JPH08182132A - ガス絶縁開閉装置の事故点標定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＧＩＳの遮断器タンク内で短絡又は地絡事故
が発生したとき、確実に事故を検出できるＧＩＳの事故
点標定装置を提供する。 【構成】 遮断器11がオンのときに遮断器タンク４内で
事故F2〜F5が発生すると、圧力センサ７が検出した圧力
上昇と、ＧＰＴ8,9 が検出した母線電圧の変動とを条件
として、事故の検出を行う。遮断器がオフのときは、事
故F2〜F4が発生した場合、ＧＰＴが接続された母線に電
圧の変動はないが、事故箇所に線路側から電流が流れ込
むので、これを磁界センサ14で検出して、圧力上昇と事
故電流とを条件として事故の検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受変電設備などで使用
されているガス絶縁開閉装置（以下「ＧＩＳ」とい
う。）のタンク内部で発生する短絡又は地絡などの事故
の発生箇所を標定するための事故点標定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＧＩＳの事故点標定装置として、ＧＩＳ
のタンクごとに圧力センサを設け、この圧力センサがタ
ンク内のガス圧力の上昇を検出したときに、当該タンク
内で短絡又は地絡などの事故が発生したと判定するもの
がある。このようにガス圧力により事故を検出する場
合、遮断器タンク内においては、遮断器の遮断動作によ
ってもガス圧力の上昇が発生し、圧力センサがこの圧力
上昇を検出する。したがって、遮断器タンクについて
は、圧力センサによる検出だけでなく、母線の電圧低下
又は地絡電圧の発生が同時に検出されたときのみ、遮断
器タンク内で事故が発生したと判定するようにしてい
る。

【０００３】上記従来のＧＩＳ事故点標定装置につい
て、図を用いて説明する。図４は、事故点標定システム
の全体構成を示し、図５は、事故点標定装置の標定論理
ブロックを示す。図４において、１はＧＩＳで、２は事
故点標定装置である。本例のＧＩＳ１は、ケーブルヘッ
ドタンク３、遮断器タンク４、母線タンク５，６から構
成されている。Ｆ１〜Ｆ６は、それぞれ、図示の箇所で
発生する短絡又は地絡事故を示す。

【０００４】遮断器タンク４以外のケーブルヘッドタン
ク３、母線タンク５，６において事故Ｆ１，Ｆ６が発生
した場合には、前述のように、図示しない圧力センサに
より事故点の標定が行われる。遮断器タンク４内で事故
が発生したことを検出するため、遮断器タンク４に圧力
センサ７が設けられる。また、母線タンク５，６の母線
にそれぞれＧＰＴ８，９が接続される。ＧＰＴ８，９の
二次巻線からは母線電圧に応じた電圧が出力され、三次
巻線からは母線に発生する地絡電圧に応じた電圧が出力
される。そして、圧力センサ７の出力と、ＧＰＴ８の二
次巻線の出力と三次巻線の出力が事故点標定装置２へ入
力される。

【０００５】事故点標定装置２では、図５に示すよう
に、圧力センサ７の出力は、短絡圧力上昇演算手段２１
と地絡圧力上昇演算手段２２に入力される。また、ＧＰ
Ｔ８の二次巻線の出力が不足電圧検出手段２３に入力さ
れ、ＧＰＴ８の三次巻線の出力が地絡電圧検出手段２４
に入力される。短絡圧力上昇演算手段２１の出力と不足
電圧検出手段２３の出力がＡＮＤ回路２５に入力され、
ＡＮＤ回路２５からは短絡標定信号が出力される。ま
た、地絡電圧検出手段２４の出力は地絡圧力上昇演算手
段２２に入力され、地絡圧力上昇演算手段２２からは地
絡標定信号が出力される。

【０００６】短絡圧力上昇演算手段２１は、常時、圧力
センサ７が検出したガス圧力から圧力変化演算を行って
おり、この圧力変化が規定の短絡判定値を超えた場合に
信号を出力する。また、不足電圧検出手段２３は、母線
電圧が規定値以下に低下すると信号を出力する。地絡電
圧検出手段２４はＧＰＴ８の三次巻線から検出された地
絡電圧が所定値を超えると信号を出力する。地絡圧力上
昇演算手段２２は、地絡電圧検出手段２４からの信号を
受けた時を起点として、その前後のガス圧力を比較す
る。そして、規定の地絡判定値を超えるガス圧力上昇が
あったとき地絡標定信号を出力する。

【０００７】次に、図４、図５の回路の動作を説明す
る。遮断器タンク４内で短絡事故又は地絡事故Ｆ２〜Ｆ
５が発生すると、アークによりタンク内のガスが加熱さ
れてガス圧力が上昇する。遮断器タンク４内で短絡又は
地絡事故が発生した場合、ガス圧力の上昇と同時に、短
絡事故が発生したときは母線電圧が低下し、地絡事故が
発生したときは母線の零相電圧に過電圧が発生する。な
お、遮断器タンク４では、遮断器が遮断動作を行ったと
きも、タンク内のガス圧力が上昇する。

【０００８】短絡事故が発生すると、短絡圧力上昇演算
手段２１と不足電圧検出手段８の両方から信号が出力さ
れるので、ＡＮＤ回路２５から短絡標定信号が出力され
る。また、地絡事故が発生すると、地絡検出手段２２
は、地絡電圧検出手段２４からの信号を受けた時を起点
として、その前後のガス圧力を比較し、地絡標定信号を
出力する。

【０００９】一方、遮断器１１の遮断動作によりタンク
内のガス圧力が上昇した場合、不足電圧検出手段２３及
び地絡電圧検出手段２４からは信号が出力されないの
で、短絡標定信号及び地絡標定信号は出力されない。し
たがって、誤検出が防止される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した動作は、
遮断器１１がオンであれば、事故Ｆ２〜Ｆ５がどの場所
で発生しても正常に行われ、遮断器タンク内で事故が発
生したことを検出できる。しかしながら、遮断器１１が
オフの状態にあると、遮断器１１よりも線路側で短絡又
は地絡事故Ｆ２〜Ｆ４が発生した場合は、遮断器１１に
より線路から切り離されている母線５，６には事故の影
響が及ばない。

【００１１】したがって、遮断器１１がオフの状態で、
遮断器１１の線路側で短絡又は地絡事故Ｆ２〜Ｆ４が発
生した場合、不足電圧検出手段２３と地絡電圧検出手段
２４からの出力がないので、上記従来のシステムでは事
故を検出することができない。本発明は、ＧＩＳの遮断
器タンク内で短絡事故又は地絡事故が発生したとき、確
実に事故の検出を行うことができるＧＩＳの事故点標定
装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、遮断器タンク内のガス圧力上昇を検出す
るための圧力上昇演算手段と、遮断器の開状態を検出す
る開状態検出手段と、上位系統より前記遮断器タンクに
流れ込む電流を検出する電流検出手段と、前記開状態検
出手段と前記電流検出手段の両方から出力があること
と、前記圧力上昇演算手段が圧力上昇を検出したことを
条件として、当該タンク内で事故が発生したと判断する
判定手段とをＧＩＳの事故点標定装置に設ける。

【００１３】

【作用】遮断器がオフの状態で、遮断器タンク内で短絡
又は地絡事故が発生した場合、タンク内のガス圧力が上
昇をする。また、事故の箇所には、上位系統から事故電
流が流れ込む。したがって、遮断器がオフのため不足電
圧又は地絡電圧が検出されない場合でも、事故点標定装
置は、ガス圧力の上昇と電流の検出から、当該タンク内
で発生した事故を検出することができる。

【００１４】また、遮断器タンク内で遮断器が遮断動作
をした場合にもタンク内のガス圧力が上昇するが、その
場合は、遮断器がオフとなっているため電流が検出され
ない。したがって、遮断器の動作による圧力上昇を事故
による圧力上昇と誤って判断することはない。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例について図を用いて説明す
る。図１は事故点標定装置システムの構成を示し、図２
は、事故点標定装置の標定論理ブロックを示し、図３は
図１の磁気センサの設置方法を説明する図である。図１
において、１はＧＩＳで、２は事故点標定装置である。

【００１６】本実施例のＧＩＳ１は、ケーブルヘッドタ
ンク３、遮断器タンク４、母線タンク５，６から構成さ
れている。Ｆ１〜Ｆ６は、それぞれ、図示の箇所で発生
する短絡又は地絡などの事故を示す。また、１６はケー
ブルヘッド、１７は断路器、１８は変流器である。遮断
器タンク４以外のケーブルヘッドタンク３、母線タンク
５，６において事故Ｆ１，Ｆ６が発生した場合には、前
述の従来例と同様に、図示しない圧力センサにより事故
点の標定が行われる。

【００１７】遮断器タンク４内で事故が発生したことを
検出するため、遮断器タンク４に圧力センサ７が設けら
れる。また、母線タンク５，６の母線にそれぞれＧＰＴ
８，９が接続される。ＧＰＴ８，９の二次巻線からは母
線電圧に応じた電圧が出力され、三次巻線からは、地絡
時には母線の零相電圧に過電圧が生じる。そして、圧力
センサ７の出力と、ＧＰＴ８の二次巻線の出力と三次巻
線の出力が事故点標定装置２へ入力される。

【００１８】事故発生時に線路側からタンクに流れ込む
事故電流を検出するために、磁界センサ１４が遮断器タ
ンク４の線路側に設けられる。この磁界センサ１４は、
図３に示すように、ケーブルヘッドタンク３と遮断器タ
ンク４間に設けられた絶縁スペーサ３３の外側表面に取
り付けられる。この磁界センサ１４は、主回路導体３４
に電流が流れるときその電流により発生する磁界を検出
する。磁界センサ１４の出力信号は事故点標定装置２に
入力される。

【００１９】遮断器１１の補助開閉器１５が事故点標定
装置２に接続される。事故点標定装置２では、図２に示
すように、圧力センサ７の出力は、短絡圧力上昇演算手
段２１と地絡圧力上昇演算手段２２に入力される。ま
た、ＧＰＴ８の二次巻線の出力が不足電圧検出手段２３
に入力され、ＧＰＴ８の三次巻線の出力は地絡電圧検出
手段２４に入力される。

【００２０】磁界センサ１４の出力は磁界検出手段２６
に入力され、遮断器１１の補助開閉器１５は遮断器オフ
検出手段２７に入力される。遮断器オフ検出手段２７の
出力は磁界検出手段２６に入力される。短絡圧力上昇演
算手段２１の出力と不足電圧検出手段２３の出力が第１
のＡＮＤ回路２５に入力される。短絡圧力上昇演算手段
２１の出力と磁界検出手段２６の出力が第２のＡＮＤ回
路２８に入力される。第１のＡＮＤ回路２５と第２のＡ
ＮＤ回路２８の出力がＯＲ回路２９に入力される。ＯＲ
回路２９からは、短絡標定信号が出力される。

【００２１】磁界検出手段２６の出力と地絡電圧検出手
段２４の出力が地絡圧力上昇演算手段２２に入力され
る。地絡圧力上昇演算手段２２の出力とＯＲ回路２９の
出力が第３のＡＮＤ回路３０に入力される。なお、ＯＲ
回路２９の出力は否定入力に入力される。第３のＡＮＤ
回路３０から地絡標定信号が出力される。短絡圧力上昇
演算手段２１は、常時、圧力センサ７が検出したガス圧
力から圧力変化演算を行っており、この圧力変化が規定
の短絡判定値を超えた場合に信号を出力する。

【００２２】不足電圧検出手段２３は、母線電圧が規定
値以下に低下すると、信号を出力する。地絡電圧検出手
段２４は、地絡電圧が規定値を超えると信号を出力す
る。地絡圧力上昇演算手段２２は、地絡電圧検出手段２
４又は磁界検出手段２６からの信号を受けた時点を起点
として、その前後のガス圧力値を比較する演算を行って
おり、この圧力変化が規定の地絡判定値を超えた場合に
信号を出力する。

【００２３】磁界検出手段２６は、磁界センサ１４が検
出した電流値が所定値を超えたときに信号を出力する。
遮断器オフ検出手段２７は、遮断器１１がオフとなった
とき信号を出力する。次に、図１、図２の回路の動作を
説明する。始めに、遮断器１１がオンの状態にあるとき
の動作について説明する。このとき、遮断器オフ検出手
段２７からは信号が出力されないので、磁界検出手段２
６は動作せず、第２のＡＮＤ回路２８は信号を出力しな
い。

【００２４】遮断器タンク４内で短絡事故Ｆ２〜Ｆ５が
発生すると、そのアークによりタンク内のガスが加熱さ
れてガス圧力が上昇する。また、母線タンク５内の母線
電圧が低下する。したがって、短絡事故が発生した場
合、短絡圧力上昇演算手段２１と不足電圧検出手段２３
の両方から信号が出力されるので、ＡＮＤ回路２５が信
号を出力し、ＯＲ回路２９から短絡標定信号が出力され
る。また、第３のＡＮＤ回路３０では、その否定端子に
信号が入力されるので、地絡標定信号は出力しない。

【００２５】地絡事故が発生した場合は、そのアークに
より当該タンク内のガスが加熱されてガス圧力が上昇す
る。また、母線の零相電圧に過電圧が発生する。したが
って、地絡圧力上昇演算手段２２は、地絡電圧検出手段
２４の信号を受けた時点を起点として、その前後のガス
圧力値を比較する。そして、圧力上昇値が地絡の判定値
を超えると信号を第３のＡＮＤ回路３０に出力する。第
３のＡＮＤ回路３０では、ＡＮＤ回路３０から短絡標定
信号が出力されていないことを条件として、地絡標定信
号を出力する。

【００２６】次に、遮断器１１がオフの状態にあるとき
の動作について説明する。この場合、遮断器オフ検出手
段２７から信号が出力されるので、磁界検出手段２６は
動作をする。しかし、事故が発生していない通常状態で
は、線路側から遮断器タンク４へ電流は流れず、磁界セ
ンサ１４の出力はない。したがって、磁界検出手段２６
は信号を出力しない。

【００２７】遮断器タンク４内の遮断器１１の母線側で
短絡又は地絡事故Ｆ５が発生した場合、タンク内のガス
圧力が上昇し、母線側で電圧低下又は地絡電圧が発生す
る。この場合の事故標定の動作は、前述の遮断器１１が
オンの場合とほぼ同様に行われる。遮断器タンク４内の
遮断器１１の線路側で短絡又は地絡事故Ｆ２〜Ｆ４が発
生すると、タンク内のガス圧力が上昇する。また、線路
側から事故の箇所へ事故電流が流れ込んで、この電流に
より発生した磁界が磁界センサ１４により検出される。
なお、この場合は、事故による母線電圧の変動又は零相
電圧の過電圧の発生はないのであるから、不足電圧検出
手段２３と地絡電圧検出手段２４は信号を出力しない。

【００２８】ここで、短絡事故が発生した場合、短絡圧
力上昇演算手段２１と磁界検出手段２６から信号が出力
されるので、第２のＡＮＤ回路２８が信号を出力し、Ｏ
Ｒ回路２９を通して短絡標定信号が出力される。地絡事
故が発生した場合、磁界検出手段２６から信号を受けて
地絡圧力上昇演算手段２２が演算を開始し、第３のＡＮ
Ｄ回路３０から短絡標定信号が出力されていないことを
条件として、地絡標定信号が出力される。

【００２９】なお、短絡又は地絡事故の発生でなく、遮
断器１１が遮断動作を行ったことによりタンク内のガス
圧力が上昇した場合は、遮断器オフ検出手段２７から信
号が出力された後は、電流が流れないのであるから、磁
界センサ１４は磁界の検出をしない。したがって、ガス
圧力の上昇により短絡圧力上昇演算手段２１が信号を出
力しても、磁界検出手段２６から信号が出力されないの
でＡＮＤ回路２８からは信号が出力されず、短絡標定信
号は出力されない。また、地絡圧力上昇演算手段２２は
動作を開始しないから、地絡標定信号も出力されない。

【００３０】以上説明したように、本実施例によれば、
ＧＩＳの遮断器がオンである状態でも、オフである状態
でも、短絡事故又は地絡事故などをその発生箇所に関係
なく、確実に検出することができる。また、本実施例の
ＧＩＳの構成と、前述の従来のＧＩＳの構成とを対比す
ると、本実施例は、ＧＩＳタンクの外側に磁界センサ１
４を追加し、ＧＩＳタンクの外部に設けられている遮断
器１１の補助開閉器１５を利用するのみである。したが
って、既設のＧＩＳに対しても容易に本発明を適用する
ことができる。

【００３１】なお、当然のことながら、本発明は、上記
実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載された範囲内で種々変更することができるものであ
る。例えば、上記実施例では、短絡事故の判定には、短
絡圧力上昇演算手段２１の出力と、不足電圧検出手段２
３又は磁界検出手段２６の出力のＡＮＤをとり、地絡事
故の判定には、地絡電圧検出手段２４又は磁界検出手段
２６の出力により地絡圧力上昇演算手段２２の動作を開
始させている。しかしながら、短絡圧力上昇演算手段２
１の動作を不足電圧検出手段２３又は磁界検出手段２６
の出力により開始させることもできるし、地絡圧力上昇
演算手段２２の出力と地絡電圧検出手段２４又は磁界検
出手段２６の出力のＡＮＤをとるようにすることもでき
る。

【００３２】また、線路側の電流の検出に磁界センサ１
４を使用しているが、変流器などの他の電流検出装置を
使用することができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、事故標定の盲点をなく
し、ＧＩＳの遮断器タンク内で短絡事故又は地絡事故が
発生したとき確実にこれを検出し、正確なＧＩＳの事故
点の標定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の事故点標定装置を使用したＧＩＳ事故
点標定システムの全体構成を示すブロック図。

【図２】本発明の事故点標定装置の実施例を示すブロッ
ク図。

【図３】図１の磁界センサの設置状態を示す平面図と正
面断面図。

【図４】従来の事故点標定システムの全体構成を示すブ
ロック図。

【図５】図４の事故点標定装置の内容を示すブロック
図。

【符号の説明】

１…ＧＩＳ ２…事故点標定装置 ３…ケーブルヘッドタンク ４…遮断器タンク ５，６…母線タンク ７…圧力センサ ８，９…ＧＰＴ １１…遮断器 １４…磁界センサ １５…補助開閉器 １６…ケーブルヘッド １７…断路器 １８…変流器 ２１…短絡圧力上昇演算手段 ２２…地絡圧力上昇演算手段 ２３…不足電圧検出手段 ２４…地絡電圧検出手段 ２５，２８，３０…ＡＮＤ回路 ２６…磁界検出手段 ２７…遮断器オフ検出手段 ２９…ＯＲ回路 ３３…絶縁スペーサ ３４…主回路導体 Ｆ１〜Ｆ６…事故発生箇所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮断器タンク内のガス圧力上昇を検出す
   るための圧力上昇演算手段と、遮断器の開状態を検出す
   る開状態検出手段と、上位系統より前記遮断器タンクに
   流れ込む電流を検出する電流検出手段と、前記開状態検
   出手段と前記電流検出手段の両方から出力があること
   と、前記圧力上昇演算手段が圧力上昇を検出したことを
   条件として、当該タンク内で事故が発生したと判断する
   判定手段とを具備することを特徴とするガス絶縁開閉装
   置の事故点標定装置。