JPH0145592B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属タンクにより密閉されかつしや断
部が前記タンクから絶縁支持された多点切しや断
器のしや断性能を検証する合成試験法に関するも
のである。

近年の系統の高電圧、大容量化の傾向はますま
す大きくなり、1100KVの送電線まで考えられて
いる。これにともないしや断器のしや断器容量も
飛躍的に伸びており、このしや断性能を検証する
ことは試験設備の容量不足から全しや断点に対し
て行なうことが困難になりつつある。その観点か
ら、従来から直列に接続された多数のしや断部ユ
ニツトのうち、１ユニツトのみを性能検証し、電
圧分担率に見合つた定数としや断点数を乗じるこ
とにより等価的に全しや断点の性能検証を行なつ
たとするユニツト試験法が行なわれてきた。

しかしこのようなユニツト試験法は、しや断部
に発生したアークによる高温の熱ガスが、大地と
しや断部間の絶縁をおびやかすことがない碍子形
しや断器のようなものにおいては、ほぼ完全に有
効とみなせるが、しや断部を金属タンク内に絶縁
支持した多点切タンク形しや断器では、本来全し
や断点数に見合つた再起電圧が印加されなくては
ならない。直列しや断部の最も端となる端部とタ
ンク間に、アータを経由した絶縁の低下した熱ガ
スが噴き出されてくるため、１ユニツトの接触子
間の性能を検証するための再起電圧を印加するだ
けでは、接触子間の性能は検証できても前記端部
とタンク間のしや断直後の絶縁まで検証されたこ
とにはならないという欠点を有していた。

その欠点を改良した従来から知られている合成
試験法の原理を第１図に示す。また動作時の電流
電圧波形を第２図に示す。１はしや断性能を検証
する多点切タンク形しや断器で、例として４点切
のものを示す。碍子２等でタンク３から絶縁され
たしや断部の片側引出導体の端部５を接地し、タ
ンク３を絶縁物４で接地電位から絶縁する。７は
大電流源用短絡発電機で、補助しや断器８を経
て、しや断器１に短絡電往i₁を供給する。しや断
器１は接地されない引出導体６側のしや断ユニツ
ト（第１図では１４のみ）を大電流源の電位位相
に合わせて実質的に開極して、アークを発生させ
る。i₁が検証すべき電流零点をむかえた時点t₁で
第１の高電圧源９より、しや断ユニツトを検証す
る再起電圧v₁を引出導体６側端子と接地電位の間
に印加する。またt₁とほぼ同時に第２の高電圧源
１０より本来全しや断ユニツト（第１図では、１
１，１２，１３，１４）に印加すべき全再起電圧
のうち、第１の高電圧源v₁を差し引いた電圧v₂
を、v₁と逆極性にタンク３と接地電位との間に印
加する。

このような試験を行なうことにより、引出導体
６側のしや断部端とタンクとの空間１５には、v₁
とv₂差すなわち、絶対値的には、v₁とv₂の和の電
圧が印加されることになり、空間１５の絶縁検証
としや断ユニツトの性能検証が同時に行なわれ
る。

しかしながらこのような従来の試験法において
は、空間１５の絶縁を検証するものであるため、
万が一空間１５に絶縁破壊が起きた場合には、第
２の高電圧源の電圧が第１の高電圧源側に入りこ
み、この時検証すべきしや断器ユニツトの数が、
全しや断ユニツトの数と比較して少なければ少な
いほど、第１の高電圧源よりも第２の高電圧圧源
の発生電圧が高くなり、第１の高電圧源の試験装
置を電気的に破壊しやすいという欠点を有してい
る。

本発明は上記点に鑑みて、なされたもので、そ
の目的は、しや断部端とタンクの間に絶縁破壊が
生じても、試験装置を破壊することなく、かつ経
済的な多点切タンク形しや断器の合成試験法を提
供することにある。

次に本発明の原理を一実施例として示した第３
図とその動作時における電流、電圧波形を示した
第４図を用いて説明する。金属で密閉されたタン
ク３を絶縁物４で接地電位から絶縁し、かつタン
ク３から絶縁支持されたしや断部の片側の引出導
体５を接地した多点切タンク形しや断器１を配置
し、しや断ユニツト１１，１２，１３，１４のう
ち、接地された引出導体５側のしや断ユニツト１
１を間極させて、他の引出導体６側からしや断ユ
ニツト１１のしや断性能を、検証する大電流源用
短絡発電機７と第１の高電圧源９を設ける。また
第２の高電圧源の再起電圧v₁の発生時期t₁とほぼ
同時でかつ同極性で、その大きさが全しや断ユニ
ツト１１，１２，１３，１４に印加すべき全再起
電圧にほぼ等しい電圧v₂を前記タンク３に印加し
て、しや断ユニツト１１の接地された引出導体側
端部とタンクとの空間１６の絶縁性能を検証する
第２の高電圧源１０を設ける。

このような構成および動作を行なうことにより
しや断ユニツト１１のしや断性能の検証と空間１
６の電流しや断時の絶縁検証を同時に行なうこと
ができる。またしや断ユニツト１１の１２側端部
から引出導体６にかけては、しや断ユニツト１
２，１３，１４を間極しないが、それができなけ
れば短絡を行なうなどの方法により実質的に同電
位にすることができるため、タンク３との間にv₁
−v₂すなわち第４図v₃の電圧が印加されることに
なる。すなわちこの実施例においては、第１の高
電圧源および大電流源側の引出導体６とタンク３
との空間１５には、絶対値的に全再起電圧の約3/
４程度の電圧v₃しか印加されない。一方検証すべ
き空間１６には全電圧v₂が印加されるため、万が
一しや断部とタンク間に絶縁破壊が生じたとして
も、印加電圧の高い引出導体５とタンク３との空
間１６で起きることになる。またこの場合、絶縁
破壊が生じても、引出導体５は接地されているた
め、大電流源第１の高電圧源の試験装置に対し
て、第２の高電圧源の電圧が浸入することはな
い。またしや断部１１の１２側端部から引出導体
６までを同電位にするなどのため、１２，１３，
１４を投入したままか、あるいは短絡するなどの
手段を用いた場合には、１２，１３，１４にアー
クの発生がなく、熱ガが吹出されることがないた
め、ますます、引出導体６側とタンク３の間で絶
縁破壊することがなくなる。

第５図に本発明の他の実施例を示すとともに、
第６図にその電流、電圧波形を示す。１７は大電
流源側の回路で短絡発電機７は、バツクアツプし
や断器１８、投入器１９、電流調整用リアクトル
２０および変圧器２１を経由して必要な短絡電流
i₁を補助しや断器６を通して、しや断器１に供給
する。９は第１の高電圧源の回路をあらかじめ充
電されたコンデンサ２２の電荷を検証すべきi₁の
電流零点t₃より前で所定の時間t₂にてギヤツプ２
３を放電させることによりコンデンサ２２とリア
クトル２４でほぼ決定される重畳電流i₂をi₁に同
極性でi₁の電流零点t₈を過ぎた後で、i₂の電流零
点t₄が到来るように重畳する。しや断器１をほぼ
同時に開かれた補助しや断器８はt₃でi₁が零とな
るため、しや断完了し、大電流源と第１の高電圧
源を電気的に切り離す。t₃以後しや断器１にはi₂
のみが流れ、i₂の零点t₄でしや断が完了する。t₄
にてコンデンサ２２は初期の充電々圧とは逆極性
の電圧となり、以後リアクトル２４、抵抗２５、
コンデンサ２６を通して減衰振動性の電流を流
し、２５と２６に発生する電圧の和v₁が再起電圧
となつて、しや断ユニツト１１のしや断性能を検
証する。１０は第２の高電圧源の回路で、あらか
じめ充電されたコンデンサ２７の電荷をt₄に合わ
せて、放電させ、リアクトル２９、抵抗３０、コ
ンデンサ３１を通して減衰振動性の電流を流し、
３０と３１に発生する電圧の和v₂を再起電圧とし
てタンクに印加するものである。本実施例はしや
断器１に流れる電流の零点をi₁より若干遅らすも
のであるが、作用効果は前述と同様のものが得ら
れる。

また第６図のような動作を行なう時は、第１お
よび第２の高電圧源の再起電圧発生用回路をほぼ
同一の構成にすることや、第２の高電圧源のリア
クトルのインダクタンスを第１の高電圧源のもの
より大きくするとともに第２の高電圧源のコンデ
ンサのキヤパシタンスを第１の高電圧源のものよ
り小さくすることは、v₁，v₂の波形をほぼ同一の
ものとするうえで容易であり、また、第２の高電
圧源が第１の高電圧源のように重畳電流を発生さ
せずに電圧だけ発生させるため、非常にわずかの
エネルギーのコンデンサの第２高電圧源とするこ
とができ、コンデンサバンク建設の費用を大幅に
下げることができる。

第５図の回路において、第１の高電圧源のギヤ
ツプ２３および第２の高電圧源のギヤツプ２８を
第４図のようにi₁の電流零点t₁で放電させて、両
電圧源とともに電圧のみを発生させてもよい。こ
の場合、しや断ユニツト１１に印加される再起電
圧の発生が、t₁より遅れることを防ぐため、補助
しや断器８に並列にインピーダンスを設けて、大
電流源の再起電圧をしや断ユニツト１１に印加す
るとともに、その電圧にv₁を重ねてもよい。再起
電圧発生用回路構成を同一にすることは、第６図
における説明と同様の効果がある。また重畳電流
が必要ないので、第１高電圧源の再起電圧用回路
素子の値を第６図の説明で述べたようなわずかな
エネルギーのコンデンサバンクですませるため、
第２高電圧源とほぼ同一にすることができる。

第７図に本発明の他の実施例を示すとともに第
８図にその電流、電圧波形を示す。大電流源と第
１の高電圧源の構成および動作は、第５図と第６
図の説明と全く同じてある。第２の高電圧源１０
には、短絡発電機７とリアクトル２０を直列にし
たものと並列に接続した変圧器３２を設けるもの
で、３３，３４は各々番号のところに接続されて
いる。

第２の高電圧源では供試しや断器が短絡されて
いる間は変圧器３２の２次側端子３３，３４の電
圧が実質的に現われず、しや断器１が電流i₁をし
や断した後始めて現われる。その結果、リアクト
ル２９、抵抗３０、コンデンサ３１に電流が流
れ、その時に抵抗３０およびコンデンサー３１に
発生する電圧の和が再起電圧v₂となつてしや断器
のタンタに印加される。すなわち第２の高電圧源
はギヤツプ等の始動装置やそのコントロール回路
などが必要なく、短絡電流i₁が零になつた後自動
的に再起電圧が発生する。このような第２高電圧
源は、しや断器のアーク抵抗や、リアクトル２０
などが短絡発電機の負荷となつているため、i₁が
電流零になつた時、直ちに電圧が立ち上らないこ
とが特徴であり、一つの大電流源と一つの高圧源
を使用する通常のしや断器の合成試験において接
触子間の性能を検証するために、この方法を高電
圧源に使用した場合は、短絡電流が零になつた
後、再起電圧が発生するまで大きな遅れ時間をと
もなうため、等価性が保てないという欠点があつ
た。しかし本発明のように、供試しや断の電流零
点を短絡電流i₁の零点より遅らせるものでは、第
２高電圧源の再起電圧における立ち上りが遅れて
も、第８図のように第１の高電圧源の再起電圧v₁
と第２の高電圧源の再起電圧v₂の立ち上りをほぼ
同一にすることができるため、充分な等価性が得
られる。また第１の高電圧源の重畳電流i₂の周波
数やギヤツプ２３の放電時期を変化させることに
より、第１の高電圧源による再起電圧の立ち上り
時期を第２の高電圧源における再起電圧の立ち上
り時期にあわせることができる。

また第７図において、変圧器３２を短絡発電機
７に接続せず別の叛電機に接続する方法や、第１
図のコンデンサ２２の代りにやはり別の発電機を
経た変圧器を設ける方法や、第１図のギヤツプ２
３とコンデンサ２２の代りに短絡発電機７とリア
クトル２０を直列にしたものと並列に接続した変
圧器を設ける方法、あるいはこれらを組み合せた
方法などが考えられる。

説明ではしや断ユニツト１１のみにアークが発
生するように示したが、第１高電圧源の試験能力
に応じてしや断ユニツト１１，１２あるいは、１
１，１２，１３としや断器のしや断点数に合わせ
て接地された引出導体５のしや断ユニツトにアー
クをつけてもよい。また全しや断ユニツトにアー
クを発生させ、しや断性能を検証するしや断ユニ
ツトのみに第１の高電圧源の再起電圧が実質的に
印加されるように、検証しないしや断ユニツトに
は、検証するしや断より大きな並列コンデンサー
をつけてもよい。

以上述べたように本発明の構成および動作を行
なうことにより、しや断ユニツトのしや断性能検
証と電流しや断時におけるしや断部端とタンクと
の絶縁性能検証を同時に行なうことができ、かつ
試験時に万が一の絶縁破壊が起きても安全でかつ
試験装置の破壊を起こさない経済的にも優れた、
多点切タンク形しや断器の合成試験法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来例の構成および電流電圧
波形を示した図、第３図、第４図は本発明の原理
を示した一構成例とその電流、電圧波形を示した
図、第５図、第６図は本発明の一実施例と一動作
例における電流、電圧波形を示した図、第７図、
第８図は本発明の他の実施例とその電流、電圧波
形を示した図である。 １……多点切タンク形しや断器、２，４……絶
縁物、７……短絡発電機、９……第１の高電圧
源、１０……第２の高電圧源、１７……大電流
源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属で密閉されたタンクを接地電位から絶縁
   するとともに前記タンク内に配置されこのタンク
   から絶縁支持された互に直列接続されてその両端
   が外部に導出されるしや断ユニツトの片側の引出
   導体を接地した多点切タンク形しや断器の、他側
   の引出導体には大電流源並びに第１の高電圧源を
   接続し、前記しや断部のうち接地された引出導体
   側のしや断ユニツトを実質的に開極させて、前記
   しや断ユニツトのしや断性能を検証するとともに
   前記第１の高電圧源の再起電圧発生時期とほぼ同
   時で、かつ同極性でその大きさが全しや断点に印
   加すべき再起電圧にほぼ等しい電圧を第２の高電
   圧源から前記タンクに印加して、前記しや断ユニ
   ツトの接地された引出導体側端部とタンク間の絶
   縁性能を検証するようにしたことを特徴とする、
   多点切タンク形しや断器の合成試験法。 ２ 大電流源に少なくとも短結発電機又は変圧器
   を含むことを特徴とする特許請求範囲第１項記載
   のしや断器の合成試験法。 ３ 第１の高電圧源にあらかじめ充電したコンデ
   ンサ又は、大電流源と接続されない変圧器とギヤ
   ツプを含むことを特徴とする特許請求範囲第２項
   記載のしや断器の合成試験法。 ４ 第１の高電圧源に大電流源と接続した変圧器
   を含むことを特徴とする特許請求範囲第２項記載
   のしや断器の合成試験法。 ５ 第２の高電圧源にあらかじめ充電したコンデ
   ンサ又は、大電流源と接続されない変圧器とトリ
   ガーギヤツプを含むことを特徴とする特許請求範
   囲第３項ないし第４項記載のしや断器の合成試験
   法。 ６ 第２の高電圧源に大電流源と接続した変圧器
   を含むことを特徴とする特許請求範囲第３項ない
   し第４項記載のしや断器の合成試験法。 ７ 第１および第２の高電圧源の少なくとも再起
   電圧発生用回路を同一の構成とすることを特徴と
   する特許請求範囲第５項ないし第６項記載のしや
   断器の合成試験法。 ８ 再起電圧発生用回路において第２の高電圧源
   に、第１の高電圧源より大きいが等しいインダク
   タンスを有したリアクトルを含むとともに第１の
   高電圧源より小さいが等しいキヤパシタンスを有
   したコンデンサーを含むことを特徴とした特許請
   求の範囲第７項記載のしや断器の合成試験法。