JPH0787670B2

JPH0787670B2 - ガス絶縁機器のガス圧力異常検出装置

Info

Publication number: JPH0787670B2
Application number: JP1015956A
Authority: JP
Inventors: 節之松田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-01-25
Filing date: 1989-01-25
Publication date: 1995-09-20
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: JPH02197210A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、ガス絶縁機器において、内部閃絡により生
ずるガス圧力の異常を検出するガス絶縁機器のガス圧力
異常検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕第３図は、例えば三菱電機技報第53巻10号（1979年）第
771頁の図10に示された従来のガス圧力異常上昇検出装
置である。図において、（１）は接地された第１の容器
で、２〜５気圧に加圧されたガスが封入されている。
（２）は第１の容器（１）に配置された導体等の充電部
材、（３）は充電部材（２）を支持した絶縁体である。
なお、（１）〜（３）でガス絶縁機器（４）を構成して
いる。

（５）は第１の容器（１）と直結された第２の容器、
（６）は第２の容器（５）を仕切つたベローズ、（７）
は両容器（１）（５）間を連通した小孔である。したが
つて、常時は第２の容器（５）内も第１の容器（１）内
と同じガスが充填されている。（８）はベローズ（６）
の先端に設けられたスイツチ、（９）はスイツチ（８）
の出力端子で、監視装置（図示せず）に接続されてい
る。

次にこれらの動作について説明する。今、ガス絶縁機器
（４）の充電部材（２）から容器（１）へＡで示すよう
なアークによる閃絡事故が生じたとすれば、ガス絶縁機
器（４）内のガスの圧力がアークの熱による膨脹などの
ため衝撃的に上昇する。その圧力はベローズ（６）内に
達するが、容器（５）内のガスは小孔（７）を通じて圧
力が上昇するので、地絡アークの継続する0.05〜0.1秒
というような短時間では殆んど変化が無い。したがつ
て、これらの間のガス圧力の差によりベローズ（６）が
伸びてスイツチ（８）が入り、端子（13）から異常圧力
の生じたことを示す信号を監視装置に伝える。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のガス圧力異常上昇検出装置は以上のように構成さ
れていたので、ガス絶縁機器の容器にかなり大きな孔を
明け相当大きな検出器を備える必要があり、取付部の確
保のためのガス絶縁機器の配置・構成に考慮を要すると
ともに、これらの検出器取付けの不備によるガス漏れ故
障や機構部が多く摩耗や摩擦によるトラブルの発生する
恐れが大きかつた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、測定された圧力を基に演算する装置を設ける
ことにより、ガス絶縁機器容器には小さな圧力センサを
取付けるだけで済み、ガス絶縁機器への取付けが容易な
ガス圧力異常検出装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るガス絶縁機器のガス圧力異常検出装置
は、圧力センサにより、ガス絶縁機器内のガス圧力の連
続測定が行われるが、測定時点のガス圧力から短い時間
さかのぼつた時点のガス圧力を差引いた差圧を求め、こ
れが一定値を越えた時、異常の信号を出す演算回路を備
えたものである。

〔作用〕

この発明におけるガス絶縁機器のガス圧力異常検出装置
では、ガス絶縁機器の内部で閃絡によるアークにより圧
力上昇が起ると、測定時点のガス圧力はアーク継続時間
と電流の大きさに応じ上昇するのに対し、閃絡発生時よ
り短時間前のガス圧は定常状態のガス圧とほとんど等し
いと見てよいので、それらの間の差圧を求めれば、異常
な圧力上昇を検出することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）〜（４）は従来のものと同様であ
る。（10）は容器（１）内に設けられた圧力センサで、
絶縁ガスの圧力を測定するもので、圧電型や歪検出型な
ど小形で感度のよいものが最近作られている。（11）は
遅延回路で、圧力センサ（10）で検出した第１の検出圧
力の値を所定の時間遅らせて出力する。（12）は演算回
路で、遅延回路（11）が第１の検出圧力を出力する時点
に圧力センサ（10）が検出した第２の検出圧力と、遅延
回路（11）から出力された第１の検出圧力との差圧を演
算し、差圧が所定の値を越えると信号を出す。（13）は
温度センサであり、熱電対やサーミスタなど小形で精度
のよいものが入手できるので、感温部が絶縁ガスの温度
を示すように容器（１）内に取付けられる。（14）は演
算部で、温度センサ（13）及び圧力センサ（10）と接続
されている。

これらの動作は次のようになる。今、ガス絶縁機器
（４）の充電部材（２）から、容器（１）へＡで示すよ
うなアークによる地絡事故が発生したとすれば、ガス絶
縁機器（４）内のガスの圧力がアークの熱による膨脹な
どのため衝撃的に上昇する。地絡事故は関連する保護継
電器や遮断器（図示されていない）により通常0.05秒〜
0.1秒で遮断されて取除かれるので、地絡部でのガス圧
は第２図に示されるようにt_aのアークの続く間急激に上
昇する。この地絡点のガス圧力の上昇は、地絡時の電流
や地絡場所からの圧力の伝播する面の大きさなどにより
異なる。その圧力は音速で伝わり、圧力センサ（10）の
部分に達した時には反射や減衰などで波形もくずれる
が、ほぼ第２図に示すような圧力上昇が現われる。この
発明の装置では、ガス圧力を圧力センサーで測定し、第
２の検出圧力は即刻演算回路（12）へ測定値を送り、第
１の検出圧力は遅延回路に入れ、例えばt₁＝10秒遅らせ
て、10秒前のガス圧力値を演算回路（12）へ送りこむ。
数秒から数分のオーダの短時間t₁では、絶縁ガスの温度
変化による圧力変動もなく、ガス漏れも急激に生じるこ
とはまず無いので、遅延回路（11）から得られるガス圧
力は、正常である場合のガス圧力と考えてよい。

演算回路（12）ではこの差圧を求めるので、衝撃的な圧
力上昇分のみ取り出すことができ、この値が誤差と区別
できる一定値を越えれば、ガス圧力異常の信号を出す。
これは監視盤（図示していない）などへ伝えられるが、
電気信号から光信号などに変換して送つてもよい。

さらに、温度センサ（13）を追加することによつて、ガ
ス漏れの検出も可能である。即ち、封じ切られた一定量
のガスの温度と圧力とがボイルシヤールの法則に従うの
で、ガス圧力はガス温度に比例する。したがつて、基準
温度におけるガス圧力を演算回路（14）に記憶してお
き、温度センサ（13）で検出された検出温度における圧
力センサ（10）の検出圧力を、演算回路（14）の換算手
段で基準温度での圧力に換算し、換算圧力が所定の圧力
以下になつたとき信号を出すようにする。例えば、演算
回路（14）に記憶している圧力との差が0.5気圧以上に
なつたら信号を出すように演算回路の出力手段を調整す
る。

この場合、圧力センサ（10）は、ガス圧異常上昇検出用
のものと共用できる。温度センサ（13）は、最近の監視
装置付のガス絶縁機器では、通電による発熱異常を検出
するために設けられることが多いので、これと共用する
こともできるので、少しの部品の追加で、内部閃絡によ
るガス圧異常とガス漏れによるガス圧低下検出の二役を
果し、経済的である。

なお、上記説明は単相形の機器に達して行つたが三相一
括形の機器で相間閃絡などによるガス圧上昇も検出でき
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、小形の圧力センサを
ガス絶縁機器容器に取りつけ、その測定値を処理して、
地絡事故による衝撃圧力上昇を検出する構造としたの
で、取付部からのガス漏れなどのトラブルの生じる恐れ
も小さくなるとともに、経済的なガス圧力監視システム
が構築できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すガス圧力異常検出装
置の構成図、第２図は内絡事故時のガス圧力の変化を示
す説明図、第３図は従来のガス圧力異常上昇検出装置の
構造図である。図において、（４）はガス絶縁機器、（10）は圧力セン
サ、（11）は遅延回路、（12）（14）は演算回路、（1
3）は温度センサである。なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス絶縁機器の容器内に取り付けられた絶
縁ガスの圧力を検出する圧力センサ、この圧力センサが
検出した第１の検出圧力を所定時間遅れて出力する遅延
回路、この遅延回路が上記第１の検出圧力を出力する時
点に上記圧力センサが検出した第２の検出圧力と上記遅
延回路から出力された第１の検出圧力との差圧を演算
し、上記差圧が所定の値を越えると信号を出す演算回路
を備えたガス絶縁機器のガス圧力異常検出装置。