DE68913589T2

DE68913589T2 - Blitzschutzüberwachungsanlage.

Info

Publication number: DE68913589T2
Application number: DE68913589T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Itami Seisa Kobayashi; Tadao Itami Seisakush Minagawa; Katsu Itami Seisakusho M Ujita; Takeo Itami Seisakush Yoshioka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1989-05-24
Publication date: 1994-06-16
Anticipated expiration: 2009-05-25
Also published as: US4908729A; EP0343658A3; EP0343658A2; JPH01298701A; CA1282828C; EP0343658B1; DE68913589D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung, die verwendet wird, um eine etwaige Verschlechterung eines Zinkoxidtyp-Elementes abzuschätzen, das in einem Überspannungsableiter verwendet wird.

Beschreibung des Standes der Technik

Fig. 1 zeigt schematisch und beispielhaft den Aufbau einer herkömmlichen automatischen Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung, die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 61-203 586 erläutert ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist ein Instrumentenkasten 3, der mittels eines Erdungskabels 2 geerdet ist, für einen Überspannungsableiter 1 vorgesehen, der mit einem Zinkoxidtyp-Element ausgerüstet ist. In diesem Instrumentenkasten 3 sind ein Stromwandler 4 zur Messung eines Leckstromes und ein abgeschirmtes Kabel 5 angeordnet, um ein Signal von diesem Stromwandler 4 zu einer nicht dargestellten Signalverarbeitungsschaltung zu übertragen.
Die Wirkungsweise der oben angegebenen, herkömmlichen Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung wird nachstehend erläutert. Normalerweise fließt ein sehr kleiner Teil eines Leckstromes durch das Erdungskabel 2 des Überspannungsableiters 1. Dieser Leckstrom besitzt einen konstanten Wert, ausgenommen während des Betriebes des Überspannungsableiters 1. Indem man überwacht, ob der Leckstrom einen konstanten Wert zeigt oder nicht, kann ermittelt werden, ob der Überspannungsableiter sich im Normalzustand befindet oder nicht. Der Stromwandler 4, der in dem geerdeten Instrumentenkasten 3 zu dem Zweck vorgesehen ist, diesen Leckstrom zu messen, erzeugt ein elektrisches Signal, welches einer nicht dargestellten Signalverarbeitungsschaltung über das abgeschirmte Kabel 5 zugeführt wird. Die Überwachung des Überspannungsableiters 1 wird durchgeführt auf der Basis von etwaigen Veränderungen dieses elektrischen Signals.
Ein Problem, das bei einer solchen herkömmlichen Überspannunngsableiter-Überwachungsvorrichtung auftritt, besteht darin, daß eine komplizierte elektrische Schaltung erforderlich ist, um den Leckstrom mit der gewünschten hohen Genauigkeit zu messen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung wurde zum Zwecke der Überwindung des obigen Problems konzipiert. Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine in hohem Maße zuverlässige Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung anzugeben, die es möglich macht, jegliche Verschlechterung in dem Zinkoxidtyp-Element eines Überspannungsableiters in einfacher Weise zu messen, und sie basiert auf einem neuen Konzept, welches von dem herkömmlichen Konzept völlig verschieden ist.
Gemäß der Erfindung wird eine Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung angegeben, die einen Sauerstoffgassensor aufweist, der in einem Überspannungsableiter von dem Typ vorgesehen ist, der ein Zinkoxidtyp-Element aufweist, das aus Zinkoxid als Hauptkomponente und weiteren Oxiden besteht, wobei der Gassensor die Sauerstoffkonzentration in dem Überspannungsableiter mißt, die mit fortschreitender Verschlechterung des Elementes zunimmt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer herkömmlichen Überspannungsableiter- Überwachungsvorrichtung;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Darstellung des wesentlichen Teiles der Überwachungsvorrichtung gemäß Fig. 2;
Fig .4 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

BESCHRETBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Fig. 2 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 3 ist eine schematische vergrößerte Darstellung des Sauerstoffgassensors, der bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 angebracht ist. In den Zeichnungen sind identische oder äquivalente Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, sind für einen Überspannungsableiter 1 ein Sauerstoffgassensor 10, beispielsweise ein Sauerstoffgassensor vom Zirkondioxidtyp zur Messung der Sauerstoffkonzentration in dem Überspannungsableiter 1, und ein abgeschirmtes Kabel 11 vorgesehen, das mit diesem Sauerstoffgassensor 10 verbunden ist.
Das Zinkoxidtyp-Element in dem Überspannungsableiter 1 enthält Zinkoxid als Hauptkomponente sowie weitere hinzugefügte Oxide, die in der nachstehenden Tabelle angegeben sind. Das Element wird erhalten, indem man all diese Oxide miteinander vermischt und die Mischung einem Brennvorgang unterzieht. Andere Oxidkomhonenten des Zinkoxidtyp-Elementes Komponenten Mol-%
Eine von den Erfindern durchgeführte Untersuchung hat ergeben, daß normalerweise eine Spannung an dem Zinkoxidtyp-Element des Überspannungsableiters 1 anliegt, und daß jegliche Verschlechterung des Elementes, welche die Leckspannung unter elektrischer Beanspruchung erhöht, dafür sorgt, daß Sauerstoff in dem Oxid abgegeben wird.
Infolgedessen ist es möglich, jegliche Verschlechterung des Zinkoxidtyp-Elementes zu ermitteln, indem man die Sauerstoffkonzentration in dem Überspannungsableiter 1 mit Hilfe des Sauerstoffgassensors 10 mißt.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist der Sauerstoffgassensor in einem Verbindungsrohr 20 angeordnet, welches beispielsweise mit einem nicht dargestellten Überspannungsableiter vom SF&sub6;-Gas-Abdichttyp verbunden ist, und zwar unter Zwischenschaltung von Absperrventilen 21, um den Einfluß von Verunreinigungen, beispielsweise Wasser, zu verhindern. In dem Verbindungsrohr 20 ist ein Sauerstoffgassensor 10A vorgesehen, beispielsweise ein galvanischer Sauerstoffgassensor, dessen vorderer Endabschnitt in das Verbindungsrohr 20 hineinragt. Ein Adsorptionsmittel 22 ist in der Nähe dieses Sauerstoffgassensors 10A vorgesehen.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform besteht aus einer Kombination aus der Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung gemäß Fig. 2 und der herkömmlichen Überwachungsvorrichtung gemäß Fig. 1. An dem anderen Ende des abgeschirmten Kabels 11 ist eine Signalverarbeitungseinheit 23 vorgesehen, um sowohl das elektrische Signal von dem Kabel 11 als auch das von dem Stromwandler 4 zu verarbeiten, der in dem Instrumentenkasten 3 vorgesehen ist, wobei das zuletzt genannte Signal einen Leckstrom durch das abgeschirmte Kabel 5 anzeigt.
In einer Atmosphäre, deren Hauptkomponente Stickstoff oder Stickstoff und Sauerstoff ist, kann beispielsweise ein Sauerstoffgassensor vom Titandioxidtyp als Sauerstoffgassensor verwendet werden.

Claims

1. Überspannungsableiter-Überwachungsvorrichtung, die einen Sauerstoffgassensor (10, 10A) aufweist, der in einem Überspannungsableiter von dem Typ vorgesehen ist, der ein Zinkoxidtyp-Element aufweist, das aus Zinkoxid als Hauptkomponente und weiteren Oxiden besteht, wobei der Gassensor die Sauerstoffkonzentration in dem Überspannungsableiter mißt, die mit fortschreitender Verschlechterung des Elements zunimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sauerstoffgassensor (10, 10A) ein Sauerstoffgassensor vom Zirkoniumdioxidtyp ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sauerstoffgassensor (10, 10A) ein Sauerstoffgassensor vom Titandioxidtyp ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sauerstoffgassensor (10, 10A) ein galvanischer Sauerstoffgassensor ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Sauerstoffgassensor (10A) in einem Verbindungsrohr (20) vorgesehen ist, das mit dem Überspannungsableiter in Verbindung ist, wobei der vordere Endabschnitt des Sauerstoffgassensors (20A) in das Verbindungsrohr (20) hineinragt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei ein Adsorptionsmittel (22) in dem Verbindungsrohr (20) in einer Position in der Nähe des Sauerstoffgas sensors (10A) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Überspannungsableiter folgendes aufweist:

einen Stromwandler (4), um den Leckstrom zu messen, der durch sein Erdungskabel (2) fließt,

und ein abgeschirmtes Kabel (5), um ein elektrisches Signal von dem Stromwandler (4) zu einer Signalverarbeitungseinheit (23) zu übertragen,

und wobei die Signalverarbeitungseinheit (23) ferner durch ein weiteres abgeschirmtes Kabel (11) mit dem Sauerstoffgassensor (10) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Überspannungsableiter ein Überspannungsableiter vom SF&sub6;-Gas-Abdichttyp ist, der ein Zinkoxidtyp- Element hat.