JPH0614767B2 - 光方式地絡検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は光方式地絡検出装置に係り、特に密閉された金
属容器内に絶縁媒体を封入したガス絶縁母線、断路器及
び遮断器などを備えたガス絶縁開閉装置内に発生する地
絡事故を検出するための光方式地絡検出装置の改良に関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に送電線の故障は、その大部分がアークなどによる
回復性のもので永久故障となるものは全故障回数の10％
にすぎないことが知られている。従って、故障した送電
線を瞬時に遮断して一度無電圧とし、そのあとで再びこ
の区間に送電すれば、そのまま送電を継続できる場合が
多い。このように架空線に地絡事故が発生した場合に
は、一旦遮断器を開路し、再度閉路することによって停
電を短時間にとどめるようにしている。ところがガス絶
縁開閉装置において、金属容器と母線導体との間に地絡
事故が発生した場合は、再度絶縁を回復することができ
ないので、地絡事故を確実に検出して、遮断器の再閉路
を阻止する信号を出し、大事故を防止する必要があっ
た。

このようなガス絶縁開閉装置内における地絡事故の発生
を検出する方法として従来から諸種のものがあるが、そ
のうち光方式のものがある。

従来の光方式地絡検出装置は第３図に示すように、点線
で示した地絡アーク光を受光する受光センサ１の先端部
に、集光効果をもつようにレンズ形状となっているプラ
スチックカバー２がかぶせられ、受光センサ１の後端部
には、受光センサ１で受光した光信号を光・電気変換部
いわゆるO/E変換部３に伝達するための光ファイバケー
ブル４が接続される。この光ファイバケーブル４の他端
は伝送してきた光信号を電気信号に変換し、外部の図示
しない制御盤に出力するO/E変換部３に接続される。こ
のように構成された光方式地絡検出装置が、従来は第３
図及び第４図に示すように、金属容器５の外壁に配設さ
れていた。そして金属容器５と絶縁部材6aを介して支持
される導体６との間に発生した地絡事故により生じた地
絡アーク７を検出していた。

しかしながら、このように構成された光方式地絡検出装
置は、プラスチックレンズを使用して集光面積を広くす
るような試みがなされているとはいえ、受光センサ１に
対する入射光の角度に制限があることから、地絡アーク
７の検出面積には制限があった。そのため、第４図に示
すように光方式地絡検出装置を金属容器５の側壁に配設
すると、金属容器５内に発生した地絡事故による地絡ア
ーク７を直接受光することはできず、地絡アーク７の散
乱光を検出することになり、光強度が非常に弱くなって
しまうため、検出精度が悪く信頼性に欠けるという問題
点があった。

また、第５図に示すように、地絡事故の発生位置と光方
式地絡検出装置の受光センサ１の配置位置との距離Ｌが
長くなるほど、地絡アーク７の光が金属容器５内部で反
射する回数が増加し、そのために散乱光の強度が弱まり
検出しにくくなるので、第６図に示すように、光方式地
絡検出装置の配置箇所を増やさなければならず、コスト
が大幅に増大し、設置工程が繁雑なものとなっていた。
また、受光センサ１の表面が直接、地絡アーク７にさら
され、金属容器５内に封入されているSF₆ガスのような
絶縁ガス5aが大気中に吹き出し、人身事故などの二次災
害を誘発するおそれがあった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、受光効率を向上させて、地絡事故の発
生を確実に検出し、かつ地絡による地絡アーク光に直接
さらされない信頼性の高い光方式地絡検出装置を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

かかる目的を達成するために本発明によれば、受光セン
サを金属容器の長手軸方向に向けるとともに、フローテ
ィング電極と金属容器との間に配置することにより、受
光効率を向上させ、地絡事故の発生を確実に検出し、か
つ地絡アークに直接さらされないようにし、信頼性を向
上したとことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の光方式地絡検出装置の一実施例を第１図を
参照して説明する。第３図ないし第６図と同一部分は同
符号を付してある。

すなわち、金属容器５の側壁に光方式地絡検出装置の受
光センサ１を配設して、金属容器５の長手軸方向に受光
センサ１の集光効果をもつプラステイックカバー２を挿
着して向ける。また受光センサ１はフローティング電極
８の支持棒９に取付けられ、フローティング電極８と金
属容器５との間に配設される。さらに支持棒９の中空部
9aに光ファイバケーブル４を挿通して支持棒９の端にお
いて封止部材4aによって封止するようにして光ファイバ
ケーブル４を外部に導出している。

また金属容器５の外側に突出したポケット部10の蓋板10
aに絶縁部材11を介して気密に支持棒９を貫通するよう
にして支持し、この支持棒９の一端にフローティング電
極８を図示しない導体に対向して設置している。なお図
示しないがフローティング電極８は支持棒９を介して接
地されている。

このように構成することにより、金属容器５内部に発生
した地絡事故による地絡アークの光を、金属容器５の長
手方向から直接又は数回の反射回数で受光することがで
きるので地絡アークの光の強度も弱まっておらず、検出
もれを生ずるおそれがない。また、地絡アークの直撃を
うけないようにフローティング電極８で覆われているの
で受光センサ１は破損されることがないので、従来のよ
うに金属容器５内に封入されている絶縁ガス5aが大気中
に吹き出すおそれもなく、二次災害を誘発することがな
い。また、フローティング電極８の支持棒９の常時は接
地されているが開閉サージなどのサージ測定用として使
用することができる。すなわち、光方式地絡検出装置と
ともに電圧検出装置としても使用できる利点がある。

次に本発明の他の実施例を第２図を参照して説明する。
第１図と同一部分は同符号を付してある。フローティン
グ電極８の支持棒９にギヤップ部12を設ける。このギャ
ップ部12は、フローティング電極８を取付けた支持棒９
の他方端に設けられる電極12aとこれと対向してギヤッ
プを形成した電極12bを支持棒9aを介してポケット部10
の蓋板10aの内側に固着支持し、支持棒９は絶縁部材13
を介して支持棒9aに支持固着されて構成される。

そして、支持棒９には支持部材1aを介して受光センサ１
を金属容器５の長手軸方向に沿って向くように固着する
とともにフローティング電極８と金属容器５との間に位
置している。また受光センサ１は光ファイバケーブル４
に接続され、この光ファイバケーブル４は蓋板10aに封
止部材4aを介して外部に気密を保持して導出される。ま
た支持棒9aには電流検出用の変流器15を取付け、外部に
気密に導出する。なお受光センサ１にはプラスチックカ
バー２が取付けられている。

このように構成することにより、金属容器５内にガス圧
力低下時などの異常発生時に、フローティング電極８に
誘起される電圧でギヤップ部10にせん絡を生じ、変流器
15によって検出したその信号を図示しないが遮断器など
のトリップ信号として取出すことにより本発明の実施例
の効果のほかに異常監視装置としても使用できる。

またさらに、図示しないが、受光センサを同一位置に互
いに逆方向になるように夫々長手軸方向に向けて配設す
ることにより、受光センサの取付部を減らすことができ
るので、本発明の実施例及び他の実施例と同様な効果が
得られるとともに価格低減につながる利点が得られる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、光方式地絡検出装置
の受光センサを金属容器の長手軸方向に向け、この受光
センサをフローティング電極と金属容器の間に配置する
ことにより、地絡事故による地絡アークの光を確実に検
出する光方式地絡検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光方式地絡検出装置の要部の断面図、
第２図は本発明の他の実施例の要部の断面図、第３図な
いし第６図は従来の光方式地絡検出装置を示し、第３図
は構成配置を示す一部断面斜視図、第４図ないし第６図
はそれぞれ配置構成及び作用を示す夫々断面図である。 １……受光センサ、２……プラスチックカバー、 ３……光・電気変換部、４……光ファイバケーブル、 ５……金属容器、６……導体、 ７……地絡アーク、８……フローティング電極、 ９，9a……支持棒、12……ギヤップ部、 15……変流器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガス絶縁開閉装置の金属容器内に発生する
   地絡事故のせん絡光を集光して受光センサ及び光ファイ
   バケーブルに導き、さらにこの光を光・電気交換部に入
   力して検出する光方式地絡検出装置において、受光セン
   サを金属容器の長手軸方向に向けるとともにフローティ
   ング電極と前記金属容器との間に配置したことを特徴と
   する光方式地絡検出装置。
2. 【請求項２】光ファイバケーブルがフローティング電極
   の支持棒の内部を貫通するようにした特許請求の範囲第
   １項記載の光方式地絡検出装置。
3. 【請求項３】フローティング電極がその支持棒にギャッ
   プ部を設けるとともに、金属容器側の前記支持棒に電流
   検出用の変流器を設けてなる特許請求の範囲第１項記載
   の光方式地絡検出装置。