JPS63111435A - ガス放出形検温素子 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は高電圧電気機器の例えば高電圧大電流を導ひく
導体、あるいはその導電接続部、導電接触部等の異常温
度上昇を検知するガス放出形検温素子に関する。

〔従来技術とその問題点〕

遮断器、開閉器、断路器等の開閉機器を大ｍ流母線を介
して相互に導電接続してなる高電圧大電流の通電部分を
不活性絶縁ガス、絶縁スペーサなどと共に密閉容器に収
納したガス絶縁変電所、あるいは閉鎖形キュビクルに収
納した閉鎖配電盤等においては、大電流通電部分の通電
機能が、絶縁機能や開閉機能とともに重要な機能とされ
ている。

通電機能の低下要因としては、開閉機器の開閉の繰返し
に伴う接点の消耗やｉｆ、ｉ耗による導電接触部の接触
抵抗の増加、あるいは長さ方向に広がりを有する母線の
温度変化により導体が伸縮することによって生ずる導電
接続部の接触抵抗の増加などがあシ、これら要因による
通電部分の温度異常を監視することによって通電機能の
低下を早期に検出し、導電接触部や導電接続部の過熱に
よる導体の溶損事故、導体の過熱に伴う絶縁スペーサの
熱劣化や不活性絶縁ガスの熱分解等を未然に防ぐことが
求められる。

ところが、高電位にある大電流通電部分の局部的な温度
異常を絶縁性能を損うことなく検知することが技術的に
困難なうえに、機器の密閉化や集積化が進み、内部構造
の目視点検などの保守点検作業が困難になり、かつ保守
点検に多くの時間を要するという問題があり、人件費の
高騰もあって温度異常を自動監視できる装置の開発が求
められている。

ガスしゃ断器、ガス絶縁開閉装置、ガス絶縁母線等の密
閉電器の通１ＦＬ部の温度異常の検知装置としては、通
電部分に近接もしくは接触して設けられた保持部に所定
温度で中性もしくは中性に近い気体状生成物を放出する
感応物質を配し、上記気体状生成物によ’）ａ′ｉＩｔ
部の温度異常を検知する。

いわゆるガス放出形検知装置が知られておシ（特開昭５
７−２０１８６７号公報参照）、感応物質としてほぼ１
３０℃で熱分解して多量の炭酸ガス（ＣＯ２）を放出す
るカルボン酸金属塩（例えばぎ酸銅）を用い、さらにこ
の感応物質の分解温度よシ低い温度（例えば１２０℃）
で溶融し得る低融−靭ネ低融点合金からなる収容器に感
応物質を必要に応じて収納するなどの例が報告されてい
る。

ところで、ガス絶縁変電所、開閉配電盤等における大電
流の通電部には、大電流全開閉することによシ温度上昇
の大きい遮断器接点、ｉｔ流は大きくないが多頻度の開
閉によシ機械的損耗の大きい開閉器および断路器接点２
組立作業の必要上設けられる４電接触部あるいは導電接
続部など数多く°の導電接触部、導電接続部を含み、か
つ温度上昇の条件が異なっている。また、これらの部分
における通電機能の低下は接触面における局部的な電流
の集中によって発生し、電流集中部の温度が接点材料、
導電材料の軟化温度（通常４０［］℃あるいはそれ以下
）を超えるとｖｉ、流集中部の溶損が急速に進展するこ
とが知られている。したがって、通電機能の低下を早期
に予知するためには、電流集中部が大きな広がりを持た
ないうち、いいかえれば電流集中部の発熱量が大きくな
らないうちに検知する必要があり、このためには発熱部
になるべく近接した位置に検音素子を配して局部的な温
度異常を検知する必要があシ、検知する温度としては、
［ｉの開閉による温度上昇のある開閉接点近傍では誤動
作を生ずることの無い例えば１５０℃ないし６００℃程
度の温度領域における好適温度が、その他の部分におい
ては通電部の仕様上の許容温度１００℃程度から樹脂モ
ールドスペーサ等の絶縁材の機械的強度に影響が現われ
る１６０℃程度の温度領域におけるなるべく低い温度が
好適と考えられる。

前述のガス放出形検知装置は小形かつ構造が簡素なので
、通電部の導電接触部、接続部それぞれに配して木目細
かい温度異常監視を行うに好適な特徴を備えているが、
ガス放出温度を感応物質の熱分解温度に依存しているた
めに、多段階の監視温度を得ることが容易でないという
問題が存在する。また、収容器の溶融温度が感応物質の
熱分解温度より低いために、感応物質に対する密封効果
が十分でなく、分解温度以下で極めて蒸気圧の低い感応
物質を選ばないと、長期間使用中に感応物質が徐々に蒸
発し、消失してしまうことが予想され、これが多段階の
熱分解温度を有する感応物質の選択に大きな制約となる
ことが予想される。

〔発゛明の目的〕

本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、多段階の
ガス放出温度を広い温度範囲にわたって精度よく得るこ
とができ、かつ長期信頼性に優れたガス放出形検温素子
を提供す石ことを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、空気成分に含まれないか、もしくは微量に含
まれているガスを、鉛と錫を主成分とする解封部を有す
る容器に包蔵させ、この容器の解封部が所定温度で溶融
して包蔵ガスを放出するよう構成したことによシ、ガス
放出温度、いいかえれば検温素子の検知温度を、鉛と錫
を主成分とする解封部の溶融温度により比較的広範囲に
精度よく決定でき、かつ包蔵ガスの長期密封性全向上さ
せたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明全実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例を示す検温素子の断面図であり
、検温素子が細い筒状に形成された場合を例に示したも
のである。図において、１は解封部を兼ねた容器であシ
、鉛と錫を主成分とする細い筒状合金２例えば筒状のは
んだ材あるいは温度ヒーーズ材からなジ、筒状の両端部
ｉＡ、１Ｂは溶融封止されている。２は容器１に封入さ
れた包蔵ガスであシ、例えば沸点温度が比較的高いフロ
ン−１１（００塁、Ｆ）、フロン−１１５（ＣＯ旦ｉ−
ＣＣｌ２Ｆ９）　、あるいはフロロカーボン等のふっ素
糸不活性ガスを使用することができる。すなわち包蔵ガ
ス２は温度異常の感応物質である必要はなく、雰囲気の
影響を受けることなくガス検知器で検知用能な検知媒体
として機能し得るものであればよい。

第２図はふっ素糸不活性ガスの蒸気圧−温度特性の代表
例を示す特性線図であシ、フロン−１１゜フロン−１１
３，および米国スリーエム社製フロロカーボンＦＣ−７
２）ＦＣ−７７の特性を示した。これらのふっ素糸不活
性ガスは常温近傍で液体であり、容器１に液状の包蔵ガ
ス２を注入し。

封止する作業を常温で実施できる利便性が得られる。す
なわち、−万端１Ａが溶融封止され次容器１に常温で液
状の包蔵ガス液２人を液面上にガス状部２Ｂを残して注
入し、１０部に圧力を加えて押しつぶし、端部ＩＢｔ−
溶融封止することにより、液状の包蔵ガス２を内包した
感温素子を容易に形成することができる。

鉛と錫を主成分とする筒状合金からなる解封部を兼ねた
容器１としては、市販のはんだ材あるいは温度ヒユーズ
材を用いることによシ、溶融温度が数十℃から６００℃
を超えるものまで多段階にわたって選択することが可能
であシ、かつ溶融温度のばらつきの幅が１０℃以下と狭
く、シたがってガス放出温度を精度よく決定することが
できる。

また、容器１の溶融温度を例えば１３０℃ないし１４０
℃に設定した場合、包蔵ガス２の圧力は１０＃／ｆ＋Ｉ
ＩＩＩＩ　を超える高圧になることがあるが、容器１１
に細い筒状に形成することによシ合金の抗張力例えば数
ｋｆ／Ｍ″に対して十分な余裕をもって容器１を形成す
ることが可能であり、溶融温度に到達し、解封された容
器１から包蔵ガス２が一気に噴出し、数百倍に膨張した
放出ガスを放出することができる。したがって、前述の
ように構成された検温素子を空気を絶縁媒体とする閉鎖
配電盤等の通電部側に近接または密接して配し、放出ガ
スを箱体の排気孔近傍に配されたフロンガスセンサ等に
よって検知するよう構成すれば、空気成分に影響される
ことなく放出ガスを高い感度で検出でき、通電部の温度
異常を非接触で精度よく簡単に検知することができる。

また放出され次ふっ素糸不活性ガスは、優れた熱安定性
能、耐電圧性能を有するとともに、人畜に無害でｆｐ）
シ、かつ金属や絶縁材に悪影響を及ぼさないので、高電
位にある通電部の絶縁性能を損うことなく、また安全性
を損うことなく温度異常を検知することができる。さら
に、容器１が溶融温度に到達するまで包蔵ガス２の密封
状態を維持できるので、検温素子は包蔵ガスの消耗など
の径耳劣化を起こすことなく通電機能の監視性能を安定
して保持できる。

なお、通電機能の監視対象機器がＳＦ、ガスを絶縁媒体
とする機器であった場合、ふっ素糸不活性ガスを包蔵ガ
スとする前述の検温素子では、ガスセンサによシ放出ガ
スとＳＰ６ガスとを弁別することが困難なことが多い。

このような場合には、包蔵ガスとして二酸化炭素ガス、
アルゴンガス等を用いることによシ、前述の検温素子と
同様にＳＦ。

ガス絶縁機器の通電性能を監視することができる。

また、実施例においては容器を解封部を兼ねた細い筒状
の鉛と錫を主成分とする低融点合金で形成した例を示し
たが、容器の形状および通電部への取付構造は実施例に
限定されることなく使用環境を考慮して任意に決めるこ
とができ、かつ解封部の溶融温度も通電部の温度異常の
監視に好適な温度に設定することができる。

〔発明の効果〕

本発明は、空気成分に含まれていないか、あるいは微ｆ
Ｋ含まれているガスを包蔵ガスとし、鉛と錫を主成分と
する解封部を有する容器に前記包蔵ガスを包蔵させ、解
封部が所定温度で溶融して包蔵ガスを放出するよう構成
した。その結果、ガス放出温度は鉛と錫を主成分とする
解封部の溶融温度によって決まシ、かつ鉛と錫を主成分
とする合金の溶融温度を数十℃ないし３００℃を超える
温度まで、広い温度範囲にわたってかなり任意に精度よ
く設定できることによシ、温度異常の監視精度の高いガ
ス放出形検温素子を提供することができる。また、解封
部が温度異常を検知して溶融するまで包蔵ガスを密封状
態で長期間保持できるので、感応物質の消失などの問題
点が排除され、かつ包蔵ガスは温度異常の感応物質とし
てではなく、ガス検知器により雰囲気と弁別して高感廣
で検知しやすい検知媒体として化学的に安定かつ無害な
ものを任意に選択できるので、長期信頼性に優れたガス
放出形検温素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は実施例
における包蔵ガスの蒸気圧−温度特性線図である。 １・・・解封部を有する容器、２・・・包蔵ガス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）空気成分に含まれていないか、もしくは微量に含ま
   れているガスが鉛と錫を主成分とする解封部を有する容
   器に包蔵され、この容器の解封部が所定温度で溶融して
   包蔵ガスを放出することを特徴とするガス放出形検温素
   子。 ２）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、包蔵ガ
   スがふっ素不活性ガスであることを特徴とするガス放出
   形検温素子。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項記載のものにお
   いて、容器に包蔵された包蔵ガスが液状部分を有するこ
   とを特徴とするガス放出形検温素子。