JPS63148807A - ガス絶縁電器の事故検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、絶縁性ガスが封入されるとともに高電圧機
器を収容する接地金属容器の壁に前記絶縁性ガスを封入
するためのガス供給口を備えたガス絶縁電器の前記容器
内でそれぞれの相の４を部と容器との間あるいは異相導
電部相互間に了−り事故が発生したとき、このアーク事
故の発生を検出するための事故検出装置に関する。

〔従来技術〕

従来、ガス絶縁電器の金属容器内に発生したアーク事故
を検出する装置もしくは方法として種々のものが提案さ
れている。たとえばアーク事故時には容器内のガス圧力
が上昇するから、このガス圧力上昇を検出してアーク事
故の発生を矧る方法がある。しかし、ガス絶縁電器が非
有効接地系統すなわち中性点が数百オームの高抵抗を介
して接地されているような電力系統のように、１相地絡
事故時のアーク電流が数百アンペアに過ぎないような場
合には、この地絡事故を上位の遮断器で遮断するまでの
時間が数百ｍｓオーダの蝮い時間では、圧力上昇分が、
実益の寸法や封入ガス圧力の場合には、０．１気圧以下
に過ぎず、封入圧力に対する割合が小さいため、地絡ア
ークの発生を信頼住高く検知することが困難である。こ
のため、通常複数のガス室に仕切られた金属容器中のい
ずれのガス室にアーク事故が発生したのかを確実に特定
することができず、迅速な事故復旧が妨げられるという
問題がある。

また、アーク事故時には、事故発生の瞬間に絶縁性ガス
の衝撃圧力波や容器表面の衝撃振動波を生ずるから、こ
れらの波を検出することによりアーク事故の発生を知る
ことができる。しかし、これらの波の検出は、複数のガ
ス室のそれぞれに設けられた撮動センサを用いて行なわ
れるから、それぞれのセンサの検出時点の差はガス中ま
たは容器材質中の振動の伝播速度とセンサ相互間の距離
とｌこよりきまり、振動の伝播速度がガス中で数百米／
秒、金属中で数千米／秒であるのに対し、センサ相互間
の距離は１米前後以下と短いことから、それぞれのセン
サにおける最初の検出時点の時間差に対する要求精度が
極めて高く、アーク事故が発生したガス室の特定に対す
る信頼性に問題を生ずることは、４１られない。

以上のような、圧力上昇や振動音の検知に比べると、事
故アーク光を直接検知する光検知方法は、事故が発生し
たガス室のアーク光のみを検知する方法でありかつ事故
アークの明るさは常時暗黒状ることによりアーク事故発
生の有無の判定を誤ることはなく、また、アーク事故が
発生したガス室の特定を誤ることもないという大きな長
所を持っている。

第３図に光検知方法による従来のアーク事故検出装置の
例（実公昭５３−８８９７号）を示す。第３図はこの検
出装置におけるアーク光検出部を示すものであるが、こ
の検出部の構成は、電気機器を収容する密封容器８の壁
面に、気密封入部材３１こ気密に嵌め合わされたホトト
ランジスタ１を、この気密封入部材３を介して気密に固
着してその受光面１ａを密封容器内部に露出させたもの
である。ホトトランジスタ１がアーク光を受光すると、
前記電気機器の電源を４断すべく、ホトトランジスタ１
を介して前記電源遮断の指令が発せられる。なお図にお
いて、２はホトトランジスタ１を気密封入部材３に上向
きに押圧して位置を固定するための円筒状カラーであり
、このカラーはホトトランジスタのリード５，５ａをモ
ールドする樹脂６と一体化された樹脂受け４の下端部斜
面を介してす。

ドアによりホトトランジスタ１を気密封入部材３に押圧
している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の、光検知方法によるアーク事故検出装置における
問題点はつぎのようなものであると考えられる。

（１）密封容器内の導電部と容器との間、または導電部
相互間に生じた事故アークは、導電部または容器を流れ
る事故電流により電磁力を受けて容器内を移動し、しか
も容器側のアーク足点が容器内壁面をどのように移動す
るかを予測することは通常極めて困難である。このため
、検出部の位ｉＩｌこよってはアーク足点が検出部に触
れ、あるいは検出部に停滞して検出部を焼損し、あるい
は高電圧が検出部に連なる低電位部に侵入する危険が生
じつる。

（２１密封容器内は外気から気密に保たれ、容器内の湿
度は所定値以下となるように管理されて〜・るが、気密
面への塵埃の付着などにより気密度が所定のレベルに到
達しておらずたまたま答器内湿匿が所定値を超過してい
ると、アークによりて分解された絶縁性ガスと水分とが
結合して潤油性の強いガスが生じ、このガスによってホ
トトランジスタを構成する半導体材料を侵す。

（３）検出部を密封容器の壁に気密に嵌合、固定する構
造であるから、既納品に対してアーク事故検出の要求が
あったときは納入場所で密封容器壁に対して孔明は加工
を要し、一方、ガス絶縁電器は通常コンパクトにまとめ
られているから孔の位置によっては作業が困難であった
り、作業時に容器内に入った粉塵の除去に時間を要した
りして、一般に作業がさほど容易ではない。

本発明は以上のような問題点を解決し、事故アークによ
る損傷の危険が著しく小さく、また、アーク事故時に腐
蝕性ガスが生じてもこれに侵されることがなく、かつ納
入場所での取付は作業が極めて容易な検出部を備えた事
故検出装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、ガス絶縁電器の接地金属容器が、通常、こ
の容器を複数に仕切ってなるそれぞれのガス呈にガス供
給口を備えかつこのガス供給口を利用すれば検出部を取
り付けるための容器への孔明は作業が不要となることに
看目し、アーク事故検出部が、端部を含む適当な長さの
範囲が被覆物により気密に覆われるとともに少な（とも
前記被段物の前記端部側が光を透過する物質からなる光
ファイバが前記ガス供給口に該供給口に到るガス供給管
路の管路壁を前記被覆物を介して気密に貰いてなるもの
とする。

〔作用〕

このように、少なくとも端部が光を透過する被種物によ
って適当な長さの範囲が気密に覆われた光ファイバを、
ガス供給管路を気密に貫いてガス供給口に挿入する構造
とすれば、被覆物の外径はガス供給口の内径に比し十分
細く形成することができるから、ガス供給口からのガス
の出し入れが何ら妨げられることなく、かつ容器への孔
明けを行なうことなく容易に検出部を容器に取り付ける
ことが可能になるとともに、光ファイバの被覆物の材質
を透明な合成樹脂たとえば、アクリル樹脂の１つである
ポリメチルメタクリレート（略号二Ｐ）ｖＩＭＡ　）や
、ポリビニ１１デンフルオライト（ＰＶＤＦ）や、ポリ
ビニルカルバゾール（ＰＶＫ　）や、ポリカーボネート
（ＰＣ）などとすることにより、容器内に腐蝕性ガスが
生じても被覆物はガスに侵されないから、この被覆物に
よって気密に積われだ光ファイバはその端面における事
故アーク検出の機能を失わない。また、被覆物も光ファ
イバも電気的ｌこ高絶縁性を有するから、アーク足点が
被種物に咄ｎたり、被覆物表面に停滞したりするおそれ
がなく、検出部は安全にその機能を果たすことができる
。

〔実施例〕

第１図に本発明の実施例による事故検出装置の検出部の
構成を示す。接地金属容器１１に溶接されガス供給０１
２ａを形成するボス１２とパツキン１４を介して気密イ
こ螺合してガス供給管路の一部を形成する継手ケース１
３にはケースの内部と外部とを連通せしめる貫通孔２１
が設けられ、このＷ通孔に先端部を含んで長さ方向に被
覆された光ファイバ１８が外部から挿入されている。こ
の光ファイバを覆う被覆物１７は根もとが太く形成され
て前記貫通孔と密に嵌め合わされ、光ファイバの先端を
ガス供給０１２ａの中心位置に保持している。このとき
の光ファイバと接地金属容器１１の内部空間との間の気
密は０リング１５の位置において被覆物１７を介して行
なわれる。この被覆物１７の材質としては、すでに述ヘ
タヨうに、ＰＭＭＡ、ＰＶＤＦ、ＰＶＫ、ＰＣなどの透
明な合成樹脂が用いられ、アーク事故時に生じる腐蝕性
の強いガスに対して耐腐蝕性が付与されているから、腐
蝕性ガスによって被覆物が侵され、光フアイバ先端面の
光検出機能が失われたり、腐蝕性ガスが光ファイバの長
さ方向に侵入して通常石英質からなる光ファイバを侵す
ようなおそれは全く生じない。また、前記合成樹脂は電
気的に高絶縁性を備えるとともに元ファイバも高い？練
性を備えているから、事故アークの接地金属容器側足点
が不規則に移動しても、この足点が被種物とガス供給口
内壁面との間の絶縁間隙を飛び越えて被覆物に触れたり
、被覆物表面に停滞したりするようなことはない。

第２図に、元ファイバを被覆物によって気密に神う際の
被覆構造の一実施例を示す。中心部に光ファイバをほぼ
密に挿通せしめる細孔１７ｂを有する帽状の被覆？！ｌ
　１７　ａの先端部をいんろう状に形成し、このいんろ
うに分厚い帽状に形成された被覆物先端部１７ｃを嵌め
合わせ、接看剤を用いていんろう面を互いに接着するか
、１７ａ、１７ｃがともにｆ’ＭＭＡのような熱可塑性
樹脂の場合には両者を加熱して浴着させる。しかる後、
ファイバ１８（第１図）を前記細孔１７ｂ中Ｉこ挿入し
、第１図θ）ようにカバーｇ ２２０）テーバ面２２ａと０リンク栴と押しねじ１９と
を用いて元ファイバをカバー都に固定し、元ファイバの
被覆物１７からの脱は田しを防止する。

〔発明の効果〕

以上に述べたようｌこ、本発明によれば、絶縁性ガスが
封入されるとともに高電圧機器を収容する接地金属容器
の壁に前記絶縁性ガスを封入するためのガス供給口を備
えたガス絶縁電器の前記容器内におけるアーク事故の発
生を検出する装置を、アーク光を検即する光検知装置と
して形成するとともに、この装置の光検出部を、端部を
含む適当な長さの範囲が被覆物によって気密に覆われる
とともに少なくとも前記ｗｉ覆物の前記端部側が光を透
過する物質からなる光ファイバを前記ガス供給口に該供
給口に到るガス供給管路の管路壁を買いて前記被覆物を
介して気密に押入することにより構成したので、 （１）接地金属容器の内壁面を移動する事故アークの足
点が検出部に触れたり、検出部に停滞して検出部を焼損
したり、高電圧が低電位部に侵入する危険が防止され、
検出部が熱的＠電気的に安全に所期の機能を発揮するこ
とができる。

（２１被覆物の材質を合成樹脂とすることにより、光フ
ァイバを腐蝕住ガスから守ることができ、化学的にも安
全に当初の機能を維持することができる。

（３）光ファイバを被覆する構造であるから、被覆物の
外径を細く形成することができ、従ってこれをガス供給
口に挿入してもガスの出し入れが妨げられることがなく
、かつ納入場所ｌこおける光検出部の接地金属容器への
装着作業が著しく容易である。

などの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１こよる事故検出装置の検出部
構、成を示す縦断面図、第２図は光ファイバを被覆する
被覆物の被覆構造の一実施例を示す縦断ｍ）図、第３図
は従来の事故検出装置における検出部の一例を示す縦断
面図である。 １】・・・接地金属容器、１２ａ・・・ガス供給口、１
３・・・ガス供給管路継手ケース、１５・・・０１１ン
グ、１７・・・被覆物、第１図 第２図 Ｑ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）絶縁性ガスが封入されるとともに高電圧機器を収容
   する接地金属容器の壁に前記絶縁性ガスを封入するため
   のガス供給口を備えたガス絶縁電器の前記容器内におけ
   るアーク事故の発生を検出する装置であって、この検出
   装置のアーク事故検出部が、端部を含む適当な長さの範
   囲が被覆物により気密に覆われるとともに少なくとも前
   記被覆物の前記端部側が光を透過する物質からなる光フ
   ァイバが前記ガス供給口に該供給口に到るガス供給管路
   の管路壁を前記被覆物を介して気密に貫いてなることを
   特徴とするガス絶縁電器の事故検出装置。