本發(fā)明涉及真空隔斷器的真空劣化監(jiān)視裝置。

背景技術(shù)：
氣體隔斷器能夠利用SF6氣體的優(yōu)良的絕緣性能以及隔斷性能來實(shí)現(xiàn)隔斷，但SF6氣體的全球變暖系數(shù)高，所以期望環(huán)境負(fù)荷低的隔斷器。另一方面，真空隔斷器能夠通過高真空中的優(yōu)良的絕緣性能以及隔斷性能來實(shí)現(xiàn)大電流的隔斷。另外，由于不使用上述SF6氣體而成為環(huán)境低負(fù)荷，所以真空隔斷器的高電壓應(yīng)用得到了發(fā)展。此處，在氣體隔斷器的情況下，通過壓力計(jì)來監(jiān)視氣體氣壓，在由于氣體泄漏而低于絕緣/隔斷所需的氣體氣壓的情況下，輸出異常信號，并且鎖定氣體隔斷器的操作。另一方面，在真空隔斷器的情況下也是，如果由于真空容器的龜裂等而發(fā)生真空劣化，則無法維持絕緣/隔斷性能，所以要求監(jiān)視真空度的方法。作為非接觸地監(jiān)視真空隔斷器的真空度的方法之一，有如下方法：通過天線來探測在發(fā)生了真空劣化時(shí)在真空容器內(nèi)發(fā)生的部分放電的電磁波。用天線來檢測部分放電的電磁波的方法自身在使用了SF6氣體的氣體絕緣開閉裝置中也是普遍的，在氣體絕緣開閉裝置中探測500MHz～1500MHz帶程度的放電的高頻分量。另一方面，已知低真空中的部分放電的頻率比上述低。在專利文獻(xiàn)1中，通過探測真空劣化時(shí)的低真空中的放電電磁波的20～100MHz的信號分量來判斷真空劣化。專利文獻(xiàn)1：日本特開2002-184275號公報(bào)專利文獻(xiàn)2：日本特開平9-121409號公報(bào)專利文獻(xiàn)3：國際公開2001/065653號公報(bào)專利文獻(xiàn)4：日本特開2002-71743號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
如上所述，在專利文獻(xiàn)1中，檢測了放電電磁波的20～100MHz的信號分量，但該頻帶是FM廣播、電視等廣播波的頻帶，所以存在如下可能性：受到廣播波所致的外來噪聲的影響而真空劣化監(jiān)視裝置發(fā)生誤動(dòng)作。另外，真空隔斷器經(jīng)由輸電線而與例如變壓器等其他設(shè)備連接，所以還有受到來自其他設(shè)備的傳導(dǎo)噪聲的影響的情況。另一方面，專利文獻(xiàn)2是氣體絕緣開閉裝置的部分放電監(jiān)視的例子，通過在罐外安裝了的天線1來檢測從氣體絕緣開閉裝置的絕緣隔板泄漏出來的罐內(nèi)放電的電磁波。另外，也通過在遠(yuǎn)離罐外的絕緣隔板的位置安裝了的天線2來檢測電磁波，并取通過天線1和天線2檢測到的信號的差分，從而去除廣播波等的外來噪聲的分量，僅評價(jià)罐內(nèi)放電的信號。但是，在通過罐外的天線探測罐內(nèi)的放電時(shí)，存在檢測靈敏度惡化這樣的缺點(diǎn)。本發(fā)明想要得到一種可靠性高的真空劣化監(jiān)視裝置，能夠在內(nèi)置真空閥的金屬制罐形真空隔斷器中檢測真空閥的真空劣化。本發(fā)明的真空劣化監(jiān)視裝置監(jiān)視金屬制罐形真空隔斷器的真空閥的真空劣化，該金屬制罐形真空隔斷器在金屬制罐的內(nèi)部具備所述真空閥，并通過套管將真空閥的連接線向金屬制罐外導(dǎo)出，其中，所述套管具備具有低通功能的內(nèi)部屏蔽物，所述真空劣化監(jiān)視裝置具備：第一天線；設(shè)置在所述金屬制罐的內(nèi)部；第二天線，設(shè)置在金屬制罐的外部；第一探測部，測定由第一天線檢測到的真空閥的部分放電所引起的電磁波的強(qiáng)度；第二探測部，測定由第二天線檢測到的金屬制罐外的噪聲所引起的電磁波的強(qiáng)度；以及判定部，通過比較由第一探測部探測到的電磁波的強(qiáng)度和由第二探測部探測到的電磁波的強(qiáng)度來判定真空閥的真空劣化，所述第一探測部以及第二探測部具備頻率濾波器，所述頻率濾波器使所述真空閥的真空劣化時(shí)發(fā)生的放電所引起的電磁波中的、由所述內(nèi)部屏蔽物衰減的頻帶通過。根據(jù)本發(fā)明，在金屬制罐內(nèi)設(shè)置了的真空閥的部分放電的探測不會受金屬制罐外的噪聲妨礙，所以能夠提高真空閥的真空劣化監(jiān)視的可靠性。附圖說明圖1是包括本發(fā)明的實(shí)施方式1的真空劣化監(jiān)視裝置的真空隔斷器的示意側(cè)剖面圖。圖2是在本發(fā)明的實(shí)施方式1的真空隔斷器中設(shè)置了的套管(bushing)的示意側(cè)剖面圖。圖3是包括本發(fā)明的實(shí)施方式1的真空劣化監(jiān)視裝置的真空隔斷器的示意俯視圖。圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的真空劣化監(jiān)視裝置的真空劣化監(jiān)視部的框圖。圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的真空劣化監(jiān)視裝置的真空劣化監(jiān)視部的框圖。圖6是示出真空閥內(nèi)的部分放電所引起的電磁波的200～300MHz帶中的測定結(jié)果的圖。(符號說明)1：輸電線；2：絕緣管內(nèi)導(dǎo)體；3：絕緣管；4：套管；4a：套管內(nèi)導(dǎo)體；4b：內(nèi)部屏蔽物；4c：絕緣體；5(5a、5b、5c)：第一天線(罐內(nèi)天線)；6：第二天線(罐外天線)；7(7a、7b、7c)：第一天線的輸出；8：真空劣化監(jiān)視部；8A：第一探測部；8B：第二探測部；8C：判定部；9：真空閥；9a、9b：觸點(diǎn)；10：外部傳導(dǎo)噪聲；11：部分放電；12(12a、12b、12c)：金屬制罐；13：接地；14：外部放射噪聲；15：真空隔斷器；81、81a～81d：頻率濾波器；82、82a～82d：放大器；83、83a～83d：檢波電路；84：比較器電路；85：脈沖輸出部；86：脈沖計(jì)數(shù)器；87：判定電路；88：真空劣化異常輸出。具體實(shí)施方式實(shí)施方式1.首先，通過圖1～3來說明包括本發(fā)明的實(shí)施方式1的真空劣化監(jiān)視裝置的真空隔斷器的結(jié)構(gòu)。真空隔斷器15具備金屬制罐12。真空隔斷器15的主電路包括：在金屬制罐12內(nèi)設(shè)置了的真空閥9、從金屬制罐12導(dǎo)出的一對套管4、固定于金屬制罐12并收容有套管4的絕緣管3、以及經(jīng)由與輸電線1連接的套管內(nèi)導(dǎo)體4a而將真空閥9的連接線連接到輸電線1的絕緣管內(nèi)導(dǎo)體2。套管4如圖2所示包括：套管內(nèi)導(dǎo)體4a、對其進(jìn)行包圍的絕緣體4c、以及在絕緣體4c內(nèi)設(shè)置了的由圓筒狀的金屬導(dǎo)體構(gòu)成的內(nèi)部屏蔽物4b，內(nèi)部屏蔽物4b通過例如金屬制罐12而被接地13。套管4有內(nèi)部屏蔽物4b，從而作為使特定頻率以上的高頻分量難以通過的低通濾波器(例如此處使100MHz以下通過)而發(fā)揮功能。真空閥9具備與套管內(nèi)導(dǎo)體4a連接了的一對觸點(diǎn)9a以及9b。真空隔斷器15具有操作觸點(diǎn)9a以及9b的開閉的操作機(jī)構(gòu)，但此處省略圖示。在金屬制罐12內(nèi)，還設(shè)置有第一天線(以下還稱為罐內(nèi)天線)5，其輸出7被供給到在后面詳述的真空劣化監(jiān)視部8。另外，在金屬制罐12外，在金屬制罐12的上方，例如在2根絕緣管3之間設(shè)置有第二天線(以下還稱為罐外天線)6，其輸出與真空劣化監(jiān)視部8連接。將由罐內(nèi)天線5、罐外天線6檢測的電磁波的頻率設(shè)為難以通過套管4的低通濾波器的頻帶(此處是200～300MHz)，將罐內(nèi)天線5以及罐外天線6的天線形狀設(shè)為適合于上述頻帶(200～300MHz)的構(gòu)造。另外，罐內(nèi)天線5以及罐外天線6被設(shè)定為相同的接收靈敏度。圖1示出真空隔斷器的1相，但是如圖3所示在A相、B相、C相這3相的情況下，在真空隔斷器15中并列設(shè)置有3個(gè)圖1所示的真空隔斷器。在該情況下，針對各相的每一個(gè)而對3個(gè)金屬制罐附加了12a、12b、12c的符號，針對各相的每一個(gè)而對罐內(nèi)天線附加了5a、5b、5c的符號，并且，針對各相的每一個(gè)而對各天線的輸出附加了7a、7b、7c的符號。另外，在無需將相分開來說明的情況下，用12表示金屬制罐，用5表示罐內(nèi)天線，用7表示天線輸出。圖3是概略地示出3相的真空隔斷器的俯視圖，并列設(shè)置有具備一對絕緣管3的金屬制罐12a、12b、12c。在各金屬制罐內(nèi)設(shè)置了的罐內(nèi)天線的輸出7a、7b、7c被輸入到真空劣化監(jiān)視部8。罐外天線6設(shè)置在金屬制罐的上方并相對各絕緣管3和輸電線1的連接部在大致中央，其輸出被輸入到真空劣化監(jiān)視部8。在圖3中，省略了輸電線1的圖示。接下來，通過圖4來說明真空劣化監(jiān)視部8的結(jié)構(gòu)。真空劣化監(jiān)視部8包括：探測罐內(nèi)天線5(用5a表示A相天線、用5b表示B相天線、用5c表示C相天線)的接收信號的第一探測部8A、探測罐外天線6的接收信號的第二探測部8B、以及根據(jù)第一以及第二探測部8A以及8B的信號來判定真空劣化的判定部8C。在第一探測部8A中，屬于A相、B相、C相的各個(gè)的探測部的結(jié)構(gòu)相同。第一探測部8A包括：與A相的罐內(nèi)天線5a、B相的罐內(nèi)天線5b、C相的罐內(nèi)天線5c分別連接了的頻率濾波器81a、81b、81c；與這些濾波器分別連接了的放大器82a、82b、82c；以及與這些放大器分別連接了的檢波電路83a、83b、83c。第二探測部8B包括：與罐外天線6連接了的頻率濾波器81d、與該濾波器連接了的放大器82d、以及與該放大器連接了的檢波電路83d。頻率濾波器81a～81d是通過頻帶為例如200～300MHz的帶通濾波器。該頻帶與真空閥9的部分放電所引起的電磁波中的、想要用罐內(nèi)天線5檢測的頻帶一致。另外，上述頻帶不限于200～300MHz，例如，也可以設(shè)定為100～200MHz。判定部8C是接受來自第一以及第二探測部8A以及8B的信號來判定真空閥的真空劣化的部分，其具備：比較器電路84，比較通過檢波電路83a～83d而得到的信號；脈沖輸出部85，在由該比較器電路84判斷為發(fā)生了罐內(nèi)部分放電的情況下，將其比較結(jié)果按照脈沖的形式輸出；脈沖計(jì)數(shù)器86，對來自該脈沖輸出部85的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及判定電路87，根據(jù)脈沖的計(jì)數(shù)數(shù)來檢測部分放電的持續(xù)時(shí)間，判定該部分放電是否是由真空閥的真空劣化引起的，并輸出真空劣化異常輸出88。在真空閥9的真空度劣化了的情況下，真空閥9內(nèi)的絕緣性能降低，所以在真空閥9內(nèi)主要在觸點(diǎn)9a、9b的附近發(fā)生部分放電11。該部分放電11所引起的電磁波通過真空閥9而由罐內(nèi)天線5來檢測。圖6是示出通過罐內(nèi)天線5來檢測在真空閥9發(fā)生了真空劣化的情況下在真空閥9內(nèi)發(fā)生了的部分放電11的電磁波而得到的結(jié)果的圖。該測定結(jié)果示出使用帶通濾波器來將頻帶縮減到200～300MHz的范圍，真空閥9內(nèi)的部分放電11具有相同頻帶的信號分量。另一方面，在真空閥9內(nèi)發(fā)生了的部分放電11的電磁波還通過套管內(nèi)導(dǎo)體4a以及絕緣管內(nèi)導(dǎo)體2向金屬制罐外部傳導(dǎo)。如上所述，套管4通過內(nèi)部屏蔽物4b而作為低通濾波器發(fā)揮功能，所以部分放電11的100MHz以下的信號也容易地傳導(dǎo)到金屬制罐外部而也被罐外天線6檢測。但是，難以通過上述套管4的低通濾波器的頻帶(此處是200～300MHz)的信號在套管4的部分中衰減，所以幾乎不會到達(dá)罐外天線6，通過罐外天線6檢測到的電磁波強(qiáng)度小于通過罐內(nèi)天線5檢測到的電磁波強(qiáng)度。另外，作為從金屬制罐外部進(jìn)入的噪聲，廣播波等所致的外部放射噪聲14、以及經(jīng)由輸電線1與真空隔斷器15連接了的未圖示的其他設(shè)備中發(fā)生了的噪聲有經(jīng)由輸電線1傳導(dǎo)來的外部傳導(dǎo)噪聲10。外部傳導(dǎo)噪聲10、外部放射噪聲14的電磁波通過罐外天線6來檢測，并且還經(jīng)由絕緣管內(nèi)導(dǎo)體2以及套管內(nèi)導(dǎo)體4a傳導(dǎo)到金屬制罐12內(nèi)。外部噪聲的例如100MHz以下的信號也易于傳導(dǎo)到金屬制罐內(nèi)部，并也被罐內(nèi)天線5檢測。另一方面，難以通過上述套管4的低通濾波器的頻帶(此處是200～300MHz)的信號在套管4的部分中衰減，所以幾乎不到達(dá)罐內(nèi)天線5，通過罐內(nèi)天線5檢測到的電磁波強(qiáng)度小于通過罐外天線6檢測到的電磁波強(qiáng)度。如以上那樣通過罐內(nèi)天線5接收到的噪聲的罐內(nèi)天線輸出7被提供給真空劣化監(jiān)視部8的第一探測部8A，并且，通過罐外天線6接收到的噪聲被直接提供給真空劣化監(jiān)視部8的第二探測部8B。接下來，通過判定部8C來處理由第一以及第二探測部8A以及8B探測到的信號。通過作為帶通濾波器的頻率濾波器81a、81b、81c，僅抽出由A相、B相、C相的各相的罐內(nèi)天線5a、5b、5c接收到的信號的特定頻帶(此處是200～300MHz)。同樣地，通過同樣地作為帶通濾波器的頻率濾波器81d，僅抽出由罐外天線6接收到的信號的特定頻帶(此處是200～300MHz)。這些抽出信號通過放大器82a、82b、82c、82d進(jìn)行放大，并通過檢波電路83a、83b、83c、83d被抽出峰值。因此，如果通過上述套管4的低通濾波器功能以及頻率濾波器81a～81d而僅將特定頻帶(此處是200～300MHz)的電磁波信號作為檢波電路83a～83d的輸出信號取出，則如以下敘述，能夠通過比較器電路84來確定電磁波的發(fā)生是在金屬制罐內(nèi)還是在金屬制罐外、并且、在金屬制罐內(nèi)的情況下哪個(gè)相的真空閥是發(fā)生源。在判定部8C的比較器電路84中分別比較由檢波電路83a、83b、83c、83d抽出了的噪聲的峰值。通過基于比較器電路84的比較，例如，可以通過如下所述那樣比較信號的大小來區(qū)分噪聲電磁波的發(fā)生源。外部噪聲是A相的情況：天線6的輸出>天線5a>天線5b、天線5c外部噪聲是三相的情況：天線6的輸出>天線5a、天線5b、天線5c在A相中發(fā)生部分放電的情況：天線5a輸出>天線6>天線5b、天線5c在A相、B相中發(fā)生部分放電的情況：天線5a輸出、天線5b輸出>天線6>天線5c如以上那樣，能夠區(qū)分檢波電路83a～83d的輸出的大小來確定金屬制罐內(nèi)的部分放電的發(fā)生源，所以將從比較器電路84輸出的金屬制罐內(nèi)的部分放電的電磁波強(qiáng)度的比較結(jié)果通過脈沖輸出部85作為脈沖而進(jìn)行輸出，由脈沖計(jì)數(shù)器86對脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而在放電的持續(xù)性、放電頻度超過了預(yù)定的閾值的情況下，由判定電路87來判定是真空劣化，并輸出真空劣化異常輸出88。根據(jù)本實(shí)施方式，通過探測在真空閥發(fā)生了真空劣化的情況下的部分放電，能夠探測真空閥即真空隔斷器的真空劣化，并且，通過比較罐內(nèi)外的天線接收輸出，能夠防止真空劣化監(jiān)視裝置由于外來噪聲而發(fā)生誤探測以及誤動(dòng)作。進(jìn)而，通過將難以通過套管部的頻帶作為檢測頻帶，可以得到易于比較金屬制罐內(nèi)外的信號強(qiáng)度、精度良好、可靠性高的真空劣化監(jiān)視裝置。實(shí)施方式2.實(shí)施方式2的真空劣化監(jiān)視裝置相比于實(shí)施方式1的真空劣化監(jiān)視裝置在以下的點(diǎn)不同。在實(shí)施方式1中，分別在比較器電路中比較各相的罐內(nèi)天線輸出7a、7b、7c，所以能夠判斷在哪個(gè)相中發(fā)生了真空劣化，但在各相中需要頻率濾波器、放大器以及檢波電路，所以高成本化。在本實(shí)施方式2中，作為無需確定發(fā)生了異常的相的情況，如圖5所示，第一探測部8A包括一個(gè)頻率濾波器81、一個(gè)放大器82、以及一個(gè)檢波電路83，將各相的罐內(nèi)天線輸出一并施加到第一探測部8A。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同。根據(jù)本實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)，無法確定發(fā)生了異常的相，但電路結(jié)構(gòu)變得簡單。另外，圖3的真空隔斷器是針對各相的每一個(gè)設(shè)置金屬制罐的結(jié)構(gòu)，但即便是在一個(gè)金屬制罐內(nèi)配置了三相的主電路的結(jié)構(gòu)，本實(shí)施方式2也有效，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡化。即使在本實(shí)施方式2的情況下，也可以與實(shí)施方式1同樣地進(jìn)行金屬制罐外的外來噪聲和金屬制罐內(nèi)的放電的區(qū)分。以上，通過實(shí)施方式來說明了本發(fā)明，但本發(fā)明能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)組合各實(shí)施方式或者使各實(shí)施方式適宜地變形或者省略。