JPH06294838A - ガス絶縁開閉装置の故障区画標定方法 - Google Patents

ガス絶縁開閉装置の故障区画標定方法

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JPH06294838A
JPH06294838A JP5083280A JP8328093A JPH06294838A JP H06294838 A JPH06294838 A JP H06294838A JP 5083280 A JP5083280 A JP 5083280A JP 8328093 A JP8328093 A JP 8328093A JP H06294838 A JPH06294838 A JP H06294838A
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gas
fault
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mechanical vibration
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JP5083280A
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Shinichi Numata
伸一 沼田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス絶縁開閉装置の故障区画を標定する方法
において、開閉器の動作による機械振動を検出すること
で、開閉器の動作の有無を検出する変流器の省略が可能
で、標定機器の少なくて正確なガス絶縁開閉装置の故障
区画標定方法を提供する。 【構成】 故障アークあるいは遮断アークによるガス封
入区画101、102及び103の内圧上昇検出信号と
開閉器4の動作による機械振動検出信号を出力する故障
検出部20a、20b及び20cと上記検出信号の処理
を行う制御回路部21a、21b及び21c及びコンピ
ュータ22により上記検出信号の論理処理を行い、故障
区画を監視制御盤23に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数のガス封入区画を有
するガス絶縁開閉装置の故障が発生したガス封入区画を
標定する故障区画標定方法の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来のガス絶縁開閉装置の故障
区画標定の為の機器構成図である。まずガス絶縁開閉装
置の主要構成部を説明する。ガス絶縁開閉装置のガス封
入容器1は、開閉器4を収容している1つのガス封入区
画101と開閉器4を収容していない2つのガス封入区
画102,103で構成される。さらに、開閉器4を収
容していない2つのガス封入区画102,103は、故
障発生時に開閉器4によって故障電流が遮断されない
(以下”電源側の”と略称する)ガス封入区画102と
開閉器4によって故障電流が遮断される(以下”負荷
側”のと略称する)ガス封入区画103に区分される。
また、ガス封入容器1の中に設置される導体2a,2b
は絶縁スペ−サ3a,3bを介して隣接するガス封入区
画101,102及び103の間を貫通するので、各ガ
ス封入区画101,102及び103の気密は保持され
ている。次に、各ガス封入区画101,102及び10
3の故障検出部を説明する。まず、全てのガス封入区画
101,102及び103にはガス封入区画101,1
02及び103の内圧を検出する内圧検出部が夫々個別
に設置されている。ガス封入区画101,102及び1
03の内圧検出部は、圧力変換器16a,16b及び1
6cがガス封入区画101,102及び103の外側側
面に取付けられた常時開かれているバルブ7a,7b及
び7cを介して、分岐口を有する管8a,8bおよび8
cの一方の先端に設置され、常時閉じられているバルブ
6a,6b及び6cがガス封入区画101,102及び
103の気密保持の為に、管8a,8b及び8cの他方
の先端に取付けられていることにより構成されている。
上記圧力変換器16a、16b及び16cは主として圧
力変化を測定する為のもので、機械的振動による小振幅
の圧力変化の測定には適しないタイプのものであった。
次に、開閉器4を収容しているガス封入区画101に
は、開閉器4の動作検出部が設置されている。開閉器4
の動作検出部は、開閉器4を動作させる電磁コイル17
の操作電源線18に設置された変流器19で構成されて
いる。また、電源側のガス封入区画102と負荷側のガ
ス封入区画103にはこれらの内部に設置された導体2
a,2bに流れる電流を検出する電流検出部が夫々個別
に設置されている。導体2a,2bの電流検出部は、導
体2a,2bに設置された変流器5b,5cと絶縁端子
52b,52cを介して各ガス封入区画102,103
の夫々外側に引出された変流器5b,5cの二次側引出
し線51b,51cに設置された補助変流器53b,5
3cで構成されている。次に、上記従来例の作用につい
て以下に説明する。ガス封入区画101,102及び1
03のいずれかの内部で1線地絡等の故障が発生する
と、この故障発生箇所から故障ア−クが生じて導体2a
あるいは2bからガス封入容器1などに故障電流が流れ
る。この故障ア−クが故障発生区画内の絶縁ガスを加熱
し膨張させて、故障発生区画のみの内圧を上昇させる。
そして、故障発生区画に設置された圧力変換器16a,
16b及び16cのいずれかがその内圧上昇を検出し
て、内圧上昇検出信号を出力する。同時に、故障電流が
変流器5b,5cに検出されると補助変流器53b,5
3cがその故障電流発生を検出して、故障電流発生検出
信号を出力する。さらに、故障発生箇所がガス封入区画
101,103の内部に設置された導体2b上である場
合には、故障電流が変流器5b,5cに検出され、この
変流器5b,5cにより電磁コイル17が作動して開閉
器4を動作し、故障電流が遮断される。そして、電磁コ
イル17の操作電源線18に設置された変流器19が開
閉器4の遮断動作を検出して、開閉器4による故障電流
遮断検出信号を出力する。又、開閉器4が故障電流を遮
断する際に、遮断ア−クが開閉器4の接点で発生する。
この遮断ア−クが、開閉器4を収容しているガス封入区
画101内の絶縁ガスを加熱し膨張させて、ガス封入区
画101のみの内圧を上昇させる。そして、ガス封入区
画101に設置された圧力変換器16aが、その内圧上
昇を検出して、内圧上昇検出信号を出力する。以上の圧
力変換器16a,16b及び16cによる2つの内圧上
昇検出信号と補助変流器53b,53cによる故障電流
発生検出信号及び変流器19による故障電流遮断検出信
号の全ての検出信号が、アナログ/デジタル変換され
て、主にコンピュ−タで構成された故障区画標定機器に
入力される。そして、故障区画標定機器で上記の全ての
検出信号が論理処理されて、ガス絶縁開閉装置の故障区
画が標定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のガ
ス絶縁開閉装置の故障区画標定方法では、ガス封入区画
毎に取付けた圧力変換器を設置する他に、故障区画標定
の精度を向上させる為に開閉器を収容していないガス封
入区画毎に変流器及び補助変流器を設置しさらに開閉器
を操作させる電磁コイル毎に変流器を設置していた。こ
の為、ガス絶縁開閉装置の故障区画標定の為の付属機器
が多くなり、上記圧力変換器等の付属機器から出力され
る検出信号も多くなって、故障区画標定機器の論理処理
も煩雑なものであった。又、1線地絡などのア−クエネ
ルギ−が小さい故障ア−クによるガス封入区画の内圧上
昇と開閉器の遮断アークによるガス封入区画の内圧上昇
とはほとんど同じなので負荷側のガス封入区画あるいは
負荷側のガス封入区画に接続される例えば変圧器などの
電気機器に故障が発生して開閉器が遮断動作すると、開
閉器を収容しているガス封入区画の内部でも1線地絡な
どの故障が発生したとして故障区画の標定を誤る恐れが
あり、開閉器を収容しているガス封入区画をも点検する
必要があった。又、運転を開始しているガス絶縁開閉装
置に故障区画の標定の為の変流器を追加設置する場合に
は、ガス絶縁開閉装置の運転を休止して大幅な改造が必
要であるなどの問題点があった。この発明は上記ような
問題点を解消する為になされたもので、ガス絶縁開閉装
置の故障区画標定の為の付属機器を減らし、かつ正確な
標定精度を有するガス絶縁開閉装置の故障区画標定方法
を容易に得ることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明のガス絶
縁開閉装置の故障区画標定方法は、地絡、短絡等の故障
ア−クによるガス封入区画の内圧上昇を検出して内圧上
昇検出信号を出力し、開閉器動作による機械振動を検出
して機械振動検出信号を出力し、故障遮断ア−クによる
ガス封入区画の内圧上昇を検出して内圧上昇検出信号を
出力し、上記機械振動検出信号と2つの内圧上昇検出信
号とが所定時間範囲で同時に発生した場合に、これらの
信号の発生の有無の組合わせから故障を発生したガス封
入区画を標定することを特徴とする。請求項2の発明の
ガス絶縁開閉装置の故障区画標定方法は、前記機械振動
と2つの内圧上昇の検出に、機械振動応答特性を有する
1つの圧力感知器が開閉器を収容しているガス封入区画
毎に設置されていることを特徴とする。請求項3の発明
のガス絶縁開閉装置の故障区画標定方法は、前記圧力感
知器を取付ける管の固有振動数を、開閉器の動作により
生ずる機械的振動の主振動数にほぼ等しく選んだことを
特徴とする。請求項4の発明のガス絶縁開閉装置の故障
区画標定方法は、前記圧力感知器が開閉器を収容してい
るガス封入区画の外側側面に防振ゴムを介して設置さ
れ、この防振ゴムの固有振動数を、開閉器の動作により
生ずる機械的振動の主振動数にほぼ等しく選んだことを
特徴とする。上記請求項1〜4の発明における機械振動
の検出とは、開閉器の動作により生ずる機械的振動が開
閉器の周囲のガスに対して直接にガス圧の微少な変化を
生じさせ、この変化がガス封入区画内のガス中を伝播し
て圧力感知器の振動膜を振動させることにより電気出力
を出力させることを言う。請求項5の発明のガス絶縁開
閉装置の故障区画標定方法は、前記2つの内圧上昇の検
出に1つの圧力感知器が設置され、前記機械振動の検出
に1つの振動加速度感知器が開閉器を収容しているガス
封入区画毎に設置されていることを特徴とする。上記請
求項5の発明における機械振動の検出とは、開閉器の動
作により生ずる機械的振動が開閉器の周囲のガスに対し
て直接にガス圧の微少な変化を生じさせ、この変化がガ
ス封入区画内のガス中を伝播し開閉器を収容したガス封
入区画の外側壁面を介して、振動加速度感知器の振動膜
を振動させることにより電気出力を出力させることを言
う。
【0005】
【作用】この発明におけるガス絶縁開閉装置の故障区画
標定方法は、故障ア−クあるいは遮断ア−クによるガス
封入区画の内圧上昇検出信号と開閉器動作による機械振
動検出信号を圧力感知器により出力し故障区画標定機器
に入力することで全く正確な故障区画の標定を行う。上
記の圧力感知器は、機械的振動による小振幅の圧力変化
の測定に適した機械的振動感知型圧力変換器と、小振幅
の圧力変化の測定には適しない従来の型の圧力変換器
と、の2種類に区分される。
【0006】
【実施例】
[実施例1]図1は、この発明の一実施例を示すガス絶
縁開閉装置の故障区画標定方法の処理手順を示す構成図
である。図1において、ガス絶縁開閉装置の主要構成部
は従来例のものと同じく、開閉器4を収容しているガス
封入区画101と開閉器4を収容していない電源側のガ
ス封入区画102及び負荷側のガス封入区画103に区
分される。又導体2aは絶縁スペーサ3aを介してガス
封入区画101、102の間を貫通し、導体2bは絶縁
スペーサ3bを介してガス封入区画101、103の間
を貫通するので、各ガス封入区画101、102及び1
03の気密は保持されている。次に、開閉器4を収容し
ているガス封入区画101には、故障アークあるいは遮
断アークによるガス封入区画101の内圧上昇と開閉器
4の動作による機械振動を検出する故障検出部20aが
設置されている。又ガス封入区画102、103には、
故障アークによるガス封入区画102、103の内圧上
昇を夫々個別に検出する故障検出部20b、20cが設
置されている。これら故障検出部20a、20b及び2
0cから検出信号が夫々出力される。続いて、上記検出
信号は増幅回路、ローパスフィルタ回路などで構成され
る制御回路部21a、21b及び21cに夫々個別に入
力され、信号処理される。そして、上記検出信号はアナ
ログ/デジタル変換された後、故障区画標定機器のコン
ピュータ22により下記論理処理されて、監視制御盤2
3にガス絶縁開閉装置の故障区画が表示される。次に、
コンピュータ22による論理処理の手順を図2を用いて
説明する。図2は、ガス絶縁開閉装置の故障発生箇所と
故障検出部20a,20b及び20cの出力波形を示す
説明図である。ここで、ガス絶縁開閉装置内の故障発生
箇所を図2(a)に示すような4つの場合A、B、C及
びDに分ける。又各場合での故障検出部20a、20b
及び20cからの検出信号の出力波形が図2(b)、
(c)及び(d)のいずれに該当するかを示す。 (1)故障発生箇所がA(電源側のガス封入区画102
内の導体2a上)の場合:T0時間に故障が発生して故
障発生箇所から生じた故障アークが、ガス封入区画10
2内の絶縁ガスを加熱し膨張させて、ガス封入区画10
2のみの内圧を上昇させる。そしてT1時間例えば5ミ
リ秒後に故障検出部20bに内圧上昇が検出され、検出
信号が制御回路部21bを介してコンピュータ22に入
力される。従って故障検出部20bの検出信号の出力波
形は図2(b)となる。又、他の2つのガス封入区画1
01、103の故障検出部20a、20cからは検出信
号が出力されず、コンピュータ22に入力されない。そ
れ故にコンピュータ22は、故障区画をガス封入区画1
02に標定する。 (2)故障発生箇所がB(開閉器を収容しているガス封
入区画101内の導体2a上)の場合:T0時間に故障
が発生して故障発生箇所から生じた故障アークが、ガス
封入区画101内の絶縁ガスを加熱し膨張させて、ガス
封入区画101のみの内圧を上昇させる。そしてT1
間例えば5ミリ秒後に故障検出部20aに内圧上昇が検
出され、検出信号が制御回路部21aを介してコンピュ
ータ22に入力される。従って、故障検出部20aの検
出信号の出力波形は図2(b)となる。又、他の2つの
ガス封入区画102、103の故障検出部20b、20
cからは検出信号が出力されずコンピュータ22に入力
されない。それ故にコンピュータ22は、故障区画をガ
ス封入区画101に標定する。 (3)故障発生箇所がC(開閉器を収容しているガス封
入区画101内の導体2b上)の場合:T0時間に故障
が発生して故障発生箇所から生じた故障アークが、ガス
封入区画101内の絶縁ガスを加熱し膨張させて、ガス
封入区画101のみの内圧を上昇させる。そしてT1
間例えば5ミリ秒後に故障検出部20aに内圧上昇が検
出され、検出信号が制御回路部21aを介してコンピュ
ータ22に入力される。続いて、T2時間例えば100
ミリ秒後に開閉器4の遮断動作により故障電流が遮断さ
れる。このことにより開閉器4の遮断動作の機械振動と
遮断アークによるガス封入区画101の内圧上昇が故障
検出部20aにのみ検出され、故障アークにより内圧上
昇の検出信号に重畳され、制御回路部21aを介してコ
ンピュータに入力される。従って故障検出部20aの検
出信号の出力波形は図2(c)となる。又、他のガス封
入区画102、103の故障検出部20b、20cから
は検出信号は出力されずコンピュータ22に入力されな
い。それ故にコンピュータ22は、故障区画をガス封入
区画101に標定する。 (4)故障発生箇所がD(負荷側のガス封入区画103
内の導体2b上)の場合:T0時間に故障が発生して故
障発生箇所から生じた故障アークが、ガス封入区画10
3内の絶縁ガスを加熱し膨張させて、ガス封入区画10
3のみの内圧を上昇させる。そしてT1時間例えば5ミ
リ秒後に故障検出部20cに内圧上昇が検出され、検出
信号が制御回路部21cを介してコンピュータ22に入
力される。続いて、T2時間例えば100ミリ秒後に開
閉器4の遮断動作により故障電流が遮断される。このこ
とにより開閉器4の遮断動作の機械振動と遮断アークに
よるガス封入区画101の内圧上昇が故障検出器20a
にのみ検出され検出信号が制御回路部21aを介してコ
ンピュータ22に入力される。従って、故障検出部21
cの検出信号の出力波形は図2(b)となり、故障検出
部21aの検出信号の出力波形は図2(d)となる。
又、ガス封入区画102の故障検出部21bからは検出
信号が出力されずコンピュータ22に入力されない。そ
れ故にコンピュータ22は故障区画をガス封入区画10
3に標定する。
【0007】[実施例2]図3は、この発明の一実施例
を示すガス絶縁開閉装置の故障区画標定の為の機器構成
図である。ガス絶縁開閉装置の主要構成部は、従来例の
ものと同じく、ガス封入容器1が開閉器4を収容してい
るガス封入区画101と開閉器4を収容していない電源
側のガス封入区画102及び負荷側のガス封入区画10
3に区分される。又導体2aは絶縁スペーサ3aを介し
てガス封入区画101、102の間を貫通し、導体2b
は絶縁スペーサ3bを介してガス封入区画101、10
3の間を貫通するので、各ガス封入区画101、102
及び103の気密は保持されている。次に、開閉器4を
収容しているガス封入区画101には、故障アークある
いは遮断アークによるガス封入区画101の内圧上昇と
開閉器4の動作による機械振動を検出する故障検出部が
設置されている。この故障検出部は機械的振動感知型圧
力変換器9が、ガス封入区画101の外側側面に取付け
られた常時開かれているバルブ7aを介して、分岐口を
有する管8aの一方の先端に設置され、常時閉じられて
いるバルブ6aがガス封入区画101の気密保持のため
に、管8aの他方の先端に取付けられていることにより
構成されている。又、他の2つのガス封入区画102、
103の故障検出部は、従来例の内圧検出部と同じく、
夫々1つの圧力変換器16b,16cが、ガス封入区画
102、103の外側側面に取付けられた常時開かれて
いるバルブ7b、7cを介して、分岐口を有する管8
b、8cの一方の先端に設置され、常時閉じられている
バルブ6b、6cがガス封入区画102、103の気密
保持のために、管8b、8cの他方の先端に取付けられ
ていることにより構成されている。尚、上記各ガス封入
区画101、102及び103の故障検出部の検出信号
を処理する制御回路部と故障区画の標定機器及び標定方
法は前記実施例1と同様であるので省略する。この故障
区画標定方法では、ガス絶縁開閉装置の故障区画標定の
為の付属機器が、1つのガス封入区画に対して1つの圧
力感知器を設置するだけでよく、さらに開閉器を収容し
ているガス封入区画101に設置されている機械的振動
感知型圧力変換器9が、機械振動応答特性を有している
ので、ガス絶縁開閉装置の付属機器が少なくて保守・管
理が容易なガス絶縁開閉装置が得られ、又正確な故障区
画の標定を行なえる。
【0008】[実施例3]図4は、この発明の一実施例
を示すガス絶縁開閉装置の故障区画標定の為の機器構成
図である。ガス絶縁開閉装置の主要構成部及びガス封入
区画102、103の故障検出部は、前記実施例2と同
様であるので省略する。次に、開閉器4を収容している
ガス封入区画101の故障検出部は、機械的振動感知型
圧力変換器9が、ガス封入区画101の外側側面に取付
けられた常時開かれているバルブ7aを介して、分岐口
を有する管13の一方の先端に設置され、常時閉じられ
ているバルブ6aがガス封入区画101の気密保持の為
に、管13の他方の先端に取付けられていることにより
構成されている。そして、管13の固有振動数が開閉器
4の動作により生ずる機械的振動の主振動数とほぼ等し
くなるように管13を構成して、機械的振動感知型圧力
変換器9の開閉器4の動作による機械的振動応答の感度
を向上させている。尚、上記各ガス封入区画101、1
02及び103の故障検出部の検出信号を処理する制御
回路部と故障区画の標定機器及び標定方法は前記実施例
1と同様であるので省略する。この故障区画標定方法で
は、上記機械的振動感知型圧力変換器9を設置する管1
3が開閉器4の動作による機械振動に共振するので、上
記機械的振動感知型圧力変換器9の開閉器4の動作の検
出能力が向上し、より正確な故障区画の標定を行える。
【0009】[実施例4]図5は、この発明の一実施例
を示すガス絶縁開閉装置の故障区画標定の為の機器構成
図である。ガス絶縁開閉装置の主要構成部及びガス封入
区画102、103の故障検出部は、前記実施例2と同
様であるので省略する。次に、開閉器4を収容している
ガス封入区画101の故障検出部は、機械的振動感知型
圧力変換器9が、ガス封入区画101の外側側面に取付
けられた常時開かれているバルブ7aを介して、分岐口
を有する可撓性の管14の一方の先端に設置され、常時
閉じられているバルブ6aがガス封入区画101の気密
保持の為に、可撓性の管14の他方の先端に取付けられ
ている。そして上記機械的振動感知型圧力変換器9が、
開閉器4の動作により生ずる機械的振動の主振動数とほ
ぼ等しい固有振動数を有する防振ゴム15を介して、ガ
ス封入区画101の外側側面に設置され、その開閉器4
の動作による機械的振動応答の感度を向上させている。
尚、上記各ガス封入区画101、102及び103の故
障検出部の検出信号を処理する制御回路部と故障区画の
標定機器及び標定方法は前記実施例1と同様であるので
省略する。この故障区画の標定方法では、上記機械的振
動感知型圧力変換器9をガス封入区画101に設置する
防振ゴム15が、開閉器4の動作による機械振動に共振
するので、上記機械的振動感知型圧力変換器9の開閉器
4の動作の検出能力が向上し、より正確な故障区画の標
定を行える。又、可撓性の管14を使用しているので上
記機械的振動感知型圧力変換器9のガス封入区画101
の外側側面に設置する箇所を簡単に変更できて、上記機
械的振動感知型圧力変換器9の機械的振動応答の感度を
向上することが可能である。
【0010】[実施例5]図6は、この発明の一実施例
を示すガス絶縁開閉装置の故障区画標定の為の機器構成
図である。ガス絶縁開閉装置の主要構成部及びガス封入
区画102、103の故障検出部は、前記実施例2と同
様であるので省略する。次に、開閉器4を収容している
ガス封入区画101の故障検出部は、故障アークあるい
は遮断アークによるガス封入区画101の内圧検出部と
開閉器4の動作による機械振動検出部で構成されている
が、内圧検出部は他の2つのガス封入区画102、10
3の故障検出部と同様であるので省略する。又、機械振
動検出部は、ガス封入区画101の外側側面に設置され
た振動加速度感知器11で構成されている。尚、上記各
ガス封入区画101、102及び103の故障検出部の
検出信号を処理する制御回路部と故障区画の標定機器及
び標定方法は、前記実施例1と同様であるので省略す
る。この故障区画標定方法では、開閉器4を収容してい
るガス封入区画101の機械振動検出部を除いて、各ガ
ス封入区画101、102及び103の故障検出部が全
て従来例のガス封入区画101、102及び103の内
圧検出部と同様であるので、運転を開始している従来例
のガス絶縁開閉装置の開閉器4を収容しているガス封入
区画101に振動加速度感知器11を設置するだけで、
正確な故障区画標定を行うことが可能となる。
【0011】
【発明の効果】この発明によれば、開閉器の動作による
機械振動検出信号を故障アークあるいは遮断アークによ
るガス封入区画の内圧上昇検出信号に組合せたことで、
開閉器の動作時が明確になり、故障電流が流れた区画あ
るいは開閉器の動作の有無を検出する変流器を省略でき
る。それにより、故障区画を標定する論理処理が簡単で
正確なガス絶縁開閉装置の故障区画標定方法が得られる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1に係るガス絶縁開閉装置の
故障区画標定方法の処理手順を示す構成図。
【図2】この発明の実施例1に係るガス絶縁開閉装置の
故障発生箇所と故障検出部の出力波形を示す説明図。
【図3】この発明の実施例2に係るガス絶縁開閉装置の
故障区画標定の為の機器を示す構成図。
【図4】この発明の実施例3に係るガス絶縁開閉装置の
故障区画標定の為の機器を示す構成図。
【図5】この発明の実施例4に係るガス絶縁開閉装置の
故障区画標定の為の機器を示す構成図。
【図6】この発明の実施例5に係るガス絶縁開閉装置の
故障区画標定の為の機器を示す構成図。
【図7】従来例を示すガス絶縁開閉装置の故障区画標定
の為の機器を示す構成図。
【符号の説明】
1 ガス封入容器 2a,2b 導体 3a,3b 絶縁スペーサ 4 開閉器 5b,5c 変流器 6a,6b,6c バルブ 7a,7b,7c バルブ 8a,8b,8c 管 9 機械的振動感知型圧力変換器 11 振動加速度感知器 13 管 14 管 15 防振ゴム 16a,16b,16c 圧力変換器 17 電磁コイル 18 操作電源線 19 変流器 20a,20b,20c 故障検出部 21a,21b,21c 制御回路部 22 コンピュータ 23 監視制御盤 51b,51c 引出し線 52b,52c 絶縁端子 53b,53c 補助変流器 101,102,103 ガス封入区画
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年9月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項3
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項4
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】図7は、従来のガス絶縁開閉装置の故障
区画標定の為の機器構成図である。まずガス絶縁開閉装
置の主要構成部を説明する。ガス絶縁開閉装置のガス封
入容器1は、開閉器4を収容している1つのガス封入区
画101と開閉器4を収容していない2つのガス封入区
画102,103で構成される。さらに、開閉器4を収
容していない2つのガス封入区画102,103は、故
障発生時に開閉器4によって故障電流が遮断されない
(以下”電源側の”と略称する)ガス封入区画102と
開閉器4によって故障電流が遮断される(以下”負荷
側”のと略称する)ガス封入区画103に区分される。
また、ガス封入容器1の中に設置される導体2a,2b
は絶縁スペ−サ3a,3bを介して隣接するガス封入区
画101,102及び103の間を貫通するので、各ガ
ス封入区画101,102及び103の気密は保持され
ている。次に、各ガス封入区画101,102及び10
3の故障検出部を説明する。まず、全てのガス封入区画
101,102及び103にはガス封入区画101,1
02及び103の内圧を検出する内圧検出部が夫々個別
に設置されている。ガス封入区画101,102及び1
03の内圧検出部は、圧力変換器16a,16b及び1
6cがガス封入区画101,102及び103の外側側
面に取付けられた常時開かれているバルブ7a,7b及
び7cを介して、分岐口を有する管8a,8bおよび8
cの一方の先端に設置され、常時閉じられているバルブ
6a,6b及び6cがガス封入区画101,102及び
103の気密保持の為に、管8a,8b及び8cの他方
の先端に取付けられていることにより構成されている。
上記圧力変換器16a、16b及び16cは主として圧
力変化を測定する為のもので、開閉器4の動作により生
じる圧力変換器16a、16b及び16c自体の機械的
振動の小振幅圧力変化の測定には適しないタイプのも
のであった。次に、開閉器4を収容しているガス封入区
画101には、開閉器4の動作検出部が設置されてい
る。開閉器4の動作検出部は、開閉器4を動作させる電
磁コイル17の操作電源線18に設置された変流器19
で構成されている。また、電源側のガス封入区画102
と負荷側のガス封入区画103にはこれらの内部に設置
された導体2a,2bに流れる電流を検出する電流検出
部が夫々個別に設置されている。導体2a,2bの電流
検出部は、導体2a,2bに設置された変流器5b,5
cと絶縁端子52b,52cを介して各ガス封入区画1
02,103の夫々外側に引出された変流器5b,5c
の二次側引出し線51b,51cに設置された補助変流
器53b,53cで構成されている。次に、上記従来例
の作用について以下に説明する。ガス封入区画101,
102及び103のいずれかの内部で1線地絡等の故障
が発生すると、この故障発生箇所から故障ア−クが生じ
て導体2aあるいは2bからガス封入容器1などに故障
電流が流れる。この故障ア−クが故障発生区画内の絶縁
ガスを加熱し膨張させて、故障発生区画のみの内圧を上
昇させる。そして、故障発生区画に設置された圧力変換
器16a,16b及び16cのいずれかがその内圧上昇
を検出して、内圧上昇検出信号を出力する。同時に、故
障電流が変流器5b,5cに検出されると補助変流器5
3b,53cがその故障電流発生を検出して、故障電流
発生検出信号を出力する。さらに、故障発生箇所がガス
封入区画101,103の内部に設置された導体2b上
である場合には、故障電流が変流器5b,5cに検出さ
れ、この変流器5b,5cにより電磁コイル17が作動
して開閉器4を動作し、故障電流が遮断される。そし
て、電磁コイル17の操作電源線18に設置された変流
器19が開閉器4の遮断動作を検出して、開閉器4によ
る故障電流遮断検出信号を出力する。又、開閉器4が故
障電流を遮断する際に、遮断ア−クが開閉器4の接点で
発生する。この遮断ア−クが、開閉器4を収容している
ガス封入区画101内の絶縁ガスを加熱し膨張させて、
ガス封入区画101のみの内圧を上昇させる。そして、
ガス封入区画101に設置された圧力変換器16aが、
その内圧上昇を検出して、内圧上昇検出信号を出力す
る。以上の圧力変換器16a,16b及び16cによる
2つの内圧上昇検出信号と補助変流器53b,53cに
よる故障電流発生検出信号及び変流器19による故障電
流遮断検出信号の全ての検出信号が、アナログ/デジタ
ル変換されて、主にコンピュ−タで構成された故障区画
標定機器に入力される。そして、故障区画標定機器で上
記の全ての検出信号が論理処理されて、ガス絶縁開閉装
置の故障区画が標定される。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のガ
ス絶縁開閉装置の故障区画標定方法では、ガス封入区画
毎に取付けた圧力変換器を設置する他に、故障区画標定
の精度を向上させる為に開閉器を収容していないガス封
入区画毎に変流器及び補助変流器を設置しさらに開閉器
を操作させる電磁コイル毎に変流器を設置していた。こ
の為、ガス絶縁開閉装置の故障区画標定の為の付属機器
が多くなり、上記圧力変換器等の付属機器から出力され
る検出信号も多くなって、故障区画標定機器の論理処理
も煩雑なものであった。又、1線地絡などのア−クエネ
ルギ−が小さい故障ア−クによるガス封入区画の内圧上
昇と開閉器の遮断アークによるガス封入区画の内圧上昇
とはほとんど同じなので負荷側のガス封入区画あるいは
負荷側のガス封入区画に接続される例えば変圧器などの
電気機器に故障が発生して開閉器が遮断動作すると、開
閉器を収容しているガス封入区画の内部でも1線地絡な
どの故障が発生したとして故障区画の標定を誤る恐れが
あり、開閉器を収容しているガス封入区画をも点検する
必要があった。又、運転を開始しているガス絶縁開閉装
置に故障区画の標定の為の変流器を追加設置する場合に
は、ガス絶縁開閉装置の運転を休止して大幅な改造が必
要であるなどの問題点があった。この発明は上記よう
な問題点を解消する為になされたもので、ガス絶縁開閉
装置の故障区画標定の為の付属機器を減らし、かつ正確
な標定精度を有するガス絶縁開閉装置の故障区画標定方
法を容易に得ることを目的とする。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明のガス絶
縁開閉装置の故障区画標定方法は、地絡、短絡等の故障
ア−クによるガス封入区画の内圧上昇を検出して内圧上
昇検出信号を出力し、開閉器動作による機械振動を検出
して機械振動検出信号を出力し、故障遮断ア−クによる
ガス封入区画の内圧上昇を検出して内圧上昇検出信号を
出力し、上記機械振動検出信号と2つの内圧上昇検出信
号とが所定時間範囲で同時に発生した場合に、これらの
信号の発生の有無の組合わせから故障を発生したガス封
入区画を標定することを特徴とする。請求項2の発明の
ガス絶縁開閉装置の故障区画標定方法は、前記機械振動
と2つの内圧上昇の検出に、機械振動応答特性を有する
1つの圧力感知器が開閉器を収容しているガス封入区画
毎に設置されていることを特徴とする。請求項3の発明
のガス絶縁開閉装置の故障区画標定方法は、前記圧力感
知器を取付ける管の固有振動数を、開閉器の動作により
生ずる前記圧力感知器の機械的振動の主振動数にほぼ等
しく選んだことを特徴とする。請求項4の発明のガス絶
縁開閉装置の故障区画標定方法は、前記圧力感知器が開
閉器を収容しているガス封入区画の外側側面に防振ゴム
を介して設置され、この防振ゴムの固有振動数を、開閉
器の動作により生ずる前記圧力感知器の機械的振動の主
振動数にほぼ等しく選んだことを特徴とする。上記請求
項1〜4の発明における機械振動の検出とは、開閉器の
動作により生ずる機械的振動が圧力感知器を振動させる
ことにより圧力感知器の圧力感知部で振動を伴う歪みが
生じ、その歪みの振動に応じて電気出力を出力させるこ
とを言う。請求項5の発明のガス絶縁開閉装置の故障区
画標定方法は、前記2つの内圧上昇の検出に1つの圧力
感知器が設置され、前記機械振動の検出に1つの振動加
速度感知器が開閉器を収容しているガス封入区画毎に設
置されていることを特徴とする。上記請求項5の発明に
おける機械振動の検出とは、開閉器の動作により生ずる
機械的振動が開閉器を収容したガス封入区画の外側壁面
を介して、振動加速度感知器の振動膜を振動させること
により電気出力を出力させることを言う。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【作用】この発明におけるガス絶縁開閉装置の故障区画
標定方法は、故障ア−クあるいは遮断ア−クによるガス
封入区画の内圧上昇検出信号と開閉器動作による機械振
動検出信号を圧力感知器により出力し故障区画標定機器
に入力することで全く正確な故障区画の標定を行う。上
記の圧力感知器は、開閉器動作で生じる圧力感知器本体
の機械的振動により圧力感知部に小振幅な歪みを発生
し、その歪みの大きさに応じた電気信号を出力すること
で小振幅な圧力変化の測定に適した機械的振動感知型圧
力感知器と、圧力変換器本体の機械的振動の小振幅な
力変化の測定には適しない従来の型の圧力変換器と、の
2種類に区分される。前者は、後者に比べて汎用性があ
り、安価なものである。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】[実施例3]図4は、この発明の一実施例
を示すガス絶縁開閉装置の故障区画標定の為の機器構成
図である。ガス絶縁開閉装置の主要構成部及びガス封入
区画102、103の故障検出部は、前記実施例2と同
様であるので省略する。次に、開閉器4を収容している
ガス封入区画101の故障検出部は、機械的振動感知型
圧力変換器9が、ガス封入区画101の外側側面に取付
けられた常時開かれているバルブ7aを介して、分岐口
を有する管13の一方の先端に設置され、常時閉じられ
ているバルブ6aがガス封入区画101の気密保持の為
に、管13の他方の先端に取付けられていることにより
構成されている。そして、管13の固有振動数が開閉器
4の動作により生ずる機械的振動感知型圧力変換器9の
機械的振動の主振動数とほぼ等しくなるように管13を
構成して、機械的振動感知型圧力変換器9の開閉器4の
動作による機械的振動応答の感度を向上させている。
尚、上記各ガス封入区画101、102及び103の故
障検出部の検出信号を処理する制御回路部と故障区画の
標定機器及び標定方法は前記実施例1と同様であるので
省略する。この故障区画標定方法では、上記機械的振動
感知型圧力変換器9を設置する管13が開閉器4の動作
による機械振動に共振するので、上記機械的振動感知型
圧力変換器9の開閉器4の動作の検出能力が向上し、よ
り正確な故障区画の標定を行える。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】[実施例4]図5は、この発明の一実施例
を示すガス絶縁開閉装置の故障区画標定の為の機器構成
図である。ガス絶縁開閉装置の主要構成部及びガス封入
区画102、103の故障検出部は、前記実施例2と同
様であるので省略する。次に、開閉器4を収容している
ガス封入区画101の故障検出部は、機械的振動感知型
圧力変換器9が、ガス封入区画101の外側側面に取付
けられた常時開かれているバルブ7aを介して、分岐口
を有する可撓性の管14の一方の先端に設置され、常時
閉じられているバルブ6aがガス封入区画101の気密
保持の為に、可撓性の管14の他方の先端に取付けられ
ている。そして上記機械的振動感知型圧力変換器9が、
開閉器4の動作により生ずる機械的振動感知型圧力変換
器9の機械的振動の主振動数とほぼ等しい固有振動数を
有する防振ゴム15を介して、ガス封入区画101の外
側側面に設置され、その開閉器4の動作による機械的振
動応答の感度を向上させている。尚、上記各ガス封入区
画101、102及び103の故障検出部の検出信号を
処理する制御回路部と故障区画の標定機器及び標定方法
は前記実施例1と同様であるので省略する。この故障区
画の標定方法では、上記機械的振動感知型圧力変換器9
をガス封入区画101に設置する防振ゴム15が、開閉
器4の動作による機械振動に共振するので、上記機械的
振動感知型圧力変換器9の開閉器4の動作の検出能力が
向上し、より正確な故障区画の標定を行える。又、可撓
性の管14を使用しているので上記機械的振動感知型圧
力変換器9のガス封入区画101の外側側面に設置する
箇所を簡単に変更できて、上記機械的振動感知型圧力変
換器9の機械的振動応答の感度を向上することが可能で
ある。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地絡、短絡等の故障ア−クによるガス封
    入区画の内圧上昇を検出して内圧上昇検出信号を出力
    し、 開閉器動作による機械振動を検出して機械振動検出信号
    を出力し、 故障遮断ア−クによるガス封入区画の内圧上昇を検出し
    て内圧上昇検出信号を出力し、 上記機械振動検出信号と2つの内圧上昇検出信号とが所
    定時間範囲で同時に発生した場合に、これらの信号の発
    生の有無の組合わせから故障を発生したガス封入区画を
    標定することを特徴とするガス絶縁開閉装置の故障区画
    標定方法。
  2. 【請求項2】 前記機械振動と2つの内圧上昇の検出
    に、機械振動応答特性を有する1つの圧力感知器が開閉
    器を収容しているガス封入区画毎に設置されていること
    を特徴とする請求項1記載のガス絶縁開閉装置の故障区
    画標定方法。
  3. 【請求項3】 前記圧力感知器を取付ける管の固有振動
    数を、開閉器の動作により生ずる機械的振動の主振動数
    にほぼ等しく選んだことを特徴とする請求項1記載のガ
    ス絶縁開閉装置の故障区画標定方法。
  4. 【請求項4】 前記圧力感知器が開閉器を収容している
    ガス封入区画の外側側面に防振ゴムを介して設置され、
    この防振ゴムの固有振動数を、開閉器の動作により生ず
    る機械的振動の主振動数にほぼ等しく選んだことを特徴
    とする請求項1記載のガス絶縁開閉装置の故障区画標定
    方法。
  5. 【請求項5】 前記2つの内圧上昇の検出に1つの圧力
    感知器が設置され、 前記機械振動の検出に1つの振動加速度感知器が開閉器
    を収容しているガス封入区画毎に設置されていることを
    特徴とする請求項1記載のガス絶縁開閉装置の故障区画
    標定方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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