真空遮断器の圧力診断装置
【課題】点検対象の遮断器を含み、開閉装置の全フィーダを停電させることなく、容易にかつ安全に、真空遮断器の圧力健全性を診断できる真空遮断器の圧力診断装置を提供する。
【解決手段】接離自在な一対の接点１９Ａ，１６Ａと、該接点と電気的に絶縁された金属部１７とを内蔵した真空容器１１と、前記真空容器１１の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体１６，１９，１７，とを備えた真空遮断器の圧力診断装置１００であって、前記金属部の導体１７に電気的に接続され、前記金属部１７を課電するための直流電圧発生装置１０６と、前記金属部の電位変動を測定する手段１０８とで構成した。
【解決手段】接離自在な一対の接点１９Ａ，１６Ａと、該接点と電気的に絶縁された金属部１７とを内蔵した真空容器１１と、前記真空容器１１の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体１６，１９，１７，とを備えた真空遮断器の圧力診断装置１００であって、前記金属部の導体１７に電気的に接続され、前記金属部１７を課電するための直流電圧発生装置１０６と、前記金属部の電位変動を測定する手段１０８とで構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉装置などで用いられる真空遮断器の圧力診断装置に係り、更に詳しくは、開閉装置の運転中に真空遮断器の圧力健全性を診断できる真空遮断器の圧力診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低コスト・省スペース化のニーズに応えるべく、真空遮断器を絶縁容器内に収納した開閉装置や、単一真空容器内に遮断、断路、接地の複数の機能を併せ持つ開閉装置などが、製品化されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１５３３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
真空遮断器の耐電圧性能および遮断性能は、構成部品である真空容器の内部の圧力に依存する。一般に、真空中の放電特性を示すものとして、真空容器の内部の圧力と電極間距離との積に対する放電電圧の相関を表すパッシェンカーブが知られている。図５は、電極間のギャップ長さが５ｍｍのときの真空容器の内部の圧力と放電電圧との相関を示す特性図である。図５に示すように、真空容器の内部の圧力がある値以上に上昇すると（真空度が低下すると）、急激に絶縁性能が低下する。真空遮断器では、真空容器の破損故障ばかりでなく、雰囲気ガスの長期的透過によっても圧力が上昇する可能性があるため、定期的な点検が要求されている。
【０００５】
一般的な点検方法としては、真空遮断器を開路状態とし、製造者が指定する値の電圧を極間に印加して、放電が発生しなければ、内部の圧力は正常と判断する、いわゆる耐電圧試験が行われている。従来の開閉装置では、真空遮断器を開閉装置の外部に引き出せる構造となっているものが多い。このため、開閉装置の母線を課電したまま点検対象の遮断器を取り外し、当該遮断器から供給される負荷を除くことによって、他のフィーダの運転状態を維持したまま、点検対象の遮断器の圧力健全性を点検することができる。一方、近年の開閉装置では、点検用の接地開閉器やケーブルヘッドから電圧を印加して真空遮断器の圧力健全性を評価する。いずれの開閉装置においても、搭載される真空遮断器の圧力健全性を確認するには、当該遮断器に接続される負荷を停電せざるを得ない。
【０００６】
本発明は、上記の背景を鑑みて検討したもので、点検対象の遮断器を含み、開閉装置の全フィーダを停電させることなく、容易にかつ安全に、真空遮断器の圧力健全性を診断できる真空遮断器の圧力診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、接離自在な一対の接点と、該接点と電気的に絶縁された金属部とを内蔵した真空容器と、前記真空容器の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体とを備えた真空遮断器の圧力診断装置であって、前記金属部の導体に電気的に接続され、前記金属部を課電するための直流電圧発生装置と、前記金属部の電位変動を測定する手段とで構成したものとする。
【０００８】
また、第２の発明は、接離自在な一対の接点と、該接点と電気的に絶縁された金属部とを内蔵した真空容器と、前記真空容器の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体とを備えた真空遮断器に用いる真空遮断器の圧力診断装置であって、前記金属部の導体に電気的に接続され、前記金属部を課電するための直流電圧発生装置と、前記接点の少なくとも一方を系統電圧に課電した状態で前記接点と前記金属部間の放電により生起する前記金属部の電位変動を測定する手段とで構成したものとする。
【０００９】
さらに、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記金属部の電位変動を測定する手段を、一端を前記金属部に接続し、他端を接地に接続したコンデンサ列と、前記コンデンサ列の一部分の電位差を測定するための放電検出装置とで構成したものとする。
【００１０】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記直流電圧発生装置と前記金属部の電位変動を測定する手段とは、万一放電した際の電流を抑制するための抵抗を介して、前記金属部に接続するものとする。
【００１１】
更に、第５の発明は、第１乃至第４の発明のいずれかにおいて、前記直流電圧発生装置は、直流電圧投入又は遮断時の過電圧を抑制するための抵抗を介して、前記コンデンサ列と接続するものとする。
【００１２】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明のいずれかにおいて、前記コンデンサ列の一部分と並列にインピーダンス整合用抵抗を接続するものとする。
【００１３】
更に、第７の発明は、第１乃至第６の発明のいずれかにおいて、前記コンデンサ列、前記放電電流抑制抵抗、前記過電圧抑制抵抗および前記インピーダンス整合用抵抗を収納したユニットと、前記ユニットと電気的にそれぞれ接続する前記直流電圧発生装置と、前記放電検出装置と、前記ユニット内の前記放電電流抑制抵抗と前記金属部とを接続させる絶縁電線とを備えるものとする。
【００１４】
また、第８の発明は、接離自在な一対の接点と、該接点と電気的に絶縁された金属部とを内蔵した真空容器と、前記真空容器の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体とを備えた真空遮断器の圧力診断装置であって、前記金属部に取外し自在なゴムブッシングと、前記ゴムブッシング内で中心導体と対向してモールドされた電極と、前記接点の少なくとも一方を系統電圧に課電した状態で前記接点と前記金属部間の放電により生起する前記電極の電位変動を測定する手段とで構成したものとする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の真空遮断器の圧力診断装置によれば、真空容器内に配置された金属部に直流電圧を重畳させ、接点と金属部との間に系統電圧に直流電圧を重畳した高電圧を印加可能としたので、真空遮断器を運転状態のまま、真空遮断器の真空圧力を診断することができる。この結果、開閉装置の母線及び点検対象の遮断器を含む全フィーダを停電させることなく、真空遮断器の圧力健全性を診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態を接続した開閉装置を一部断面にて示す側面図である。
【図２】図１におけるＡ矢視から見た開閉装置の正面図である。
【図３】本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態を適用した開閉装置の動作を説明する側面図である。
【図４】本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態における放電検出信号を示す説明図である。
【図５】電極間のギャップ長さが５ｍｍのときの雰囲気圧力と放電電圧との相関を示す特性図である。
【図６】本発明の真空遮断器の圧力診断装置の他の実施の形態を接続した開閉装置を一部断面にて示す側面図である。
【図７】本発明の真空遮断器の圧力診断装置の更に他の実施の形態を接続した開閉装置を一部断面にて示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の真空遮断器の圧力診断装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態を接続した開閉装置を一部断面にて示す側面図、図２は図１におけるＡ矢視から見た開閉装置の正面図、図３は本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態を適用した開閉装置の動作を説明する側面図である。
【００１８】
まず、開閉装置１０００の構造について説明する。図１及び図２において、例えば乾燥空気やＳＦ６ガス等の絶縁ガス１Ｇを内部に封入した絶縁容器１は、相間絶縁性を向上させるための２枚の絶縁仕切板３間に、３個の真空バルブ１１を収納し、エポキシ樹脂で成形された絶縁容器本体２と、絶縁容器本体２の下側と上側に設けられた本体絶縁板４Ｂ，固定絶縁板４Ａと、固定絶縁板４Ａに着脱自在に配置された母線絶縁板６とを備えている。絶縁容器１の外面には接地層を設け、作業員等が接触した際の安全を確保している。
【００１９】
真空バルブ１１は内部を真空密閉してあり、金属ケース１２と金属ケース１２の上側及び下側に突出したセラミック部材の絶縁ブッシング１３、１４を設け、上側絶縁ブッシング１３と下側絶縁ブッシング１４の外側に設けた封着金具１５に固定導体１６と金属部としての試験導体１７を取り付け、両導体間の図１上の右側に可動導体１９を設けている。真空バルブ１１は図１に示すように側面視略Ｔ字形に形成している。
【００２０】
固定導体１６は真空バルブ１１の内部から上方の外部に向かって延び、外部で固定絶縁板４Ａの支持部４Ｃに母線側導体２３Ａとともにボルト２２で締め付け固定されている。固定導体１６の内部先端には高融点金属部材例えばＣｕ−Ｃｒ合金よりなる固定接点１６Ａが設けられている。母線側導体２３Ａは母線絶縁板６の母線２３Ｂに接続している。
【００２１】
下側ブッシング１４に設けた封着金具１５の内径にベローズ２５設け、ベローズ２５に取り付けられた試験導体１７は、絶縁ガイド２４及び固定ガイド２９により支持され、バネ２６により可動導体１９の接触に応じて軸方向に移動する。試験導体１７は途中に設けたバネ２６を圧縮している止板２７や、複数の薄い銅板からなるフレキシブル導体２８を、その突出端に嵌め込んだナット３１で締め付け固定する。したがって、可動導体１９が試験導体１７と接触する際には、可動導体１９の下方向への押圧力と試験導体１７を上方向に向けるバネ２６の圧縮力とが作用し、可動導体１９と試験導体１７との接触安定性を確保できる。なお、試験導体１７はフレキシブル導体２８を介して試験端子３２に接続されている。
【００２２】
軸方向に対して直角方向に延びている可動導体１９は、主軸３５を支点として固定導体１６と試験導体１７との間を移動し、両者と接離する。固定接点１６Ａと可動接点１９Ａとの接離によって、主回路の投入および遮断が実現される。
【００２３】
可動導体１９は真空バルブ１１の内部から図１上の右側の外部に延びており、封着金具１５に固定されているベローズ３６を貫通している。このベローズ３６により、真空気密を維持したまま、可動導体１９の移動が可能になる。可動接点１９Ａの材料は上述の固定接点１６Ａと同じである。接続導体３７にて可動導体１９を挟持し、両導体の貫通穴に挿入した主軸３５を、主軸３５の先端のネジにナットを締め付けることで固定している（図示せず）。
【００２４】
図３において、可動導体１９の外側端と連結した操作機構部３８を駆動することにより、可動導体１９の内側部は主軸３５を介して上、下方向に回動し、図３に示す４つの位置に停止することができる。即ち、可動導体１９が回動するのに応じて、可動接点１９Ａが固定接点１６Ａに接触する入位置Ｙ１と、入位置より下側に回動して電流を遮断する切位置Ｙ２と、更に下側に回動して雷などで絶縁破壊しないこと及び負荷導体側で作業員が感電しない絶縁距離を充分に取った断路位置Ｙ３と、更に下側に回動して可動導体１９が試験導体１７と接触した試験位置Ｙ４の４つの位置である。
【００２５】
試験位置Ｙ４では、試験端子３２を接地すれば、ケーブル４３に接続される負荷を接地できる。また、試験端子３２から所定の直流電圧を印加し、ケーブル４３の健全性を評価することもできる。この真空バルブ１１では、ＳＦ６ガスなどよりも高絶縁媒体である真空中にて、可動接点１９Ａ、固定接点１６Ａ、試験導体１７を一箇所に集合化したので、従来の開閉装置に比べて著しく小型化できる。
【００２６】
操作機構部３８のＵ字金具３８Ａとこれに挿入した可動導体１９の先端部とは、ピン３８Ｂにて連結されている。Ｕ字金具３８Ａは絶縁操作ロッド３８Ｃの一端に取り付けられている。絶縁操作ロッド３８Ｃの他端とその一端を連結した操作レバー３８Ｄは、その他端をシャフト３８Ｅに取り付けられている。この結果、絶縁容器１の外部に設けた操作機構（図示せず）にてシャフト３８Ｅを回転させることで、可動導体１９を上述したように移動させることができる。
【００２７】
接続導体３７は負荷側導体４１と接続している。負荷側導体４１はＬ形通電部を形成し、その先端でケーブルヘッド４５及び負荷ケーブル４３に接続している。
【００２８】
次に、圧力診断装置１００の構成を図１を用いて説明する。
遮断器を開路状態とし、製造者が指定する値の電圧を極間に印加して、放電が発生しなければ、内部の圧力が正常と判断するのが一般的な圧力診断方法である。本実施の形態では、開閉装置１０００を運転した状態、すなわち真空バルブ１１内の固定導体１６、固定接点１６Ａ、可動接点１９Ａおよび可動導体１９が系統電圧に課電された状態（上述した可動導体１９が入位置Ｙ１に停止した状態）にて、試験端子３２に直流電圧を印加する。このとき、主回路と試験端子３２の間（真空バルブ１１内の固定導体１６と試験導体１７の間）には、系統電圧に直流電圧が重畳された状態となり、この重畳電圧を上記の製造者が指定する値になるように設定すれば、一般的な真空遮断器の圧力診断方法と等価になる。つまり、開閉装置１０００を運転したまま、系統電圧を積極的に利用して真空遮断器の圧力診断をすることができる。
【００２９】
図１において、試験端子３２には、直流電圧を印加するためのゴムブッシング１０１が取り付けられている。試験端子自身に十分な絶縁性能がある場合には、このゴムブッシング１０１は不要である。ゴムブッシング１０１の中心導体１０２を試験端子３２にねじ込み、ゴムブッシング１０１を試験端子３２と中心導体１０２で挟持する。中心導体１０２の先端には絶縁電線１０３の一端が取り付けられている。絶縁電線１０３の他端は、ユニット１０４の高圧端子１０５に接続されている。
【００３０】
直流電圧発生装置１０６の出力は、ユニット１０４の直流電圧入力端子１０７に接続している。ユニット１０４と直流電圧発生装置１０６の接地は、両者とも開閉装置１０００の接地母線に接続している。なお、この直流電圧発生装置１０６は、電気設備点検作業者が所有している絶縁抵抗計でも代用することができる。
【００３１】
次に、上述したユニット１０４の内部構成を図１を用いて説明する。
ユニット１０４には、３つの抵抗Ａ、Ｂ、Ｃと２つのコンデンサＣ０、Ｃ１の計５つの素子が収納されている。高圧端子１０５に一端が接続された抵抗Ａは、診断中に主回路と試験端子３２との間で放電が発生しても、その放電電流を人間が感じる限界（感知限界）以下に抑制するためのものである。この抵抗Ａによって、万一、ユニット１０４内の他の素子が故障して、作業者が操作する直流電圧発生装置１０６や放電検出装置１０８側に高電圧が出力されたとしても、作業者の安全を確保できる。
【００３２】
なお、人間の感知限界は約１ｍＡと言われており、例えば、系統電圧２２ｋＶの場合には、抵抗Ａの値を下記式で定まる１２.７ＭΩ以上にすれば、作業者の安全が確保できる。
【００３３】
対地電圧２２/√３ｋＶ÷感知限界１ｍＡ＝１２.７ＭΩ・・・（１）
抵抗Ｂは、その一端を直流電圧入力端子１０７に接続する。抵抗Ｂは直流電圧発生装置１０６を投入遮断（ＯＮ・ＯＦＦ）したときの過電圧を抑制するためのもので、詳細な説明は後述する。なお、抵抗Ｂの他端は抵抗Ａの他端に接続されている。すなわち、抵抗Ａおよび抵抗Ｂを介して、直流電圧が試験端子３２に印加される。
【００３４】
主回路から試験端子３２への放電はコンデンサ分圧方式にて検出する。コンデンサＣ０とＣ１を直列接続したコンデンサ列を用意し、その一端を抵抗Ａと抵抗Ｂの接続点に、他端を接地に接続する。コンデンサ列の接地側のコンデンサＣ１の両端の電位差が、放電検出装置１０８の入力となる。主回路から試験端子３２への放電によって抵抗Ａと抵抗Ｂの接続点に高電圧が誘起され、同電圧のコンデンサＣ０とＣ１の分圧比分が放電検出装置１０８に入力される。
【００３５】
放電検出装置１０８には、放電波形を測定できるようにオシロスコープを用いてもよいし、あるいは、簡易的に、放電が発生したときに動作するブザー回路やリレー回路を接続してもよい。なお、コンデンサＣ１と並列に抵抗Ｃを接続しているが、これは、接続するオシロスコープ、ブザー回路、あるいはリレー回路の入力インピーダンスによって測定電圧が変化するのを防ぐためのインピーダンス整合用のもので、あらかじめある程度小さい抵抗を挿入している。
【００３６】
次に、上述した本発明の圧力診断装置１００の使用手順を説明する。
先ず、試験端子３２を高電圧検電器で検電し、真空バルブ１１に圧力劣化が発生していないことを確認する。次に、絶縁操作棒（図示しない）によってゴムブッシング１０１を試験端子３２に挿入し、同絶縁操作棒によって中心導体１０２を試験端子３２に締め付け、ゴムブッシング１０１を固定する。絶縁電線１０３、ユニット１０４、直流電圧発生装置１０６、および放電検出装置１０８を接続しておき、絶縁操作棒にて絶縁電線１０３の他端を中心導体１０２に連結して、診断の準備が完了する。この状態にて、直流電圧発生装置１０６を投入（ＯＮ）し、放電検出装置１０８にて主回路から試験端子３２への放電発生の有無を確認する。
【００３７】
次に、本発明の圧力診断装置１００の動作原理を図１及び図４を用いて説明する。図４は、本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態における放電検出信号を示す説明図である。具体的には、直流電圧発生装置１０６にて直流電圧を投入遮断（ＯＮ・ＯＦＦ）した時、および主回路と放電端子３２の間に放電が発生した時の放電検出装置１０８への入力信号波形を示す。
【００３８】
直流電圧発生装置１０６を投入（ＯＮ）すると、主回路−試験端子間で放電が発生しない場合、直流電圧発生装置１０６−抵抗Ｂ−コンデンサＣ０−コンデンサＣ１−接地−直流電圧発生装置１０６の回路にて過渡現象が発生し、コンデンサＣ１の両端、すなわち放電検出装置１０８の入力信号は、図４の波形Ｗ１のようになる。抵抗Ｂが存在しない場合には、過渡電圧のピークが上昇して波形Ｗ１１のようになり、放電検出装置１０８の許容入力電圧を超えてしまう。
【００３９】
主回路−試験端子間で放電しなければ、コンデンサＣ０は、印加した直流電圧で充電された状態となる。このとき、コンデンサＣ１は抵抗Ｃで短絡されているため、放電検出装置１０８の入力電圧はゼロに落ち着く（波形Ｗ２）。
【００４０】
直流電圧印加中に、主回路−試験端子間で放電が発生すると、コンデンサＣ０に蓄積された電荷が、抵抗Ａ−試験端子３２―真空バルブ１１内の放電経路―主回路―系統に接続された変圧器―接地―コンデンサＣ１−コンデンサＣ０−抵抗Ａの回路で放電され、放電検出装置１０８の入力信号は、波形Ｗ３に示すように、過渡振動に系統電圧の交流成分が重畳された電圧となる。
【００４１】
主回路−試験端子間の放電が停止すると、再び、直流電圧発生装置１０６−抵抗Ｂ−コンデンサＣ０−コンデンサＣ１−接地−直流電圧発生装置１０６の回路で過渡現象が発生し、コンデンサＣ０が直流電圧で充電され、コンデンサＣ１の両端、すなわち放電検出装置１０８の入力信号は、Ｗ１と同様になる（波形Ｗ４）。
【００４２】
直流電圧を遮断（ＯＦＦ）すると、コンデンサＣ０に蓄積された電荷が、コンデンサＣ０−抵抗Ｂ−直流電圧発生装置１０６―接地―コンデンサＣ１−コンデンサＣ０の回路で放電され、放電検出装置１０８の入力信号は、波形Ｗ５のようになる。
【００４３】
なお、直流電圧を印加しない状態にて、主回路−試験端子間で放電が発生した場合には、放電検出装置１０８には交流成分だけが入力され、その波形はＷ６のようになる。
【００４４】
また、本実施の形態では、真空バルブ１１内の固定導体１６、固定接点１６Ａ、可動接点１９Ａおよび可動導体１９が系統電圧に課電された状態（可動導体１９が入位置Ｙ１に停止した状態）において説明したが、固定接点１６Ａ、及び可動接点１９Ａのいずれか一方のみに系統電圧に課電された状態、可動導体１９が切位置Ｙ２に停止した状態、可動導体１９が断路位置Ｙ３に停止した状態のいずれかの状態のときにも、同様に真空遮断器の圧力診断を行うことができる。
【００４５】
本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態によれば、真空容器内に配置された試験導体１７に直流電圧を重畳させ、接点と試験導体１７との間に系統電圧に直流電圧を重畳した高電圧を印加可能としたので、真空遮断器を運転状態のまま、真空遮断器の真空圧力を診断することができる。この結果、開閉装置の母線及び点検対象の遮断器を含む全フィーダを停電させることなく、真空遮断器の圧力健全性を診断することができる。また、万一、主回路−試験端子間で放電したり、ユニット１０４の他の素子が故障して、直流電圧発生装置１０６や放電検出装置１０８側に高電圧が出力されても、抵抗Ａによって放電電流が人の感知限界以下に制限されるため、操作する作業者の安全を確保できる。さらに、この放電電流は系統の保護リレーの動作電流以下であるため、誤って、系統の地絡故障を起こす心配もない。
【００４６】
次に、本発明の真空遮断器の圧力診断装置の他の実施の形態を図６を用いて説明する。図６は本発明の真空遮断器の圧力診断装置の他の実施の形態を接続した開閉装置を一部断面にて示す側面図である。この図６において図１と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
本発明の真空遮断器の圧力診断装置１００にて圧力診断実施中に、瞬時的な信号が発生した場合、この信号が真の放電か、あるいはノイズかの識別が難しいケースも想定される。このような場合、放電の発生をしばらくの間継続して監視したいということが多い。本発明の一実施の形態の場合、直流高電圧を印加することなどから、例えば、絶縁電線１０３の絶縁性の確保など、常時作業者が圧力診断装置近傍に滞在する必要がある。このため、数時間以上の継続監視期間が必要とされる場合には、本発明の一実施の形態では、対応することは難しかった。
本発明の真空遮断器の圧力診断装置の他の実施の形態を用いることにより、主回路から試験端子３２への放電の発生を暫時監視することができる。この暫時監視の手順を以下に示す。
（１）絶縁操作棒にて絶縁電線１０３を試験端子３２側から取り外す。この場合、主回路―試験端子間で放電が発生し、仮にこの放電が継続していても、ユニット１０４の抵抗Ａによって放電電流が１ｍＡ以下に制限されているため、この状態におけるこの取り外しによるアークは、持続することなく安全上の問題はない。
（２）図６に示すように、放電検出装置１０８によって、主回路から試験端子３２への放電を監視する。具体的には、ゴムブッシング１０１にモールドしておいた金属端子１１０と別途設けたコンデンサＣ２を計測用電線１１１により配線接続し、中心導体１０２−金属端子１１０間の静電容量とコンデンサＣ２の分圧回路によって、試験端子３２の電位を監視する。
【００４７】
本発明の真空遮断器の圧力診断装置の他の実施の形態によれば、中心導体１０２−金属端子１１０間の静電容量とコンデンサＣ２の分圧回路によって、試験端子３２の電位を監視するので、高電圧になる部位の発生を防止することができる。この結果、圧力診断装置を安全にしばらくの間、無人で、真空遮断器の近傍に配置することができる。また、計測用電線１１１に対する絶縁性能は、特別なものでないため、例えば、開閉装置の筺体内に圧力診断装置を配置することも可能となり、開閉装置設備の運転信頼性を損なうことがない。
【００４８】
次に、本発明の真空遮断器の圧力診断装置の更に他の実施の形態を図７を用いて説明する。図７は本発明の真空遮断器の圧力診断装置の更に他の実施の形態を接続した開閉装置を一部断面にて示す側面図である。
本発明の真空遮断器の圧力診断装置の更に他の実施の形態を用いることにより、ケーブルの健全性を評価する直流耐電圧試験が開閉装置１０００を運転した状態のまま実施できる。具体的な手順としては、
（１）該当真空遮断器において、図７に示す試験位置Ｙ４に可動導体１６を位置させる。
（２）図７に示すように、絶縁電線１０３、ユニット１０４および直流電圧発生装置１０６を接続しておき、絶縁操作棒によって、絶縁電線１０３の他端を中心導体１０２に接続する。
（３）試験端子３２に直流電圧を印加する。このとき、主回路とケーブル４３の間には、系統電圧に直流電圧が重畳された状態となり、この重畳電圧を製造者が指定する耐電圧値になるように設定すればよい。
【００４９】
本発明の真空遮断器の圧力診断装置の更に他の実施の形態によれば、母線２３Ｂが課電された状態で、ケーブル４３の健全性を評価する直流耐電圧試験が行える。この結果、仮に試験端子３２側に放電しても、抵抗Ａによって放電電流が人の感知限界以下に抑制されるため、直流電圧発生装置１０６を操作する作業者の安全を確保できる。また、放電電流は系統の保護リレーの動作電流以下であるため、系統の地絡故障が発生する恐れもない。
【符号の説明】
【００５０】
１ 絶縁容器
１１ 真空バルブ
３２ 試験端子
１００ 圧力診断装置
１０１ ゴムブッシング
１０３ 絶縁電線
１０４ ユニット
１０６ 直流電圧発生装置
１０８ 放電検出装置
Ａ 抵抗
Ｂ 抵抗
Ｃ 抵抗
Ｃ０ コンデンサ
Ｃ１ コンデンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉装置などで用いられる真空遮断器の圧力診断装置に係り、更に詳しくは、開閉装置の運転中に真空遮断器の圧力健全性を診断できる真空遮断器の圧力診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低コスト・省スペース化のニーズに応えるべく、真空遮断器を絶縁容器内に収納した開閉装置や、単一真空容器内に遮断、断路、接地の複数の機能を併せ持つ開閉装置などが、製品化されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１５３３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
真空遮断器の耐電圧性能および遮断性能は、構成部品である真空容器の内部の圧力に依存する。一般に、真空中の放電特性を示すものとして、真空容器の内部の圧力と電極間距離との積に対する放電電圧の相関を表すパッシェンカーブが知られている。図５は、電極間のギャップ長さが５ｍｍのときの真空容器の内部の圧力と放電電圧との相関を示す特性図である。図５に示すように、真空容器の内部の圧力がある値以上に上昇すると（真空度が低下すると）、急激に絶縁性能が低下する。真空遮断器では、真空容器の破損故障ばかりでなく、雰囲気ガスの長期的透過によっても圧力が上昇する可能性があるため、定期的な点検が要求されている。
【０００５】
一般的な点検方法としては、真空遮断器を開路状態とし、製造者が指定する値の電圧を極間に印加して、放電が発生しなければ、内部の圧力は正常と判断する、いわゆる耐電圧試験が行われている。従来の開閉装置では、真空遮断器を開閉装置の外部に引き出せる構造となっているものが多い。このため、開閉装置の母線を課電したまま点検対象の遮断器を取り外し、当該遮断器から供給される負荷を除くことによって、他のフィーダの運転状態を維持したまま、点検対象の遮断器の圧力健全性を点検することができる。一方、近年の開閉装置では、点検用の接地開閉器やケーブルヘッドから電圧を印加して真空遮断器の圧力健全性を評価する。いずれの開閉装置においても、搭載される真空遮断器の圧力健全性を確認するには、当該遮断器に接続される負荷を停電せざるを得ない。
【０００６】
本発明は、上記の背景を鑑みて検討したもので、点検対象の遮断器を含み、開閉装置の全フィーダを停電させることなく、容易にかつ安全に、真空遮断器の圧力健全性を診断できる真空遮断器の圧力診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、接離自在な一対の接点と、該接点と電気的に絶縁された金属部とを内蔵した真空容器と、前記真空容器の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体とを備えた真空遮断器の圧力診断装置であって、前記金属部の導体に電気的に接続され、前記金属部を課電するための直流電圧発生装置と、前記金属部の電位変動を測定する手段とで構成したものとする。
【０００８】
また、第２の発明は、接離自在な一対の接点と、該接点と電気的に絶縁された金属部とを内蔵した真空容器と、前記真空容器の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体とを備えた真空遮断器に用いる真空遮断器の圧力診断装置であって、前記金属部の導体に電気的に接続され、前記金属部を課電するための直流電圧発生装置と、前記接点の少なくとも一方を系統電圧に課電した状態で前記接点と前記金属部間の放電により生起する前記金属部の電位変動を測定する手段とで構成したものとする。
【０００９】
さらに、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記金属部の電位変動を測定する手段を、一端を前記金属部に接続し、他端を接地に接続したコンデンサ列と、前記コンデンサ列の一部分の電位差を測定するための放電検出装置とで構成したものとする。
【００１０】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記直流電圧発生装置と前記金属部の電位変動を測定する手段とは、万一放電した際の電流を抑制するための抵抗を介して、前記金属部に接続するものとする。
【００１１】
更に、第５の発明は、第１乃至第４の発明のいずれかにおいて、前記直流電圧発生装置は、直流電圧投入又は遮断時の過電圧を抑制するための抵抗を介して、前記コンデンサ列と接続するものとする。
【００１２】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明のいずれかにおいて、前記コンデンサ列の一部分と並列にインピーダンス整合用抵抗を接続するものとする。
【００１３】
更に、第７の発明は、第１乃至第６の発明のいずれかにおいて、前記コンデンサ列、前記放電電流抑制抵抗、前記過電圧抑制抵抗および前記インピーダンス整合用抵抗を収納したユニットと、前記ユニットと電気的にそれぞれ接続する前記直流電圧発生装置と、前記放電検出装置と、前記ユニット内の前記放電電流抑制抵抗と前記金属部とを接続させる絶縁電線とを備えるものとする。
【００１４】
また、第８の発明は、接離自在な一対の接点と、該接点と電気的に絶縁された金属部とを内蔵した真空容器と、前記真空容器の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体とを備えた真空遮断器の圧力診断装置であって、前記金属部に取外し自在なゴムブッシングと、前記ゴムブッシング内で中心導体と対向してモールドされた電極と、前記接点の少なくとも一方を系統電圧に課電した状態で前記接点と前記金属部間の放電により生起する前記電極の電位変動を測定する手段とで構成したものとする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の真空遮断器の圧力診断装置によれば、真空容器内に配置された金属部に直流電圧を重畳させ、接点と金属部との間に系統電圧に直流電圧を重畳した高電圧を印加可能としたので、真空遮断器を運転状態のまま、真空遮断器の真空圧力を診断することができる。この結果、開閉装置の母線及び点検対象の遮断器を含む全フィーダを停電させることなく、真空遮断器の圧力健全性を診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態を接続した開閉装置を一部断面にて示す側面図である。
【図２】図１におけるＡ矢視から見た開閉装置の正面図である。
【図３】本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態を適用した開閉装置の動作を説明する側面図である。
【図４】本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態における放電検出信号を示す説明図である。
【図５】電極間のギャップ長さが５ｍｍのときの雰囲気圧力と放電電圧との相関を示す特性図である。
【図６】本発明の真空遮断器の圧力診断装置の他の実施の形態を接続した開閉装置を一部断面にて示す側面図である。
【図７】本発明の真空遮断器の圧力診断装置の更に他の実施の形態を接続した開閉装置を一部断面にて示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の真空遮断器の圧力診断装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態を接続した開閉装置を一部断面にて示す側面図、図２は図１におけるＡ矢視から見た開閉装置の正面図、図３は本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態を適用した開閉装置の動作を説明する側面図である。
【００１８】
まず、開閉装置１０００の構造について説明する。図１及び図２において、例えば乾燥空気やＳＦ６ガス等の絶縁ガス１Ｇを内部に封入した絶縁容器１は、相間絶縁性を向上させるための２枚の絶縁仕切板３間に、３個の真空バルブ１１を収納し、エポキシ樹脂で成形された絶縁容器本体２と、絶縁容器本体２の下側と上側に設けられた本体絶縁板４Ｂ，固定絶縁板４Ａと、固定絶縁板４Ａに着脱自在に配置された母線絶縁板６とを備えている。絶縁容器１の外面には接地層を設け、作業員等が接触した際の安全を確保している。
【００１９】
真空バルブ１１は内部を真空密閉してあり、金属ケース１２と金属ケース１２の上側及び下側に突出したセラミック部材の絶縁ブッシング１３、１４を設け、上側絶縁ブッシング１３と下側絶縁ブッシング１４の外側に設けた封着金具１５に固定導体１６と金属部としての試験導体１７を取り付け、両導体間の図１上の右側に可動導体１９を設けている。真空バルブ１１は図１に示すように側面視略Ｔ字形に形成している。
【００２０】
固定導体１６は真空バルブ１１の内部から上方の外部に向かって延び、外部で固定絶縁板４Ａの支持部４Ｃに母線側導体２３Ａとともにボルト２２で締め付け固定されている。固定導体１６の内部先端には高融点金属部材例えばＣｕ−Ｃｒ合金よりなる固定接点１６Ａが設けられている。母線側導体２３Ａは母線絶縁板６の母線２３Ｂに接続している。
【００２１】
下側ブッシング１４に設けた封着金具１５の内径にベローズ２５設け、ベローズ２５に取り付けられた試験導体１７は、絶縁ガイド２４及び固定ガイド２９により支持され、バネ２６により可動導体１９の接触に応じて軸方向に移動する。試験導体１７は途中に設けたバネ２６を圧縮している止板２７や、複数の薄い銅板からなるフレキシブル導体２８を、その突出端に嵌め込んだナット３１で締め付け固定する。したがって、可動導体１９が試験導体１７と接触する際には、可動導体１９の下方向への押圧力と試験導体１７を上方向に向けるバネ２６の圧縮力とが作用し、可動導体１９と試験導体１７との接触安定性を確保できる。なお、試験導体１７はフレキシブル導体２８を介して試験端子３２に接続されている。
【００２２】
軸方向に対して直角方向に延びている可動導体１９は、主軸３５を支点として固定導体１６と試験導体１７との間を移動し、両者と接離する。固定接点１６Ａと可動接点１９Ａとの接離によって、主回路の投入および遮断が実現される。
【００２３】
可動導体１９は真空バルブ１１の内部から図１上の右側の外部に延びており、封着金具１５に固定されているベローズ３６を貫通している。このベローズ３６により、真空気密を維持したまま、可動導体１９の移動が可能になる。可動接点１９Ａの材料は上述の固定接点１６Ａと同じである。接続導体３７にて可動導体１９を挟持し、両導体の貫通穴に挿入した主軸３５を、主軸３５の先端のネジにナットを締め付けることで固定している（図示せず）。
【００２４】
図３において、可動導体１９の外側端と連結した操作機構部３８を駆動することにより、可動導体１９の内側部は主軸３５を介して上、下方向に回動し、図３に示す４つの位置に停止することができる。即ち、可動導体１９が回動するのに応じて、可動接点１９Ａが固定接点１６Ａに接触する入位置Ｙ１と、入位置より下側に回動して電流を遮断する切位置Ｙ２と、更に下側に回動して雷などで絶縁破壊しないこと及び負荷導体側で作業員が感電しない絶縁距離を充分に取った断路位置Ｙ３と、更に下側に回動して可動導体１９が試験導体１７と接触した試験位置Ｙ４の４つの位置である。
【００２５】
試験位置Ｙ４では、試験端子３２を接地すれば、ケーブル４３に接続される負荷を接地できる。また、試験端子３２から所定の直流電圧を印加し、ケーブル４３の健全性を評価することもできる。この真空バルブ１１では、ＳＦ６ガスなどよりも高絶縁媒体である真空中にて、可動接点１９Ａ、固定接点１６Ａ、試験導体１７を一箇所に集合化したので、従来の開閉装置に比べて著しく小型化できる。
【００２６】
操作機構部３８のＵ字金具３８Ａとこれに挿入した可動導体１９の先端部とは、ピン３８Ｂにて連結されている。Ｕ字金具３８Ａは絶縁操作ロッド３８Ｃの一端に取り付けられている。絶縁操作ロッド３８Ｃの他端とその一端を連結した操作レバー３８Ｄは、その他端をシャフト３８Ｅに取り付けられている。この結果、絶縁容器１の外部に設けた操作機構（図示せず）にてシャフト３８Ｅを回転させることで、可動導体１９を上述したように移動させることができる。
【００２７】
接続導体３７は負荷側導体４１と接続している。負荷側導体４１はＬ形通電部を形成し、その先端でケーブルヘッド４５及び負荷ケーブル４３に接続している。
【００２８】
次に、圧力診断装置１００の構成を図１を用いて説明する。
遮断器を開路状態とし、製造者が指定する値の電圧を極間に印加して、放電が発生しなければ、内部の圧力が正常と判断するのが一般的な圧力診断方法である。本実施の形態では、開閉装置１０００を運転した状態、すなわち真空バルブ１１内の固定導体１６、固定接点１６Ａ、可動接点１９Ａおよび可動導体１９が系統電圧に課電された状態（上述した可動導体１９が入位置Ｙ１に停止した状態）にて、試験端子３２に直流電圧を印加する。このとき、主回路と試験端子３２の間（真空バルブ１１内の固定導体１６と試験導体１７の間）には、系統電圧に直流電圧が重畳された状態となり、この重畳電圧を上記の製造者が指定する値になるように設定すれば、一般的な真空遮断器の圧力診断方法と等価になる。つまり、開閉装置１０００を運転したまま、系統電圧を積極的に利用して真空遮断器の圧力診断をすることができる。
【００２９】
図１において、試験端子３２には、直流電圧を印加するためのゴムブッシング１０１が取り付けられている。試験端子自身に十分な絶縁性能がある場合には、このゴムブッシング１０１は不要である。ゴムブッシング１０１の中心導体１０２を試験端子３２にねじ込み、ゴムブッシング１０１を試験端子３２と中心導体１０２で挟持する。中心導体１０２の先端には絶縁電線１０３の一端が取り付けられている。絶縁電線１０３の他端は、ユニット１０４の高圧端子１０５に接続されている。
【００３０】
直流電圧発生装置１０６の出力は、ユニット１０４の直流電圧入力端子１０７に接続している。ユニット１０４と直流電圧発生装置１０６の接地は、両者とも開閉装置１０００の接地母線に接続している。なお、この直流電圧発生装置１０６は、電気設備点検作業者が所有している絶縁抵抗計でも代用することができる。
【００３１】
次に、上述したユニット１０４の内部構成を図１を用いて説明する。
ユニット１０４には、３つの抵抗Ａ、Ｂ、Ｃと２つのコンデンサＣ０、Ｃ１の計５つの素子が収納されている。高圧端子１０５に一端が接続された抵抗Ａは、診断中に主回路と試験端子３２との間で放電が発生しても、その放電電流を人間が感じる限界（感知限界）以下に抑制するためのものである。この抵抗Ａによって、万一、ユニット１０４内の他の素子が故障して、作業者が操作する直流電圧発生装置１０６や放電検出装置１０８側に高電圧が出力されたとしても、作業者の安全を確保できる。
【００３２】
なお、人間の感知限界は約１ｍＡと言われており、例えば、系統電圧２２ｋＶの場合には、抵抗Ａの値を下記式で定まる１２.７ＭΩ以上にすれば、作業者の安全が確保できる。
【００３３】
対地電圧２２/√３ｋＶ÷感知限界１ｍＡ＝１２.７ＭΩ・・・（１）
抵抗Ｂは、その一端を直流電圧入力端子１０７に接続する。抵抗Ｂは直流電圧発生装置１０６を投入遮断（ＯＮ・ＯＦＦ）したときの過電圧を抑制するためのもので、詳細な説明は後述する。なお、抵抗Ｂの他端は抵抗Ａの他端に接続されている。すなわち、抵抗Ａおよび抵抗Ｂを介して、直流電圧が試験端子３２に印加される。
【００３４】
主回路から試験端子３２への放電はコンデンサ分圧方式にて検出する。コンデンサＣ０とＣ１を直列接続したコンデンサ列を用意し、その一端を抵抗Ａと抵抗Ｂの接続点に、他端を接地に接続する。コンデンサ列の接地側のコンデンサＣ１の両端の電位差が、放電検出装置１０８の入力となる。主回路から試験端子３２への放電によって抵抗Ａと抵抗Ｂの接続点に高電圧が誘起され、同電圧のコンデンサＣ０とＣ１の分圧比分が放電検出装置１０８に入力される。
【００３５】
放電検出装置１０８には、放電波形を測定できるようにオシロスコープを用いてもよいし、あるいは、簡易的に、放電が発生したときに動作するブザー回路やリレー回路を接続してもよい。なお、コンデンサＣ１と並列に抵抗Ｃを接続しているが、これは、接続するオシロスコープ、ブザー回路、あるいはリレー回路の入力インピーダンスによって測定電圧が変化するのを防ぐためのインピーダンス整合用のもので、あらかじめある程度小さい抵抗を挿入している。
【００３６】
次に、上述した本発明の圧力診断装置１００の使用手順を説明する。
先ず、試験端子３２を高電圧検電器で検電し、真空バルブ１１に圧力劣化が発生していないことを確認する。次に、絶縁操作棒（図示しない）によってゴムブッシング１０１を試験端子３２に挿入し、同絶縁操作棒によって中心導体１０２を試験端子３２に締め付け、ゴムブッシング１０１を固定する。絶縁電線１０３、ユニット１０４、直流電圧発生装置１０６、および放電検出装置１０８を接続しておき、絶縁操作棒にて絶縁電線１０３の他端を中心導体１０２に連結して、診断の準備が完了する。この状態にて、直流電圧発生装置１０６を投入（ＯＮ）し、放電検出装置１０８にて主回路から試験端子３２への放電発生の有無を確認する。
【００３７】
次に、本発明の圧力診断装置１００の動作原理を図１及び図４を用いて説明する。図４は、本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態における放電検出信号を示す説明図である。具体的には、直流電圧発生装置１０６にて直流電圧を投入遮断（ＯＮ・ＯＦＦ）した時、および主回路と放電端子３２の間に放電が発生した時の放電検出装置１０８への入力信号波形を示す。
【００３８】
直流電圧発生装置１０６を投入（ＯＮ）すると、主回路−試験端子間で放電が発生しない場合、直流電圧発生装置１０６−抵抗Ｂ−コンデンサＣ０−コンデンサＣ１−接地−直流電圧発生装置１０６の回路にて過渡現象が発生し、コンデンサＣ１の両端、すなわち放電検出装置１０８の入力信号は、図４の波形Ｗ１のようになる。抵抗Ｂが存在しない場合には、過渡電圧のピークが上昇して波形Ｗ１１のようになり、放電検出装置１０８の許容入力電圧を超えてしまう。
【００３９】
主回路−試験端子間で放電しなければ、コンデンサＣ０は、印加した直流電圧で充電された状態となる。このとき、コンデンサＣ１は抵抗Ｃで短絡されているため、放電検出装置１０８の入力電圧はゼロに落ち着く（波形Ｗ２）。
【００４０】
直流電圧印加中に、主回路−試験端子間で放電が発生すると、コンデンサＣ０に蓄積された電荷が、抵抗Ａ−試験端子３２―真空バルブ１１内の放電経路―主回路―系統に接続された変圧器―接地―コンデンサＣ１−コンデンサＣ０−抵抗Ａの回路で放電され、放電検出装置１０８の入力信号は、波形Ｗ３に示すように、過渡振動に系統電圧の交流成分が重畳された電圧となる。
【００４１】
主回路−試験端子間の放電が停止すると、再び、直流電圧発生装置１０６−抵抗Ｂ−コンデンサＣ０−コンデンサＣ１−接地−直流電圧発生装置１０６の回路で過渡現象が発生し、コンデンサＣ０が直流電圧で充電され、コンデンサＣ１の両端、すなわち放電検出装置１０８の入力信号は、Ｗ１と同様になる（波形Ｗ４）。
【００４２】
直流電圧を遮断（ＯＦＦ）すると、コンデンサＣ０に蓄積された電荷が、コンデンサＣ０−抵抗Ｂ−直流電圧発生装置１０６―接地―コンデンサＣ１−コンデンサＣ０の回路で放電され、放電検出装置１０８の入力信号は、波形Ｗ５のようになる。
【００４３】
なお、直流電圧を印加しない状態にて、主回路−試験端子間で放電が発生した場合には、放電検出装置１０８には交流成分だけが入力され、その波形はＷ６のようになる。
【００４４】
また、本実施の形態では、真空バルブ１１内の固定導体１６、固定接点１６Ａ、可動接点１９Ａおよび可動導体１９が系統電圧に課電された状態（可動導体１９が入位置Ｙ１に停止した状態）において説明したが、固定接点１６Ａ、及び可動接点１９Ａのいずれか一方のみに系統電圧に課電された状態、可動導体１９が切位置Ｙ２に停止した状態、可動導体１９が断路位置Ｙ３に停止した状態のいずれかの状態のときにも、同様に真空遮断器の圧力診断を行うことができる。
【００４５】
本発明の真空遮断器の圧力診断装置の一実施の形態によれば、真空容器内に配置された試験導体１７に直流電圧を重畳させ、接点と試験導体１７との間に系統電圧に直流電圧を重畳した高電圧を印加可能としたので、真空遮断器を運転状態のまま、真空遮断器の真空圧力を診断することができる。この結果、開閉装置の母線及び点検対象の遮断器を含む全フィーダを停電させることなく、真空遮断器の圧力健全性を診断することができる。また、万一、主回路−試験端子間で放電したり、ユニット１０４の他の素子が故障して、直流電圧発生装置１０６や放電検出装置１０８側に高電圧が出力されても、抵抗Ａによって放電電流が人の感知限界以下に制限されるため、操作する作業者の安全を確保できる。さらに、この放電電流は系統の保護リレーの動作電流以下であるため、誤って、系統の地絡故障を起こす心配もない。
【００４６】
次に、本発明の真空遮断器の圧力診断装置の他の実施の形態を図６を用いて説明する。図６は本発明の真空遮断器の圧力診断装置の他の実施の形態を接続した開閉装置を一部断面にて示す側面図である。この図６において図１と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
本発明の真空遮断器の圧力診断装置１００にて圧力診断実施中に、瞬時的な信号が発生した場合、この信号が真の放電か、あるいはノイズかの識別が難しいケースも想定される。このような場合、放電の発生をしばらくの間継続して監視したいということが多い。本発明の一実施の形態の場合、直流高電圧を印加することなどから、例えば、絶縁電線１０３の絶縁性の確保など、常時作業者が圧力診断装置近傍に滞在する必要がある。このため、数時間以上の継続監視期間が必要とされる場合には、本発明の一実施の形態では、対応することは難しかった。
本発明の真空遮断器の圧力診断装置の他の実施の形態を用いることにより、主回路から試験端子３２への放電の発生を暫時監視することができる。この暫時監視の手順を以下に示す。
（１）絶縁操作棒にて絶縁電線１０３を試験端子３２側から取り外す。この場合、主回路―試験端子間で放電が発生し、仮にこの放電が継続していても、ユニット１０４の抵抗Ａによって放電電流が１ｍＡ以下に制限されているため、この状態におけるこの取り外しによるアークは、持続することなく安全上の問題はない。
（２）図６に示すように、放電検出装置１０８によって、主回路から試験端子３２への放電を監視する。具体的には、ゴムブッシング１０１にモールドしておいた金属端子１１０と別途設けたコンデンサＣ２を計測用電線１１１により配線接続し、中心導体１０２−金属端子１１０間の静電容量とコンデンサＣ２の分圧回路によって、試験端子３２の電位を監視する。
【００４７】
本発明の真空遮断器の圧力診断装置の他の実施の形態によれば、中心導体１０２−金属端子１１０間の静電容量とコンデンサＣ２の分圧回路によって、試験端子３２の電位を監視するので、高電圧になる部位の発生を防止することができる。この結果、圧力診断装置を安全にしばらくの間、無人で、真空遮断器の近傍に配置することができる。また、計測用電線１１１に対する絶縁性能は、特別なものでないため、例えば、開閉装置の筺体内に圧力診断装置を配置することも可能となり、開閉装置設備の運転信頼性を損なうことがない。
【００４８】
次に、本発明の真空遮断器の圧力診断装置の更に他の実施の形態を図７を用いて説明する。図７は本発明の真空遮断器の圧力診断装置の更に他の実施の形態を接続した開閉装置を一部断面にて示す側面図である。
本発明の真空遮断器の圧力診断装置の更に他の実施の形態を用いることにより、ケーブルの健全性を評価する直流耐電圧試験が開閉装置１０００を運転した状態のまま実施できる。具体的な手順としては、
（１）該当真空遮断器において、図７に示す試験位置Ｙ４に可動導体１６を位置させる。
（２）図７に示すように、絶縁電線１０３、ユニット１０４および直流電圧発生装置１０６を接続しておき、絶縁操作棒によって、絶縁電線１０３の他端を中心導体１０２に接続する。
（３）試験端子３２に直流電圧を印加する。このとき、主回路とケーブル４３の間には、系統電圧に直流電圧が重畳された状態となり、この重畳電圧を製造者が指定する耐電圧値になるように設定すればよい。
【００４９】
本発明の真空遮断器の圧力診断装置の更に他の実施の形態によれば、母線２３Ｂが課電された状態で、ケーブル４３の健全性を評価する直流耐電圧試験が行える。この結果、仮に試験端子３２側に放電しても、抵抗Ａによって放電電流が人の感知限界以下に抑制されるため、直流電圧発生装置１０６を操作する作業者の安全を確保できる。また、放電電流は系統の保護リレーの動作電流以下であるため、系統の地絡故障が発生する恐れもない。
【符号の説明】
【００５０】
１ 絶縁容器
１１ 真空バルブ
３２ 試験端子
１００ 圧力診断装置
１０１ ゴムブッシング
１０３ 絶縁電線
１０４ ユニット
１０６ 直流電圧発生装置
１０８ 放電検出装置
Ａ 抵抗
Ｂ 抵抗
Ｃ 抵抗
Ｃ０ コンデンサ
Ｃ１ コンデンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接離自在な一対の接点と、該接点と電気的に絶縁された金属部とを内蔵した真空容器と、前記真空容器の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体とを備えた真空遮断器の圧力診断装置であって、
前記金属部の導体に電気的に接続され、前記金属部を課電するための直流電圧発生装置と、
前記金属部の電位変動を測定する手段とで構成した
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項２】
接離自在な一対の接点と、該接点と電気的に絶縁された金属部とを内蔵した真空容器と、前記真空容器の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体とを備えた真空遮断器に用いる真空遮断器の圧力診断装置であって、
前記金属部の導体に電気的に接続され、前記金属部を課電するための直流電圧発生装置と、
前記接点の少なくとも一方を系統電圧に課電した状態で前記接点と前記金属部間の放電により生起する前記金属部の電位変動を測定する手段とで構成した
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の真空遮断器の圧力診断装置において、
前記金属部の電位変動を測定する手段を、一端を前記金属部に接続し、他端を接地に接続したコンデンサ列と、
前記コンデンサ列の一部分の電位差を測定するための放電検出装置とで構成した
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の真空遮断器の圧力診断装置において、
前記直流電圧発生装置と前記金属部の電位変動を測定する手段とは、万一放電した際の電流を抑制するための抵抗を介して、前記金属部に接続する
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の真空遮断器の圧力診断装置において、
前記直流電圧発生装置は、直流電圧投入又は遮断時の過電圧を抑制するための抵抗を介して、前記コンデンサ列と接続する
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の真空遮断器の圧力診断装置において、
前記コンデンサ列の一部分と並列にインピーダンス整合用抵抗を接続する
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の真空遮断器の圧力診断装置において、
前記コンデンサ列、前記放電電流抑制抵抗、前記過電圧抑制抵抗および前記インピーダンス整合用抵抗を収納したユニットと、
前記ユニットと電気的にそれぞれ接続する前記直流電圧発生装置と、前記放電検出装置と、
前記ユニット内の前記放電電流抑制抵抗と前記金属部とを接続させる絶縁電線とを備える
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項８】
接離自在な一対の接点と、該接点と電気的に絶縁された金属部とを内蔵した真空容器と、前記真空容器の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体とを備えた真空遮断器の圧力診断装置であって、
前記金属部に取外し自在なゴムブッシングと、
前記ゴムブッシング内で中心導体と対向してモールドされた電極と、
前記接点の少なくとも一方を系統電圧に課電した状態で前記接点と前記金属部間の放電により生起する前記電極の電位変動を測定する手段とで構成した
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項１】
接離自在な一対の接点と、該接点と電気的に絶縁された金属部とを内蔵した真空容器と、前記真空容器の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体とを備えた真空遮断器の圧力診断装置であって、
前記金属部の導体に電気的に接続され、前記金属部を課電するための直流電圧発生装置と、
前記金属部の電位変動を測定する手段とで構成した
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項２】
接離自在な一対の接点と、該接点と電気的に絶縁された金属部とを内蔵した真空容器と、前記真空容器の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体とを備えた真空遮断器に用いる真空遮断器の圧力診断装置であって、
前記金属部の導体に電気的に接続され、前記金属部を課電するための直流電圧発生装置と、
前記接点の少なくとも一方を系統電圧に課電した状態で前記接点と前記金属部間の放電により生起する前記金属部の電位変動を測定する手段とで構成した
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の真空遮断器の圧力診断装置において、
前記金属部の電位変動を測定する手段を、一端を前記金属部に接続し、他端を接地に接続したコンデンサ列と、
前記コンデンサ列の一部分の電位差を測定するための放電検出装置とで構成した
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の真空遮断器の圧力診断装置において、
前記直流電圧発生装置と前記金属部の電位変動を測定する手段とは、万一放電した際の電流を抑制するための抵抗を介して、前記金属部に接続する
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の真空遮断器の圧力診断装置において、
前記直流電圧発生装置は、直流電圧投入又は遮断時の過電圧を抑制するための抵抗を介して、前記コンデンサ列と接続する
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の真空遮断器の圧力診断装置において、
前記コンデンサ列の一部分と並列にインピーダンス整合用抵抗を接続する
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の真空遮断器の圧力診断装置において、
前記コンデンサ列、前記放電電流抑制抵抗、前記過電圧抑制抵抗および前記インピーダンス整合用抵抗を収納したユニットと、
前記ユニットと電気的にそれぞれ接続する前記直流電圧発生装置と、前記放電検出装置と、
前記ユニット内の前記放電電流抑制抵抗と前記金属部とを接続させる絶縁電線とを備える
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【請求項８】
接離自在な一対の接点と、該接点と電気的に絶縁された金属部とを内蔵した真空容器と、前記真空容器の内部から外部に貫通する前記一対の接点及び前記金属部のそれぞれに接続された導体とを備えた真空遮断器の圧力診断装置であって、
前記金属部に取外し自在なゴムブッシングと、
前記ゴムブッシング内で中心導体と対向してモールドされた電極と、
前記接点の少なくとも一方を系統電圧に課電した状態で前記接点と前記金属部間の放電により生起する前記電極の電位変動を測定する手段とで構成した
ことを特徴とする真空遮断器の圧力診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２７７９０９（Ｐ２０１０−２７７９０９Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３０５９８（Ｐ２００９−１３０５９８）
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【Ｆターム（参考）】
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