JPS5934170A - 断路器の充電電流しや断時対地絶縁検証試験法 - Google Patents

断路器の充電電流しや断時対地絶縁検証試験法

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JPS5934170A
JPS5934170A JP57143417A JP14341782A JPS5934170A JP S5934170 A JPS5934170 A JP S5934170A JP 57143417 A JP57143417 A JP 57143417A JP 14341782 A JP14341782 A JP 14341782A JP S5934170 A JPS5934170 A JP S5934170A
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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】 本発明は接地タンク形ガス絶縁断路器の充電電流しゃ断
時の対地絶縁性能の検証法に関する。
ガス絶縁断路器の充電電流しゃ断試験は現地と近似等価
な回路を構成して行うのが普通である。
第1図はこの一例を示したものである。断路器1の片端
には母線5を介し交流′電源2が接続され、逆側には母
線3を介ししゃ断器4が収シ付けられている。しゃ断器
4の先には更に母線6が接続された回路構成である。こ
こでしゃ断器4が開極状態になると断路器1の負荷側に
は母線3の静電容fiictのみが付加された回路にな
る。ここで断路器1を開極する場合、負荷容量Ctの充
電電流しゃ断になる。第2図は充電電流しゃ断時の電源
側電圧V、と負荷側電圧Vtの推移を示したものである
時間t、で断路器が開極し、再発弧、再点弧を繰シ返し
1oでしゃ断が完了する。再点弧の際には同図に示すよ
うにサージ電圧が>a生じ、特に図示のごとく交流電圧
の波高値間での再点弧では2、spu相当(n=zs)
までのサージ電圧が発生する場合がおる。断路器として
はこのような状況下においても対地絶縁を満足しなけれ
ばならない。しかしながら、このような試験では試験毎
に最終再点弧時の状況が異なシ、発生サージ電圧が複雑
に変動するため、現地で起こ9得る条件を満足するため
には極めて多数回の試験と多大な費用を要する欠点があ
る。
これを解消する方法として、第3図のような回路を構成
し、第2図の時間11から12の間を模擬しようとする
試験法も考案されている。この方法は断路器1の両端に
ブッシング10.11を配置し、ブッシング10側には
電源20、コンデンサ22を接続し、もう一方のブッシ
ング11側には別の電源21とコンデンサ23を接続し
た回路構成で行うものである。電源21゛は第3図にお
ける負荷側電圧Vtを模擬するだめの直流電圧発生器で
あシ、電源20は電源21と逆極性の電源電圧V、を模
擬するためのインパルス電圧発生器あるいは半波交流電
圧発生器等である。この試験では充電電流しゃ断時の最
大アーク長相当に断路器の極間長を設定し、交流のピー
ク値に相当する直流′電圧を電源21よシ印加する。そ
の後電源20よシミ源21とは逆極性の交流電圧の1/
4波形に相当する立上!1M71′#i、圧を印加し、
最も厳しい再点弧状況を模擬し、この時発生するサージ
電圧における対地絶縁を検証する方法でるる。本方法に
因れば最も厳しい条件のみを選定して十分な検証試験が
可能であるが、高電圧の電源が2台必要になる点及び高
電圧用のブッシングが2本必要になる点等試験設備が大
規模になる欠点がある。特に近年開発が進められている
UHV用の場合には一段と大規模になシ、試験費用は多
大なものになっている。
本発明の目的はよシ簡便な方法により、小規模の設備に
よシ断路器充市電流しゃ断時の対地絶縁検証を可能にす
る方法を提供するにある。
本発明はガス絶縁母線の放電時定数が十分大きいことを
実験的に確認し、極間放電によシガス絶縁母線を充電す
ることによシガス母線に直流電圧を残留させ、従来方法
における直流電圧発生器を省略するようにした。すなわ
ち、断路器の片側からのみ電圧を印加する試験となるた
め、断路器の片側にのみブッシングがあれば良いことに
なる。
本発明の実施例を第4図に示す。接地タンク内に収納さ
れた断路器1の片側にガス母線3を接続し負荷を形成し
ている。1M路器lのもう一方V(はブッシング10が
取付けられ、リード線26によシミ源20に接続されて
いる。なお、断路器1の′IF!源側及び負荷側の電圧
V a r V tを測定するため分圧器24.25が
設けられている。また、負荷側ガス母線の静電容量Ct
とd源側の等価静電容量C1の間には実系統を模擬する
ためC1はCtに比べ少なくとも1桁大きな値となるよ
うにしている。このような回路構成においで、断路器1
の極間長をある値に設定し、電源20より′電圧を印加
すると、ある値以上の電圧において第5図に示すような
電圧波形が得られる。第5図上段はd源側V、であシ、
時間toで印加されtlで前述の極間が放電し、負荷側
母線3に下段に示すような直流電圧Vtが残留する形と
なる。この残留電圧の放電時定数は負荷側母線3の静電
容量C6と高電圧導体9を絶縁支持しているスペーサ7
等の絶R砥抗により決定される。一般にガス絶縁機器中
で使用されるスペーサ類の絶縁抵抗は大気中に比べ極め
て高いので、前述の放電時定数は数時間から数日のオー
ダである。すなわち、数10分以内で試験をする限りに
おいては充電電圧がそのまま保持されていると考えても
さしつかえない。
なお、通常のコンデンサでは大気中に置かれるため時定
数はかなp短ぐなる。このような方法によシ、断路器の
極間長及び印加電圧を適宜変化させることによシ任意の
直流電圧を負荷側に与えることが可能となるため、従来
方法のような直流Q源を別途設ける必要がなくなる。
第6図は接地タンク形断路器の新路部の詳細を示したも
のである。接地タンク30内に可動電極32、固定電極
33を配置し、それらの周囲には電界緩和用のシールド
31.34が取付けられている。
このような断路器の光電電流しゃ断時の対地絶縁性能は
最大アーク長となる可動電極位置における再点弧サージ
に対する性能で決定される。再点弧サージが最も高くな
るのは前述のように交流の正負極性の波高値間での再点
弧となる。すなわち、性能検証としては断路器極間を所
定の距離に離し、負荷側に16流電圧を印加し、電源側
から逆極性同レベルの′電圧を印加することにより極間
を放電させ、その時の対地絶縁を検証することになる。
本方法においては、まず所定の直流電圧を負荷に残留さ
せるため、ある極間長L1の状態において電源側よシミ
圧を印加する。この場合第7図のようにあらかじめ極間
長りとフラツンオーバ′H1圧Vの関係を求めておくと
、残留直流電圧の目安となる。このような方法により負
荷側に所定の直流電圧を残留させ、その後最大アーク長
等に見合う極間長まで極間距離を増大させる。引き続き
電源の極性を切換え、すでに残留した直流電圧の極性と
逆になるようにし、所定の電圧を印加する。第8図はこ
のときの電圧波形を示したものである。
負荷側残留電圧vLと時間t3で印加された電源電圧V
、によシ断路器極間は時間t4でフラッジオーバする。
この状況は第2図における最終再点弧(時間t1〜t2
)を完全に模擬した形であシ、このとき発生するサージ
電圧V、による対地絶縁の検証が可能となる。なお、電
源電圧波形としては交流電圧の1/4サイクルに相当す
る立上シの波形を用いれば最も好ましいが、開閉インパ
ルス領域の波形でも対地絶縁検証は十分可能である。
本方法に因れば、1台の′「]L源及び1本のブッシン
グで試験が可能となるため、小規模な試験装置で従来と
同様の検証試験を行うことができる。
上述の方法においては、負荷側の直流残留電圧の制御は
可動電極と固定電極との極間長に頼らなければならない
ため変動が大きい。この理由としては、一般に断路器の
構造は非対称であるため放電に極性効果を生じ、一旦電
極間を放電させても極性に因っては逆閃絡(残留直流電
圧により電源側に放電する)や暗電流による放電が発生
するだめである。これを改善する方法としては、逆閃絡
や暗電流による放電が起こりにくい極性で初回の放電を
行い負荷側にその極性の直流電圧を残留させ、その復極
間長を増大させ逆極性の電圧を印加すれば、逆閃絡等を
生じ易い極性も充分残留させることか可能となる。この
場合には前述した手順よシも1回残留させるだめの放電
回数が増える。
更にこれを改善する方法を以下に述べる。
第9図は接地タンク30の側面に窓40を設け、照射装
置(水銀ランプ、レーザ発振器等)41により電極32
.33間の照射を可能にしたものである。第10図は照
射の有無による電極間の放心特性を示したものである。
同一電極間距離りにおいて、照射を行うことによシ放I
E電圧(li’ OV )をVoからvlに下げること
ができる。すなわち、印加電圧の波頭において照射を行
い、十分低い電圧で放電はせ、波尾で照射を止めること
によシ放電電圧を向上させ逆閃絡等を防止することが可
能となる。なお、照射の影響を波尾に残さないため、波
尾長を十分長く取ることが好せしい。
第11図は可動電極32の先端内部を〈シぬき、絶縁支
持物50によシトツガ1!極51を取り付けたものであ
る。本構造においては、印加電圧の波頭においてトリガ
電極51と可動電極32間に静電容量分圧による電位差
が発生し、この間が放電することによ多極間放電を低い
電圧で行わせることが可能となる。一旦放電した残は直
流電界となるため上述のような電位差は発生しなくなり
、前述の場合と同様逆閃絡等の防止が可能となる。
以上の方法に因れば直流電圧残留後の逆閃絡あるいは暗
電流による放′亀を防止することが容易になるため、直
流残留電圧の制御が容易に行えるようになり、試験の効
率が向上する。
本発明によれば、断路器充電電流しゃ断時の対地絶縁検
証が一電源の小規模な設備で可能となるため、定格電圧
の高い断路器になるほどその適用効果は大きくなる。特
にUHV級においてはブッシングの価格が非常に高価に
なるため、ブッシングが1本で済む試験法としてその効
果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来試験法の一例を示す回路図、第2図は第1
図における電圧波形例、第3図は従来試験法の他の例を
示す回路図、第4図は本発明になる一実施例を示す回路
図、第5図は第4図における電圧波形例、第6図は断路
器の断面詳細図、第7図、第8図は本発明の試験原理を
示す特性図、第9図は本発明の他の実施例を示す断面図
、第10図は試験原理を示す特性図、第11図は本発明
の他の実施例を示す断面図である。 1・・・断路器、2・・パル源、3,5.6・・・ガス
絶縁母線、4・・・しゃ断器、7・・・スペーサ、8・
・・中心導体、9・・・接地タンク、10.11・・・
ブッシング、20゜21・・・電源、22.23・・・
コンデンサ、30・・・接地タンク、31.34・・・
シールド、32・・・可動電極、33・・・固定電極、
40・・・窓、41・・・照射装置、第1図 ′fJ3図 10  L+ 第7図 ト 箭β図 第9図 L      →

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、接地タンク内に可動電極と固定電極とを配置した基
    本構成の断路器で、前記電極のどちらか一方の側に静電
    容量性負荷を接続し、残りの一方の電極には電源を接続
    し、まず電源よシ第1回目の電圧を印加することによシ
    前記静電容量性負荷に電圧を残留させ、その後同じd源
    側よシ第1回目の電圧とは逆極性に彦る第2回目の′a
    圧を印加することによシ前記電極間を放シさせ対地絶縁
    を検証することを特徴とする断路器の充電電流しゃ断時
    対地絶縁検証試験法。 2、特許請求の範囲第1項において、第2回目の電圧印
    加時の可動電極と固定電極間の距離を第1回目の′電圧
    印加時の前記電極間距離よシも大きくしたことを特徴と
    する断路器の充+11流しゃ断時対地絶縁検証試験法。 。 3、%許請求の範囲第1項において、第1回目の電圧を
    印加する際、前記可動電極、固定電極の間を照射したこ
    とを特徴とする断路器の充1!電流しゃ断時対地絶縁検
    証試験法。 4、%許請求の範囲第1項において、前記可動電極ある
    いは固定電極の先端部に絶縁支持したトリガ電極を取シ
    付けたことを特徴とする断路器の充電電流しゃ断時対地
    絶縁検証試験法。 5、特許請求の範囲第1項において、前記静電容量性負
    荷として接地タンク内に中心導体を絶縁スペーサで支持
    したガス絶縁母線を用いたことを特徴とする断路器の充
    電電流しゃ断時対地絶縁検証試験法。 6、%許請求の範囲第1項において、前記電源の等価静
    電容量が前記静電容量性負荷の静電容量よシも一桁以上
    大きくしたことを特徴とする断路器の充電電流しゃ断時
    対地絶縁検証試験法。
JP57143417A 1982-08-20 1982-08-20 断路器の充電電流しや断時対地絶縁検証試験法 Granted JPS5934170A (ja)

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