JPH1196858A - ガス開閉器のアーク電圧検出装置および寿命予測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ガス開閉器の可動接触子あるいは固定接触子の
消耗を把握してガス開閉器の寿命を判定する。 【解決手段】消弧筒９の外周に巻装し一端を消弧筒に接
続し他端を固定電極５に接続したアーク駆動コイル１１
を備えたガス開閉器において、消弧筒の外周に環状空間
をおいて設けた内側円筒環１３と内側円筒環の外周に取
付けた絶縁材１４と前記絶縁材の外周に固定した外側円
筒環１５とからなる固定接触子側の容量形分圧器１２
と、可動接触子８側の外周に環状空間をおいて設けた内
側円筒環１７と内側円筒環の外周に取付けた絶縁材１８
と絶縁材の外周に固定した外側円筒環１９とからなる可
動接触子側の容量形分圧器１６と、可動接触子側の容量
形分圧器と前記固定接触子側の容量形分圧器とからアー
ク電圧を検出する電圧検出装置２０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス開閉器のアー
ク電圧検出装置およびガス開閉器の寿命予測装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のガス開閉器は図２に示すように構
成されている。図において、３０はＳＦ₆ ガスなどの消
弧性ガス３１を封入した開閉容器で、この開閉容器３０
の両側にブッシング３２、３３を取付けている。一方の
ブッシング３２には固定電極３４が固定され、この固定
電極３４の先端に固定接触子３５が取付けられている。
他方のブッシング３３には可動電極３６が設けられ、こ
の可動電極３６上を摺動して前記固定接触子３５に接離
する可動接触子３７が取付けられている。３８は前記固
定接触子３５を環状に囲む導電材よりなる円筒状の消弧
筒で、この消弧筒３８より固定接触子３５に向かって突
出する導電環３９を有し、絶縁材よりなる支持台４０を
介して固定電極３４に取付けられている。前記消弧筒３
８の外周にアーク駆動コイル４１が巻装され、そのアー
ク駆動コイル４１の一端を前記消弧筒３８に接続し、他
端を前記固定電極３４に接続している。つぎに、このよ
うに構成したガス開閉器の動作について説明をする。図
２は閉路している状態を示す。この状態から開路指令に
より可動電極３６の可動接触子３７が固定電極３４の固
定接触子３５から開離すると、可動接触子３７と固定接
触子３５との間にアークが発生する。さらに、可動接触
子３７が固定接触子３５から離れるとアークが伸長し固
定接触子３５上のアーク足が消弧筒３８の導電環３９上
に移行する。アーク足が導電環３９に移行するとアーク
電流は可動電極３６から可動接触子３７を通りガス雰囲
気中より導電環３９を経てアーク駆動コイル４１を通っ
て固定電極３４に流れ、アーク駆動コイル４１を流れる
アーク電流によりアーク駆動コイル４１に磁束が発生す
る。このアーク駆動コイル４１に発生する磁束によりア
ークは可動接触子３７と導電環３９との環状空間を回転
してアークを消弧に導く。このようにガス開閉器を開閉
して電路を開閉路している。

【０００３】

【発明を解決しようとする課題】ところが、従来のガス
開閉器の可動接触子３７あるいは固定接触子３５は銅等
の導電材で構成されおり、アーク電流により前記銅が蒸
発して消耗する。しかしガス開閉器の寿命は開閉回数を
もとに予測していた。しかしながら、ガス開閉器の開路
時に大きなアーク電流が流れると、前記可動接触子３７
あるいは固定接触子３５の消耗量が多くなり、一定の開
閉回数に達する前に前記可動接触子３７あるいは固定接
触子３５が消耗して可動接触子３７と固定接触子３５が
溶着して遮断不能を起こし、大きな事故を発生してい
た。そこで、本発明は、ガス開閉器の可動接触子あるい
は固定接触子の消耗を把握し、ガス開閉器の開閉不能を
未然に防ぐようにすることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は消弧性ガスを封入した開閉容器内に設けら
れ固定電極と、前記固定電極に取付けられた固定接触子
と、前記開閉容器内に設けられた可動電極と、前記可動
電極に取付けられた可動接触子と、前記固定接触子に環
状空間をおいて囲む導電材よりなる円筒状の消弧筒と、
前記消弧筒の外周に巻装し一端を前記消弧筒に接続し他
端を固定電極に接続したアーク駆動コイルとを備えたガ
ス開閉器において、前記消弧筒の外周に環状空間をおい
て設けた内側円筒環と前記内側円筒環の外周に取付けた
絶縁材と前記絶縁材の外周に固定した外側円筒環とから
なる固定接触子側の容量形分圧器と、前記可動接触子側
の外周に環状空間をおいて設けた内側円筒環と前記内側
円筒環の外周に取付けた絶縁材と前記絶縁材の外周に固
定した外側円筒環とからなる可動接触子側の容量形分圧
器と、前記可動接触子側の容量形分圧器と前記固定接触
子側の容量形分圧器とからアーク電圧を検出する電圧検
出装置とを備えている。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図に基づい
て説明する。図１は本発明の実施例を示すガス開閉器の
側断面図である。図において、１はＳＦ₆ ガスなどの消
弧性ガス２を封入した開閉容器で、この開閉容器１の両
側にブッシング３、４を取付けている。一方のブッシン
グ３には固定電極５が固定され、開閉容器１の内部で固
定電極５の先端に固定接触子６が設けられている。他方
のブッシング４には可動電極７が固定され、開閉容器１
の内部で可動電極７に固定接触子６に接離する可動接触
子８が取付けられている。９は固定接触子６を環状に囲
む導電材よりなる円筒状の消弧筒で、前記固定電極５に
絶縁材の支持環１０を介して支持されている。９ａは消
弧筒９に設け前記固定接触子６に向かって突出する導電
環である。１１は消弧筒９の外周に巻装したアーク駆動
コイルで、一端を前記消弧筒９に接続し、他端を固定電
極５に接続してある。１２は開閉容器１内に取付けた固
定電極側の容量形分圧器で、アーク駆動コイル１１に環
状空間を囲んで設けた導電材よりなる円筒状の内側円筒
環１３と、この内側円筒環１３の外周に絶縁材１４を挟
んで外側円筒環１５とより構成している。１６は可動電
極側の容量形分圧器で、可動電極７に環状空間を囲んで
設けた導電材よりなる円筒状の内側円筒環１７とこの内
側円筒環１７の外周に絶縁材１８を挟んで設けた外側円
筒環１９とより構成している。２０は電圧検出装置で、
前記可動電極側の容量形分圧器１２の内側円筒環１３と
前記可動電極側の容量形分圧器１６の内側円筒環１７に
接続し、可動電極７と固定電極５との間のアーク電圧を
検出する光センサより構成している。２１は電流測定装
置で、前記可動電極に取付け可動電極を流れる電流を測
定するようにしてある。２２はアークエネルギー演算装
置で、前記電圧検出装置２０で検出したアーク電圧と電
流測定装置２１で検出したアーク電流より、アークエネ
ルギーを演算し、このアークエネルギーを積算して、可
動接触子８あるいは固定接触子６の銅の消耗量を演算す
るように構成している。２３は表示装置で、前記アーク
エネルギー演算装置２２からの演算結果を表示するよう
にしてある。つぎに、動作について説明をする。図はガ
ス開閉器の閉路状態を示すもので、この状態から開路指
令により可動接触子８が固定接触子６から開路すると、
可動接触子８と固定接触子６との間にアークが発生す
る。更に、可動接触子８が固定接触子６から離隔する
と、可動接触子８と固定接触子６との間のアークが伸長
されて固定接触子６上のアーク足が導電環９ａに移行
し、アーク電流は可動電極７を通り可動接触子８より消
弧性ガス２中を通って導電環９ａから消弧筒９を通って
アーク駆動コイル１１を経て固定電極５に流れ、前記ア
ーク駆動コイル１１に流れるアーク電流によりアーク駆
動コイル１１に磁束が発生する。このアーク駆動コイル
１１に発生した磁束により可動接触子８と導電環９ａと
のアークが回転されて消弧に導いて電路を開路する。こ
の場合、可動接触子８と固定接触子６との間にアークが
発生すると、固定側の容量性分圧器１２の内側円筒環１
３に電圧が誘起される。また、可動側の容量性分圧器１
６の内側円筒環１７にも電圧が誘起される。この固定側
の容量性分圧器１２の電圧と可動側の容量性分圧器１６
の電圧を電圧検出装置２０に出力する。前記電圧検出装
置２０はアーク電圧を演算してアークエネルギー演算装
置２２に出力する。アークエネルギー演算装置２２は、
前記電圧検出装置２０からのアーク電圧と可動電極７に
設けたアーク電流検出装置２１からのアーク電流とから
アークエネルギーを演算して過去のガス開閉器で開路し
たときのアークエネルギーと積算して表示装置２３に出
力する。前記アークエネルギーは可動接触子８あるいは
固定接触子６の消耗量と比例関係にあるので、アークエ
ネルギーが一定量に達すると可動接触子あるいは固定接
触子が消耗していることが推定でき、この可動接触子あ
るいは固定接触子が消耗していることを表示する。

【０００６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、可動
電極と固定電極間のアーク電圧を測定して電極に流れる
アークエネルギから可動接触子あるいは固定接触子の消
耗量を推定してガス開閉器の寿命を予測するので、可動
接触子と固定接触子の溶着による開閉不能による大きな
事故を未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示すガス開閉器の側断面図
である。

【図２】 樹来のガス開閉器の側断面図である。

【符号の説明】

１ 開閉容器、 ２ 消弧性ガス、 ３、４ ブッシン
グ、５ 固定電極、 ６ 固定接触子、 ７ 可動電
極、 ８ 可動接触子、９ 消弧筒、 １０ 支持環、
１１ アーク駆動コイル、１２ 容量形分圧器、 １
３ 内側円筒環、 １４ 絶縁材、１５ 外側円筒環、
１６ 容量形分圧器、 １７ 内側円筒環、１８ 絶
縁材、 １９ 外側円筒環、 ２０ 電圧検出装置、２
１ アーク電流検出装置、 ２２ アークエネルギー演
算装置、２３ 表示装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消弧性ガスを封入した開閉容器内に設け
   られた固定電極と、前記固定電極に取付けられた固定接
   触子と、前記開閉容器内に設けられた可動電極と、前記
   可動電極に取付けられた可動接触子と、前記固定接触子
   に環状空間をおいて囲む導電材よりなる円筒状の消弧筒
   と、前記消弧筒の外周に巻装し一端を前記消弧筒に接続
   し他端を固定電極に接続したアーク駆動コイルとを備え
   たガス開閉器において、 前記消弧筒の外周に環状空間をおいて設けた内側円筒環
   と前記内側円筒環の外周に取付けた絶縁材と前記絶縁材
   の外周に固定した外側円筒環とからなる固定接触子側の
   容量形分圧器と、 前記可動接触子側の外周に環状空間をおいて設けた内側
   円筒環と前記内側円筒環の外周に取付けた絶縁材と前記
   絶縁材の外周に固定した外側円筒環とからなる可動接触
   子側の容量形分圧器と、 前記可動接触子側の容量形分圧器と前記固定接触子側の
   容量形分圧器とからアーク電圧を検出する電圧検出装置
   と、を備えたことを特徴とするガス開閉器のアーク電圧
   検出装置。
2. 【請求項２】 前記電圧検出器で検出したアーク電圧と
   前記電極に流れるアーク電流とからアークエネルギーを
   演算し、前記可動接触子あるいは前記固定接触子の消耗
   量を演算して、前記ガス開閉器の寿命を予測する演算装
   置を請求項１の装置に付加したガス開閉器の寿命予測装
   置。