JPS62278468A

JPS62278468A - 地絡故障点標定装置

Info

Publication number: JPS62278468A
Application number: JP12135386A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Nojima; 健一野嶋; Hitoshi Okubo; 仁大久保
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1987-12-03

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】３、発明の詳細な説明［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、ガス絶縁機器に係り、特にガス絶縁機器の故
障点を検出するための地絡故障点標定装置に関するもの
である。

（従来の技術）変電所に用いられる高電圧回路の開閉装置として、近年
、ガス絶縁機器が広く用いられている。

このガス絶縁機器は母線、しゃ断器、断路器を始めとし
て、その他の付属設備を接地金属容器の中に収納し、こ
の接地金属容器内に封入した安定度が高く、不活性、不
燃性、無臭、無害であり且つ空気の２〜３倍の絶縁耐力
を有するＳＦａＦ２ガス絶縁性ガスで絶縁保持し、高電
圧回路の開閉装置としたものである。

最近における電力需要の増大により、ガス絶縁機器も高
電圧、大容量化の傾向をたどり、この結果、線路側ブッ
シングとガス絶縁開閉装置、ガス絶縁開閉装置と変圧器
、およびガス絶縁開閉装置同士の連結に、従来の電カケ
ープルに代り、高電圧、大容量化に適したガス絶縁母線
が用いられるようになってぎた。

このガス絶縁母線は、ガス絶縁開閉装置に比ベガス区画
距離が非常に長く、且つガス芥積も大きいため、故障点
の検出が困難であるという問題がある。

例えば、地絡時のアークにより発生する分解生成物およ
びガス圧上昇による事故検出方式は、−ガス絶縁母線の
容積が大きいため、小エネルギーのアークに対しては、
正確な検出ができず、また、地絡放電時に接地金属容器
に発生する振動を測定する方法も、ガス絶縁母線に数メ
ートル毎に検出装置を配置する必要があり、長尺母線に
適用する場合、検出装置の設置個数が増え、経済的でな
い。

ざらに、接地ケースの温度上昇を測定することにより検
出する方法も、小エネルギーのアークに対しては適当で
はない。

この様に、ガス絶縁機器が高電圧、大容量化され、重要
度が増すにつれて、事故の予防保全および故障点の早期
発見が、近年特に要求されるようになってぎた。

この様な事情に鑑みて、＠２図に示した様なガス絶縁機
器の故障点標定装置が提案されている。

即ち、接地金属容器４ａ内に、コーン形絶縁スペーサ２
および複数個の柱状絶縁スペーサ３によって絶縁支持さ
れている高電圧導体１ａは、隣接する接地金属容器４ｂ
、４Ｃ内に同様に絶縁支持されている高電圧導体１ｂ、
１ｃに接続体６を介して電気的、機械的に接続されてい
る。

また、前記接地金属容器４ａには、その両端部近傍に、
容器内に発生したサージを検出するためのサージ検出装
置７ａ、７ｂが設けられている。

このサージ検出装置７ａ、７ｂは、浮遊電極から構成さ
れ、エポキシ樹脂製のフランジ３ａ、　８ｂと一体に注
形されており、接地金属容器４ａの両端部近傍に取付け
られたボス９ａ、９ｂに０リング等を介して、接地金属
容器４ａに気密に且つ絶縁した状態で固着されている。

ざらに、前記サージ検出装置７ａ、７ｂの検出端子には
、同一長さのケーブル１０ａ、１０ｂが接続され、それ
ぞれの他端は接地金属容器４ａの外部に設けられたオシ
ロスコープ等の時間差測定装置１１に接続され、ざらに
演算装置１２に接続されている。以上の様に配設された
サージ検出装置、時間差測定装置及び演算装置によって
地絡故障点標定装置が構成されている。

この様に構成された従来の地絡故障点標定装置において
、コロナパルス又は地絡サージの発生箇所の測定は次の
ように行う。即ち、第２図のＸの位置で、コロナパルス
又は地絡サージが発生したとすると、それらコロナパル
ス又は地絡サージは、発生位置Ｘから高電圧導体１ａ、
サージ検出装置７ａ、７ｂおよびケーブル’ｌＱａ、１
０ｂを伝播し、時間差測定装置１１に到達する。

この時、ケーブル１０ａ、１０ｂは同じ長さであるので
、第３図に示した様に、時間差測定装置１１にあられれ
るケーブル１０ａからのパルスと、ケーブル１０ｂから
のパルスとの時間差Ｔは、パルス発生位置Ｘからサージ
検出装置７ａ、７ｂに至るまでのパルス伝播時間の差に
等しい。従って、時間差測定装置１１におけるパルスの
到達時間差Ｔにより、故障点Ｘは、パルスのガス中の伝
播速度を■、サージ検出装置７ａ、７ｂ間の距離をしと
すれば、次式により求めることができる。

Ｘ＝　（Ｌ−Ｖ・Ｔ）／２上式を演算装置１２で演算処理し、故障点Ｘを算出する
。

しかしながら、上述した様な地絡故障点標定装置におい
ては、上記の様なサージ検出装置によって検出されるサ
ージの波形は、第３図に示した様に、一般に高周波振動
波形になるが、°高周波振動波は振幅が細かく、その波
高は一定ではなく徐々に減衰するものなので、そのスタ
ート時を正確にとらえることは困難であった。ざらに、
サージ伝播速度はほぼ光速（３Ｘ１０Ｂ　ｍ／ｓ）と等
しいため、わずか数ｎｓの時間差誤差も、距離にすると
数ｍの誤差となってしまい、故障点を正確に測定するこ
とができなかった。

また、上記の様なサージ検出装置によって検出されるサ
ージの波形は、ガス絶縁開閉装置中を伝播する際に、絶
縁スペーサの影響や表皮抵抗の周波数依存性および分岐
母線等の影響により変歪される。特に、第４図に示した
様に、主母線１３から分岐された分岐母線１４側に一方
のサージ検出装＠１５ａが配設され、他方のサージ検出
装＠１５ｂが主母線１３側に配設されている場合は、左
右のサージ検出装置１５ａ、１５ｂに開運するまでの分
岐の数が異なるので、サージ検出装置１５ａ、１５ｂに
よって検出される波形の変歪の度合いが不均一なものと
なり、標定される故障点Ｘの位置に大ぎな誤差が生じる
ことがめった。

（発明が解決しようとする問題点）上記の様に、従来の地絡故障点標定装置においては、サ
ージ検出装置によって高周波振動波を正確にとらえるこ
とは困難で必り、故障点測定に大きな誤差を生じていた
。

また、主母線から分岐された分岐母線側に一方のサージ
検出装置が配設されている場合、左右のサージ検出装置
に開運するまでに生じる波形の変歪の度合が異なるため
、故障点を正確に測定することができなかった。

そこで、本発明は以上の欠点を除去するもので、監視区
間内で生じた故障点の位置を、正確に標定することがで
きる地絡故障点標定装置を提供することを目的とする。

［発明の構成１（問題点を解決するための手段）本発明の地絡故障点標定装置は、サージ検出装置と時間
差測定装置との間に、高周波振動波を方形波に変える波
形整形回路を設け、また、監視対象となる主母線から、
その監視区間内のサージ電圧を検出するために配設され
る一対のサージ検出装置までの分岐母線の分岐数が左右
等しくなるように、サージ検出装置を配置したものであ
る。

（作用）本発明の地絡故障点標定装置は、サージ検出装置に、高
周波振動波を方形波に変える波形整形回路を接続するこ
とにより、そのスタート時を測定しやすい方形波を、時
間差測定装置に入力することができるようにしたもので
おる。

また、主母線から同数の分岐を経て接続された分岐母線
側に配設された一対のサージ検出装置を用いることによ
り、左右のサージ検出装置によって検出される１サージ
波形の変歪の度合を等しくして、故障点の測定誤差を低
減させたものである。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて具体的に説
明する。なあ、第２図乃至第４図に示した従来型と同一
の部材は同一の符号を付して説明は省略する。

本実施例の構成＊不実施例において、第１図に示した様に、主母線２０に
生じた故障点を測定するために、前記主母線２０から分
岐された分岐母線２１．２２側にサージ検出装置１５ａ
、１５ｂが配設されている。

また、前記サージ検出装置１５ａ、１５ｂの検出端子に
は、同一長さのケーブル１０ａ、１０ｂが接続され、そ
れぞれの他端は接地金属容器の外部に設けられた波形整
形回路２３を介してオシロスコープ等の時間差測定装置
１１に接続され、ざらに演算装置１２に接続されている
。

本実施例の作用＊この様な構成を有する本実施例の地絡故障点標定装置に
おいては、監視区間内の主母線２０に故障が生じると、
その主母線から分岐された分岐母線２１．２２側に配設
されたサージ検出装置１５ａ、Ｔ５ｂによって、故障点
で発生したサージ電圧が検出される。このとき、サージ
検出装置１５ａ、’１５ｂによって検出されるサージの
波形は高周波振動波となるが、この高周波（辰動波を波
形整形回路２３によってパルス巾の長い方形波に変えて
、時間差測定装置１１に入力して時間差を測定する。

以上の様に、時間差測定装置による測定の際に誤差を生
じやすかった九周波１辰勤波を、パルス巾の長い方形波
に変えることによって、そのスタート時を正確にとらえ
ることができ、また、監視区間からサージ検出装置まで
の分岐回数が左右同一であるので、サージ波形が受ける
変歪の度合を同等とすることができ、故障点の位置を正
確に標定することができる。

＊他の実施例＊なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、サージ検出装置に接続して配設される波形整形回路は
、主母線側に直接配設されたサージ検出装置に接続して
用いてもよい。

［発明の効果コ以上述べた様に、本発明によれば、主母線上に発生した
故障点を標定するためのサージ検出装置と時間差測定装
置の間に、サージによる高周波振動波を方形波に変える
波形整形回路を設け、前記サージ検出装置を主母線から
同じように分岐された分岐母線側に配設するという簡単
な手段によって、覧視区間内で生じた故障点の位置を、
正確に標定することができる地絡故障点標定装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の地絡故障点標定装置の一実施例を示す
配置図、第２図は従来の地絡故障点標定装置を示す構成
図、第３図は第２図における時間差測定装置に示される
高周波振動波、第４図は、分岐母線側にサージ検出装置
を設けた従来の地絡故障点標定装置を示す配置図である
。ｌａ、１ｂ、１Ｇ・・・高電圧導体、２・・・コーン形
絶縁スペーサ、３−柱状絶縁スペーサ、４ａ、４ｂ、４
Ｇ・・・接地金属容器、６・・・接続体、７ａ、７ｂ・
・・サージ検出装置、８ａ、８ｂ・・・フランジ、９ａ
、９ｂ・・・ボス、１０ａ、１０ｂ・・・ケーブル、１
１・・・時間差測定装置、１２・・・演算装置、１３・
・・主母線、１４・・・分岐母線、１５ａ、１５ｂ・・
・サージ検出装置、２０・・・主母線、２１．２２・・
・分岐母線、２３・・・波形整形回路。第　１　図第　４　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）接地金属容器に所定の間隔を保って配設され、か
つ接地金属容器内部の高電圧導体に発生したサージを検
出する一対のサージ検出装置と、これらサージ検出装置
で検出したサージより発生する高周波振動波を方形波に
変える波形整形回路と、この波形整形回路に接続され、各サージ検出装置からの
方形波の検出時間を測定する時間差測定装置と、前記時間差測定装置で測定された時間差から故障点を演
算する演算装置とから構成されていることを特徴とする
地絡故障点標定装置。
（２）前記サージ検出装置が、監視対象となる主母線か
らその監視区間内のサージ電圧を検出するために配設さ
れた一対のサージ検出装置までの分岐母線の分岐数が、
左右等しくなるように配置されたものである特許請求の
範囲第１項記載の地絡故障点標定装置。