JPS644202Y2 - - Google Patents
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- JPS644202Y2 JPS644202Y2 JP5493481U JP5493481U JPS644202Y2 JP S644202 Y2 JPS644202 Y2 JP S644202Y2 JP 5493481 U JP5493481 U JP 5493481U JP 5493481 U JP5493481 U JP 5493481U JP S644202 Y2 JPS644202 Y2 JP S644202Y2
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- shield
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- electric field
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 11
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 5
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Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は真空しや断器の真空度監視装置に関す
るものである。
るものである。
一般に真空しや断器は内部の真空度の良否によ
つて能力が大きく左右されるため真空度を監視す
ることが必要になる。このため従来においても
種々の真空度監視装置が提案されているが、いず
れも絶縁、大きさ、コストなどにおいて問題があ
り、実用的でなかつた。
つて能力が大きく左右されるため真空度を監視す
ることが必要になる。このため従来においても
種々の真空度監視装置が提案されているが、いず
れも絶縁、大きさ、コストなどにおいて問題があ
り、実用的でなかつた。
本考案は上記の従来の欠点を除去して、構成が
簡単小形で安価であるとともに絶縁上の問題もな
く、かつ真空度を常時高感度、高信頼性で監視す
ることができるとともに取付の容易な真空しや断
器の真空度監視装置を提供することを目的とす
る。
簡単小形で安価であるとともに絶縁上の問題もな
く、かつ真空度を常時高感度、高信頼性で監視す
ることができるとともに取付の容易な真空しや断
器の真空度監視装置を提供することを目的とす
る。
以下本考案の実施例を図面とともに説明する。
まず本考案の基本的な考え方を第１図Ａ，Ｂ、第
２図および第３図Ａ，Ｂによつて説明する。第１
図Ａ，Ｂは夫々通電状態における真空しや断器お
よびその等価回路を示し、１は固定電極、２は可
動電極、３は固定リード、４は可動リード、５は
絶縁筒、６，７は絶縁筒５の両端に封着された端
板で、固定リード３は端板６に取付けられ、可動
リード４はベローズ８を介して端板７に封着され
る。９は絶縁筒５の中間に取付けられたシールド
である。又、１０，１１は夫々真空しや断器の設
置された回路の電源および負荷、１２，１３は
夫々固定電極１とシールド９間の抵抗および静電
容量、１４，１５は夫々可動電極２とシールド９
間の抵抗および静電容量、１６ａ，１６ｂは絶縁
筒５の抵抗、１７はシールド９と大地間の静電容
量である。
まず本考案の基本的な考え方を第１図Ａ，Ｂ、第
２図および第３図Ａ，Ｂによつて説明する。第１
図Ａ，Ｂは夫々通電状態における真空しや断器お
よびその等価回路を示し、１は固定電極、２は可
動電極、３は固定リード、４は可動リード、５は
絶縁筒、６，７は絶縁筒５の両端に封着された端
板で、固定リード３は端板６に取付けられ、可動
リード４はベローズ８を介して端板７に封着され
る。９は絶縁筒５の中間に取付けられたシールド
である。又、１０，１１は夫々真空しや断器の設
置された回路の電源および負荷、１２，１３は
夫々固定電極１とシールド９間の抵抗および静電
容量、１４，１５は夫々可動電極２とシールド９
間の抵抗および静電容量、１６ａ，１６ｂは絶縁
筒５の抵抗、１７はシールド９と大地間の静電容
量である。
上記した真空しや断器においては絶縁筒５およ
び端板６，７によつて形成された真空容器の内部
は高真空に保たれており、この真空度が劣化した
場合に、静電容量１３，１５は大気中の誘電率が
真空誘電率にほぼ等しいため変化しないが抵抗１
２，１４は急激に小さくなる。このため、電極
１，２とシールド９間の電圧が小さくなり、真空
しや断器の各部での分担電圧に変化が生じる。例
えば真空度が良好な場合には電源１０の電圧を
Ｖ、固定電極１とシールド９間の電圧をV1、可
動電極２とシールド９間の電圧をV2、シールド
９と大地間の電圧をV3としてV1＝V2＝Ｖ／２，V3 ＝Ｖ−V1＝Ｖ／２となるが、真空度が劣化した場合 にはV1＝V2＝Ｖ／４，V3＝Ｖ−Ｖ／４＝３／４Ｖとなる
。
び端板６，７によつて形成された真空容器の内部
は高真空に保たれており、この真空度が劣化した
場合に、静電容量１３，１５は大気中の誘電率が
真空誘電率にほぼ等しいため変化しないが抵抗１
２，１４は急激に小さくなる。このため、電極
１，２とシールド９間の電圧が小さくなり、真空
しや断器の各部での分担電圧に変化が生じる。例
えば真空度が良好な場合には電源１０の電圧を
Ｖ、固定電極１とシールド９間の電圧をV1、可
動電極２とシールド９間の電圧をV2、シールド
９と大地間の電圧をV3としてV1＝V2＝Ｖ／２，V3 ＝Ｖ−V1＝Ｖ／２となるが、真空度が劣化した場合 にはV1＝V2＝Ｖ／４，V3＝Ｖ−Ｖ／４＝３／４Ｖとなる
。
（尚、これらの値はほんの一例として示したもの
で、しや断器の構造や真空度によつて変化する。）
従つて、第２図に示すようにシールド９の電圧
V3は真空度によつて大きく変化し、シールド９
の外周側の電界Ｅも大きく変化する。
で、しや断器の構造や真空度によつて変化する。）
従つて、第２図に示すようにシールド９の電圧
V3は真空度によつて大きく変化し、シールド９
の外周側の電界Ｅも大きく変化する。
又、第３図Ａ，Ｂは夫々しや断状態における真
空しや断器およびその等価回路を示し、１８，１
９は夫々電極１，２間の抵抗および静電容量を示
す。この場合も静電容量１３，１５，１９は真空
度によつて変化しないが、抵抗１２，１４，１８
は真空度によつて変化し、従つて真空度が劣化す
るとシールド９の電圧は上昇し、シールド９の外
周側の電界も大きくなる。
空しや断器およびその等価回路を示し、１８，１
９は夫々電極１，２間の抵抗および静電容量を示
す。この場合も静電容量１３，１５，１９は真空
度によつて変化しないが、抵抗１２，１４，１８
は真空度によつて変化し、従つて真空度が劣化す
るとシールド９の電圧は上昇し、シールド９の外
周側の電界も大きくなる。
このように真空しや断器においては通電状態で
もしや断状態でもシールド９の電圧が真空度によ
つて大きく変化し、シールド９の外周側の電界も
大きく変化する。又、これに伴つて真空しや断器
の外周側の電界も全般的に変化する。従つて、真
空しや断器の外周側の電界を監視することにより
真空しや断器の真空度を常時監視することができ
る。なお、上記の説明においては、真空しや断器
のシールド９の外周における電界変化について述
べたが、電界の変化を生ずるのは必ずしもシール
ド部分だけとは限らず、シールドが無い場合でも
固定リード３、可動リード４の負荷電流が流れる
導体と絶縁され、これら導体と真空空間を介して
対向する金属部材があればその外周側の電界も前
述したシールドと同様な変化をするので、この金
属部材の外周の電界を監視することにより、同様
に真空度を監視することができる。
もしや断状態でもシールド９の電圧が真空度によ
つて大きく変化し、シールド９の外周側の電界も
大きく変化する。又、これに伴つて真空しや断器
の外周側の電界も全般的に変化する。従つて、真
空しや断器の外周側の電界を監視することにより
真空しや断器の真空度を常時監視することができ
る。なお、上記の説明においては、真空しや断器
のシールド９の外周における電界変化について述
べたが、電界の変化を生ずるのは必ずしもシール
ド部分だけとは限らず、シールドが無い場合でも
固定リード３、可動リード４の負荷電流が流れる
導体と絶縁され、これら導体と真空空間を介して
対向する金属部材があればその外周側の電界も前
述したシールドと同様な変化をするので、この金
属部材の外周の電界を監視することにより、同様
に真空度を監視することができる。
第４図は本考案の第１の実施例を示し、２１は
真空しや断器２０の外周を一体にモールドしたゴ
ムあるいは樹脂から成る絶縁モールド材、２２は
電気光学効果素子（ポツケルス素子又はカー素
子、以下単に素子と略称する。）２３，２４は素
子２２の両端に密着された偏光子および検光子
で、素子２２、偏光子２３および検光子２４はシ
ールド９の外周側の絶縁モールド材２１中に一体
にモールドする。２５，２６は夫々一端を偏光子
２３および検光子２４に接続されるとともに絶縁
モールド材２１中にモールドされた光フアイバー
で、光フアイバー２５，２６は絶縁モールド材２
１外に導出され、夫々の他端には光源２７および
受光部２８が接続される。又、受光部２８には真
空度の良否を判定する真空度判定部２９が電気的
に接続される。
真空しや断器２０の外周を一体にモールドしたゴ
ムあるいは樹脂から成る絶縁モールド材、２２は
電気光学効果素子（ポツケルス素子又はカー素
子、以下単に素子と略称する。）２３，２４は素
子２２の両端に密着された偏光子および検光子
で、素子２２、偏光子２３および検光子２４はシ
ールド９の外周側の絶縁モールド材２１中に一体
にモールドする。２５，２６は夫々一端を偏光子
２３および検光子２４に接続されるとともに絶縁
モールド材２１中にモールドされた光フアイバー
で、光フアイバー２５，２６は絶縁モールド材２
１外に導出され、夫々の他端には光源２７および
受光部２８が接続される。又、受光部２８には真
空度の良否を判定する真空度判定部２９が電気的
に接続される。
上記の真空度監視装置の動作を第５図を用いて
説明する。光源２７より発せられた光は光フアイ
バー２５を介して偏光子２３に送られ、偏光子２
３により水平方向又は垂直方向に直線偏光され
る。素子２２はシールド９の外周側の電界Ｅを水
平方向又は垂直方向に加えられており、電界Ｅの
大きさに応じて偏光子２３からの光の偏光面角度
をθだけ変化させる。次に素子２２からの光は偏
光子２３の偏光面と直角又は平行な関係にある偏
光面を有する検光子２４に加えられ、検光子２４
を通過した光は光フアイバー２６を介して光量に
応じた電気信号を出す受光部２８に加えられる。
第６図に示すように真空しや断器２０の真空度が
良好な場合には素子２２に加わる電界Ｅは小さ
く、真空度が不良になると電界Ｅが上昇する。従
つて、素子２２における光の偏光面の変化角θは
真空度が良好な場合は小さく、真空度が不良にな
るとθは大きくなる。このため、偏光子２３の偏
光面と検光子２４の偏光面が直角な場合には真空
度が不良になると検光子２４を通過する光量は多
くなり、受光部２８の出力Ａは第６図の実線で示
すようになる。又、偏光子２３の偏光面と検光子
２４の偏光面が平行な場合には真空度が不良にな
ると検光子２４を通過する光量が少くなり、受光
部２８の出力Ａは第６図の点線で示すように小さ
くなる。このため真空度判定部２９は出力Ａが急
激に変化したことにより真空度劣化を検知して警
報や表示のための出力を出す。
説明する。光源２７より発せられた光は光フアイ
バー２５を介して偏光子２３に送られ、偏光子２
３により水平方向又は垂直方向に直線偏光され
る。素子２２はシールド９の外周側の電界Ｅを水
平方向又は垂直方向に加えられており、電界Ｅの
大きさに応じて偏光子２３からの光の偏光面角度
をθだけ変化させる。次に素子２２からの光は偏
光子２３の偏光面と直角又は平行な関係にある偏
光面を有する検光子２４に加えられ、検光子２４
を通過した光は光フアイバー２６を介して光量に
応じた電気信号を出す受光部２８に加えられる。
第６図に示すように真空しや断器２０の真空度が
良好な場合には素子２２に加わる電界Ｅは小さ
く、真空度が不良になると電界Ｅが上昇する。従
つて、素子２２における光の偏光面の変化角θは
真空度が良好な場合は小さく、真空度が不良にな
るとθは大きくなる。このため、偏光子２３の偏
光面と検光子２４の偏光面が直角な場合には真空
度が不良になると検光子２４を通過する光量は多
くなり、受光部２８の出力Ａは第６図の実線で示
すようになる。又、偏光子２３の偏光面と検光子
２４の偏光面が平行な場合には真空度が不良にな
ると検光子２４を通過する光量が少くなり、受光
部２８の出力Ａは第６図の点線で示すように小さ
くなる。このため真空度判定部２９は出力Ａが急
激に変化したことにより真空度劣化を検知して警
報や表示のための出力を出す。
上記実施例では真空しや断器２０の外壁の保護
および沿面耐圧の向上のために真空しや断器２０
の外周を絶縁モールド材２１によりモールドして
おり、素子２２、偏光子２３および検光子２４を
この絶縁モールド材２１中に一体にモールドした
ので素子２２などの取付に特別な手段を要しない
利点がある。又、ゴムあるいは樹脂などから成る
絶縁モールド材２１は比誘電率が空気に比べて約
４倍であるので電界集中が生じて素子２２の電界
検知感度が向上する。尚、素子２２として比誘電
率が約40〜50のADP，KDPを用いればさらに電
界が集中して電界検知感度が向上する。しかし、
過度の電界集中は絶縁協調上好ましくない場合も
ある。この点、素子２２として水晶（比誘電率約
4.3）を用いれば絶縁上の問題はない。
および沿面耐圧の向上のために真空しや断器２０
の外周を絶縁モールド材２１によりモールドして
おり、素子２２、偏光子２３および検光子２４を
この絶縁モールド材２１中に一体にモールドした
ので素子２２などの取付に特別な手段を要しない
利点がある。又、ゴムあるいは樹脂などから成る
絶縁モールド材２１は比誘電率が空気に比べて約
４倍であるので電界集中が生じて素子２２の電界
検知感度が向上する。尚、素子２２として比誘電
率が約40〜50のADP，KDPを用いればさらに電
界が集中して電界検知感度が向上する。しかし、
過度の電界集中は絶縁協調上好ましくない場合も
ある。この点、素子２２として水晶（比誘電率約
4.3）を用いれば絶縁上の問題はない。
第７図Ａ〜Ｅは夫々本考案の第２〜６の実施例
を示し、これらの例でも素子２２の両端に偏光子
２３および検光子２４を密着させたものを絶縁モ
ールド材２１中にモールドしているが、その設置
位置を種々変えたものであり、作用効果は第１の
実施例と同様である。
を示し、これらの例でも素子２２の両端に偏光子
２３および検光子２４を密着させたものを絶縁モ
ールド材２１中にモールドしているが、その設置
位置を種々変えたものであり、作用効果は第１の
実施例と同様である。
尚、上記各実施例では偏光子２３および検光子
２４を素子２２の両端に密着したが、素子２２お
よびこれに接続される光フアイバーのみを絶縁モ
ールド材２１中にモールドし、偏光子２３および
検光子２４を絶縁モールド材２１外において光フ
アイバーに接続するようにしても良い。
２４を素子２２の両端に密着したが、素子２２お
よびこれに接続される光フアイバーのみを絶縁モ
ールド材２１中にモールドし、偏光子２３および
検光子２４を絶縁モールド材２１外において光フ
アイバーに接続するようにしても良い。
以上のように本考案の真空度監視装置は光源と
偏光子と電気光学効果素子と検光子とから構成
し、真空しや断器の真空度によつて変化する真空
しや断器外周側の電界を前記素子によつて検知
し、検光子の通過光量の変化から真空しや断器の
真空度劣化を検知するようにしており、構成が簡
単小形で安価な真空度監視装置が得られる。又、
前記素子は、真空しや断器の外壁保護と沿面耐圧
の向上のために真空しや断器の外周にモールドし
た絶縁モールド材中に一体にモールドしており、
素子取付のための特別な手段が不要になるととも
に、絶縁モールド材の比誘電率が空気より高いた
めに電界集中が生じて素子の電界検知感度が向上
し、真空度劣化の検知感度も向上する。又、素子
は絶縁材から成るために素子を設けることにより
絶縁上支障を生じることがない。さらに、素子、
偏光子および検光子は受動素子で故障が少く、信
頼性が高い。又、真空しや断器の開閉いずれの状
態でも真空度を監視することができ、真空度を常
時監視することができる。
偏光子と電気光学効果素子と検光子とから構成
し、真空しや断器の真空度によつて変化する真空
しや断器外周側の電界を前記素子によつて検知
し、検光子の通過光量の変化から真空しや断器の
真空度劣化を検知するようにしており、構成が簡
単小形で安価な真空度監視装置が得られる。又、
前記素子は、真空しや断器の外壁保護と沿面耐圧
の向上のために真空しや断器の外周にモールドし
た絶縁モールド材中に一体にモールドしており、
素子取付のための特別な手段が不要になるととも
に、絶縁モールド材の比誘電率が空気より高いた
めに電界集中が生じて素子の電界検知感度が向上
し、真空度劣化の検知感度も向上する。又、素子
は絶縁材から成るために素子を設けることにより
絶縁上支障を生じることがない。さらに、素子、
偏光子および検光子は受動素子で故障が少く、信
頼性が高い。又、真空しや断器の開閉いずれの状
態でも真空度を監視することができ、真空度を常
時監視することができる。
第１図Ａ，Ｂおよび第２図は夫々真空しや断器
の通電状態における縦断正面図、等価回路図およ
び真空度と各部の電圧、電界との関係図、第３図
Ａ，Ｂは夫々真空しや断器のしや断状態における
縦断正面図および等価回路図、第４〜６図は夫々
本考案の第１の実施例に係る真空度監視装置の構
成図、動作説明図および真空度と電界・受光部出
力との関係図、第７図Ａ〜Ｅは夫々本考案の第２
〜６の実施例に係る真空度監視装置の要部構成
図。 ２０……真空しや断器、２１……絶縁モールド
材、２２……電気光学効果素子、２３……偏光
子、２４……検光子、２７……光源、２８……受
光部。
の通電状態における縦断正面図、等価回路図およ
び真空度と各部の電圧、電界との関係図、第３図
Ａ，Ｂは夫々真空しや断器のしや断状態における
縦断正面図および等価回路図、第４〜６図は夫々
本考案の第１の実施例に係る真空度監視装置の構
成図、動作説明図および真空度と電界・受光部出
力との関係図、第７図Ａ〜Ｅは夫々本考案の第２
〜６の実施例に係る真空度監視装置の要部構成
図。 ２０……真空しや断器、２１……絶縁モールド
材、２２……電気光学効果素子、２３……偏光
子、２４……検光子、２７……光源、２８……受
光部。
Claims (1)
- 真空部内に電圧が印加され電流が流れる導体を
備え、この導体と絶縁されると共に、真空空隙を
介して対向する金属部材を有する真空しや断器の
外周を絶縁モールド材によりモールドしたものに
おいて、光源と光源からの光を直線偏光する偏光
子と偏光子からの光の偏光面角度を印加電界の大
きさに応じて変化させる電気光学効果素子と偏光
子の偏光面と所定な関係にある偏光面を有すると
ともに電気光学効果素子からの光を受ける検光子
とから成り、電気光学効果素子を前記真空しや断
器の金属部材の外周位置の絶縁モールド材中に一
体にモールドしたことを特徴とする真空しや断器
の真空度監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5493481U JPS644202Y2 (ja) | 1981-04-16 | 1981-04-16 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5493481U JPS644202Y2 (ja) | 1981-04-16 | 1981-04-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57167537U JPS57167537U (ja) | 1982-10-22 |
| JPS644202Y2 true JPS644202Y2 (ja) | 1989-02-03 |
Family
ID=29851505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5493481U Expired JPS644202Y2 (ja) | 1981-04-16 | 1981-04-16 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS644202Y2 (ja) |
-
1981
- 1981-04-16 JP JP5493481U patent/JPS644202Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57167537U (ja) | 1982-10-22 |
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