JPH1031937A - Arc space deciding method for air circuit breaker - Google Patents

Arc space deciding method for air circuit breaker

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JPH1031937A
JPH1031937A JP20542296A JP20542296A JPH1031937A JP H1031937 A JPH1031937 A JP H1031937A JP 20542296 A JP20542296 A JP 20542296A JP 20542296 A JP20542296 A JP 20542296A JP H1031937 A JPH1031937 A JP H1031937A
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JP
Japan
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sound
sound wave
arc
circuit breaker
space
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JP20542296A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Sugiyama
修一 杉山
Masaru Sato
賢 佐藤
Tadahiro Sakuta
忠裕 作田
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To establish a method for deciding the arc space of an air circuit breaker which allows simple measuring works and can set the arc space with a high precision. SOLUTION: A sonic wave generating device 8 is furnished at one end of the space surrounding an arc extinguishing chamber 4, and sound collecting devices 9 and 10 are provided a certain distance L apart in the sonic wave transmitting direction of the wave generating device 8, and pulsed sonic waves S are transmitted from the device 8 at time intervals Δt, and the wave transmission times Δt1 to Δt3 of the heated air 5 in the upper space of the arc extinguishing chamber 4 at the time of break are measured from the time difference between the sonic waves S0 and S1 which are received by the sound collecting device 9 and 10, followed by determination of the temp. T and voltage withstand value from the density ρ of the heated air 5 determined from the measured transmission times, and thereby it is possible to set the arc space having a spatial distance from the air circuit breaker concerned 1 having the specified temp. and voltage withstand value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、気中遮断器の遮
断時の保全のために要求される気中遮断器の消弧室の周
囲空間のアークスペースを設定するための方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for setting an arc space around an arc-extinguishing chamber of an air circuit breaker required for maintenance when the air circuit breaker is shut off.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、気中遮断器の外観図であり、図
7は従来の気中遮断器のアークスペースを決定するため
の測定方法を示すものである。気中遮断器は、一般に交
流低圧及び直流電路に使用される遮断器で、電路の開閉
を大気中で行う遮断器であるが、信頼性が高く、かつ保
守点検が容易なことから特に電鉄変電所用の低圧受配電
設備用の主幹遮断器として使用されている。この気中遮
断器からなる閉鎖配電盤は、図6に示すように気中遮断
器1の周囲のある範囲内には何も置かない空間距離を有
する、いわゆるアークスペースと呼ばれる空間H
(H1 ,H2 ,H3 )が必要である。このアークスペー
スは、気中遮断器1の主回路端子2,2に通電している
電流を遮断する際の接触子3,3間に発生するアークや
アークにより高温に加熱されて密度が低く耐電圧特性
(絶縁破壊電圧特性)の低い気体(空気)が消弧室4の
上部から排出されるために、この消弧室4の近傍の空間
が高温で耐電圧の低い状態になる恐れがあるので設けら
れるものである。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is an external view of an air circuit breaker, and FIG. 7 shows a measuring method for determining an arc space of a conventional air circuit breaker. Aerial circuit breakers are commonly used for AC low-voltage and DC circuits, and open and close circuits in the atmosphere.However, they are highly reliable and easy to maintain and inspect. It is used as a main circuit breaker for required low-voltage power distribution equipment. As shown in FIG. 6, the closed switchboard including the air circuit breaker has a space H which is a so-called arc space having a space distance where nothing is placed within a certain range around the air circuit breaker 1.
(H 1 , H 2 , H 3 ) is required. This arc space is heated to a high temperature by an arc or an arc generated between the contacts 3 when the current flowing through the main circuit terminals 2 and 2 of the air circuit breaker 1 is interrupted, and has a low density and low resistance. Since gas (air) having a low voltage characteristic (dielectric breakdown voltage characteristic) is discharged from the upper part of the arc-extinguishing chamber 4, the space near the arc-extinguishing chamber 4 may have a high temperature and a low withstand voltage. Therefore, it is provided.

【0003】前記したアークスペースの決定方法として
は、従来は図7に示す方法が採用されている。この方法
は、前記した気中遮断器1の遮断時の接触子3,3間に
発生するアークにより高温に曝されて消弧室4より排出
された加熱空気5中に金属性の探針6を図のように設置
して、高温に曝された加熱空気5や接触子3のイオンや
電子を前記探針6により捕捉して、抵抗7を介して電流
計7aにて前記のイオンや電子による漏れ電流を測定す
ることにより、この漏れ電流が零となる消弧室4からの
距離を計測して、この距離よりアークスペースH
(H1 ,H2 ,H3 )を決定するものである。
As a method for determining the arc space, a method shown in FIG. 7 is conventionally used. In this method, the metallic probe 6 is exposed to the high temperature by the arc generated between the contacts 3 when the air circuit breaker 1 is cut off and discharged from the arc extinguishing chamber 4. Is installed as shown in the figure, ions and electrons of the heated air 5 and the contact 3 exposed to high temperature are captured by the probe 6, and the ions and electrons are captured by the ammeter 7a via the resistor 7. The distance from the arc-extinguishing chamber 4 where the leakage current becomes zero is measured by measuring the leakage current due to
(H 1 , H 2 , H 3 ).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したア
ークに曝された加熱空気のイオンや電子による漏れ電流
の測定可能な領域の範囲は、最低でも数千度に加熱され
ている状態であり、このような高温度中での微弱な漏れ
電流を測定する前記した従来の探針電極による方法で
は、電流の測定にオッシロスコープ等の精密で高価な測
定装置を必要として、更に遮断時のノイズに対する特別
な対策を施す必要があるという問題がある。
By the way, the range of the region where the leakage current due to the ions or electrons of the heated air exposed to the arc can be measured is a state where the region is heated to at least several thousand degrees. In the above-described conventional probe electrode method for measuring a weak leakage current at a high temperature, a precise and expensive measuring device such as an oscilloscope is required for measuring the current, and further, a special measure against noise at the time of interruption is required. There is a problem that it is necessary to take various measures.

【0005】また、気中遮断器のアークスペースの設定
条件としては、消弧室から排出された高温の加熱空気に
よる影響を受けない、温度が充分に低い、例えば数10
〜100℃の低温の空間であることが必要である。しか
しながら、漏れ電流を測定する前記従来の探針電極によ
る測定方法では前記の低温雰囲気では漏れ電流の測定は
できないので、前記した気中遮断器の遮断時の数千度に
加熱された加熱空気中での漏れ電流の測定から、前記し
た低温空間の距離を推定するようにしているために、こ
の推定距離に誤差がでて必要以上に広くアークスペース
を設定したり、逆に狭く設定する恐れもあり、正確なア
ークスペースを決定するのが困難であるという問題があ
った。
The conditions for setting the arc space of the air circuit breaker are as follows: the temperature is not affected by the high-temperature heated air discharged from the arc-extinguishing chamber, and the temperature is sufficiently low.
It must be a low-temperature space of の 100 ° C. However, in the conventional measuring method using the probe electrode for measuring the leak current, the leak current cannot be measured in the low-temperature atmosphere, so that the air current in the heated air heated to several thousand degrees when the air circuit breaker is shut off. Since the distance in the low-temperature space is estimated from the measurement of the leakage current in the above, there is a possibility that an error may occur in the estimated distance and the arc space may be set wider than necessary, or conversely, may be set narrower. There is a problem that it is difficult to determine an accurate arc space.

【0006】この発明の課題は、前記の課題を解決して
測定が簡便で、かつ精度のよい気中遮断器のアークスペ
ースを決定することが可能な測定方法を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a measuring method which solves the above-mentioned problems, is simple in measurement, and can accurately determine the arc space of the air circuit breaker.

【0007】[0007]

【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、気中遮断器の消弧室の周囲空間の
一方端に配された音波発生装置と、前記音波発生装置か
ら送信される音波の進行方向に前記空間を挟んで一定距
離の間隔をもって配された複数の集音装置とを設け、気
中遮断器の遮断時に発生するアークにより加熱された気
体中を伝達する音波の伝達時間を、前記音波発生装置か
ら送信され音波が前記複数の集音装置のそれぞれで受信
される時点同士の間の時間差より測定して、この伝達時
間より求めた気体の密度より前記気体の温度と耐電圧特
性と求めて、気中遮断器からの空間距離であるアークス
ペースを設定することとする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a sound wave generator provided at one end of a space around an arc extinguishing chamber of an air circuit breaker; A plurality of sound collectors arranged at a certain distance across the space in the traveling direction of the transmitted sound wave, and a sound wave transmitted through a gas heated by an arc generated when the air circuit breaker is shut off; The transmission time of the gas is measured from the time difference between the time points at which the sound waves transmitted from the sound wave generator are received by each of the plurality of sound collectors, and the density of the gas is determined from the density of the gas obtained from the transmission time. The temperature and withstand voltage characteristics are obtained, and an arc space, which is a space distance from the air circuit breaker, is set.

【0008】即ち、後記する実施の形態における図1に
おいて、消弧室4からの上部の空間部において、音波発
生装置8から送信した音波の気体(加熱空気5)を挟ん
で所定の距離L離れて設置した集音装置9,10間を伝
達する伝達時間をΔts とすると、気体の音速Vs は次
式で表される。
That is, in FIG. 1 in an embodiment described later, in a space above the arc-extinguishing chamber 4, a predetermined distance L is interposed between the sound wave (heating air 5) of the sound wave transmitted from the sound wave generator 8. the transmission time by a Delta] t s for transmitting between the sound collecting device 9, 10 installed Te, the sound velocity V s of the gas is expressed by the following equation.

【0009】[0009]

【数1】Vs =L/Δts V s = L / Δt s

【0010】ここで、気体の比熱比をκとして、Vs
気体の圧力P(通常は圧力Pは大気圧)とから気体の密
度ρを計算すると
Here, assuming that the specific heat ratio of the gas is κ, the gas density ρ is calculated from V s and the gas pressure P (normally, the pressure P is the atmospheric pressure).

【0011】[0011]

【数2】Vs =(κ・P/ρ)1/2 ρ=κ・P/Vs 2 となる。そこで、この密度ρより加熱された気体の温度
Tを推定すると、下式の気体の状態方程式(Rは気体定
数)より、次のとおりとなる。
V s = (κ · P / ρ) 1/2 ρ = κ · P / V s 2 Therefore, when the temperature T of the heated gas is estimated from the density ρ, the following equation is obtained from the following equation of state (R is a gas constant) of the gas.

【0012】[0012]

【数3】P=ρ・R・T T=P/(ρ・R) =Vs 2 /(R・κ)P = ρ · RT T = P / (ρ · R) = V s 2 / (R · κ)

【0013】ここで、気体の耐電圧特性(絶縁破壊電
圧)Vb は、密度ρにほぼ比例するから、常温の密度及
び耐電圧特性をρ0 及びVb0とすると、下式にて求める
ことができる。
Here, the withstand voltage characteristic (dielectric breakdown voltage) Vb of the gas is almost proportional to the density ρ, and if the density and the withstand voltage characteristic at normal temperature are ρ 0 and Vb 0, it can be obtained by the following equation. it can.

【0014】[0014]

【数4】Vb =Vb0・ρ/ρ0 [Number 4] Vb = Vb 0 · ρ / ρ 0

【0015】したがって、上記した原理に基づいて、気
中遮断器の遮断時の消弧室の周囲空間の加熱空気の温度
と、耐電圧特性を前記数3と数4により推定することが
できるので、アークスペースの設定のための温度及び耐
電圧特性を設定しておけば、この条件に合致する消弧室
の上部の周囲の空間距離を精度よく求めることができ
る。
Therefore, based on the above-described principle, the temperature of the heated air in the space around the arc-extinguishing chamber and the withstand voltage characteristic when the air circuit breaker is shut off can be estimated from the above equations (3) and (4). If the temperature and withstand voltage characteristics for setting the arc space are set, the space distance around the upper part of the arc-extinguishing chamber that meets this condition can be accurately obtained.

【0016】また、音波発生装置が、間欠的なパルス状
の音を送信するものであれば、パルス間隔毎の気体の伝
達距離を求めることにより、前記したアークにより加熱
された気体の温度と耐電圧の時間変化をも求めることが
可能となる。
If the sound wave generator transmits intermittent pulsed sound, the transmission distance of the gas at each pulse interval is determined to determine the temperature of the gas heated by the arc and the resistance to the gas. It is also possible to determine the time change of the voltage.

【0017】そして、前記の間欠的なパルス状の音波
を、音波発生源と、この音波発生源と、これに近接する
集音装置との間に配設された遮音板と、この遮音板を回
転させる駆動部とから構成し、この遮音板には周方向に
スリットを設けるようにすれば、前記遮音板の回転数に
よりこのスリットを通して送信される音波の間隔時間を
制御することにより、遮断過程の加熱気体の瞬時の時間
変化における温度と耐電圧の特性をも推定することが可
能となる。
The intermittent pulse-like sound wave is transmitted to a sound source, a sound insulating plate disposed between the sound source and a sound collecting device adjacent thereto, and a sound insulating plate. If the sound insulating plate is provided with a slit in the circumferential direction, the interval between sound waves transmitted through the slit is controlled by the number of rotations of the sound insulating plate, so that the shutting process is performed. It is also possible to estimate the characteristics of temperature and withstand voltage in the instantaneous time change of the heated gas.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。実施の形態1 図1及び図2は、この発明の第1の実施の形態からなる
気中遮断器のアークスペース決定方法を示すもので、図
1は音波の伝達時間の測定の構成図、図2は音波の伝達
時間測定のための説明図である。図1には、気中遮断器
1の接触子3,3の消弧室4の上部空間のアークスペー
ス距離H1 (図6参照)を決定するために消弧室4から
排出された前記空間の加熱空気5の音波の伝達時間を測
定する方法を示したものであり、音波発生装置8を消弧
室4の上部空間の一方端に、この音波発生装置8の音波
の送信方向が前記加熱空気5を貫通するように配して、
かつ前記の音波の送信方向で前記加熱空気5を挟んで所
定の距離Lを隔てて集音装置9と10とをそれぞれ設け
てある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIGS. 1 and 2 show a method for determining an arc space of an air circuit breaker according to a first embodiment of the present invention. FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram for measuring a transmission time of a sound wave. FIG. 1 shows the space discharged from the arc extinguishing chamber 4 for determining the arc space distance H 1 (see FIG. 6) in the upper space of the arc extinguishing chamber 4 of the contacts 3 of the air circuit breaker 1. This figure shows a method for measuring the transmission time of the sound wave of the heated air 5 in which the sound wave generator 8 is placed at one end of the upper space of the arc-extinguishing chamber 4 and the sound wave transmission direction of the sound wave generator 8 Arrange to penetrate the air 5,
In addition, sound collectors 9 and 10 are provided at a predetermined distance L across the heated air 5 in the direction of transmission of the sound waves.

【0019】音波発生装置8から送信する音波は、図2
に示すパルス状の間欠的な音波を用いるようにする。そ
して、前記音波発生装置8からΔtの時間間隔でパルス
状の音波Sを送信した状態で、気中遮断器の操作機構部
11を操作して気中遮断器1を遮断する。音波発生装置
8に近接して設置された集音装置9が受信する音波S0
の受信間隔Δt0 (t2 −t1 , 3 −t2 ,t4 −t
3 ,・・・)は、ほぼ前記音波発生装置8から音波Sが
送信される時間間隔Δtと同一時間となる。
The sound wave transmitted from the sound wave generator 8 is shown in FIG.
The pulse-like intermittent sound wave shown in FIG. Then, with the pulsed sound waves S transmitted from the sound wave generator 8 at time intervals of Δt, the operation mechanism 11 of the air circuit breaker is operated to shut off the air circuit breaker 1. The sound wave S 0 received by the sound collecting device 9 installed close to the sound wave generating device 8
Reception interval Δt 0 (t 2 −t 1, t 3 −t 2 , t 4 −t
3,...) Is almost the wave generator same time and time interval Δt which sound waves S is transmitted from the 8.

【0020】一方、集音装置9から距離Lを隔てて配さ
れた集音装置10での受信音波パルスS1 は、図2に示
すように、前記した集音装置9が受信した受信時刻
1 ,t2 ,t3 より、それぞれ遅れたt10
20 ,t30で受信されるので、これらの受信時刻から
パルス時間測定器12にて距離Lを隔てた設けた集音装
置9から集音装置10までの音波の伝達時間Δt1 =t
10−t1 ,Δt2 =t20−t2 及びΔt3 =t30−t3
をそれぞれ求める。そして、上記の伝達時間から音波発
生装置8から送信した各音波の加熱空気5中の音速VS1
,VS2 ,VS3を前記した数1よりそれぞれ下式のよ
うに求める。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the reception sound pulse S 1 at the sound collection device 10 arranged at a distance L from the sound collection device 9 corresponds to the reception time t received by the sound collection device 9 described above. T 10 , which is delayed from 1 , t 2 and t 3 , respectively.
Since the signals are received at t 20 and t 30 , the transmission time Δt 1 = t 1 of the sound waves from the sound collector 9 to the sound collector 10 provided at a distance L by the pulse time measuring device 12 from these reception times.
10 −t 1 , Δt 2 = t 20 −t 2 and Δt 3 = t 30 −t 3
Respectively. Then, the sound speed V S1 in the heated air 5 of each sound wave transmitted from the sound wave generator 8 from the above transmission time.
, V S2 , and V S3 are obtained from the above Equation 1 as shown below.

【0021】[0021]

【数5】VS1=L/Δt1S2=L/Δt2S3=L/Δt3 V S1 = L / Δt 1 V S2 = L / Δt 2 V S3 = L / Δt 3

【0022】上記した音波発生装置8から時間間隔Δt
で連続した3個送信した各音波における消弧室4の上部
空間の加熱空気5の音波の各音速(VS1 ,VS2 ,
S3)のデータより、前記した数2より密度を求めて、
この密度を基にして,数3及び数4により、遮断過程の
各時間における加熱空気5の温度や耐電圧値を推定する
ことができる。上記では、音波発生装置8からの連続す
る3個の時間間隔Δtのパルス状の音波Sについて記載
しているが、アークスペースの決定には更に複数個の連
続したパルス状の音波Sにて計測を行い、各時間間隔毎
の加熱空気5の特性を推定して気中遮断器の遮断完了前
の最も温度上昇が高く耐電圧特性の低い状態を基準にす
る。そして、これらの値が気中遮断器の周辺の導体及び
絶縁材料の熱劣化,変質を起こさない温度、及び相間短
絡,地絡事故を誘因しない絶縁距離を保持できるような
耐電圧値となる空間距離H1 を設定するために消弧室4
の上部空間の距離を変えて繰り返し計測する。また、消
弧室4の側面の空間のアークスペース距離H2 ,H
3 (図4参照)の設定も前記と同様に行って気中遮断器
のアークスペースの決定をする。
From the sound wave generator 8 described above, the time interval Δt
The sound speeds (V S1 , V S2 , V S1 , V S2) of the sound waves of the heated air 5 in the upper space of the arc-extinguishing chamber 4 in the three sound waves transmitted in succession at
From the data of V S3 ), the density is obtained from the above equation 2, and
Based on this density, the temperature and the withstand voltage value of the heated air 5 at each time of the shut-off process can be estimated from Expressions 3 and 4. In the above description, three continuous pulsed sound waves S from the sound wave generator 8 at three time intervals Δt are described. Is performed, and the characteristics of the heated air 5 at each time interval are estimated, and the state where the temperature rise is highest and the withstand voltage characteristics are low before the air circuit breaker is completely shut off is used as a reference. These values must be sufficient to maintain a temperature that does not cause thermal degradation or deterioration of conductors and insulating materials around the air circuit breaker, and a withstand voltage value that can maintain an insulation distance that does not induce phase-to-phase short-circuits or ground faults. extinguishing chamber 4 in order to set the distance H 1
The measurement is repeated while changing the distance in the upper space of the. Further, the arc space distances H 2 , H 2 of the space on the side surface of the arc extinguishing chamber 4.
3 (see FIG. 4) is set in the same manner as above to determine the arc space of the air circuit breaker.

【0023】この実施の形態によれば、前記したように
遮断過程での加熱空気5の特性に基づいて設定するの
で、より精度のよいアークスペースを決定することがで
きる。更に、集音装置9,10を消弧室4からの空間部
に距離を置いて複数組設置するか、または、この実施の
形態からなる音波発生装置と集音装置からなる装置を複
数設置することにより、消弧室4の周囲の空間部の加熱
気体の特性分布をも把握できる。
According to this embodiment, as described above, since the setting is made based on the characteristics of the heated air 5 in the shutoff process, a more accurate arc space can be determined. Further, a plurality of sets of sound collectors 9 and 10 are installed at a distance from the arc extinguishing chamber 4 at a distance, or a plurality of apparatuses including the sound wave generator and the sound collector according to this embodiment are installed. Thereby, the characteristic distribution of the heated gas in the space around the arc extinguishing chamber 4 can also be grasped.

【0024】実施の形態2 図3〜図5は、この発明の第2の実施の形態からなる気
中遮断器のアークスペース決定方法を示すもので、図3
は音波の伝達時間の測定のための測定構成図、図4は図
3のIV−IV断面図、図5は音波の伝達時間測定のための
説明図である。この発明の実施の形態と前記の第1の実
施の形態との違いは、音波発生装置の音源に定常音波を
用いて、この定常音波を音波の進行方向に設けた回転板
のスリットを通すことにより、パルス状の音波にして気
中遮断器の加熱気体へ送信するようにしたものである。
Embodiment 2 FIGS. 3 to 5 show a method for determining an arc space of an air circuit breaker according to a second embodiment of the present invention.
4 is a measurement configuration diagram for measuring a sound wave transmission time, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3, and FIG. 5 is an explanatory diagram for measuring a sound wave transmission time. The difference between the embodiment of the present invention and the first embodiment is that a stationary sound wave is used as a sound source of a sound wave generator, and the stationary sound wave passes through a slit of a rotating plate provided in a traveling direction of the sound wave. Thus, a pulsed sound wave is transmitted to the heated gas of the air circuit breaker.

【0025】即ち、図3に示すように、音波発生源8a
として、図5に示す一定の音圧を有する定常音波を送信
するものを使用するとともに、この音波発生源8aから
送信される音波の進行方向の前面に、図4に示す円周方
向に幅L1 のスリット13を複数個所定の間隔をもって
穿った円板状の遮音板14を設けて、この遮音板14の
中心部をモータ15の回転軸に固定して、間欠的なパル
ス状の音波を送信する音波発生装置を構成する。そし
て、このモータ15の駆動により遮音板14を回転させ
ることにより、遮音板14のスリット13を通過した音
波のみが集音装置9,10側へ送信されるので、前記し
た遮音板14のスリット13の幅L1 やモータ15の回
転数を変えることにより、パルス状の音波のパルス幅W
や、音波の送信間隔時間Δt(図2参照)を任意の値に
設定できるようにしている。
That is, as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a stationary sound wave having a constant sound pressure is transmitted, and a width L in the circumferential direction shown in FIG. A disk-shaped sound insulating plate 14 in which a plurality of slits 13 are formed at predetermined intervals is provided, and a center portion of the sound insulating plate 14 is fixed to a rotating shaft of a motor 15 to intermittently generate pulse-like sound waves. A transmitting sound wave generator is configured. When the sound insulating plate 14 is rotated by the driving of the motor 15, only the sound waves that have passed through the slits 13 of the sound insulating plate 14 are transmitted to the sound collectors 9 and 10, so that the slits 13 of the sound insulating plate 14 are used. by changing the rotational speed of the width L 1 and the motor 15, pulse-like sound wave pulse width W
Alternatively, the transmission interval time Δt of the sound wave (see FIG. 2) can be set to an arbitrary value.

【0026】前記した音波発生装置を用いて、スリット
13を有する遮音板14の回転数を上げることにより、
非常に短い時間間隔を有する音波の加熱空気5中の伝達
時間(Δt1 ,Δt2 ,Δt3 ・・・)、即ちアーク遮
断過程での瞬時値が測定でき、また、その時間変化をも
詳細に測定できるので、前記した解析手法を用いて消弧
室4の近傍の空間部の加熱空気の温度や耐電圧特性の詳
細な検討ができ、より精度のよいアークスペースを設定
することが可能となる。
By increasing the rotation speed of the sound insulating plate 14 having the slit 13 using the above-described sound wave generator,
A very short time with a spacing waves of the heated air 5 in transmission time (Δt 1, Δt 2, Δt 3 ···), i.e. can the instantaneous value measurement at arc interruption process, also detailed is also the time change Therefore, the temperature and withstand voltage characteristics of the heated air in the space near the arc-extinguishing chamber 4 can be examined in detail using the analysis method described above, and a more accurate arc space can be set. Become.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のように、この発明においては、気
中遮断器の消弧室の周囲空間の一方端に配された音波発
生装置と、前記音波発生装置から送信される音波の進行
方向に前記空間を挟んで一定距離の間隔をもって配され
た複数の集音装置とを設け、気中遮断器の遮断時に発生
するアークにより加熱された気体中を伝搬する音波の伝
達時間を、前記音波発生装置から送信された音波が前記
複数の集音装置のそれぞれで受信される時点同士の時間
差より測定して、この伝達時間より求めた気体の密度よ
り気体の温度と耐電圧特性を求めることにより、アーク
スペースの設定のために必要な周囲空間部の温度及び耐
電圧特性条件に合致する消弧室の周囲の空間距離を精度
よく求めることができる。
As described above, according to the present invention, the sound wave generator disposed at one end of the space around the arc-extinguishing chamber of the air circuit breaker, and the traveling direction of the sound wave transmitted from the sound wave generator are provided. A plurality of sound collectors arranged at a fixed distance from each other with the space interposed therebetween, and the transmission time of the sound wave propagating in the gas heated by the arc generated when the air circuit breaker is cut off is set as the sound wave. By measuring the time difference between the points at which the sound waves transmitted from the generator are received by each of the plurality of sound collectors, and determining the gas temperature and withstand voltage characteristics from the density of the gas determined from the transmission time, The space distance around the arc-extinguishing chamber that matches the temperature and withstand voltage characteristic conditions of the surrounding space necessary for setting the arc space can be accurately obtained.

【0028】また、前記した音波発生装置によるアーク
スペースの決定において、音波発生装置からパルス状に
音波を送信して、パルス間隔毎の空気中の伝達時間を求
めることにより、前記したアークにより加熱された気体
の温度と耐電圧の時間変化をも求めることが可能とな
る。この場合に、間欠的に音波を送信する音波発生装置
を、音波発生源と、この音波発生源と近接する集音装置
との間に配設された遮音板と、この遮音板を回転させる
駆動部とから構成するとともに、この遮音板には周方向
にスリットを設けることにより、前記遮音板の回転数を
制御することによって、このスリットを通して送信され
る音波の間隔時間を任意に変えることができるので、気
中遮断器の遮断時の空間部の瞬時の温度及び耐電圧特性
をも把握できる。
In the determination of the arc space by the above-described sound wave generator, the sound wave is transmitted from the sound wave generator in the form of a pulse, and the transmission time in the air at each pulse interval is determined. It is also possible to determine the time change of the temperature and the withstand voltage of the gas. In this case, a sound wave generator that transmits sound waves intermittently, a sound wave generator, a sound insulating plate disposed between the sound wave source and an adjacent sound collector, and a drive for rotating the sound insulating plate. The sound insulating plate is provided with a slit in the circumferential direction, and by controlling the rotation speed of the sound insulating plate, the interval time of sound waves transmitted through the slit can be arbitrarily changed. Therefore, the instantaneous temperature and withstand voltage characteristics of the space when the air circuit breaker is shut off can also be grasped.

【0029】更に、この発明は、前記の実施の形態で記
載した気中遮断器の加温された空気を対象とした測定に
限らず、開閉機器に用いられているSF6 等の絶縁ガス
の遮断時における密度,加熱温度及び耐電圧特性等の諸
特性の推定にも適用することができ、遮断器及び開閉機
器の最適な絶縁設計を得るのにも寄与することができ
る。
Furthermore, the present invention is not limited to measurements intended for heated air of the air circuit breaker described in the embodiments above, the insulating gas such as SF 6 used in the switching device The present invention can be applied to estimation of various characteristics such as density, heating temperature and withstand voltage characteristics at the time of interruption, and can contribute to obtaining an optimal insulation design of a circuit breaker and a switchgear.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施の形態からなる気中遮断
器のアークスペース決定のための音波の伝達時間の測定
構成図である。
FIG. 1 is a measurement configuration diagram of a transmission time of a sound wave for determining an arc space of an air circuit breaker according to a first embodiment of the present invention.

【図2】音波の伝達時間の測定方法のための説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram for a method of measuring a transmission time of a sound wave.

【図3】この発明の第2の実施の形態からなる気中遮断
器のアークスペース決定のための音波の伝達時間の測定
構成図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a measurement configuration of a transmission time of a sound wave for determining an arc space of an air circuit breaker according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図3のIV−IV断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3;

【図5】音波の伝達時間の測定方法のための説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram for a method of measuring a transmission time of a sound wave.

【図6】気中遮断器の外観図である。FIG. 6 is an external view of an air circuit breaker.

【図7】従来の気中遮断器のアークスペースを決定する
ための測定方法である。
FIG. 7 is a measurement method for determining an arc space of a conventional air circuit breaker.

【符号の説明】 1 気中遮断器 4 消弧室 5 加熱空気 8 音波発生装置 8a 音波発生源 9 集音装置 10 集音装置 13 スリット 14 遮音板 15 モータ[Description of Signs] 1 Air circuit breaker 4 Arc extinguishing chamber 5 Heated air 8 Sound wave generator 8a Sound wave generator 9 Sound collector 10 Sound collector 13 Slit 14 Sound insulation plate 15 Motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 作田 忠裕 石川県松任市村井東2−3−7 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tadahiro Sakuta 2-3-7 Muraihigashi, Matsuto City, Ishikawa Prefecture

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】気中遮断器の消弧室の周囲空間の一方端に
配された音波発生装置と、この音波発生装置から送信さ
れる音波の進行方向に前記空間を挟んで一定距離の間隔
をもって配された複数の集音装置とを設け、気中遮断器
の遮断時に発生するアークにより加熱された気体中を伝
達する音波の伝達時間を、前記音波発生装置から送信さ
れた音波の前記複数の集音装置のそれぞれで受信される
時点同士の時間差より測定して、この伝達時間より求め
た気体の密度より前記気体の温度と耐電圧特性とを求め
て、気中遮断器からの空間距離であるアークスペースを
設定することを特徴とする気中遮断器のアークスペース
決定方法。
1. A sound wave generator disposed at one end of a space surrounding an arc extinguishing chamber of an air circuit breaker, and a predetermined distance between the sound wave generator and the space in the traveling direction of a sound wave transmitted from the sound wave generator. Provided with a plurality of sound collecting devices arranged with, the transmission time of the sound wave transmitted through the gas heated by the arc generated when the air circuit breaker is interrupted, the plurality of sound waves transmitted from the sound wave generator Measured from the time difference between the points of time received by each of the sound collectors, to determine the temperature and withstand voltage characteristics of the gas from the density of the gas determined from the transmission time, the spatial distance from the air circuit breaker An arc space determination method for an air circuit breaker, wherein an arc space is set.
【請求項2】請求項1に記載の方法において、音波発生
装置が間欠的に音を送信するものであることを特徴とす
る気中遮断器のアークスペース決定方法。
2. The method according to claim 1, wherein the sound wave generator transmits sound intermittently.
【請求項3】請求項2に記載の方法において、間欠的に
送信する音波発生装置が、音波発生源と、この音波発生
源に近接する集音装置との間に配設された遮音板と、こ
の遮音板を回転させる駆動部とからなり、この遮音板に
は周方向にスリットが設けられていることを特徴とする
気中遮断器のアークスペース決定方法。
3. The method according to claim 2, wherein the intermittently transmitting sound wave generator includes a sound wave source and a sound insulating plate disposed between the sound collector and the sound collector adjacent to the sound source. And a drive unit for rotating the sound insulating plate, wherein the sound insulating plate is provided with a slit in a circumferential direction.
JP20542296A 1996-07-16 1996-07-16 Arc space deciding method for air circuit breaker Pending JPH1031937A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009510438A (en) * 2005-09-30 2009-03-12 ジェニングス テクノロジー Method and apparatus for detecting sound waves in a high pressure state in a vacuum switch

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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