JPS6346933B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ ケースに納められ、封入された六弗化硫黄に
よつて絶縁されている高電圧開閉器の如き開閉器
の内部に発生する障害電弧を捉えるため、障害電
弧の光パルス１８を取出すべく気密に挿入されて
いる光導体４を含む受動的な光学的センサー８を
備えた監視装置において、 前記光学的センサー８は、非金属製の１つの保
護筒１を有し、この保護筒の中には第１の光導体
４および第２の光導体３が軸方向に配置されてい
ること、 前記第２の光導体３は、検査用光インパルス１
５を発生するための外部光源と結合されているこ
と、 前記保護筒１の端部には、前記光インパルス１
５を収束するための収束レンズ７が形成されるこ
と、および、 前記第２の光導体３を出て前記収束レンズ７に
よつて収束された検査用光インパルス１５を、前
記開閉器内の被監視空間の少なくとも一部を通過
させた後、その後端において評価単位９に結合さ
れた前記第１の光導体４の先端に向けて反射させ
るための反射鏡５が配設されること、 を特徴とする監視装置。

２ 請求の範囲第１項記載の監視装置において、 保護筒１は単一の透明材料からなり、その先端
が収束レンズ７として形成されるもの。

３ 請求の範囲第１項記載の監視装置において、 保護筒１は、収束レンズ７とは異なる材質から
構成され、両者が組立て合成可能となつているも
の。

４ 請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１
項記載の監視装置において、 収束レンズ７が、光軸の範囲に平坦な部分を有
するもの。

５ 請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１
項記載の監視装置において、 収束レンズ７は、その屈折率が六弗化硫黄
（SF₆）のそれよりも大なる材料から構成される
もの。

６ 請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１
項記載の監視装置において、 収束レンズ７は、アクリル系材料から構成され
るもの。

７ 請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１
項記載の監視装置において、 反射鏡５は、打ち抜かれた多数の孔を有する金
属板により、前記収束レンズ７に被せるように形
成された籠状体であつて、前記第２の光導体３か
らの検査光インパルスが衝突する領域に形成され
た金属反射面６を有する籠状体として形成されて
いるもの。

８ 請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１
項記載の監視装置において、 外部の光源に結合された一方の光導体３の先端
が、他方の光導体４の先端よりも軸方向において
後退して配置されているもの。

９ 請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１
項記載の監視装置において、 双方の光導体３，４が、送り出し光導体および
受光光導体の束を有する多数の分岐を有する光導
体の束として形成されているもの。

１０ ケースに納められ、封入された六弗化硫黄
によつて絶縁されている高電圧開閉器の如き開閉
器の内部に発生する障害電弧を捉えるため、障害
電弧の光パルス１８を取出すべく気密に挿入され
ている光導体４を含む受動的な光学的センサー８
を備えた監視装置において、 前記光学的センサー８は、非金属製の１つの保
護筒１を有し、この保護筒の中には第１の光導体
１３および第２の光導体１２が軸方向に配置され
ていること、 前記第２の光導体１２は、検査用光インパルス
１６を発生するための外部光源と結合されている
こと、 前記光インパルス１６は、それが再びセンサー
内の評価単位９に結合している第１の光導体１３
に入射する前に、被監視空間の一部を通過するよ
うに導かれていること、および、 検査用光インパルス１６を導いてくる第２の光
導体１２は、その自由端から被監視空間に放射さ
れた検査光インパルスが真つ直ぐに第１の光導体
１３に入射するように曲げられて配置されている
こと、 を特徴とする監視装置。

明細書 本発明は、特にケースに納められ、六弗化硫黄
によつて絶縁されている高電圧開閉器の如き開閉
器の内部に発生する障害電弧を捉えるため、電弧
の光を取り出すために気密に挿入されている光導
体を含む光学的センサーを備えた監視装置に関す
る。

接続回路内のエネルギー密度の上昇並びに高い
送電電圧への移行により回路網保護装置を改良す
ることが必要となつて来た。この際回路網の確実
性を高めることが重要な問題となる。回路網保護
装置に使用され開閉器の内部に発生する障害電弧
を捉えるセンサーとしての発信器は、保護装置か
ら、重要なそして装置の機能が確実に作動するた
めの主要な構成部材に伝達される信号路における
最初の部材である。

ドイツ連邦共和国特許公開第2447240号公報に
は一つの装置が記載されており、該装置では閉鎖
された容器の中で発生する光を捉えそして信号で
通報するため、センサーとして光導体が使用され
ている。センサーの機能を監視するということは
実施されていない。冒頭に述べた理由によつて回
路網保護装置を改良し更に、センサーの機能も管
理することが必要となつて来た。

更にドイツ連邦共和国特許公開第2216238号公
報にはケースで包囲され高圧ガスにより絶縁され
ている開閉器を、障害を発生する電弧から保護す
るための装置が記載されており、該装置のセンサ
ーは感光要素、即ちフオトセルから成り立つてい
る。開閉器のケースの内部に配置されている感光
要素はそれの機能を管理するため夫々１つの光源
を備えている。例えばフオトセルの如き感光要素
および白熱燈の如き検査のために使用されている
光源はセンサーの活動的部材であり従つて消耗す
る。そのことはセンサーの確実性をそこなう。従
つてセンサーは一定の時間間隔で交換しなければ
ならない。このため開閉器のケースは開かれなけ
ればならないが、そのことは費用がかかることと
なる。

本発明の目的はケースの外側から導かれる検査
光インパルスによつてセンサーの確実性を改良す
ることである。

上記の目的は本発明により特許請求の範囲第１
項および第１０項に記載された特徴により達成さ
れる。この際センサーは、特許請求の範囲第１項
により、保護筒を所有し、該保護筒の中に２つの
光導体が軸方向に配置されている。この保護筒の
端面は、検査光インパルスを束ねるため収束レン
ズを所有している。特許請求の範囲第１０項記載
の本発明の別の配置では、検査光インパルスを導
く光導体が湾曲させられて配置され、該光導体の
自由端から監視している空間に放射された検査光
インパルスが真直にセンサーに入射する様に構成
されている。

本発明の合目的な別の形成は次のことに見出だ
される。即ち保護筒が透明でありそしてそれの端
面が収束レンズとして形成されているか、或いは
収束レンズを取り付けることが可能になつてい
る。また収束レンズの前方に距離を隔てて反射鏡
が配置されている。

双方の光導体を、送り出しの束と受け入れの束
とから成り立つている多数の腕に分割された光導
体の束にまとめることも可能である。多数の腕を
有する断面円形の光導体の束は、例えば送り出し
と受け入れの束のため半円形の部分断面を持つか
或いは円形リングとその中に囲まれている小さな
円の部分断面を持つことが可能である。

本発明によつて得られた特徴は次の通りであ
る。即ち受動的なセンサーが得られたことであ
り、該センサーはそれ故消耗する様な活動的部材
を何も持つていないので高い確実性で作動するこ
とである。この際機能確実性に対して更に都合が
よいことは、検査光インパルスが監視されている
開閉器の空間の一部を通過しそしてその際該通過
する光線路上で反射鏡又は彎曲した光導体により
ガスの充満した空間から再びセンサーに入射し、
その際、収束レンズとして形成されている検査光
インパルス放射位置および侵入位置および反射位
置の表面が光線を弱める沈積物（SF₆の分解生成
物）で汚されているのが検査される。この様にし
てセンサーはそれが評価単位に連結されているこ
とにより光電変換を含めての機能検査が完全に行
われ、かくして障害を発生する電弧が発生した場
合でも、該電弧によつて発生する光インパルスが
センサーにより確実に捉えられそして評価単位に
導かれる。更にセンサーは金属性のものでないた
め、電場の力線はほとんど影響を受けない。

２つの簡単な実施例を示す添附図により本発明
は次の記述において詳細に説明される。

第１図は検査光インパルスを反射鏡を介して方
向変換させているセンサーの詳細を示す略図、第
２図は検査光インパルスを彎曲した光導体により
方向変換させているセンサーの略図、第３図は評
価単位および急速接地装置のためのトリガー回路
と接続されているセンサーの機能的接続図を示す
略図である。

第１図には受動的なセンサーの頭部の構成が詳
細に示されており、該構成によりセンサー機能の
検査が行われる。このセンサーはアクリル硝子で
造られた保護筒１を有し、該保護筒は軸方向を向
き互に平行に端面の所まで走行している袋状の孔
２．３，２．４を有し、これらの孔は夫々光導体
３，４を収容するのに役立つている。光導体３を
介して検査光インパルス１５がセンサーに導か
れ、該インパルスは保護筒１の端面の前方に距離
を隔てて配置されている反射鏡５により方向変換
され、監視している開閉器の空間の短かい距離を
走行した後で光導体４に再び侵入する。反射鏡５
は打ち抜かれた多数の孔を有する金属板が篭状に
形成されたものでありそして保護筒１の端面に嵌
め込まれている。反射鏡５は光導体３からの検査
光線が反射する範囲に金属反射面６を所有してい
る。障害電弧の光は反射鏡５に設けられた多数の
孔を通過して光導体４に到達する。保護筒１の端
面は検査光インパルス１５を収束させるため収束
レンズ７として形成されており、該レンズは光軸
の近傍、即ち光導体４の上方に位置する反射され
た検査光インパルス１５が再び侵入する位置に平
坦な部分１４を所有している。収束レンズ７は屈
折率がSF₆（六弗化硫黄）よりも大なる材料から
成り立つている。光導体３からの散乱光線が直接
光導体４に到達するのを阻止するため、光導体３
は光導体４に対して軸方向後退して配置されてい
る。

検査光インパルスはそれの光路上、場合によつ
ては沈積物で覆われている３つの表面、即ちセン
サーから放射される面、センサーに侵入する面並
びに反射鏡の面を通過するから、検査光インパル
スはこれらの面の汚れの影響を敏感に受ける。

第２図には受動的なセンサーの別の実施例が示
されている。検査光インパルス１６の方向を換え
るため検査光インパルスを導いている光導体１２
の自由端が180゜だけ彎曲させられ、かくしてそれ
の光線放射面並びに光導体１３の光線入射面は真
直に互に一定の距離を隔てて向き合い、かくして
検査光インパルス１６は光導体１２から放射さ
れ、監視している開閉器の空間の一定の距離を通
過し、そしてそれから再びセンサーの光導体１３
の中に入射する。この際検査光インパルス１６は
実施例１（第１図）の場合と同様外部から即ち開
閉器のガス空間の外側からセンサーに到達しそし
てセンサーの光線入射位置の表面が光を弱める被
覆によつて汚されているのを検査する。この様に
して障害を与える電弧が発生した場合にもその際
発生する光インパルス１８がセンサーによつて捉
えられる。

第３図に示されている受動的なセンサー８は六
弗化硫黄によつて絶縁されている高電圧開閉器の
ケース１７の内部に配置され、この際仕切り壁で
分離された開閉器の場合には夫々の仕切られた空
間に少くとも１つのセンサー８が存在している。
センサーの光導体３，４は評価単位９に接続さ
れ、該評価単位は光電増巾回路を包含し、該増巾
回路の中では光インパルスがフオトダイオードを
介して電気インパルスに変換されその後電気信号
として処理される。光信号のエネルギー形態を変
換するため、光電増巾入力回路は光導電素子又は
フオトトランジスターを備えている。

評価単位は更に検査光インパルスを発生させる
ための検査インパルス発生器を包含し、該検査光
インパルスは光導体３を介してセンサー８に導か
れ、監視する開閉器の空間の短かい距離を通過
し、そして反射鏡によつて方向変換され、ガス空
間から再びセンサーの光導体４に入射しそして評
価単位９に到達する。評価単位９は増巾器操作部
材としてのトリガー回路の中でトライアツク１０
を操作し、該トライアツクはまた引きはずしリレ
ー１１を作動させ、該リレーはそれの接点により
詳細に示されていない爆薬によつて作動させられ
る急速接地装置に作用し、該急速接地装置は短時
間のうちに接地位置に移行しかくして障害を与え
る電弧は短絡されそして消去される。

符号表 １……保護筒、２．３，２．４……袋
状の孔、３，４……光導体、５……反射鏡、６…
…金属反射面、７……収束レンズ、８……センサ
ー、９……評価単位、１０……トライアツク、１
１……引はずしリレー、１２，１３……光導体、
１４……平坦な部分、１５，１６……検査光イン
パルス、１７……ケース、１８……光インパル
ス。