JPH08255665A - 電気機器、特に過電圧阻止装置の故障状態を表示するための表示装置 - Google Patents
電気機器、特に過電圧阻止装置の故障状態を表示するための表示装置Info
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- JPH08255665A JPH08255665A JP8036904A JP3690496A JPH08255665A JP H08255665 A JPH08255665 A JP H08255665A JP 8036904 A JP8036904 A JP 8036904A JP 3690496 A JP3690496 A JP 3690496A JP H08255665 A JPH08255665 A JP H08255665A
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
にすることができると共に構造の単純化された、過電圧
阻止装置用の表示装置を提供する。 【解決手段】 絶縁材ケーシング6が、表示エレメント
16を保持する2部構成の金属ケーシング4によって包
囲されており、前記センサと絶縁材ケーシング6とがス
イッチ切換部材5の構成部分であり、該スイッチ切換部
材が、故障電流の発生時に圧力ガスの生成によって、表
示エレメント16を可視的にすると共に故障電流を受け
取って逃がす導電結合部を形成するように、前記金属ケ
ーシング4の両部分を相互離反方向にシフトさせる。
Description
る故障電流を検出するためのセンサと、該センサを収容
する気密な絶縁材ケーシングと、表示エレメントとを有
する形式の、電気機器、特に過電圧阻止装置の故障状態
を表示するための表示装置に関するものである。故障電
流の発生時にセンサは、ケーシングを破壊させかつ表示
エレメントを可視的にする。観察者は補助手段を使用す
ることなしに機器の故障状態を認識しかつ機器の交換を
適時行うことができる。
334号明細書に開示されているような表示装置の技術
レベルを出発点としている。公知の当該明細書に記載さ
れている表示装置は、高圧回路網又は中圧回路網におい
て使用される過電圧阻止装置の故障動作状態を監視する
ためのものである。該表示装置は、容易に破壊可能な窓
を備えた絶縁材ケーシングを有している。該絶縁材ケー
シングを貫通して過電圧阻止装置の電流接続部が導かれ
ている。ケーシング内部に位置している電流接続部の部
分は磁心によって取り囲まれており、該磁心は、電流接
続部を一次巻線として有する変流器の二次巻線を支持し
ている。二次巻線はオーム抵抗と接続されており、該オ
ーム抵抗は、ケーシング内部に配置された装薬(爆薬)
内に埋め込まれている。故障電流の発生時には、変流器
から連続的に給電されるオーム抵抗が著しく強く加熱さ
れる。該抵抗は、臨界的な限界温度内で前記装薬を起爆
する。これによって絶縁材ケーシングの窓は破砕され、
かつ、表示エレメントとして使用される彩色バンドがケ
ーシングから突き出される。表示装置が応答して故障状
態が表示された後、過電圧阻止装置及び表示装置は組外
されて交換される。
後に経済的な仕方で再び稼働可能な状態にすることがで
きると共に構造の単純化された、過電圧阻止装置用の表
示装置を提供することである。
の本発明の構成手段は、絶縁材ケーシングが、表示エレ
メントを保持する2部構成の金属ケーシングによって包
囲されており、センサと絶縁材ケーシングとがスイッチ
切換部材の構成部分であり、該スイッチ切換部材が、故
障電流の発生時に圧力ガスの生成によって、表示エレメ
ントを可視的にすると共に故障電流を受取って逃がす導
電結合部を形成するように、前記金属ケーシングの両部
分を相互離反方向にシフトさせる点にある。
は、何回も使用できる金属ケーシングを採用しているこ
と以外に、該表示装置が、市販されていて大量個数低廉
に入手可能なスイッチ切換部材を内蔵しているにすぎ
ず、しかも、表示装置の応答後に前記スイッチ切換部材
の残部を金属ケーシングから容易に組外して新たなスイ
ッチ切換部材と交換することが可能であることである。
スイッチ切換部材内に設けられたオーム抵抗、例えばヒ
ューズ又はPTCサーミスタを適当に設計することによ
って、防護すべき電気機器によって吸収され得る、例え
ば100KA4/10 μsのサージ電流のような動作
状態は、表示装置の応答を殊更誘発することなしに、極
めて簡単にアースすることができる。オーム抵抗に対し
て並列に配置された火花ギャップの使用によって、故障
電流発生時の表示装置の応答の際にはアークが点弧さ
れ、該アークは大きな確実性をもってスイッチ切換部材
内に設けられた装薬を起爆させる。この起爆時に発生す
る砕片は金属ケーシングによって受け取られ、発生圧力
ガスは、随伴損傷を惹起させることのない方向へ偏向さ
せることができる。金属ケーシングに装着されていて応
答時に可視的にされる表示エレメントは事実上、あらゆ
る側から申し分なく良好に観察することができる。
例を詳説する。
して構成された電気機器は、電流接続部として作用する
電位を導く部分2を有し、該電位を導く部分は、過電圧
阻止装置1の故障状態を表示するための表示装置3と導
電接続されている。該表示装置3は、例えばアルミニウ
ム又はアルミニウム合金のような良導電材料製の2部構
成の金属ケーシング4を有し、該金属ケーシングは、表
示装置3のスイッチ切換部材5に固着されている。
シ樹脂をベースとする高充填剤含有のポリマーのような
脆性材料から成る円筒対称形に気密に構成された絶縁材
ケーシング6と、該絶縁材ケーシング内へ導かれかつ該
絶縁材ケーシング6の両端にそれぞれ1つずつ保持され
た2つの円筒対称形の電極7,8とを有している。両電
極7,8は絶縁材ケーシング6の軸線上で互いに上下に
重なって配置されており、かつ互いに対面し合った自由
端部で、絶縁材ケーシング6内に位置した火花ギャップ
9を形成し、しかも電極7の自由端部は尖端として形成
されている。互いに対面した方の、両電極7,8の端部
区分は、火花ギャップ9に対して並列接続されていて殊
に有利にはヒューズ又はPTC(正特性)サーミスタと
して構成された抵抗10の電流接続部と接続されてい
る。該抵抗10は、過電圧阻止装置1によってなお保持
されている例えば100 KA 4/10μsの高電流サ
ージ値を導けるように、かつ負荷時に規定の時間、例え
ば0.1msを経て導電率を例えば溶融によってか又は
PTC転移によって突発的に低下させるように、設計さ
れている。絶縁材ケーシング6の内部では火花ギャップ
9の近傍に装薬(爆薬)11が設けられており、該装薬
の量は、装薬の起爆時に絶縁材ケーシング6が、互いに
離間してそれぞれ一方の電極7,8を保持する少なくと
も2つの部分に裂開できるように設計されている。
る2つのシェル体12,13によって形成されており、
両シェル体の各底部はスイッチ切換部材5の反対の端部
でそれぞれ保持されている。大きい方の直径を有するシ
ェル体12は、小さい方の直径を有するシェル体13を
収容している。シェル体12はその底部に開口を有し、
該開口を通って、過電圧阻止装置1の、電位を導く部分
2と導電結合されていて雄ねじ山を有する電極7の接続
部が貫通している。シェル体12は、符号を省いたナッ
トによってスイッチ切換部材5の上端部と固着結合され
ている。シェル体12はその端縁部に、シェル体内部の
方に向いた少なくとも1つの接点エレメント14を保持
し、該接点エレメントはリング状に成形されておりかつ
円錐凹面を有している。接点エレメント14は雄ねじ山
を有し、該雄ねじ山はシェル体12の雌ねじ山と協働す
る。更にシェル体12は圧力ガス用の複数の吹出し口1
5を有している。該吹出し口は、ケーシング内部の固体
粒子を抑留するフィルタを有することができ、かつ発生
圧力ガスを所定の方向にガイドするように構成される。
該開口を通って、大地電位に接続されかつ雄ねじ山を有
する電極8の接続部が導かれている。シェル体13は、
符号を省いたナットによってスイッチ切換部材5の下端
部と固着結合されている。シェル体13は、シェル体1
2によってカバーされた外面に、例えば彩色層として構
成された表示エレメント16を有している。シェル体1
3は円錐形に拡張されており、かつ、シェル体端縁域の
外面では、前記リング状の接点エレメント14の円錐凹
面に適合された電気的な接点エレメント17として構成
されている。金属ケーシング4の内部はシェル体13の
底部からシェル体12の端縁へ導かれたカバー18によ
って密閉されている。
次の通りである。通常の稼働条件下では、過電圧阻止装
置1は、類型的にはmA範囲内にある小さな漏れ電流を
導くにすぎない。該漏れ電流は、 電位を導く部分2か
ら電極7、抵抗10、電極8及び、該電極8にねじ継手
によって導電結合されたフレキシブルな導体部分(図示
せず)を経て大地へ流れ出る。相応の形式で、過電圧阻
止装置1によって保証されるサージ電流、つまり過電圧
の結果として過電圧阻止装置1を流れる例えば最高10
0 KA 4/10μsのサージ電流は、表示装置3を応
答させることなく大地へ流れる。
器、例えばスイッチ又は変圧器の絶縁体或いは高圧設備
の碍子が欠陥を有している場合、A範囲、更にはKA範
囲の故障電流が、電流センサとして作用する(オーム)
抵抗10を通って流れる。該抵抗10は強く加熱され、
かつ数ms以内で、例えば溶融又はPTC転移によっ
て、高オーム状態へ転移する。いまや故障電流はアーク
を形成して、火花ギャップ9を含む電流回路内へ転流す
る。火花ギャップ9の領域内に配置された装薬11は、
形成中のアークによって起爆される。この起爆によって
生成する圧力ガスは、脆い絶縁材ケーシング6を衝撃的
に破砕し、かつ、図2に示した表示装置3の状態に達す
るまで、電極8と、該電極と固着結合されたシェル体1
3とを下方へ向かって推進する。圧力ガスは、シェル体
12と13とによって包囲された金属ケーシング4の内
部から吹出し口15を通って噴出される。絶縁材ケーシ
ング6の破壊時に発生する砕片は金属ケーシング4によ
ってケーシング内部に留め置かれる。
7として構成された円錐凹面状のシェル体13の拡張部
と、定置のシェル体12のリング状に構成された接点エ
レメント14とはロックした状態にある。故障電流はも
はやスイッチ切換部材5の火花ギャップ9を介しては導
かれず、今や、電極7に導電結合されたシェル体12、
互いに接点接続された接点エレメント14,17及び、
電極8に導電結合されたシェル体13を介して大地へ流
れる。表示エレメント14を保有するシェル体12の区
分は、今は視覚的に把握できるようになっており、かつ
観察者に、過電圧阻止装置の故障したことを告知する。
故障した過電圧阻止装置1及び表示装置3は組外され、
新たな過電圧阻止装置1及び表示装置3と交換される。
の組込みによって、特に経済的な仕方で再び稼働できる
状態にされる。接点エレメント14の螺合を外し、か
つ、図面では符号を省いた2つのナットを弛めた後に
は、ただ両電極7及び8を取外し、次いで新たなスイッ
チ切換部材5を嵌込んでねじ締結すればよい。
止装置の電流接続部内に組込まれた本発明による表示装
置を、故障電流に基づく応答前の状態で示した軸方向断
面図である。
方向断面図である。
を導く部分、 3表示装置、 4 金属ケーシング、
5 スイッチ切換部材、 6 絶縁材ケーシン
グ、 7,8 電極、 9 火花ギャップ、 10
抵抗、11 装薬、 12,13 シェル体、
14 接点エレメント、 吹出し口、 16 表
示エレメント、 17 接点エレメント
Claims (10)
- 【請求項1】 電気機器を通電する故障電流を検出する
ためのセンサと、該センサを収容する気密な絶縁材ケー
シング(6)と、表示エレメント(16)とを有する形
式の、電気機器、特に過電圧阻止装置の故障状態を表示
するための表示装置において、絶縁材ケーシング(6)
が、表示エレメント(16)を保持する2部構成の金属
ケーシング(4)によって包囲されており、前記センサ
と絶縁材ケーシング(6)とがスイッチ切換部材(5)
の構成部分であり、該スイッチ切換部材が、故障電流の
発生時に圧力ガスの生成によって、表示エレメント(1
6)を可視的にすると共に故障電流を引取って逃がす導
電結合部を形成するように、前記金属ケーシング(4)
の両部分を相互離反方向にシフトさせることを特徴とす
る、電気機器、特に過電圧阻止装置の故障状態を表示す
るための表示装置。 - 【請求項2】 金属ケーシング(4)が、異なった直径
を有する2つのシェル体(12,13)によって形成さ
れており、両シェル体の底部がそれぞれスイッチ切換部
材(5)の対向端部に保持されており、しかも、大きい
方の直径を有する第1のシェル体(12)が、小さい方
の直径を有していて外面に表示エレメント(16)を保
持する第2のシェル体(13)を収容している、請求項
1記載の表示装置。 - 【請求項3】 第2のシェル体(13)が、円錐形状に
拡張されており、第1のシェル体(12)がその端縁部
に、シェル体内部の方に向いた少なくとも1つの接点エ
レメント(14)を保持し、該接点エレメントが、両シ
ェル体(12,13)の相互離反方向シフト時に、導電
結合を維持するように前記第2のシェル体(13)の拡
張部を接点接続する、請求項2記載の表示装置。 - 【請求項4】 少なくとも一方の接点エレメント(1
4)がリング状に構成されており、かつ、第2のシェル
体(13)の円錐形状の拡張部に適合した円錐凹面を有
している、請求項3記載の表示装置。 - 【請求項5】 金属ケーシング(4)の内部が、第2の
シェル体(13)の底部から、第1のシェル体(12)
の端縁へ導かれたカバー(18)によって密閉されてい
る、請求項2から4までのいずれか1項記載の表示装
置。 - 【請求項6】 両シェル体(12,13)の少なくとも
一方のシェル体(12)が、生成した圧力ガスのための
複数の吹出し口(15)を有している、請求項2から5
までのいずれか1項記載の表示装置。 - 【請求項7】 スイッチ切換部材(5)の絶縁材ケーシ
ング(6)内に、機器の電位を導く部分(2)に導電接
続された火花ギャップ(9)と装薬(11)とが設けら
れている、請求項1から6までのいずれか1項記載の標
示装置。 - 【請求項8】 火花ギャップ(9)に並行に配置された
オーム抵抗(10)がセンサとして設けられている、請
求項7記載の表示装置。 - 【請求項9】 火花ギャップ(9)の両電極(7,8)
が、スイッチ切換部材(5)の絶縁材ケーシング(6)
によって保持されておりかつ各電極が、両シェル体(1
2,13)のそれぞれ一方を、電気的に導通するように
支持している、請求項7又は8記載の表示装置。 - 【請求項10】 絶縁材ケーシング(6)が脆性の材料
から成り、かつ、圧力ガス生成時に両電極(7,8)の
それぞれ一方を支持しつつ相互離反方向に導かれる少な
くとも2つの部分に裂開可能である、請求項9記載の表
示装置。
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