JPS63213228A

JPS63213228A - 信号検出装置

Info

Publication number: JPS63213228A
Application number: JP62045133A
Authority: JP
Inventors: 榊原　高明; 伸長谷川; 功鎌田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-02
Filing date: 1987-03-02
Publication date: 1988-09-06

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】し発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、電力機器をコンパクトに収納したガス絶縁開
閉装置に係り、特にそれらの収納機器の信頼度確認と監
視に好適な予防保全システムに用いられる信号検出装置
に関するものでおる。

（従来の技術）近年、用地の高騰や都市部における電力供給遇の増大に
伴う変電設備の増強化の必要性から、絶縁性及び消弧性
に優れたＳＦ６ガスを用いて、断路器、遮断器等の変電
機器を密閉容器内に収納配置し、耐環境性とＫＶ・Ａ当
たりの据付は体積をコンパクト化した、いわゆるガス絶
縁開閉装置が普及し稼働している。

上記の様なガス絶縁開閉装置はコンパクト化、接地タン
クの露出充電部の削減等、種々の利点がある反面、高性
能化に伴う保守診断の困難さ、保守修復作業時間の増大
等、容器内部に異常が生じた場合、その信頼性が著しく
低下するという欠点があった。

そこで、従来から、ガス絶縁開閉装置全体の信頼性の向
上を実現するために、装置の適切な設計・製作に努めて
いるが、電力供給能力の質の向上の一貫として、装置全
体の信頼度確認及び監視が必要となり、その有効な手段
が種々検討されてきた。

現時点における問題点を、第２図に示した代表的゛なガ
ス絶縁開閉装置の配置図を参照して説明する。

即ち、第２図に示した様に、密封圧力容器２内に避雷器
７、変成器８、接地開閉器９、断路器１２、変流器１７
、遮断器１８、母線１９が配設され、充填ガス３として
ＳＦｅガスが封入され、課電部と接地電位にある密封圧
力容器２間が電気的に絶縁されている。

また、密封圧力容器２内に母線１９を配置するために、
絶縁スペーサ１１が適当な間隔をおいて配設され、母線
１つの機械的強度と絶縁耐力を保持できるように構成さ
れている。

ざらに、主回路はブッシング１を介して、断路器１２、
遮断器１８を経由して変圧器２０に接続されている。な
お、第２図においては、１回線受電主回路を示している
が、第２図の右側に図示していない受電主回路より断路
器１２を介して変圧器２０へ電力供給する場合もある。

一方、ガス絶縁開閉装置は、配電盤１５により制御され
、電圧要素は変成器８により、また、電流要素は変流器
１７により得られ、主回路切換や遮断操作は操作キユー
ビクル１４を介して開閉器類（断路器、遮断器、接地開
閉器）の操作器１３に付勢信号を与えることにより行な
われる。

また、開閉器類の機械的駆動源としては、コンプレッサ
設備１６より所定の圧力（例えば１５ｋＯ／Ｃｍ２が一
般）を得て操作キユービクル１４を介して操作器１３に
供給される。

一方、絶縁スペーサ１１は、保守上の切離しや配置構成
上より、充填ガスの封入区画を行なう作用も兼用させて
いるので、パルプ４を介して、ＳＦ６ガスボンベ６より
ガスキユービクル５を介して各区画にＳＦｅガスを充填
し、ガスキユービクル５で圧力もわかるようにしている
。

上記の様な構成を有する従来のガス絶縁開閉装置におい
ては、ＳＦｅガスの特性によって、収納機器の小型化が
可能となり、全体としてコンパクト化が実現できる。（
ＫＶ・Ａ当たりの占有体積が小ざくなり、設置用地の有
効な活用が図れる。）また、ガス母線を用いて２段〜３
段の積み重ね構成が可能となり、ブロック積立てとなる
ので、小ざな面積で大きな体積の構成がとれるという利
点があった。

ざらに、密封圧力容器が接地されているので、課電中に
近接しても感電の危険はなく、塩害・風雨などによる環
境外乱図に対し、課電部が直接にざらされることがない
ので、影響を受けることはない。

また、各種の開閉器類は、消弧能力の高いＳＦｅガス中
でアーク処理されるため、１主接点当たりの遮断容量の
大幅な向上が可能となるという利点もあった。

一方、上述した様な利点がおる反面、以下に述べる様な
欠点があった。

即ち、ガス絶縁開閉装置全体をコンパクト化したことに
より、収納機器の保守・点検時に、解体作業あるいは再
組立作業の寸法制限が小ざくなり、保守・点検作業に時
間がかかり、作業効率が著しく低下していた。

また、容器内部に封入されるＳＦ６ガスは高価で、外部
へのガス漏れ防止上の製作技術が高級となると共に、絶
縁性の良さからｋ　Ｖ　／ｍｍが大きいため、ガス圧低
下は絶縁裕度に敏感に関係し、ガス漏れ修復は緊急を要
するものとなっていた。

ざらに、密封圧力容器を用いているため、収納機器の目
視による監視ができないという問題点があった。

また、各種開閉機器の主接点の消耗に伴う交換作業は、
ＳＦ６ガスの回収・再充填作業に多大な時間を要し、ガ
ス絶縁開閉装置の停止時間が長くなるという欠点もあっ
た。

以上説明した様な利点及び欠点に対して、性能的には利
点のメリットが大きいため、ガス絶縁開閉装置の普及は
目覚ましいが、設置箇所も増え、量産体制がとられる様
になると、その保守や緊急修復体制の準備と品質のばら
つきも無視できない問題となっている。

その対策として、稼働運転状態が正常であることの信頼
度確認と、異常発生時の早期検出監視が可能な予防保全
システムの確立が切望されている。

この様な予防保全システムの期待される効果について、
第３図を参照して説明する。

即ち、＠３図は、縦軸を供試品の潜在的特性し、横軸を
経過時間ｔとした時の、潜在的劣化故障モデル図である
。事故として現象化する過程において、ｆ点に至ると加
速度的に進展し、時間的な裕度もなく事故現象に至るの
で、ａ点〜ｅ点の警告領域Ｂで異常を発見することが望
ましい。

その理由は、種々の異常は物理現象的に長時間かけて進
展するので、たとえ異常が発生確、認されても緊急停止
などの直接緊急処置が不要で、自発的停止による修復余
裕時間が得られることと、事故現象時の１次〜２次被害
といった事故拡大現象がなく、修復箇所も必要最少限の
部位に限定できることである。

この様な予防保全システムの導入により、ガス絶縁開閉
装置の事故を未然に防止することができ、電力の安定供
給や事故に起因する経済的損失等を除去することができ
る。

ところで、上記の様な予防保全システムにおいては、ガ
ス絶縁開閉装置をいくつかの項目について、計測、監視
するが、それらの監視項目の中には、遮断器、断路器等
の開閉機器の動作時間の計測がある。これは、開閉機器
の制御回路に流れる動作開始指令電流をＣＴやシャント
等を用いたセンサにより検出し、その信号により時間計
測回路を起動し、その信号から開閉機器が動き始めるま
での始動時間や、動き出しから動き終りまでの時間等を
、開閉機器の駆動部に取付けた各検出センサ出力から計
測し、これらの計測値を基準値と比較し、異常の有無を
判定するものである。

第４図に、上記の様な開閉時間の計測に用いられる信号
検出装置を示した。

即ち、３１は開閉機器を駆動する電磁開閉器のコイル３
２を励磁する接点であり、３３は制御回路３０に流れる
開閉機器の動作指令電流Ｉを検出するＣＴである。この
ＣＴ比出力、通常、制御回路３０が収納される収納容器
３５からケーブル３４を介して、接地された収納容器３
６内に収納されている受信器３７に伝送される。また、
受信器３７は、ＣＴ比出力波形整形等を行なった後、そ
の出力を計量計創部へ伝送する。

しかしながら、この様な従来の信号検出装置においては
、次の様な問題点があった。

即ち、ガス絶縁開閉装置においては、開閉機器が動作す
ると、タンク表面に周波数が数十ＭＨｚにも及ぶ高周波
サージが発生し、これが低圧制御系や計測系に伝播する
。ところが、ＣＴ等のセンサ出力は数ボルト程度の微弱
な信号であるため、その出力を受信器３７に伝送する場
合に、開閉機器の動作時に、ケーブル３４にサージ電圧
が誘起されると、計測系に誘導されるサージレベルは、
上記ＣＴの出力信号レベルにも達してしまうので、受信
器が誤動作するとル）う欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点）上記の様に、従来のガス絶縁開閉装置においては、開閉
機器の動作時に誘起されるサージ電圧によって、受信器
が誤動作してしまい、正確な信号検出動作を行えないと
いう欠点がめった。

そこで、本発明は以上の欠点を除去するために提案され
たもので、その目的は、開閉機器の動作時に誘起される
誘導サージに対して、誤動作のない、信頼性の高い信号
検出装置を提供することにある。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）本発明の信号検出装置は、検出センサと受信器との間に
配設されるケーブルを、２重シールドの同軸ケーブルで
構成し、その最外郭シースを受信器収納容器の入口部ま
で配設し、その入口部において接地し、また、受信器収
納容器内において、内側シースと心線から構成される同
軸ケーブルに設けられた中継コネクタの外側（シース側
）電極を、コンデンサ又は非直線抵抗体又はそれらの結
合回路等より成るインピーダンスによって接地したもの
である。

（作用）本発明の信号検出装置は、検出センサと受信器との間に
配設されるケーブルを、２重シールドの同軸ケーブルで
構成し、その最外郭シースを受信器収納容器の入口部ま
で配設し、その入口部において接地したことにより、最
外郭シースに誘起されるサージを最外郭シースでブロッ
クすることができ、また、受信器収納容器内において、
同軸ケーブルに設けられた中継コネクタの外側（シース
側）電極を接地することにより、内側シースを高周波的
に接地し、内側シースに誘起するサージ電圧を完全に防
止することができるようにしたものである。

（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。なお、第４図に示した従来型と同一の部材につ
いては同一の符号を付し説明は省略する。

本実施例の構成＊本実施例においては、第１図に示した様に、開閉機器の
制御回路３０に流れる動作指令電流Ｉを検出するＣＴ３
３から受信器３７に至るケーブル４０が２重シールドの
同軸ケーブルで構成され、その最外郭シース４１が受信
器収納容器３６の入口部まで配設され、その入口部にお
いて接地されている。

また、受信器収納容器３６の内部においては、前記ケー
ブル４０は内側シースと心線から成る２心の同軸ケーブ
ル４２より構成され、この同軸ケーブル４２の前記収納
容器３６の入口部から受信器３７に至る区間において、
中継コネクタ４３が設けられ、この中継コネクタ４３が
ベータ板４４等によって前記収納容器３６から浮遊した
状態で取付けられ、前記中継コネクタ４３の外側（シー
ス側）電極が、コンデンサ又は非直線抵抗体又はそれら
の結合回路等より成るインピーダンス４５によって接地
されている。

本実施例の作用＊こめ様な構成を有する本実施例の信号検出装置において
は、開閉機器が動作した場合に、ケーブル４０の最外郭
シース４１にサージが誘起されるが、この最外郭シース
４１は受信器収納容器３６の入口部で接地されているの
で、誘起されたサージの大半は最外郭シース４１でブロ
ックされ、ケーブル４０の内側シースに入り込むことを
防止できる。

しかしながら、わずかなサージ電圧が最外郭シースとの
電磁結合により内側シースにも誘起することがあるが、
ＣＴ倍信号非常に微弱であるため、内側シースに誘起す
るサージ電圧をざらに低減できれば、より信頼性の高い
信号検出が行える。

そこで、内側シースを接地することが考えられるが、内
側シースを直接接地すると受信器３７内の電子回路を直
接接地することになり、誘導対策上また耐電圧保護上好
ましくない。しかし、内側シースを適切な耐圧を持ち、
高周波サージに対しては充分低インピーダンスになるコ
ンデンサ又は非直線抵抗体又はそれらの結合回路等より
成るインピーダンス４５により高周波的に接地すれば、
受信器３７の電子回路を直接接地することもない。

ざらに、内側シースに誘起した高周波サージはインピー
ダンス４５を通して接地側に流れるので、ノイズの除去
を完全に行なうことができる。

この様に内側シースを接地すれば、心線、シース、を長
く引回す必要もないので、ノイズの発生を防止でき、作
業効率も大幅に向上する。

［発明の効果］以上述べた様に、本発明によれば、検出センサと受信器
との間に配設されるケーブルを２重シールドの同軸ケー
ブルで構成し、その最外郭シースを受信器収納容器の入
口部まで配設し、その入口部において接地し、また、受
信器収納容器内において、内側シースと心線から構成さ
れる同軸ケーブルに設けられた中継コネクタの外側（シ
ース側）電極を、コンデンサ又は非直線抵抗体又はそれ
らの結合回路等より成るインピーダンスによって接地す
るという簡単な手段により、開閉機器の動作時に誘起さ
れる誘導サージに対して、誤動作のない、信頼性の高い
信号検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の信号検出装置の一実施例を示す構成図
、第２図は一般的なガス絶縁開閉装置の配置構成図、第
３図は予防保全システムによる効果を示す概念図、第４
図は従来の信号検出装置を示す構成図である。１・・・ブッシング、２・・・密封圧力容器、３・・・
充填ガス、４・・・バルブ、５・・・ガスキユービクル
、６・・・ガスボンベ、７・・・避雷器、８・・・変成
器、９・・・接地開閉器、１１・・・絶縁スペーサ、１
２・・・断路器、１３・・・操作器、１４・・・キユー
ビクル、１５・・・配電盤、１６・・・コンプレッサ設
備、１７・・・変流器、１８・・・遮断器、１９・・・
母線、２０・・・変圧器、３０・・・制御回路、３１・
・・接点、３２・・・電磁開閉器コイル、３３・・・Ｃ
Ｔ、３４・・・ケーブル、３５・・・センサ側の収納容
器、３６・・・受信器側の収納容器、３７・・・受信器
、４０・・・ケーブル、４１・・・最外郭シース、４２
・・・同軸ケーブル、４３・・・中継コネクタ、４４・
・・ベータ板、４５・・・インピーダンス。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）開閉機器の投入及び遮断制御回路に、開閉器動作
指令信号検出用センサを取付け、そのセンサ出力を波形
整形等の機能を有する受信器側にケーブルを介して伝送
する開閉機器の信号検出装置において、前記ケーブルが、前記センサ部が収納される容器と前記
受信器が収納される容器の間において、２重シールドの
同軸ケーブルで構成され、その最外郭シースが受信器収
納容器の入口部まで配設され、その入口部において接地
されていることを特徴とする信号検出装置。
（２）前記同軸ケーブルが、受信器収納容器の内部にお
いて、内側シースと心線から構成され、その中間部に中
継コネクタが設けられ、この中継コネクタの外側（シー
ス側）電極が、コンデンサ又は非直線抵抗体又はそれら
の結合回路等より成るインピーダンスによって接地され
ている特許請求の範囲第１項記載の信号検出装置。