JPH11201857A - 電気装置のケースからの漏れレートを高精度で決定する方法 - Google Patents
電気装置のケースからの漏れレートを高精度で決定する方法Info
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- JPH11201857A JPH11201857A JP10301229A JP30122998A JPH11201857A JP H11201857 A JPH11201857 A JP H11201857A JP 10301229 A JP10301229 A JP 10301229A JP 30122998 A JP30122998 A JP 30122998A JP H11201857 A JPH11201857 A JP H11201857A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
- H01H33/56—Gas reservoirs
- H01H33/563—Gas reservoirs comprising means for monitoring the density of the insulating gas
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気装置のケースからの誘電体気体の漏れレ
ートを測定する精度を向上させる。 【解決手段】 この方法では、一対の圧力値と温度値
が、外部からケースに固定されて誘電体気体と連通する
圧力センサおよび温度センサを用いて記録され、それに
よって、記録された値の各対に対応して、誘電体気体の
密度値が計算できる。圧力および温度を記録すると同時
に、ケース内に設けた電気装置を流れる電流値およびケ
ースが置かれている環境に関する気候パラメータが、各
密度値にインデックスを与える目的で記録され、これに
より、すべてが同じインデックスをもつ密度値からそれ
ぞれ得られるインデックス化された漏れレートに基づい
て、漏れレートを精度を向上させて決定できる。
ートを測定する精度を向上させる。 【解決手段】 この方法では、一対の圧力値と温度値
が、外部からケースに固定されて誘電体気体と連通する
圧力センサおよび温度センサを用いて記録され、それに
よって、記録された値の各対に対応して、誘電体気体の
密度値が計算できる。圧力および温度を記録すると同時
に、ケース内に設けた電気装置を流れる電流値およびケ
ースが置かれている環境に関する気候パラメータが、各
密度値にインデックスを与える目的で記録され、これに
より、すべてが同じインデックスをもつ密度値からそれ
ぞれ得られるインデックス化された漏れレートに基づい
て、漏れレートを精度を向上させて決定できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電流を通す電気装
置を格納するケース内に加圧下で含まれる誘電体気体の
一連の密度値から漏れレートを決定する方法に関し、各
密度値は、記録処理ユニットにより、外部からケースに
固定され誘電体気体と連絡する圧力センサおよび温度セ
ンサによって同時に得られる、対応する一対の圧力値と
温度値に基づいて計算される。
置を格納するケース内に加圧下で含まれる誘電体気体の
一連の密度値から漏れレートを決定する方法に関し、各
密度値は、記録処理ユニットにより、外部からケースに
固定され誘電体気体と連絡する圧力センサおよび温度セ
ンサによって同時に得られる、対応する一対の圧力値と
温度値に基づいて計算される。
【０００２】
【従来の技術】配電網用の発電機または回路遮断器はこ
のような電気装置の適用分野であり、ケース内に含まれ
る誘電体気体は、例えば六価フッ化イオウＳＦ6であ
る。ＳＦ6は、数バールの圧力下で純粋な状態でまたは
空気や四塩化炭素ＣＣｌ4などいくつかの他の気体と混
合して、回路遮断器が開いた時にケース内に発生する電
気アークを消すために使用される。
のような電気装置の適用分野であり、ケース内に含まれ
る誘電体気体は、例えば六価フッ化イオウＳＦ6であ
る。ＳＦ6は、数バールの圧力下で純粋な状態でまたは
空気や四塩化炭素ＣＣｌ4などいくつかの他の気体と混
合して、回路遮断器が開いた時にケース内に発生する電
気アークを消すために使用される。
【０００３】圧力センサおよび温度センサは外部からケ
−スに取り付けられ、このケースの厚みを貫通するダク
トを介して誘電体気体と連通している。センサにより同
時に測定される圧力および温度の各記録は、ケース内に
含まれる誘電体気体の真の密度を表す密度値を、不確定
の測定誤差内で計算するために使用される。
−スに取り付けられ、このケースの厚みを貫通するダク
トを介して誘電体気体と連通している。センサにより同
時に測定される圧力および温度の各記録は、ケース内に
含まれる誘電体気体の真の密度を表す密度値を、不確定
の測定誤差内で計算するために使用される。
【０００４】誘電体気体が温度低下によって収縮する結
果、ケース内の誘電体気体の漏れや質量損失がなくとも
圧力が下がることを考慮して、温度を圧力と同時に測定
して、温度補正することが可能なことが知られている。
果、ケース内の誘電体気体の漏れや質量損失がなくとも
圧力が下がることを考慮して、温度を圧力と同時に測定
して、温度補正することが可能なことが知られている。
【０００５】上記の方法で、年当たり数パーセントの質
量損失を監視することが可能である。しかし、将来環境
保護に関する標準により、特にＳＦ6やＣＣｌ4につい
て、年当たり千分の一のレートで漏れを監視することが
課せられる可能性がある。
量損失を監視することが可能である。しかし、将来環境
保護に関する標準により、特にＳＦ6やＣＣｌ4につい
て、年当たり千分の一のレートで漏れを監視することが
課せられる可能性がある。
【０００６】測定された圧力値が、ケース内に含まれる
誘電体気体の温度の真の値の関数ではなく、測定される
温度値の関数として補正されるとすれば、温度補正は、
それ自体、そのような精度まで監視することはできない
ことが判明する。
誘電体気体の温度の真の値の関数ではなく、測定される
温度値の関数として補正されるとすれば、温度補正は、
それ自体、そのような精度まで監視することはできない
ことが判明する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電気
装置のケースからの誘電体気体の漏れレートを測定する
精度を向上させることにある。
装置のケースからの誘電体気体の漏れレートを測定する
精度を向上させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
は、電流を流す電気装置のケース内に加圧下で含まれる
誘電体気体に対する一連の密度値から漏れレートを決め
る方法を提供するもので、各密度値は、外側からケース
に固定され誘電体気体に連通した圧力センサおよび温度
センサによって同時に得られる圧力値と温度値の対応す
る対に基づいて、記録処理ユニットにより計算され、密
度値は、記録処理ユニットによって、電流の値に応じ
て、またケースが置かれている環境に関する気候パラメ
ータの値に応じてインデックス化され、各々が、すべて
が同じインデックスを有する密度値から得られる、イン
デックス化された漏れレートから漏れレートが決定でき
るように、これらの値は対応する圧力値と温度値の各対
と同時に記録される。
は、電流を流す電気装置のケース内に加圧下で含まれる
誘電体気体に対する一連の密度値から漏れレートを決め
る方法を提供するもので、各密度値は、外側からケース
に固定され誘電体気体に連通した圧力センサおよび温度
センサによって同時に得られる圧力値と温度値の対応す
る対に基づいて、記録処理ユニットにより計算され、密
度値は、記録処理ユニットによって、電流の値に応じ
て、またケースが置かれている環境に関する気候パラメ
ータの値に応じてインデックス化され、各々が、すべて
が同じインデックスを有する密度値から得られる、イン
デックス化された漏れレートから漏れレートが決定でき
るように、これらの値は対応する圧力値と温度値の各対
と同時に記録される。
【０００９】本発明によれば、電気装置を流れる電流
は、この装置とケース内に含まれる誘電体気体との間で
交換される熱を考慮して記録される。同様に、ケースが
置かれた環境の気候パラメータに対する値も、この環境
とこのケース上に固定した温度センサとの間で交換され
る熱を考慮するために記録される。
は、この装置とケース内に含まれる誘電体気体との間で
交換される熱を考慮して記録される。同様に、ケースが
置かれた環境の気候パラメータに対する値も、この環境
とこのケース上に固定した温度センサとの間で交換され
る熱を考慮するために記録される。
【００１０】誘電体気体の真の温度とケースに固定した
センサによって測定される温度との差、たとえばこの気
体の熱慣性とこのセンサに付けた温度プローブの熱慣性
との違いに起因する差は、その差が、実質的に一定であ
る電流によってまたは実質的に一定である気候パラメー
タによって発生したものである場合、実質的に一定のま
まである。電流値および気候パラメータ値を、対応する
圧力および温度の各対と、同時に、記録することによ
り、記録処理ユニットが、相互に類似する電流値と、同
様に相互に類似する気候パラメータとに関連する密度値
に共通のインデックスを与えることが可能となる。上記
から、同じインデックスを有する密度値に基づいて計算
される、インデックス化された漏れ値レートが得られ
る。このレートは、誘電体気体の真の温度と、ケースに
固定されたセンサによって測定される温度との間に存在
する実質的に一定の差にほとんど依存しない。したがっ
て、インデックス化された漏れ値レートに基づく測定
は、インデックス化された漏れ値レートを平均すること
によって得られる漏れ値レートと同様に、より正確であ
る。
センサによって測定される温度との差、たとえばこの気
体の熱慣性とこのセンサに付けた温度プローブの熱慣性
との違いに起因する差は、その差が、実質的に一定であ
る電流によってまたは実質的に一定である気候パラメー
タによって発生したものである場合、実質的に一定のま
まである。電流値および気候パラメータ値を、対応する
圧力および温度の各対と、同時に、記録することによ
り、記録処理ユニットが、相互に類似する電流値と、同
様に相互に類似する気候パラメータとに関連する密度値
に共通のインデックスを与えることが可能となる。上記
から、同じインデックスを有する密度値に基づいて計算
される、インデックス化された漏れ値レートが得られ
る。このレートは、誘電体気体の真の温度と、ケースに
固定されたセンサによって測定される温度との間に存在
する実質的に一定の差にほとんど依存しない。したがっ
て、インデックス化された漏れ値レートに基づく測定
は、インデックス化された漏れ値レートを平均すること
によって得られる漏れ値レートと同様に、より正確であ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の他の特徴および利点は、
図面によって示される以下の説明を読めば明らかにな
る。
図面によって示される以下の説明を読めば明らかにな
る。
【００１２】例えば回路遮断器のような電気装置は、図
１において、数バールの圧力下でＳＦ6などの誘電体気
体で満たされた円筒状のケース１内に設けたボックス４
の形で表示されている。この回路遮断器は二つの電流給
電体３と５に接続している。
１において、数バールの圧力下でＳＦ6などの誘電体気
体で満たされた円筒状のケース１内に設けたボックス４
の形で表示されている。この回路遮断器は二つの電流給
電体３と５に接続している。
【００１３】圧力センサおよび温度センサはこのケース
に外側から固定されている。図１の例において、圧力セ
ンサ１１は、内部に温度プローブを備えており、第二の
温度センサを設ける必要がない。
に外側から固定されている。図１の例において、圧力セ
ンサ１１は、内部に温度プローブを備えており、第二の
温度センサを設ける必要がない。
【００１４】圧力センサは、温度プローブと圧力検出
器、たとえば、弾性膜を含んだ比較的狭いダクト９を経
てこのケース内に含まれる誘電体気体と連通している。
器、たとえば、弾性膜を含んだ比較的狭いダクト９を経
てこのケース内に含まれる誘電体気体と連通している。
【００１５】圧力センサ１１は、同時に得られる一対の
圧力値Ｐと温度値Ｔを記録処理ユニット１３に供給す
る。これら一対の値は、年間シリーズ記録を作成するた
めに１年間にわたって毎時間記録される。また、例えば
測定される温度に重要な変化が生じた場合に、その期間
散発的に一対の圧力値と温度値を記録することもでき
る。各対の値は、ケース内の誘電体気体の密度の値を、
例えば文献から知られる実験的な状態方程式を用いて計
算するために、記録処理ユニット１３によって処理され
る。
圧力値Ｐと温度値Ｔを記録処理ユニット１３に供給す
る。これら一対の値は、年間シリーズ記録を作成するた
めに１年間にわたって毎時間記録される。また、例えば
測定される温度に重要な変化が生じた場合に、その期間
散発的に一対の圧力値と温度値を記録することもでき
る。各対の値は、ケース内の誘電体気体の密度の値を、
例えば文献から知られる実験的な状態方程式を用いて計
算するために、記録処理ユニット１３によって処理され
る。
【００１６】本発明による方法は、各一対の圧力値と温
度値とを同時に記録するために、電気装置を流れる電流
値と、装置が置かれる環境に関する気候パラメータ値と
を提供する。
度値とを同時に記録するために、電気装置を流れる電流
値と、装置が置かれる環境に関する気候パラメータ値と
を提供する。
【００１７】図１の例において、電流計型の第一の測定
装置１７は、記録処理ユニット１３に電流の値Ｉを供給
するために二つの電流給電体３と５に並列に連結されて
いる。 温度計を備えた第二の測定装置１５は、ケース
３と同じ周囲環境、即ち一般に大気中に置かれており、
記録処理ユニット１３に空気温度Ｔextの値を供給す
る。
装置１７は、記録処理ユニット１３に電流の値Ｉを供給
するために二つの電流給電体３と５に並列に連結されて
いる。 温度計を備えた第二の測定装置１５は、ケース
３と同じ周囲環境、即ち一般に大気中に置かれており、
記録処理ユニット１３に空気温度Ｔextの値を供給す
る。
【００１８】また、測定装置１５は、ケース３の周りの
大気環境の他の気候パラメータ、例えばケースに当る太
陽放射、大気湿度、あるいは風速を測定するように設計
されており、測定装置１５にはこれらの気候パラメータ
各々に適したセンサが取り付けられている。
大気環境の他の気候パラメータ、例えばケースに当る太
陽放射、大気湿度、あるいは風速を測定するように設計
されており、測定装置１５にはこれらの気候パラメータ
各々に適したセンサが取り付けられている。
【００１９】電流値および気候パラメータ値は、対応す
る各対の圧力値と温度値から計算された各密度値にイン
デックスを与えるために、ユニット１３によって処理さ
れる。
る各対の圧力値と温度値から計算された各密度値にイン
デックスを与えるために、ユニット１３によって処理さ
れる。
【００２０】図２は、ユニット１３によって得られたｎ
＝１０のときの値の一連の記録を示し、各記録は圧力値
Ｐnおよび温度値Ｔnに対する一対の値、電流値、および
空気温度値を有する。
＝１０のときの値の一連の記録を示し、各記録は圧力値
Ｐnおよび温度値Ｔnに対する一対の値、電流値、および
空気温度値を有する。
【００２１】電流値は、アンペア単位で、四つのインデ
ックス範囲、即ち、Ｉ1＝［０，５００］、Ｉ2＝［５０
０，１０００］、Ｉ3＝［１０００，１５００］および
Ｉ4＝［１５００，２０００］のいずれにおいても許容
される。電流値がこれらのいずれの範囲にも入っていな
い場合は、この記録はユニット１３の別のメモリに記憶
される。
ックス範囲、即ち、Ｉ1＝［０，５００］、Ｉ2＝［５０
０，１０００］、Ｉ3＝［１０００，１５００］および
Ｉ4＝［１５００，２０００］のいずれにおいても許容
される。電流値がこれらのいずれの範囲にも入っていな
い場合は、この記録はユニット１３の別のメモリに記憶
される。
【００２２】外部温度は、摂氏で表され、三つのインデ
ックス範囲、即ち、Ｉ5＝［−１０，０］、Ｉ6＝［０，
１０］、Ｉ7＝［１０，２０］のいずれかに入るならば
許容される。外部温度値がこれらのいずれの範囲にも入
らない場合、この記録はユニット１３の別のメモリに記
憶される。
ックス範囲、即ち、Ｉ5＝［−１０，０］、Ｉ6＝［０，
１０］、Ｉ7＝［１０，２０］のいずれかに入るならば
許容される。外部温度値がこれらのいずれの範囲にも入
らない場合、この記録はユニット１３の別のメモリに記
憶される。
【００２３】インデックスは、気候パラメータ値インデ
ックス範囲に関連する電流値インデックス範囲によって
構成される。四つの電流範囲と三つの外部温度範囲は、
対で組み合わされて十二個の異なるインデックスＣ1か
らＣ12を形成する。
ックス範囲に関連する電流値インデックス範囲によって
構成される。四つの電流範囲と三つの外部温度範囲は、
対で組み合わされて十二個の異なるインデックスＣ1か
らＣ12を形成する。
【００２４】数１、４、８、１０を付けた記録から決定
される四つの密度値は、同じ第一の範囲Ｉ1にある四つ
の電流値および同じ第二の範囲Ｉ5にある四つの空気温
度値に関連付けられる。これらの四つの密度はすべて、
範囲の組合せＩ1、Ｉ5によって規定される同じインデッ
クスＣ1に関連付けされている。
される四つの密度値は、同じ第一の範囲Ｉ1にある四つ
の電流値および同じ第二の範囲Ｉ5にある四つの空気温
度値に関連付けられる。これらの四つの密度はすべて、
範囲の組合せＩ1、Ｉ5によって規定される同じインデッ
クスＣ1に関連付けされている。
【００２５】数２、３、５、６、７、９を付けた記録か
ら決められる六つの密度値は、同じ第一の範囲Ｉ4にあ
る六つの電流および同じ第二の範囲Ｉ5にある六つの空
気温度値に関連している。これらの六つの密度は、範囲
組合せＩ4、Ｉ5によって規定される同じインデックスＣ
10を有する。
ら決められる六つの密度値は、同じ第一の範囲Ｉ4にあ
る六つの電流および同じ第二の範囲Ｉ5にある六つの空
気温度値に関連している。これらの六つの密度は、範囲
組合せＩ4、Ｉ5によって規定される同じインデックスＣ
10を有する。
【００２６】気候パラメータが一つしかない図２の例は
容易に複数の気候パラメータに一般化できる。
容易に複数の気候パラメータに一般化できる。
【００２７】シリーズの終わりに、あるいは得られた記
録の数が充分となって、シリーズとなった場合、同じイ
ンデックスをもつ密度値が、インデックス化された漏れ
レートｔiを計算するために処理される。
録の数が充分となって、シリーズとなった場合、同じイ
ンデックスをもつ密度値が、インデックス化された漏れ
レートｔiを計算するために処理される。
【００２８】図３は、図２に示された各々三角形および
四角形によって表されるインデックスＣ1とＣ10に対し
て、記録数の関数としてプロットした密度値を示す。こ
れらの値は、二つの別々の実質的に直線形の組にまとめ
られる。記録処理ユニット１３は、同一インデックスの
密度値の各組について線形回帰処理を実施し、各々の線
の傾斜に基づいて各々のインデックス化された漏れレー
トτ1とτ10を計算する。
四角形によって表されるインデックスＣ1とＣ10に対し
て、記録数の関数としてプロットした密度値を示す。こ
れらの値は、二つの別々の実質的に直線形の組にまとめ
られる。記録処理ユニット１３は、同一インデックスの
密度値の各組について線形回帰処理を実施し、各々の線
の傾斜に基づいて各々のインデックス化された漏れレー
トτ1とτ10を計算する。
【００２９】これらの線は実質的に相互に平行であり、
密度軸に沿ってオフセットしていることが観測される。
このオフセットは、センサで測定される温度と誘電体気
体の真の温度との間の温度差に対する二つの異なる値を
表しており、この温度差値は、たとえこれらの線が互い
に異なっていても、これらの線の各々について実質的に
一定である。これらの線が平行であるという事実は、一
定のオフセットがあっても、すべて同じインデックスを
もつ密度値に基づいて計算されたインデックス化された
漏れレートには特に影響しないことを示している。
密度軸に沿ってオフセットしていることが観測される。
このオフセットは、センサで測定される温度と誘電体気
体の真の温度との間の温度差に対する二つの異なる値を
表しており、この温度差値は、たとえこれらの線が互い
に異なっていても、これらの線の各々について実質的に
一定である。これらの線が平行であるという事実は、一
定のオフセットがあっても、すべて同じインデックスを
もつ密度値に基づいて計算されたインデックス化された
漏れレートには特に影響しないことを示している。
【００３０】その結果、測定されたインデックス化され
た漏れレートの精度と、インデックス化された漏れレー
トを平均することにより得られる全体的漏れレートτの
精度とは、電流値と気候パラメータ値に対するインデッ
クス範囲を狭めることによって増加する。
た漏れレートの精度と、インデックス化された漏れレー
トを平均することにより得られる全体的漏れレートτの
精度とは、電流値と気候パラメータ値に対するインデッ
クス範囲を狭めることによって増加する。
【図１】本発明の方法が実施された電気装置を示すブロ
ックダイアグラムである。
ックダイアグラムである。
【図２】本発明の方法を適用して得られた一連の記録を
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明の方法を適用してインデックス化された
漏れレートを計算するための二つのグラフである。
漏れレートを計算するための二つのグラフである。
１ ケース ３、５ 電流給電体 ４ ボックス ９ ダクト １１ 圧力センサ １３ 記録処理ユニット １５ 第二の測定装置 １７ 第一の測定装置
Claims (7)
- 【請求項１】 電気装置のケース内部の加圧された誘電
体気体の漏れレートを決める方法であって、外部から前
記ケースに固定された温度センサおよび圧力センサによ
って、ある期間にわたって、前記ケース内の前記気体の
温度および圧力を測定することと、対応する測定された
圧力および温度値の対に基づいて前記気体の一連の密度
値を決定することと、 前記一連の密度値に基づいて漏れレートを決定すること
とからなり、前記ケース内の前記気体の温度値と圧力値
の対を測定すると同時に、前記ケース内に置かれた前記
装置中を流れる電流および前記ケースが置かれている環
境の気候パラメータも、一組の異なるインデックス群か
らインデックスを選択して、前記測定された温度値と圧
力値の対に対応する密度値に前記選択されたインデック
スを割り当てるために、測定され、各インデックスは、
前記電流測定値を含むインデックス範囲と前記気候パラ
メータの測定値を含むインデックス範囲とに対応し、同
じインデックスを有する密度値に基づいて、前記インデ
ックスに対応する漏れレートが決定され、前記異なるイ
ンデックスに各々対応する前記漏れレートに基づいて、
前記ケースからの前記気体の前記漏れレートが決定され
る方法。 - 【請求項２】 前記気候パラメータが、前記ケースが置
かれている空気の温度である請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記気候パラメータが、前記ケースが置
かれている空気中を通る太陽放射である請求項１に記載
の方法。 - 【請求項４】 前記気候パラメータが、前記ケースが置
かれている空気の湿度である請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記気候パラメータが、前記ケースが置
かれている空気中の風速である請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 インデックスに対応する漏れレートが、
前記インデックスに対応する密度値を線形回帰処理する
ことによって決定され、前記ケース内の前記気体の前記
漏れレートが、前記異なるインデックス群に各々対応す
る前記漏れレートを平均することによって決定される請
求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記圧力および温度センサに結合された
記録処理ユニットが、それぞれのインデックスに対応す
る前記漏れレートを決定して、前記ケースからの前記気
体の全体的な漏れレートを決定するために使用され、前
記記録処理ユニットが、測定された温度値と圧力値の各
対を、電流値および気候パラメータ値とともに、定期的
にまたは散発的にメモリに記録する請求項６に記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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