KR860001784B1

KR860001784B1 - Vacuum rate monitor for vacuum circuit breaker

Info

Publication number: KR860001784B1
Application number: KR8204846A
Authority: KR
Inventors: 슈조오 다니까끼; 도미오 야스다; 마사유기 사가기
Original assignee: 이마이 마사오; 가부시기 가이샤 메이덴샤
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1982-10-28
Publication date: 1986-10-22
Also published as: JPS5893128A; KR840002123A

Abstract

An abnormally high vacuum pressure of a vacuum interrupter is detected from outside the interrupter. The interrupter detects electromagnetic wave signals which are generated by an electric discharge derived in response to a voltage difference and dependent upon Paschen's law. It is possible to detect poor vacuum presure on the basis of the electric discharge existing between the fixed and movable contact rods including two contacts and the main shield, as well as when the two contacts are open. The monitor comprises a rod or loop antenna fixedly or movably disposed near a conductive material or connected to the interrupter and a detection section including a band pass filter.

Description

Vacuum monitoring device for vacuum breaker

제1도는 고정·가동접점이 개방되었을 때, 본 발명에 따른 진공도 감시장치의 제1실시예를 갖는 진공차단기의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of a vacuum circuit breaker having the first embodiment of the vacuum degree monitoring apparatus according to the present invention when the fixed and movable contact is opened.

제2(a)도는 2개의 고정·가동 접점이 개방되었을 때, 제1도에 도시한 진공차단기의 등가회로.Fig. 2 (a) is an equivalent circuit of the vacuum circuit breaker shown in Fig. 1 when two fixed and movable contacts are opened.

제2(b)도는 2개의 고정·가동 접점이 폐쇄되었을 때, 제1도에 도시한 진공차단기의 등가회로도.Fig. 2 (b) is an equivalent circuit diagram of the vacuum circuit breaker shown in Fig. 1 when the two fixed and movable contacts are closed.

제3도는 제1도에 도시한 본 발명에 따른 진공차단기용 진공도 감시장치의 블럭선도.3 is a block diagram of a vacuum degree monitoring apparatus for a vacuum circuit breaker according to the present invention shown in FIG.

제4(a)도는 진공차단기의 진공압이 정상인 경우에, 주파수 50㎐ 시에 있어서 진공차단기의 고정·가동 접점 사이에 발생하는 전압 파형을 도시한 도면.4A is a diagram showing voltage waveforms generated between the fixed and movable contacts of a vacuum circuit breaker at a frequency of 50 Hz when the vacuum pressure of the vacuum circuit breaker is normal.

제4(b)도는 진공차단기의 진공압이 정상인 경우에, 주파수 50㎐ 시에 있어서 본 발명의 진공도 감시 장치에 설치된 안테나가 수신하는 전압파형을 도시한 도면.4 (b) shows voltage waveforms received by an antenna installed in the vacuum degree monitoring apparatus of the present invention at a frequency of 50 Hz when the vacuum pressure of the vacuum circuit breaker is normal.

제5(a)도는 진공차단기의 진공압이 비정상인 경우에, 주파수 50㎐ 시에 있어서 진공차단기의 고정·가동 접점 사이에 발생하는 전압파형을 도시한 도면.FIG. 5 (a) shows voltage waveforms generated between the fixed and movable contacts of the vacuum circuit breaker at a frequency of 50 Hz when the vacuum pressure of the vacuum circuit breaker is abnormal.

제5(b)도는 진공차단기의 진공압이 비정상인 경우에, 주파수 50㎐ 시에 있어서 본 발명의 진공도 감시 장치에 설치된 안테나가 수신하는 전압파형을 도시한 도면.Fig. 5 (b) shows voltage waveforms received by an antenna installed in the vacuum degree monitoring apparatus of the present invention at a frequency of 50 Hz when the vacuum pressure of the vacuum breaker is abnormal.

제6도는 고정·가동 접점이 폐쇄되었을 때, 본 발명에 따는 진공도 감시장치의 제2실시예를 갖는 진공차단기의 종단면도.6 is a longitudinal sectional view of a vacuum circuit breaker having a second embodiment of a vacuum degree monitoring apparatus according to the present invention when the fixed and movable contact is closed.

제7도는 구동장치를 생략한 진공차단기와 본 발명의 진공도 감시장치를 포함하는 제1진공 개폐기의 종단면도.7 is a longitudinal sectional view of a first vacuum switch including a vacuum circuit breaker omitting a driving device and a vacuum degree monitoring apparatus of the present invention.

제8도는 진공차단기와 본 발명의 진공도 감시장치를 포함하는 제2진공 개폐기의 외형도.8 is an external view of a second vacuum switch including a vacuum breaker and the vacuum degree monitoring device of the present invention.

제9도는 진공 차단기와 본 발명의 진공도 감시장치를 포함하는 제1진공 개폐장치의 외형도.9 is an external view of a first vacuum opening and closing device including a vacuum breaker and a vacuum degree monitoring apparatus of the present invention.

제10도는 진공차단기와 본 발명의 진공도 감시장치를 포함하는 제2진공 개폐장치의 외형도.10 is an external view of a second vacuum opening and closing device including a vacuum circuit breaker and a vacuum degree monitoring apparatus of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 진공차단기 2 : 원통형 절연하우징1: vacuum circuit breaker 2: cylindrical insulating housing

3 : 금속원통 6 : 금속원통3: metal cylinder 6: metal cylinder

7 : 금속단판 8 : 고정도체접점봉7: Single metal plate 8: High conductor contact bar

9 : 가동도체 접점봉 10 : 고정접점9: movable conductor contact rod 10: fixed contact

11 : 외부접속 도체 12 : 금속벨로즈11: external connection conductor 12: metal bellows

13 : 가동접점 14 : 슬라이드접점13: movable contact 14: slide contact

15 : 외부접속도체 16 : 주실드15: external connection conductor 16: main shield

17 : 보조실드 20 : 진공도 감시장치17: auxiliary shield 20: vacuum degree monitoring device

21 : 안테나 22 : 안테나 선21: antenna 22: antenna wire

23 : 버퍼 증폭기 24 : 통과대역필터23: buffer amplifier 24: passband filter

25 : 증폭기 26 : 제1비교기25 amplifier 26 first comparator

27 : 적분기(카운터) 28 : 제2비교기27: integrator (counter) 28: second comparator

30 : 전원 31 : 부하30: power 31: load

32, 34, 38 : 절연저항 33, 35, 37, 39 : 표유용량32, 34, 38: insulation resistance 33, 35, 37, 39: stray capacitance

40 : 탱크 41, 44, 45 : 포셀린 부싱40 tank 41, 44, 45 porcelain bushing

42 : 콘덴서 46 : 3상 외부단자42: capacitor 46: 3-phase external terminal

본 발명은 진공차단기 내의 진공압 악화를 검출하기 위한 진공도 감시장치에 관한 것으로, 특히 진공차단기 내의 진공압이 비정상적으로 상승하였을 경우에 경보를 발하거나 경고를 표시할 수 있도록 한 진공차단기용 진공도 감시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum degree monitoring device for detecting a deterioration of a vacuum pressure in a vacuum breaker, and in particular, to monitor an alarm or display a warning when a vacuum pressure in the vacuum breaker rises abnormally. It is about.

일반적으로, 강전회로에 사용되는 진공차단기는 그 진공용기 내의 진공도가 10^-4Torr(토리첼리) 이하의 압력으로 유지되는 경우에 정상적인 차단성능을 갖는다. 그러나, 예를 들면, 차단기에 사용되는 재료로부터의 가스방출이나, 기계응력에 의한 균열, 또는 불완전한 용접이나 납땜 접합부로 부터의 공기누설로 인하여 차단기 내의 진공압이 상승하고, 그에 따라 회로 차단 성능이 악회되는 경우가 있다. 진공차단기 내에서진 공압이 비정상적으로 상승하면, 작은 접점 간격으로서는 더이상 고전압에 견디지 못하게되고, 아아크(arc)나 플래시오버(flashover)가 발생하며, 그 결과 백색 고온의 아아크가 접점 표면을 태우게 되고 더우기 진공용기나 다른 부품을 용융시키게 된다.In general, a vacuum circuit breaker used in a power circuit has a normal breaking performance when the vacuum degree in the vacuum vessel is maintained at a pressure of 10 ⁻⁴ Torr or less. However, for example, the vacuum pressure in the breaker rises due to gas discharge from the materials used in the breaker, cracks due to mechanical stress, or air leakage from incomplete welds or solder joints, resulting in increased circuit breakage performance. It may be bad. If the pneumatic pressure rises in the vacuum circuit breaker abnormally, it can no longer withstand high voltage at small contact intervals, and arcs or flashovers occur, resulting in a white hot arc burning the contact surface and even more vacuum. The container or other parts will melt.

그러므로, 강전회로에 진공차단기를 사용함에 있어서는, 진공차단기의 접점이 개방 또는 폐쇄상태인 경우에도 진공차단기 내의 진공압을 확인 또는 감시하는 것이 매우 중요하다.Therefore, in using the vacuum circuit breaker in the power circuit, it is very important to check or monitor the vacuum pressure in the vacuum circuit breaker even when the contact of the vacuum circuit breaker is open or closed.

따라서, 최근에는 각종의 진공차단기용 진공압 측정장치가 실용화되고 있다. 그러나, 종래의 진공압 측정장치에서는 실용상 다음과 같은 결점이 있었다.Therefore, in recent years, various vacuum pressure measuring apparatuses for vacuum circuit breakers have been put into practical use. However, the conventional vacuum pressure measuring device has the following drawbacks in practical use.

(1) 파센의 법칙에 따른 방전현상의 변화를 조사하기 위해(방전현상은 진공도에 영향받기 때문이다), 진공용기 내에 1쌍의 방전전극을 설치함과 동시에 별도의 고압전원을 설치하여, 방전전극에 고전압을 인가하는 진공압 측정장치가 있다. 이와 같은 장치에 있어서는, 진공차단기의 구조가 복잡함과 동시에 별도의 고압전원을 필요로 하므로 제조원가가 비교적 높다.(1) In order to investigate the change in discharge phenomena according to Passen's law (because the discharge phenomenon is affected by the degree of vacuum), a pair of discharge electrodes are installed in the vacuum vessel and a separate high voltage power source is installed to discharge the discharge. There is a vacuum pressure measuring device for applying a high voltage to the electrode. In such a device, the structure of the vacuum circuit breaker is complicated and a separate high voltage power source is required, so the manufacturing cost is relatively high.

(2) 파센의 법칙에 따른 방전현상의 변화를 조사하기 위해, 진공차단기를 강전회로로 부터 분리하고, 고정, 가동 접점을 방전이 발생하기에 적당한 간격으로 재배치하여, 별도의 전원으로 부터 고전압을 인가하는 진공압 측정장치가 있다. 이 방법에서는, 강전회로 또는 전원을 진공차단기로 부터 분리시키지 않으면 안된다. 즉, 고전압을 차단기에인 가하는 동안(활선상태)에는 진공압의 측정이 불가능하고, 또한 그로말미암아 많은 시간과 노력을 필요로한다.(2) In order to investigate the change of discharge phenomenon according to Passen's law, separate the vacuum breaker from the power circuit, and reposition the fixed and movable contact at intervals suitable for generating discharge, There is a vacuum pressure measuring device to be applied. In this method, the strong current circuit or the power supply must be separated from the vacuum circuit breaker. In other words, the measurement of the vacuum pressure is impossible while applying a high voltage to the circuit breaker (live state), and thus requires a lot of time and effort.

상기한 점을 감안하여, 본 발명의 주 목적은, 다른 추가의 방전전극이나 고압전원을 필요로 하지 않고, 진공차단기를 통해 고전압을 강전회로에 인가하는 그대로의 상태에서, 보다 낮은 제조원가와 간단한 검사순서로, 진공차단기 내의 진공압 악화를 검사할 수 있는 진공차단기용 진공도 측정장치를 제공하는 데 있다.In view of the above, the main object of the present invention is to provide a lower manufacturing cost and a simple inspection in the state of applying a high voltage to the power circuit through a vacuum circuit breaker without requiring another additional discharge electrode or a high voltage power supply. In order to provide a vacuum breaker measuring apparatus for vacuum breaker in which the vacuum pressure deterioration can be inspected.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진공차 단기용 진공도 측정장치는, 진공차단기 내의 진공 압이 상승하는 경우에 파센의 법칙에 의한 전구전압(prebreakdown voltage)에 의해 유발되는 방전에 따라 발생된 전자파 신호 수신용 안테나와, 진공차단기 내의 진공압 악화를 표시하기 위해 상기 안테나에 접속되어 안테나가 수신한 전자파 신호를 전기적으로 처리하기 위한 검출부를 구비한다.The vacuum breaker for vacuum breaker of the present invention for achieving the above object is an electromagnetic wave generated in accordance with the discharge caused by the prebreakdown voltage according to Passen's law when the vacuum pressure in the vacuum breaker increases. An antenna for receiving a signal and a detector for electrically processing the electromagnetic signal received by the antenna connected to the antenna for indicating deterioration of the vacuum pressure in the vacuum circuit breaker.

고정·가동 접점이 개방되어 있을 때에는, 상기 방전은 주로 양접점 사이에서 발생한다. 그러나, 양 접점이 폐쇄되어 있는 경우에는, 상기 방전은 2개의 접점을 포함한 고정·가동 접점봉과 주실드(mainshield) 사이에서 발생한다. 양자의 경우에 있어서, 파센의 법칙에 의한 전구전압에 의해 유발되는 방전은 소위 부분 방전(코로나 방전)과는 전혀 상이한 것이다.When the fixed and movable contact is open, the discharge is mainly generated between the positive contacts. However, when both the contacts are closed, the discharge is generated between the fixed and movable contact rod including the two contacts and the main shield. In both cases, the discharge caused by the precursor voltage according to Passen's law is completely different from the so-called partial discharge (corona discharge).

제1도에 있어서(1)은 대표적인 진공차단기이며, 그진공용기는 원판(4)을 삽입하여 2개의 금속원통(3)에 의해 서로가 긴밀하게 접합된 유리 또는 세라믹(ceramic)의 2개의 원통형 절연 하우징(2)과, 이 절연 하우징(2)의 양측(상하측)에 긴밀하게 고착된 금속원통(6)을 구비하고, 이 금속원통(6)을 개재하여 원통형 절연 하우징(2)이 금속단판(7)에 각각 긴밀하게 접합된다. 각각의 금속단판(7)의 중심에는 2개의 도체 접점봉(8), (8)이 설치된다. 고정도체 접점봉(8)은 그 상부에서 상방 금속단판(7)에 긴밀히 접합된다. 고정접점(10)은 고정도체 접점봉(8)의 하단부에 납땜되고, 외부 접속도체(11)는 고정도체 접점봉(8)의 상단부에 접합된다. 가동도체 접점봉(9)는 금속 벨로즈(bellow)(12)를 통하여 하방단판(7)에 이동가능하게 접합되어, 용기내의 진공을 악화시키지 않고 그 축방향으로 자유롭게 이동된다. 가동접점(13)은 가동도체 접점봉(9)의 상단부에 납땜되고, 슬라이드 접점(14)이 가동접점봉(9)의 하방단부에 구동 가능하게 계합된다.In Fig. 1, (1) is a representative vacuum circuit breaker, and the vacuum container is a glass or ceramic (ceramic) two cylinders which are closely bonded to each other by two metal cylinders 3 by inserting a disc 4. An insulating housing 2 and metal cylinders 6 closely attached to both sides (upper and lower sides) of the insulating housing 2, and the cylindrical insulating housing 2 is made of metal through the metal cylinder 6. It is closely bonded to the end plate 7, respectively. In the center of each metal end plate 7, two conductor contact bars 8 and 8 are provided. The high conductor contact rod 8 is closely joined to the upper metal end plate 7 at the upper portion thereof. The fixed contact point 10 is soldered to the lower end of the high-conductor contact bar 8, and the external connection conductor 11 is joined to the upper end of the high-conductor contact bar 8. The movable conductor contact rod 9 is movably joined to the lower end plate 7 through a metal bellows 12, and moves freely in its axial direction without deteriorating the vacuum in the container. The movable contact 13 is soldered to the upper end of the movable conductor contact rod 9, and the slide contact 14 is operatively engaged to the lower end of the movable contact rod 9.

또한, 가동접점봉(9)에는 지점(P)를 중심으로 선회운동하는 링크(M)를 통하여 구동장치(M)가 연결되어 있다. (15)는 슬라이드 접점(14)이 부착되는 외부접속도체이다. 따라서, 가동접점봉(9)이 상하 이동하여도, 가동접점봉(9)은 슬라이드 접점(14)을 통하여 외부 접속도체(15)에 전기적으로 접속되어 있다.In addition, the driving device M is connected to the movable contact rod 9 via a link M pivoting around the point P. FIG. 15 is an external connection conductor to which the slide contact 14 is attached. Therefore, even if the movable contact rod 9 moves up and down, the movable contact rod 9 is electrically connected to the external connection conductor 15 via the slide contact 14.

(16)은 원통형의 주실드(main shiele)로, 고정·가동접점(10)과 (13)이 개폐시에 발생하는 금속증기가 원통형 절연 하우징(2)의 내표면에 증착되는 것을 방지한다. (17)은 1쌍의 상하 보조실 드이다.Reference numeral 16 denotes a cylindrical main shiele, which prevents metal vapor generated when the fixed and movable contacts 10 and 13 open and close from being deposited on the inner surface of the cylindrical insulating housing 2. (17) is a pair of upper and lower auxiliary shields.

제1도에서, 고전압이 외부도체(11)에 접속될 때에는, 강전회로는 다른쪽의 외부 접속도체(15)에 접속된다. 진공차단기(1)는 가동접점(13)을 상하로 구동시켜 작동되며, 그것에 접속된 강전회로를 개폐한다. 2개의 접점이 폐쇄되어 있을 때 전류는 상방 외부 접속도체(11)로부터 하방외부 접속도체(15) 또는 그 역(逆)으로, 고정접점봉(8), 고정접점(10), 가동접점(13), 가동접점봉(9)의 경로로 흐른다.In FIG. 1, when the high voltage is connected to the external conductor 11, the strong circuit is connected to the other external connection conductor 15. The vacuum circuit breaker 1 is operated by driving the movable contact 13 up and down, and opens and closes the power circuit connected to it. When the two contacts are closed, the current flows from the upper outer connecting conductor 11 to the lower outer connecting conductor 15 or vice versa, the fixed contact bar 8, the fixed contact 10, and the movable contact 13 ) And flows into the path of the movable contact rod (9).

강전회로는 모터 또는 솔레노이드(도시하지 않음)과 같은 적당한 작동장치로 가동접점(13)을 고정접점(10)에서 떨어지도록 구동시켜 차단된다.The power circuit is cut off by driving the movable contact 13 away from the fixed contact 10 with a suitable actuator such as a motor or a solenoid (not shown).

제1도에서, 본 발명의 안테나(21)를 가진 진공도 감시장치(20)(후술하기로 한다)가 차단용기 내의 진공도 악화를 검출하기 위하여 진공차단기의 근처에 설치된다.In FIG. 1, a vacuum degree monitoring apparatus 20 (to be described later) having an antenna 21 of the present invention is installed in the vicinity of a vacuum circuit breaker to detect the deterioration of the vacuum degree in the blocking container.

제2(a)도는 2개의 접점이 개방되었을 때의 제1도의 진공차단기의 등가회로이고, 제2(b도는 2개의 접점이 폐쇄되었을 때의 등가회로이다. 도면에서, (30)은 진공 차단기에 인가되는 강전회로의 전원, (31)은 강전회로의 부하, (32)는 고정접점봉(8)을 포함한 고정접점(10)과 주실드(16)간의 절연저항, (33)은 고정접점봉(8)을 포함한 고정접점(10)과 주실드(16) 간의 표유용량, (36a)와 (36a)는 2개의 원통형 절연하우징(2) 내의 절연저항, (37)은 주실드(16)와 접지 간의 표유용량이다. 또한, 제2(a)도에 있어서, (38)은 고정 및 가동접점(10)과 (13)간의 절연저항, (39)는 양접점간의 표유용량이다.FIG. 2 (a) is an equivalent circuit of the vacuum circuit breaker of FIG. 1 when two contacts are opened, and FIG. 2 (b is an equivalent circuit when the two contacts are closed. In the drawing, reference numeral 30 denotes a vacuum circuit breaker. The power source of the power circuit to be applied to (31) is the load of the power circuit, (32) is the insulation resistance between the fixed contact 10 and the main shield 16 including the fixed contact rod (8), (33) is a fixed contact The stray capacitance between the fixed contact 10 including the rod 8 and the main shield 16, 36a and 36a are the insulation resistance in the two cylindrical insulating housings 2, 37 are the main shield 16 In Fig. 2 (a), reference numeral 38 denotes an insulation resistance between the fixed and movable contacts 10 and 13, and 39 denotes a stray capacitance between the two contacts.

제2(a)도 및 제2(b)도에서 설명한 바와 같이, 절연저항 만이 가변저항의 형식으로 표시되어 있다. 이것은 다음의 이유에 의한다. 즉, 진공중의 유전율은 공기중의 유전율과 거의 동일하므로, 진공차단기내의 진공압이 악화 즉, 상승하여도 표유용량(33), (35), (37), (39)는 변화하지 않으나, 절연저항(32), (34), (38)은 진공압이 악화되면 파센의 법칙에 따른 방전현상에 의해 변화한다. 일반적으로 파센의 법칙에 의하면, 진공중의 파괴전압은 진공압(Torr)과 접점간격(mm)의 적(積)이 증가함에 따라서 임의의 편곡점까지감소하고, 그 후는 증가한다.As described in FIGS. 2 (a) and 2 (b), only insulation resistance is indicated in the form of variable resistance. This is for the following reason. That is, since the dielectric constant in vacuum is almost the same as the dielectric constant in air, even if the vacuum pressure in the vacuum breaker deteriorates, that is, rises, the stray capacitances 33, 35, 37, and 39 do not change. The insulation resistances 32, 34, and 38 change due to discharge phenomena according to Passen's law when the vacuum pressure deteriorates. In general, according to Passen's law, the breakdown voltage in a vacuum decreases to an arbitrary inflection point as the product of the vacuum pressure (Torr) and the contact interval (mm) increases, and then increases.

도면에서, A점의 전위율 V₁, B점의 전이를 V₂, C점의 전위(부동전위 : floating potential)를 V₃로 하면, A와 B, A와 C, B와 C간의 전위차(V₁-V₂), (V₁-V₃), (V₂-V₃)는 가변저항(38), (32), (34), 즉 제1도의 용기 내의 진공압에 의해 변화한다. 더욱 상세히 설명하면, 진공차단기내의 진공압이 10^-4Torr이하로 정상일 때에는, 각각의 전위차는 일정하나, 공기의 누설이나 재로로 부터의 가스방출에 의해 서서히 용기내의 압력이 상승하고, 이온이 진공용기 내에 발생하여, 그 결과, 절연저항(32), (34), (38)이 감소된다. 따라서 접점이 개방되었을 때에는 주로 고정 및 가동접접간에, 또한 접점이 폐쇄되었을 때에는 그 접점을 포함한 가동접점봉(8), (9)와 주실드(16) 사이에 방전하고 암류가 흐른다.In the figure, the voltage rate V _1, a transition point B of the point A, V _2, the potential of the point C: When the (floating potential floating potential) to V _3, the potential difference between A and B, A and C, B and C ( V ₁ -V ₂ ), (V ₁ -V ₃ ), and (V ₂ -V ₃ ) are changed by the variable resistors 38, 32, 34, i.e., the vacuum pressure in the vessel of FIG. In more detail, when the vacuum pressure in the vacuum circuit breaker is normal to 10 ⁻⁴ Torr or less, each potential difference is constant, but the pressure in the container gradually rises due to air leakage or gas discharge from the ash, and the ions are vacuumed. Occurs in the container, and as a result, the insulation resistances 32, 34, 38 are reduced. Therefore, when a contact is opened, it discharges mainly between a fixed and movable contact, and when a contact is closed, between the movable contact rods 8 and 9 including the contact, and the main shield 16, and a dark flow flows.

그런데, 암류의 원인은 해명되고 있지 않다. 절연저항(38), (32), (34)이 장기간(예를 들면 2-3년)에 걸쳐서 서서히 감소하고, 원인이 해명되지 않은 암류가 절연저항(38), (32), (34)으로 흘러, 일종의 전자파가 그것에 의하여 방사되는 것으로 생각된다. 상기 전위차(A와 B, A와 C, 또는 B 와 C)에 의해 발생하는 전자파는 진공차단기에 접속되어 있는 도체에 전달되고, 도체에 의해 외부로 방출되는 경향이 있으므로, 안테나를 차단기가 있는 도체의 부근에 설치하여, 차단기 내의 진공압의 상승시에 암방전에 의해 발생하는 전자파를 검출함으로써 차단기 내의 진공도 악화를 간접적으로 확인할 수 있다.By the way, the cause of the rock flow is not elucidated. The insulation resistances 38, 32, and 34 gradually decrease over a long period of time (e.g. 2-3 years), and the rock flows whose cause is not explained are the insulation resistances 38, 32, and 34. It is thought that a kind of electromagnetic wave is emitted by it. Electromagnetic waves generated by the potential difference (A and B, A and C, or B and C) are transmitted to the conductors connected to the vacuum circuit breaker and tend to be emitted to the outside by the conductors. It is possible to indirectly check the deterioration of the vacuum degree in the circuit breaker by detecting electromagnetic waves generated by dark discharge when the vacuum pressure in the circuit breaker rises.

더우기, 상기에 있어서, 양 접점이 폐쇄되어 있을 때에는 전위 V₁과 전위 V₂가 같으며, 부동전위 V₃는 표유용량(37)에 의해 변화되는 것이 명백하고, 표유용량(37)은 외부조건에 의해 통상 결정된다.Moreover, in the above, when both the contacts are closed, it is apparent that the potential V ₁ and the potential V ₂ are the same, the floating potential V ₃ is changed by the stray capacitance 37, and the stray capacitance 37 is an external condition. It is usually determined by.

상기 방전은 불균등 전계에 의해 발생하고 국부적절연파괴를 갖게하는 소위 부분방전(코로나방전)과는 전연 상이한 것이다.The discharge is far different from the so-called partial discharge (corona discharge) which is caused by an uneven electric field and causes local dielectric breakdown.

제3도는 제1도의 본 발명의 진공도 감시장치(20)의 블럭선도이다. 진공도 감시장치(20)는 안테나(21), 안테나선(22), 버퍼증폭기(23), 제1비교기(26), 적분기 또는 카운터(27), 제2비교기(28)를 포함하는 검출부(20)로 이루어진다. 안테나(21)는 진공차단기의 도체부근의 전자파를 검출한다. 고입력 임피던스를 갖는 버퍼증폭기(23)는 안테나(21)가 수신한 신호를 증폭하여 제3도에 도시한 신호 S₁를 출력한다.3 is a block diagram of the vacuum degree monitoring apparatus 20 of the present invention of FIG. The vacuum monitoring apparatus 20 includes a detector 20 including an antenna 21, an antenna line 22, a buffer amplifier 23, a first comparator 26, an integrator or counter 27, and a second comparator 28. ) The antenna 21 detects electromagnetic waves near the conductors of the vacuum circuit breaker. The buffer amplifier 23 having the high input impedance amplifies the signal received by the antenna 21 and outputs the signal S _{1 shown} in FIG.

통과대역필터(24)는 신호(S₁)로 부터 2-20K㎐의 주파수성분만을 통과시켜(상용 주파수 성분도 물론 제거 된다.) 신호(S₂)를 출력한다. 즉, 이통과대역필터(24)는 신호(S₁)로 부터 2K㎐ 이하의 주파수성분을 제거한다. 이것은 회전기, 변압기, 측정기 등이 2K㎐ 이하의 고조파를 포함한 신호를 잘발생하기 때문이다. 증폭기(25)는 신호(S₂)를 증폭하여 신호(S₃)를 출력한다. 제1비교기(26)는 이 증폭된 신호(S₃)를 소정의 기준전압 레벨과 비교하여, 신호(S₃)가 기준레벨을 초과하는 것에 대해 신호(S₄)를 출력한다. 적분기(카운터)(27)는 신호(S₄)의 수를 연속적으로 적분 또는 계수하여, 신호(S₅)를 출력한다. 제2비교기(28)는 이 적분 또는 계수신호(S₅)를 다른 소정의 기준전압레벨과 비교하고, 신호(S₅)는 기준레벨을 초과하였을 때에 신호(S₆)를 출력한다. 이 신호(S₆)는 진공압이 불량할 때, 즉 차단기내의 진공압이 비정상적으로 상승하고 있는 것을 사용자에 알리기 위한 경고를 발하거나 또는 표시기를 구동시키기 위하여 사용되는 것이다.The passband filter 24 passes a frequency component of 2-20 KHz from the signal S ₁ (a commercial frequency component is also removed), and outputs a signal S ₂ . That is, the pass-through filter 24 removes frequency components of 2 KHz or less from the signal S ₁ . This is because rotors, transformers, and measuring instruments generate signals that contain harmonics of 2K㎐ or less. The amplifier 25 amplifies the signal S ₂ and outputs the signal S ₃ . The first comparator 26 compares the amplified signal S ₃ with a predetermined reference voltage level and outputs a signal S _{4 when the} signal S ₃ exceeds the reference level. The integrator (counter) 27 by integrating or counting sequentially a number of signals (S _4), and outputs a signal (S _5). The second comparator 28 compares this integral or count signal S ₅ with another predetermined reference voltage level, and outputs a signal S ₆ when the signal S ₅ exceeds the reference level. This signal S ₆ is used to warn or drive the indicator when the vacuum pressure is bad, i.e. to inform the user that the vacuum pressure in the breaker is abnormally rising.

상기 진공도 감시장치(20)는 진공차단기 부호에 고정적으로 배치)고정형 진공도 감시장치), 또는 가동적으로 접근(포타블형 진공도 감시장치)시켜 사용된다. 어떠한 경우에 있어서도 (특히 포타블형일때), 전 감시장치 요소가 전기적으로 접속되는 것은 위험하므로(안테나가 외부접속도체에 접속되면 사용자가 감전되므로), 일반적으로는 버퍼증폭기(23)를 통과대역필터(24)에서 전기적으로 절단시키고, LED, 포토트랜지스터, 광파이버 등의 광신호 전달수단을 사용하여 광학적으로 접속시킨다.The vacuum degree monitoring device 20 is fixedly placed at the vacuum breaker code), a fixed vacuum degree monitoring device), or a movable approach (portable vacuum degree monitoring device). In any case (especially when portable), it is dangerous for all supervisor elements to be electrically connected (the user is shocked if the antenna is connected to an external connection conductor), so in general the buffer amplifier 23 passes through the passband filter. Electrically cut at 24, and optically connected using optical signal transmission means such as LED, phototransistor, optical fiber, and the like.

더우기, 포타블형의 진공도 감시장치로서 사용할 때에는, 안테나부와 검출부와는 절연봉을 개입시켜 분리시킨다. 이 경우, 절연봉의 선단부에는 안테나 와 E/O변환기가 설치되고, 수신전파는 절연봉에 부착된 광파이버를 통해 절연봉 하부로 유도되어서 검출부에 입력되도록 구성되어 감전방지가 이루어지고 있는것이다. 그리고 측정시에는, 안테나부만 진공차단기의 부근으로 가지고 오게 한다.Moreover, when using as a portable vacuum degree monitoring apparatus, the antenna part and the detection part are separated through an insulating rod. In this case, an antenna and an E / O converter are installed at the tip of the insulated rod, and the received electric wave is guided to the lower part of the insulated rod through the optical fiber attached to the insulated rod and is input to the detection unit, thereby preventing electric shock. At the time of measurement, only the antenna part is brought to the vicinity of the vacuum circuit breaker.

다음에 제4도와 제5도를 참조하여 본 발명에 의한진공도 감시장치의 안테나가 수신하는 전자파신호의 파형에 대하여 설명한다.Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the waveform of the electromagnetic wave signal which the antenna of the vacuum degree monitoring apparatus by this invention receives is demonstrated.

제4(a)도는 진공압이 정상(10^-4Torr 이하) 일때의 접점간의 전압파형이다. 제4(b)도는 그때의 안테나가 수신하는 신호의 파형이다. 도면에 도시된 바와 같이, 정상인 진공압하에서는 양접점 간의 전압파형은 상용주파수(50, 60㎐)의 정현파이고 안테나 수신신호는 2K㎐ 이하의 고조파를 포함한 신호가 중첩한 거의 정현파이다.4 (a) is the voltage waveform between the contacts when the vacuum pressure is normal (10 ^-4 Torr or less). 4 (b) is a waveform of a signal received by the antenna at that time. As shown in the figure, under normal vacuum pressure, the voltage waveform between the contact points is a sinusoidal wave at a commercial frequency (50, 60 Hz), and the antenna received signal is an almost sinusoidal wave in which a signal including harmonics of 2K Hz or less is superimposed.

이들의 중첩신호는 차단기 부호이나 차단기가 접속되는 강전회로 내 또는 그 부호의 회전기, 변압기, 측정기, 등으로 부터 발생되는 것으로 생각된다. 이미 설명한 바와 같이 통과대역필터(24)가 감시장치내에 있으므로, 2K㎐ 이하인 이들의 신호는 제거된다. 더우기, 버퍼증폭기(23)의 입력측에 콘덴서로 접속하여, 50 또는 60㎐의 상용주파수 성분도 간단하게 제거 할 수 있다. 즉, 진공압이 정상일때에는, 진공도 감시장치는 신호를 출력하지 않는다.These superimposition signals are considered to be generated from the breaker code or the power circuit to which the breaker is connected, or from a rotator, a transformer, a measuring device, or the like of the code. As described above, since the passband filter 24 is in the monitoring device, these signals of 2K ㎐ or less are eliminated. In addition, by connecting a capacitor to the input side of the buffer amplifier 23, a commercial frequency component of 50 or 60 Hz can be easily removed. That is, when the vacuum pressure is normal, the vacuum degree monitoring device does not output a signal.

한편, 제5(a)도는 진공압이 비정상(10^-3Torr 이하) 일때의 양 접점간의 전압신호 파형이다. 제5(b)도는 진공압이 비정상일때의 안테나가 수신하는 전자파신호의 파형이다. 비정상적인 진공압하에서는, 양접점간의 전압파형은 거의 구형파이고, 그 위상은 약간 지연되어 안테나가 수신하는 전자파의 전압파형은 2K㎐ 이 상의 비교적 높은 주파수성분을 포함한 리플이 정현파에 중첩된 특이한 형태를 하고 있다.5A is a waveform of a voltage signal between both contacts when the vacuum pressure is abnormal (10 ^-3 Torr or less). 5B is a waveform of an electromagnetic wave signal received by an antenna when the vacuum pressure is abnormal. Under abnormal vacuum pressure, the voltage waveform between the junctions is almost square, the phase is delayed slightly, and the voltage waveform of the electromagnetic wave received by the antenna has a peculiar shape in which the ripple containing a relatively high frequency component of 2K㎐ or more is superimposed on the sine wave. have.

이것은 일단 방전이 차단기내에서 발생하면, 접점간전압은 어떤 전압레벨(Level)에서 클립되어 제4도에 도시한 피크치 까지 상승되지 못하게 되기 때문이다. 더우기, 접점간 전압이 금속으로 상승함으로써, 리플이 발생한다. 상기와 같이, 신호가 비정상의 진공압하에서 방전이 개시하였을 때에, 안테나에 의해 수신되는 이유는 지금까지 완전하게 해설되지 못하고 있으나, 진공압이 상승하였을 때에는 언제나 상기의 신호가 안테나에 의해 수신되어, 그 전자파 신호의 주파수 성분이 차단기 이외의 기기또는 장치에서 발생하는 것보다도 높으며, 2-20K㎐ 사이에 있는 것은 사실이다.This is because once the discharge occurs in the breaker, the inter-contact voltage is clipped at a certain voltage level so that it cannot rise to the peak shown in FIG. Moreover, ripple occurs because the voltage between the contacts rises to the metal. As described above, the reason why the signal is received by the antenna when the discharge starts under abnormal vacuum pressure has not been completely explained so far, but the signal is always received by the antenna when the vacuum pressure rises, It is true that the frequency component of the electromagnetic signal is higher than that generated by equipment or devices other than breakers, and is between 2-20 KHz.

따라서, 정현파에 중첩된 전자파 리플신호를 검출함에 따라, 진공압 악화에 따른 차단기내의 방전의 발생을 확인할 수 있다. 또한, 예를 들면 부분방전이 다른 장치에서 발생하여도, 그 파형은 암방전에 의한 기본전자파 신호의 것과 전연 상이하고, 또한 그 주파수 성분도 일반적으로 전자파의 것보다 낮으므로, 진공도 감시 장치의 검출특성에 악영향은 없다.Therefore, by detecting the electromagnetic ripple signal superimposed on the sine wave, it is possible to confirm the occurrence of the discharge in the breaker due to the deterioration of the vacuum pressure. For example, even if partial discharge occurs in another apparatus, the waveform differs from that of the fundamental electromagnetic signal due to dark discharge, and its frequency component is generally lower than that of electromagnetic waves. There is no adverse effect on.

다음에, 진공차단기와 본 발명의 진공도 감시장치의 실험결과를 설명한다. 차단기 내의 진공압이 5×10^-3~300Torr의 범위로 변화하였을 때, 안테나가 수신하는 전자파 신호의 주파수 성분은 부하와 접지간의 정전용량이 0.0042㎌ 일때 10~14K㎐, 0.05㎌ 일 때 2~8K㎐, 0.2㎌ 이하 일 때 2~20K㎐ 이다. 또한, 그 용량이 0.0042㎌ 이하 일 때, 실험에 의하면 검출감도가 불안전하게 되므로, 약 0.25㎌의 정전용량을 진공차단기의 부하측에 접속함에 따라 감도는 양호하고 진공압 악화에 의한 전자파를 안정시켜 검출할 수 있다.Next, the experimental results of the vacuum circuit breaker and the vacuum degree monitoring apparatus of the present invention will be described. When the vacuum pressure in the circuit breaker is changed in the range of 5 × 10 ^-3 to 300 Torr, the frequency component of the electromagnetic signal received by the antenna is 10 ~ 14K㎐ when the capacitance between the load and ground is 0.0042㎌, and 2 ~ when 0.05㎌. When 8K㎐ or 0.2㎐ or less, it is 2 ~ 20K㎐. When the capacitance is less than 0.0042 Hz, the detection sensitivity becomes unstable according to the experiment. Therefore, when the capacitance of about 0.25 Hz is connected to the load side of the vacuum circuit breaker, the sensitivity is good and the electromagnetic wave is stabilized and detected by the deterioration of the vacuum pressure. can do.

또한, 안테나로서 길이 30㎝ 단면적 1.25㎟의 비닐피복 동케이블을 사용하고, 또 6.9㎸ 급 진공차단 기에서 1m의 간격을 두고 진공압을 약 10^-1Torr, 전압 6.9/

＝4㎸를 차단기에 인가하며, 부하측과 접지간에 0.2㎌의 콘덴서를 접속하고, 양접점을 개방한 상태에서 실험한 결과 증폭기(25)에서 출력되는 검출신호는 게인(gain)이 10.000으로 약 0.6V 였었다.In addition, a vinyl-coated copper cable with a length of 30 cm cross-sectional area of 1.25 mm2 was used as an antenna, and a vacuum pressure of about 10 ⁻¹ Torr and a voltage of 6.9 /

= 4 kW is applied to the circuit breaker, and a 0.2 kV capacitor is connected between the load side and ground, and the experiment is performed with both contacts open. As a result, the detection signal output from the amplifier 25 has a gain of 10.000, which is about 0.6 It was V

거의 동일실험 조건으로, 양접점을 폐쇄하였을 때에는, 증폭기(25)에서 출력되는 검출신호는 약 0.3V이다. 양접점이 개방되었을 때와 비교하여 양접점이 폐쇄되었을 때의 검출신호 전압이 낮은 것은 다음의 이유에 의한 것으로 생각된다. 양접점이 폐쇄되어 있을 경우, 방전은고정·가동접점봉(8), (9)과 주실드(16) 사이에서만 발생하고, 그 절연저항((32)와 (34)의 병렬접속)이 접점간의 접점저항(38) 보다크며, 따라서 접점이 폐쇄되어 있을 때의 방전 에너지가 접점이 개방되어 있을 때의 방전 에너지보다 작은 것으로 생각된다.Under almost the same experimental conditions, when both contact points were closed, the detection signal output from the amplifier 25 was about 0.3V. The reason why the detection signal voltage is lower when the contact point is closed compared to when the contact point is opened is considered to be due to the following reason. When both contacts are closed, discharge occurs only between the fixed and movable contact rods (8), (9) and the main shield (16), and its insulation resistance (parallel connection of (32) and (34)) It is considered that the discharge energy when the contact is closed is smaller than the discharge energy when the contact is open.

제6도는 본 발명의 진공도 감시장치의 제2실시예를 표시한 것으로, 본 실시예에서는 제1도의 로드 안테나(21) 대신에 루프 안테나(21a)를 진공도 감시장치에 설치하였다. 이 루프 안테나(21a)의 등가길이는 로드안테나(21)의 그것과 거의 동일하고 직경 약 10㎝, 직선부 약 5㎝ 이다.6 shows a second embodiment of the vacuum degree monitoring apparatus of the present invention. In this embodiment, the loop antenna 21a is provided in the vacuum degree monitoring apparatus instead of the rod antenna 21 of FIG. The equivalent length of this loop antenna 21a is almost the same as that of the rod antenna 21, and is about 10 cm in diameter and about 5 cm in a straight part.

상기 칫수의 루프안테나를 이미 설명한 동일의 실험조 건으로 차단기의 부근에 설치할 때에도, 마찬가지로 진공압 악화를 검출할 수 있다. 제6도는 접점이 폐쇄되고 고압이 차단기를 통하여 강전회로에 인가되고 있을 때, 다시 말하면 활선상태에서도 진공압 악화가 검출될 수 있음을 명확하게 도시하기 위하여, 2개의 접점이 폐쇄되었을 때의 진공차단기를 도시하고 있다.When the loop antenna of the above dimension is installed in the vicinity of the breaker under the same experimental conditions as described above, the deterioration of the vacuum pressure can be similarly detected. FIG. 6 is a vacuum circuit breaker when two contacts are closed to clearly show that when the contact is closed and high pressure is applied to the power circuit through the breaker, that is, the vacuum pressure deterioration can be detected even in the live state. It is shown.

이제까지는 진공압 저하를 검출하기 위하여 본 발명의 진공도 측정장치가 진공차단기의 부근에 설치된 경우에 대하여 기술하였다. 그러나 차단기는 초고압시, 예를 들어 66㎸ 또는 그 이상일 때, 통상 절연가스화 같은 절연매체로 충만한 탱크내에 수납하여 사용된다.So far, the case where the vacuum degree measuring apparatus of the present invention is installed in the vicinity of the vacuum circuit breaker has been described in order to detect the vacuum pressure drop. However, when the breaker is at a high pressure, for example 66 kPa or more, it is usually used in a tank filled with an insulation medium such as insulation gasification.

제7도는 이들의 경우의 일예이다. 도면에서(40)은 절연매체가 충만된 탱크이고, 스틸이나 스텐레스 강판과 같은 금속판으로 되어 있다. (41)은 포셀린 부싱(porcelain bushing)으로, 도체가 통과되고 고정 접점봉에 접속된다. (11)과 (15)는 외부접속도체이다.7 is an example of these cases. 40 is a tank filled with an insulating medium, and is made of a metal plate such as steel or stainless steel sheet. 41 is a porcelain bushing in which a conductor passes and is connected to a fixed contact rod. (11) and (15) are external connection conductors.

(42)는 양접점이 폐쇄되어 있을 때의 검출감도를 증가시키기 위하여 가동접점측 도체와 탱크간에 접속된 콘 덴서이다. 이와 같은 경우에는, 부싱(31)의 부근에 진공도 감시장치(20)의 안테나(21)를 배치하는 것이 바람직 하다. 그 이유는 차단기가 탱크내에 수납되고, 탱크는 접지되어 있기 때문이다.Reference numeral 42 denotes a capacitor connected between the movable contact side conductor and the tank in order to increase the detection sensitivity when both contact points are closed. In such a case, it is preferable to arrange the antenna 21 of the vacuum monitoring device 20 in the vicinity of the bushing 31. This is because the breaker is housed in the tank and the tank is grounded.

안테나로서 길이 30㎝, 단면적 1.25㎠의 비닐피복 동케이블을 사용하고, 절연유가 들어간 탱크내의 6.9㎸급 차단기의 부싱에서 1㎜ 간격으로 진공압이 0.3Torr 6.9/

＝4㎸의 전압을 인가하고, 부하측 도체와 탱크(접지)의 사이에 0.25㎌의 콘덴서를 접속하며, 접점을 개방하였을 때에 증폭기(25)에서 출력되는 검출신호 전압은 게인 10.000으로 약 0.4V이다. 이 경우, 0.25㎌의 콘덴서는 1㎞의 6.9㎸ 급 케이 블을 포설하였을 때의 용량에 상당한다.A vinyl coated copper cable with a length of 30 cm and a cross-sectional area of 1.25 cm 2 was used as the antenna, and the vacuum pressure was 0.3 Torr 6.9 / in a 1 mm interval from a bushing of a 6.9 kW breaker in a tank containing insulating oil.

When a voltage of = 4 kV is applied, a 0.25 kV capacitor is connected between the load-side conductor and the tank (ground), and the detected signal voltage output from the amplifier 25 when the contact is opened is 10.000, which is about 0.4 V. . In this case, a 0.25 kW capacitor corresponds to a capacity when a 1 km 6.9 kW cable is installed.

0.25㎌의 콘덴서는 접점 폐쇄 상태에서 진공압을 확인할 때에 특히 유효하다. 이것은 접점을 포함한 양 접점봉과 주실드간의 방전에 의한 전자파의 전계강도가 약하기 때문이다.A 0.25 kV capacitor is particularly effective when checking the vacuum pressure in the closed state of a contact. This is because the electric field strength of electromagnetic waves due to the discharge between both the contact rods including the contacts and the main shield is weak.

제8도는 다른 작동장치와 함께 탱크(40) 내에 수납된 진공차단기의 진공압 악화를 검출하는 일예이다. 모터와 같은 다른 작동장치와 조합된 차단기를 여기에서는 진공개폐기라고 한다. 탱크(40)는 스탠드프 레임(43) 상에 탑재괴고, 제1포셀린 부싱(44)은 전원이 접속되는 제1외부 접속 도체(11)를 탱크(40)로 부터 절연하는데 사용된다. 제2포셀린 부싱(45)은 부하가 접속되는 제2외부접속도체(15)를 탱크(40)로 부터 절연하는데 사용된다. 이때에는, 진공도 감시장치(20)의 안테나(21a)를 제1부싱(44)의 부근에 배치하는 것이 바람직하다.8 is an example of detecting the deterioration of the vacuum pressure of the vacuum circuit breaker accommodated in the tank 40 together with another operating device. Breakers combined with other actuators such as motors are referred to herein as vacuum breakers. The tank 40 is mounted on the stand frame 43, and the first porcelain bushing 44 is used to insulate the first external connection conductor 11 from which the power source is connected from the tank 40. The second porcelain bushing 45 is used to insulate the second external connection conductor 15 to which the load is connected from the tank 40. At this time, it is preferable to arrange the antenna 21a of the vacuum degree monitoring apparatus 20 in the vicinity of the first bushing 44.

제9도는 탱크(40) 내에 수납된 진공차단기 즉 단상의 진공개폐 장치내의 진공압 악화를 검출하는 일예이다. 도면에서는, 전파가 부싱(44) 측의 외부접속도체(11)에 접속되어 있다. 이 경우에는, 진공도 감시장치(20)의 안테나(21) 또는 (21a)를 부싱(44)의 부근에 배치하였다.9 is an example of detecting the deterioration of the vacuum pressure in the vacuum circuit breaker, that is, the single-phase vacuum opening and closing device accommodated in the tank 40. In the figure, radio waves are connected to the external connection conductor 11 on the side of the bushing 44. In this case, the antenna 21 or 21a of the vacuum degree monitoring device 20 is arranged in the vicinity of the bushing 44.

제10도는 각종의 강전 요소 또는 장치가 수납되어 있는 진공 개폐장치의 탱크(40) 내의 차단기의 진공압 악화를 검출 하는 예이다. 도면에서, 3상외부단자(46)가 외부장치를 접속하기 위하여 설치 되어있다. 이때에는, 진공도감시장치(20)의 안테나(21) 또는 (21a)를 탱크(40)의 외면에 부착된 3상단자(46)의 부근에 배차하였다.10 is an example of detecting the deterioration of the vacuum pressure of the circuit breaker in the tank 40 of the vacuum switchgear in which various strong elements or devices are stored. In the figure, a three-phase external terminal 46 is provided for connecting an external device. At this time, the antenna 21 or 21a of the vacuum monitoring apparatus 20 was allocated to the vicinity of the three-phase terminal 46 attached to the outer surface of the tank 40.

종래에는, 절연유나 절연가스가 들어간 탱크 내의 차단기의 진공압 악화를 조사하는 데는 다음과 같이 복잡한 공정이 필요하였다. 즉, 먼저 첫째로 절연유 또는 절연가스를 탱크에서 제외시키고, 둘째로 고정·가동 접점을 파센의 법칙에 따라 절연내력 시험에 적당한 접점간격이 되도록 조절하며, 셋째로 내전압테스트의 방법으로 고전압을 접점간에 인가하고, 넷째로 점검을 필한 차단기의 접점을 최초의 간격으로 되돌리고, 차단기를 탱크에 넣어 절연유 또는 절연가스를 충만시킨다. 따라서, 진공압을 확인함에는 다대한 시간과 노력이 필요하였고, 진공압의 확인 전후에서 필히 접점간격에 차가 생겼다.Conventionally, a complicated process was required to investigate the deterioration of the vacuum pressure of a circuit breaker in a tank containing insulating oil or insulating gas. That is, firstly, the insulating oil or insulating gas is removed from the tank, and secondly, the fixed and movable contact is adjusted so as to be suitable for the dielectric strength test according to Passen's law, and thirdly, high voltage is applied between the contacts by the method of withstand voltage test. 4) The contact of the breaker which has been checked and fourthly checked is returned to the initial interval, and the breaker is put in a tank to fill with insulating oil or insulating gas. Therefore, a large amount of time and effort were required to check the vacuum pressure, and there was a difference in the contact interval before and after checking the vacuum pressure.

즉, 접점을 당초의 간격상태로 돌리는 것은 곤란하였다. 본 발명에서는, 그러나, 이러한 복잡한 테스트순서도, 또한 다른 부품이나 요소 또는 고압전원을 설치할 필요도 없으므로, 진공압의 악화를 간단하고 정확하게 또한 저렴하게 확인 할 수 있다.That is, it was difficult to turn a contact into the original space | interval state. In the present invention, however, such a complicated test procedure also does not require the installation of other components, elements, or high voltage power supplies, so that deterioration of vacuum pressure can be confirmed simply, accurately, and inexpensively.

본 발명의 진공도 감시장치는 완전접지 실드형의 것을 제외하고는 현재 사용되고 있는 거의 모든 통상의 진공차단기에 적용할 수 있고, 또한 전압을 차단기에 인가한 그대로 즉, 활선상태에서 진공압을 확인할 수 있다. 더우기, 상용의 저압전원이나 전지를 감시장치용 전원에 사용할 수 있으므로, 소형, 경량, 포타블형의 감시장치를 실현할 수 있다. 또, 접점간격을 크게 하면 할 수록 감시장치의 검출감도가 높아진다. 이것은 암방전이 파센의 법칙에 의존하여 더욱 저전압으로 발생되기 때문이다. 따라서, 10^-3~100Torr로 넓은 범위에서 진공압을 확인할 수 있다.The vacuum degree monitoring apparatus of the present invention can be applied to almost any conventional vacuum circuit breaker currently used except for the fully grounded shield type, and can also check the vacuum pressure as it is applied to the circuit breaker, that is, in a live state. . Moreover, since a commercial low voltage power supply or a battery can be used for the power supply for the monitoring device, a small, light weight, portable type monitoring device can be realized. The larger the contact interval, the higher the detection sensitivity of the monitoring device. This is because the dark discharge is generated at a lower voltage depending on Passen's law. Therefore, the vacuum pressure can be confirmed in a wide range from 10 ^-3 to 100 Torr.

상술한 바와 같이, 본 발명의 진공도 감시 장치는 파센의 법칙에 의한 전구전압에 따라 발생된 방전에 따라서, 접점 개방시에는 양 접점 사이에, 또한 접점 폐쇄시에는 접점을 포함한 접점봉과 주실드 사이에 발생되는 전자파의 정현파 신호를 근거로 하여, 도체 부근에 설치한 안테나로 진공차단기 내의 진공압을 확인할 수 있고, 또 안테나가 수신한 2-20K㎐의 고조파를 포함하는 신호를 증폭하여 기준치와 비교함으로써 경고를 발생하므로, 편리하고 저렴하게, 또한 소형의 진공차단기용 진공도 감시장치를 실현 할 수 있다.As described above, according to the discharge generated according to the electric bulb voltage according to Passen's law, the vacuum monitoring apparatus of the present invention is provided between a contact rod including a contact when the contact is opened and a contact between the contact rod and the main shield when the contact is closed. Based on the generated sine wave signal, the antenna installed near the conductor can check the vacuum pressure in the vacuum circuit breaker, and amplify the signal including the harmonic of 2-20 KHz received by the antenna and compare it with the reference value. Since a warning is generated, a vacuum degree monitoring device for a vacuum breaker can be realized conveniently and inexpensively.

Claims

A vacuum circuit breaker (1) comprising a pair of fixed and movable contact rods (8) and (9) and a main shield (16) in the cylindrical insulating housing (2) to which the fixed and movable contacts (10, 13) are respectively joined. In the vacuum degree monitoring device 20, an antenna 21 provided in the vicinity of a conductive material of the vacuum circuit breaker 1 in order to receive electromagnetic waves generated by a discharge generated when the vacuum pressure in the vacuum circuit breaker 1 rises. And a detector 20 connected to the antenna 21 for electrically processing the electromagnetic waves received by the antenna 21 and indicating an abnormality in the vacuum pressure of the vacuum circuit breaker 1. Vacuum degree monitoring device for vacuum breaker.

2. The antenna 21 according to claim 1, wherein when the fixed / movable contacts 10 and 13 are open and the degree of vacuum in the vacuum circuit breaker 1 is increased, the antenna 21 is connected to the electric bulb transition by the law of Paschen between the contact points. The vacuum degree monitoring device for a vacuum circuit breaker, characterized in that for receiving an electromagnetic wave generated by the discharge caused.

2. The antenna 21 according to claim 1, wherein the antenna 21 has two contact rods including two contacts when the two fixed and movable contacts 10 and 13 are closed while the vacuum degree of the vacuum circuit breaker 1 rises. (8) A vacuum degree monitoring device for a vacuum circuit breaker, characterized in that it receives electromagnetic waves generated by a discharge phenomenon depending on Passen's law between the (8) and the main shield (16).

The vacuum degree monitoring device for a vacuum circuit breaker according to claim 1, wherein the vacuum range which can be detected by the antenna (21) and the detection unit (20) is 10 ^-3 to 100 Torr.

The vacuum circuit breaker according to claim 1, wherein the antenna (21) is installed near an external conductive material connected to the vacuum circuit breaker (1) in the tank (40) filled with an insulating medium, to increase the detection sensitivity of the electromagnetic wave signal. A vacuum cutoff vacuum monitoring device, characterized in that a capacitor is connected between the entire load side diagram of (1) and ground.

6. The vacuum breaking monitoring device according to claim 5, wherein the external conductive material is a porcelain bushing (41) attached to a metallic tank (40) in which a vacuum breaker including a vacuum breaker (1) is housed.

6. The vacuum interrupter according to claim 5, wherein said external conductive material is a three-phase external terminal (46) attached to a metal tank (40) in which a vacuum opening and closing device including a vacuum switch having a vacuum circuit breaker (1) is housed. Vacuum degree monitor for aircraft.

The vacuum degree monitoring device for a vacuum circuit breaker according to claim 5, wherein a capacity connected between the outer conductor of the vacuum circuit breaker (1) and the metal tank (40) is about 0.2 kPa or more.

The vacuum degree monitoring apparatus for a vacuum circuit breaker according to claim 1, wherein the antenna is a rod antenna (21).

The vacuum degree monitoring apparatus of a vacuum circuit breaker according to claim 1, wherein said antenna is a loop antenna (12a).

2. The vacuum degree monitor of a vacuum circuit breaker according to claim 1, wherein said detection section includes a pass band filter (24) connected to said antenna (21) for passing only a frequency component of 2-20 KHz.

12. The apparatus of claim 1 or 11, wherein the detector further compares the voltage level of the electromagnetic wave signal with a predetermined reference voltage level and outputs a signal when the detected voltage level of the electromagnetic wave signal exceeds the reference level. The comparator 26, the counter 27 connected to the first comparator 26 to count the number of electromagnetic signals exceeding the reference level, and the number counted by the counter 27 are compared with a predetermined reference value. And a second comparator 28 connected to the counter 27 to indicate an abnormality of the vacuum in the vacuum breaker 1 when the counted number exceeds the reference number. .

8. The vacuum degree monitor for a vacuum circuit breaker according to claim 1 or 5 or 6 or 7, wherein the antenna (21) is fixedly arranged in the vicinity of a conductive material.

The vacuum degree monitoring device for a vacuum circuit breaker according to claim 1 or 5 or 6 or 7, wherein the antenna (21) is movable in the vicinity of the conductive material.

The vacuum degree monitoring apparatus of a vacuum circuit breaker according to claim 5, wherein said insulating medium in said tank (40) is insulating oil.

6. The vacuum degree monitoring apparatus of a vacuum circuit breaker according to claim 5, wherein said insulating medium in said tank (40) is an insulating gas.