JPH03257727A - パッファ形ガスしゃ断器のトリップ制御装置 - 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） 本発明は電力系統等の変電所や開閉所に使用され、短絡
事故時に発生する短絡電流等をしゃ断して事故の被害を
最小限に止めることの可能なパッファ形ガスしゃ断固の
トリップ制御装置に関する。

（従来の技術） 最近、変電所や開閉所で使用される高電圧しゃ断固とし
ては、ＳＦ６を主成分とする消弧性ガスを圧縮して得ら
れる高圧ガスを接点間に発生するアークに吹付けてしゃ
断するパッファ形ガスしゃ断固が大部分を占めている。

このパッファ形ガスしゃ断固は、特に構造が簡素で絶縁
性能に優れていることから、無負荷の送電線路やケーブ
ル、あるいは調和用のコンデンサバンク等の充電電流、
つまり進み電流をしゃ断して事故の被害を最小にする目
的で使用されている。

ところで、前述したパッファ形ガスしゃ断固で無負荷の
送電線路やケーブル、あるいは調和用のコンデンサバン
ク等の充電電流をしゃ断する場合、しゃ断固の接点間に
は電流しゃ断固に第３図に示すような１−ｃｏｓωｔの
電圧が印加される。これは進相電流の零点ではキャパシ
タの電圧が最大になっており、この時点で電流がしゃ断
されるとキャパシタにはその時の電圧が直流分として残
り、この直流分と交流で変化する電源側電圧との差がし
ゃ断固接点間に印加されるためである。この場合、ω−
２πｆは電源の角周波数なので、しゃ断固接点間の電圧
が最大になるのは５０Ｈｚで１０１Ｓ後、６０Ｈｚで８
．３ｍｓ後となり、他のしゃ断責務の場合と比べて電流
零点よりかなり遅れて最大電圧が印加される。また、し
ゃ断電流も数１０Ａ〜数１０ＯＡと小さいので、しゃ断
は容品に行われる。

しかし、しゃ断固接点が開離した直後のまだパッファ室
の圧力が十分に高くなっていない時点で電流零点がくる
としゃ断されてしまうため、その後極端な場合には６０
１（ｚで接点開離後８．３ｍｓ後に接点間に最大電圧が
印加され、再点弧が発生してしまう。

そこで、この再点弧を防止するには開極スピードを増し
て短時間で大きなギャップ長が得られるようにすればよ
いが、パッファ式では圧力上昇を得るために余分の駆動
力が必要となり、それに加えてさらに開極スピードを増
すと、機械的なストレスが極めて大きくなり、信頼性を
低下させる虞がある。

（発明が解決しようとする課題） 最近、このようなパッファ形ガスしゃ断固において、接
点開離後の接点間に電流零点よりかなり遅れて印加され
る最大電圧による再点弧を防止する目的で、電源の電圧
位相に同期させてしゃ断する同期しゃ新方式が考えられ
ている。しかし、この方式は三相が独立した駆動部で操
作される三相独立操作方式のガスしゃ断固の場合には三
相ともそれぞれ電源の電圧位相に同期させてしゃ断する
ことか可能であるが、三相−括操作形のガスしゃ断固で
は一相に同期すると１／６サイクル毎に三相各相順番に
電流零点がくるので、他相でアーク時間が極端に短くな
り、同期しゃ断の効果が得られないことになる。また、
三相独立操作方式の場合でも三相各相にそれぞれ同期し
てしゃ断すると、１／６サイクルずつずらすことになる
ので、短絡電流しゃ断の場合には最終しゃ断固がしゃ断
されるまでの時間が長くなるという問題がある。

一方、充電電流しゃ断はいろいろな条件で生じるが、中
でも送電線路の一相が地絡して、送電線路の一方端の変
電所、あるいは開閉所で三相がしゃ断され、続いて送電
線路の他方端でしゃ断する場合、地絡を生じていない健
全相をしゃ断するときの充電電流のしゃ断がしゃ断固に
とって最も厳しい状態となる。これは健全相の相一対地
電圧が相間電圧まで達するためである。

本発明はしゃ断固接点の駆動力を増加することなく、充
電電流しゃ断時の再点弧を防止することができるパッフ
ァ形ガスしゃ断固のトリップ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、送電線の地絡事故
時トリップ回路にしゃ断指令が入力されると動作する接
点の駆動力を利用して消弧性ガスを圧縮し、これにより
得られる高圧ガスを接点間に吹付けてアークをしゃ断す
るパッファ形ガスしゃ断固において、前記送電線路の地
絡事故を検出する地絡検出回路と、前記送電線に流れる
電流または電圧の検出信号が入力され、その電流または
電圧の位相を検出する位相検出回路と、前記地絡検出回
路により一線地絡事故が検出されるとトリガされ、且つ
前記位相検出回路で検出された地絡相の電流または電圧
の位相を基準として健全相の開極時刻が電流零点の１／
３〜１／６サイクルになるような同期パルスを発生し、
この同期パルスを前記トリップ回路にしゃ断指令として
与える同期パルス発生回路とを備えたものである。

（作　用） このような構成のパッファ形ガスしゃ断固の制御装置に
あっては、−線地絡時に充電電流をしゃ断する健全相の
しゃ断位相が制御され、接点開離後１／３サイクル以上
で必ず電流零点がくるように制御されるので、健全相で
はしゃ断アーク時間を極端に短くすることなくしゃ断す
ることが可能となり、充電電流をしゃ断したときの再点
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図はパッファ形ガスしゃ断固の制御装置の回路構成
例を示すもので、ここでは三相回路を単結線で示し、三
相−括しゃ新方式のパッファ形ガスしゃ断固を一例とし
て述べる。

第１図において、１は送電線路、２はこの送電線路１に
設けられたパッファ形ガスしゃ断固で、このパッファ形
ガスしゃ断固２はトリップ回路３にトリップ指令が入力
されると操作部の操作により接点が開離し、これと同時
にその駆動力を利用してパッファシリンダ内のガスを圧
縮して高圧ガスを作り、そのガスを接点間に吹付けてし
ゃ断を行うものである。また、４は送電線１に流れる電
流を検出する変流器、５はこの変流器４の出力が加えら
れ、その波高時間を検出する位相検出回路、６は地絡事
故時位相検出回路５で検出されたちらく相の波高時間を
基準にして健全相の開極時刻が電流零点の１／３〜１／
６サイクルになるような同期パルスを作る同期パルス発
生回路である。さらに、７は変流器４の出力が加えられ
送電線１の地絡事故を検出する地絡検出回路で、この地
絡検出回路７は一線地絡事故を検出すると同期パルス発
生回路６をトリガし、またそれ以外の場合には直接パッ
ファ形ガスしゃ断固２のトリップ回路３にしゃ断指令を
出力するものである。

次にこのように構成されたパッファ形ガスしゃ断固の制
御装置の作用について述べる。

いま、送電線１に一線地絡が発生すると、位相検出回路
５で検出されたそのときの地絡電流の波高時間の検出信
号が同期パルス発生回路６に加えられると同時に地絡検
出回路７により同期パルス発生回路６がトリガされる。

この同期パルス発生回路６では地絡相の波高時間を基準
にして健全相の開極時刻が電流零点の１／３〜１／６サ
イクルとなるような同期パルスを作り、トリップ回路３
に与える。したがって、トリップ回路３はこの同期パル
スによりパッファ形ガスしゃ断固２を三相−括してしゃ
断することになる。

第２図はａ　−ｃ相からなる三相回路において、ａ相に
地絡事故が発生した場合の三相各相しゃ断に伴う電流１
　ａ−１ｃ　ｓ電圧Ｖ　ａ　−Ｖ　ｃの波形を示したも
のである。このように地絡電流の位相を検出して同期パ
ルスを発生し、この同期パルスによりしゃ断固２をトリ
ップするようにしたので、健全相ではしゃ断アーク時間
を極端に短くすることなくしゃ断することができ、充電
電流しゃ断したときの再点弧を防ぐことができる。

上記実施例では三相を一括して一つの駆動部で操作する
三相−括操作形のガスしゃ断固について述べたが、本発
明は三相それぞれを独立した駆動部で操作するガスしゃ
断固に対しても同様に適用実施することができるもので
ある。この場合には地絡相以外の相のしゃ断部のトリッ
プ回路に同期パルスをそれぞれ出力するようにすれば良
い。また、地絡相のトリップ信号はしゃ断部のトリップ
回路に直接伝送し、他の二相のしゃ断部のトリップ回路
に対してはそれぞれ同期パルスを出力するようにすれば
よい。

しかも、三相独立操作方式のしゃ断固では、相地絡の場
合に単相再開路操作となり、再開路時に地絡が継続して
いる場合に三相しゃ断となることが多い。したがって、
再開路後のしゃ断時にのみ健全相に位相制御を掛けるよ
うにすれば良い。

このようにすれば、保護システムの信頼性への影響を最
小限に抑えることができる。

また、この方式では地絡電流で位相制御を行なうように
したが、系統電圧を変圧器により検出し、その電圧信号
を位相検出回路５に与えて位相制御を行なうようにして
もよい。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、しゃ断固接点の駆動
力を増加することなく、充電電流しゃ断時の再点弧を防
止することができるパッファ形ガスしゃ断固のトリップ
制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパッファ形ガスしゃ断固のトリッ
プ制御装置の一実施例を示す回路構成図、第２図は同実
施例の作用を説明するための三相各相の電圧および電流
波形図、第３図は進み小電流しゃ断時のしゃ断固接点間
に印加される電圧波形図である。 １・・・送電線路、２・・・パッファ形ガスしゃ断固、
３・・・トリップ回路、４・・・変流器、５・・・位相
検出回路、６・・・同期パルス発生回路、７・・・地絡
検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送電線の地絡事故時トリップ回路にしゃ断指令が入力さ
   れると動作する接点の駆動力を利用して消弧性ガスを圧
   縮し、これにより得られる高圧ガスを接点間に吹付けて
   アークをしゃ断するパッファ形ガスしゃ断固において、
   前記送電線路の地絡事故を検出する地絡検出回路と、前
   記送電線に流れる電流または電圧の検出信号が入力され
   、その電流または電圧の位相を検出する位相検出回路と
   、前記地絡検出回路により一線地絡事故が検出されると
   トリガされ、且つ前記位相検出回路で検出された地絡相
   の電流または電圧の位相を基準として健全相の開極時刻
   が電流零点の１／３〜１／６サイクルになるような同期
   パルスを発生し、この同期パルスを前記トリップ回路に
   しゃ断指令として与える同期パルス発生回路とを備えた
   ことを特徴とするパッファ形ガスしゃ断固のトリップ制
   御装置。