JPH0759221A - ガス絶縁電力機器の異常検出装置 - Google Patents
ガス絶縁電力機器の異常検出装置Info
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- JPH0759221A JPH0759221A JP5198702A JP19870293A JPH0759221A JP H0759221 A JPH0759221 A JP H0759221A JP 5198702 A JP5198702 A JP 5198702A JP 19870293 A JP19870293 A JP 19870293A JP H0759221 A JPH0759221 A JP H0759221A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
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- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 50
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 16
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- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 3
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価にして光導電部の点検が可能なガス絶縁
電力機器の異常検出装置を得る。 【構成】 ガス絶縁電力機器のタンク１０内の放電アー
ク１３を光検出器２０で検出し、光導伝部３０を通して
光電変換回路４０ａ，４０ｂに導き、光電変換回路４０
ａ，４０ｂから検出信号を処理部６０に導いて異常を検
出するものであって、光導伝部３０に多成分ガラス光フ
ァイバ３２とプラスチック光ファイバ３３を並用する。
電力機器の異常検出装置を得る。 【構成】 ガス絶縁電力機器のタンク１０内の放電アー
ク１３を光検出器２０で検出し、光導伝部３０を通して
光電変換回路４０ａ，４０ｂに導き、光電変換回路４０
ａ，４０ｂから検出信号を処理部６０に導いて異常を検
出するものであって、光導伝部３０に多成分ガラス光フ
ァイバ３２とプラスチック光ファイバ３３を並用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス絶縁電力機器の異常
検出装置に関するものである。
検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガス絶縁空間におけるアーク発光のよう
に強度の大きい光を伴う絶縁異常故障の検出には、ホト
ダイオードかホトトランジスタのような光センサを用い
る方法がある。この種の従来の、光センサを器壁に取り
付けた集光レンズと光ファイバを光電変換系に組み込ん
でアーク光を検出するシステムを図８に示す。
に強度の大きい光を伴う絶縁異常故障の検出には、ホト
ダイオードかホトトランジスタのような光センサを用い
る方法がある。この種の従来の、光センサを器壁に取り
付けた集光レンズと光ファイバを光電変換系に組み込ん
でアーク光を検出するシステムを図８に示す。
【０００３】図８において１０はガス絶縁電力機器のタ
ンク、２０は光検出器、３０は光ファイバ、４０は光電
変換回路、５０は増幅器、６０は処理部である。ガス絶
縁電力機器のタンク１０において絶縁ガス空間１１内に
は導体１２が配設されており、タンク１０の壁面には光
検出器２０が配設されている。光検出器２０はアーク光
１３を検出する集光レンズ２１を備えている。
ンク、２０は光検出器、３０は光ファイバ、４０は光電
変換回路、５０は増幅器、６０は処理部である。ガス絶
縁電力機器のタンク１０において絶縁ガス空間１１内に
は導体１２が配設されており、タンク１０の壁面には光
検出器２０が配設されている。光検出器２０はアーク光
１３を検出する集光レンズ２１を備えている。
【０００４】集光レンズ２１によって収集されたアーク
光は光導伝部３０の光ファイバ３１を通して光電変換回
路４０に導かれる。光電変換回路４０は光ファイバ３１
を通して導かれた光量に応じて電気信号を異常検出信号
Ｓ1を出力する。この異常検出信号Ｓ1は増幅器５０で増
幅された後に処理部６０に導かれる。また、処理部６０
は光電変換回路４０に点検指令信号Ｓ2を導く。
光は光導伝部３０の光ファイバ３１を通して光電変換回
路４０に導かれる。光電変換回路４０は光ファイバ３１
を通して導かれた光量に応じて電気信号を異常検出信号
Ｓ1を出力する。この異常検出信号Ｓ1は増幅器５０で増
幅された後に処理部６０に導かれる。また、処理部６０
は光電変換回路４０に点検指令信号Ｓ2を導く。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来のガス絶縁
電力機器では、ガス中アーク放電光のライトガイド用フ
ァイバに石英ファイバを用いると、光量の伝送損失は少
ないが高価である。
電力機器では、ガス中アーク放電光のライトガイド用フ
ァイバに石英ファイバを用いると、光量の伝送損失は少
ないが高価である。
【０００６】また、光電変換回路の電気回路の点検しか
行われていない。従って、機器タンク内の地絡事故時の
アーク光を導くライトガイドの光ファイバの切断の点検
が出来なかった。
行われていない。従って、機器タンク内の地絡事故時の
アーク光を導くライトガイドの光ファイバの切断の点検
が出来なかった。
【０００７】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的は安価にして光導電部の点検が可能
なガス絶縁電力機器の異常検出装置を提供することであ
る。
たもので、その目的は安価にして光導電部の点検が可能
なガス絶縁電力機器の異常検出装置を提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ガス絶縁電力機器内部のアーク放電光を
光検出器で検出し、この検出光を光導電部で光電変換回
路に導き、この光電変換回路により変換された検出信号
を処理部に導き前記ガス絶縁電力機器内の異常を検出す
る異常検出装置において、前記光導電部をプラスチック
光ファイバと多成分ガラス光ファイバを並用して使用す
る。
成するために、ガス絶縁電力機器内部のアーク放電光を
光検出器で検出し、この検出光を光導電部で光電変換回
路に導き、この光電変換回路により変換された検出信号
を処理部に導き前記ガス絶縁電力機器内の異常を検出す
る異常検出装置において、前記光導電部をプラスチック
光ファイバと多成分ガラス光ファイバを並用して使用す
る。
【０００９】また、本発明はガス絶縁電力機器内部のア
ーク放電光を光検出器で検出し、この検出光を光導電部
で光電変換回路に導き、この光電変換回路により変換さ
れた検出信号を処理部に導き前記ガス絶縁電力機器内の
異常を検出すると共に、前記処理部からの点検指令信号
を光電変換回路により光点検信号に変換して前記光導電
部の点検を行う異常検出装置において、前記光検出部
を、前記アーク光を導く小径のファイバ素子を束ねたバ
ンドル光ファイバと、このバンドル光ファイバの外周に
位置し前光点検信号を導く光ファイバと、これらのバン
ドル光ファイバと光ファイバの端部に設けた凸レンズに
よって構成したことを特徴とする。
ーク放電光を光検出器で検出し、この検出光を光導電部
で光電変換回路に導き、この光電変換回路により変換さ
れた検出信号を処理部に導き前記ガス絶縁電力機器内の
異常を検出すると共に、前記処理部からの点検指令信号
を光電変換回路により光点検信号に変換して前記光導電
部の点検を行う異常検出装置において、前記光検出部
を、前記アーク光を導く小径のファイバ素子を束ねたバ
ンドル光ファイバと、このバンドル光ファイバの外周に
位置し前光点検信号を導く光ファイバと、これらのバン
ドル光ファイバと光ファイバの端部に設けた凸レンズに
よって構成したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】請求項１のガス絶縁電力機器の異常検出装置で
は、プラスチック光ファイバと多成分ガラス光ファイバ
を並用して使用し、その受光エネルギーの関係より放電
スペクトルを判別してガス中アーク放電を検出する。
は、プラスチック光ファイバと多成分ガラス光ファイバ
を並用して使用し、その受光エネルギーの関係より放電
スペクトルを判別してガス中アーク放電を検出する。
【００１１】請求項２のガス絶縁電力機器の異常検出装
置では、アーク光のライトガイドとして、内側のバンド
ル光ファイバと外側の光ファイバを用い、外側のファイ
バを発光用ファイバとし、内側のバンドル光ファイバを
受光用ファイバとするとともに、これらのバンドル光フ
ァイバと外周のファイバの先端部にも明けた凸レンズで
ファイバ点検用光を反射させ内側の受光ファイバに集光
させる。
置では、アーク光のライトガイドとして、内側のバンド
ル光ファイバと外側の光ファイバを用い、外側のファイ
バを発光用ファイバとし、内側のバンドル光ファイバを
受光用ファイバとするとともに、これらのバンドル光フ
ァイバと外周のファイバの先端部にも明けた凸レンズで
ファイバ点検用光を反射させ内側の受光ファイバに集光
させる。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を図１〜図７を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００１３】図１〜図４は本発明の第１実施例を示すも
ので、図１は第１実施例によるガス絶縁電力機器のブロ
ック図を示すもので、本実施例においては、光導伝部３
０を多成分ガラス光ファイバ３２とプラスチック光ファ
イバ３３によって構成し、光検出器２０は、多成分ガラ
ス光ファイバ３２を通して光電変換回路４０ａと増幅器
５０ａを介して処理部６０を接続するとともに、プラス
チック光ファイバ３３を通して光電変換回路４０ｂと増
幅器５０を介して処理部６０に接続して構成されてい
る。
ので、図１は第１実施例によるガス絶縁電力機器のブロ
ック図を示すもので、本実施例においては、光導伝部３
０を多成分ガラス光ファイバ３２とプラスチック光ファ
イバ３３によって構成し、光検出器２０は、多成分ガラ
ス光ファイバ３２を通して光電変換回路４０ａと増幅器
５０ａを介して処理部６０を接続するとともに、プラス
チック光ファイバ３３を通して光電変換回路４０ｂと増
幅器５０を介して処理部６０に接続して構成されてい
る。
【００１４】第１実施例のガス絶縁電力機器の異常検出
装置において、タンク１０内にアーク光１３が発生する
と、このアーク光１３は光検出器２０の集光レンズ２１
によって集光検出され、この検出信号は、光導伝部３０
の多成分ガラス光ファイバ３２を通して光電変換回路４
０ａに導かれるとともに、プラスチックファイバ３３を
通して光電変換回路４０ｂに導かれる。
装置において、タンク１０内にアーク光１３が発生する
と、このアーク光１３は光検出器２０の集光レンズ２１
によって集光検出され、この検出信号は、光導伝部３０
の多成分ガラス光ファイバ３２を通して光電変換回路４
０ａに導かれるとともに、プラスチックファイバ３３を
通して光電変換回路４０ｂに導かれる。
【００１５】光電変換回路４０ａからの検出信号Ｓ3と
光電変換回路４０ｂからの検出信号Ｓ4は処理部６０に
入力され、処理部６０はこれらの検出信号Ｓ3とＳ4を基
に演算処理して受光エネルギーの関係より放電スペクト
ルを判別する。
光電変換回路４０ｂからの検出信号Ｓ4は処理部６０に
入力され、処理部６０はこれらの検出信号Ｓ3とＳ4を基
に演算処理して受光エネルギーの関係より放電スペクト
ルを判別する。
【００１６】図２に示すように、光の波長は、緑色が５
６５ｎｍ、黄色が５８５ｎｍ、赤色が７００ｎｍであ
り、これらの波長における多成分ガラス光ファイバとプ
ラスチック光ファイバの減衰率の傾向が異なる。４００
〜６００ｎｍの光の波長では、多成分ガラス光ファイバ
よりプラスチック光ファイバの方が伝送率が良い。
６５ｎｍ、黄色が５８５ｎｍ、赤色が７００ｎｍであ
り、これらの波長における多成分ガラス光ファイバとプ
ラスチック光ファイバの減衰率の傾向が異なる。４００
〜６００ｎｍの光の波長では、多成分ガラス光ファイバ
よりプラスチック光ファイバの方が伝送率が良い。
【００１７】図３はコア径φ１のプラスチック・ファイ
バで長さ０．５ｍの測定光量を１００％とした時の波長
別伝送率の計算値を示し、図４はコア径４６μ×４００
本のバンドルをφ１に加工した多成分ガラス光ファイバ
で長さ０．５ｍの測定量を１００％とした時の波長別伝
送率を測定したデータを示すものである。図３と図４に
おいてＬ1はＧａＰ緑色発光、Ｌ2はＧａＡｓＰ黄色発
光、Ｌ3はＧａＰ赤色発光であって、この結果は図２の
特性と一致している。
バで長さ０．５ｍの測定光量を１００％とした時の波長
別伝送率の計算値を示し、図４はコア径４６μ×４００
本のバンドルをφ１に加工した多成分ガラス光ファイバ
で長さ０．５ｍの測定量を１００％とした時の波長別伝
送率を測定したデータを示すものである。図３と図４に
おいてＬ1はＧａＰ緑色発光、Ｌ2はＧａＡｓＰ黄色発
光、Ｌ3はＧａＰ赤色発光であって、この結果は図２の
特性と一致している。
【００１８】このことより、プラスチック光ファイバと
多成分ガラス光ファイバを並用することにより、ＳＦ6
ガス中放電光特有の４００〜５００ｎｍをプラスチック
光ファイバで検出でき、ＳＦ6ガス中アーク光による６
００ｎｍ以上を多成分ガラス光ファイバで検出できる
（４００〜５００ｎｍの光も同時に発生している）。こ
の２つの検出レベルの関係より、部分放電時は（プラス
チック光ファイバ）＞（多成分ガラス光ファイバ）、地
絡アーク時は（プラスチック光ファイバ）＜（多成分ガ
ラス光ファイバ）といった放電の大小の区別が可能であ
る。
多成分ガラス光ファイバを並用することにより、ＳＦ6
ガス中放電光特有の４００〜５００ｎｍをプラスチック
光ファイバで検出でき、ＳＦ6ガス中アーク光による６
００ｎｍ以上を多成分ガラス光ファイバで検出できる
（４００〜５００ｎｍの光も同時に発生している）。こ
の２つの検出レベルの関係より、部分放電時は（プラス
チック光ファイバ）＞（多成分ガラス光ファイバ）、地
絡アーク時は（プラスチック光ファイバ）＜（多成分ガ
ラス光ファイバ）といった放電の大小の区別が可能であ
る。
【００１９】図５〜図６は本発明の第２実施例を示すも
ので、図５は第２実施例によるガス絶縁電力機器の異常
検出装置のブロック図である。図５に示す異常検出装置
では、光導電部３０に光ファイバ３１ａと３１ｂを用
い、光ファイバ３１ａを通して光電変換回路４０ａに光
検出信号を導き、処理部６０からの点検指令信号Ｓ2に
応答した光指令信号を光電変換回路４ｂから光ファイバ
３１ｂを通して送信する。
ので、図５は第２実施例によるガス絶縁電力機器の異常
検出装置のブロック図である。図５に示す異常検出装置
では、光導電部３０に光ファイバ３１ａと３１ｂを用
い、光ファイバ３１ａを通して光電変換回路４０ａに光
検出信号を導き、処理部６０からの点検指令信号Ｓ2に
応答した光指令信号を光電変換回路４ｂから光ファイバ
３１ｂを通して送信する。
【００２０】かかる装置において、光検出器２０を図６
に示すように構成する。すなわち、図６に示すように、
径の小さいファイバ素子を束ねたバンドルファイバを光
ファイバ３１ａとし、光ファイバ３１ａの同心状外周に
位置するファイバを光ファイバ３１ｂとし、これらの同
心状の光ファイバ３１ａと３１ｂの端部に凸レンズ２２
を接着して光導電部３０を構成する。
に示すように構成する。すなわち、図６に示すように、
径の小さいファイバ素子を束ねたバンドルファイバを光
ファイバ３１ａとし、光ファイバ３１ａの同心状外周に
位置するファイバを光ファイバ３１ｂとし、これらの同
心状の光ファイバ３１ａと３１ｂの端部に凸レンズ２２
を接着して光導電部３０を構成する。
【００２１】上記構成の異常検出装置において、外周に
位置する光ファイバ３１ｂには点検用のパルス光を通
し、内側の光ファイバ３１ａをタンク１０内の地絡事故
のアーク光は凸面レンズ３４を通して導かれると共に、
点検用のパルス光は凸面鏡３４によって反射して光ファ
イバ３１ａに導かれる。この場合、凸レンズ２２により
アーク光の集光角度が広くなり、外周の光ファイバ３１
ｂからの点検パルス光が中心付近に反射され、これによ
り光ファイバ切断の点検が容易である。
位置する光ファイバ３１ｂには点検用のパルス光を通
し、内側の光ファイバ３１ａをタンク１０内の地絡事故
のアーク光は凸面レンズ３４を通して導かれると共に、
点検用のパルス光は凸面鏡３４によって反射して光ファ
イバ３１ａに導かれる。この場合、凸レンズ２２により
アーク光の集光角度が広くなり、外周の光ファイバ３１
ｂからの点検パルス光が中心付近に反射され、これによ
り光ファイバ切断の点検が容易である。
【００２２】図７は図６に示す光検出器２０の変形例を
示すもので、タンク１０の壁面のフランジ部１４を通し
てタンク１０内に集光レンズケース２３を挿設し、この
集光レンズケース２３内に光ファイバ３１ａと３１ｂを
挿設して構成されており、図６のものと同様な作用効果
が得られる。
示すもので、タンク１０の壁面のフランジ部１４を通し
てタンク１０内に集光レンズケース２３を挿設し、この
集光レンズケース２３内に光ファイバ３１ａと３１ｂを
挿設して構成されており、図６のものと同様な作用効果
が得られる。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、上述の如くであって、請求項
１の発明によれば、ライトガイド用ファイバとしてプラ
スチック光ファイバと多成分ガラス光ファイバを並用す
るものであるから安価なガス絶縁電力機器が得られる。
１の発明によれば、ライトガイド用ファイバとしてプラ
スチック光ファイバと多成分ガラス光ファイバを並用す
るものであるから安価なガス絶縁電力機器が得られる。
【００２４】また、請求項２の発明によれば、ライトガ
イド用としてのバンドル光ファイバ同心配置された外周
の光ガイドの先端部に凸レンズを配設して光検出器を構
成するものであるから、光導電部の点検も可能で高性能
なガス絶縁電力機器の異常検出装置が得られる。
イド用としてのバンドル光ファイバ同心配置された外周
の光ガイドの先端部に凸レンズを配設して光検出器を構
成するものであるから、光導電部の点検も可能で高性能
なガス絶縁電力機器の異常検出装置が得られる。
【図１】本発明の第１実施例によるガス絶縁電力機器の
異常検出装置のブロック図。
異常検出装置のブロック図。
【図２】プラスチック光ファイバと多成分光ファイバの
減衰率特性図。
減衰率特性図。
【図３】プラスチック光ファイバの減衰率特性図。
【図４】多成分ガラス光ファイバの減衰率特性図。
【図５】本発明の第２実施例によるガス絶縁電力機器の
異常検出装置のブロック図。
異常検出装置のブロック図。
【図６】図５の装置の要部を正断面と平断面で示した説
明図。
明図。
【図７】図５の装置の要部を示す正断面図。
【図８】従来のガス絶縁電力機器の異常検出装置のブロ
ック図。
ック図。
１０…タンク １１…導体 １２…ガス絶縁空間 １３…放電アーク ２０…光検出器 ２１…集光レンズ ２２…凸レンズ ２３…集光レンズケース ３０…光導電部 ３１ａ，３１ｂ…光ファイバ ３２…多成分ガラス光ファイバ ３３…プラスチック光ファイバ ４０ａ，４０ｂ…光電変換回路 ６０…処理部
Claims (2)
- 【請求項１】 ガス絶縁電力機器内部のアーク放電光を
光検出器で検出し、この検出光を光導電部で光電変換回
路に導き、この光電変換回路により変換された検出信号
を処理部に導き前記ガス絶縁電力機器内の異常を検出す
る異常検出装置において、前記光導電部をプラスチック
光ファイバと多成分ガラス光ファイバを並用して使用し
たことを特徴とするガス絶縁電力機器の異常検出装置。 - 【請求項２】 ガス絶縁電力機器内部のアーク放電光を
光検出器で検出し、この検出光を光導電部で光電変換回
路に導き、この光電変換回路により変換された検出信号
を処理部に導き前記ガス絶縁電力機器内の異常を検出す
ると共に、前記処理部からの点検指令信号を光電変換回
路により光点検信号に変換して前記光導電部の点検を行
う異常検出装置において、前記光検出部を、前記アーク
光を導く小径のファイバ素子を束ねたバンドル光ファイ
バと、このバンドル光ファイバの外周に位置し前光点検
信号を導く光ファイバと、これらのバンドル光ファイバ
と光ファイバの端部に設けた凸レンズによって構成した
ことを特徴とするガス絶縁電力機器の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5198702A JPH0759221A (ja) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | ガス絶縁電力機器の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5198702A JPH0759221A (ja) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | ガス絶縁電力機器の異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0759221A true JPH0759221A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16395609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5198702A Pending JPH0759221A (ja) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | ガス絶縁電力機器の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0759221A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0875972A1 (de) * | 1997-04-16 | 1998-11-04 | AEG Sachsenwerk GmbH | Vorrichtung zur optischen Erfassung von Störlichtbogen in Schaltgeräten und -anlagen |
| WO2000065622A1 (en) * | 1999-04-14 | 2000-11-02 | Abb Ab | A device for detecting arcs |
| WO2008040988A1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-04-10 | Diagnostic Monitoring Systems Limited | Improved coupler |
| WO2011045908A1 (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | 日本特殊陶業株式会社 | センサ制御装置およびセンサ制御方法 |
| JP2011237422A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-24 | General Electric Co <Ge> | アークフラッシュの検出システム及び方法 |
-
1993
- 1993-08-11 JP JP5198702A patent/JPH0759221A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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