JPH04372880A - 異常検出装置 - Google Patents
異常検出装置Info
- Publication number
- JPH04372880A JPH04372880A JP15005291A JP15005291A JPH04372880A JP H04372880 A JPH04372880 A JP H04372880A JP 15005291 A JP15005291 A JP 15005291A JP 15005291 A JP15005291 A JP 15005291A JP H04372880 A JPH04372880 A JP H04372880A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal container
- piezoelectric composite
- composite material
- piezoelectric
- coaxial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＳＦ６ ガスなどの絶
縁性に優れたガスを絶縁媒体としたガス絶縁機器の異常
検出装置に関するものである。
縁性に優れたガスを絶縁媒体としたガス絶縁機器の異常
検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、接地電位にある金属容器内に高電
圧導体を配設し、この金属容器内に絶縁性能の優れたガ
ス、例えば、ＳＦ６ ガスを圧縮充填して成るガス絶縁
開閉装置が汎用されるようになった。このＳＦ６ ガス
は、平等電界のもとでは非常に優れた絶縁特性を示すが
、不平等電界のもとでは極端に絶縁性能が低下するとい
う性質がある。
圧導体を配設し、この金属容器内に絶縁性能の優れたガ
ス、例えば、ＳＦ６ ガスを圧縮充填して成るガス絶縁
開閉装置が汎用されるようになった。このＳＦ６ ガス
は、平等電界のもとでは非常に優れた絶縁特性を示すが
、不平等電界のもとでは極端に絶縁性能が低下するとい
う性質がある。
【０００３】また、前記不平等電界、即ち、ガス絶縁機
器内の電界分布を乱す要因としては種々の要因が考えら
れるが、主なものとしては、高電圧導体表面の打痕等の
欠陥、組立ミスによる高電圧導体部の接触不良、ボイド
等の絶縁スペーサの欠陥等が考えられる。
器内の電界分布を乱す要因としては種々の要因が考えら
れるが、主なものとしては、高電圧導体表面の打痕等の
欠陥、組立ミスによる高電圧導体部の接触不良、ボイド
等の絶縁スペーサの欠陥等が考えられる。
【０００４】上記の様な欠陥によってガス絶縁機器内に
不平等電界が形成されると、運転状態において部分放電
が発生し、ついには全路破壊という重大事態に至る可能
性がある。したがって、全路破壊に至る前の部分放電を
確実に検出し、その部分放電が全路破壊を引き起こす危
険性の多いものであるか否かを判断して、全路破壊を未
然に防ぐ必要がある。
不平等電界が形成されると、運転状態において部分放電
が発生し、ついには全路破壊という重大事態に至る可能
性がある。したがって、全路破壊に至る前の部分放電を
確実に検出し、その部分放電が全路破壊を引き起こす危
険性の多いものであるか否かを判断して、全路破壊を未
然に防ぐ必要がある。
【０００５】また、ガス絶縁機器は、工場試験の後、各
ユニット毎に現地に輸送され、現地で組立てられるが、
この際、内部に金属異物が混入する場合がある。この金
属異物も不平等電界を形成する要因の一つであり、上記
の欠陥と同様に検出する必要がある。
ユニット毎に現地に輸送され、現地で組立てられるが、
この際、内部に金属異物が混入する場合がある。この金
属異物も不平等電界を形成する要因の一つであり、上記
の欠陥と同様に検出する必要がある。
【０００６】しかしながら、金属異物の混入による部分
放電の電荷量は、他の欠陥に起因する部分放電の電荷量
に比べて小さいため、部分放電による異常検出は非常に
困難である。そのため、金属異物の混入を検出するには
、以下の様な方法が用いられている。即ち、一般に、機
器内部に混入した金属異物は、機器内部の電気力のため
に金属容器内で振動し、金属容器内部表面に衝突する際
に振動を生ずる。そこで、この振動を検出することによ
り、機器内部に金属異物が混入したか否かを判断してい
る。
放電の電荷量は、他の欠陥に起因する部分放電の電荷量
に比べて小さいため、部分放電による異常検出は非常に
困難である。そのため、金属異物の混入を検出するには
、以下の様な方法が用いられている。即ち、一般に、機
器内部に混入した金属異物は、機器内部の電気力のため
に金属容器内で振動し、金属容器内部表面に衝突する際
に振動を生ずる。そこで、この振動を検出することによ
り、機器内部に金属異物が混入したか否かを判断してい
る。
【０００７】上記の様な内部欠陥による部分放電・金属
異物の振動といった異常信号を検出する方法として、従
来から、加速度センサを用いる方法や、超音波センサ（
以下、ＡＥセンサと称す）を用いる方法が提案されてい
る。
異物の振動といった異常信号を検出する方法として、従
来から、加速度センサを用いる方法や、超音波センサ（
以下、ＡＥセンサと称す）を用いる方法が提案されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た様な従来の異常検出装置には、以下に述べる様な解決
すべき課題があった。即ち、従来から用いられている加
速度センサ及びＡＥセンサの圧電素子は厚みがあって大
きいため、金属容器内部に取付けることは困難であり、
金属容器の外部表面に取付けられることが多かった。そ
のため、外部ノイズの影響を受けやすく、検出感度が大
幅に低下するという欠点があった。
た様な従来の異常検出装置には、以下に述べる様な解決
すべき課題があった。即ち、従来から用いられている加
速度センサ及びＡＥセンサの圧電素子は厚みがあって大
きいため、金属容器内部に取付けることは困難であり、
金属容器の外部表面に取付けられることが多かった。そ
のため、外部ノイズの影響を受けやすく、検出感度が大
幅に低下するという欠点があった。
【０００９】また、圧電素子には伸縮性がないため、円
筒状の金属容器の外表面に密着するように取付けること
はできず、この点も検出感度の低下につながっていた。 さらに、両センサ共、通常、所定の周波数領域で高感度
の検出が行えるように共振構造をとっているため、内部
構造が複雑で、加工しにくく、高価であるといった欠点
もあった。
筒状の金属容器の外表面に密着するように取付けること
はできず、この点も検出感度の低下につながっていた。 さらに、両センサ共、通常、所定の周波数領域で高感度
の検出が行えるように共振構造をとっているため、内部
構造が複雑で、加工しにくく、高価であるといった欠点
もあった。
【００１０】また、部分放電と異物振動の検出周波数帯
域はそれぞれ異なるため、共振構造型の圧電センサとし
て各周波数帯域にあったものを用意しなければならず、
両者の検出を一度に行うためには、複数の加速度センサ
及びＡＥセンサが必要であった。
域はそれぞれ異なるため、共振構造型の圧電センサとし
て各周波数帯域にあったものを用意しなければならず、
両者の検出を一度に行うためには、複数の加速度センサ
及びＡＥセンサが必要であった。
【００１１】本発明は、上記の様な従来技術の問題点を
解決するために提案されたものであり、その目的は、高
感度で経済性に優れた異常検出装置を提供することにあ
る。
解決するために提案されたものであり、その目的は、高
感度で経済性に優れた異常検出装置を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁ガスを封
入した接地電位の金属容器内に高電圧導体を配設して成
るガス絶縁機器の異常検出装置において、圧電セラミッ
ク微粒子を高分子材料に配合して任意の形状に加工した
圧電複合材料を、同軸円周上に２分割以上して配置して
圧電複合材料同軸センサを構成し、この圧電複合材料同
軸センサを金属容器の軸方向に複数個設置したことを特
徴とするものである。
入した接地電位の金属容器内に高電圧導体を配設して成
るガス絶縁機器の異常検出装置において、圧電セラミッ
ク微粒子を高分子材料に配合して任意の形状に加工した
圧電複合材料を、同軸円周上に２分割以上して配置して
圧電複合材料同軸センサを構成し、この圧電複合材料同
軸センサを金属容器の軸方向に複数個設置したことを特
徴とするものである。
【００１３】
【作用】以上の様な構成を有する本発明の異常検出装置
によれば、金属容器内に配設されるセンサがシート状で
あるため、金属容器の内部表面に取付け可能となり、外
部ノイズの影響を受けにくく、検出感度が大幅に向上す
る。また、センサはフレキシブルで、円筒状の金属容器
の表面に密着しやすいため、検出信号の減衰が少ない。 さらに、センサは同軸円周上に２分割以上して配置され
ているため、各センサの検出信号を比較することにより
、円周方向の発生部位を優れた精度で検出することがで
きる。
によれば、金属容器内に配設されるセンサがシート状で
あるため、金属容器の内部表面に取付け可能となり、外
部ノイズの影響を受けにくく、検出感度が大幅に向上す
る。また、センサはフレキシブルで、円筒状の金属容器
の表面に密着しやすいため、検出信号の減衰が少ない。 さらに、センサは同軸円周上に２分割以上して配置され
ているため、各センサの検出信号を比較することにより
、円周方向の発生部位を優れた精度で検出することがで
きる。
【００１４】また、共振構造をとらず、適用周波数が広
帯域であるため、従来の圧電センサに比べて低コストで
、１種類のセンサで部分放電・金属異物振動の両方の検
出が可能である。
帯域であるため、従来の圧電センサに比べて低コストで
、１種類のセンサで部分放電・金属異物振動の両方の検
出が可能である。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２に基
づいて具体的に説明する。
づいて具体的に説明する。
【００１６】本実施例においては、図１に示した様に、
地面上に略水平に配置され、接地電位にある金属容器１
内に絶縁性能の優れたガス、例えば、ＳＦ６ガスが所定
の圧力で圧縮充填され、絶縁スペーサ２により隣接する
他の金属容器とガス区分されている。また、これらの金
属容器１のほぼ中心部に、高電圧導体３が前記絶縁スペ
ーサ２によって支持されている。さらに、前記金属容器
１の内部表面には、圧電複合材料同軸センサ４が所定の
間隔をあけて、複数箇所に取付けられている。この圧電
複合材料同軸センサ４は、図２に示した様に構成されて
いる。即ち、圧電セラミック微粒子を高分子材料に配合
してシート状とし、この圧電複合材料を同軸円周上に２
以上に分割して配置することにより複数個の検出部４ａ
が構成されている。また、前記各検出部４ａに接続され
たリード線は、金属容器１に設けられたリード線取出し
口５より外部に引き出され、プリアンプ６、フィルター
７及び測定器８に接続されている。
地面上に略水平に配置され、接地電位にある金属容器１
内に絶縁性能の優れたガス、例えば、ＳＦ６ガスが所定
の圧力で圧縮充填され、絶縁スペーサ２により隣接する
他の金属容器とガス区分されている。また、これらの金
属容器１のほぼ中心部に、高電圧導体３が前記絶縁スペ
ーサ２によって支持されている。さらに、前記金属容器
１の内部表面には、圧電複合材料同軸センサ４が所定の
間隔をあけて、複数箇所に取付けられている。この圧電
複合材料同軸センサ４は、図２に示した様に構成されて
いる。即ち、圧電セラミック微粒子を高分子材料に配合
してシート状とし、この圧電複合材料を同軸円周上に２
以上に分割して配置することにより複数個の検出部４ａ
が構成されている。また、前記各検出部４ａに接続され
たリード線は、金属容器１に設けられたリード線取出し
口５より外部に引き出され、プリアンプ６、フィルター
７及び測定器８に接続されている。
【００１７】なお、前記プリアンプ６は各検出部で検出
された異常信号を増幅するものであり、フイルター７は
ノイズを除去するためのものである。
された異常信号を増幅するものであり、フイルター７は
ノイズを除去するためのものである。
【００１８】この様な構成を有する本実施例の異常検出
装置は、以下の様に作用する。即ち、金属容器１の内部
表面に取付けられた圧電複合材料同軸センサ４の各検出
部４ａで検出された異常信号は、リード線によって金属
容器の外部に取り出され、プリアンプ６で増幅された後
、さらにフィルター７を通すことによってノイズがカッ
トされ、測定器８に送られる。
装置は、以下の様に作用する。即ち、金属容器１の内部
表面に取付けられた圧電複合材料同軸センサ４の各検出
部４ａで検出された異常信号は、リード線によって金属
容器の外部に取り出され、プリアンプ６で増幅された後
、さらにフィルター７を通すことによってノイズがカッ
トされ、測定器８に送られる。
【００１９】この測定器８においては、金属容器１の軸
方向に複数個取付けられた各圧電複合材料同軸センサ４
よりの検出信号Ａ、また、一つの圧電複合材料同軸セン
サ４の円周上に分割して配設された各検出部４ａよりの
検出信号Ｂが比較測定される。即ち、前記検出信号Ａに
よって、金属容器１内における異常発生箇所の軸方向の
特定が可能となり、また、検出信号Ｂによって、金属容
器１内における異常発生箇所の円周方向の特定が可能と
なる。
方向に複数個取付けられた各圧電複合材料同軸センサ４
よりの検出信号Ａ、また、一つの圧電複合材料同軸セン
サ４の円周上に分割して配設された各検出部４ａよりの
検出信号Ｂが比較測定される。即ち、前記検出信号Ａに
よって、金属容器１内における異常発生箇所の軸方向の
特定が可能となり、また、検出信号Ｂによって、金属容
器１内における異常発生箇所の円周方向の特定が可能と
なる。
【００２０】また、金属容器１の内部表面に取付けられ
る圧電複合材料同軸センサ４はシート状であり、従来の
共振型圧電センサに比べて厚みが薄いため、ガス絶縁機
器の内部に設置することが可能であり、外部ノイズの影
響を受けにくい。また、シート状であることから加工性
に優れ、金属容器の曲率に合わせて内部表面に密着して
取付けることができる。そのため、異常信号を検出しや
すい部位に設置することが容易であり、また、金属容器
の内部表面への密着性に優れているため、検出信号の減
衰も少ない。
る圧電複合材料同軸センサ４はシート状であり、従来の
共振型圧電センサに比べて厚みが薄いため、ガス絶縁機
器の内部に設置することが可能であり、外部ノイズの影
響を受けにくい。また、シート状であることから加工性
に優れ、金属容器の曲率に合わせて内部表面に密着して
取付けることができる。そのため、異常信号を検出しや
すい部位に設置することが容易であり、また、金属容器
の内部表面への密着性に優れているため、検出信号の減
衰も少ない。
【００２１】さらに、共振構造をとらず、適用周波数が
広帯域であるため、従来の共振型圧電センサに比べて構
造が簡単であり、１種類のセンサで部分放電・金属異物
振動の両方の検出が可能であるため、従来の様に複数個
のセンサを設置する必要もなく、コストの低減も図れる
。
広帯域であるため、従来の共振型圧電センサに比べて構
造が簡単であり、１種類のセンサで部分放電・金属異物
振動の両方の検出が可能であるため、従来の様に複数個
のセンサを設置する必要もなく、コストの低減も図れる
。
【００２２】なお、本発明は上述した実施例の様に、高
電圧導体を金属容器内に配設したガス絶縁機器ばかりで
なく、ガス絶縁変圧器、ガス絶縁サイリスタバルブ装置
等にも適用できることは言うまでもない。また、上記の
異常検出装置は金属容器の外部表面に取付けても良い。 この場合、容器内部に取付けるよりも、取付け・点検・
交換作業が容易なものとなる。
電圧導体を金属容器内に配設したガス絶縁機器ばかりで
なく、ガス絶縁変圧器、ガス絶縁サイリスタバルブ装置
等にも適用できることは言うまでもない。また、上記の
異常検出装置は金属容器の外部表面に取付けても良い。 この場合、容器内部に取付けるよりも、取付け・点検・
交換作業が容易なものとなる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明によれば、圧電
セラミック微粒子を高分子材料に配合して任意の形状に
加工した圧電複合材料を、同軸円周上に２分割以上して
配置して圧電複合材料同軸センサを構成し、この圧電複
合材料同軸センサを金属容器の軸方向に複数個設置する
ことにより、異物振動・部分放電といった機器内部の異
常信号をより高感度に検出することができ、経済性に優
れた異常検出装置を提供することができる。
セラミック微粒子を高分子材料に配合して任意の形状に
加工した圧電複合材料を、同軸円周上に２分割以上して
配置して圧電複合材料同軸センサを構成し、この圧電複
合材料同軸センサを金属容器の軸方向に複数個設置する
ことにより、異物振動・部分放電といった機器内部の異
常信号をより高感度に検出することができ、経済性に優
れた異常検出装置を提供することができる。
【図１】本発明の異常検出装置の一実施例を示す断面図
【図２】本発明の異常検出装置に用いられる圧電複合材
料同軸センサの一例を示す斜視図
料同軸センサの一例を示す斜視図
１…金属容器
２…絶縁スペーサ
３…高電圧導体
４…圧電複合材料同軸センサ
４ａ…検出部
５…リード線取出し口
６…プリアンプ
７…フィルター
８…測定器
Claims (1)
- 【請求項１】 絶縁ガスを封入した接地電位の金属容
器内に高電圧導体を配設して成るガス絶縁機器の異常検
出装置において、圧電セラミック微粒子を高分子材料に
配合して任意の形状に加工した圧電複合材料を、同軸円
周上に２分割以上して配置して圧電複合材料同軸センサ
を構成し、この圧電複合材料同軸センサを前記金属容器
の軸方向に複数個設置したことを特徴とする異常検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15005291A JPH04372880A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15005291A JPH04372880A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04372880A true JPH04372880A (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=15488455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15005291A Pending JPH04372880A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04372880A (ja) |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP15005291A patent/JPH04372880A/ja active Pending
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