ガス遮断器
【課題】投入抵抗体の冷却時間を考慮しながらＣＯ動作間の経過時間を短かくすることができるようにしたガス遮断器を提供する。
【解決手段】演算した上昇時演算温度Ｔ１および冷却時演算温度Ｔ３を予め設定した上限許容温度閾値Ｔｕと下限許容温度閾値Ｔｄで管理する演算部１５を設け、温度特性曲線Ｃのように抵抗接点８を投入した後の時刻ｔ２で上限許容温度閾値Ｔｕに達したことを上昇時演算温度Ｔ１から演算して検出した場合、演算部１５から制御回路１４に投入鎖錠信号を与えて、投入抵抗体７の冷却時間を遅延し、次いで投入抵抗体７の冷却時演算温度Ｔ３を監視し、時刻ｔ７で冷却時の温度が下限許容温度閾値Ｔｄに達したことを検出したとき、投入鎖錠信号を解除して制御回路１４から操作器１３に投入動作指令が与えられるようにする。
【解決手段】演算した上昇時演算温度Ｔ１および冷却時演算温度Ｔ３を予め設定した上限許容温度閾値Ｔｕと下限許容温度閾値Ｔｄで管理する演算部１５を設け、温度特性曲線Ｃのように抵抗接点８を投入した後の時刻ｔ２で上限許容温度閾値Ｔｕに達したことを上昇時演算温度Ｔ１から演算して検出した場合、演算部１５から制御回路１４に投入鎖錠信号を与えて、投入抵抗体７の冷却時間を遅延し、次いで投入抵抗体７の冷却時演算温度Ｔ３を監視し、時刻ｔ７で冷却時の温度が下限許容温度閾値Ｔｄに達したことを検出したとき、投入鎖錠信号を解除して制御回路１４から操作器１３に投入動作指令が与えられるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断部主接点と並列に投入抵抗装置を接続して構成したガス遮断器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガス遮断器では、投入時に発生する投入サージを抑制するために、遮断部主接点と電気的並列に投入抵抗装置を接続した構成が知られている。投入抵抗装置は、電気的直列接に続した投入抵抗体と投入接点とを有し、この投入接点は遮断部主接点の閉路に先行して閉じて主回路に投入抵抗体を接続して投入サージを抑制し、遮断部主接点の開路に先だって投入接点を開いて投入抵抗体を主回路から切り離すように構成している。従来のガス遮断器では、この投入抵抗体を製作するに当たって投入サージを抑制するための抵抗値と、投入動作時の熱容量を考慮して設計している。また、ガス遮断器を使用した系統で、例えば米国における使用形態の場合のように送電線路が長くなると、同じ送電線に連続して落雷を受ける確率が高くなるため、落雷のような一時的事故に対して遮断動作から所定時間経過後にＣＯ−ＣＯ−ＣＯ……のようにＣＯ動作（Ｃとは遮断器の投入、Ｏとは遮断器の開放の意）を連続して繰り返す連続投入動作を行う場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、投入抵抗装置を有したガス遮断器で、ＣＯ動作を繰り返す連続投入動作を行う場合、一回目のＣＯ動作が行われてから二回目のＣＯ動作が行われるまでの経過時間の厳格な規定はないが、この経過時間を短く設定して系統の安定度を高めようとすると、十分に投入抵抗体が冷却されない状態で次の投入動作が行われ、投入抵抗体の温度上昇が物理的温度限界値に達してしまう危険がある。そこで、投入抵抗体の冷却時間を考慮しながらＣＯ動作間の経過時間を設定する必要があるが、この経過時間を従来の場合と同じように長めの固定値として設定してしまうと、系統の安定度は低下してしまう。
【０００４】
本発明の目的は、投入抵抗体の冷却時間を考慮しながらＣＯ動作間の経過時間を短かくすることができるようにしたガス遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために、遮断部主接点と、投入抵抗体と抵抗接点を直列接続したものを前記遮断部主接点に対して電気的並列に接続した投入抵抗装置と、前記遮断部主接点の閉成に先行して前記抵抗接点を閉じ、かつ前記遮断部主接点の開路に先立って前記抵抗接点を開く操作器と、この操作器に投入および遮断動作を複数回繰り返す連続投入動作信号を与える制御回路とを備えたガス遮断器において、前記投入抵抗体の上昇時演算温度および冷却時演算温度を算出し、この上昇時演算温度が予め設定した上限許容温度閾値に達したとき前記制御回路から前記操作器への投入動作信号を阻止する投入鎖錠信号を与え、かつ、前記冷却時演算温度が予め設定した下限許容温度閾値に達したとき前記投入鎖錠信号を解除する演算部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によるガス遮断器によれば、演算部で算出した投入抵抗体の上昇時演算温度および冷却時演算温度を上限許容温度閾値と下限許容温度閾値で管理しているため、投入抵抗体の温度が物理的温度限界値に達するのを防止しながら投入抵抗体の温度を考慮してＣＯ動作間の経過時間を決定することができるようになる。つまり、ＣＯ動作間の経過時間を従来の場合のように常に同じ固定値とした場合のようにすることもなく、その都度、投入抵抗体の上昇温度あるいは冷却温度を考慮しながら調整することができ、上限許容温度閾値を越えた状況では投入鎖錠信号を与えて所定の冷却時間が与えられるように経過時間を延ばすことができ、また上限許容温度閾値以下の状況では投入鎖錠信号を与えずに経過時間を先の場合より短くすることがで、結局、投入抵抗体の冷却時間を考慮しながら連続投入動作全体に要する時間も短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態によるガス遮断器の概略構成を示すブロック構成図である。
ガス遮断器としては一般的に知られた構成であり、例えば、消弧性ガスを封入した密閉容器１内に遮断部主接点２を配置し、この遮断部主接点２の両端をブッシング３、４の中心導体５、６に接続している。密閉容器１内の遮断部主接点２とは電気的並列に、投入抵抗体７と投入接点８とを直列接続した投入抵抗装置を接続している。各ブッシング３、４の下部にはそれぞれ変流器９、１０が配置され、各ブッシング３、４の気中外部端子に接続した気中線には電圧変成器１１、１２がそれぞれ配置されている。遮断部主接点２および投入接点８の開閉操作を行う操作器１３は、密閉容器１の外部近傍に配置され、制御回路１４からの投入および遮断動作指令を受けて動作するように構成されている。通常、ガス遮断器は、変流器９、１０や電圧変成器１１、１２などからの系統信号を取り込んで制御回路１４を通して操作器１３に指令を与え、遮断部の開閉操作を行っている。
【０００８】
しかし、投入動作を多数回繰り返す連続投入動作の場合、通常の制御回路１４からの投入動作指令と演算部１５からの指令とのアンド条件が成立したとき操作器１３に投入動作指令を与えるようにしている。つまり、両変流器９、１０を電流要素取得手段として利用し、また電圧変成器１１、１２を電圧要素取得手段として利用し、これら各要素取得手段から取り込んだ電流要素と電圧要素等を用いて詳細を後述する演算処理を行う演算部１５を新たに付加し、この演算部１５からの演算処理結果として投入動作を阻止する投入鎖錠信号と、この投入鎖錠信号を解除する解除信号とを制御回路１４に与えるようにし、この投入鎖錠信号が与えられている状態では制御回路１４から操作器１３に投入動作指令が与えられないようにしている。
【０００９】
図２は、上述した遮断部主接点２および投入接点８の開閉特性と、投入抵抗体７の温度特性を示すタイムチャートである。
同図に示した開閉特性から分かるように遮断状態となったガス遮断器に対して制御回路１４から操作器１３に投入動作指令が与えられると、先ず遮断部主接点２の閉路に先だって時刻ｔ１で抵抗接点８を閉じて主回路に投入抵抗体７を接続し、その後、先行投入時間ｔＲを経てから時刻ｔ３で遮断部主接点２を閉路する。その後、主回路の事故が回復していない場合はガス遮断器に対して制御回路１４から再び遮断動作指令が与えられ、時刻ｔ４では抵抗接点８を開路し、その後、時刻ｔ５で遮断部主接点２が開路される。これが一回目のＣＯ動作である。その後、所定の経過時間を過ぎた時刻ｔ６で、再び投入指令が制御回路１４から与えられ、二回目のＣＯ動作が行われる。
【００１０】
特に、ここで注目するのはＣＯ動作間の経過時間、例えば詳細を後述する温度特性曲線ＡにおけるＣＯ動作間の経過時間（ｔ６−ｔ５）である。厳密には、投入動作指令が与えられてから抵抗接点８が閉路するまでの時間が存在するが、ここでは説明を簡略化して投入動作指令が与えられると同時に抵抗接点８が閉路するものとして示している。このＣＯ動作間の経過時間（ｔ６−ｔ５）は、これまで固定値としていたが、ここでは投入抵抗体７の温度特性も加味して変更可能な時間として設定している。
【００１１】
このような連続投入動作時における投入抵抗体７の温度特性を同図に併記している。
縦軸は温度を示しており、抵抗接点８を閉じて主回路に投入抵抗体７を接続した時刻ｔ１における投入抵抗体７の温度をベース温度Ｔ２として示している。このベース温度Ｔ２は、同時刻ｔ１における密閉容器１内の消弧性ガスの測定温度で置換しても良い。また縦軸には上限許容温度閾値Ｔｕと、下限許容温度閾値Ｔｄを示しており、この上限許容温度閾値Ｔｕは、投入抵抗体７の物理的温度限界値より低い設定値で、一回目の投入動作での投入抵抗体７の温度がこの上限許容温度閾値Ｔｕより僅かに低い温度であれば、予め設定した経過時間（ｔ６−ｔ５）の経過後に二度目の投入動作を行ったときでも投入抵抗体７の温度が物理的温度限界値に達することのない値である。また下限許容温度閾値Ｔｄは、この温度から二度目の投入動作を行っても投入抵抗体７の温度が物理的温度限界値に達することなく行える値で、かつベース温度Ｔ２よりも高い値である。また先行投入時間ｔＲにおける投入抵抗体７の温度上昇曲線は単純化して示している。
【００１２】
温度特性曲線Ａは、投入抵抗体７に比較的小さな電流Ｉが流れた場合の温度推移を示している。電流Ｉが小さい場合、投入抵抗体７に注入されるエネルギが小さく、投入抵抗体７の温度は温度特性曲線Ａとして実線で示すように上昇する。第一回目の投入動作で、遮断部主接点２が閉成される時刻ｔ３でほぼ第一回目ピーク温度となるが、予め設定した上限許容温度閾値Ｔｕには達しない。遮断部主接点２が閉成された時刻ｔ３以降は、電流Ｉの大部分が遮断部主接点２を流れることになるので、投入抵抗体７は消弧性ガスによって冷却される。
【００１３】
その後、時刻ｔ５で遮断部主接点２で遮断動作が行われ、所定の経過時間を経過した後の時刻ｔ６で再度、投入抵抗体７が主回路に接続されると、その時点から再び温度特性曲線Ａは温度上昇を示し、ほぼ時刻ｔ８で遮断部主接点２が閉じられる頃に第二回目ピーク温度に達する。時刻ｔ６での温度は先の時刻ｔ１のベース温度Ｔ２よりも多少高くなっているため、時点ｔ８での第二回目ピーク温度は先の時刻ｔ３の第一回目ピーク温度よりも高くなる。しかし、まだ上限許容温度閾値Ｔｕには達していない。従って、上述した系統条件および経過時間で、連続二回の連続投入動作を行っても投入抵抗体７の温度上昇は問題とならない。
【００１４】
しかしながら、落雷などによって電流Ｉが大きくなると、投入抵抗体７の温度推移は温度特性曲線Ｂのように変化する。この場合、投入抵抗体７に注入されるエネルギが先の場合よりも大きくなり、投入抵抗体７の温度上昇が問題となる。つまり、遮断部主接点２が閉成された時刻ｔ３で第一回目ピーク温度となり、しかも、この時点で投入抵抗体７の温度はすでに上限許容温度閾値Ｔｕを超えている。それでも、遮断部主接点２が閉成された時刻ｔ３以降は、電流Ｉの大部分が遮断部主接点２を流れることになり、投入抵抗体７は消弧性ガスによる冷却作用を受ける。
【００１５】
その後、時刻ｔ５で遮断部主接点２で遮断動作が行われるが、その後、もし電流Ｉが小さい場合と同様に所定の初期経過時間を経過した後の時刻ｔ６で再度、投入抵抗体７を主回路に接続すると、その時点から再び温度上昇を示すことになり、既に時刻ｔ３で第一回目ピーク温度が上限許容温度閾値Ｔｕを超えているため、このままでは時刻ｔ８での第二回目ピーク温度が物理的温度限界値に達してしまう。このような現象は、電流Ｉが増大した場合だけでなく、連続投入動作の動作回数が増えた場合にも生じる。
【００１６】
そこで、演算部１５の処理によって温度特性曲線Ｃのように投入抵抗体７の温度推移を監視してＣＯ動作間の経過時間を制御する。つまり、一回目の投入動作時に投入抵抗体７の温度が上限許容温度閾値Ｔｕを越えた場合、温度特性曲線Ｂのように二回目の投入動作時は時刻ｔ６で抵抗接点８を閉じるのではなく、それよりも遅い時刻ｔ７で抵抗接点８を閉じるように演算部１５で遅延制御する。この場合のＣＯ動作間の経過時間は、初期設定時間（ｔ６−ｔ５）よりも長くされた遅延経過時間（ｔ７−ｔ５）となる。この延長時間中に、投入抵抗体７は密閉容器１内の消弧性ガスによって冷却されることになり、時刻ｔ７でその温度が下限許容温度閾値Ｔｄにまで冷却されることになり、その後に、二度目のＣＯ動作が開始されて抵抗接点８を閉じるようにしている。
【００１７】
この説明から分かるように、ＣＯ動作を多数回繰り返す連続投入動作の場合、従来のようにＣＯ動作間の経過時間を固定値とするのではなく、系統条件や連続投入回数に応じて、ＣＯ動作間の経過時間を変更するのが望ましい。
【００１８】
これを実現するために、投入抵抗体７の温度として上限許容温度閾値Ｔｕと下限許容温度閾値Ｔｄとを設定し、系統条件による投入抵抗体７への注入エネルギー、および投入抵抗体７の温度を予測演算する演算部１５を設けている。また、この演算部１５は、上述した温度特性曲線Ｃのように時刻ｔ２で上限許容温度閾値Ｔｕに達したことを演算処理し、また時刻ｔ７で下限許容温度閾値Ｔｄに達したことを演算処理を行う。その結果、演算部１５で上限許容温度閾値Ｔｕに達したと演算したときは、投入鎖錠信号を演算部１５から制御回路１４に与え、制御回路１４から単独で操作器１３に投入動作指令が与えられないように阻止する。一方、下限許容温度閾値Ｔｄに達したと演算したときは、上述の投入鎖錠信号を解除する解除信号を制御回路１４に与え、制御回路１４から操作器１３に投入動作指令が与えられるようにしている。
【００１９】
次に、この演算部１５での処理の詳細について説明する。
図２は、演算部１５での処理手順を示すフローチャートであり、先ず、ステップＳ１では変流器９、１０などから取り込んだ電流要素Ｉと、電圧変成器１１、１２などから取り込んだ電圧要素Ｖ１、Ｖ２とから遮断部の極間抵抗値Ｒを算出する。ステップＳ２では、投入抵抗体７が主回路に接続されたことを判別するために、この算出した極間抵抗値Ｒを予め設定した先行投入期間識別用閾値Ｒ１、Ｒ２と比較する。その範囲内にあれば投入抵抗体７が主回路に挿入されたと判定する。上述の先行投入期間識別用閾値Ｒ１、Ｒ２は、投入抵抗体７が主回路に接続されたことを他の状況と区別して判別できるように、投入抵抗体７の抵抗値を考慮して設定した値である。
【００２０】
その他の方法によっても投入抵抗体７が主回路に挿入されたことを検出できるが、上述したように電流要素Ｉと、電圧要素Ｖ１、Ｖ２とから極間抵抗値Ｒを算出して行うことには利点がある。それは、抵抗接点８が接触した時点ではなく、抵抗接点８での先行放電が生じた時点を検出することができるので、主回路からの後述する投入抵抗体７への注入エネルギをより厳密に演算することができる。
【００２１】
ステップＳ２の判定によって、投入抵抗体７が主回路に挿入されたことを検出した場合、ステップＳ３では投入抵抗体７における主回路からの注入エネルギによる上昇温度と、詳細を後述する前回の投入動作時の残存温度である冷却時演算温度Ｔ３とから上昇時演算温度Ｔ１を算出する。投入抵抗体７における主回路からの注入エネルギによる上昇温度は、変流器９、１０などから取り込んだ電流要素Ｉと、電圧変成器１１、１２などから取り込んだ電圧要素Ｖ１、Ｖ２と、投入抵抗体７の体積Ｖと、投入抵抗体７の体積比熱Ｃｖとからを算出している。また前回の投入動作時の残存温度である冷却時演算温度Ｔ３は、現在が第一回目の投入動作時であれば密閉容器１内の温度まで十分冷却されていると考えられるので、図２で説明したベース温度Ｔ２と等しくなっている。
【００２２】
その後、ステップＳ４では算出した投入抵抗体７の上昇時演算温度Ｔ１が予め設定した上限許容温度閾値Ｔｕを越えているかどうかを判定し、上限許容温度閾値Ｔｕを超えている場合、ステップＳ５で演算部１５は投入鎖錠信号を制御回路１４に与える。これを受けた制御回路１４では操作器１３への投入動作指令が阻止され、投入抵抗体７が主回路に接続されることはない。つまり図２で説明すると、ステップＳ４において温度特性曲線Ｂのように時刻ｔ２で上限許容温度閾値Ｔｕを超えたことを検出した場合、ステップＳ５において温度特性曲線Ｂのように時刻ｔ６で抵抗接点８が再度閉じられるのを阻止したことになる。
【００２３】
図２に示した温度特性曲線Ｃのように抵抗接点８の投入に次いで時刻ｔ３で遮断部主接点２が投入されてから開始される投入抵抗体７の冷却を監視し、その冷却時温度が下限許容温度閾値Ｔｄに達するまで投入動作阻止が継続される。投入抵抗体７の冷却時の温度は、ステップＳ６に示した演算式で算出する。つまり投入抵抗体７の冷却時演算温度Ｔ４は、上昇時演算温度Ｔ１と、ベース温度Ｔ２と、図２の時刻ｔ３で遮断部主接点２が閉じられてから投入抵抗体７の冷却が開始されてからの冷却経過時間ｔａと、投入抵抗体７の冷却時定数τとによって算出される。演算部１５は、ステップＳ７で冷却時演算温度Ｔ４と下限許容温度閾値Ｔｄとを比較し、図２に示した温度特性曲線Ｃに沿って時刻ｔ７で下限許容温度閾値Ｔｄにまで冷却されるのを監視する。
【００２４】
図２の温度特性曲線Ｃでは、時刻ｔ３から時刻ｔ７までの時間（ｔ７−ｔ３）を冷却経過時間ｔａとしたとき、冷却時演算温度Ｔ４は下限許容温度閾値Ｔｄとなる。これをステップＳ７の判定で検出すると、ステップＳ８では上述した投入鎖錠信号を解除する解除信号を制御回路１４に与える。この時点で、投入動作指令のアンド条件が成立して制御回路１４は操作器１３への投入動作指令を与えることになり、二度目のＣＯ動作が開始されて、図２の時刻ｔ６よりも遅れて抵抗接点８が閉路されることになる。その後、ステップＳ９で所定の連続投入動作回数に達したかどうかを判定し、連続投入回数が二回で終了の場合は連続投入動作を完了し、主回路に事故が継続している場合、遮断動作後に同状態を保持する。しかし、さらに連動投入動作を繰り返すよう回数が設定されている場合は、同様の処理を繰り返し行う。
【００２５】
このようにして図２の温度特性曲線Ｃで示すように電流Ｉが大きい場合は、図２の温度特性曲線Ａで示した電流Ｉが小さい場合に比べて、連続投入動作におけるＣＯ動作間の経過時間を長くする。これによって投入抵抗体７に与えられる冷却時間が増加し、二回目のＣＯ動作が開始されるときの投入抵抗体７の温度を抑えて、二回目の投入動作で物理的温度限界値に達するのが防止される。しかも、投入抵抗体７の温度は、上限許容温度閾値Ｔｕと下限許容温度閾値Ｔｄで管理するため、見込みで設定したときのように不必要に冷却時間を長くすることもない。こうして、投入抵抗体７が物理的温度限界値に達することを防止しながら、ＣＯ動作時間（ｔ５−ｔ１）に続く経過時間を初期設定時間（ｔ６−ｔ５）から遅延時間（ｔ７−ｔ５）に延長して、連続投入動作全体を短時間に行うことができるようになる。
【００２６】
ところで、ステップＳ２の判定で投入抵抗体７が主回路に挿入されていないと判定した場合、または、ステップＳ４の判定で投入抵抗体７の上昇時演算温度Ｔ１が予め設定した上限許容温度閾値Ｔｕ以下である場合、上述したステップＳ５には進まず、投入鎖錠信号が制御回路１４に与えられないので、予め設定したＣＯ動作間の経過時間に基づいて連続投入動作を継続して実施することができる。このとき、ステップＳ１０では、上述した冷却時演算温度Ｔ４と同じ数式を用いて冷却時演算温度Ｔ３を演算し、連続投入動作の次回動作時におけるステップＳ３で、この冷却時演算温度Ｔ３を加算して上昇時演算温度Ｔ１を算出する。
【００２７】
このステップＳ１０の処理を再度、図２に示した温度特性曲線Ａで説明する。例えば、時刻ｔ３での上昇時演算温度Ｔ１が上限許容温度閾値Ｔｕ以下である場合、この時刻ｔ３から投入抵抗体７は密閉容器１内の消弧性ガスによって冷却が開始される。時刻ｔ６で連続投入動作の次回動作が行われたとき、ステップＳ６と基本的に同じ数式で冷却経過時間ｔａを（ｔ６−ｔ３）として冷却時演算温度Ｔ３を算出し、ステップＳ３で時刻ｔ８における第二回目ピーク値の上昇時演算温度Ｔ１を算出する際、注入エネルギによる上昇温度に冷却時演算温度Ｔ３を加算する。その後、ステップＳ４で第二回目ピーク値の上昇時演算温度Ｔ１が上限許容温度閾値Ｔｕを越えていないかどうか判定する。これによって時刻ｔ６で連続投入動作の二回目のＣＯ動作が行われたとき、投入抵抗体７の温度は正しく演算処理に反映される。また、投入抵抗体７が十分に冷却されている場合、冷却時演算温度Ｔ３はベース温度Ｔ２と等しくなり、この場合も投入抵抗体７の温度は正しく演算処理に反映される。
【００２８】
このような演算部１５での処理は、図２の温度特性曲線Ａで示すように電流Ｉが小さい場合でも生かすことができる。つまり、前回動作時の冷却時演算温度Ｔ３が残存しており、その後の動作時の上昇時演算温度Ｔ１にこの時の冷却時演算温度Ｔ３を加算しているため、連続投入動作の動作回数がさらに増加して何度目かのピーク値またはその近傍で上限許容温度閾値Ｔｕを越えることを判定すると、同様に投入鎖錠信号を与えることができる。従って、先の場合と同様に、投入抵抗体７の温度が物理的温度限界値に達することなく投入抵抗体７の温度上昇を抑えることができる。しかも、上限許容温度閾値Ｔｕと下限許容温度閾値Ｔｄで投入抵抗体７の温度を管理するようにしているため、見込みで設定したときのように不必要に冷却時間を長くすることもなく、連続投入動作全体を短時間に行うことができるようになる。
【００２９】
以上説明したガス遮断器によれば、演算した上昇時演算温度Ｔ１および冷却時演算温度Ｔ４を予め設定した上限許容温度閾値Ｔｕと下限許容温度閾値Ｔｄで管理する演算部１５を設けたため、上限許容温度閾値Ｔｕによって次回のＣＯ動作時に投入抵抗体７が物理的温度限界値に達するのを予測し、下限許容温度閾値Ｔｄによって次回のＣＯ動作時に投入抵抗体７が物理的温度限界値に達しないまでに冷却される時点を予測し、両者の予測によって、ＣＯ動作間の経過時間を通常よりも長くして冷却時間を増加することができるので、系統条件、連続投入動作の回数に拘わらず、投入抵抗体７の温度が物理的温度限界値に達するのを防止しながらＣＯ動作間の経過時間を短縮して、結局、連続投入動作全体に要する時間を短くすることができる。
【００３０】
特に本発明の実施においては、上述したように上昇時演算温度Ｔ１を算出するために、系統の電流要素Ｉと、電圧要素Ｖ１、Ｖ２を取り込み、遮断部の極間抵抗値Ｒを算出し、これによって主回路負荷電流が投入抵抗体７を流れる時間に反映させている。このため、抵抗接点８での先行放電が生じた時点を検出することができ、主回路から投入抵抗体７に与えられる注入エネルギをより厳密に演算することができ、上昇時演算温度Ｔ１や、投入鎖錠信号を与える判断や、この投入鎖錠信号を解除する解除信号を与える判断を、より適切に行うことができる。
【００３１】
また望ましい実施の形態では、上昇時演算温度Ｔ１および冷却時演算温度Ｔ４を算出するに当たって、ステップＳ１０で前回の投入動作時に残存していた温度からの冷却時演算温度Ｔ３を加算したため、より正確に上昇時演算温度Ｔ１および冷却時演算温度Ｔ４を算出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のガス遮断器は、図１に示したように両側にブッシング３、４を有するガス遮断器に限らず、ガス絶縁開閉装置におけるガス遮断器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態によるガス遮断器の全体構成を示すブロック構成図である。
【図２】図１に示した遮断部主接点および投入接点の開閉特性と、投入抵抗体の温度特性を示すタイムチャートである。
【図３】図１に示した演算部の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１ 密閉容器
２ 遮断部主接点
３、４ ブッシング
５、６ 中心導体
７ 投入抵抗体
８ 抵抗接点
９、１０ 変流器
１１、１２ 電圧変成器
１３ 操作器
１４ 制御回路
１５ 演算部
Ｔ１ 上昇時演算温度
Ｔ２ ベース温度
Ｔ３ 冷却時演算温度
Ｔｄ 下限許容温度閾値
Ｔｕ 上限許容温度閾値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断部主接点と並列に投入抵抗装置を接続して構成したガス遮断器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガス遮断器では、投入時に発生する投入サージを抑制するために、遮断部主接点と電気的並列に投入抵抗装置を接続した構成が知られている。投入抵抗装置は、電気的直列接に続した投入抵抗体と投入接点とを有し、この投入接点は遮断部主接点の閉路に先行して閉じて主回路に投入抵抗体を接続して投入サージを抑制し、遮断部主接点の開路に先だって投入接点を開いて投入抵抗体を主回路から切り離すように構成している。従来のガス遮断器では、この投入抵抗体を製作するに当たって投入サージを抑制するための抵抗値と、投入動作時の熱容量を考慮して設計している。また、ガス遮断器を使用した系統で、例えば米国における使用形態の場合のように送電線路が長くなると、同じ送電線に連続して落雷を受ける確率が高くなるため、落雷のような一時的事故に対して遮断動作から所定時間経過後にＣＯ−ＣＯ−ＣＯ……のようにＣＯ動作（Ｃとは遮断器の投入、Ｏとは遮断器の開放の意）を連続して繰り返す連続投入動作を行う場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、投入抵抗装置を有したガス遮断器で、ＣＯ動作を繰り返す連続投入動作を行う場合、一回目のＣＯ動作が行われてから二回目のＣＯ動作が行われるまでの経過時間の厳格な規定はないが、この経過時間を短く設定して系統の安定度を高めようとすると、十分に投入抵抗体が冷却されない状態で次の投入動作が行われ、投入抵抗体の温度上昇が物理的温度限界値に達してしまう危険がある。そこで、投入抵抗体の冷却時間を考慮しながらＣＯ動作間の経過時間を設定する必要があるが、この経過時間を従来の場合と同じように長めの固定値として設定してしまうと、系統の安定度は低下してしまう。
【０００４】
本発明の目的は、投入抵抗体の冷却時間を考慮しながらＣＯ動作間の経過時間を短かくすることができるようにしたガス遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために、遮断部主接点と、投入抵抗体と抵抗接点を直列接続したものを前記遮断部主接点に対して電気的並列に接続した投入抵抗装置と、前記遮断部主接点の閉成に先行して前記抵抗接点を閉じ、かつ前記遮断部主接点の開路に先立って前記抵抗接点を開く操作器と、この操作器に投入および遮断動作を複数回繰り返す連続投入動作信号を与える制御回路とを備えたガス遮断器において、前記投入抵抗体の上昇時演算温度および冷却時演算温度を算出し、この上昇時演算温度が予め設定した上限許容温度閾値に達したとき前記制御回路から前記操作器への投入動作信号を阻止する投入鎖錠信号を与え、かつ、前記冷却時演算温度が予め設定した下限許容温度閾値に達したとき前記投入鎖錠信号を解除する演算部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によるガス遮断器によれば、演算部で算出した投入抵抗体の上昇時演算温度および冷却時演算温度を上限許容温度閾値と下限許容温度閾値で管理しているため、投入抵抗体の温度が物理的温度限界値に達するのを防止しながら投入抵抗体の温度を考慮してＣＯ動作間の経過時間を決定することができるようになる。つまり、ＣＯ動作間の経過時間を従来の場合のように常に同じ固定値とした場合のようにすることもなく、その都度、投入抵抗体の上昇温度あるいは冷却温度を考慮しながら調整することができ、上限許容温度閾値を越えた状況では投入鎖錠信号を与えて所定の冷却時間が与えられるように経過時間を延ばすことができ、また上限許容温度閾値以下の状況では投入鎖錠信号を与えずに経過時間を先の場合より短くすることがで、結局、投入抵抗体の冷却時間を考慮しながら連続投入動作全体に要する時間も短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態によるガス遮断器の概略構成を示すブロック構成図である。
ガス遮断器としては一般的に知られた構成であり、例えば、消弧性ガスを封入した密閉容器１内に遮断部主接点２を配置し、この遮断部主接点２の両端をブッシング３、４の中心導体５、６に接続している。密閉容器１内の遮断部主接点２とは電気的並列に、投入抵抗体７と投入接点８とを直列接続した投入抵抗装置を接続している。各ブッシング３、４の下部にはそれぞれ変流器９、１０が配置され、各ブッシング３、４の気中外部端子に接続した気中線には電圧変成器１１、１２がそれぞれ配置されている。遮断部主接点２および投入接点８の開閉操作を行う操作器１３は、密閉容器１の外部近傍に配置され、制御回路１４からの投入および遮断動作指令を受けて動作するように構成されている。通常、ガス遮断器は、変流器９、１０や電圧変成器１１、１２などからの系統信号を取り込んで制御回路１４を通して操作器１３に指令を与え、遮断部の開閉操作を行っている。
【０００８】
しかし、投入動作を多数回繰り返す連続投入動作の場合、通常の制御回路１４からの投入動作指令と演算部１５からの指令とのアンド条件が成立したとき操作器１３に投入動作指令を与えるようにしている。つまり、両変流器９、１０を電流要素取得手段として利用し、また電圧変成器１１、１２を電圧要素取得手段として利用し、これら各要素取得手段から取り込んだ電流要素と電圧要素等を用いて詳細を後述する演算処理を行う演算部１５を新たに付加し、この演算部１５からの演算処理結果として投入動作を阻止する投入鎖錠信号と、この投入鎖錠信号を解除する解除信号とを制御回路１４に与えるようにし、この投入鎖錠信号が与えられている状態では制御回路１４から操作器１３に投入動作指令が与えられないようにしている。
【０００９】
図２は、上述した遮断部主接点２および投入接点８の開閉特性と、投入抵抗体７の温度特性を示すタイムチャートである。
同図に示した開閉特性から分かるように遮断状態となったガス遮断器に対して制御回路１４から操作器１３に投入動作指令が与えられると、先ず遮断部主接点２の閉路に先だって時刻ｔ１で抵抗接点８を閉じて主回路に投入抵抗体７を接続し、その後、先行投入時間ｔＲを経てから時刻ｔ３で遮断部主接点２を閉路する。その後、主回路の事故が回復していない場合はガス遮断器に対して制御回路１４から再び遮断動作指令が与えられ、時刻ｔ４では抵抗接点８を開路し、その後、時刻ｔ５で遮断部主接点２が開路される。これが一回目のＣＯ動作である。その後、所定の経過時間を過ぎた時刻ｔ６で、再び投入指令が制御回路１４から与えられ、二回目のＣＯ動作が行われる。
【００１０】
特に、ここで注目するのはＣＯ動作間の経過時間、例えば詳細を後述する温度特性曲線ＡにおけるＣＯ動作間の経過時間（ｔ６−ｔ５）である。厳密には、投入動作指令が与えられてから抵抗接点８が閉路するまでの時間が存在するが、ここでは説明を簡略化して投入動作指令が与えられると同時に抵抗接点８が閉路するものとして示している。このＣＯ動作間の経過時間（ｔ６−ｔ５）は、これまで固定値としていたが、ここでは投入抵抗体７の温度特性も加味して変更可能な時間として設定している。
【００１１】
このような連続投入動作時における投入抵抗体７の温度特性を同図に併記している。
縦軸は温度を示しており、抵抗接点８を閉じて主回路に投入抵抗体７を接続した時刻ｔ１における投入抵抗体７の温度をベース温度Ｔ２として示している。このベース温度Ｔ２は、同時刻ｔ１における密閉容器１内の消弧性ガスの測定温度で置換しても良い。また縦軸には上限許容温度閾値Ｔｕと、下限許容温度閾値Ｔｄを示しており、この上限許容温度閾値Ｔｕは、投入抵抗体７の物理的温度限界値より低い設定値で、一回目の投入動作での投入抵抗体７の温度がこの上限許容温度閾値Ｔｕより僅かに低い温度であれば、予め設定した経過時間（ｔ６−ｔ５）の経過後に二度目の投入動作を行ったときでも投入抵抗体７の温度が物理的温度限界値に達することのない値である。また下限許容温度閾値Ｔｄは、この温度から二度目の投入動作を行っても投入抵抗体７の温度が物理的温度限界値に達することなく行える値で、かつベース温度Ｔ２よりも高い値である。また先行投入時間ｔＲにおける投入抵抗体７の温度上昇曲線は単純化して示している。
【００１２】
温度特性曲線Ａは、投入抵抗体７に比較的小さな電流Ｉが流れた場合の温度推移を示している。電流Ｉが小さい場合、投入抵抗体７に注入されるエネルギが小さく、投入抵抗体７の温度は温度特性曲線Ａとして実線で示すように上昇する。第一回目の投入動作で、遮断部主接点２が閉成される時刻ｔ３でほぼ第一回目ピーク温度となるが、予め設定した上限許容温度閾値Ｔｕには達しない。遮断部主接点２が閉成された時刻ｔ３以降は、電流Ｉの大部分が遮断部主接点２を流れることになるので、投入抵抗体７は消弧性ガスによって冷却される。
【００１３】
その後、時刻ｔ５で遮断部主接点２で遮断動作が行われ、所定の経過時間を経過した後の時刻ｔ６で再度、投入抵抗体７が主回路に接続されると、その時点から再び温度特性曲線Ａは温度上昇を示し、ほぼ時刻ｔ８で遮断部主接点２が閉じられる頃に第二回目ピーク温度に達する。時刻ｔ６での温度は先の時刻ｔ１のベース温度Ｔ２よりも多少高くなっているため、時点ｔ８での第二回目ピーク温度は先の時刻ｔ３の第一回目ピーク温度よりも高くなる。しかし、まだ上限許容温度閾値Ｔｕには達していない。従って、上述した系統条件および経過時間で、連続二回の連続投入動作を行っても投入抵抗体７の温度上昇は問題とならない。
【００１４】
しかしながら、落雷などによって電流Ｉが大きくなると、投入抵抗体７の温度推移は温度特性曲線Ｂのように変化する。この場合、投入抵抗体７に注入されるエネルギが先の場合よりも大きくなり、投入抵抗体７の温度上昇が問題となる。つまり、遮断部主接点２が閉成された時刻ｔ３で第一回目ピーク温度となり、しかも、この時点で投入抵抗体７の温度はすでに上限許容温度閾値Ｔｕを超えている。それでも、遮断部主接点２が閉成された時刻ｔ３以降は、電流Ｉの大部分が遮断部主接点２を流れることになり、投入抵抗体７は消弧性ガスによる冷却作用を受ける。
【００１５】
その後、時刻ｔ５で遮断部主接点２で遮断動作が行われるが、その後、もし電流Ｉが小さい場合と同様に所定の初期経過時間を経過した後の時刻ｔ６で再度、投入抵抗体７を主回路に接続すると、その時点から再び温度上昇を示すことになり、既に時刻ｔ３で第一回目ピーク温度が上限許容温度閾値Ｔｕを超えているため、このままでは時刻ｔ８での第二回目ピーク温度が物理的温度限界値に達してしまう。このような現象は、電流Ｉが増大した場合だけでなく、連続投入動作の動作回数が増えた場合にも生じる。
【００１６】
そこで、演算部１５の処理によって温度特性曲線Ｃのように投入抵抗体７の温度推移を監視してＣＯ動作間の経過時間を制御する。つまり、一回目の投入動作時に投入抵抗体７の温度が上限許容温度閾値Ｔｕを越えた場合、温度特性曲線Ｂのように二回目の投入動作時は時刻ｔ６で抵抗接点８を閉じるのではなく、それよりも遅い時刻ｔ７で抵抗接点８を閉じるように演算部１５で遅延制御する。この場合のＣＯ動作間の経過時間は、初期設定時間（ｔ６−ｔ５）よりも長くされた遅延経過時間（ｔ７−ｔ５）となる。この延長時間中に、投入抵抗体７は密閉容器１内の消弧性ガスによって冷却されることになり、時刻ｔ７でその温度が下限許容温度閾値Ｔｄにまで冷却されることになり、その後に、二度目のＣＯ動作が開始されて抵抗接点８を閉じるようにしている。
【００１７】
この説明から分かるように、ＣＯ動作を多数回繰り返す連続投入動作の場合、従来のようにＣＯ動作間の経過時間を固定値とするのではなく、系統条件や連続投入回数に応じて、ＣＯ動作間の経過時間を変更するのが望ましい。
【００１８】
これを実現するために、投入抵抗体７の温度として上限許容温度閾値Ｔｕと下限許容温度閾値Ｔｄとを設定し、系統条件による投入抵抗体７への注入エネルギー、および投入抵抗体７の温度を予測演算する演算部１５を設けている。また、この演算部１５は、上述した温度特性曲線Ｃのように時刻ｔ２で上限許容温度閾値Ｔｕに達したことを演算処理し、また時刻ｔ７で下限許容温度閾値Ｔｄに達したことを演算処理を行う。その結果、演算部１５で上限許容温度閾値Ｔｕに達したと演算したときは、投入鎖錠信号を演算部１５から制御回路１４に与え、制御回路１４から単独で操作器１３に投入動作指令が与えられないように阻止する。一方、下限許容温度閾値Ｔｄに達したと演算したときは、上述の投入鎖錠信号を解除する解除信号を制御回路１４に与え、制御回路１４から操作器１３に投入動作指令が与えられるようにしている。
【００１９】
次に、この演算部１５での処理の詳細について説明する。
図２は、演算部１５での処理手順を示すフローチャートであり、先ず、ステップＳ１では変流器９、１０などから取り込んだ電流要素Ｉと、電圧変成器１１、１２などから取り込んだ電圧要素Ｖ１、Ｖ２とから遮断部の極間抵抗値Ｒを算出する。ステップＳ２では、投入抵抗体７が主回路に接続されたことを判別するために、この算出した極間抵抗値Ｒを予め設定した先行投入期間識別用閾値Ｒ１、Ｒ２と比較する。その範囲内にあれば投入抵抗体７が主回路に挿入されたと判定する。上述の先行投入期間識別用閾値Ｒ１、Ｒ２は、投入抵抗体７が主回路に接続されたことを他の状況と区別して判別できるように、投入抵抗体７の抵抗値を考慮して設定した値である。
【００２０】
その他の方法によっても投入抵抗体７が主回路に挿入されたことを検出できるが、上述したように電流要素Ｉと、電圧要素Ｖ１、Ｖ２とから極間抵抗値Ｒを算出して行うことには利点がある。それは、抵抗接点８が接触した時点ではなく、抵抗接点８での先行放電が生じた時点を検出することができるので、主回路からの後述する投入抵抗体７への注入エネルギをより厳密に演算することができる。
【００２１】
ステップＳ２の判定によって、投入抵抗体７が主回路に挿入されたことを検出した場合、ステップＳ３では投入抵抗体７における主回路からの注入エネルギによる上昇温度と、詳細を後述する前回の投入動作時の残存温度である冷却時演算温度Ｔ３とから上昇時演算温度Ｔ１を算出する。投入抵抗体７における主回路からの注入エネルギによる上昇温度は、変流器９、１０などから取り込んだ電流要素Ｉと、電圧変成器１１、１２などから取り込んだ電圧要素Ｖ１、Ｖ２と、投入抵抗体７の体積Ｖと、投入抵抗体７の体積比熱Ｃｖとからを算出している。また前回の投入動作時の残存温度である冷却時演算温度Ｔ３は、現在が第一回目の投入動作時であれば密閉容器１内の温度まで十分冷却されていると考えられるので、図２で説明したベース温度Ｔ２と等しくなっている。
【００２２】
その後、ステップＳ４では算出した投入抵抗体７の上昇時演算温度Ｔ１が予め設定した上限許容温度閾値Ｔｕを越えているかどうかを判定し、上限許容温度閾値Ｔｕを超えている場合、ステップＳ５で演算部１５は投入鎖錠信号を制御回路１４に与える。これを受けた制御回路１４では操作器１３への投入動作指令が阻止され、投入抵抗体７が主回路に接続されることはない。つまり図２で説明すると、ステップＳ４において温度特性曲線Ｂのように時刻ｔ２で上限許容温度閾値Ｔｕを超えたことを検出した場合、ステップＳ５において温度特性曲線Ｂのように時刻ｔ６で抵抗接点８が再度閉じられるのを阻止したことになる。
【００２３】
図２に示した温度特性曲線Ｃのように抵抗接点８の投入に次いで時刻ｔ３で遮断部主接点２が投入されてから開始される投入抵抗体７の冷却を監視し、その冷却時温度が下限許容温度閾値Ｔｄに達するまで投入動作阻止が継続される。投入抵抗体７の冷却時の温度は、ステップＳ６に示した演算式で算出する。つまり投入抵抗体７の冷却時演算温度Ｔ４は、上昇時演算温度Ｔ１と、ベース温度Ｔ２と、図２の時刻ｔ３で遮断部主接点２が閉じられてから投入抵抗体７の冷却が開始されてからの冷却経過時間ｔａと、投入抵抗体７の冷却時定数τとによって算出される。演算部１５は、ステップＳ７で冷却時演算温度Ｔ４と下限許容温度閾値Ｔｄとを比較し、図２に示した温度特性曲線Ｃに沿って時刻ｔ７で下限許容温度閾値Ｔｄにまで冷却されるのを監視する。
【００２４】
図２の温度特性曲線Ｃでは、時刻ｔ３から時刻ｔ７までの時間（ｔ７−ｔ３）を冷却経過時間ｔａとしたとき、冷却時演算温度Ｔ４は下限許容温度閾値Ｔｄとなる。これをステップＳ７の判定で検出すると、ステップＳ８では上述した投入鎖錠信号を解除する解除信号を制御回路１４に与える。この時点で、投入動作指令のアンド条件が成立して制御回路１４は操作器１３への投入動作指令を与えることになり、二度目のＣＯ動作が開始されて、図２の時刻ｔ６よりも遅れて抵抗接点８が閉路されることになる。その後、ステップＳ９で所定の連続投入動作回数に達したかどうかを判定し、連続投入回数が二回で終了の場合は連続投入動作を完了し、主回路に事故が継続している場合、遮断動作後に同状態を保持する。しかし、さらに連動投入動作を繰り返すよう回数が設定されている場合は、同様の処理を繰り返し行う。
【００２５】
このようにして図２の温度特性曲線Ｃで示すように電流Ｉが大きい場合は、図２の温度特性曲線Ａで示した電流Ｉが小さい場合に比べて、連続投入動作におけるＣＯ動作間の経過時間を長くする。これによって投入抵抗体７に与えられる冷却時間が増加し、二回目のＣＯ動作が開始されるときの投入抵抗体７の温度を抑えて、二回目の投入動作で物理的温度限界値に達するのが防止される。しかも、投入抵抗体７の温度は、上限許容温度閾値Ｔｕと下限許容温度閾値Ｔｄで管理するため、見込みで設定したときのように不必要に冷却時間を長くすることもない。こうして、投入抵抗体７が物理的温度限界値に達することを防止しながら、ＣＯ動作時間（ｔ５−ｔ１）に続く経過時間を初期設定時間（ｔ６−ｔ５）から遅延時間（ｔ７−ｔ５）に延長して、連続投入動作全体を短時間に行うことができるようになる。
【００２６】
ところで、ステップＳ２の判定で投入抵抗体７が主回路に挿入されていないと判定した場合、または、ステップＳ４の判定で投入抵抗体７の上昇時演算温度Ｔ１が予め設定した上限許容温度閾値Ｔｕ以下である場合、上述したステップＳ５には進まず、投入鎖錠信号が制御回路１４に与えられないので、予め設定したＣＯ動作間の経過時間に基づいて連続投入動作を継続して実施することができる。このとき、ステップＳ１０では、上述した冷却時演算温度Ｔ４と同じ数式を用いて冷却時演算温度Ｔ３を演算し、連続投入動作の次回動作時におけるステップＳ３で、この冷却時演算温度Ｔ３を加算して上昇時演算温度Ｔ１を算出する。
【００２７】
このステップＳ１０の処理を再度、図２に示した温度特性曲線Ａで説明する。例えば、時刻ｔ３での上昇時演算温度Ｔ１が上限許容温度閾値Ｔｕ以下である場合、この時刻ｔ３から投入抵抗体７は密閉容器１内の消弧性ガスによって冷却が開始される。時刻ｔ６で連続投入動作の次回動作が行われたとき、ステップＳ６と基本的に同じ数式で冷却経過時間ｔａを（ｔ６−ｔ３）として冷却時演算温度Ｔ３を算出し、ステップＳ３で時刻ｔ８における第二回目ピーク値の上昇時演算温度Ｔ１を算出する際、注入エネルギによる上昇温度に冷却時演算温度Ｔ３を加算する。その後、ステップＳ４で第二回目ピーク値の上昇時演算温度Ｔ１が上限許容温度閾値Ｔｕを越えていないかどうか判定する。これによって時刻ｔ６で連続投入動作の二回目のＣＯ動作が行われたとき、投入抵抗体７の温度は正しく演算処理に反映される。また、投入抵抗体７が十分に冷却されている場合、冷却時演算温度Ｔ３はベース温度Ｔ２と等しくなり、この場合も投入抵抗体７の温度は正しく演算処理に反映される。
【００２８】
このような演算部１５での処理は、図２の温度特性曲線Ａで示すように電流Ｉが小さい場合でも生かすことができる。つまり、前回動作時の冷却時演算温度Ｔ３が残存しており、その後の動作時の上昇時演算温度Ｔ１にこの時の冷却時演算温度Ｔ３を加算しているため、連続投入動作の動作回数がさらに増加して何度目かのピーク値またはその近傍で上限許容温度閾値Ｔｕを越えることを判定すると、同様に投入鎖錠信号を与えることができる。従って、先の場合と同様に、投入抵抗体７の温度が物理的温度限界値に達することなく投入抵抗体７の温度上昇を抑えることができる。しかも、上限許容温度閾値Ｔｕと下限許容温度閾値Ｔｄで投入抵抗体７の温度を管理するようにしているため、見込みで設定したときのように不必要に冷却時間を長くすることもなく、連続投入動作全体を短時間に行うことができるようになる。
【００２９】
以上説明したガス遮断器によれば、演算した上昇時演算温度Ｔ１および冷却時演算温度Ｔ４を予め設定した上限許容温度閾値Ｔｕと下限許容温度閾値Ｔｄで管理する演算部１５を設けたため、上限許容温度閾値Ｔｕによって次回のＣＯ動作時に投入抵抗体７が物理的温度限界値に達するのを予測し、下限許容温度閾値Ｔｄによって次回のＣＯ動作時に投入抵抗体７が物理的温度限界値に達しないまでに冷却される時点を予測し、両者の予測によって、ＣＯ動作間の経過時間を通常よりも長くして冷却時間を増加することができるので、系統条件、連続投入動作の回数に拘わらず、投入抵抗体７の温度が物理的温度限界値に達するのを防止しながらＣＯ動作間の経過時間を短縮して、結局、連続投入動作全体に要する時間を短くすることができる。
【００３０】
特に本発明の実施においては、上述したように上昇時演算温度Ｔ１を算出するために、系統の電流要素Ｉと、電圧要素Ｖ１、Ｖ２を取り込み、遮断部の極間抵抗値Ｒを算出し、これによって主回路負荷電流が投入抵抗体７を流れる時間に反映させている。このため、抵抗接点８での先行放電が生じた時点を検出することができ、主回路から投入抵抗体７に与えられる注入エネルギをより厳密に演算することができ、上昇時演算温度Ｔ１や、投入鎖錠信号を与える判断や、この投入鎖錠信号を解除する解除信号を与える判断を、より適切に行うことができる。
【００３１】
また望ましい実施の形態では、上昇時演算温度Ｔ１および冷却時演算温度Ｔ４を算出するに当たって、ステップＳ１０で前回の投入動作時に残存していた温度からの冷却時演算温度Ｔ３を加算したため、より正確に上昇時演算温度Ｔ１および冷却時演算温度Ｔ４を算出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のガス遮断器は、図１に示したように両側にブッシング３、４を有するガス遮断器に限らず、ガス絶縁開閉装置におけるガス遮断器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態によるガス遮断器の全体構成を示すブロック構成図である。
【図２】図１に示した遮断部主接点および投入接点の開閉特性と、投入抵抗体の温度特性を示すタイムチャートである。
【図３】図１に示した演算部の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１ 密閉容器
２ 遮断部主接点
３、４ ブッシング
５、６ 中心導体
７ 投入抵抗体
８ 抵抗接点
９、１０ 変流器
１１、１２ 電圧変成器
１３ 操作器
１４ 制御回路
１５ 演算部
Ｔ１ 上昇時演算温度
Ｔ２ ベース温度
Ｔ３ 冷却時演算温度
Ｔｄ 下限許容温度閾値
Ｔｕ 上限許容温度閾値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮断部主接点と、投入抵抗体と抵抗接点を直列接続したものを前記遮断部主接点に対して電気的並列に接続した投入抵抗装置と、前記遮断部主接点の閉成に先行して前記抵抗接点を閉じ、かつ前記遮断部主接点の開路に先立って前記抵抗接点を開く操作器と、この操作器に投入および遮断動作を複数回繰り返す連続投入動作信号を与える制御回路とを備えたガス遮断器において、前記投入抵抗体の上昇時演算温度および冷却時演算温度を算出し、この上昇時演算温度が予め設定した上限許容温度閾値に達したとき前記制御回路から前記操作器への投入動作信号を阻止する投入鎖錠信号を与え、かつ、前記冷却時演算温度が予め設定した下限許容温度閾値に達したとき前記投入鎖錠信号を解除する演算部を設けたことを特徴とするガス遮断器。
【請求項１】
遮断部主接点と、投入抵抗体と抵抗接点を直列接続したものを前記遮断部主接点に対して電気的並列に接続した投入抵抗装置と、前記遮断部主接点の閉成に先行して前記抵抗接点を閉じ、かつ前記遮断部主接点の開路に先立って前記抵抗接点を開く操作器と、この操作器に投入および遮断動作を複数回繰り返す連続投入動作信号を与える制御回路とを備えたガス遮断器において、前記投入抵抗体の上昇時演算温度および冷却時演算温度を算出し、この上昇時演算温度が予め設定した上限許容温度閾値に達したとき前記制御回路から前記操作器への投入動作信号を阻止する投入鎖錠信号を与え、かつ、前記冷却時演算温度が予め設定した下限許容温度閾値に達したとき前記投入鎖錠信号を解除する演算部を設けたことを特徴とするガス遮断器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−４４９８６（Ｐ２０１０−４４９８６Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０９５３３（Ｐ２００８−２０９５３３）
【出願日】平成２０年８月１８日（２００８．８．１８）
【出願人】（５０１３８３６３５）株式会社日本ＡＥパワーシステムズ (168)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１８日（２００８．８．１８）
【出願人】（５０１３８３６３５）株式会社日本ＡＥパワーシステムズ (168)
【Ｆターム（参考）】
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