JPH0562569A - 真空開閉機器の真空度監視装置 - Google Patents

真空開閉機器の真空度監視装置

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JPH0562569A
JPH0562569A JP3201292A JP3201292A JPH0562569A JP H0562569 A JPH0562569 A JP H0562569A JP 3201292 A JP3201292 A JP 3201292A JP 3201292 A JP3201292 A JP 3201292A JP H0562569 A JPH0562569 A JP H0562569A
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JP
Japan
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vacuum
optical fiber
light
degree
output
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Application number
JP3201292A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Toriie
秀昭 鳥家
Kenichi Koyama
健一 小山
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH0562569A publication Critical patent/JPH0562569A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空度の変化に直接対応した変化を検出して
常時真空度を確実に監視する。 【構成】 発光部16と受光部17及び光ファイバ1
4,15を結合した光伝送路を真空開閉機器の真空バル
ブ1を通過させるようにし、受光部17の出力を真空度
監視信号とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、真空遮断器等真空開
閉機器の真空度を常時監視する真空開閉機器の真空度監
視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、真空遮断器などの真空開閉機器
の真空度は遮断性能を左右するため、真空度の監視を行
うことは非常に重要である。従来、真空度を常時監視す
る装置として、電界の変化を利用するものがある。
【0003】図5は特開昭55−37098号公報に示
された従来の真空度監視装置を示すものである。図にお
いて、1は真空遮断器の電流開閉部である真空バルブを
示し、この真空バルブ1は、絶縁筒2の両端に端板3、
4を封着して真空容器を形成し、真空容器内には端板3
に挿着された固定リード5および端板4にベローズ6を
介して封着された可動リード7の先端に夫々固定電極8
および可動電極9を相対向して取付け、また、絶縁筒2
の中間部にはシールド10を取付けて構成されている。
【0004】上記真空バルブ1の外側、特にシールド1
0の外側には光の偏光面を電界の大きさに応じて変化さ
せる電気光学効果素子(ボツケルス素子あるいはカー素
子)11を配置し、電気光学効果素子11の両側には相
互に所定の関係にある偏光面を有する偏光子12および
検光子13を密着して設ける。
【0005】そして、光ファイバ14,15の一端は夫
々偏光子12および検光子13に接続し、光ファイバ1
4の他端には発光部16を接続するとともに、光ファイ
バ15の他端には受光部17を接続する。また、受光部
17には真空度良否判定部18をリード線19を介して
電気的に接続する。
【0006】上記構成に係る真空度監視装置の動作を図
6を用いて説明する。まず、発光部16の光は光ファイ
バ14を介して偏光子12に送られ、直線偏光される。
電気光学効果素子11はその設置位置における電界が印
加されて偏光子12からの光の偏光面をθだけ回転させ
る。
【0007】ここで、真空バルブ1の内部の真空度とそ
の外側近傍の電界強度との間には図7に示すような相関
関係がある(真空度が良好即ち真空バルブ1の内部圧力
が小さい場合のその外部近傍の電界強度がEであるとす
る)。そして、真空度が劣化即ち真空バルブ1の内部圧
力が大きくなると、各電極8,9とシールド10間の抵
抗が小さくなり、シールド10電圧が急激に上昇し、真
空バルブ1の外部近傍の電界も急激に上昇する。
【0008】このように、電界が急変する際の真空バル
ブ1の内部圧力はその種類により異なる(主にシールド
構造の差異によるものである。)が、その圧力は大略1
-3〜10-1torr付近である。また、真空度の良否
による電界強度の変化は真空バルブ1の種類にはあまり
関係なく100%程度である。従って、真空度が劣化す
ると図7に示す如く電界強度は2Eとなる。
【0009】このため、電気光学効果素子11の偏光面
の回転角θは真空度が劣化すると大きくなり、偏光子1
2と検光子13の偏光面が90°回転した関係にある場
合には真空度劣化により検光子13の通過光量が多くな
り、受光量に応じた電気信号を出力する受光部17の出
力も大きくなる。
【0010】また、偏光子12と検光子13の偏光面が
平行であれば、真空度劣化時の受光部17の出力は逆に
小さくなる。従って、真空度良否判定部18はこの出力
の急激な変化により真空度劣化を検知して警報や表示の
ための出力を送出する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】このような構成の真空
度監視装置では真空度に応じた電界強度を検出し、その
検出量の大きさで真空度の良否を判定するものである
が、開閉サージや雷サージにより電界が真空度と無関係
に変化した場合に誤検出しないように種々の考慮が必要
であった。また、真空部の圧力が10-3Torr以下の
場合は電界強度の変化は小さく真空度の劣化が検出でき
ないという問題があった。
【0012】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、開閉サージや雷サージによる
影響を受けることなく、また真空度圧力が10-3Tor
r以下の場合であっても常時真空度の監視を行うことが
できる真空開閉機器の真空度監視装置を得ることを目的
とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る真空開閉機器の真空度監視装置は、発光部と受光部及
び真空開閉機器の真空部とを光ファイバの光伝送路で結
合してなり、上記受光部の出力を真空度監視信号とした
ものである。
【0014】また、請求項2に係る真空開閉機器の真空
度監視装置は、真空部を通過する光信号に代りに超音波
を用いて、この超音波の真空度の変化に直接対応した変
化を検出すべく、超音波の振動子と真空遮断器の真空部
を通過する超音波の伝搬速度を検出する超音波検出器で
構成してなり、上記超音波検出器の出力を真空度監視信
号としたものである。
【0015】
【作用】この発明の請求項1に係る真空監視機器の真空
度監視装置は、真空部の真空度が変化すると、その変化
に対応して真空部を通過する光信号が変化し、受光部の
出力が変化することにより常時真空度を監視する。
【0016】また、請求項2に係る真空監視機器の真空
度監視装置は、真空部の真空度が変化すると、その変化
に対応して真空部を通過する超音波の伝搬速度が変化す
ることにより常時真空度を監視する。
【0017】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例1を図について説明
する。図1はこの発明による真空開閉機器の真空度監視
装置の一実施例を示し、図5と同一または相当部分は同
一符号を付してその説明は省略する。同図において、光
ファイバ14,15の一端はそれぞれ絶縁筒2に接続
し、光ファイバ14の他端には波長選択素子20及び発
光部16を接続するとともに、光ファイバ15の他端に
は受光部17を接続する。
【0018】次に動作について説明する。発光部16の
例えばCO2 レーザーの光から波長選択素子20により
10.6マイクロメートル(μm)の波長の光を選択し
(CO2 レーザーの光の波長が10.6マイクロメート
ル(μm)であるときは波長選択素子は用いなくても良
い。)、これを真空バルブ1の絶縁筒2を介して真空バ
ルブの内部に導入する。固定電極棒5と絶縁筒2の間を
通過した光を絶縁筒2を介して光ファイバ15に導出
し、受光部17に入力する。
【0019】真空度が良好、すなわち真空バルブ1の内
部圧力が低い場合の受光部17への入力光量に比べて、
真空度が劣化、すなわち真空バルブの内部に絶縁ガス例
えばSF6 ガスが侵入して真空バルブの内部圧力が高く
なると、受光部17への入力光量は減少する。
【0020】このとき、SF6 ガスの圧力と真空バルブ
1内を通過するCO2 レーザーの光量は反比例の関係が
あるので、真空バルブ1の内部圧力の上昇に反比例して
受光部17への入力光量が減少する。受光部17は入力
光量に応じた電気信号を出力するので、真空度良否判定
部18はこの出力により真空度の劣化を検知して警報や
表示のための出力を出す。
【0021】なお、上記実施例では光ファイバ14,1
5の一端を絶縁筒2に接続したものを示したが、光ファ
イバ14の一端を端板3に、光ファイバ15の一端を端
板4に接続したも同様の効果を奏する。
【0022】実施例2.次に、この発明の実施例2につ
いて述べる。図2はこの発明の実施例2を示し、光ファ
イバ14,15及び22の一端は光の部分反射部21に
接続する。光ファイバ14の他端は波長選択素子20及
び発光部16に接続し、光ファイバ15の他端は受光部
17に接続し、光ファイバ22の他端は真空バルブ1の
絶縁筒2に接続する。
【0023】この実施例では、発光部16の光は光ファ
イバ14、部分反射部21、及び光ファイバ22を透過
した後、絶縁筒2を介して真空バルブ1に導入される。
この光は真空バルブ1の内部を通過して固定電極棒5で
反射し、再び真空バルブ1の内部を通過した後、絶縁筒
2を介して光ファイバ22に導入され、部分反射部21
で反射して光ファイバ15を透過した後、受光部17に
入射するものであり、上記実施例1と同様の作用及び効
果を有する。
【0024】なお、上記実施例では、真空バルブ1の内
部を通過した光は固定電極棒5で反射するものを示した
が、可動電極棒7、あるいはシールド10で反射させて
も同様の作用及び効果を奏する。
【0025】また、発光部16としてCO2 レーザーを
用いる場合について述べたが、他のガスレーザーや、半
導体レーザー、固定レーザー、あるいは発光ダイオー
ド、水銀蒸気やタングステン蒸気を封入したランプなど
を用いても良い。
【0026】実施例3.次に、この発明の実施例3につ
いて述べる。図3はこの発明の実施例3を示し、図1と
同一または相当部分は同一符号を附してその説明は省略
する。同図において、超音波振動子25の出力端と超音
波検出器26の入力端は絶縁筒2に接続し、また、超音
波振動子25にパルサー24を接続し、超音波検出器2
6にはカウンター27を接続し、さらに、上記パルサー
24と上記カウンター27にはコントローラー23を接
続すると共に、上記カウンター27には真空度判定部2
8を接続する。
【0027】この実施例では、コントローラー23の指
令によりパルサー24から発生するパルス電圧により超
音波振動子25の出力端から放射する超音波が真空バル
ブ1を通過した後、超音波検出器26の入力端に入射す
る。
【0028】超音波検出器26の超音波受信信号はカウ
ンター27に伝送され、カウンター27により、図4に
示す如く、コントローラー23からパルサー24に与え
られたパルス電圧の出力指令信号と比較することにより
求める超音波の伝搬時間が真空度判定部28に伝送され
る。
【0029】この超音波の伝搬時間は真空バルブ1の真
空度に対応して変化するので真空度を常時監視でき、真
空度判定部28は、あらかじめ設定した真空度に対応す
る伝搬時間になると真空度の低下を知らせるための警報
や表示を発することができる。
【0030】この実施例3を実施例1と2に比較すれ
ば、光ファイバを用いた実施例1と2では、レーザー光
が真空バルブ内でSF6 ガスにより吸収され、真空バル
ブ外では吸収されないことが必要不可欠で、このため、
高価な光ファイバを使用しなければならないが、実施例
3によれば、超音波を用いることによって高価な光ファ
イバは不要となる。
【0031】なお、上記実施例1ないし3は真空部を複
数の絶縁筒2で構成したものを示したが、1個の絶縁筒
2で構成しても良く、同様の効果を奏する。
【0032】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1に係
る真空開閉機器の真空度監視装置は、発光部と受光部及
び真空開閉機器の真空部とを光ファイバの光伝送路で結
合し、発光部から真空部を通過した光を受光する受光部
の出力を真空度監視信号としたので、電界の変化を介す
ることなく真空部の真空度の変化に直接対応した光信号
の変化により真空度を監視でき、このため、電界センサ
等を用いる場合に問題となる開閉サージ電圧等の影響を
考慮する必要がなく、また、10-3Torr以下の低い
真空度において発生する真空度の変化でも検出できる効
果がある。
【0033】また、請求項2に係る真空開閉機器の真空
度監視装置は、超音波振動子と超音波検出器により真空
開閉機器の真空部を通過する超音波の伝搬速度から真空
度を監視するようにしたので、上記と同様な効果に加
え、高価な光ファイバが不要になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す構成図である。
【図2】この発明の実施例2を示す構成図である。
【図3】この発明の実施例3を示す構成図である。
【図4】図3の各部動作波形図である。
【図5】従来例の構成図である。
【図6】図5の動作を説明するための概略構成図であ
る。
【図7】真空バルブ内の圧力と電界強度の相関関係の特
性図である。
【符号の説明】
1 真空バルブ 2 絶縁筒 14 光ファイバ 15 光ファイバ 22 光ファイバ 16 発光部 17 受光部 18 真空度良否判定部 23 コントローラー 24 パルサー 25 超音波振動子 26 超音波検出器 27 カウンター 28 真空度判定部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空開閉機器の真空部に光ファイバを介
    して発光部の入力を入射させると共に、真空部を通過し
    た光ファイバを介して受光部で受光するよう光ファイバ
    結合した光伝送路を備え、上記受光部の出力を真空度監
    視信号としたことを特徴とする真空開閉機器の真空度監
    視装置。
  2. 【請求項2】 真空開閉機器の真空部に超音波を伝搬さ
    せると共に、真空部を通過した超音波を検出する超音波
    検出器を備え、上記超音波検出器の出力を真空度監視信
    号としたことを特徴とする真空開閉機器の真空度監視装
    置。
JP3201292A 1991-04-22 1992-02-19 真空開閉機器の真空度監視装置 Pending JPH0562569A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3201292A JPH0562569A (ja) 1991-04-22 1992-02-19 真空開閉機器の真空度監視装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11803191 1991-04-22
JP3-118031 1991-04-22
JP3201292A JPH0562569A (ja) 1991-04-22 1992-02-19 真空開閉機器の真空度監視装置

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JPH0562569A true JPH0562569A (ja) 1993-03-12

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR980006678A (ko) * 1996-06-25 1998-03-30 가나이 쯔도무 전력기기
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