JPH0646210B2 - ガス絶縁開閉装置の部分放電検出方法 - Google Patents

ガス絶縁開閉装置の部分放電検出方法

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JPH0646210B2
JPH0646210B2 JP63110697A JP11069788A JPH0646210B2 JP H0646210 B2 JPH0646210 B2 JP H0646210B2 JP 63110697 A JP63110697 A JP 63110697A JP 11069788 A JP11069788 A JP 11069788A JP H0646210 B2 JPH0646210 B2 JP H0646210B2
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gas
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ガス絶縁開閉装置の密閉容器内部で発生し
た部分放電の検出方法、ことに既設装置への適用が容易
な部分放電検出方法に関する。
〔従来の技術〕
第5図はガス絶縁開閉装置(以下GISと略称する)の
一例を示す概略構成図であり、複数の筒状容器がフラン
ジ結合されてなる接地された密閉容器1内には絶縁支持
材2Aで支持された高電圧導体2によって互いに導電接
続された三相母線21A,21B,母線断路器22A,
22B,遮断器23,ケーブルヘッド25,電圧変成器
26等の高電圧機器が収納され、要所に配されたガス区
分スペーサ2Bによって密閉容器1内が複数のガス区分
室に区画され、SF6ガス等の絶縁ガス9が所定の圧力
を保持して封入されることにより高電圧充電部の耐電圧
性能が保持される。また、遮断器23および断路器24
開極によって切離される高電圧導体2を接地して残留電
荷を放電する複数の接地開閉器3A,3B,3C等が設
けられる。
ところで、SF6ガスの絶縁破壊電圧は電極表面の最大
電界強度に依存する性質があるので、SF6ガスを絶縁
媒体とするGISにおいては、高電圧導体2等に丸みを
持たせて電界を緩和するよう構成されるが、密閉容器内
に可動部分を含むために導体の摩耗によって生ずる金属
塵埃の発生が皆無とはいえず、これらの金属塵埃のとが
った先端に電界が集中してSF6ガスが局部的に絶縁破
壊する,いわゆる部分放電が発生することがある。SF
6ガス中で発生する部分放電がSF6ガス絶縁のフラッシ
オーバに直ちに結びつくものではないが、部分放電を検
出することによってフラッシオーバ発生を早期に予知す
ることも可能であることが知られており、部分放電検出
方法がGISの有力な予防保全方法として重要視されて
いる。
ところで、SF6ガス中の部分放電はnSオーダの極く
短時間の高電圧放電現象であり、部分放電によって生ず
る高電圧導体の瞬間的電位変化によりSF6ガス空間に
電磁波が放射される。そこで、この電磁波を受信するこ
とによって部分放電を検出することが可能となるが、接
地された金属容器からなる密閉容器1で覆われたGIS
においては、内部放電による電磁波は密閉容器1の外部
にほとんど放射されないために、密閉容器1の外部にロ
ッド形,枠形などのアンテナを配したのでは信号対雑音
比(S/N比)が極めて悪く部分放電の検出はほとんど
不可能である。そこで、密閉容器1の要所に外側に凸な
ポケット部31と、このポケット部に配された受信アン
テナ32を設け、受信アンテナ32の受信信号を気密絶
縁端子33を介して密閉容器1の外部に配された受信器
34で検出する方法が知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
GISの高電圧導体2は高周波電流に対して導体がその
長さ方向に対して持つインダクタンスと密閉容器1に対
して持つ静電容量とによって決まる分布定数回路を形成
するので、部分放電による瞬間的電位変化は部分放電発
生位置で最も大きく、これから離れるとともに指数関数
的に低下する。したがって、部分放電によって密閉容器
内に放射される電磁波の強さも高電圧導体2の長さ方向
に見た部分放電発生位置からの距離が離れるとともに低
下する。そこで、導体2の長さ方向に大きな広がりを有
するGISにおいて部分放電を感度よく検知するために
は、密閉容器1の長さ方向の複数個所に受信アンテナ3
2を設ける必要があり、そのためには複数のポケット部
31および気密絶縁端子33をGISの製作時にあらか
じめ設けておかなければならず、密閉容器の製作コスト
上昇を招くばかりか密閉容器の気密性の保持に悪影響を
及ぼす懸念がある。また、既設のGISにおいては受信
アンテナおよびその取付部の追加加工をGISの設置場
所で行わなければならず、密閉容器内の清浄度を重要視
するGISにおいてはその施工が極めて困難であるため
に電磁波検出方式による部分放電検出方法を容易に適用
できない状態にある。
この発明方法の目的は、GISに特別の加工を施すこと
なく密閉容器内に放射される電磁波を検出でき、したが
って既設のGISにも容易に適用できる部分放電検出方
法を得ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、この発明方法によれば、接
地開閉器を具備したガス絶縁開閉装置の内部部分放電を
電磁波として検出する方法であって、前記接地開閉器の
低圧側コンタクト部を接続導体および気密絶縁端子を介
して大地電位に保持された密閉容器の外壁面に導電接続
する接地回路を形成し、この接地回路の前記密閉容器の
内側部分を受信アンテナとして前記電磁波を高周波電流
に変換し、前記接地回路の密閉容器の外側部分に配され
た高周波電流検出手段により前記高周波電流を検出する
こととする。
〔作用〕
一般にGISが高電圧導体の接地開閉器を密閉容器の長
さ方向の複数個所に備え、かつ接地開閉器の大地電位側
コンタクト部が密閉容器に絶縁支持され、その接地回路
が密閉容器を気密に貫通する気密絶縁端子を介して大地
電位に保持された密閉容器の外側で密閉容器から突設さ
れた接地端子と着脱可能に接続され、高電圧導体の対地
絶縁抵抗をチェックするためのメガリング端子を形成す
る場合が多いことに着目し、開極状態にある接地側コン
タクト部から絶縁端子に至る所定の長さの導体部分を部
分放電によって生ずる電磁波の受信アンテナとして利用
し、受信信号を接地回路を流れる高周波電流に変換し、
接地端子部に配された高周波電流検出手段としての高周
波電流による接地端子部の電位降下の検出回路、または
接地端子部に流れる高周波電流によって生ずる電流磁界
を高周波電流信号に変換する高周波変流器,高周波コイ
ル等を用いて高周波電流を検出するよう構成したことに
より、GISに部分放電を検出するための特別の加工を
施すことなく内部放電を容易に検出することが可能にな
り、したがって既設のGISへの適用が極めて容易な部
分放電検出方法を得ることができる。
〔実施例〕
以下この発明方法を実施例に基づいて説明する。
第1図はこの発明の実施例方法を説明するための装置の
構成図、第2図は第1図の要部の拡大図であり、いずれ
も第5図に示すような接地開閉器3A,3B,3C等を
有するGISへの適用例を示したものである。図におい
て、接地された筒状の金属容器からなる密閉容器1に絶
縁ガス9とともに収納された高電圧導体2には、接地開
閉器3の固定コンタクト4が設けられる。また、高圧側
の固定コンタクト4に所定の絶縁距離を保持するよう図
示しない絶縁材によって支持された接地側コンタクト部
5が設けられ、接地側コンタクト部5に摺動接触して案
内される可動コンタクト6が一部分を絶縁材で形成され
る駆動装置7によって駆動されて高圧側の固定コンタク
ト4の間の導電路を開閉する。接地側コンタクト部5は
所定の長さを有する接続導体10によって密閉容器1を
気密に貫通する気密絶縁端子11に導電接続されて密閉
容器の外部に引き出され、密閉容器1からその外側に突
設された接地端子13と気密絶縁端子11とが接続片1
2によって導電接続されることにより接地開閉器3の接
地回路20が形成される。
なお、接続片12が設けられる理由は絶縁端子11をG
ISのメガリング端子として利用するためであり、GI
Sの無電圧状態で接地開閉器3を閉路して絶縁抵抗を測
定すれば高電圧導体2とこれに接続された電気機器の耐
地絶縁抵抗の異常をチェックすることができ、また、複
数の接地開閉器を用いれば閉路された遮断器,断路器等
の接触抵抗のチェック端子として利用できるものであ
り、上記目的以外に誤って接続片12を取外すことを防
止するために端子部が金属製の保護カバー14により覆
われる。
実施例方法においては、接地回路20の主として接続導
体10を受信アンテナとして利用して部分放電発生部分
から密閉容器1内に放射される電磁波の電界強度を検出
し、アンテナの誘導電圧によって接地回路20に流れる
高周波電流を接地端子13の電位降下として同軸コード
15で検出し、同軸コード15の他方端に接続された受
信機16によって部分放電の有無が検出される。
部分放電発生部から密閉容器内に放射される電磁波は波
長数cmから数10cmオーダの種々の周波数成分を多く含
むので、主として接続導体10の長さによって決まるア
ンテナとしての実効長に相応した周波数成分の電磁波が
検出される。また、接地回路の電位降下の検出は、接地
端子13を表皮効果の大きい鉄で,他を鉄に比べて表皮
効果の小さい銅で構成すれば、同軸コード15の電位降
下検出端15Aを第2図に示すように接地端子13の先
端部に小ねじを用いて接続することで電位差を容易に検
出することができる。なお、このように構成することに
よって同軸コードを取付けたことにより接続片の着脱が
制約されず、したがってメガリング端子としての機能を
阻害しないばかりか、接地回路20に直列抵抗等の電位
差検出素子を設けないので接地開閉器の機能に支障を来
たすこともない。また検出部が保護カバー14で覆われ
て外来電磁波ノイズの影響が阻止されるので、外来ノイ
ズの影響を受けることなく部分放電の有無を精度よく検
出できる利点が得られる。
なお、受信機16としては、例えばインピーダンス整合
回路,高周波増幅回路,中間周波数増幅回路,検波回
路,および警報回路等を含み、所定レベル以上の電磁波
が検出されたとき警報を発生するよう構成される。
第3図はこの発明の異なる実施例方法を示す要部の構成
図であり、高周波電流検出手段として接地回路20を一
次導体とし密閉容器1に流れ込む高周波電流によって接
地端子13の周囲に発生する電流磁界を検出する高周波
変流器31を用いた点が前述の実施例と異なっており、
トロイダル形の鉄心に巻装された二次コイルに誘起され
た高周波信号をツイストベア形のシールド線35を用い
て受信機16に伝送することにより、部分放電の発生を
前述の実施例方法と同様に検出できる。また、環状の高
周波変流器31は接続片12を取外すことにより接地回
路に容易に装着でき、かつ高周波電流検出手段31以降
の検出回路が密閉容器1と電気的に絶縁されることによ
り、GISに地絡事故が発生し密閉容器1の電位が異常
に上昇した場合にも受信機16を保護できる利点が得ら
れる。
第4図はこの発明方法のさらに異なる実施例を示す要部
の断面図であり、高周波電流検出手段として棒状のフェ
ライトコアに検出コイルを巻装したセンサコイル41を
用い、センサコイル41を接地端子13の近傍に配して
周波数電流による電流磁界を検出するよう構成した点が
前述の各実施例と異なっており、第3図について説明し
た異なる実施例におけると同様な利点が得られるととも
に、高周波電流の検出手段を小形化できる利点が得られ
る。
〔発明の効果〕
以上3種の実施例に基づいてこの発明方法を説明したよ
うに、接地開閉器をメガリング端子として利用するため
に密閉容器の外に引き出される接地回路を、その密閉容
器の内側部分を電磁波の受信アンテナとして利用し、密
閉容器外側の保護カバーにより外来ノズルから遮へいさ
れた部分を高周波電流検出手段の電流源および配設スペ
ースとして部分放電を検出するよう構成した。その結
果、長さ方向の広がりの大きいGISの複数個所に設け
られた接地開閉器を利用してGISのいずれの場所で部
分放電が発生した場合にも部分放電発生位置に近くした
がって電磁波の電界強度の高い位置にある接地開閉器に
よって部分放電を精度よく検出することができる。ま
た、GISの複数個所で部分放電を検出するために従来
必要とした内設アンテナ,ポケット部,気密端子等が不
要になるのでその製作コストの低減効果およびGISの
気密の信頼性向上効果が得られるとともに、既設のGI
Sに対してこの発明方法を何等の追加加工を施すことな
く容易に適用できる利点が得られる。さらに、電磁波を
受信することによって接地回路に発生する高周波電流の
検出手段としては、接地回路に生ずる電位降下を検出す
る方法や高周波電流磁界を検出する方法など、接地開閉
器の接地回路およびメガリング端子としての機能に支障
を及ぼさずに部分放電を検出できるとともに、メガリン
グ端子の保護カバーを外来ノイズのシールドケースに利
用して外来ノイズの影響を排除できるので、外来ノイズ
を内部部分放電と誤認することなく部分放電を精度よく
検出できる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はこの発明の実施例方法を説明する
ための装置の構成図および要部の拡大断面図、第3図は
異なる実施例方法を示す要部の断面図、第4図はさらに
異なる実施例方法を示す要部の断面図、第5図はGIS
の全体構造と従来方法の一例を示す概略断面図である。 1……密閉容器、2……高電圧導体、3,3A,3B,
3C……接地開閉器、4……固定コンタクト(高圧
側)、5……接地側コンタクト部、6……可動コンタク
ト(低圧側)、9……絶縁ガス、10……接続導体、1
1……気密絶縁端子(メガリング端子)、12……接続
片、13……接地端子、14……保護カバー、20……
接地回路、15……同軸コード、15A……電位降下の
検出端、16……受信機、31……高周波変流器、35
……ツイストペア形シールド線、41……センサコイ
ル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】接地開閉器を具備したガス絶縁開閉装置の
    内部部分放電を電磁波として検出する方法であって、前
    記接地開閉器の低圧側コンタクト部を接続導体および気
    密絶縁端子を介して大地電位に保持された密閉容器の外
    壁面に導電接続する接地回路を形成し、この接地回路の
    前記密閉容器の内側部分を受信アンテナとして前記電磁
    波を高周波電流に変換し、前記接地回路の密閉容器の外
    側部分に配された高周波電流検出手段により前記高周波
    電流を検出することを特徴とするガス絶縁開閉装置の部
    分放電検出方法。
JP63110697A 1988-05-07 1988-05-07 ガス絶縁開閉装置の部分放電検出方法 Expired - Lifetime JPH0646210B2 (ja)

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