JPS5838424A - 真空しや断器の真空度監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空しゃ断器の真空度監視装置に関する〇 一般に真空しゃ断器はその真空度が１０−’ＴＯｒｒ以
下の圧力で正常なしゃ断能力を有しているが、この真空
度はしゃ断器内部からの放出ガスや溶接およびろう付け
などの接合部からのスローリークなどによって劣化し、
しゃ断能力が低下する。ここため、真空しゃ断器におい
てはその真空度を監視することが性能保証上から必要欠
くべからざるものとなっている。

そこで従来においては、真空しゃ断器内部に放電電極を
設けるとともに別電源により高電圧を印加し、この際の
放電状態が真空度により変化することにより真空度のチ
ェックを行うなどしていたが、このような方法では真空
しゃ断器の構造が複雑になるとともに高電圧の別電諒を
用意しなけｎばならないため高価になった。父、真空度
のチェックに際しては真空しゃ断器を回路から切離す８
侠があり、非常に面倒であった。

本づる明は上記の欠点全除去して、放′亀電億や高電圧
の別電詠全必要とせず、かつ真空しゃ断器を回路に接続
したままでその真空度のチェ７２２行うことができ、真
空度のチェックを簡単かつ女価に行うことができる真空
しゃ断器の真空度監視装置を提供することを目的とする
０ 以下本発明の実施例全図面とともに説明する。

第１凶において、／は真空しゃ−ｒ器で、真空しゃ断器
／ｌｄ絶縁筒コの両端に金鵜製の端板３，４Ｚ全取付け
て真空容器を形成し、端板３ＶＣは固定リードＪｌｆ神
着するとともに端板弘にはベローズぶを介して可動リー
ド７を移動可能に挿着し、固定リードＳお工び可動リー
ド７の先端には夫々固定電極ざおよび可動電極２を取付
ける。又、絶縁筒コの中間にはしゃ断時電極ざ、７間に
発生する金属蒸気が絶縁筒、２ＶＣ＋を着するのを防止
するためのシールド１０ｆ取付ける。／／は真空しゃ断
Ｄｒ／の近くに三脚、２７によって支持さｒた超音波マ
イクロフォン、／コは超音波マイクロフォンｌｌ用のプ
リアンプ、／３は接ｖｃ組／弘を介してプリアンプ／コ
に接続されたアンプ、１５は接続綴ｌ弘を介してプリア
ンプ１３に法統す扛た３０〜８０　Ｋ）ｌｚのバンドパ
スフィルタ、／６はづ厳絖線／ｌを介してバンドパスフ
ィルタに嶺絖された出力表示機である。

上記構成において、真空しゃ断器／は図示しない操作装
置により可動リード７を動かし電極ざ。

９を接離して投入、しや＃（ｉ−行うが真空しゃ断器／
の投入状態およびしゃ断状態における等価回路図を夫々
第２図ｋ）、（Ｂ）に示す。凶において、／７゜１ｇ１
ｄ夫々真壁しＪＰ断器／の設置された回路の電源および
負荷、ｉｑ、；ｔｏは夫々固定電極ざとシールド１０間
の抵抗および静電容量、２／、−は夫々固定電極りとシ
ールド１０間の抵抗および靜＊谷蓋、おａ。

２３ｂは夫々杷縁筒コの抵抗、評はシールドＩＯと大地
間の静置容量、ｄ、易は夫々じゃ断状態における′電極
ざ、９ｉｉｊｊり抵抗および静電容量でおる。真空しゃ
断器／の内部の真空度が劣化した場什即ち内部圧力が上
昇した場合、真空中の誘電率と大気中の誘電率がほぼ等
しいために靜嵐容重二〇、Ｗ。

易はほとんど変化しないが抵抗／９，２／、ｔ！；はパ
ッシェンの法則ＶＣＬり著しく低下する。このため、絶
縁筒コにより固定側および可動側のいずｔｔとも絶縁さ
扛浮遊電位會有するシールド１０と各電極♂。

２との間においては投入状態およびしゃ断状態にかかわ
らず放電が生じ、又電極ｇ、９間においてはしゃ断状態
においてのみ放電が生じる。この放電時にはコロナの衝
撃により放電音が発生し、この放を音の周波数分析を行
ったところ、θ〜２０ＫＨｚの可聴領域付近の音波はほ
とんど発生せず、約３０〜８０　ＫＨｇｌの超音波が著
しく発生していることが判明した。

例えば６■クラスの真空しゃ断器ｌにおける真空度ｐと
超音波検知可能最小印加′藏圧ｖ６即ち放電開始゛藏圧
との関係を測定したところ第３図に示すようであった。

即ち、真空度が１０−９Ｔｏｒｒ程度に劣化してくると
放電が開始され、ａＫ示す投入状態では２　Ｘ　１０−
　”Ｔｏｒｒ付近又ｄｂに示すしゃ断状態では５　Ｘ　
１０−　”　Ｔｏｒｒ付近で放電は最も激しくなり、真
空度が１０　”Ｔｏｒｒ付近になると放電は生じなくな
る。

上記放電による超音波は真空しゃ断器／の真空容器を固
体伝播して大気中を伝播する０超音波マイクロフオンｌ
／はこの超音波を集音するが同時に放電蓄以外の周囲の
可聴領域等の雑音も集音する０そこで超音波マイクロフ
ォン／／の′電気的出力をプリアンプ／２およびアンプ
／３を介してノくンドノくスフイルタ１５に加え、ノく
ンドノ（スフイルタ１５は超音波マイクロフォン／／の
集音した音波のうち約３０〜８３　ＫＨ２の超音波のみ
通過させ、通過した該僧職の超音波は出力表示器／６に
より表示さ扛る。第４図は真空しゃ断器ｌの投入状態で
かつ真空度が４Ｘ　１０−　”Ｔｏｒｒの場合における
出力表示器／６の出力特性を示し、約３０〜８０　ＫＨ
ｚの超音波領域で良好な出力が得られる０又、−たん真
空度が劣化すれば放電は連続的に生じるため出力表示器
／６も連続的に出力を出し、該出力が所定時間継続する
と出力表示器／６は誉報や表示のための出力を出す。

上記実施例においては、真空度劣化時に真空しゃ断器／
が内部放電により生起する主に３０〜８０ＫＨｚの超音
波の放電音を超音波マイクロフォン／／により集音し、
この集音した音波を約３０〜８０ＫＨｚの超音波のみ通
過させるバンドパスフィルタ／ｊを介して出力表示器／
６により検出している０このため超音波マイクロフォン
／／が放電音以外の可聴領域などの雑音を集音した場合
でもこの雑音は出力表示器／６しこエリ検出されず、真
空劣化の検出＊　ｉＥ碓に行うことができる０又、出力
表示器／６はその出力が所定時間継続した場合に普報や
表示のための出力を出すのである時間継続する放電音と
他の雑音とを区別することができ、これＶＣよっても真
空度劣化の検出が正確となる。

第５図は本発明の第２の実施例を示し、この例では真空
しゃ断器λｇは絶縁筒１７と金縞筒３０を接続して成る
筒部の両端に端板３．り全染付けて真空容器を形成して
おり、シールド７０などの浮遊電位の部材を持たない。

又、真空度監視装置としての構成は第１の実施例と同じ
である。この例では真空しゃ断器ノーは浮遊電位の部材
を持たないので投入状態では真空度が劣化しても放電が
生じず、真空度劣化を検出することができない。しかし
、しや断状態では真空度劣化時にＩＥ′＆ざ、９間に放
電が生じ、第１の実施例と同様にこの放電音を超音１−
ｆ（り０フオン／ｌにより集音することにより真空度劣
化を検出することができる。

第６図は本発明の第３の実施例を示し、この例では真空
しゃ断器／の周囲を絶縁モールド材、？／により一体に
後っており、このようなモールド形真空しゃ断器におい
ても真空度劣化時に内部放電により生じた放電音は真空
容器および絶縁モールド材、？／を固体伝播し大気中に
伝播するので前記実施例と同じ構成の真空度監視装置に
より真空度劣化を検出することができる。

第７図は本発明の第４の実施例を示し、本発明に係る真
空度監視装置ｉｔを輻小形曲閉装置に適用したものであ
る。図において、３ツはカバー３３の上下部に夫々絶縁
モールド材３弘、　３３によりモールドさ０ れた母線接続導体Ｍ、３７を貫設さてした縮小形開閉装
鐘の固定−１１ユニツト、３１Ｉ：は前面が開口したケ
ース３９内に操作装置りを有する細小形開閉装置の可動
側ユニットで、ケース３ｆの前面側には夫々窓弘／ａ、
弘、２ａを有する舒弘ハ’Ａ２を開閉自在に設け、ケー
ス３ｑの下端には移動用の車輪弘３を設ける。真空しゃ
断器／は可動側に導体接続部褌會一体に取付けられると
ともにこの導体接続部件および固定リードｊも含めて絶
縁モールド材上により一体にモールドされ、絶縁モール
ド材４ｔｓ　ｖｃ設けた突出部４ｔｊａ、Ｑｂがケース
３デの″Ｉ＝￥匍側に挿入支持される。

父、絶縁モールド材付の下部には可動側導体≠７を一体
にモールドした絶縁モールド材弘６が一体に取付けられ
る。導体接続部杯と可動リード７および可ｗＪｉＩ４１
１２＋＄体弘７とは夫々リングコンタクトＲ，≠７を１ 介して電気的に接続され、父母線接続導体３４．３７と
同定リード５および可動側導体≠７とは夫々リングコン
タクト５０．！；／を介して接離自在に嵌合される。可
動リード７は突出部≠７ｂ内を挿通した連結機構５２を
介して操作装置りと連結さ扛る。尚、５３はＮ５縁モー
ルド材Ｑ中に埋設された０Ｔ１５弘、Ｓ３は夫々絶縁モ
ールド材旬、鵠に一体に増付けられ、絶縁モールド材３
１Ａ、にと接離自在に嵌合する案内部、５６は連結用ボ
ルトである。又、真空しゃ断器１等は三相分並設されて
いる。

上記の縮小形開閉装置は可動側ユニット３ｇを動かすと
固定リードＳおよび可動側導体≠７が夫々母線俵絖導体
Ｊｊ、Ｊ７と接離するが、固定側ユニット３２のカバー
３３における真空しゃ断器／の外周位置に孔３３　ａを
設けるとともに、前記実施例と同様に２ 形成された真空度監視装置の超音波マイクロフォン／／
’ｚ孔ｊＪ　ａの外側の近くに配設する。真空劣化時に
真空じゃ〜■器／の内部に発生した放電音は絶縁モール
ド材４１３ｆ介して孔、？Ｊ　ａから外部に伝播するの
でこの放電音を超音波マイクロフォン／／によりづ１０
えることができ、出力表示器／６の表示により真空度劣
化を検出することができる。もちろん、ケース３９の背
面側に孔を設けるとともに超音波マイクロフォン／／Ｉ
ｆケース３デ内に設置するようにしても良い。

第８図は本発明の第５の実施例を示し、本発明に係る真
空度監視装置を引出形真空しゃ断装置に適用したもので
ある。図において、Ｓ７は母線に接続さ【る１６１定側
端子５ｔを設置さ扛た支持枠、５テは周囲をモールドさ
れたＴｃ窒しゃ断器で、真空しや３ 断器５デは連結壁＃Ｓを挿通された絶縁筒ｂｏ１に介し
て操作機構６／の上部に設置されており、真空しゃ断器
５９はその上下部に固定側端子５ｇと接離する可動側端
子６２を有している。操作機構６７の下端には移動用車
輪６３が設けられ、操作機＃１６１の前部には安全のた
めに仕切板６ダが設けられる。真空しゃ断器／等に三相
分並設されている。そして、仕切板評に孔Ａ４ｔａを設
け、前記実施例と同様に構成された真空度監視装置の超
音波マイクロフォン／／を孔６弘ａの前方に設ける０こ
の例でも真空しゃＩ！Ｉ？器ｓｔｒの内部には真空度劣
化時に放電が生じ、放′醒音はモールド材を介して伝播
し、仕切板評の孔６修ａから外部に伝播する。そこで、
この伝播音を超音波マイクロフォン／／で捕え、出力狭
示器１６の表示から真空開劣化を検出することができる
０ ４ 以上のようＶこ本発明においては、真空しゃ断器の外部
に超音波マイクロフォンを設けており、真空しゃ−ｆ器
は真空屁劣化時に内部で放電を生じ、この放送により主
に３０〜８０　ＫＨｚの超音波放電音を生じるのでこの
放電音を超音波マイクロフォンにより捕えることに真空
度劣化を検出することができる。このため、冥を置方化
の検出に際して真空しゃ−ｆ器を回路から取外す必要が
ないとともに真空しゃｗＴ器の構造を変えたり高電圧の
別電源會設けたりする必要がなく、簡単がっ安１曲に真
空度劣化を検出することができる。しかも、超音波マイ
クロフォンには約３０〜８０　ＫＨｚの超音波のみ通過
させるバンドパスフィルタを電気的に接続しているので
超音波マイクロフォンが放電音以外の例えばＯＴ聴饋域
の雑音を来廿したとしてもバ〉５ ドパスフィルタによりこの雑音を除去することができ、
真空度劣化を正確に検出することができる。

尚、真空しゃ断器が絶縁モールド材によりモールドされ
ている場合にも何ら支障なく真空度劣化を検出すること
ができ、又真空しゃ断器がカバーなどによりおおわれて
いる場合には集音用の孔を設ければよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る真空度監視装置を
備えた真空しゃ断器の縦断正面図、第２図（Ａ）、（Ｂ
）は夫々第１の実施例における真空しゃ断器の投入状態
およびしゃ断状態における等価回路図、第３図は第１の
実施例における真空しゃ断器の投入状態およびしゃ断状
態における真空度と超音波検知可能最小印加′電圧との
関係図、第４図は６ 本発明に係る出力表示器の出力特性図、第５〜６図は夫
々本発明の第２〜３の実施例に係る真空度監視装置ｔを
備えた真空しゃ断器の縦断正面図、第７図は本発明の第
４の実施列に係る真空度監視装置ｔを痢えた縮小形開閉
装置の縦断正面図、第８図は本発明の第５の実施例に係
る真空度監視装置を備えた引出形真空しゃ断装置の正面
図。 ／　、　、２Ｊ’・・・真空しゃ断器、／か・・超音波
マイクロフォン、／６・・・バンドパスフィルタ１．？
／　、　４Ｌｊ・・・絶縁モールド材１．？、？ａ・・
・カバーの孔、Ａ１１ｈ・・・仕切板の孔。 ７ 第１図 第２図ＣＢ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部の真空度が劣化した際に内部放電を生じる真空しゃ
   断器において、真空しゃ断器の外部に設けらｎ１前記内
   部放電により生じる超音波を集音する超音波マイクロフ
   ォンと、超音波マイクロフォンに電気的に接続され、超
   音波マイクロフォンの集音し九音波のうち約３０〜８０
   　ＫＨｚの超音波のみ通過させるバンドパスフィルタと
   を備え、該バンドパスフィルタの出力により真空度劣化
   を検出するようにしたことを特徴とする真空しゃ断器の
   真空度監視装置。