(57)【要約】【課題】ケーブルの断線やセンサ故障が発生した場合などの装置異常を検出することができるガス絶縁機器の金属異物検出装置および金属異物検出装置の自己診断方法を得ること。【解決手段】ガス絶縁機器は、筒状の金属容器１内に高電圧導体３を配設して構成されている。金属異物検出装置は、金属容器１の振動を検出する機能とともに自ら振動する機能を有するセンサ６と、センサ６の出力信号に基づいて金属異物４の有無を判定可能な信号処理回路１３と、センサ６を振動させるための信号を生成する信号発生回路１１と、センサ６を信号処理回路１３または信号発生回路１１に接続する切替器７と、を備えている。切替器７によりセンサ６を信号発生回路１１に接続し、信号発生回路１１の生成する信号によりセンサ６を振動させた後に、切替器７の接続を信号処理回路１３に切り替え、信号処理回路１３にてセンサ６による信号検出の有無を判定することで自己診断を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の金属容器内に通電導体を配設したガス絶縁機器の前記金属容器とその内部の金属異物との衝突時に発生する振動を検出することにより金属異物の有無を判定可能な金属異物検出装置において、
前記金属容器の外表面に取り付けられ、前記金属容器の振動を検出する機能とともに、自ら振動する機能を有するセンサと、
前記センサの出力信号に基づいて金属異物の有無を判定可能な信号処理回路と、
前記センサを振動させるための信号を生成する信号発生回路と、
前記センサを前記信号処理回路または前記信号発生回路に接続する切替器と、
を備え、
前記切替器により前記センサを前記信号発生回路に接続し、前記信号発生回路の生成する信号により前記センサを振動させた後に、前記切替器の接続を前記信号処理回路に切り替え、前記信号処理回路にて前記センサによる信号検出の有無を判定することを特徴とするガス絶縁機器の金属異物検出装置。
【請求項２】
前記センサの前記信号発生回路への接続時間は、前記金属容器へ伝達された振動が前記金属容器を１周する時間以下であることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁機器の金属異物検出装置。
【請求項３】
前記センサの前記信号発生回路への接続時間は、０．１ｍｓ乃至１ｍｓであることを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁機器の金属異物検出装置。
【請求項４】
ガス絶縁機器の筒状の金属容器の外表面に取り付けられ前記金属容器とその内部の金属異物との衝突時に発生する振動を検出する機能を有するとともに自ら振動する機能を有するセンサと、前記センサの出力信号に基づいて金属異物の有無を判定可能な信号処理回路と、前記センサを振動させるための信号を生成する信号発生回路と、前記センサを前記信号処理回路または前記信号発生回路に接続する切替器と、を備えた金属異物検出装置の自己診断方法であって、
前記切替器により前記センサを前記信号発生回路に接続するステップと、
前記信号発生回路の生成する信号により前記センサを振動させるステップと、
前記切替器により前記センサを前記信号処理回路に接続するステップと、
前記信号処理回路にて前記センサによる信号検出の有無を判定するステップと、
を含むことを特徴とする金属異物検出装置の自己診断方法。
【請求項５】
前記センサの前記信号発生回路への接続時間は、前記金属容器へ伝達された振動が前記金属容器を１周する時間以下であることを特徴とする請求項４に記載の金属異物検出装置の自己診断方法。
【請求項６】
前記センサの前記信号発生回路への接続時間は、０．１ｍｓ乃至１ｍｓであることを特徴とする請求項５に記載の金属異物検出装置の自己診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属容器内に通電導体を配設し、絶縁ガスを封入してなるガス絶縁機器の金属容器内に絶縁上有害な金属異物が存在するか否かを判定することができる金属異物検出装置および金属異物検出装置の自己診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のガス絶縁機器の金属異物検出装置は、絶縁ガスが封入された金属容器の外表面にセンサを取り付け、金属容器とその内部の金属異物との衝突時に発生する弾性波を検出する（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２-１６７４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のガス絶縁機器の金属異物検出装置は、金属異物の衝突による振動のみを測定する構成であるため、万一センサケーブルが断線した場合やセンサが故障した場合は、金属異物を検出できない状態に陥っているにもかかわらず、それを知ることが出来ないまま監視を継続してしまうという問題点があった。つまり、金属異物検出装置は何も検出しない状態が正常状態であるため、検出できる状態で検出していないのか、あるいは検出できない状態で検出していないのかを見分けることが出来なかった。
【０００５】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、ケーブルの断線やセンサ故障が発生した場合などの装置異常を検出することができるガス絶縁機器の金属異物検出装置および金属異物検出装置の自己診断方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるガス絶縁機器の金属異物検出装置は、筒状の金属容器内に通電導体を配設したガス絶縁機器の前記金属容器とその内部の金属異物との衝突時に発生する振動を検出することにより金属異物の有無を判定可能な金属異物検出装置において、前記金属容器の外表面に取り付けられ、前記金属容器の振動を検出する機能とともに、自ら振動する機能を有するセンサと、前記センサの出力信号に基づいて金属異物の有無を判定可能な信号処理回路と、前記センサを振動させるための信号を生成する信号発生回路と、前記センサを前記信号処理回路または前記信号発生回路に接続する切替器と、を備え、前記切替器により前記センサを前記信号発生回路に接続し、前記信号発生回路の生成する信号により前記センサを振動させた後に、前記切替器の接続を前記信号処理回路に切り替え、前記信号処理回路にて前記センサによる信号検出の有無を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、切替器によりセンサを信号発生回路に接続し、信号発生回路の生成する信号によりセンサを振動させた後に、切替器の接続を信号処理回路に切り替え、信号処理回路にてセンサによる信号検出の有無を判定することで自己診断ができるようにしたので、ケーブルの断線やセンサ故障が発生した場合などの装置異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１にかかるガス絶縁機器の金属異物検出装置の概略構成図である。
【図２】図２は、実施の形態２にかかるガス絶縁機器の金属異物検出装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかるガス絶縁機器の金属異物検出装置および金属異物検出装置の自己診断方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態にかかるガス絶縁機器の金属異物検出装置の概略構成図である。図１において、ガス絶縁機器は、ＳＦ６（六フッ化硫黄）等の絶縁ガスが封入された筒状の金属容器１と、金属容器１内をガス室に区分する絶縁スペーサ２と、金属容器１内に配設され絶縁スペーサ２により絶縁支持された高電圧導体３（通電導体）と、を備えて構成されている。なお、図１では、例えば一のガス室のみを示している。
【００１１】
金属容器１は接地され、筒の軸線を水平にして設置されている。また、金属容器１の内部底面には、金属異物４が混入している。
【００１２】
本実施の形態の金属異物検出装置は、金属容器１の例えば下部外表面に台座５を介して取り付けられたセンサ６と、センサ６に接続された切替器７と、切替器７を介してセンサ６に接続可能な信号処理回路１３と、同様に切替器７を介してセンサ６に接続可能な信号発生回路１１と、を備えて構成されている。
【００１３】
センサ６は、金属異物４が上下に運動して金属容器１と衝突する際に生ずる振動を検出する。また、センサ６は、自ら振動する機能、すなわち振動発生器としての機能も有する。
【００１４】
信号処理回路１３は、前置増幅器８と、この前置増幅器８に接続された主増幅器９と、この主増幅器９に接続された指示計器１０とを備えて構成される。前置増幅器８、主増幅器９は、センサ６の出力信号を増幅する。また、指示計器１０は、主増幅器９の出力について所定の表示を行う。
【００１５】
次に、動作について説明する。動作は、通常時の動作と自己診断時の動作に分けて説明する。通常は、切替器７は信号処理回路１３に接続され、信号処理回路１３において金属異物の有無を判定する。金属容器１内に金属異物４が混入した状態で高電圧導体３に電圧が印加されると、金属異物４は電気力および重力により、金属容器１と高電圧導体３との間で上下運動をする。その際、金属異物４が金属容器１の内表面に衝突して弾性波が発生する。この弾性波は金属容器１を伝播し、台座５を介してセンサ６により検出される。センサ６の出力信号は、切替器７を介して前置増幅器８、主増幅器９に順に入力され、それぞれ増幅された後に、指示計器８にて振動波形に応じた表示がなされる。例えば検出された振動波形の振幅値が所定値よりも大きい場合には、絶縁上有害な金属異物による弾性波であると判定し、金属容器１内に金属異物４が存在すると判定することができる。
【００１６】
次に、自己診断時の動作について説明する。切替器７は、例えば定期的に信号発生回路１１に接続される。信号発生回路１１は、切替器７を介してセンサ６に接続されると、センサ６を振動させるための信号を出力し、センサ６は信号発生回路１１の出力信号に応答して振動する。センサ６の振動は、台座５を介し、金属容器１に伝えられる。金属容器１に伝わった振動は金属容器１の全方向に伝播するが、金属容器１の上部へ向かった振動成分は金属容器１を周回してセンサ６の取り付け位置に戻ってくる。他方、センサ６が信号発生器１１に接続されてから所定時間経過後、センサ６は切替器７を切り替えて信号処理回路１３に接続される。そして、センサ６は、故障や断線等がなければ前記振動成分を検出することができる。
【００１７】
このように、本実施の形態では、センサ６に振動検出器としての機能のみならず、振動発生器としての機能を付与し、センサ６自身で発生した振動を自ら検出するような構成としている。なお、金属容器１が筒状であるため金属容器１に伝わった振動成分がセンサ６に戻ってくることを利用している。
【００１８】
本実施の形態によれば、センサ６を信号処理回路１３または信号発生回路１１に切り替えて接続できる構成とし、信号発生回路１１を用いてセンサ６を振動させた後、信号処理回路１３に切り替えて金属容器１の振動を検出するようにしたので、振動成分を実際に検出した場合には金属異物検出装置が正常であることがわかる。また、振動成分を検出しなかった場合には装置異常（例えば、センサ６の故障、ケーブルの断線など）が発生していることがわかる。このように、本実施の形態は、通常の金属異物検出機能に加えて、センサ６による振動を同じセンサ６で検出することによる自己診断機能を備えている。
【００１９】
また、本実施の形態によれば、別途振動発生器をガス絶縁機器に取り付ける必要も無く、一台のセンサ６で金属異物の検出および自己診断を行えるという効果がある。
【００２０】
実施の形態２．
図２は、本実施の形態にかかるガス絶縁機器の金属異物検出装置の概略構成図である。本実施の形態では、実施の形態１の構成にタイマー１２を追加することにより、あらかじめ計算された時間間隔だけセンサ６を信号発生回路１１に接続するようにしたものである。接続時間、すなわち振動を発生させる時間間隔は、振動成分が筒状の金属容器１を１周して戻って来る時間以下とし、一般的には例えば、０．１ｍｓ乃至１ｍｓである。
【００２１】
本実施の形態によれば、振動成分が金属容器１を１周して戻ってくる時間までに、センサ６の接続を信号発生回路１１から信号処理回路１３に切り替えることができるので、振動成分を確実に検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上のように、本発明は自己診断機能を備えた金属異物検出装置および金属異物検出装置の自己診断方法として有用である。
【符号の説明】
【００２３】
１  金属容器
２  絶縁スペーサ
３  高電圧導体
４  金属異物
５  台座
６  センサ
７  切替器
８  前置増幅器
９  主増幅器
１０  指示計器
１１  信号発生回路
１２  タイマー
１３  信号処理回路
【図１】
2010271274.tif 000003
【図２】
2010271274.tif 000004