JPH055766A - ガス絶縁機器の異常検出装置 - Google Patents
ガス絶縁機器の異常検出装置Info
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- JPH055766A JPH055766A JP15884291A JP15884291A JPH055766A JP H055766 A JPH055766 A JP H055766A JP 15884291 A JP15884291 A JP 15884291A JP 15884291 A JP15884291 A JP 15884291A JP H055766 A JPH055766 A JP H055766A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 異物振動・部分放電といった機器内部の異常
信号を、より高感度に検出することができるようにす
る。 【構成】 接地電位にある金属容器１内に絶縁ガスが所
定の圧力で圧縮充填され、絶縁スペーサ２により隣接す
る他の金属容器とガス区分されている。また、これらの
金属容器１のほぼ中心部に、高電圧導体３が前記絶縁ス
ペーサ２によって支持されている。さらに、前記絶縁ス
ペーサ２の絶縁物本体２ａと金属フランジ２ｂとの間に
は、圧電複合材料センサ４が絶縁物本体２ａの外周面と
金属フランジ２ｂの内周面に密着するように配設されて
いる。この圧電複合材料センサ４は、圧電セラミック微
粒子を高分子材料に配合してシート状の圧電複合材料と
し、その両面に導電ゴム電極を取付け、さらに、両電極
にリード線を接続したものである。
信号を、より高感度に検出することができるようにす
る。 【構成】 接地電位にある金属容器１内に絶縁ガスが所
定の圧力で圧縮充填され、絶縁スペーサ２により隣接す
る他の金属容器とガス区分されている。また、これらの
金属容器１のほぼ中心部に、高電圧導体３が前記絶縁ス
ペーサ２によって支持されている。さらに、前記絶縁ス
ペーサ２の絶縁物本体２ａと金属フランジ２ｂとの間に
は、圧電複合材料センサ４が絶縁物本体２ａの外周面と
金属フランジ２ｂの内周面に密着するように配設されて
いる。この圧電複合材料センサ４は、圧電セラミック微
粒子を高分子材料に配合してシート状の圧電複合材料と
し、その両面に導電ゴム電極を取付け、さらに、両電極
にリード線を接続したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＳＦ6 ガスなどの絶縁
性に優れたガスを絶縁媒体としたガス絶縁機器の異常検
出装置に関するものである。
性に優れたガスを絶縁媒体としたガス絶縁機器の異常検
出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、接地電位にある金属容器内に高電
圧導体を絶縁スペーサにより支持配設し、この金属容器
内に絶縁性能の優れたガス、例えば、ＳＦ6ガスを圧縮
充填して成るガス絶縁開閉装置が汎用されるようになっ
た。このＳＦ6 ガスは、平等電界のもとでは非常に優れ
た絶縁特性を示すが、不平等電界のもとでは極端に絶縁
性能が低下するという性質がある。
圧導体を絶縁スペーサにより支持配設し、この金属容器
内に絶縁性能の優れたガス、例えば、ＳＦ6ガスを圧縮
充填して成るガス絶縁開閉装置が汎用されるようになっ
た。このＳＦ6 ガスは、平等電界のもとでは非常に優れ
た絶縁特性を示すが、不平等電界のもとでは極端に絶縁
性能が低下するという性質がある。
【０００３】また、前記不平等電界、即ち、ガス絶縁機
器内の電界分布を乱す要因としては種々の要因が考えら
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、組立ミスによる高電圧導体部の接触不良、ボイド
等の絶縁スペーサの欠陥等が考えられる。
器内の電界分布を乱す要因としては種々の要因が考えら
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、組立ミスによる高電圧導体部の接触不良、ボイド
等の絶縁スペーサの欠陥等が考えられる。
【０００４】上記の様な欠陥によってガス絶縁機器内に
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。したがって、全路破壊に至る前の部分放電を
確実に検出し、その部分放電が全路破壊を引き起こす危
険性の多いものであるか否かを判断して、全路破壊を未
然に防ぐ必要がある。
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。したがって、全路破壊に至る前の部分放電を
確実に検出し、その部分放電が全路破壊を引き起こす危
険性の多いものであるか否かを判断して、全路破壊を未
然に防ぐ必要がある。
【０００５】また、ガス絶縁機器は、工場試験の後、各
ユニット毎に現地に輸送され、現地で組立てられるが、
この際、内部に金属異物が混入する場合がある。この金
属異物も不平等電界を形成する要因の一つであり、上記
の欠陥と同様に検出する必要がある。
ユニット毎に現地に輸送され、現地で組立てられるが、
この際、内部に金属異物が混入する場合がある。この金
属異物も不平等電界を形成する要因の一つであり、上記
の欠陥と同様に検出する必要がある。
【０００６】しかしながら、金属異物の混入による部分
放電の電荷量は、他の欠陥に起因する部分放電の電荷量
に比べて小さいため、部分放電による異常検出は非常に
困難である。そのため、金属異物の混入を検出するに
は、以下の様な方法が用いられている。即ち、一般に、
機器内部に混入した金属異物は、機器内部の電気力のた
めに金属容器内で振動し、金属容器内部表面に衝突する
際に振動を生ずる。そこで、この振動を検出することに
より、機器内部に金属異物が混入したか否かを判断して
いる。
放電の電荷量は、他の欠陥に起因する部分放電の電荷量
に比べて小さいため、部分放電による異常検出は非常に
困難である。そのため、金属異物の混入を検出するに
は、以下の様な方法が用いられている。即ち、一般に、
機器内部に混入した金属異物は、機器内部の電気力のた
めに金属容器内で振動し、金属容器内部表面に衝突する
際に振動を生ずる。そこで、この振動を検出することに
より、機器内部に金属異物が混入したか否かを判断して
いる。
【０００７】上記の様な内部欠陥による部分放電・金属
異物の振動といった異常信号を検出する方法として、従
来から、加速度センサを用いる方法や、超音波センサ
（以下、ＡＥセンサと称す）を用いる方法が提案されて
いる。
異物の振動といった異常信号を検出する方法として、従
来から、加速度センサを用いる方法や、超音波センサ
（以下、ＡＥセンサと称す）を用いる方法が提案されて
いる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た様な従来のガス絶縁機器の異常検出装置には、以下に
述べる様な解決すべき課題があった。即ち、従来から用
いられている加速度センサ及びＡＥセンサの圧電素子は
厚みがあって大きいため、金属容器内部に取付けること
は困難であり、金属容器の外部表面に取付けられること
が多かった。そのため、外部ノイズの影響を受けやす
く、検出感度が大幅に低下するという欠点があった。
た様な従来のガス絶縁機器の異常検出装置には、以下に
述べる様な解決すべき課題があった。即ち、従来から用
いられている加速度センサ及びＡＥセンサの圧電素子は
厚みがあって大きいため、金属容器内部に取付けること
は困難であり、金属容器の外部表面に取付けられること
が多かった。そのため、外部ノイズの影響を受けやす
く、検出感度が大幅に低下するという欠点があった。
【０００９】また、圧電素子には伸縮性がないため、円
筒状の金属容器の外表面に密着するように取付けること
はできず、この点も検出感度の低下につながっていた。
さらに、両センサ共、通常、所定の周波数領域で高感度
の検出が行えるように共振構造をとっているため、内部
構造が複雑で、加工しにくく、高価であるといった欠点
もあった。
筒状の金属容器の外表面に密着するように取付けること
はできず、この点も検出感度の低下につながっていた。
さらに、両センサ共、通常、所定の周波数領域で高感度
の検出が行えるように共振構造をとっているため、内部
構造が複雑で、加工しにくく、高価であるといった欠点
もあった。
【００１０】また、部分放電と異物振動の検出周波数帯
域はそれぞれ異なるため、共振構造型の圧電素子センサ
として各周波数帯域にあったものを用意しなければなら
ず、両者の検出を一度に行うためには、複数の加速度セ
ンサ及びＡＥセンサが必要であった。
域はそれぞれ異なるため、共振構造型の圧電素子センサ
として各周波数帯域にあったものを用意しなければなら
ず、両者の検出を一度に行うためには、複数の加速度セ
ンサ及びＡＥセンサが必要であった。
【００１１】さらに、この様なセンサを金属容器に設置
したとしても、絶縁スペーサにおける部分放電を検出す
ることはできない。即ち、絶縁スペーサにおける部分放
電の検出精度を向上させるためには、前記加速度センサ
及びＡＥセンサを絶縁スペーサに設置する必要がある。
しかし、前述した様に、従来から用いられている加速度
センサ及びＡＥセンサの圧電素子は厚みがあって大きい
ため、絶縁スペーサに取付けることはできなかった。
したとしても、絶縁スペーサにおける部分放電を検出す
ることはできない。即ち、絶縁スペーサにおける部分放
電の検出精度を向上させるためには、前記加速度センサ
及びＡＥセンサを絶縁スペーサに設置する必要がある。
しかし、前述した様に、従来から用いられている加速度
センサ及びＡＥセンサの圧電素子は厚みがあって大きい
ため、絶縁スペーサに取付けることはできなかった。
【００１２】本発明は、上記の様な従来技術の問題点を
解決するために提案されたものであり、その目的は、高
感度で経済性に優れたガス絶縁機器の異常検出装置を提
供することにある。
解決するために提案されたものであり、その目的は、高
感度で経済性に優れたガス絶縁機器の異常検出装置を提
供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁ガスを封
入した接地電位の金属容器内に高電圧導体を配設し、こ
の高電圧導体を絶縁スペーサで絶縁支持して成るガス絶
縁機器の異常検出装置において、前記絶縁スペーサに、
圧電セラミック微粒子を高分子材料に配合して任意の形
状に加工したシート状の圧電複合材料センサを設置した
ことを特徴とするものである。
入した接地電位の金属容器内に高電圧導体を配設し、こ
の高電圧導体を絶縁スペーサで絶縁支持して成るガス絶
縁機器の異常検出装置において、前記絶縁スペーサに、
圧電セラミック微粒子を高分子材料に配合して任意の形
状に加工したシート状の圧電複合材料センサを設置した
ことを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】以上の様な構成を有する本発明のガス絶縁機器
の異常検出装置によれば、圧電複合材料センサが薄いシ
ート状でフレキシブルであるため、絶縁スペーサへの取
付けが可能となり、外部ノイズの影響を受けにくく、検
出感度が向上する。さらに、圧電複合材料センサは絶縁
スペーサに密着しやすいため、検出信号の減衰も少な
い。
の異常検出装置によれば、圧電複合材料センサが薄いシ
ート状でフレキシブルであるため、絶縁スペーサへの取
付けが可能となり、外部ノイズの影響を受けにくく、検
出感度が向上する。さらに、圧電複合材料センサは絶縁
スペーサに密着しやすいため、検出信号の減衰も少な
い。
【００１５】また、共振構造をとらず、適用周波数が広
帯域であるため、従来の圧電素子センサに比べて低コス
トで、１種類のセンサで部分放電・金属異物振動の両方
の検出が可能である。
帯域であるため、従来の圧電素子センサに比べて低コス
トで、１種類のセンサで部分放電・金属異物振動の両方
の検出が可能である。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２に基
づいて具体的に説明する。
づいて具体的に説明する。
【００１７】本実施例においては、図１に示した様に、
接地電位にある金属容器１内に絶縁性能の優れたガス、
例えば、ＳＦ6 ガスが所定の圧力で圧縮充填され、絶縁
スペーサ２により隣接する他の金属容器とガス区分され
ている。また、これらの金属容器１のほぼ中心部に、高
電圧導体３が前記絶縁スペーサ２によって支持されてい
る。
接地電位にある金属容器１内に絶縁性能の優れたガス、
例えば、ＳＦ6 ガスが所定の圧力で圧縮充填され、絶縁
スペーサ２により隣接する他の金属容器とガス区分され
ている。また、これらの金属容器１のほぼ中心部に、高
電圧導体３が前記絶縁スペーサ２によって支持されてい
る。
【００１８】前記絶縁スペーサ２は、金属容器１の内部
をガス区分する絶縁物本体２ａと、その外周部に取付け
られる金属フランジ２ｂとから構成されている。そし
て、前記絶縁物本体２ａと金属フランジ２ｂとの間に
は、圧電複合材料センサ４が絶縁物本体２ａの外周面と
金属フランジ２ｂの内周面に密着するように配設されて
いる。
をガス区分する絶縁物本体２ａと、その外周部に取付け
られる金属フランジ２ｂとから構成されている。そし
て、前記絶縁物本体２ａと金属フランジ２ｂとの間に
は、圧電複合材料センサ４が絶縁物本体２ａの外周面と
金属フランジ２ｂの内周面に密着するように配設されて
いる。
【００１９】この圧電複合材料センサ４は、図２に示し
た様に構成されている。即ち、圧電セラミック微粒子を
高分子材料に配合してシート状の圧電複合材料４ａと
し、その両面に導電ゴム電極４ｂ，４ｃを取付け、さら
に、両電極にリード線４ｄを接続したものである。ま
た、このリード線４ｄは、絶縁スペーサ２の金属フラン
ジ２ｂに設けられたリード線端子５を介して外部に引き
出され、プリアンプ６、フィルター７及び測定器８に接
続されている。
た様に構成されている。即ち、圧電セラミック微粒子を
高分子材料に配合してシート状の圧電複合材料４ａと
し、その両面に導電ゴム電極４ｂ，４ｃを取付け、さら
に、両電極にリード線４ｄを接続したものである。ま
た、このリード線４ｄは、絶縁スペーサ２の金属フラン
ジ２ｂに設けられたリード線端子５を介して外部に引き
出され、プリアンプ６、フィルター７及び測定器８に接
続されている。
【００２０】なお、前記プリアンプ６は各検出部で検出
された異常信号を増幅するものであり、フイルター７は
ノイズを除去するためのものである。
された異常信号を増幅するものであり、フイルター７は
ノイズを除去するためのものである。
【００２１】この様な構成を有する本実施例のガス絶縁
機器の異常検出装置は、以下の様に作用する。即ち、絶
縁スペーサ２に取付けられた圧電複合材料センサ４によ
って検出された振動は、圧電複合材料４ａで電気信号に
変換され、導電ゴム電極４ｂ，４ｃに伝えられる。この
信号は、電極端部に取付けられたリード線４ｄにより、
金属容器の外部に取り出され、プリアンプ６で増幅され
た後、さらにフィルター７を通すことによってノイズが
カットされ、測定器８に送られる。
機器の異常検出装置は、以下の様に作用する。即ち、絶
縁スペーサ２に取付けられた圧電複合材料センサ４によ
って検出された振動は、圧電複合材料４ａで電気信号に
変換され、導電ゴム電極４ｂ，４ｃに伝えられる。この
信号は、電極端部に取付けられたリード線４ｄにより、
金属容器の外部に取り出され、プリアンプ６で増幅され
た後、さらにフィルター７を通すことによってノイズが
カットされ、測定器８に送られる。
【００２２】ここで、金属容器１内に発生した異常が、
金属異物Ｐと高電圧導体３上の突起Ｑによる場合につい
て説明する。即ち、図１において、高電圧導体３に所定
の電圧が印加されると、金属異物Ｐは電気力により上下
に振動し、金属容器１の底面に衝突する。この際の振動
波が絶縁スペーサ２の金属フランジ２ｂを通して圧電複
合材料センサ４に伝えられ、上述の様に信号が検出され
る。一方、高電圧導体３に電圧が印加されると、高電圧
導体３上の突起Ｑから部分放電が発生する。この部分放
電による異常信号も、同様に圧電複合材料センサ４で検
出される。
金属異物Ｐと高電圧導体３上の突起Ｑによる場合につい
て説明する。即ち、図１において、高電圧導体３に所定
の電圧が印加されると、金属異物Ｐは電気力により上下
に振動し、金属容器１の底面に衝突する。この際の振動
波が絶縁スペーサ２の金属フランジ２ｂを通して圧電複
合材料センサ４に伝えられ、上述の様に信号が検出され
る。一方、高電圧導体３に電圧が印加されると、高電圧
導体３上の突起Ｑから部分放電が発生する。この部分放
電による異常信号も、同様に圧電複合材料センサ４で検
出される。
【００２３】また、圧電複合材料センサ４はシート状で
あり、従来の共振型圧電センサに比べて厚みが薄いた
め、ガス絶縁機器に使用される絶縁スペーサ２の絶縁物
本体２ａと金属フランジ２ｂの間に設置することができ
る。その結果、圧電複合材料センサ４は金属フランジ２
ｂでシールドされるため、外部ノイズの影響を受けにく
くなる。
あり、従来の共振型圧電センサに比べて厚みが薄いた
め、ガス絶縁機器に使用される絶縁スペーサ２の絶縁物
本体２ａと金属フランジ２ｂの間に設置することができ
る。その結果、圧電複合材料センサ４は金属フランジ２
ｂでシールドされるため、外部ノイズの影響を受けにく
くなる。
【００２４】さらに、シート状であることから加工性に
優れ、異常信号を検出しやすい金属容器の底面に沿うよ
うな長尺な形状に切断することができる。加えて、フレ
キシブルであるため、絶縁物本体２ａの外周面及び金属
フランジ２ｂの内周面にも密着させることができるた
め、信号の減衰も少なく、より高感度な信号検出が可能
となる。
優れ、異常信号を検出しやすい金属容器の底面に沿うよ
うな長尺な形状に切断することができる。加えて、フレ
キシブルであるため、絶縁物本体２ａの外周面及び金属
フランジ２ｂの内周面にも密着させることができるた
め、信号の減衰も少なく、より高感度な信号検出が可能
となる。
【００２５】また、共振構造をとらず、適用周波数が広
帯域であるため、従来の共振型圧電センサに比べて構造
が簡単であり、１種類のセンサで部分放電・金属異物振
動の両方の検出が可能であるため、従来の様に複数個の
センサを設置する必要もなく、コストの低減も図れる。
帯域であるため、従来の共振型圧電センサに比べて構造
が簡単であり、１種類のセンサで部分放電・金属異物振
動の両方の検出が可能であるため、従来の様に複数個の
センサを設置する必要もなく、コストの低減も図れる。
【００２６】なお、本発明は、上述した実施例の様に金
属フランジ２ｂを有する絶縁スペーサばかりでなく、金
属フランジを有しない絶縁スペーサにも適用できる。ま
た、三相絶縁スペーサにも同様に適用できる。
属フランジ２ｂを有する絶縁スペーサばかりでなく、金
属フランジを有しない絶縁スペーサにも適用できる。ま
た、三相絶縁スペーサにも同様に適用できる。
【００２７】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明によれば、絶縁
スペーサに、圧電セラミック微粒子を高分子材料に配合
して任意の形状に加工したシート状の圧電複合材料セン
サを設置することにより、高感度で経済性に優れたガス
絶縁機器の異常検出装置を提供することができる。
スペーサに、圧電セラミック微粒子を高分子材料に配合
して任意の形状に加工したシート状の圧電複合材料セン
サを設置することにより、高感度で経済性に優れたガス
絶縁機器の異常検出装置を提供することができる。
【図１】本発明のガス絶縁機器の異常検出装置の一実施
例を示す断面図
例を示す断面図
【図２】本発明のガス絶縁機器の異常検出装置に用いら
れる圧電複合材料センサの一例を示す斜視図
れる圧電複合材料センサの一例を示す斜視図
１…金属容器 ２…絶縁スペーサ ２ａ…絶縁物本体 ２ｂ…金属フランジ ３…高電圧導体 ４…圧電複合材料センサ ４ａ…圧電複合材料 ４ｂ，４ｃ…導電ゴム電極 ４ｄ…リード線 ５…リード線端子 ６…プリアンプ ７…フィルター ８…測定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村瀬 洋 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 絶縁ガスを封入した接地電位の金属容器
内に高電圧導体を配設し、この高電圧導体を絶縁スペー
サで絶縁支持して成るガス絶縁機器の異常検出装置にお
いて、前記絶縁スペーサに、圧電セラミック微粒子を高
分子材料に配合して任意の形状に加工したシート状の圧
電複合材料センサを設置したことを特徴とするガス絶縁
機器の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15884291A JPH055766A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | ガス絶縁機器の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15884291A JPH055766A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | ガス絶縁機器の異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH055766A true JPH055766A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=15680603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15884291A Pending JPH055766A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | ガス絶縁機器の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH055766A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6212608A (ja) * | 1985-07-11 | 1987-01-21 | Nippon Chem Ind Co Ltd:The | 高純度シリカ及びその製造方法 |
| CN105606961A (zh) * | 2015-09-09 | 2016-05-25 | 国家电网公司 | 复合绝缘材料耐漏电起痕及电蚀损性能判定方法 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP15884291A patent/JPH055766A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6212608A (ja) * | 1985-07-11 | 1987-01-21 | Nippon Chem Ind Co Ltd:The | 高純度シリカ及びその製造方法 |
| CN105606961A (zh) * | 2015-09-09 | 2016-05-25 | 国家电网公司 | 复合绝缘材料耐漏电起痕及电蚀损性能判定方法 |
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