JP2766924B2 - Optical current transformer for gas insulated switchgear - Google Patents
Optical current transformer for gas insulated switchgearInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ガス絶縁開閉装置用光変流器に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種のガス絶縁開閉装置用光変流器は、充電
部側に設けた検出部と、接地側に設けた発光部,受光部
との間を光フアイバにより結び、光信号を伝送してい
る。
具体例を第4図に示す。同図は全ガラス式光変流器
(以下、光CTと称す)の構成例である。発光ダイオード
21からの信号は、光フアイバ22により高電圧導体23の周
囲に設置された光CT検出部24に導びかれる。光CT検出部
24の中のガラスプリズム25,偏光プリズム26を通つた光
信号は、光フアイバ22によりフオトダイオード27に導び
かれ、ここで光信号から電気信号に変換される。
ここで、発光ダイオード21によつて構成される発光部
と、フオトダイオード27によつて構成される受光部は、
接地側に、光CT検出部は、高電圧導電体側に設置され、
両者間の電気的絶縁は、光フアイバにより行なわれる。
今、この光CTをガス絶縁開閉装置(以下、GISと称
す)に組込む時には、GISの特徴として、高絶縁耐力を
もつSF6(6沸化イオウ)ガスを封入してある効果によ
り、高電圧側と接地側の絶縁距離が短かいため、光フア
イバにより、単位長当りの気中方式に比較して、一般
に、数倍の大きな電圧が加わることになる。また、光フ
アイバの誘電率は、GISの絶縁ガスに比較して、5〜10
倍程度大きいため、電界の集中を生じ、GISの絶縁性能
を低下させることになる。
このため、光信号をガス空間に伝送させる方法も検討
されている。この例を第5図に示す。第5図は第4図の
全ガラス式光CTのガス空間伝送例である。発光ダイオー
ド21からの光信号は、光フアイバ22により、レンズ28に
導びかれ、このレンズ28により絶縁ガス中に入射された
光信号は、ガス中を伝搬し、高電圧側に設置されたレン
ズ28′により光フアイバ22に導びかれる。光CT検出部24
を通つた光信号は、光フアイバ22により、レンズ28′に
導びかれ、このレンズ28′により絶縁ガス中に入射され
た光信号は、再び、ガス中を伝搬し、接地側に設置され
たレンズ28により光フアイバ22に導びかれる。光フアイ
バ22によりフオトダイオード27に導びかれた光信号は、
ここで光信号から電気信号に変換される。
このようにすれば、高電圧側と接地側との間の光信号
伝送は、ガス室間により行なわれるため、光フアイバ方
式のような絶縁性能の抵下は生じない。
しかし、光信号をガス遮断器(GCB)中のガス空間を
伝送させるため、GCB内部での発光現象(電流遮断時の
アーク光,投入時の先行アーク光等)が光CTの光信号に
対し、外乱ノイズとして作用するため、この空間伝送方
式では、光信号の精度,信号安定性の上で問題を生じ
る。
このため、第6図に示すように、レンズ28と28′との
間のガス空間に位置する部分に、円筒形の光遮弊用の絶
縁物5を配し、一端に設置されたレンズ28は、光フアイ
バ22からの光信号を前記絶縁物5中のガス空間に入射
し、他端のレンズ28により集光され、光フアイバ22に光
信号を送り出すようになつている(実開昭60−159381号
公報参照)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、上述のガス絶縁開閉装置用光CTは、光信号ガ
ス空間伝送部、すなわち前記絶縁物5内部のSF6ガスの
充填方法、および電流遮断時に発生するSF6分解ガスか
ら前記レンズ28,28′の保護について配慮がされていな
かつた。このため、電流遮断時に発生するSF6分解ガス
により前記レンズ28,28′の表面が損傷し、光信号伝送
効率低下による光CT特性が変化してしまうという問題が
生じた。
それ故、本発明は、このような事情に基づいてなされ
たものであり、光信号空間伝送部へ電流遮断時の外乱光
を遮光できることはもちろんのこと、純度の高いSF6ガ
スの封入を維持できて、SF6分解ガスによるレンズの損
傷をなくしたガス絶縁開閉装置用光CTを提供することを
目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
このような目的を達成するために、本発明は、検出部
を高電圧側に、該検出部の入出力信号となる光信号を電
気信号に変換する変換器を接地側に設け、前記検出部お
よび変換器間のレンズに挟まれた光伝送部のSF6ガス空
間を絶縁物で光遮蔽したガス絶縁開閉装置用光変流器に
おいて、前記絶縁物にSF6ガス吸入口を設け、このガス
吸入口から前記絶縁物内の光伝送部のSF6ガス空間内に
まで通じる通路を設け、この通路における途中に、SF6
ガス分解ガス吸着剤を充填した分解ガス吸着室が設けて
あるとともに、該通路は、進行方向に対して直角に屈曲
する少なくとも2つの屈曲部を形成してあることを特徴
とするものである。
〔作用〕
このように、絶縁物にSF6ガス吸入口を設け、SF6分解
ガス吸着剤を介してSF6ガスを流入するようにすれば、
前記絶縁物内のSF6ガス空間内はSF6分解ガスが滞ること
なく、SF6ガスのみが満たされることになる。このた
め、このSF6ガス雰囲気に露呈されているレンズの損傷
を防ぐことができるようになる。
また、前記SF6ガス吸入口から絶縁物内のSF6ガス空間
への通路は、屈曲部によつて前記ガス吸入口からの光侵
入が妨げられ、前記絶縁物の光遮蔽の機能は維持され
る。
〔実施例〕
第1図は、本発明が適用されるガス遮断器の概略部分
構成の一実施例を示す図である。同図に示すように、外
被の内部には、遮断部2があり、その上部には固定子側
導体3、下部には可動子側導体4がある。そして、前記
固定子側導体3,可動子側導体4の各高電圧導体7′の周
囲にはそれぞれ光CT検出部7が配置されている。また、
前記外被の下部には絶縁物5が配置され、前記絶縁物5
の上部、および下部にはレンズが配置され、このうちの
上部のレンズは光フアイバを介して前記光CT検出部7に
接続されている。また下部のレンズは光フアイバを介し
て、発光ダイオード,フオトダイオードに接続されてい
る。
前記絶縁物5の詳細を示したものが、第2図(a),
(b),(c)である。第2図(a)は上面図、第2図
(b)は断面図、第2図(c)下面図である。同図にお
いて、筒状の絶縁物5は、エポキシ樹脂、あるいはガラ
ス繊維を強化材とする強化プラスチツク材等で構成され
ている。
前記絶縁物5の両端部には蓋5′が密着され、それぞ
れには前記絶縁物5の中心軸と平行な光軸を同一にして
レンズ28,28が固定されている。この各レンズ28,28は絶
縁物5内側の表面は、絶縁物5内に露呈され、その反対
側の固面は絶縁物5外の雰囲気から遮蔽され、かつ光フ
アイバ22を介して、一方は図示しない光CT検出部へ、他
方は図示しない発光ダイオード,フオトダイオードに接
続されている。
また、前記蓋5′の一方には、SF6ガス吸入口Aが設
けられている。このSF6ガス吸入口Aの詳細を示したも
のが第3図(a),(b)である。第3図(a)は上面
図、第3図(b)は断面図である。同図(b)におい
て、ガス封入口8があり、このガス封入口8はSF6分解
ガス吸着材室30に接続されている。前記SF6分解ガス吸
着材室30にはSF6分解ガス吸着材6が充填され、この具
体的なものとしては、活性アルミナ、あるいは合成ゼオ
ライト等が選択される。
前記SF6分解ガス吸着材室30には前記ガス封入口8と
直角方向に、2つの屈曲部を有して前記SF6分解ガス吸
着材室30とは別個のかつ前記吸着材室30の上方に位置す
る分解ガス吸着材室31へ通じるガスルート9が設けられ
ている。前記分解ガス吸着材室31にはやはりSF6分解ガ
ス吸着材6が充填されている。そして前記分解ガス吸着
材室31は前記絶縁物5内に通じる通路12が設けられてい
る。
このようにして構成されたガス絶縁開閉装置用光CTに
よれば、SF6ガスはガス封入口8から、2つのSF6分解ガ
ス吸着材室30,31を通つて、絶縁物5内に注入される。
前記SF6分解ガス吸着材室30,31内には活性アルミナ、あ
るいは合成ゼオライト等のSF6分解ガス吸着材が充填さ
れていることから、前記絶縁物5内にはSF6分解ガスが
混入されることはなく、したがつて、レンズ28の損傷を
防止することができる。
また、前記SF6分解ガス吸着材室30,31を含むガスルー
ト9は屈曲された経路を有することから、GCB内部での
発光現象の際の光が絶縁物5内に侵入することはないの
で、絶縁物5内の光信号の精度,信号安定性の確得がな
されるようになる。
上述した実施例では、前記ガスルート9は3個の直角
屈曲部を有して構成されているものであるが、この数に
限定されることはなく、SF6ガスのガス封入口8から絶
縁物5内のガス空間部への光遮蔽に足る屈曲部が形成さ
れていれば充分である。
〔発明の効果〕
以上説明したことから明らかなように、本発明による
ガス絶縁開閉装置用光変流器によれば、光信号空間伝送
部へ電流遮断時の外乱光を遮光できることはもちろんの
こと、純度の高いSF6ガスの封入を維持でき、SF6分解ガ
スによるレンズの損傷をなくすことができるようにな
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical current transformer for a gas insulated switchgear. [Prior art] Conventionally, this type of optical current transformer for a gas insulated switchgear connects an optical fiber between a detecting unit provided on a charging unit side and a light emitting unit and a light receiving unit provided on a ground side. Transmits optical signals. A specific example is shown in FIG. FIG. 1 shows a configuration example of an all-glass optical current transformer (hereinafter, referred to as an optical CT). Light emitting diode
The signal from 21 is guided by an optical fiber 22 to an optical CT detection unit 24 installed around a high-voltage conductor 23. Optical CT detector
The optical signal passing through the glass prism 25 and the polarizing prism 26 in 24 is guided to the photodiode 27 by the optical fiber 22, where it is converted from the optical signal into an electric signal. Here, a light emitting unit constituted by the light emitting diode 21 and a light receiving unit constituted by the photodiode 27 are:
On the ground side, the optical CT detector is installed on the high voltage conductor side,
Electrical insulation between the two is provided by an optical fiber. Now, when this optical CT is incorporated into a gas insulated switchgear (hereinafter referred to as GIS), a characteristic of GIS is that a high dielectric strength SF 6 (sulfur hexafluoride) gas is sealed, and a high voltage is applied. Since the insulation distance between the ground side and the ground side is short, the optical fiber generally applies a voltage several times larger than that in the aerial system per unit length. In addition, the dielectric constant of the optical fiber is 5-10
Because it is twice as large, the concentration of the electric field occurs and the insulation performance of the GIS is reduced. For this reason, a method of transmitting an optical signal to a gas space has been studied. This example is shown in FIG. FIG. 5 is an example of gas space transmission of the all-glass optical CT of FIG. The optical signal from the light emitting diode 21 is guided by an optical fiber 22 to a lens 28, and the optical signal incident on the insulating gas by the lens 28 propagates through the gas, and is set on a high voltage side. It is led to the optical fiber 22 by 28 '. Optical CT detector 24
The optical signal passed through is guided to the lens 28 'by the optical fiber 22, and the optical signal incident on the insulating gas by the lens 28' propagates through the gas again and is set on the ground side. The light is guided to the optical fiber 22 by the lens 28. The optical signal guided to the photodiode 27 by the optical fiber 22 is
Here, the light signal is converted into an electric signal. With this configuration, since the optical signal transmission between the high voltage side and the ground side is performed between the gas chambers, there is no lowering of the insulation performance unlike the optical fiber system. However, since the optical signal is transmitted through the gas space in the gas circuit breaker (GCB), the light emission phenomenon inside the GCB (arc light at the time of current interruption, preceding arc light at the time of injection etc.) In this spatial transmission system, there is a problem in terms of the accuracy and signal stability of the optical signal because it acts as disturbance noise. For this reason, as shown in FIG. 6, a cylindrical light shielding insulator 5 is disposed in a portion located in the gas space between the lenses 28 and 28 ', and the lens 28 provided at one end is provided. The optical signal from the optical fiber 22 enters the gas space in the insulator 5 and is condensed by the lens 28 at the other end to send the optical signal to the optical fiber 22 (see FIG. 60). No. 159381). [Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned optical CT for a gas insulated switchgear is generated when an optical signal gas space transmission unit, that is, a method for filling the SF 6 gas inside the insulator 5 and when current is interrupted. has failed has been consideration for protection of the lens 28, 28 'from the SF 6 decomposition gas. Therefore, the surface of the lens 28, 28 'are damaged by SF 6 decomposition gas generated during current interruption, a problem that the optical CT characteristic is changed by the optical signal transmission efficiency decrease occurs. Therefore, the present invention has been made based on such circumstances, and it is possible to shield disturbance light at the time of current interruption to the optical signal space transmission unit, and to maintain the filling of high purity SF 6 gas. can be, it is an object to provide a gas insulated switchgear optical CT which eliminates damage to the lens by SF 6 decomposition gas. [Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the present invention provides a method of converting a detection unit to a high voltage side and converting an optical signal serving as an input / output signal of the detection unit into an electric signal. A gas transformer for a gas insulated switchgear in which an SF 6 gas space of an optical transmission unit interposed between a lens between the detection unit and the converter is optically shielded with an insulator. the SF 6 gas inlet is provided, providing a passage leading from the gas inlet to within SF 6 gas space of the optical transmission unit in said insulator, in the middle of the passage, SF 6
A cracked gas adsorption chamber filled with a gas cracked gas adsorbent is provided, and the passage has at least two bent portions bent at right angles to the traveling direction. [Operation] As described above, if the insulating material is provided with the SF 6 gas inlet, and the SF 6 gas flows in through the SF 6 decomposition gas adsorbent,
The SF 6 gas space in the insulator is filled with only SF 6 gas without SF 6 decomposition gas remaining. Therefore, damage to the lens exposed to the SF 6 gas atmosphere can be prevented. In addition, the passage from the SF 6 gas inlet to the SF 6 gas space in the insulator is prevented from entering the light from the gas inlet by a bent portion, and the light shielding function of the insulator is maintained. You. Embodiment FIG. 1 is a view showing one embodiment of a schematic partial configuration of a gas circuit breaker to which the present invention is applied. As shown in the figure, inside the jacket, there is a blocking part 2, a stator-side conductor 3 at the upper part, and a mover-side conductor 4 at the lower part. Optical CT detectors 7 are arranged around the high-voltage conductors 7 'of the stator-side conductor 3 and the mover-side conductor 4, respectively. Also,
An insulator 5 is disposed below the jacket, and the insulator 5
Lenses are disposed on the upper and lower sides of the optical CT, and the upper one of the lenses is connected to the optical CT detection unit 7 via an optical fiber. The lower lens is connected to a light emitting diode and a photodiode via an optical fiber. The details of the insulator 5 are shown in FIG.
(B) and (c). 2A is a top view, FIG. 2B is a sectional view, and FIG. 2C is a bottom view. In the figure, the cylindrical insulator 5 is made of an epoxy resin or a reinforced plastic material using glass fiber as a reinforcing material. Lids 5 ′ are adhered to both ends of the insulator 5, and lenses 28, 28 are fixed to each of the insulators 5 with the same optical axis parallel to the central axis of the insulator 5. In each of the lenses 28, 28, the surface inside the insulator 5 is exposed in the insulator 5, the opposite solid surface is shielded from the atmosphere outside the insulator 5, and one of the lenses is interposed through the optical fiber 22. The other is connected to a not-shown optical CT detection unit, and the other is connected to a not-shown light-emitting diode and photodiode. An SF 6 gas inlet A is provided on one side of the lid 5 '. FIGS. 3 (a) and 3 (b) show details of the SF 6 gas inlet A. FIG. FIG. 3A is a top view, and FIG. 3B is a cross-sectional view. In FIG. 2B, there is a gas charging port 8, which is connected to the SF 6 decomposition gas adsorbent chamber 30. The SF 6 decomposed gas adsorbent chamber 30 is filled with the SF 6 decomposed gas adsorbent 6, and specific examples thereof include activated alumina and synthetic zeolite. The SF 6 decomposition gas adsorbent chamber 30 has two bent portions in a direction perpendicular to the gas filling port 8 and is separate from the SF 6 decomposition gas adsorbent chamber 30 and above the adsorbent chamber 30. Is provided with a gas route 9 which leads to the decomposition gas adsorbent chamber 31 located at. Again SF 6 decomposition gas adsorbent 6 is filled in the decomposition gas adsorbent chamber 31. The cracked gas adsorbent chamber 31 is provided with a passage 12 communicating with the insulator 5. According to the optical CT for the gas insulated switchgear thus configured, the SF 6 gas is injected into the insulator 5 from the gas inlet 8 through the two SF 6 decomposition gas adsorbent chambers 30 and 31. Is done.
Since the SF 6 decomposition gas adsorbent chambers 30 and 31 are filled with an SF 6 decomposition gas adsorbent such as activated alumina or synthetic zeolite, SF 6 decomposition gas is mixed into the insulator 5. Therefore, damage to the lens 28 can be prevented. Further, since the gas route 9 including the SF 6 decomposition gas adsorbent chambers 30 and 31 has a bent path, light during a light emission phenomenon inside the GCB does not enter the insulator 5. Thus, the accuracy of the optical signal in the insulator 5 and the stability of the signal can be reliably obtained. In the above embodiments, wherein at gas route 9 are those that are configured with a three perpendicular bent portion is not limited to this number, insulated from the SF 6 gas in the gas seal port 8 It is sufficient if a bent portion sufficient for light shielding to the gas space in the object 5 is formed. [Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the optical current transformer for a gas insulated switchgear of the present invention, it is needless to say that disturbance light during current interruption to the optical signal space transmission unit can be shielded. In addition, it is possible to maintain the filling of high-purity SF 6 gas and to eliminate lens damage due to SF 6 decomposition gas.
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明が適用されるガス絶縁開閉装置の概略
部分構成の一実施例を示す図、第2図(a),(b),
(c)は第1図に示す絶縁物の詳細を示す構成図で、第
2図(a)は上面図、第2図(b)は断面図、第2図
(c)は下面図、第3図(a),(b)は前記絶縁物に
取付けられたSF6ガス吸入口の詳細を示した構成図で、
第3図(a)は上面図、第3図(b)は断面図、第4図
ないし第6図は従来のガス絶縁開閉装置用光CTの一例を
示す説明図である。
1……GCBタンク、2……遮断部、3……固定子側導
体、4……可動子側導体、5……絶縁物、6……吸着
剤、7……光CT、8……ガス封入口、9……ガスルー
ト、12……ガス空間。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing one embodiment of a schematic partial configuration of a gas insulated switchgear to which the present invention is applied, and FIGS. 2 (a), (b),
2 (c) is a configuration diagram showing details of the insulator shown in FIG. 1, wherein FIG. 2 (a) is a top view, FIG. 2 (b) is a cross-sectional view, FIG. 2 (c) is a bottom view, and FIG. 3 (a) and 3 (b) are structural diagrams showing details of the SF 6 gas inlet attached to the insulator.
3 (a) is a top view, FIG. 3 (b) is a sectional view, and FIGS. 4 to 6 are explanatory views showing an example of a conventional light CT for a gas insulated switchgear. 1 ... GCB tank, 2 ... Blocking part, 3 ... Stator side conductor, 4 ... Movator side conductor, 5 ... Insulator, 6 ... Adsorbent, 7 ... Optical CT, 8 ... Gas Enclosure port, 9: gas route, 12: gas space.
Claims (1)
光信号を電気信号に変換する変換器を接地側に設け、前
記検出部および変換器間のレンズに挟まれた光伝送部の
SF6ガス空間を絶縁物で光遮蔽したガス絶縁開閉装置用
光変流器において、 前記絶縁物にSF6ガス吸入口を設け、このガス吸入口か
ら前記絶縁物内の光伝送部のSF6ガス空間内にまで通じ
る通路を設け、この通路における途中に、SF6ガス分解
ガス吸着剤を充填した分解ガス吸着室が設けてあるとと
もに、該通路は、進行方向に対して直角に屈曲する少な
くとも2つの屈曲部を形成してあり、該通路は、平行な
2つの穴である平行穴と、該平行穴のうちの一方の穴に
直交し他方の穴に導通する1つの穴である直交穴と、該
平行穴及び該直交穴をそれぞれ封止する3つのボルトか
らなることを特徴とするガス絶縁開閉装置用光変流器。(57) [Claims] A detecting unit is provided on the high voltage side, a converter for converting an optical signal serving as an input / output signal of the detecting unit to an electric signal is provided on the ground side, and an optical transmission unit sandwiched between a lens between the detecting unit and the converter is provided.
In the SF 6 gas space gas insulated switchgear for the optical current transformer which is light shielded with an insulator, the insulating material provided SF 6 gas inlet, SF of the optical transmission unit in said insulator from the gas inlet port 6 A passage leading to the gas space is provided, and a cracked gas adsorption chamber filled with SF 6 gas cracked gas adsorbent is provided in the middle of this passage, and the passage is bent at a right angle to the traveling direction. The passage has two bent portions, and the passage has a parallel hole, which is two parallel holes, and an orthogonal hole, which is one hole orthogonal to one of the parallel holes and electrically connected to the other hole. And three bolts respectively sealing the parallel hole and the orthogonal hole.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP62313854A JP2766924B2 (en) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | Optical current transformer for gas insulated switchgear |
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Publications (2)
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JPH01157205A JPH01157205A (en) | 1989-06-20 |
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Families Citing this family (1)
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JPS61176908U (en) * | 1985-04-24 | 1986-11-05 |
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1987
- 1987-12-11 JP JP62313854A patent/JP2766924B2/en not_active Expired - Lifetime
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