JPS61173612A - ガス絶縁閉鎖配電盤の絶縁低下検出装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、真空遮断器を収納するとともＣ二絶縁ガスを
封入し九ガス絶縁閉鎖配電盤の絶縁低下検出装置ｋｔＣ
関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点コ 近年、中圧縁の閉鎖配電盤１ユおいても、密閉構造とし
た閉鎖箱内に例えば六ふつ化硫黄ガス（以下８Ｆ６ガス
という）ま７ｔｔ２８Ｆａガスと空気の混合ガスを封入
し、従来の空気絶縁Ｃ：代えて絶縁耐力を向上させ、閉
鎖配電盤を小形化して設置空間の縮小と保守点検を容易
とすることが図られてき念。

この絶縁ガスを封入し迄ガス絶縁閉鎖配電盤（以下ガス
キユービクルという）は、大気とは完全Ｃ−区画される
ので、従来の空気絶縁で問題となっていた気象条件（例
えば大気の相対湿度や密度の変化等）や環境条件（例え
ば汚損物や塵埃の付着）等に影響されないので、安全と
信頼性が大幅に向上する。

しかしながら、このガスキユービクルは、上記したよう
ζユ完全密閉構造であるから通常の保守点検ζ二際して
内部の状態を目視することができず、また、内部で一旦
異常が発生すると、その点検や修理をする場合Ｃユ封入
している絶縁ガスを排出したり再封入をしなければなら
なくなり、この絶縁ガスの処理作業のためＣ二停電時間
が大幅に長くななることが、ガスキユービクルの欠点と
されているＯ そこで、これらの異常発生原因を除去するためには、ま
ず、過去のこの種のガスキユービクルにおける１０年以
上の運転経過したものの異常発生原因を分析し、これを
参考Ｃユして対策を講じることが必要である。

この−例として、電気協同研究会報告書（第３６巻第３
号）Ｃ二、絶縁ガス中における故障は、機械的なものが
５２％でその大半はガス洩れであること、また、電気的
なものが４８チでその大半は絶縁劣化で、沿面尖絡、部
分放電、地絡、短絡等で、絶縁ガス中１−おける故障は
その大半が絶縁破壊Ｃユ至る重大事故Ｃ：つながる危険
性があると報告されている。したがって、重大事故を未
然に防止する九めＣ：け、絶縁劣化の予知検出がきわめ
て重要であることを示唆している。

一方、ガスキユービクル内に収納される真空遮断器は、
ガス遮断器のように絶縁ガス中Ｃ：おいて電流遮断を行
わないので、電流遮断時ｉユおける分解ガスの発生は全
くない。シ声がって、絶縁ガスの劣化管理は容易となる
が、反面真空バルブにおいては、真空不良が発生し７’
Ｃ場合Ｃユその検出がきわめて困難Ｃ二なる。

これは、真空不良が発生した場合Ｃ二絶縁ガスが真空バ
ルブ内Ｃ：侵入し絶縁が回復されるためで、従来実施さ
れている開極後の耐電圧試験等では真空不良の条件によ
っては完全に検出することができないからである。

以上述べたように、真空遮断器を収納するガスキユービ
クルＣ−おいては、絶縁劣下の検出と、真空バルブの真
空不良の検出がメンテナンス７り一化を指向する上でき
わめて重要な課題となってきた０ ［発明の目的コ 本発明は、上記し次事情に鑑みてなされたもので、ガス
キユービクルの内部に封入した絶縁ガスの絶縁劣化と真
空バルブの真空不良Ｃ：よる絶縁劣化を、その程度を含
めて検出できるようＣニしたガス絶縁閉鎖配電盤の絶縁
低下検出装置を提供することを目的とする。

［発明の概要コ 本発明に、絶縁ガスが封入された閉鎖箱の内部Ｃ二収納
した真空バルブの内部Ｃ二連通し、絶縁ガス中Ｃユ沿面
距離を有する絶縁ブッシングと、一端を主回路Ｃユ接続
し切替可能とし九複数の可変コンデンサと、この可変コ
ンデンサの分圧端子と大地間に直列に接続する主コンデ
ンサおよび検出器と、一端を主回路Ｉ：接続し他端を可
変コンデンサの分圧端子に接続した放電ギャップで構成
し、真空バルブの真空度が低下すると放電電圧が低下す
るから、この放電電圧を放電ギャップを介して検出し、
また、絶縁ガスの絶縁が低下すると絶縁ブッシングの沿
面絶縁が低下するから、この放電電圧を絶縁ブッシング
を介して検出することにより、真空バルブの真空低下と
絶縁ガスの絶縁低下を、その程度を含めて検出可能とし
たものである。

［発明の実施例コ 以下、本発明のガスキユービクルの絶縁低下検出装置の
一実施例を図面を参照して説明する。まず、ガスキユー
ビクルの構成を！１図を参照して説明する。閉鎖箱ｌは
気密に構成されており、この内部にはＳＦ６ガスを封入
するとともシニ真空遮断器２、操作機構３ｍを連結した
電源側断路器３、操作機構４畠を連結した負荷側断路器
４、変流器５、負荷側Ｃ：接続される母線６、電源側に
接続されるケーブルヘッド７等が敗付けられており、こ
れらの機器は導体８で接続されている。なお、同図中符
号９はケーブルヘッド７１；取付けられたシールドリン
グ、符号ｌＯは計器用変成器を示す０次に、絶縁低下検
出装置の構成を第２図を参照して説明する。真空遮断器
２の真空バルブ１１１１１’公知の構成であるが、この
７ランジ１２にはパイロット電極１３が設けられる。こ
のパイロット電極１３の一端は、７ランジ１２および真
空バルブ１１の主回路導体１４と同電位となり、他端は
分圧要素１５の分圧端子１６に接続される。この分圧要
素１５は、主コンデンサＣ１と可変コンデンサＣｘが直
列Ｃ二接続されており、主コンデンサＣ１の一端は閉鎖
箱１の外部Ｃユ設けられた検出器１７を介して大地−接
続されている０また、パイロット電極１３は、第３図＆
：示すよう１−７ランジ１２１ｍ、設けた開口部１２１
と内部が連通ずる絶縁ブッシング１８と、この絶縁ブッ
シング１８の内部ζ：配設される放電ギャップ１９で構
成されている。

ここで、絶縁ブッシング１８　ｒｉ、その材料として絶
縁ガス（８Ｆ６ガスと空気の混合ガス）中で絶縁低下１
ユ反応しやすい例えば耐分解性ガスが劣るガラスや磁器
等のようＣユ珪素（Ｓｌ）を含んだものを用いる。一方
、分圧要素１５の可変コンデンサＣＸは、ｃｘｌ　、　
ｃｘｓ　、　ｃｘａと分圧電圧が切替器２０によって変
化でき、この切替えの場合Ｃ：分圧回路が開放状態にな
らないようＩ：する九め、接点２１を２個設けて分圧回
路を形成しながら切替えるようシュしかつ閉鎖箱１の外
部から操作可能Ｃユ構成されている。同図に示すＣｘｏ
Ｆｉ、パイロット電極１３が内部または外部で連続放電
を繰返すような場合Ｃ：、分圧回路を短絡して印加電圧
を０にするため（−設けたものであるｏシｆＦ−かって
、主コンデンサＣ１は、 単独で主回路の耐電圧強度を有している。

第４図は、真空バルブ１１内の圧力と放電電圧の関係を
示す線図であり、パッシェンの法則（−より、圧力がＩ
　Ｘ　１０　　Ｔｏｒｒ以下の範囲すなわちＡの領域で
は放電電圧が一定し高い。圧力がＢの領域では放電電圧
が急激に低下する範囲がある。そこで、ＣＸＩの分圧電
圧で放電電圧Ｂｌ、ＣＸ２で１３ｓ、ｃｘａでＢＳの放
電電圧をそれぞれ設定するように放電ギャップ１９の間
隙長を選定する。

一方、絶縁ガスの絶縁低下は、絶縁ガスに表面側が接触
する絶縁ブッシング１８の沿面距離りを、ガスキユービ
クルの耐電圧管理値例えばＣｘ１ｌの分圧電圧で放電す
る長さに設定しておき検出する。

次に、上記構成１ユより真空バルブ１１の真空不良と絶
縁ガスの絶縁低下を検出する方法ｆユついて説明する。

常時の運転電圧は、分圧要素１５によってパイロット電
極１３（−印加されている。しかして、真空バルブ１１
の真空度が低下した場合には、放電ギャップ１９の放電
電圧を第４図の放電レベルＢ１．ＢＳ、ＢＳでそれぞれ
検出する０マ几、例えば分解ガスの発生、ガス漏洩によ
る圧力低下または水分の侵入等のような要因で絶縁ガス
の絶縁が低下した場合には、絶縁ブッシング１８の沿面
絶縁も低下して放電するのでこれＣ二より検出する。

上記し次放電ギャップにおける放電（内部放電）と絶縁
ブッシング１８における放電（外部放電）の放電電流は
、可変コンデンサＯｘの一種の部分放電であるから、こ
の放電電流を検出器１７で検出することによって真空バ
ルブ１１の真空不良や絶縁ガスの絶縁低下を検出するこ
とができる。ま友、この検出Ｃ二よって警報表示や絶縁
低下を予知することもできる。

一方、上記し比検出装置は、真空遮断器の３相シ：それ
ぞれ取付けるので、絶縁ガスが絶縁低下した場合Ｃ′−
は３相とも前後して放電が発生するが、真空バルブの真
空不良の場合Ｃ−ハ同時Ｃユ発生する確率はきわめて小
さいと考えてよいから、両者の識別に容易にできる。

また、切替器２０によって、その絶縁低下の進行程度も
判定することができる。

［発明の効果コ 本発明は、以上のようシュ構成されているから、ガスキ
ユービクルＣ二おいて、封入されている絶縁ガスの絶縁
低下や内部に収納されている真空遮断器の真空バルブの
真空不良を、常時の運転状態で監視することができ、重
大事故に進行する前Ｃユ予知でき、未然に防止すること
が可能となり、被制御系統ま几はプラントの保護をさら
（；強化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例１ユ関連するガス絶縁閉鎖配
電盤の構成を示す側面図、第２図は本発明の一実施例を
示す回路図、第３図は本発明の一実施例を示す構成図、
第４図は絶縁ガス中Ｃユおける圧力と放電電圧の関係を
示す線図である。 ｌ・・・閉鎖箱　　　　　２・・・真空遮断器１１・・
・真空バルブ　　　１４・・・主回路導体１７−・・検
出器　　　　　１８・・・絶縁ブッシング１９・−放電
ギャップ ＣＸ１．　ＣＸＬ　ｃｘｓ　”−１ｉＴ変：Ｆ　ンｆ　
ン”！？”Ｃ・−生コンデンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁ガスが封入された閉鎖箱の内部に収納した真空バル
   ブの内部に連通し、絶縁ガス中に沿面距離を有する絶縁
   ブッシングと、一端を主回路に接続し切替可能とした複
   数の可変コンデンサと、この可変コンデンサの分圧端子
   と大地間に直列に接続する主コンデンサおよび検出器と
   、一端を主回路に接続し他端を前記可変コンデンサの分
   圧端子に接続した放電ギャップとから成るガス絶縁閉鎖
   配電盤の絶縁低下検出装置。