JPH03189568A - ガス絶縁開閉装置の計器用光変成器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、ガス絶縁開閉装置（以下ＧＩＳと称す）の充
電部導体にセンサ部をもつ計器用光変成器の充電部から
ＧＩＳ外部へ光ファイバーを用いて光情報を取出すよう
構成したガス絶縁開閉装置の計器用光変成器に関するも
のである。

（従来の技術） 計器用光変成器の充電部センサからＧＩＳ外部へ光ファ
イバーを用いて光情報を取出す従来の構成例を第４図に
示す。第４図において、計器用光変成器センサ１０は充
電部導体２のスペーサ３の近傍に配置され、絶縁ガス雰
囲気中４を光ファイバー１１を用いて光情報を伝送して
いる。

ここで、絶縁性能上、光ファイバー１１の機械強度上か
ら次の問題点があった。

■　光ファイバーは絶縁物であるが、誘電率が封入ガス
と異なる（光ファイバーの比誘電率４程度ガスは１程度
）ため、光ファイバーへの電界集中が発生し、光フアイ
バ沿面の絶縁強度は厳しいものとなる。

■　センサ１０の近傍で地絡、又は短絡事故が発生した
場合、発生したアーク２０がガス中を移動し光ファイバ
ー１１へ接触することにより、光ファイバー１１の熱的
、電気的、化学的損傷発生による伝送不能状態発生の危
険性がある。

そこで従来の取付構成としては、充電部センサからＧＩ
Ｓ外部へ光情報を引出す光ファイバー１１を絶縁スペー
サ３の上に螺旋状に固定し、光ファイバーの沿面絶縁距
離を確保している。しかしこの構成では上記■の問題点
は解決されるが、新に■　絶縁スペーサと光ファイバー
の比誘電率の差により絶縁スペーサ沿面の電界が乱され
絶縁スペーサの沿面電界の絶縁設計上から好ましくない
。

と言う問題点が発生する。また前記■の問題点は依然解
決されていない。

更に、上記■の問題点を解決する構成として、ＧＩＳの
絶縁スペーサ３に光ファイバー１１を引出す穴を設け、
萌記光ファイバーを絶縁スペーサ３のこの孔の中に布設
することにより、ガス中のア−り２０カら光ファイバー
１１を保護している。光ファイバー１１の布設に際して
は、光ファイバー１１を孔の中でたわませることにより
、ある程度の沿面距離を確保できるが、絶縁強度の面及
び光ファイバーの保持という面では、外部から振動が印
加されると、前記孔内のたわんでいるファイバーは保持
が不十分なため、機械強度的に信頼性が低く問題となっ
ていた。

さらに光ファイバー１１のたわみによる欠点を解決する
ため、絶縁スペーサ３の成形時に内部に光ファイバー１
１をモールド成形する方法もある。この方法では前記■
〜■までの問題点はほぼ解決されるが、モールド成形時
に光ファイバー１１に残留応力が残り、前記光フアイバ
ー内へ偏光光などの光伝送を行う上で光情報の誤差要因
となり採用が難しかった。更に、絶縁スペーサ成形上の
強度確保も粱しくなる等の問題があった。

（発明が解決しようとする課題） このように計器用光変成器においてＧＩＳ内部充電部に
設けた光変成器センサの情報をＧＩＳ外部に光ファイバ
ーを用いて引出す場合、ＧＩＳの絶縁強度を十分に確保
し、地絡又は短絡事故時に発するガス中のアークから光
ファイバーを保護し、ファイバーや絶縁スペーサ自体に
も負担をかけない構成が要求されている。

本発明の目的は、光情報伝送用ファイバーを絶縁的およ
び機械的に保護し、内部事故時に発生するアークからも
保護され、絶縁スペーサの電界を乱すことのないガス絶
縁開閉装置の計器用光変成器を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明のガス絶縁開閉装置の計器用光変成器は、絶縁媒
体を封入した容器内に充電部を絶縁スペーサにより絶縁
支持して収納し、その充電部の導体の電流および電圧を
光磁気センサおよび光電界センサによって計測するガス
絶縁開閉装置の計器用光変成器において、前記計器用光
変成器の光情報伝送用光ファイバーを前記絶縁スペーサ
に設けた導出孔に通した上でその導出孔内にゲル状の高
絶縁物質を充填したことを特徴とするものである。

（作用） 本発明においては、光ファイバーが絶縁スペーサ内に布
設されているため、絶縁スペーサ外側面の電界分布を乱
すことなく、また内部事故時の発生アークからも保護さ
れ、かつゲル状高絶縁物質の充填によって機械的にも充
分に保護される。

（実施例） 以下本発明を第１図、第２図および第３図に示す実施例
を参照して説明する。本発明のガス絶縁開閉装置の密閉
母体部分を示す第１図において、絶縁性ガス４を封じた
密閉容器１内に充電部である高電圧導体２が絶縁スペー
サ３により絶縁支持されている。

本発明においては、高電圧導体２の絶縁スペーサ３の支
持部分に計器用光変成器センサ１０を設けて高電圧導体
２の電流および電圧を計測する場合に適用している。こ
の光変成器センサ１０の周りは、電界シールド５によっ
て電界的に保護されている。

本発明は、この光変成器センサ１０の光情報伝送用光フ
ァイバー１１の布設の仕方に特徴を有するものである。

すなわち、絶縁スペーサ３に一端が光変成器センサ１０
の取付部付近に開口し、他端が絶縁スペーサ３の密閉容
器１の外側に現れる外側面に開口する導出孔１５を設け
、この導出孔１５に光情報伝送用内部光ファイバー１１
ａを通し、さらにその導出孔１５内にゲル状の絶縁性充
填物質１２を充填することにより、内部光ファイバー１
１ａの布設部分の絶縁耐力と気密性を確保したことを特
徴とするものである。

この光情報伝送用内部光ファイバー１１ａの内端には、
光フアイバコネクター１３ａがあって光変成器センサ１
０のプリズム１４に接続されており、光ファイバー１１
ａの外端には、同じく光フアイバコネクター１３ｂがあ
ってガス絶縁開閉装置の外部光ファイバー１１ｂに接続
されている。したがって、光変成器センサ１０の光情報
伝送は、この内側光ファイバー１１ａおよび外部光ファ
イバー１１ｂを通して行なわれる。

したがって１本発明の光情報伝送用内部光ファイバー１
１ａの布設構成によれば、内部光ファイバー１１ａが通
る導出孔１５の内部は、ゲル状高絶縁物質１２で充填さ
れて導出孔１５内部の絶縁と光ファイバー１１ａの固定
および密閉を可能ならしめている。

また光ファイバー１１ａが絶縁スペーサ３の内部を通っ
ているので、スペーサ３の沿面電界を大きく乱すことが
なく、密閉容器１内の内部事故時の発生アークもスペー
サ３の外部で防護され、光ファイバー１１ａを損傷する
ことがない。

次に第２図および第３図に示す他の実施例では、光情報
伝送用内部光ファイバ＝ｌｌａおよび充填ゲル状高絶縁
物質１２にかかる電界強度を緩和する目的で、絶縁スペ
ーサ３の導出孔１５を螺旋状に設け、この螺旋状導出孔
１５内に内部光ファイバー１１ａを通してゲル状高絶縁
物質１２を充填して仕上げたものである。

この光ファイバー１１ａの螺旋状の布設により、光ファ
イバー１１ａおよびゲル状高絶縁物質１２の単位長さあ
たりにかかる電界は十分に緩和される。

なおその他の密閉容器１内の内部電界に対する利点およ
び光ファイバー１１ａに対する損傷の有無についての利
点は第１図の実施例と同様である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明においては、計器用光変成器の充電
部に設けた光変成器センサから光ファイバーを絶縁スペ
ーサ内部に設けた導出孔を通し、更に、導出孔内部にゲ
ル状高絶縁物質を充填することにより、以下の効果が期
待できる。

■　光ファイバーの大部分がガス中に露出していないの
で、光ファイバーへの電界集中は発生しない。

■　センサ部近傍で地絡又は短絡事故が発生しても光フ
アイバ一部は絶縁スペーサ内部にあるので、発生アーク
により損傷を受けることがない。

■　光ファイバーは絶縁スペーサ内部にあるので、スペ
ーサの表面電界を大きく乱すことがない。

（イ）引出穴中で、光ファイバーはゲル状の物質で柔軟
に保持されているので、光ファイバーの光伝送上問題と
なる絶縁スペーサから受ける残留応力の問題が発生しな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス絶縁開閉装置の計器用光変成器の
一実施例を示す断面図、第２図は本発明の他の実施例を
示す断面図、第３図は第２図に使用する絶縁スペーサと
光ファイバーの布設状態を示す側面図、第４図は従来の
ガス絶縁開閉装置を示す断面図である。 １・・・密閉タンク　　　　　２・・高電圧導体３・・
・絶縁スペーサ　　　　４・・・絶縁ガス５・・・電界
シールド　　　　１０・・・光変成器センサ１１ａ・・
・内部光ファイバー １１ｂ・・・外部光ファイバー １２・・・ゲル状高絶縁物質 １３・・・光フアイバコネクタ　１４・・・プリズム１
５・・・導出孔 （８７３３）代理人弁理士　猪　股　祥　晃（ほか１名
）第 ！ 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁媒体を封入した容器内に充電部を絶縁スペーサによ
   り絶縁支持して収納し、その充電部の導体の電流および
   電圧を光磁気センサおよび光電界センサによって計測す
   るガス絶縁開閉装置の計器用光変成器において、前記計
   器用光変成器の光情報伝送用光ファイバーを前記絶縁ス
   ペーサに設けた導出孔に通した上でその導出孔内にゲル
   状の高絶縁物質を充填したことを特徴とするガス絶縁開
   閉装置の計器用光変成器。