JPH08110364A - ガス絶縁開閉装置の故障点標定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ガス絶縁開閉装置本体の信頼性を損なうことな
く、かつ標定装置の動作状態を容易に確認ができる故障
点標定装置を提供する。 【構成】金属容器２を区画する絶縁スペーサ３中に埋設
されたシールドコイル１に誘導された通電導体１０の電
流値に比例する信号を検出する検出部４と、これらの検
出信号の値から故障点を判定する判定部７とからなり、
この判定部７において、所定値以上の検出信号を有する
シールドコイルと所定値以下の検出信号を有するシール
ドコイルとが互いに隣接している組合わせを選択し、こ
れらのシールドコイルを有する絶縁スペーサで区画され
ているガス区分に短絡事故が発生したと判定し、その故
障位置を故障位置表示部８にて表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高絶縁性ガスが封入
されたガス絶縁開閉装置の内部異常、特にガス絶縁開閉
装置の金属容器内に収納されている通電導体の内部短絡
事故の位置を検出し、その事故発生個所を特定するガス
絶縁開閉装置の故障点標定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の光学的手法によるガス絶縁
開閉装置の金属容器内の閃絡による短絡事故を監視する
装置を示す。ガス絶縁開閉装置は、内部短絡、地絡事故
が発生した場合、その事故発生個所の点検，復旧を速や
かにする必要があるが、通電導体は鉄やアルミニュム等
からなる金属容器内に収納されているために、事故発生
個所を金属容器外から特定することは非常に難しく、従
来は事故発生時の状況、及び事故時に生じる僅かな異
臭、金属容器壁の変色等により、事故発生部の特定を行
っていたため、その発生部の位置の標定に非常に時間を
要していた。このため、最近は予防保全の観点から事故
位置を標定する故障点標定装置が開発され、ガス絶縁開
閉装置に常設され、常時監視するようになってきてい
る。

【０００３】この種の故障点標定装置としては、内部短
絡、地絡事故時に生じる部分放電の検出、及びこの部分
放電の発生時の放電光の検出、あるいは事故時の金属容
器内に封入されているＳＦ₆ ガスの放電による局部的な
加熱による金属容器内部のガス圧力の変化を検出して事
故位置を特定するものがある。しかしながら、これらの
故障標定装置は、装置をガス絶縁開閉装置に設置した場
合においても、ガス絶縁開閉装置の信頼度を低下させる
ものであってはならない。そして、一般にガス絶縁開閉
装置は、保守、事故時の接触子等の部品の交換作業を考
慮して、複数のガス区分に金属容器を絶縁スペーサにて
区画している構造となっているので、故障点標定装置と
しては、前記ガス区分単位で事故の発生位置が標定でき
ることが要求される。

【０００４】図６に示す光検出方式による故障点標定装
置は、絶縁スペーサ３にて区画された金属容器２のガス
区分２２ａ，２２ｂ及び２２ｃの外壁のそれぞれに、光
透過窓１１を設け、金属容器２内の通電導体１０の短絡
事故にともなう放電光が金属容器２内で反射して、ある
いは直接光透過窓１１に入射して光透過窓１１に設けら
れた光フアイバー１２により光電変換装置１３へと導か
れ、表示装置１４にてその故障位置を表示するものであ
る。この方式では金属容器２が絶縁スペーサ３によって
ガス区分２２ａ，２２ｂ及び２２ｃに区画されているの
で、絶縁スペーサ３により隣接するガス区分への放電光
の入射が遮蔽されるので、事故の発生したガス区分単位
での事故点標定が可能である。更に、光フアイバー１２
が設けられている光透過窓１１に点検用の光フアイバー
を設置して他方端から試験用光源を入射させ、この光を
光フアイバー１２により常時検出する方式を採用するこ
とで、標定装置の動作状態を常時確認できる。

【０００５】一方、金属容器内のガス圧力を監視する方
式の故障点標定装置は、圧力センサーを絶縁スペーサに
よって区画されたガス区分ごとに金属容器の外壁に貫通
させ、あるいは連通管を配して、短絡事故にともなう過
渡的に上昇するＳＦ₆ ガス圧力を検出するものである。
この方式ではガス区分単位に事故を検出することが可能
であるとともに、圧力センサーを金属容器壁に気密に設
ける必要があるため、圧力センサーを設けることによる
金属容器内のガス漏れ等の虞れはないので機器の信頼性
の低下は殆どないと言える。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの故
障標定装置は、前記したように予防保全として使用され
るため、取扱が簡便で、故障点標定装置の動作が正常に
作動するかの点検の確認ができ、かつ装置をガス絶縁開
閉装置に設置した場合においても、金属容器からのガス
の漏洩等の機器としての信頼度を低下させないことが重
要となってくる。しかしながら、前記した従来の故障評
点装置において、金属容器内の短絡事故にともなう放電
光を検出する光検出方式では、放電光を金属容器外に導
出させるために、金属容器の外壁に光透過窓を配置する
ための貫通穴を開けなければならず、光透過窓と金属容
器の貫通孔からのＳＦ₆ ガスの漏れがないように気密封
止を講じなけれれはならないという問題がある。

【０００７】更に、ガス圧力を検出する方式では、過渡
的な僅かに変化する値を検出するので、標定装置が常時
検出可能な状態かをチエックするためには、例えば毎
日、故意に試験用に小な圧力変化を与えて機器が正常に
作動するかを検証することが必要であるという課題があ
る。

【０００８】この発明の目的は、前記の課題を解決した
ガス絶縁開閉装置本体の信頼性を損なうことなく、かつ
標定装置の動作状態を容易に確認ができる故障点標定装
置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明は、通電導体を絶縁支持し、金属容器
のフランジ間に挟持された前記金属容器を区画する絶縁
スペーサ中に円周方向に沿って埋設された環状の金属導
体と、前記通電導体に通流する電流により前記金属導体
に誘導される信号を検出する検出部と、所定の値以上と
以下の信号を出力し、互いに隣接して配されている金属
導体を有する絶縁スペーサを選択する選択部と、前記選
択された隣接する絶縁スペーサで区画された金属容器の
ガス区分内に短絡事故が発生したと判定する判定部と、
この判定部で特定されたガス区分の位置を表示する故障
位置表示部とを有するものとする。

【００１０】また、絶縁スペーサ中に埋設された金属導
体を、金属容器のフランジ部間に埋設された電界緩和用
のシールドリングと兼用すると好適である。

【００１１】更に、絶縁スペーサ中に埋設された金属導
体からの検出信号を受けて、故障したガス区分の位置を
標定するための判定を記憶回路のプログラムに沿って行
うものとする。

【００１２】

【作用】この発明は、金属容器内の絶縁スペーサにて絶
縁支持され、この絶縁スペーサにて区画されている各ガ
ス区分の通電導体において、あるガス区分内での通電導
体の電流が金属容器へ短絡する事故が発生した場合、こ
のガス区分に隣接する電源側と反対側のガス区分内の通
電導体には電流の流通がなくなるので、ガス絶縁開閉装
置を構成している金属容器のそれぞれのガス区分内の通
電導体の電流の通流の有無を常時監視することにより、
事故の発生したガス区分を特定できることによりなされ
たのである。この場合、前記したガス区分での通電導体
の電流の流通を検出する手段として、金属容器を区画し
て通電導体を絶縁支持する絶縁スペーサを挟持する金属
容器のフランジ部に位置する絶縁スペーサ内に、円周方
向に沿って環状の金属導体を埋設する構成とする。これ
により、通電導体に電流が流通している場合には、この
通電導体の周囲に配された環状の金属導体に誘導電流が
流れるので、ガス区分されている隣接する絶縁スペーサ
のそれぞれの誘導電流の検出信号を得ることによりガス
区分内の通電導体の電流の流通の有無が確認できる。こ
れにより、検出信号が得られた金属導体を有する絶縁ス
ペーサと、これに隣接し検出信号が得られない絶縁スペ
ーサにて区画された金属容器のガス区分内で事故が発生
したことを判定できる。

【００１３】また、絶縁スペーサを挟持している金属容
器のフランジ部の角部（図６のＡ）の電界緩和をするた
めに設けられている通常は大地電位になされているシー
ルドコイルを、この発明の通電導体の電流検出用の金属
導体として兼用することにより、環状の金属導体を新た
に絶縁スペーサ中に設けることによるガス絶縁開閉器装
置本体の信頼性の低下の虞を防ぐことができる。

【００１４】

【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１〜図３はこの発明の実施例を適用したガス絶縁開閉
装置の部分断面図であり、図１は絶縁スペーサ中に設け
られた環状の金属導体を埋設した金属容器の断面図、図
２は図１の環状の金属導体の断面図であり、図３は短絡
事故のガス区分を特定するための故障点標定装置の構成
を示すブロック図である。図１において、通電導体１０
を絶縁支持しているコーン状の形状をした絶縁スペーサ
３の周端部は、金属容器２のフランジ２１間に図示しな
いボルトで貫通されナットにより締付け固定されてい
る。絶縁スぺーサ３に配されている通電導体１０に通流
する電流を検出する通電導体の周囲に設けられている環
状の金属導体は、電界緩和用に設けられているシールド
コイル１からなるものあり、金属容器２の外壁より内側
の通電導体１０側に設けられている。そして、このシー
ルドコイル１には、誘導された信号を検出する信号検出
部４が接続されている。

【００１５】このシールドコイル１の形状は図２に示す
ように、断面が円形の銅線を螺旋状に巻回したコイルを
リング状に形成したものである。このシールドコイル１
による通電導体１０に流通する電流の検出能力は、例え
ば図２のシールドコイル１において、コイル断面の直径
φ1 が約１４mm、コイル全体の直径φ2 が約３７８mm、
コイルのターン数が１８０ターンの場合、通電導体１０
に５０Ｈｚの電流１ＫＡが通流した場合の誘導電流によ
るシールドコイル端間の出力電圧Ｖ₁ は、約９ｍｖであ
る。

【００１６】図３には、金属容器をガス区分している絶
縁スペーサ中に内蔵しているシールドコイル１ａ及び１
ｂを例として、これらの信号を検出する検出部４から、
短絡事故が発生したガス区分を標定するための構成を示
している。通電導体に通流する電流によりシールドコイ
ル１ａ及び１ｂに誘導された信号を検出する検出部４Ａ
及び４Ｂは、検出信号を増幅する増幅器４０Ａ及び４０
Ｂと、この増幅された信号を光信号に変換する光電変換
器（Ｅ／Ｏ）４１Ａ及び４１Ｂとからなっている。これ
らの光電変換器（Ｅ／Ｏ）４１Ａ及び４１Ｂからの光信
号は光フアイバー５Ａ及び５Ｂにより送信され、送信さ
れてきた光信号は光電変換器（Ｏ／Ｅ）６Ａ及び６Ｂに
より電気信号に変換される。これらの電気信号から判定
部７において、シールドコイル１ａ及び１ｂからの検出
信号の有無を検出する。この判定部７は、所定値以上の
検出信号を有するシールドコイル、及び前記値以下の検
出信号を有するシールドコイルが互いに隣接している組
合わせを選択する選択部と、これにより短絡事故が発生
したガス区分を判定する機能を有している。故障位置表
示部８は、前記した判定部で特定された短絡事故が発生
したガス区分の位置を表示すものである。

【００１７】この構成によれば、シールドコイル１に通
電導体１０に流通している電流が鎖交している場合は、
常にシールドコイル１から信号が出力されているので、
この出力信号を光電変換器（Ｏ／Ｅ）６Ａ及び６Ｂから
検出することができる。従って、信号を出力していない
シールドコイルを検知することにより、このこのシール
ドコイルで区画しているガス区分、即ち、信号を出力し
ていないシールドコイルと出力しているシールドコイル
が隣接しているガス区分にて、短絡事故が発生したと標
定することができる。

【００１８】次に、図４に基づいて、ガス絶縁開閉装置
におけるこの発明による故障点標定装置について説明す
る。図４で、９Ａは電源を示すケーブルヘッド１８とシ
ールドコイル１Ａを埋設されている絶縁スペーサで区画
されているガス区分、９Ｂは前記シールドコイル１Ａと
１Ｂを有する絶縁スペーサで区画されている通電導体１
０に断路器１５を有するガス区分、９Ｃは遮断器１６を
有しシールドコイル２Ｃが埋設されている絶縁スペーサ
で区画されているガス区分、そして９Ｄは、前記したガ
ス区分９Ｃに隣接した接地開閉器１７を有し、シールド
コイル１Ｄを埋設された絶縁スペーサで区画されたガス
区分である。また、前記した図３のように前記したシー
ルドコイル１Ａ〜１Ｄそれぞれには信号検出部４Ａ〜４
Ｄが接続され、これらの信号の光変換された出力が光フ
アイバー５にて光電変換器（Ｏ／Ｅ）６Ａ〜６Ｄに入力
され、これらの入力信号により故障位置を標定する判定
部７と、故障位置表示部８とから構成されている。

【００１９】このガス絶縁開閉装置では、通電導体１０
には電源側のケーブルヘッド１８から、ガス区分９Ａ，
９Ｂ，９Ｃ及び９Ｄの順に電流が通流している。即ち、
シールドコイル１Ａ，１Ｂ，１Ｃ及び１Ｄに通電電流が
鎖交するように通流しているものである。この状態でガ
ス絶縁開閉装置が課電され前記した電源側のケーブルヘ
ッド１８から通電導体１０に電流が流れ始まると、前記
した各シールドコイル１から信号が一斉に出力される。

【００２０】この状態で例えばガス区分９Ｃで金属容器
に通電導体１０から閃絡する短絡事故が発生したとする
と、シールドコイル１Ａと１Ｂの出力信号の検出部４Ａ
と４Ｂに接続されている光電変換器（Ｏ／Ｅ）６Ａと
（Ｏ／Ｅ）６Ｂからは、短絡直後も保護リレーが動作す
るまでの間は判定部７へ通電導体１０の電流に比例した
信号が出力される。しかしながら、シールドコイル１Ｃ
及び１Ｄの出力信号の検出部４Ｃ及び４Ｄに接続されて
いる（Ｏ／Ｅ）６Ｃと（Ｏ／Ｅ）６Ｄからは、前記した
ガス区分９Ｃでの短絡事故により、信号は出力されなく
なる。この場合、判定部７では、前記した出力信号の有
無を検出するのであるが、外部からの誘導障害による雑
音の影響を回避するために、通電導体１０に通流する電
流によりシールドコイルに誘導される検出信号にしきい
値を設けて、所定の値を有する信号を出力しているシー
ルドコイル１Ａと１Ｂ、及び信号が所定値以下のシール
ドコイル１Ｃと１Ｄとを判別している。従って、判定部
７は、前記にて判別した信号が所定値以上と以下の出力
がそれぞれ隣接しているシールドコイルの組合わせを選
択し、これらのシールドコイルが埋設されている絶縁ス
ペーサで区画されているガス区分９Ｃを短絡事故の位置
を特定する。そして、このガス区分の位置を故障位置表
示部８にて表示する。

【００２１】この発明の実施例では、通電導体に流通す
る電流を検出する検出用の金属導体を絶縁スペーサに埋
設してある電界緩和用のシールドコイルにて兼用した
が、この検出用の金属導体を前記したように絶縁スペー
サ中に新たに設けることもできる。また、金属容器の外
周に設ける構造も考えられるが、しかしながら、この構
造では、短絡事故による事故電流が金属容器を通って電
源側に流れた場合には、金属容器内の通電導体に流通し
ている電流と逆方向となり、金属容器外に設けられた検
出用の金属導体に誘導される電流は差引零となり信号が
検出されないという問題が生じるため、ガス区画されて
いる金属容器間を絶縁し、電流が金属容器間で流通しな
いようにフランジ間の絶縁スペーサ部を絶縁接続しなけ
ばならないという煩雑さがある。

【００２２】更に、この発明では、故障点標定装置が正
常に動作している場合には、常にシールドコイルからの
信号を出力しているので、この故障点標定装置が正常か
どうかの点検が容易に確認がでる。

【００２３】次に、図５に示すフローチヤートに示すよ
うに、光電変換器（Ｏ／Ｅ）６からの所定値以上の出力
の有無の組合わせにより故障位置を標定するための判定
部７による判定を、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶素子に組込
まれたプログラムにより行うことにより、より省力され
た故障点標定装置とすることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、この発明においては、ガ
ス絶縁開閉装置の金属容器のガス区分内で発生する短絡
事故の位置を標定する装置として、金属容器を区画する
絶縁スペーサ内に通電導体を囲む金属導体を設ける構成
を採用し、通電導体に流通する電流を前記金属導体で検
出するようにした。これにより所定の値の出力信号を有
する金属導体と、所定値以下の金属導体の組合わせを選
択することにより、これらの金属導体を埋設している絶
縁スペーサで区画されているガス区分が、前記した短絡
事故が発生した位置であることを標定するようにした。
これにより、従来の金属容器の外壁に事故検出用のため
に光透過窓等を配置するための貫通穴を設けることがな
いので、故障点標定装置を設けることによるガス絶縁開
閉装置機器本体の信頼性を損なうことを防止することが
できる。

【００２５】更に、故障点標定装置が正常に作動してい
るときには、常時シールドコイルから信号が出力されて
いるため、特に点検用のための試験を行わなくても、装
置の点検の確認ができるという、予防保全として優れた
装置を提供できる。

【００２６】また、通電導体の電流を検出する金属導体
を、絶縁スペーサを挟持している金属容器のフランジ部
に設けてある電界緩和用のシールドコイルで兼用するこ
とにより、特別に金属導体を設けることなく故障点標定
装置を構成することができる。更に、シールドコイルか
ら出力された検出信号から事故点位置を判定するため
に、この判定手順を記憶回路のプログラムにより実施さ
せるようにすることにより、大幅な試験の省力化が達成
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す絶縁スペーサ中に埋設
された環状の金属導体を有するガス絶縁開閉装置の部分
断面図である。

【図２】図１の環状の金属導体の断面図である。

【図３】この発明の短絡事故が発生したガス区分を特定
するための構成を示すブロック図である。

【図４】この発明によるガス絶縁開閉装置の故障点標定
装置の構成図である。

【図５】この発明による故障位置を標定するための判定
のフローチヤートである。

【図６】従来のガス絶縁開閉装置の故障点標定装置の構
成図である。

【符号の説明】

１ シールドコイル ２ 金属容器 ２１ フランジ ３ 絶縁スペーサ ４ 検出部 ４Ａ 検出部 ４Ｂ 検出部 ４０Ａ 増幅器 ４０Ｂ 増幅器 ４１Ａ 光電変換器（Ｅ／Ｏ） ４１Ｂ 光電変換器（Ｅ／Ｏ） ５ 光フアイバー ５Ａ 光フアイバー ５Ｂ 光フアイバー ６ 光電変換器（Ｏ／Ｅ） ６Ａ 光電変換器（Ｏ／Ｅ） ６Ｂ 光電変換器（Ｏ／Ｅ） ７ 判定部 ８ 故障位置表示部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁性ガスを封入した金属容器内の通電導
   体の短絡事故の位置を検出するガス絶縁開閉装置の故障
   点標定装置において、通電導体を絶縁支持し、金属容器
   のフランジ間に挟持された前記金属容器を区画する絶縁
   スペーサ中に円周方向に沿って埋設された環状の金属導
   体と、前記通電導体に通流する電流により前記金属導体
   に誘導される信号を検出する検出部と、所定の値以上と
   以下の信号を出力し、互いに隣接して配されている金属
   導体を有する絶縁スペーサを選択する選択部を有し、選
   択された隣接する絶縁スペーサで区画された金属容器の
   ガス区分内に短絡事故が発生したと判定する判定部と、
   この判定部で特定されたガス区分の位置を表示する故障
   位置表示部とからなることを特徴とするガス絶縁開閉装
   置の故障点標定装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のガス絶縁開閉装置の故障
   点評定装置において、絶縁スペーサ中に埋設された金属
   導体を、金属容器のフランジ部間に埋設された電界緩和
   用のシールドリングと兼用することを特徴とするガス絶
   縁開閉装置の故障点標定装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載のガス絶縁開閉装置の故障
   点評定装置において、絶縁スペーサ中に埋設された金属
   導体からの検出信号を受けて、短絡事故が発生したガス
   区分の位置の判定を、記憶回路のプログラムに沿って行
   うことを特徴とするガス絶縁開閉装置の故障点標定装
   置。