できない問題となっている。

その対策として、稼働運転状態が正常であることの信頼
度確認と、異常発生時の早期検出監視が可能な予防保全
システムの確立が切望されている。

この様な予防保全システムの導入により、ガス絶縁開閉
装置の事故を未然に防止することができ、電力の安定供
給や事故に起因する経済的損失等を除去することができ
る。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記の様なガス絶縁開閉装置においては、導
体接続部での局部過熱や導体部の微小突起、異物等によ
り、接地金属容器内部での部分放電が発生すると、ＳＦ
、ガス等の絶縁ガスの分解ガスが発生する。

ＳＦ、ガスの場合分解ガスは、ＳＯＦ２．　Ｓｏ、Ｆ、
　、　ＳＯＦ４゜１４Ｆなどである。従ってこれらの分
解ガスを感度良く検出すれば、ガス絶縁機器の異常を早
期に発見でき、事故を未然に防ぐことができる。

しかも１分解ガスを検出する装置の配置により感度が異
なる。

そこで、本発明は分解ガスを検出する装置の最適配置に
より、異常を正確かつ迅速に検出できるガス絶縁機器を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の絶縁機器において、分解ガスセンサを従来より
ガス絶縁機器に用いらている吸着剤３３の近傍又は吸着
剤収納部に配設する。

（作　用） 上記の手段によって、接地金属容器内に発生する分解ガ
スを感度良く検出することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基いて説
明する。

第１図において高電圧導体３１の接続部における局部加
熱や、導体、シールド表面の突起等による電界集中およ
びＳＦ、ガス３５を充填した接地金属容器３２内に存在
する異物により１部分放電３７が発生すると、その結果
ＳＦ、ガスが分解してＳＯＦ、　、　ＳＯＦ４゜Ｓｏ、
Ｆ２．　ＨＦ等の分解ガスが発生する。

この分解ガスは、接地金属容器３２に設けた吸着剤３３
へ分解ガスの流れ３６として示すように流れる。

そこで、吸着剤３３収納部近傍に分解ガス検出センサ回
路３４が設けられている。

そして、分解ガス検出センサ回路３４は第２図に示すよ
うな構成である。

分解ガスはセンサ部５１にて検知され、発振回路４５の
回路出力が変化する。この出力はＥ１０変換器５３によ
って光信号に変換され、気密端子５４を通って光フアイ
バケーブル５５によって受信部５６へ送られる。

受信部５６内では、光信号はＯ／Ｅ変換器５７によって
再び電気信号に変換され、パルスカウンタ５８から出力
される。

なお発振回路４５およびＥ１０変換器５３の電源５９は
、電源ケーブル６１から気密端子５４を通って絶縁トラ
ンス６０を介して外部から接続供給される。

ここで、第３図に基いてセンサ部５１を説明する。

水晶発振子４１の両面に金蒸着面４２が設けである。

高分子＠４３にはＳＦＧガスの分解ガス４４を吸着する
ような微小孔が生成されている。

ＳＦ、ガスが分解され、分解ガスを発生すると、高分子
膜４３は分解ガスの分子を吸着する。この結果、水晶発
振子４１の発振周波数が変化し、従って発振回路４５の
出力も変化する。このため、分解ガスの量を検知するこ
とができる。

ガス絶縁機器には、従来より、ガス中水分や開閉機器動
作時に発生する分解ガスを吸収する目的で、ゼオラム、
アルミナ等より成る吸着剤３３が用いられている。

前記の様な異常により絶縁機器内部で発生した分解ガス
は特に吸着炭が高まり、前記吸着剤３３の方へ集中的に
拡散してゆく。

従って、これら分解ガスを検出するセンサ３４を、吸着
剤３３の近傍に設置することによって、ＳＦ、の分解ガ
スを正確に検知できるようになる。

本発明の他の実施例を第４図に基づいて説明する。第４
図は分解ガス検出センサ３４を、吸着剤３３の収納部に
配置した例である。

接地金属容器３２内で発生した異常によって発生したＳ
Ｆ、の分解ガスは、吸着剤３３の方へ集中的に拡散する
。

従って、分解ガス検出センサ３４を、吸着剤３３の収納
部に設置することによって、　　ＳＦ、の分解ガスを正
確に検知することかで゛きる。

〔発明の効果〕

本発明により、ガス絶縁機器内部で起きた異常が原因で
発生したＳＦ、の分解ガスを、正確にかつ迅速に検知で
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すガス絶縁機器の構成図
、第２図は第１図に示す分解ガス検出センサ回路の構成
図、第３図は第２図に示すセンサ部の°構成図、第４図
は本発明の他の実施例を示すガス絶縁機器の構成図、第
５図は一般的なガス絶縁機器のガス系統図である。 １・・・ブッシング、　２・・・密封圧力容器、　　３
・・・充填ガス、　４・・・バルブ、　５・・・ガスキ
ユービクル、　６・・・ガスボンベ、　７・・・避雷器
、　８・・・変成器、　９・・・接地開閉器、　１１・
・・絶縁スペーサ、１２・・・断路器、　１３・・・操
作器、　１４・・・キユービクル、１５・・・配電盤、
　１６・・・コンプレッサ設備、　１７・・・変流器、
　１８・・・遮断器、　１９・・・母線、２０・・・変
圧器、３１・・・導体、　３２・・・接地金属容器、　
３３・・・吸着剤。 ３４・・・分解ガス検出センサ回路、　３５・・・ＳＦ
ｃガス、３６・・・分解ガスの流れ、　３７・・・部分
放電、　４１・・・水晶発振子、　４２・・・金蒸着面
、　４３・・・高分子膜、４４・・・分解ガス、　４５
・・・発振回路、５１・・・センサ部、５３・・・Ｅ１
０変換器２５４・・・気密端子、５５・・・光フアイバ
ケーブル、　５６・・・受信部、　５７・・・Ｏ／Ｅ変
換器、　５８・・・パルスカウンタ、　５９・・・電源
、　６０・・・絶縁トランス、６１・・・電源ケーブル
、７０・・・フタ　（シールド）。 代理人　弁理士　　則　近　憲　体 向　　　　　第子丸　　　健 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁ガスを高電圧導体とともに接地金属容器内に
   収納して成るガス絶縁機器において、 絶縁ガスの分解ガスを検出するセンサを、接地金属容器
   に設けた吸着剤収納部の近傍または吸着剤収納部に設け
   たことを特徴とするガス絶縁機器。
2. （２）素子表面に設けた導電性膜上に絶縁ガス成分を吸
   着する高分子膜を生成したセンサを適用することを特徴
   とする請求項１記載のガス絶縁機器。