JPH0716514U - ガス絶縁開閉装置事故区間検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の事故標定方法では検出することができ
なかった短時間地絡等の軽微な事故を検出することがで
きるＧＩＳ事故区間検出装置を提供する。 【構成】 ＧＩＳ11〜23の内部のアーク光を検出する光
センサP11 〜P23 からの光出力を電気信号に変換する光
電変換部32、ＧＩＳ内部に収納された開閉器CB1...の補
助開閉器の接点の開閉状態が入力される接点入力部33、
事故発生時にＧＩＳの遮断器をトリップさせる保護リレ
ーが出力するトリップ指令が入力される保護リレー接点
入力部34、および論理判定部35からＧＩＳ事故区間検出
装置31を構成し、論理判定部は、前記光電変換部から出
力がされたときに、前記接点入力部および前記保護リレ
ー接点入力部における各接点の開閉状態から事故の発生
および事故区間を検出する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ガス絶縁開閉装置（以下、「ＧＩＳ」と略称する。）の内部に発生 する事故およびその事故区間を検出するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ＧＩＳ内で万一、絶縁的、熱的、機械的等の劣化が生じ、それが絶縁破壊に進 展して事故が発生した場合、事故電流によってアーク光が生じる。このアーク光 を検出することによりＧＩＳの事故ガス区分を表示することが行われている。 従来の事故区間検出装置のシステム構成図を図３に示す。母線ＢＵＳを内部に 収納するＧＩＳの各区間１，２の内部に光センサ３，４がそれぞれ設けられる。 この光センサ３，４が検出した光は、光ファイバ５，６により、ＧＩＳ事故区間 検出装置７の故障点標定部８に導入される。

【０００３】 故障点標定部８は、光ファイバ５，６から入力された光を光電変換し、その電 気信号を増幅し、さらに波形整形回路でアーク光の放電時間に対応した幅の矩形 波に変換する。 この故障点標定部８の出力信号は、ブスプロ１０が他方の入力端子に接続され たアンドゲート９に入力される。これにより、出力信号が所定の時間（例、３０ ｍｓ）以上継続する場合は、表示器１１に信号が入力される。

【０００４】 表示器１１は、この信号を受けて、表示器１１上のＬＥＤを発光させ、事故が 発生したことを表示する。詳細な図示は省略しているが、表示器１１上には、Ｇ ＩＳの各区間に対応して複数のＬＥＤが配置されている。したがって、ＬＥＤの 点灯を確認することにより、事故の発生および事故発生区間を識別することがで きる。

【０００５】 また、表示器１１から外部表示部１２に対して、事故表示の信号が一括して伝 送される。 以上説明した従来の装置においては、アーク光による信号が所定の時間以上継 続する場合のみ、事故表示をする信号が出力されるようになっている。これは、 ＧＩＳ内部で正常動作時に発生したアーク光と、事故時に発生したアーク光を区 別するための手段である。つまり、ＧＩＳの区間１，２には遮断器、断路器、接 地開閉器等の開閉器が収納されるため、これらの機器が正常動作時に発生したア ーク光を事故によるアーク光と誤って認識させないためである。したがって、前 記の所定時間としては、遮断器、断路器、接地開閉器等の開閉器の電流遮断時の アーク時間を超える時間で、できるだけ短い時間として設定された時間、例えば ３０ｍｓといった時間が設定される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ＧＩＳ内部においては、短時間地絡のように、アーク光の継続時間が前記所定 時間より短い軽微な事故が発生することがある。これに対し、従来の装置では、 所定時間以上継続するアーク光についてのみ事故と判定しているために、短時間 地絡のような事故を検出することができなかった。

【０００７】 この短時間地絡のような事故は、直ちにＧＩＳの運転を中止しなければならな いような事故ではない。しかしながら、これを短時間地絡の段階で検出すること ができれば、将来の大きな事故を未然に防ぐことが可能になる。 本考案は、従来のＧＩＳ事故標定方法では検出することができなかった短時間 地絡等の軽微な事故を検出することができるＧＩＳ事故区間検出装置を提供する ことを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、ＧＩＳの内部のアーク光を検出する光セ ンサからの光出力を電気信号に変換する光電変換部、ＧＩＳ内部に収納した開閉 器の補助開閉器の接点の開閉状態が入力される接点入力部、事故発生時にＧＩＳ の遮断器をトリップさせる保護リレーが出力するトリップ指令が入力される保護 リレー接点入力部、および論理判定部によりＧＩＳ事故区間検出装置を構成し、 前記論理判定部が、前記光電変換部から出力がされたときに、前記接点入力部お よび前記保護リレー接点入力部における各接点の開閉状態から事故の発生および 事故区間を検出するようにする。

【０００９】

【作用】

前記論理判定部は、アーク光の発生タイミングと、各種開閉器接点の開閉状態 から、前記アーク光が当該区間内に発生した事故によるものか、短時間地絡によ るものか、各種開閉器の正常な開閉によるものかを識別する。

【００１０】

【実施例】

図１は、本考案の実施例のシステム構成図である。 ＧＩＳを構成する各区間１１〜１３，２１〜２３には、それぞれ導体、各種機 器および光センサが収納される。区間１１には、母線ＢＵＳと断路器ＤＳ１と光 センサＰ１１が収納され、区間１２には、遮断器ＣＢ１と光センサＰ１２が収納 され、区間１３には、導体Ｌ１と光センサＰ１３が収納される。残りの区間２１ 〜２３にも、区間１１〜１３と同様に各種機器が収納される。

【００１１】 ＧＩＳ事故区間検出装置３１には、光電変換部３２、接点入力部３３、保護リ レー接点入力部３４、論理判定部３５、表示部３６、外部出力部３７が設けられ る。 光電変換部３２には、光センサＰ１１〜Ｐ１３，Ｐ２１〜Ｐ２３が受光した光 が光ファイバ４１〜４３を通して入力される。光電変換部３２は、入力された光 を電気信号に変換し、論理判定部３５に出力する。

【００１２】 接点入力部３３には、遮断器ＣＢ１，ＣＢ２、断路器ＤＳ１，ＤＳ２の補助開 閉器の接点が信号線５１，５２により接続される。接点入力部３３は、各補助開 閉器の接点の開閉状態を論理判定部３５に出力する。 保護リレー接点入力部３４には、保護リレー６１の遮断器ＣＢ１，ＣＢ２に対 するトリップ指令が入力される。保護リレー接点入力部３４は、ＣＢトリップ指 令の有無を論理判定部３５に出力する。

【００１３】 論理判定部３５の動作については後述するが、論理判定部３５の判定結果は、 表示部３６および外部出力部３７に出力される。外部出力部３７は、外部の例え ば監視盤に事故表示信号を伝送する。 次に、以下の〔表１〕〜〔表７〕に、ＧＩＳ内部でアーク光が発生したときの 、アーク光が発生する条件と、その条件におけるＧＩＳ内部の各機器の動作状況 （論理判定部３５の各入力部に入力される信号）と、論理判定部３５によるその 条件による事故標定箇所を示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】

【表５】

【００１９】

【表６】

【００２０】

【表７】

【００２１】 〔表１〕は、導体Ｌ１を収納した区間１３で事故が発生した場合を示す。この 場合、保護リレーが動作し、ＣＢトリップ指令が出されて遮断器ＣＢ１，ＣＢ２ がトリップする。 この時の動作状況は、最初に光センサＰ１３がアーク光を検出する。次いで保 護リレーは事故を検出してＣＢトリップ指令を出力する。遮断器ＣＢ１，ＣＢ２ はこの指令により遮断動作を開始し、電流遮断の際にアーク光を発するので、光 センサＰ１２，Ｐ２２がアーク光を検出する。そして遮断器ＣＢ１，ＣＢ２が遮 断を完了し、事故によるアーク光は消滅する。光センサＰ１２，Ｐ２２の光出力 はオフとなり、遮断器ＣＢ１，ＣＢ２はオンからオフに移る。

【００２２】 なお、この場合、断路器ＤＳ１，ＤＳ２は動作しない。また、光センサＰ１１ ，Ｐ２１，Ｐ２３の光出力はオフのままである。この〔表１〕の状態では、光セ ンサＰ１３が設けられた区間１３が事故箇所として標定されなければならない。

【００２３】 〔表２〕は、遮断器ＣＢ１を収納した区間１２で事故が発生した場合を示す。 この場合も保護リレーが動作し、ＣＢトリップ指令が出されて遮断器ＣＢ１，Ｃ Ｂ２がトリップする。 この時の動作状況は、最初に光センサＰ１２がアーク光を検出する。次いで保 護リレーは事故を検出してＣＢトリップ指令を出力する。遮断器ＣＢ１，ＣＢ２ はこの指令により遮断動作を開始し、電流遮断の際にアーク光を発するので、光 センサＰ１２，Ｐ２２がアーク光を検出する。そして遮断器ＣＢ１，ＣＢ２が遮 断を完了し、事故によるアーク光は消滅する。光センサＰ１２，Ｐ２２の光出力 はオフとなり、遮断器ＣＢ１，ＣＢ２はオンからオフに移る。

【００２４】 なお、この場合、断路器ＤＳ１，ＤＳ２は動作しない。また、光センサＰ１１ ，Ｐ１３，Ｐ２１，Ｐ２３はアーク光を検出しない。この〔表２〕の状態では、 光センサＰ１２が設けられた区間１２が事故箇所として標定されなければならな い。

【００２５】 〔表３〕は、どの区間でも事故が生じていない状態で、遮断器ＣＢ１が負荷遮 断を行った場合である。この場合、保護リレーは動作せず、ＣＢトリップ指令は 出力されない。したがって、遮断器ＣＢ２は動作せず、断路器ＤＳ１，ＤＳ２は オンのままである。 遮断器ＣＢ１は電流を遮断する際にアークを発し、このアーク光を光センサＰ １２が検出する。アーク光の消滅により光センサＰ１２の光出力はオフとなり、 また、遮断器ＣＢ１はオンからオフに変わる。また、光センサＰ１１，Ｐ１３， Ｐ２１〜２３の光出力はオフのままである。この場合は異常判定はされてはなら ない。

【００２６】 〔表４〕は、断路器ＤＳ１を収納する区間１１で事故が発生した場合を示す。 この場合も保護リレーが動作し、ＣＢトリップ指令が出されて遮断器ＣＢ１，Ｃ Ｂ２がトリップする。 この時の動作状況は、最初に光センサＰ１１がアーク光を検出する。次いで保 護リレーは事故を検出してＣＢトリップ指令を出力する。遮断器ＣＢ１，ＣＢ２ はこの指令により遮断動作を開始し、電流遮断の際にアーク光を発するので、光 センサＰ１２，Ｐ２２がアーク光を検出する。そして遮断器ＣＢ１，ＣＢ２が遮 断を完了し、事故によるアーク光は消滅し、光センサＰ１１の光出力もオフとな る。そして遮断器ＣＢ１，ＣＢ２はオンからオフに移る。

【００２７】 なお、この場合、断路器ＤＳ１，ＤＳ２は動作せず、光センサＰ１３，Ｐ２１ ，２３の光出力はオフのままである。また、この〔表４〕の状態では、光センサ Ｐ１１が設けられた区間１１が事故箇所として標定されなければならない。

【００２８】 〔表５〕は、どの区間でも事故が生じていない状態で、断路器ＤＳ１が電流遮 断を行った場合である。この場合、保護リレーは動作せず、ＣＢトリップ指令は 出力されない。したがって、遮断器ＣＢ１，ＣＢ２は動作せず、断路器ＤＳ２は オンのままである。 断路器ＤＳ１は電流を遮断する際にアークを発し、このアーク光を光センサＰ １１が検出する。アーク光の消滅により断路器ＤＳ１はオンからオフに変わる。 また、光センサＰ１２，Ｐ１３，Ｐ２１〜２３の光出力はオフのままである。こ の場合は異常判定はされてはならない。

【００２９】 〔表６〕は、断路器ＤＳ１を収納した区間１１で短時間地絡が生じた場合であ る。この場合、区間１１の光センサＰ１１は短時間地絡のアーク光を検出する。 しかし、アーク光の持続時間が短いため、保護リレーは動作せずＣＢトリップ指 令も出されない。したがって、遮断器ＣＢ１，ＣＢ２は動作せず、断路器ＤＳ１ ，ＤＳ２はオンのままである。また、光センサＰ１２，Ｐ１３，Ｐ２１〜２３の 光出力はオフのままである。この状態では、光センサＰ１１が設けられた区間１ １で短時間地絡が発生したと標定されなければならない。

【００３０】 〔表７〕は、遮断器ＣＢ１を収納した区間１２で短時間地絡が生じた場合であ る。この場合、区間１２の光センサＰ１２は短時間地絡のアーク光を検出する。 しかし、アーク光の持続時間は短いため、保護リレーは動作せずＣＢトリップ指 令も出されない。したがって、遮断器ＣＢ１，ＣＢ２は動作せず、断路器ＤＳ１ ，ＤＳ２はオンのままである。また、光センサＰ１１，Ｐ１３，Ｐ２１〜２３の 光出力はオフのままである。この状態では、光センサＰ１２が設けられた区間１ ２で短時間地絡が発生したと標定されなければならない。

【００３１】 次に、論理判定部３５の動作を図２のフローチャートを参照しながら説明をす る。 論理判定部３５では、常時全ての光センサＰ１１〜１３，Ｐ２１〜２３でアー ク光をセンシングしている（ステップＳ１１）。いずれかの光センサでアーク光 を検出したとき（ステップＳ１１のＹ）は、検出前後の一定時間の範囲内の全入 力信号を収集する（ステップＳ１２）。

【００３２】 入力信号の収集の結果、保護リレーによるＣＢトリップ指令があったか否かが 判定される（ステップＳ１３）。前記〔表１、表２、表４〕のケースでは、ＣＢ トリップ指令がある（ステップＳ１３のＹ）。このケースでは、アーク光の持続 時間が一定時間を超えて事故が発生したと判定された結果ＣＢトリップ指令が出 されたものであるから、ＣＢトリップ指令が出される以前のアーク光検出箇所が 調査され（ステップＳ１４）、その当該箇所の区間１１〜１３が事故標定される （ステップＳ１５）。

【００３３】 また、ＣＢトリップ指令が検出されなかったとき（ステップＳ１３のＮ）は、 遮断器の補助開閉器の動作があったか否かが判定される（ステップＳ１６）。前 記〔表３〕のケースでは、遮断器が動作している（ステップＳ１６のＹ）ので、 アーク光は検出されても遮断器の正常動作によるものであるから、ＧＩＳは正常 と判定される（ステップＳ１７）。

【００３４】 遮断器の補助開閉器の動作がなかった場合（ステップＳ１６のＮ）は、断路器 の補助開閉器の動作があったか否かが判定される（ステップＳ１８）。前記〔表 ５〕のケースでは、断路器が動作している（ステップＳ１８のＹ）ので、アーク 光は検出されたが断路器の正常動作によるものであるから、ＧＩＳは正常と判定 される（ステップＳ１７）。

【００３５】 前記〔表６，表７〕のケースでは、断路器の補助開閉器の動作がない（ステッ プＳ１８のＮ）。この場合は、ＣＢトリップ指令、遮断器および断路器の動作が 無くてアーク光が検出されたのであるから、持続時間の短い事故によるアーク光 つまり短時間地絡が発生したと判定される。そして、そのアーク光を検出した箇 所が調査され（ステップＳ１９）、その当該箇所の区間１１〜１３が事故標定さ れる（ステップＳ２０）。

【００３６】 論理判定部３５は、以上の動作を行って事故の発生および事故箇所の標定を行 い、その結果を表示部３６と、外部出力部３７に出力する。外部出力部３７は、 検出装置３１と離れて設けられた監視盤等に標定結果を出力する。 以上説明したように、本考案によれば、短時間地絡の段階を検出することがで き、対策を早く講じることができるので、将来発生するかも知れない大きな事故 を未然に防止することができる。

【００３７】

【考案の効果】

本考案によれば、従来のＧＩＳ事故標定方法では検出することができなかった 短時間地絡等の軽微な事故を検出することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のＧＩＳ事故区間検出装置の実施例のシ
ステム構成図。

【図２】図１の論理判定部の動作を説明するフローチャ
ート。

【図３】従来の事故区間検出装置のシステム構成図。

【符号の説明】

１１〜１３，２１〜１３…区間 ＤＳ１，ＤＳ２…断路器 ＣＢ１，ＣＢ２…遮断器 ＢＵＳ…母線 Ｌ１，Ｌ２…導体 ３１…ＧＩＳ事故区間検出装置 ３２…光電変換部 ３３…接点入力部 ３４…保護リレー接点入力部 ３５…論理判定部 ３６…表示部 ３７…外部出力部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス絶縁開閉装置の内部のアーク光を検
   出する光センサからの光出力を電気信号に変換する光電
   変換部、ガス絶縁開閉装置内部に収納された開閉器の補
   助開閉器の接点の開閉状態が入力される接点入力部、事
   故発生時にガス絶縁開閉装置の遮断器をトリップさせる
   保護リレーが出力するトリップ指令が入力される保護リ
   レー接点入力部、および論理判定部を具備し、この論理
   判定部は、前記光電変換部から出力がされたときに、前
   記接点入力部および前記保護リレー接点入力部における
   各接点の開閉状態から事故の発生および事故区間を検出
   することを特徴とするガス絶縁開閉装置事故区間検出装
   置。