JPH04504164A - ガス絶縁密閉高電圧設備のための補助電極付き測定装置 - Google Patents

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】 ガス絶縁密閉高電圧設備のための補助電極付き測定装置この発明は補助電極付き 測定装置に関し、この場合補助電極はガス絶縁密閉高電圧設備の容器の外被面上 の管状付加部中に組み込まれ、一方では容器中に絶縁配置された高電圧設備の内 部導体と共に容量性分圧器の高圧側コンデンサを形成し、他方では低圧側コンデ ンサを介して容器に結合され、補助電極がブッシングにより気密に付加部から導 出された測定接続線を介して表示器又は測定器に接続されている。

ガス絶縁密閉高電圧設備特にＳＦ、圧縮ガス絶縁金属容器密閉高電圧開閉設備の ためのこの種の測定装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公告第２３４１０７３号 公報から知られている。容量性分圧器のように働くこの公知の測定装置により密 閉高電圧設備の内部導体の電圧が測定され、その際内部導体は高圧側コンデンサ の一部として用いられる。印加された運転電圧のこの測定のために用いられ蓋に より閉鎖された管状の容器付加部中に組み込まれた補助電極は、測定精度の理由 から運転周波数では比較的大きい寸法を有する。

密閉圧縮ガス絶縁高電圧設備の成る種の運転状態においては高周波の過渡現象が 発生するおそれがあり、この過渡現象も同様に測定技術的に検出されるべきであ る。しかし公知の設備で用いられ測定蓋を有する通常の容器付加部はその大きい 構造の故に低い固有共振周波数を有し、この固有共振周波数により検出できる電 圧の上限周波数が制限される。

従ってこの発明は、密閉圧縮ガス絶縁高電圧設備での電圧測定のための補助電極 付き測定装置を、一方では高い固有共振周波数を有しそれに応じて測定すべき電 圧のための非常に高い上限周波数を可能にし、他方では運転周波数の交流電圧の 測定をも可能にするように改良することにある。

この課題の解決のために前記の種類の測定装置はこの発明に基づき、低圧側コン デンサが逆向きに延びる傾斜により相互にはめ合わせられ相互に間隔を有する二 つの円錐から形成され、その中間空間が高い周波数でも一定である誘電率を有す る固体誘電体により充填され、補助電極に結合された内側の円錐が終端抵抗を介 して遮蔽測定接続線のための気密な同軸プラグの内側導体に結合され、その際終 端抵抗が同軸プラグ及び／又は遮蔽された測定接続線の波動インピーダンスに整 合させられ、測定接続線の遮蔽のためのプラグの接触面が容器及び外側円錐と導 電結合されるように構成される。

相互にはめ合わせられた二つの円錐から成る低圧側コンデンサの構造は支持体と 共に極端に詰め込まれた円筒形装置を生じる。低圧側コンデンサの円錐形の構成 はコンデンサの板電極の場合に発生するおそれのあるような電気的振動をも防止 する。従ってこの装置の固有共振周波数は非常に大きく、例えば設備内部の開閉 過程により引き起こされる高周波の過渡現象の所望の測定に対して、相応に高い 例えばほぼ１ＧＨｚの範囲の上限周波数を可能にする。更に円錐の間に配置され た固体誘電体の厚さは、小さい外形寸法にもかかわらず高抵抗の測定増幅器によ る運転周波数の交流電圧の測定に対して十分大きい低圧側コンデンサのキャパシ タンス値を実現するのに十分なように薄く選ぶことができる。

低圧側コンデンサの円錐形にはめ合わせられた構造は更に、遮蔽された測定接続 線のための気密な同軸プラグと組み合わせて、減衰抵抗（終端抵抗）を組み込ん だ測定装置全体の円筒形の同軸の完全に遮蔽された構造を与え、減衰抵抗は同軸 プラグ及び／又は遮蔽された測定接続線の波動インピーダンスに整合させられて いる。測定装置は小さい外形寸法を有するこの構造に基づき事後に、既に運転中 の密閉ガス絶縁高電圧設備の任意の箇所に、例えば既にガス接続口のために設け られた管状付加部に組み込むこともできる。

両円錐を相互に締めつけ更に導電接触を同軸プラグの外側導体すなわち外側接触 面に対してばかりでなく容器に対しても形成する支持体を設けることが推奨され る。支持体としてアダプタ及び外側円錐上にねじ込まれた袋ナツトが用いられる と簡単な加工と組み立てとが得られ、その際アダプタが同軸プラグを気密に支持 し同様に管状付加部と気密に結合される。

測定装置中に用いられ内側導体が終端抵抗を介して内側円錐と結合され外側導体 が容器と導電結合されている同軸プラグは既に気密部品を形成するので、付加部 とアダプタとの間にも気密部が配置されることにより、管状付加部に対する測定 装置全体の気密性が確立される。座金の高さの変更により容器の内部空間への補 助電極の突入深さを変更できるようにするために、この気密部は中央の座金を介 して結合され相前後して接続された二つのガスパツキンリングから成ると有利で ある。それにより容量性分圧器の高圧側コンデンサのキャパシタンス従って分圧 比を変更することができる。

次にこの発明を限定するものではない第１図及び第２図に示された実施例により 、この発明の詳細な説明する。

第１図は測定装置を備えたガス絶縁密閉高電圧設備を示す、第２図には同様に測 定装置の縦断面図が示されている。

ガス絶縁密閉高電圧設備１は接地された金属容器２を有し、圧縮ガス例えばＳＦ 、を充填されたその内部空間３中には内部導体４が配置されている。この内部導 体４は高電圧電位を導き、接地された容器２に対して図示されていない支持絶縁 体により間隔を保たれている。

容器２には萱に管状付加部５が配置され、この管状付加部は蓋６により気密に閉 鎖されている。この付加部５中には補助電極８を備えこの発明に基づき構成され た測定装置７が収容され、補助電極８が容器２と付加部５との間の貫通孔９をほ ぼ覆い、しかしそれにもかかわらず残っているギャップに存在するガスにより容 器２に対し絶縁されている。

補助電極８は一方では容器２中に絶縁配置された高電圧設備１の内部導体４と共 に容量性分圧器の高圧側コンデンサを形成し、他方では低圧側コンデンサ１０を 介して容器２に結合され、すなわち低圧側コンデンサｌＯの一方の端子が大地電 位に置かれている。測定装置７により内部導体４に現れる電圧を検出することが でき、測定値は終端抵抗ｌｌ及び付加部５の蓋６を貫くブッシングとして形成さ れた気密な同軸プラグ１２を介して外部空間へ導かれ、ここで測定値は高い入力 抵抗を有し遮蔽された測定接続線１３により表示器又は測定器１４例えばオシロ スコープへ供給される。

測定装置により高周波の過渡現象をも検出できるようにするために、測定装置７ の構造は非常にコンパクトにかつ場所を取らないように構成されている。測定装 置７の構造が第２図に示され、第２図では同じ部品に対し同じ符号が付けられて いる。

補助電極８は半球形に構成され、管状付加部５の貫通孔９を若干越えて容器の内 部空間３の中へ突入している。それにより容器２の内部の電界が補助電極８によ りごく少ししか乱されない。

低圧側キャパシタンスＣ，を有する低圧側コンデンサ１０は二つの円錐１５．１ ６から構成され、これらの円錐は逆向きに延びる二つの傾斜により相互にはめ合 わせられ、外側の円錐１６を囲む袋ナツト１７により締め合わせられている。低 圧側コンデンサ１０の内側円錐１５と外側円錐１６との間には固体誘電体１８と して誘電率が高い周波数の場合にも一定であるポリエステルフィルムが配置され る。

内側円錐１５はねじ部１９により補助電極８に結合されている。内側円錐１５中 には補助電極８と反対側の端面２０に向かって開いた中央の空所２１が設けられ 、この空所中には一端を内側円錐１５に結合された終端抵抗１１が設けられてい る。終端抵抗１１の他端は直接的に気密な同軸プラグ１２の内側導体２２に結合 されている。この終端抵抗１１は同軸プラグ１２又は遮蔽された測定接続線１３ の波動インピーダンスに整合させられ、従って減衰抵抗として測定接続線のキャ パシタンスによる電気的振動を防止する。

測定装置７の支持体として袋ナツト１７のほかにアダプタ２３が用いられ、アダ プタの管状部分２４は内側円錐１５の端面２０を越えて突出する袋ナツト１７の 部分にねじ込まれている。アダプタ２３のこの管状部分２４はリング部２５とな って延び、その外側端面２６に向かってアダプタ２３にねじ込まれた同軸プラグ １２の気密部２７が押し当てられている。アダプタ２３のリング部２５の他方の 端面２８上にはアダプタ２３と管状付加部５との間に気密部２９が設けられてい る。この気密部２９は中央の座金３０を介して結合され相前後して接続された二 つのガスパツキンリング３１から成る。それにより座金３０の厚さの変更により 容器２の内部空間３中への補助電極８の突入高さを調節することができる。それ に応じて高圧側コンデンサのキャパシタンスが調節可能であり、従って容量性分 圧器の分圧比に影響を与えることができる。

ガスパツキンリング３１は金属リング３２中に保持されたパツキン材料３３から 成り、それにより気密な閉鎖のほかに電気的接触従っぞアダプタ２３から管状付 加部５への接地電位の伝達も達成される。

アダプタ２３と容器２の管状付加部５との間の気密部２９のために必要な押圧力 は、管状付加部５のおねじ３４上にねじ込まれた第２の袋ナツト３５により与え られ、袋ナツトの端部がアダプタ２３の外側端面２６に向かって押しつけられて いる。従ってこの袋ナツト３５は蓋６のように働き突出する同軸プラグ１２上ま で管状付加部５を閉鎖する。同軸プラグ１２の外側接触面３６は測定のために測 定接続１１１１３の遮蔽部に結合され、プラグの内側導体２２は表示器又は測定 器１４への接触を形成する。

外側円錐１６と容器２との間の電気的振動を十分に抑制するために、更に補助電 極８に隣接して補助接点３７が袋ナツト１７と管状付加部５との間に配置されて いる。この補助接点３７は僅かな高さであって良好な接触を与える接触ばね帯か ら成る。

補助電極８を備える測定装置７の極めてコンパクトな構造により管状付加部５の 内径を比較的小さくすることができる。従って密閉高電圧設備が既に運転してい る場合に、既存のガス接続口を管状付加部５として利用することができる。低圧 側コンデンサ１０で誘電体１８のために薄いポリエステルフィルムを使用するこ とにより、低圧側キャパシタンスＣＨは運転交流電圧の周波数の場合に高抵抗の 増幅器により測定装置７の較正又は容量性分圧器の分圧比の測定を行うのに十分 大きい。

更に第２の袋ナツト３５は補助シールドを容易に接続するためのおねじ３８を有 する。

国際調査報告 国際調査報告 ＯＥ　８９００１９０ Ｓ＾　２７４３２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ガス絶縁密閉高電圧設備（１）の容器（２）の外被面上の管状付加部（５） 中に組み込まれ、一方では容器（２）中に絶縁配置された高電圧設備（１）の内 部導体（４）と共に容量性分圧器の高圧側コンデンサを形成し、他方では低圧側 コンデンサ（１０）を介して容器（２）に結合され、補助電極（８）がブッシン グにより気密に付加部（５）から導出される測定接続線を介して表示器又は測定 器（１４）に接続されてし、る補助電極（８）付き測定装置（７）において、低 圧側コンデンサ（１０）が逆向きに延びる傾斜により相互にはめ合わせられ相互 に間隔を有する二つの円錐（１５、１６）から形成され、円錐の中間空間が高い 周波数でも一定の誘電率を有する固体誘電体（１８）により充填され、補助電極 （８）に結合された内側の円錐（１５）が終端抵抗（１１）を介して遮蔽測定接 続線（１３）のための気密な同軸ブラグ（１２）の内側導体（２２）に結合され 、その際終端抵抗（１１）が同軸ブラグ（１２）及び／又は遮蔽された測定接続 線（１３）の波動インピーダンスに整合させられ、ブラグ（１２）の接触面（３ ６）が測定接続線（１３）の遮蔽のために容器（２）及び外側円錐（１６）に導 電結合されていることを特徴とする補助電極付き測定装置。 ２．外側円錐（１６）を越えてアダプタ（２３）上にねじ込まれた袋ナット（１ ７）が両円錐（１５、１６）を相互に締め合わせ、アダプタ（２３）が同軸ブラ グ（１２）を気密に支持し同様に気密に管状付加部（５）に結合されていること を特徴とする請求項１記載の測定装置。 ３．アダプタ（２３）と管状付加部（５）との間の気密部（２９）が中央の座金 （３０）を介して結合され相前後して接続された二つのガスパッキンリング（３ １）から成ることを特徴とする請求項２記載の測定装置。 ４．アダプタ（２３）と管状付加部（５）との間の気密部（２９）が導電接触部 をも形成することを特徴とする請求項２又は３記載の測定装置。 ５．管状付加部（５）のおねじ（３４）上にねじ込まれた第２の袋ナット（３５ ）が設けられ、この袋ナットの端面の中央部（６）がアダプタ（２３）の端面（ ２６）に向かって押されていることを特徴とする請求項２ないし４の一つに記載 の測定装置。 ６．終端拮抗（１１）が内側円錐（１５）の中央の空所（２１）中に置かれてい ることを特徴とする請求項１ないし５の一つに記載の測定装置。 ７．固体誘電体（１８）としてポリエステルフィルムが用いられることを特徴と する請求項１ないし４の一つに記載の測定装置。 ８．補助電極（８）が半球形に形成されていることを特徴とする請求項１ないし ７の一つに記載の測定装置。 ９．補助電極（８）に鋼接して補助接点（３７）が袋ナット（１７）と管状付加 部（５）との間に配置されていることを特徴とする請求項１ないし８の一つに記 載の測定装置。 １０．補助接点（３７）が接触はね帯から成ることを特徴とする請求項９記載の 測定装置。