JPH0287926A - ガス絶縁機器の予防保全システム - 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検出センサの構成に関する
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３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３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
ＳＦＧ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３図においては、１回線受電主回路を示している
が、第３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により得られ、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／ａ＆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、保守上の切離しや配置構成
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、ＳＦ＆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ＳＦＧ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
。

」二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、ＳＦ６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、接地用地の
有効な活用が図れる６）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
境外乱因に対し、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ＳＦ６ガスは高価で。

外部へのガス漏れ防止上の製作技術が高級となると共に
、絶縁性の良さからｋｖ／ｍａ＋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、設置箇所も備え、旦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。

ところで、上記の様な予防保全システムにおいては、ガ
ス圧、ガス中水分、分解ガス成分を検出する検出センサ
が、ガス絶縁機器の接地金属容器（タンク）に取付けら
れる。

（発明が解決しようとする課題） これら検出センサには通常、センサ出力を電気信号に変
換する変換回路、その出力の増幅回路および微弱な信号
を光信号として受信器側へ伝送する電−光変換回路等の
電子回路が必要であり１通常はセンサと同−箱体内に収
納されるため、それら電子回路を駆動するための電源を
どう供給するかが一つの問題となる。

外部から電源線により供給する場合、信号ケーブルに加
えて、電源ケーブルが必要となるため、ケーブル布設に
要する工事工程が増え、コスト高になる。また、電源線
を接続するための端子台等が必要になり、センサ部のス
ペースが大きくなる。

さらに電源線を長く引き回すため、ガス絶縁開閉機器動
作時に電源線に大きなサージが誘導されるため、検出セ
ンサシステムの信頼性上も好ましくない。

また、センサ部に電池を搭載することも考えられるが、
電池は自己放電等によ゛り数年毎に交換する必要があり
、センサシステムの保守時に、ガス絶縁機器本体の停止
や、ガス処理が必要となる様な構成は好ましくない。

本発明は以上の様な欠点を除去することを目的とし、セ
ンサ取付スペースが小さく、保守性・信頼性が高く、か
つ機器本体に影響を与えず容易にセンサ部を着脱できる
予防保全システムの検出センサシステムを提供すること
を目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の検出センサシステムにおいては、タンク内に浮
遊電極を設け、それに流れこむ充電電流により電子回路
を駆動する様にしたものであり、また、本発明にある様
な切替弁を用いることにより、センサ部を機器本体のガ
ス処理無しに着脱できる様にし、万一センサに不具合が
発生しても。

機器に与える影響を最小にするように構成している。

（作用） 本発明によれば、センサ部電子回路駆動用電源はガス絶
縁機器主回路より供給されるため、外部からの電源の供
給や電池等も必要なく、取付スペースが小さく、かつ保
守性・信頼性が高いシステムが提供できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を、第１図及び第２図に基づき
具体的に説明する。

本実施例において、７１は高電圧導体、７２．７３はそ
れぞれ接地金属容器（タンク）及び絶縁ガス（ＳＦｓガ
ス）である、７５は仕切り弁であり、７７ａは仕切り弁
７５に設けられた貫通穴であり、ハンドル７７ｂを回す
ことにより貫通穴部７７ａに設けられた弁が開閉するよ
うになっている。

７６は絶縁気密端子であり、タンク７２内に設けられた
浮遊電極７４に誘起する浮遊電位をセンサ部３１内の電
源回路７２に仕切り弁７５から絶縁して伝送するように
構成されている。

この気密端子は、アルミ等でできた仕切り弁７５にエポ
キシを流し込むような成形法により容易に構成できる。

センサ部３１の内には、電源回路部８２及びセンサ回路
部３３が設けてあり、常時針ａｌｌｌ状態では１貫通穴
７１ａに設けられた仕切り弁が開の状態になっており、
タンク７２内の絶縁ガス７３内の水分や分解ガス量等を
計測する。

センサ部３１内に異常が発生した場合、７７ｂのハンド
ルによって１貫通穴７Ｌａの仕切り弁を閉状態にすれば
ガス絶縁機器本体のガス処理無しに、センサ部３１を容
易に着脱できる。また、この様な構成にすれば、ガス絶
縁機器の運転状態に関係無く、センサの着脱ができるの
でガス絶縁機器本体に与える影響も少なくて済む。尚、
６０は気密端子、６１は光ケーブル、７８は取付はボル
トである。

第２図はセンサ部の詳細を示したものである。

５１はフンタクト部で、これが第１図における気密端子
７６内に設けられた４体に差し込まれる。

コンタクト部から流入する、主回路からの充電電流は交
流領域のみを通ずフィルタ回路５２、整流回路５３を通
って直流電流に変換されたのち、充填回路５４に入力さ
れ、その中のコンデンサを充填する。充填回路５４の出
力はノイズフィルタ５５を介してシールドボッ、ウス６
２内に配設された電子回路５７や電−光変換回路５８に
送られ、これらの回路を駆動する。

５６はセンサであり、その端面にはガス圧力センサ、ガ
ス水分センサ、分解ガスセンサ等が設けられ、これらの
センサ出力は電子回路部５７で増幅され、所定の信号レ
ベルに変換された後、光信号として気密端子６０を介し
て、光ケーブル６１により受信器側へ伝送される。

この様な構成にすることにより、センサ部には電源線接
続やバッテリが不要となり、センサ部の収納スペースが
小さくできる。

また、開閉サージ等に対しても、ノイズフィルタ５２を
介して主回路からの充電電流を充電回路５４に供給する
とともに、センサ部と電子回路をタンクから絶縁したシ
ールドボックス６２内に収納しかつ充填回路５４からの
出力はノイズフィルタ５５を介してシールドボックス内
の回路に取り込んでいるく、保守性・信頼性が高く、か
つ機器に影響を与えずに容易にセンサ部を着脱できる予
防保全システムを備えたガス絶Ｍ′機器を得ることがで
きる。

【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予防保
全システムの構成図、第２図は第１図に示すセンサ部の
詳細構成図、第３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・・キユービク
ル　　　６・・・ＳＦ、ガス７・・・避′Ｍ器　　　　
　　８・・・変成器９・・・接地開閉器 １２・・・断路器 ｊ４・・・操作キユービクル １６・・・コンプレッサ １８・・・遮断器 ２０−・・変圧器 ３３・・・センサ回路部 ５２・・・フィルタ回路部 ５４・・・充填回路 ５６・・・センサ ５８・・・電−光変換回路 ６１・・光ケーブル ７１・・・高電圧導体 ７２・・・接地金属容器 ７３・・絶縁ガス ７５・・・仕切り弁 ７７ａ・・・貫通穴 ７８・・・取付はボルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高電圧導体を、絶縁ガスとともに接地金属容器内に収納
   してなるガス絶縁膜機器において、前記接地金属容器部
   に設けた絶縁ガス又は絶縁ガス中物質の検出センサおよ
   びセンサ部電子回路の駆動用電源を絶縁ガス中に配設し
   た浮遊電極より、密封端子を介して供給するとともに、
   前記密封端子には外部から開閉可能な仕切り弁が設けら
   れることを特徴とする、ガス絶縁機器の予防保全システ
   ム。