JPH03134920A - しゃ断器の制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は電力系統の変電所、あるいは開閉所に設けられ
るしゃ断器において、特に無負荷送電線の充電電流をし
ゃ断した後に電極間に発生する回復電圧による再点弧の
発生を防止するようにしたしゃ断器の制御装置に関する
。

（従来の技術） 送電系統の大容量化に伴い、変電所や開閉所に設けられ
るしゃ断器においてもしゃ断容量が大きく、且つ信頼性
の高いものが要求されている。

従来、かかる要求を満たすべくしゃ断器としては、−膜
内に構造が簡素で絶縁性能に優れたバッファ形ガスしゃ
断器が使用されている。このバッファ形ガスしゃ断器は
優れた絶縁、消弧性能を有するＳＦ６を主成分とする絶
縁ガスを圧縮して得られる高圧ガスをアークに吹付けて
しゃ断するもので、特に変電所の機器全体をＳＦ６ガス
で絶縁する密閉形ガス開閉装置においてはしゃ断器と他
の機器との絶縁強調が可能で、機器の配置からみても効
率がよいことから多用されている。

ところで、このようなバッファ形ガスしゃ断器において
、そのしゃ断容量を増大させるには、バッファシリンダ
の容積を大きくしてバッファ室のガス圧力を高めればよ
いが、しゃ断器のしゃ断点数が少ないため、無負荷の送
電線やケーブル、あるいは調相用のコンデンサバンク等
の充電電流、つまり進み小電流をしゃ断する場合には接
点１点当りに加わる回復電圧が高くなり、従来にも増し
て高い絶縁性能が要求される。

（発明が解決しようとする課題） このように従来のバッファ形ガスしゃ断器では、しゃ断
点数の少ない簡素な構造としであることから、特に進み
小電流をしゃ断する場合、アーク時間の短い領域で電流
しゃ断が行われると再点弧現象が起こることがある。こ
の場合、再点弧する電圧は消弧室に加わる電圧の極性に
より破壊電圧特性が異なるため、接点間に再点弧サージ
が発生し、これに起因してしゃ断器およびその周囲に配
置された機器に加わる過電圧により、絶縁性能等に悪影
響を及ぼす。

本発明は進み小電流をしゃ断した後に回復電圧が高くな
っても再点弧の発生がなく、しゃ断器およびその周囲に
設置された機器の絶縁破壊を防止することができるしゃ
断器の制御装置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） 本発明は上記の目的を達成するため、電力系統に設けら
れ事故時に流れる進み電流をしゃ断するしゃ断器におい
て、前記電力系統の電流および電圧をそれぞれ検出する
電流および電圧検出手段と、この電流および電圧検出手
段により検出された電流および電圧の極性をそれぞれ判
別する電流および電圧極性判別手段と、この電流および
電圧極性判別手段によりそれぞれ判別された極性判別信
号が入力され、前記進み電流しゃ断時に前記しゃ断器の
絶縁構造により定まる電界強度の高い側の電極に負極性
の電圧が加わるように電流しゃ断点を位相制御して前記
しゃ断器にしゃ断指令を出力するしゃ断指令手段とを備
えたものである。

（作　用） このように構成された本発明によるしゃ断器の制御装置
にあっては、進み電流しゃ断器に電極間に回復電圧が発
生する際、しゃ断器の絶縁構造により定まる電界強度の
高い側の電極に負極性の電圧が加わるように位相制御さ
れた電流しゃ断点でしゃ断指令が出力されるので、回復
電圧はしゃ断器の電極に磁界が楽になるように加わるこ
とになり、電極間に発生する再点弧を防止することがで
きる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明によるしゃ断器の制御装置をバッファ形
ガスしゃ断器に適用した場合の構成例を示すものである
。第１図において、１は交流電源２に接続された充電電
流が流れ得るケーブル系統からなる送電線で、この送電
線１にはバッファ形ガスしゃ断器３が接続されている。

このような送電系統において、電源側の送電線１に変流
器４を設け、この変流器４に送電線１に流れる電流を検
出する電流検出回路５が接続される。また、電源側の送
電線１に分圧器６を接続し、この分圧器６の分圧点に送
電線１の電圧を検出する電圧検出回路７が接続される。

これら電流検出回路５および電圧検出回路７の出力は電
流極性判別器８および電圧極性判別器９にそれぞれ入力
される。これら電流極性判別器８および電圧極性判別器
９は検出電流、電圧の極性をそれぞれ判別するもので、
その判別信号はしゃ断器指令制御器１０に入力される。

このしゃ断器指令制御器１０は進み電流しゃ断時にバッ
ファ形ガスしゃ断器２の絶縁構造により定まる電界強度
の高い側の電極に負極性の電圧が加わるように電流しゃ
断点を位相制御してしゃ断器トリップ回路１１にしゃ断
指令を与えるものである。

なお、］２はしゃ断器投入回路であり、このしゃ断器投
入回路１２はしゃ断器指令制御器１０より出力される投
入指令により動作するものであるが、本発明と直接関係
がないので、ここではその説明を省略する。

次に上記のように構成されたバッファ形ガスしゃ断器の
制御装置の作用について述べる。いま、バッファ形ガス
しゃ断器２が投入状態にあるとき、図示しないリレーか
らしゃ断指令を受けると、そのときの送電線１の電流お
よび電圧が電流検出回路５および電圧検出回路７により
検出され、これらの検出信号は電流極性判別器８および
電圧極性判別器９に加えられる。これら電流極性判別器
８および電圧極性判別器９では電流および電圧の極性を
判別し、その判別信号がしゃ断器指令制御器１０に加え
られる。このしゃ断器指令制御器１０では進み電流しゃ
断時にバッファ形ガスしゃ断器２の絶縁構造により定ま
る電界強度の高い側の電極に負極性の電圧が加わるよう
に電流しゃ断点の位相制御が次のようにして行われる。

即ち、進み小電流をしゃ断する場合には、電圧、電流の
極性によって第２図（ａ）、（ｂ）のような２通りの状
態が考えられる。第２図（ａ）は正極性の電流がしゃ断
された場合を示すもので、この場合には系統側の浮遊静
電容量１３に正方向の電圧が残留し、また電源側の電圧
が正方向から負方向に減少して行くため、電源側の電極
には負極性の電圧が加わることになる。

また、第２図（ｂ）は負極性の電流がしゃ断された場合
を示すもので、この場合には系統側の浮遊静電容量１３
に負方向の電圧が残留し、また電源側の電圧が負方向か
ら正方向に増加して行くため、電源側の電極には正極性
の電圧が加わることになる。

ここで、バッファ形ガスしゃ断器においては、その絶縁
構造により電界強度の高い側の電極が電源側であるか、
負荷側であるかが予め分かつており、このようなしゃ断
器で進み小電流をしゃ断した場合、電解強度の高い電極
に負極性の電圧を印加した方が絶縁破壊が起こりにくい
ことが実験的に確認されている。したがって、しゃ断器
指令制御器１０ではバッファ形ガスしゃ断器の例えば電
源側の電極の電解強度が高い場合には第２図（ａ）に示
すような極性で電流がしゃ断されるように位相制御され
たタイミングでしゃ断指令が出力される。

このようなタイミングでしゃ断指令を出すことにより、
第２図（ａ）に示すように正極性の電流がしゃ断され、
このとき浮遊静電容量１３に正方向の電圧が残留するが
、電源側の電圧が正方向から負方向に減少していくため
、電解強度の高い電源側の電極には負方向の電圧が印加
されるので、回復電圧による再点弧の発生がなくなる。

また、前述とは逆にバッファ形ガスしゃ断器の負荷側の
電極の電解強度が高い場合には第２図（ｂ）に示すよう
な極性で電流がしゃ断されるように位相制御されたタイ
ミングでしゃ断指令が出力される。

このようなタイミングでしゃ断指令を出すことにより、
第２図（ｂ）に示すように負極性の電流がしゃ断され、
このとき電源側の電圧が負方向から正方向に上昇してい
くが、この場合には浮遊静電容量１３に負方向の電圧が
残留しており、電解強度の高い負荷側の電極には負極性
の電圧が印加されるので、回復電圧による再点弧の発生
がなくなる。

このように本実施例では、電流検出回路５および電圧検
出回路７で検出された電流および電圧の極性を電流極性
判別器８および電圧極性判別器９により判別して電流し
ゃ断時にしゃ断器指令制御器１０よりバッファ形ガスし
ゃ断器３の電解強度の高い電極に負極性の電圧が印加さ
れるように位相制御されたタイミングでしゃ断指令を出
力するようにしたので、進み小電流をしゃ断した後に生
ずる回復電圧によってしゃ断器が再点弧することなく、
シゃ断を完了させることができる。したがって、従来の
ように再点弧サージの発生によりしゃ断器およびその周
囲に設置された機器に過電圧が加わって絶縁破壊される
ようなことがなくなり、これらの機器の長寿命化を図る
ことができる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、進み小電０ 流をしゃ断した後の回復電圧による再点弧の発生がなく
、シゃ断器およびその周囲に設置された機器の絶縁破壊
を防止してしゃ断器およびその周囲に配置された機器の
超寿命化を図ることができる信頼性の高いバッファ形ガ
スしゃ断器の制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるしゃ断器の制御装置の一実施例を
示す回路構成図、第２図（ａ）および（ｂ）は同実施例
の作用を説明するための電流、電圧波形を示すもので、
（ａ）は進み小電流が正極性でしゃ断する場合の電流、
電圧波形図、（ｂ）は進み小電流が負極性でしゃ断する
場合の電流、電圧波形図である。 １・・・送電線、２・・・交流電源、３・・・バッファ
形ガスしゃ断器、４・・・変流器、５・・・電流検出回
路、６・・・分圧器、７・・・電圧検出回路、８・・・
電流極性判別器、９・・・電圧極性判別器、１０・・・
しゃ断器指令制御器、１１・・・しゃ断器トリップ回路
、１２・・・しゃ断器投入回路、１３・・・浮遊静電容
量。 １

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力系統に設けられ事故時に流れる進み電流をしゃ断す
   るしゃ断器において、前記電力系統の電流および電圧を
   それぞれ検出する電流および電圧検出手段と、この電流
   および電圧検出手段により検出された電流および電圧の
   極性をそれぞれ判別する電流および電圧極性判別手段と
   、この電流および電圧極性判別手段によりそれぞれ判別
   された極性判別信号が入力され、前記進み電流しゃ断時
   に前記しゃ断器の絶縁構造により定まる電界強度の高い
   側の電極に負極性の電圧が加わるように電流しゃ断点を
   位相制御して前記しゃ断器にしゃ断指令を出力するしゃ
   断指令手段とを備えたことを特徴とするしゃ断器の制御
   装置。