JP2004129344A - ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】活線状態のまま機器の状態を正確に把握でき、実際の機器状態にそくしたタイムリーなメンテナンスを実施して、信頼性・経済性に優れたガス遮断器を提供する。
【解決手段】ガスタンク１の胴部にはグリース劣化診断装置６が取付けられいる。グリース劣化診断装置６は観測用窓７及びグリースホルダー８から構成されている。観測用窓７はガスタンク１の胴部に垂直に配置されている。グリースホルダー８はガスタンク１内に水平に配置されており、消弧室２の接点部に使用しているグリースと同一のグリース１４が塗布されている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統の変電所あるいは開閉所に用いられるガス遮断器に係り、特に、メンテナンスの時期を判別する診断機能を備えたガス遮断器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガス遮断器を良好な状態で動作させるためにはメンテナンスが不可欠である。ただし、図１９に示すように、メンテナンス対象となる消弧室２は消弧性ガスを密封したガスタンク１内に収められているため、外部からその状況を活線状態では直接見ることができない。例えば、消弧室２内部において接点同士の摺動部にはグリースが塗布されているが、このグリースの状態を直接見ることが不可能である。そのため、グリースの状態の良否によらず、回線を停止した状態で定期的な内部点検を実施し、グリースアップを行っている。このように従来では、メンテナンス実施の判定基準を、累積遮断電流が基準値に達した場合、及び据付けから１２年ないし１８年経過した場合というように設定し、定期的なメンテナンスを行うのが一般的であった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２６０５０２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際には機器による個体差が大きく、１２年以上経過してもメンテナンスが不要な場合もある。反対に、消弧室における接点同士の摺動を円滑に行うために塗布されているグリースの劣化や、摺動粉による絶縁劣化が激しい場合は、累積遮断電流が基準値に達する前にメンテナンスが必要となることもある。安全且つ安定した電力供給を実現するためには、メンテナンスのタイミングは極めて重要である。また、正常な機器に対するメンテナンスに関しては、省略した方が経済的な観点からも望ましい。そのため近年では、メンテナンスを判定基準に従って定期的に実施するのではなく、機器の状態にそくして機器に異常が発生した時のみ実施するタイムリーなメンテナンスが求められている。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みて提案されたものであり、その目的は、電力供給を停止することなく活線状態のまま機器の状態を正確に把握でき、実際の機器状態にそくしたタイムリーなメンテナンスを実施して、信頼性・経済性に優れたガス遮断器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、接地電位のガスタンク内に、接離自在な固定接点及び可動接点を備えた消弧室を収納すると共に絶縁ガスを充填し、さらに前記可動接点を操作機構によって駆動する構成としたガス遮断器において、次のような技術的な特徴を有している。
【０００７】
請求項１の発明は、前記消弧室には接点同士の摺動を円滑に行うためにグリースを塗布しており、前記ガスタンクにグリース劣化診断装置を取付け、前記グリース劣化診断装置は、前記消弧室に使用しているグリースと同一のグリースを塗布したグリースホルダーと、前記グリースホルダーに塗布したグリースを観測するための観測用窓とからなることを特徴としている。
請求項９の発明では、前記ガスタンクに異物監視装置を取付け、前記異物監視装置は、前記ガスタンク内に異物を集める異物トラップと、前記異物トラップに集めた異物を観測するための観測用窓とからなることを特徴としている。
【０００８】
請求項１２の発明では、前記ガスタンクの底面部の少なくとも１ヶ所に荷重測定プローブを取付けたことを特徴としている。
さらに、請求項１３の発明では、前記操作機構の収納箱内または前記ガスタンク内にマイクロフォンを取付けたことを特徴としている。
【０００９】
以上のような構成を有する本発明によれば、グリースホルダーや異物トラップにあるグリースや異物の状態を観測用窓から監視する、あるいは荷重測定プローブにて動作荷重を測定する、さらにはマイクロフォンからの動作音を分析するといった作業を通じて、活線状態のままでも機器の正常・異常を判別することができる。これにより、実際の機器状態にそくしたタイムリーなメンテナンスが実施可能である。その結果、良好な動作性を保持することができ、信頼性が向上する。また、機器が正常に動作している間はメンテナンスを実施しなくて済むので、メンテナンスにかかるコストを削減でき、経済的である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態の一例について、図面および図中に付した符号を引用して説明する。なお、下記の実施の形態では消弧室２に接点同士の摺動を円滑に行うためにグリースが塗布されている。また、従来の技術で説明した構成部分と同一または対応する部分には同一符号を付して説明省略する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
（構成）
第１の実施の形態は請求項１の発明に係るガス遮断器を適用したものであり、図１は第１の実施の形態を示す横断面図、図２は第１の実施の形態の要部横断面図である。ガスタンク１の胴部にはグリース劣化診断装置６が取付けられいる。グリース劣化診断装置６は観測用窓７及びグリースホルダー８から構成されている。観測用窓７はガスタンク１の胴部に垂直に配置されている。グリースホルダー８はガスタンク１内に水平に配置されており、消弧室２の接点部に使用しているグリースと同一のグリース１４が塗布されている。
【００１２】
（作用効果）
上述したように、従来では活線状態において、消弧性ガスを密封したガスタンク１に収納された消弧室２内部の摺動部に塗布されたグリースの状態を直接見ることが不可能であった。これに対して本実施の形態では、グリースホルダー８に塗布されたグリース１４の色等を観測用窓７から直接見ることで、グリース１４の状態の良否を判別することができる。
【００１３】
したがって、活線状態のままグリース１４状態を判別することができる。その結果、ガス遮断器のグリース１４状態に応じたタイムリーなメンテナンスを実施することができる。これにより、安定した動作状態を長期にわたって維持することができ、信頼性が向上する。しかも、グリース１４の状態の良好であるうちは、メンテナンスを実施する必要がないため、メンテナンスの回数を最小限に押さえることができ、コストを削減することが可能である。
【００１４】
（第２の実施の形態）
（構成）
第２の実施の形態は請求項２の発明に係るガス遮断器を適用したものであり、図３は第２の実施の形態の要部横断面図である。図３に示すように、グリースホルダー８には１対の電極８ａが設けられ、この電極８ａの端子がガス気密の絶縁端子３２を通してガスタンク１外部に引き出されている。
【００１５】
（作用効果）
上記第２の実施の形態によれば、ガス気密の絶縁端子３２を使用してグリースホルダー８に塗布されたグリース１４の絶縁抵抗を測定することができる。そのため、正常時のグリース１４の抵抗値と、測定した抵抗値とを比較し、グリース１４の劣化に伴う抵抗値の変化を見極めて電気的評価を下すことができる。すなわち、上記第１の実施の形態と同じく、活線状態のままグリース１４状態を判別可能であり、タイムリーなメンテナンスを実施して、信頼性・経済性を高めることができる。
【００１６】
（第３の実施の形態）
（構成）
第３の実施の形態は請求項３及び４の発明に係るガス遮断器を適用したものであり、図４は第３の実施の形態の要部横断面図、図５はプローブのグリースへの接触面の正面図である。図４に示すように、グリース劣化診断装置６には絶縁ガスをシール可能なパッキン１１を介してプローブ９が取付けられている。プローブ９はガスタンク１の外部からの操作が可能であり、その先端がグリースホルダー８のグリース１４表面に機械的に押し当てられるように構成されている。また、プローブ９先端のグリース１４への接触面には格子状の模様９ａ（図５（ａ）参照）や、同心円状の模様９ｂ（図５（ｂ）参照）が設けられている。これらの模様９ａ，９ｂはいずれも、グリース１４側に模様を写すことができるよう凹凸面を有している。さらに、グリースホルダー８及びプローブ９は両方とも観測用窓７から直接見ることができるようになっている。
【００１７】
（作用効果）
以上の第３の実施の形態では、ガスタンク１外部から操作してプローブ９を動作させ、グリースホルダー８のグリース１４表面にプローブ９先端を押し当てる。そして、プローブ９を押し当てた際のグリース１４の粘性等を観測用窓７から観察する。この時、プローブ９のグリース１４への接触面には模様９ａ，９ｂを形成しているので、グリース１４側に模様９ａ，９ｂの様子が写る。このような第３の実施の形態によれば、上記実施の形態の持つ作用効果に加えて、グリース１４の状態を一目で把握することができ、グリース１４の劣化を迅速に判別できるといった利点がある。
【００１８】
（第４の実施の形態）
（構成）
第４の実施の形態は請求項５の発明に係るガス遮断器を適用したものであり、図６は第４の実施の形態の要部横断面図である。図６に示すごとく、グリースホルダー８とプローブ９との間で一対の電極が構成され、グリースホルダー８にはガスタンク１と電気的に絶縁された絶縁端子１５が取付けられている。プローブ９は絶縁物からなるシールフランジ１０及び絶縁ガスをシール可能なパッキン１１を介してガスタンク１に取付けられている。このため、プローブ９はガスタンク１から電気的に絶縁されると同時に、ガスタンク１外部からの機械的操作が可能である。また、グリースホルダー８及びプローブ９は両方とも観測用窓７から直接見ることができるようになっている。
【００１９】
（作用効果）
以上のような構成を有する第４の実施の形態では、プローブ９をガスタンク１外部から操作してグリースホルダー８とのギャップを変化させながら電圧を印加して、グリースホルダー８とプローブ９との間で構成した電極間の絶縁破壊電圧を測定することができる。このため、グリース１４劣化に伴う電気絶縁性能の変化を知ることができる。また、グリースホルダー８に異物が付着した場合には、異物の影響を考慮したグリース１４の電気絶縁性能の変化を見ることも可能である。このような第４の実施の形態によれば、グリース１４の状態に応じた機器の状況を細かく把握することができ、メンテナンスのタイミングを高い精度で割り出すことが可能となる。
【００２０】
（第５の実施の形態）
（構成）
第５の実施の形態は請求項６の発明に係るガス遮断器を適用したものであり、図７は第５の実施の形態の要部横断面図である。図７に示すように、第５の実施の形態の特徴は、観測用窓７の外側（大気側）に金属等からなる遮光性の保護板１９が着脱自在に取付けられている点にある。
【００２１】
（作用効果）
上記第５の実施の形態では、グリースホルダー８のグリース１４を観測する時以外は観測用窓７に保護板１９を取付けておくことで、グリース１４に直接外光が当たることを制限できる。したがって、外光によるグリース１４の劣化を抑えることができ、グリース１４の劣化状況は実際の機器にそくしたものとなる。このため、メンテナンスを実施する際のタイミングがずれることがなく、信頼性・経済性がいっそう向上する。
【００２２】
（第６の実施の形態）
（構成）
第６の実施の形態は請求項７の発明に係るガス遮断器を適用したものであり、図８は第６の実施の形態の要部横断面図である。第７の実施の形態では、グリースホルダー８のグリース１４を塗布した面が略垂直に配置されていることに特徴がある。
【００２３】
（作用効果）
以上のような第６の実施の形態では、グリースホルダー８のグリース１４を略垂直に配置したので、略水平配置では影響の受けなかった重力がグリース１４に働き、重力によるグリース１４の状態変化を観測することができる。したがって、グリース１４の劣化状況はより実際の機器にそくしたものとなり、正確なタイミングでメンテナンスが実施可能となり、優れた信頼性・経済性を得ることができる。
【００２４】
（第７の実施の形態）
（構成）
第７の実施の形態は請求項８の発明に係るガス遮断器を適用したものであり、図９は第７の実施の形態の横断面図、図１０は第７の実施の形態の要部横断面図である。図９及び図１０に示すように、ガスタンク１にはグリース劣化診断装置１２が設置されている。グリース劣化診断装置１２には消弧室２の接触子と相似形状である接離可能な固定接触子と可動接触子の模擬接点１３が設けられている。模擬接点１３の一端はガスタンク１外部から操作可能に構成されている。模擬接点１３の摺動部には消弧室２接点部に使用しているグリースと同一のグリース１４が塗布されている。つまり、第７の実施の形態では模擬接点１３自体がグリースホルダー８の役割を果たしている。模擬接点１３に塗布されたグリース１４の状態は観測用窓７から直接観測可能である。さらに、グリース劣化診断装置１２の外部には着脱可能な負荷診断装置３３が設置されている。
【００２５】
（作用効果）
上記構成を有する第７の実施の形態では、模擬接点１３の一端をガスタンク１外部から操作することにより、模擬接点１３摺動部のグリース１４状態を観測用窓７から直接観測し、グリース１４状態の良否を判断することができる。同時に、模擬接点１３操作時に負荷診断装置３３を取付けて摩擦力を測定することができる。消弧室２摺動部のグリースが劣化した場合、摩擦力の増大に伴っていわゆる「かじり」などが発生するが、第７の実施の形態によればこのような不具合を定量的に評価することが可能となる。したがって、タイムリーなメンテナンスが可能であり、ガス遮断器の信頼性・経済性の向上に寄与することができる。
【００２６】
（第８の実施の形態）
（構成）
第８の実施の形態は請求項９の発明に係るガス遮断器を適用したものであり、図１１は第８の実施の形態の横断面図、図１２は第８の実施の形態の要部横断面図である。図１１及び図１２に示すように、ガスタンク１の胴部には異物監視装置１６が設けられている。異物監視装置１６は異物トラップ１７及び観測用窓７から構成されている。異物トラップ１７に堆積した異物２９は観測用窓７から直接見ることができるようになっている。
【００２７】
（作用効果）
以上のような第８の実施の形態によれば、異物トラップ１７に堆積した異物２９を観測用窓７から直接見ることにより、異物２９の材質、量、形状を把握できる。このため、ガス遮断器の遮断性能及び絶縁性能等に影響を及ぼす異物２９の発生状況を、活線状態のまま的確に知ることができる。したがって、異物２９の状況に応じてタイムリーなメンテナンスが可能となり、信頼性・経済性を高めることができる。
【００２８】
（第９の実施の形態）
（構成）
第９の実施の形態は請求項１０の発明に係るガス遮断器を適用したものであり、図１３は第９の実施の形態の要部横断面図である。図１３に示すように、異物トラップ１７は絶縁物から構成され、少なくとも１対の電極１７ａが設けられている。該電極１７ａは異物トラップ１７から気密性の絶縁端子３０によりガスタンク１外部に引き出されている。
【００２９】
（作用効果）
以上のような第９の実施の形態では、絶縁端子３０の両端に電圧を印加した状態で、異物トラップ１７に堆積した異物２９の挙動を観測用窓７から観察することができる、このため、異物２９が導電性の金属異物であるのか、あるいは絶縁物であるのかといった判断を下すことができる。したがって、異物２９の発生状況をより正確に掌握でき、タイミングを外すことなくメンテナンスを実施可能である。
【００３０】
（第１０の実施の形態）
（構成）
第１０の実施の形態は請求項１１の発明に係るガス遮断器を適用したものであり、図１４は第１０の実施の形態の要部横断面図である。図１４に示すように、ガスタンク１に設けた観測用窓は複数枚の透明板１８から構成され、透明板１８の間には通気口３１により外部大気が連通されている。なお、図１４の実施の形態では、観測用窓である透明板１８からの観測対象としてグリースホルダー８を配置しているが、異物トラップ１７であっても構わない。
【００３１】
（作用効果）
上記第１０の実施の形態では、観測用窓として、隙間に外部大気を通した複数枚の透明板１８から設けたので、グリスホルダー８（あるいは異物トラップ１７）の観測中、万一ガスタンク１内部圧力が急上昇してガスに接した内側の透明板１８が破損した場合でも、観測者を破片から保護することができる。したがって、監視作業における安全性を確保することが可能である。
【００３２】
（第１１の実施の形態）
（構成）
第１１の実施の形態は請求項１２の発明に係るガス遮断器を適用したものであり、図１５は第１１の実施の形態の横断面図、図１６は第１１の実施の形態の要部横断面図である。図１５及び図１６に示すように、ベース２５上のガス遮断器の脚部２４には動作荷重診断装置２０が設置されている。荷重診断装置２０は、ジャッキボルト２７を締上げることでブロック２２によりガス遮断器を支持し、取付けボルト２６を取外して、脱着可能なプローブ２１を取付けることにより構成される。
【００３３】
（作用効果）
このような第１１の実施の形態では、荷重診断装置２０において、ガス遮断器の動作荷重を脱着可能なプローブ２１により測定し、その結果を正常時の動作荷重と測定した動作荷重とを比較して、活線状態での機器動作の正常・異常の判別を行うことができる。これにより、機器状態の良否を容易に判断でき、実際の機器の状態にそくしたタイムリーなメンテナンスが可能となる。
【００３４】
（第１２の実施の形態）
（構成）
第１２の実施の形態は請求項１３の発明に係るガス遮断器を適用したもので、図１７は第１２の実施の形態の横断面図である。第１２の実施の形態では図１７に示すように、操作機構５の収納箱内に脱着可能なマイクロフォン２８が取付けられたことを特徴としている。
【００３５】
（作用効果）
以上の第１２の実施の形態では、ガス遮断器の動作時の音をマイクロフォン２８を用いて集め、音声周波数スペクトルを分析し、その結果を正常時のものと比較する。これにより、上記第１１の実施の形態と同じく、活線状態での機器動作の正常・異常を容易に判別でき、メンテナンスが可能となる。なお、第１２の実施の形態における変形例として、図１８に示すように、マイクロフォン２８の取付位置を、操作機構５の収納箱内からガスタンク１の内部に変更しても良く、この実施の形態によっても同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、グリースホルダーにあるグリースを観測用窓から監視することにより、活線状態のまま機器の状態を正確に把握でき、実際の機器状態にそくしたタイムリーなメンテナンスを実施して、信頼性・経済性に優れたガス遮断器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の横断面図。
【図２】第１の実施の形態の要部横断面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の要部横断面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態の要部横断面図。
【図５】（ａ），（ｂ）共に、本発明の第３の実施の形態におけるプローブのグリースへの接触面の正面図。
【図６】本発明の第４の実施の形態の要部横断面図。
【図７】本発明の第５の実施の形態の要部横断面図。
【図８】本発明の第６の実施の形態の要部横断面図。
【図９】本発明の第７の実施の形態の横断面図。
【図１０】第７の実施の形態の要部横断面図。
【図１１】本発明の第８の実施の形態の横断面図。
【図１２】本発明の第８の実施の形態の要部横断面図。
【図１３】本発明の第９の実施の形態の要部横断面図。
【図１４】本発明の第１０の実施の形態の要部横断面図。
【図１５】本発明の第１１の実施の形態の横断面図。
【図１６】本発明の第１１の実施の形態の要部横断面図。
【図１７】本発明の第１２の実施の形態の横断面図。
【図１８】本発明の第１２の実施の形態における変形例の横断面図。
【図１９】従来のガス遮断器の横断面図。
【符号の説明】
１…ガスタンク
２…消弧室
３，４…導体
５…操作機構部
６…グリース劣化診断装置
７…観測用窓
８…グリースホルダー
９，２１…プローブ
９ａ，９ｂ…プローブ先端の模様
１０…シールフランジ
１１…パッキン
１２…グリース劣化診断装置
１３…模擬接点
１４…グリース
１５…絶縁端子
１６…異物監視装置
１７…異物トラップ
１８…透明板
１９…保護板
２０…動作荷重診断装置
２４…脚
２８…マイクロフォン
２９…異物
３０…絶縁端子
３１…通気口
３２…絶縁端子
３３…負荷診断装置

Claims (13)

1. 接地電位のガスタンク内に、接離自在な固定接点及び可動接点を備えた消弧室を収納すると共に絶縁ガスを充填し、さらに前記可動接点を操作機構によって駆動する構成としたガス遮断器において、
   前記消弧室には接点同士の摺動を円滑に行うためにグリースを塗布しており、
   前記ガスタンクにグリース劣化診断装置を取付け、
   前記グリース劣化診断装置は、前記消弧室に使用しているグリースと同一のグリースを塗布したグリースホルダーと、前記グリースホルダーに塗布したグリースを観測するための観測用窓とからなることを特徴とするガス遮断器。
2. 前記グリースホルダーに少なくとも１対の電極を設け、
   ガス気密の絶縁端子を通して前記電極の端子をガスタンクの外部に引き出したことを特徴とする請求項１記載のガス遮断器。
3. 前記ガスタンクの外部から操作して前記グリースホルダーのグリース表面に機械的に押し当てるプローブを備えたことを特徴とする請求項１または２記載のガス遮断器。
4. 前記プローブのグリースへの接触面に、グリース側に写すことが可能な凹凸面を有する模様を設けたことを特徴とする請求項３記載のガス遮断器。
5. 前記プローブと前記ガスタンクとの間、及び前記グリースホルダーと前記ガスタンクとの間を電気的に絶縁し、
   前記プローブと前記グリースホルダーとの間で対の電極構成としたことを特徴とする請求項３または４記載のガス遮断器。
6. 前記観測用窓の外側に遮光性の保護板を着脱自在に配置したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス遮断器。
7. 前記グリースホルダーのグリース面を略垂直に配置したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のガス遮断器。
8. 前記グリース劣化診断装置には、前記消弧室の接触子と相似形状である接離可能な固定接触子と可動接触子からなる模擬接点を設け、
   前記模擬接点は一端部を前記ガスタンクの外部から操作するように構成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のガス遮断器。
9. 接地電位のガスタンク内に固定接点と可動接点からなる消弧室を収納すると共に絶縁ガスを充填し、さらに前記可動接点を操作機構により駆動する構成としたガス遮断器において、
   前記ガスタンクに異物監視装置を取付け、
   前記異物監視装置は、前記ガスタンク内に異物を集める異物トラップと、前記異物トラップに集めた異物を観測するための観測用窓とからなることを特徴とするガス遮断器。
10. 前記異物トラップは絶縁物からなり、
    前記異物トラップに少なくとも１対の電極を設け、
    前記電極の端子を前記ガスタンクの外部に引き出したことを特徴とする請求項９記載のガス遮断器。
11. 前記観測用窓は複数枚の透明板からなり、前記透明板の間は外部の大気と連通したことを特徴とする請求項９または１０記載のガス遮断器。
12. 接地電位のガスタンク内に固定接点と可動接点からなる消弧室を収納すると共に絶縁ガスを充填し、さらに前記可動接点を操作機構により駆動する構成としたガス遮断器において、
    前記ガスタンクの底面部の少なくとも１ヶ所に荷重測定プローブを取付けたことを特徴とするガス遮断器。
13. 接地電位のガスタンク内に固定接点と可動接点からなる消弧室を収納すると共に絶縁ガスを充填し、さらに前記可動接点を操作機構により駆動する構成としたガス遮断器において、
    前記操作機構の収納箱内または前記ガスタンク内にマイクロフォンを取付けたことを特徴とするガス遮断器。

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