JPS6349845B2 - - Google Patents

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JPS6349845B2
JPS6349845B2 JP15696982A JP15696982A JPS6349845B2 JP S6349845 B2 JPS6349845 B2 JP S6349845B2 JP 15696982 A JP15696982 A JP 15696982A JP 15696982 A JP15696982 A JP 15696982A JP S6349845 B2 JPS6349845 B2 JP S6349845B2
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JP
Japan
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vacuum
shield
disconnector
sensor
signal
Prior art date
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Application number
JP15696982A
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English (en)
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JPS5946725A (ja
Inventor
Haruhisa Kawada
Shuzo Tanigaki
Masayuki Sakaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Meidensha Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
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Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Tokyo Electric Power Co Inc filed Critical Meidensha Corp
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Publication of JPS5946725A publication Critical patent/JPS5946725A/ja
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  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空しや断器の真空度監視装置に関す
る。
一般に真空しや断器はその真空度が10-4Torr
以下の圧力で正常なしや断能力を有しているが、
この真空度はしや断器内部からの放出ガスや溶接
およびろう付けなどの接合部からのスローリーク
などによつて劣化し、しや断能力が低下すること
がある。このため、真空しや断器の使用時におい
てはその真空度を監視することが性能保証上から
必要欠くべからざるものとなつている。
そこで従来においては、真空しや断器内部に放
電電極を設けるとともに別電源により高電圧を印
加し、この際の放電状態が真空度により変化する
ことを利用して真空度のチエツクを行うなどして
いたが、このような方法では真空しや断器の構造
が複雑になるとともに高電圧の別電源を用意しな
ければならないため高価になつた。又、真空度の
チエツクに際しては真空しや断器を回路から切離
した場合は真空しや断器の可動電極を固定電極か
ら真空度劣化による放電し易い距離だけ開極し
て、別電源から高電圧を印加し、この際の放電状
態により真空度の良否を判定していた。この方法
では電源を止める必要もあり、非常に面倒であつ
た。
本発明は上記の欠点を除去して、放電電極や高
電圧の別電源を必要とせず、かつ真空しや断器を
回路に接続したままでその真空度のチエツクを行
うことができ、真空度のチエツクを簡単かつ安価
に行うことができる真空しや断器の真空度監視装
置を提供することを目的とする。
以下本発明の実施例を図面とともに説明する。
第1図において、1は真空しや断器で、真空しや
断器1は絶縁筒2の両端に金属製の端板3,4を
取付けて真空容器を形成し、端板3には固定リー
ド5を挿着するとともに端板4にはベローズ6を
介して可動リード7を移動可能に挿着し、固定リ
ード5および可動リード7の先端には夫々固定電
極8および可動電極9を取付ける。又、絶縁筒2
の中間にはしや断時電極8,9間に発生する金属
蒸気が絶縁筒2の内面に付着するのを防止するた
めのシールド10を取付ける。11,12は補助
シールド、13は外部接続導体で、この外部接続
導体13は電荷側に接続される。図中点線で示し
たCLは負荷側大地間との静電容量(例えばケー
ブルと大地間)を示す。14は詳細を後述する絶
縁ロツドで、この絶縁ロツド14の一端はレバー
15を介して可動リード7に枢支される。またロ
ツド14の他端は操作ばね16等を介して図示し
ない操作装置に連結される。
第2図は真空しや断器1をエポキシ樹脂などの
レジン70でモールドし、接地層40でモールド
体の外表面を被覆して盤体41に配設した第1図
の具体的な実施例を示す一部を断面した側面図
で、この第2図において、42は摺動コンタク
ト、43はリングコンタクト、44は母線側に接
続される導体である。45は詳細を後述する真空
度検出器が収容された箱体で、この箱体45の下
部からは同軸ケーブル46が導出され、そのケー
ブル46の先端に設けられている後述するセンサ
が絶縁ロツド14に装着されている。47は操作
装置、48は母線箱、49は接続導体で接地層4
0で被覆したレジンモールド50で覆われてい
る。51は屋外用の屋根兼蓋体、52は正面扉、
53はパツキング、54は取付用ボルト・ナツ
ト、55は台である。
第3図は前記絶縁ロツド14にセンサが装着さ
れている部分の拡大断面図で、この第3図におい
て、56は絶縁ロツド14の端部に装着されるセ
ンサで、このセンサ56は第4図Aから第4図D
に示すように半円形状のものや、導体を単に折曲
した形状のものから構成される。なお、センサ5
6はこれら形状に限定されないで、直線状の棒体
でもよい。第3図中、57は電界緩和用突出部5
8を有する円筒状金属体、59は金属体57の一
部が埋設されたレジンモールド(樹脂)体、60
は絶縁ロツド14に取付けられた金属からなる取
付体である。前記センサは真空しや断器1がモー
ルドされて、そのモールド部表面を接地層40に
より接地しているため、後述の電磁波信号が外部
に放射されなくなるから、センサを絶縁ロツド1
4に装着する必要がある。
第5図Aは前記箱体45内の真空度検出器の詳
細を示すブロツク図で、23はセンサ56で検出
した検出信号を増幅するバツフアアンプ、24は
バツフアアンプ23の出力信号(第5図Bに示す
S1)から2〜20KHzの周波数成分のみを通過させ
るバンドパスフイルタである。このバンドパスフ
イルタ24の出力信号(第5図Bに示すS2)はア
ンプ25により増幅され、この増幅出力信号(第
5図Bに示すS3)は第1の比較器26に入力され
て所定の基準電圧と比較される。第1の比較器2
6の出力信号(第5図Bに示すS4)は積分器27
で積分され、この積分出力信号(第5図Bに示す
S5)は第2の比較器28に入力されて第2の比較
器28の所定の基準電圧と比較され、その出力に
第2図Bに示すS6の信号を送出する。この信号は
警報及び表示信号となる。
上記構成において、真空しや断器1は操作装置
47により可動リード7を動かし、電極8,9を
接離して投入、しや断を行うが真空しや断器1の
しや断状態における等価回路図を第6図に示す。
第6図において、28,29は夫々真空しや断器
1の設置された回路の電源および負荷、30,3
1は夫々固定リード5の真空容器内の部分および
固定電極8とシールド10間の抵抗および静電容
量、32,33は夫々可動リード7の真空容器内
の部分および可動電極9とシールド10間の抵抗
および可動電極9とシールド10間の抵抗および
静電容量、34a,34bは夫々絶縁筒2の抵
抗、35はシールド10と接地層40間の静電容
量、36,37は夫々しや断状態における電極
8,9間の抵抗および静電容量である。真空しや
断器1の内部の真空度が劣化した場合即ち内部圧
力が上昇した場合、真空中の誘電率と大気中の誘
電率がほぼ等しいために静電容量31,33,3
7はほとんど変化しないが、抵抗30,32,3
6はパツシエンの法則により著しく低下する。こ
のため、絶縁筒2により固定側および可動側のい
ずれとも絶縁され、浮遊電位を有するシールド1
0と各電極8,9との間においては投入状態およ
びしや断状態にかかわらず放電が生じ、又電極
8,9間においてはしや断状態においてのみ放電
が生じる。この放電は負荷側にケーブル(静電容
量)接続、誘導負荷線あるいは真空しや断器のリ
ードの静電容量によつて変化する。
第7図Aは真空しや断器1の真空度が正常なと
きの電極間電圧を示し、第7図Bはセンサ56に
よる受信信号を示す。すなわち真空度が正常なと
きは、第7図Aに示すように電極8,9間の電圧
波形は正弦波であり、センサ56には真空しや断
器以外の回転機、変圧器、計器などから発生する
と思われる2KHz以下の高調波を含む信号が入力
される。第8図AおよびBは真空しや断器1の真
空度が劣化した場合の極間電圧およびセンサ56
の受信信号を示し、電極8と9間の極間電圧は、
放電が始まると、第8図Aに示すようにある電圧
以上には上昇せずしかも波形前縁にリツプルが発
生する。このリツプル発生時に第8図Bに示すよ
うに2〜20KHzの高周波を含む電磁波信号が発生
し、この信号を検出し、判定することにより真空
しや断器1の真空度劣化を検知できる。この場
合、極間および真空しや断器以外の他の部分でコ
ロナ放電が発生しても信号波形は異なるため検出
特性には何ら影響がない。
真空しや断器1の真空度が劣化時において、セ
ンサ56が電磁波信号を受信する。真空度を3.5
×10-2〜60Torr間で変えて測定した電磁波は負
荷側の大地間静電容量が0.0042μFの時10〜14K
Hz、0.05μFの時2〜8KHz、0.2μF又は0.2μF以上
の時2〜20KHzの周波数を含んでおり、0.0042μF
の時の電磁波の波形はパルス的であつた。負荷側
の静電容量が小さい時は0.2μF程度の静電容量を
大地間に接続すればよい。第5図A,Bに示すよ
うにバツフアアンプ23はこれを増幅して出力信
号S1を送出する。この出力信号S1はバンドパスフ
イルタ24に入力され、その信号中2〜20KHzの
周波数成分のみがフイルタ24から出力S2され
る。この出力信号S2はアンプ25により増幅され
る。この増幅信号S3は第1の比較器26に入力さ
れる。第1の比較器26においては、信号S3と所
定の基準電圧とを比較して信号S4を積分器27に
入力する。積分器27は第1の比較器26の偏差
信号を積分して出力信号S5を第2の比較器28に
入力する。第2の比較器28は信号S5を所定の基
準電圧と比較してその偏差電圧信号S6を出力し警
報器または表示器を動作させ、真空度劣化が検出
される。第9図は真空度劣化検出器の他の実施例
を示す構成図で、絶縁操作ロツドに取付けられた
センサ56はケーブル46を介して2〜20KHzの
周波数成分のみを通過させるバンドパスフイルタ
24に接続され、このフイルタ24の出力はオシ
ロスコープ62に入力させて、オシロスコープ6
2により波形を観測する。
この観測によりオシロスコープ62に第10図
A,Bのような波形が現われたときには真空度が
良で、第11図A,Bのような波形が現われたと
きにはそれが否であると判定できる。なお、第1
0図Aと第11図Aはバンドパスフイルタを使用
しないでセンサ56の出力を直接オシロスコープ
62に入力させたときのものである。
上記第9図のような構成で真空度劣化を検出し
たときの測定条件は電極間10mmギヤツプ、印加電
圧6.9/√3≒4KVであつた。従来レジンモール
ドの固体全絶型真空しや断器の真空度良否判定は
しや断器部を回路から取りはずしその上で真空し
や断器の電極間距離を耐圧試験用に調節して電圧
を印加し、耐電圧法により調べていた。このため
非常に手間がかかるとともに、元に戻す際の人為
的な誤りも生じていたが、実施例によれば絶縁ロ
ツドにセンサを装着し、ケーブルで検出器に入力
させるのみで真空しや断器を開極し、真空度劣化
時パツシエンの法則により電極間が放電するとき
出る放電信号をセンサーで受信し、このセンサー
により受信された信号を電気的に処理して真空度
劣化を検出することができる。このため、真空度
劣化の検出に際して真空しや断器を回路から取外
す必要がないとともに真空しや断器の構造を変え
たり高電圧の別電源を設けたりする必要がなく、
簡単かつ安価に真空度劣化を正確に検出すること
ができる。
上述の各実施例における真空度監視装置によれ
ば、既に使用されている完全にアースシールドさ
れている真空しや断器に適用できるものであり、
活線状態で真空度劣化を検知できる。また、検知
部の電源としては商用電源又は電池を用いてもよ
く、コンパクトとなり携帯に便利である。
以上のように本発明においては、真空しや断器
の放電時に発生する2〜20KHzの高周波を含む電
磁波信号を検知するセンサとバンドパスフイルタ
ーを備えた検出器を設けており、真空しや断器の
真空度劣化時に内部で放電したことを前記センサ
により検知し、その検知信号をバンドパスフイル
タを用いて2〜20KHzの信号だけを通すようにし
たため、真空しや断器以外の部分での放電が発生
しても確実に真空度劣化時の信号を検出すること
ができるばかりでなく、外部の電気的ノイズに影
響されず感度よく検出できる。更に真空度劣化の
検出に際して真空しや断器を回路から取外す必要
がないとともに真空しや断器の構造を変えたり高
電圧の別電源を設けたりする必要がなく、簡単か
つ安価に真空度劣化を正確に検出することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は真空しや断器の縦断正面図、第2図は
本発明の一実施例を示す一部を破断した側面図、
第3図は本発明にセンサ装着部の拡大断面図、第
4図Aから第4図Dはセンサの異なる例を示す構
成図、第5図Aは真空度検出部の詳細を示すブロ
ツク線図、第5図Bは同図Aの出力波形図、第6
図は第1図の真空しや断器のしや断状態における
等価回路図、第7図A,Bおよび第8図A,Bは
上記実施例における真空しや断器の動作波形図、
第9図は本発明の他の実施例を示す真空度劣化検
出部の概略構成図、第10図A,Bおよび第11
図A,Bはそれぞれ本発明の他の実施例の出力波
形図である。 1……真空しや断器、14……絶縁ロツド、4
0……接地層、45……箱体、56……センサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 真空しや断器と、この真空しや断器を合成樹
    脂によりモールドし、該モールドの表面を被覆す
    るとともにこの被覆部を接地電位に保つた接地層
    と、この接地層の所定部位から導出され、前記真
    空しや断器の電源側に接続される可動リード棒に
    連結された操作用絶縁ロツドと、この絶縁ロツド
    に装着され、前記内部放電により生じる電磁波信
    号を検知するセンサと、このセンサに電気的に接
    続され、2KHzから20KHzの周波数成分のみを通
    過させるバンドパスフイルタと、このフイルタを
    通過した周波数の波形から真空度の良否を判定す
    る検出器とからなる真空しや断器の真空度監視装
    置。
JP15696982A 1982-09-09 1982-09-09 真空しや断器の真空度監視装置 Granted JPS5946725A (ja)

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JPS5946725A JPS5946725A (ja) 1984-03-16
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0729949U (ja) * 1993-06-03 1995-06-02 武盛 豊永 リモコン・電話・計算機複合体
US6952102B2 (en) 2000-12-12 2005-10-04 Kabushiki Kaisha Meidensha Method and apparatus for monitoring vacuum degree of vacuum in vacuum interrupter

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