JP2006317366A

JP2006317366A - ガス漏れ可視化装置

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Publication number: JP2006317366A
Application number: JP2005142089A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhito Kamei; 光仁亀井; Chieko Nishida; 智恵子西田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2005-05-16
Publication date: 2006-11-24
Anticipated expiration: 2025-05-16
Also published as: JP4712438B2

Abstract

【課題】簡単な構成で、かつ、簡単な操作でガス漏れ検出及び漏れ箇所の特定ができ、また、人体への危険がないガス漏れ可視化装置を提供する。
【解決手段】波長が１０．６μｍの遠赤外光を含む遠赤外光を放射する遠赤外光源２、遠赤外光源２から放射される遠赤外光１０を空間を介して受け、波長が１０．６μｍの遠赤外光のみを透過する遠赤外フィルタ３、遠赤外フィルタ３と対をなし、遠赤外フィルタ３を透過した遠赤外光を検出する遠赤外光電素子４、遠赤外光電素子４の出力を画面表示信号に変換し画面表示する処理・表示装置５を有する測定プローブ１を備え、測定プローブ１は、空間に到来するＳＦ_６ガス２０を遠赤外フィルタ３と遠赤外光電素子４とで検出し、遠赤外光電素子４の検出出力を処理・表示装置５に表示する構成とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ＳＦ_６ガス絶縁機器からのガス漏れを人の目で確認できるようにしたガス漏れ可視化装置に関するものである。

従来のＳＦ_６ガス漏れを検出する第１の代表的な方法として、蓄積法と呼ばれるものがある。この蓄積法は、ガス漏れ検出対象のガス絶縁機器をビニールテープで巻き、微量のＳＦ_６ガスの漏れをビニール内部に濃縮させた後、濃縮されたＳＦ_６ガスをイオン化して検出する方法である。

また、従来のＳＦ_６ガス漏れを検出する第２の方法として、ガス絶縁機器周辺の大気を光音響セル内部に繰り返しサンプリングし、光音響セル内部に波長が１０．６μｍの光（ＳＦ_６ガスの分光吸収波長は１０．６μｍ）をパルス的に発信し、対象ガスのＳＦ_６ガスが光を吸収する時に発する音響をマイクロホンで検出することにより微量のＳＦ_６ガスの漏れを検出する方法が研究レベルで開示されている（例えば、非特許文献１参照）。

さらに、従来のＳＦ_６ガス漏れを検出する第３の方法として、上記ＳＦ_６ガスの分光吸収を利用するもので、高出力のレーザ光を三次元空間に放射し、周辺構造物から乱反射するレーザ光の分光吸収の有無を確認することによりＳＦ_６ガスの漏れを検出する方法が開示されている（例えば、非特許文献２参照）。

"レーザー分光法による絶縁劣化の予知診断"、［ｏｎｌｉｎｅ］、財団法人レーザー技術総合研究所、［平成１７年４月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http:www.ilt.or.jp/menu/6-3.html＞ＴｏｍＭｃＲａｅ、"ＧａｓＶｕｅａｎｄｔｈｅＭａｇｎｅｓｉｕｍＩｎｄｕｓｔｒｙ：ＡｄｖａｎｃｅｄＳＦ６ＬｅａｋＤｅｔｅｃｔｉｏｎ"、［ｏｎｌｉｎｅ］、Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２−３，２０００、米国ＥＰＲＩｓｏｌｕｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．、［平成１７年４月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http：www.epa.gov/highgwp/electricpower-sf6/pdf/mcraeppt.pdf＞

上記従来の第１の代表的な方法は、ビニールテープを巻いてＳＦ_６ガスが濃縮されるまでに長時間を要し、検査に長い時間を必要とし、また、ガス絶縁機器のどの部位から漏れているかの特定にまでは至らず、さらなる複雑な作業工程をともなう詳細診断をする必要がある場合があり、ガス漏れ検出から修理までの作業を迅速化する必要があるという課題が残されていた。

上記非特許文献１の方法では、分光吸収を利用するために、三次元的に大規模な構造物であるガス絶縁機器の周辺の大気を光音響セル内部へ繰り返しサンプリングする繁雑さが大きな障害となっているという課題がある。

上記非特許文献２の方法では、高出力のレーザ光源と、周辺構造物から乱反射するレーザ光の分光吸収の有無を確認するための大掛かりな装置が必要であり、また、レーザ光の出力を上げることによって人体への危険があるという課題がある。

この発明は、上記のような課題を解決するものであり、簡単な構成で、かつ、簡単な操作でガス漏れ検出及び漏れ箇所の特定ができ、また、人体への危険がないガス漏れ可視化装置を提供することを目的とする。

この発明に係るガス漏れ可視化装置は、波長が１０．６μｍの遠赤外光または１０．６μｍの遠赤外光を含む遠赤外光を放射する遠赤外光源、
上記遠赤外光源から放射される遠赤外光を空間を介して受け、上記波長が１０．６μｍの遠赤外光のみを透過する遠赤外フィルタ、
上記遠赤外フィルタと対をなし、上記遠赤外フィルタを透過した遠赤外光を検出する遠赤外光電素子、
上記遠赤外光電素子の出力を画面表示信号に変換し画面表示する処理・表示装置を有する測定プローブを備え、
上記遠赤外光電素子の出力変化から上記空間内に到来するＳＦ_６の存在を検出するものである。

この発明に係るガス漏れ可視化装置によれば、簡単な構成で、かつ、簡単な操作でガス漏れ検出部位を特定することができ、修理作業までの迅速化を図ることができ、かつ、人体への危険がないガス漏れ可視化装置とすることができる。

また、簡単な構成であるので、可搬式とすることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明に係るガス漏れ可視化装置の実施の形態１を示す斜視図である。図１に示したように、実施の形態１におけるガス漏れ可視化装置は、測定プローブ１を備えている。

測定プローブ１は、ＳＦ_６ガス２０の分光吸収波長である１０．６μｍの遠赤外光を含む遠赤外光１０を放射する遠赤外光源２、遠赤外光源２から放射された遠赤外光を空間を介して受ける遠赤外フィルタ３及び遠赤外フィルタ３を通過した遠赤外光を検出する遠赤外光電素子４、遠赤外光電素子４の出力を画面表示信号に変換して出力の強度情報を色表示、数値表示、あるいは棒グラフによるレベル表示等によって表示する処理・表示装置５を備えている。

遠赤外光源２から空間に放射された遠赤外光は、遠赤外フィルタ３によって１０．６μｍの遠赤外光のみが選択され、遠赤外光電素子４に入射する。このような構成において、測定プローブ１をガス絶縁機器のガス漏れを検出したい部位に接近させると、ガス漏れがある場合には、遠赤外光源２と遠赤外フィルタ３及び遠赤外光電素子４の対との間の空間にＳＦ_６ガスが到来し、１０．６μｍの遠赤外光がＳＦ_６ガスに吸収され、遠赤外光電素子４の出力が減少する。

この実施の形態１によれば、簡単な構成で、かつ、簡単な操作でガス漏れ検出部位を特定することができ、ガス漏れ検出から修理までの作業の迅速化を図ることができ、かつ、人体への危険もないガス漏れ可視化装置を提供することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１において、ＳＦ_６ガスの漏れは遠赤外光電素子４の出力減少によって可視化されるが、遠赤外光源２の劣化や汚損、空間への異物侵入などによっても遠赤外光電素子４の出力減少が生じる。

図２は、この発明に係るガス漏れ可視化装置の実施の形態２を示す斜視図である。図２に示したように、この実施の形態２では、上記実施の形態１の構成に加えて、遠赤外光源２から空間に放射された遠赤外光を受ける第２の遠赤外フィルタ７、第２の遠赤外フィルタ７を通過した遠赤外光を検出する第２の遠赤外光電素子６及び補正装置８を備える。第２の遠赤外フィルタ７は、ＳＦ_６ガスが吸収しない１０．６μｍの遠赤外光以外の遠赤外光を透過する。補正装置８は、遠赤外光電素子４の出力を補正する。すなわち、例えば、空間に異物が到来し、遠赤外光電素子４の出力及び第２の遠赤外光電素子６の出力が同じように減少した場合は、遠赤外光電素子４の出力に対して補正装置８により補正値が加えられて処理・表示装置５にＳＦ_６ガスの漏れなしの表示がなされる。また、第２の遠赤外光電素子６の出力は減少せず、遠赤外光電素子４の出力のみが減少した場合は、遠赤外光電素子４の出力に対して補正装置８により補正値が加えられずに処理・表示装置５にＳＦ_６ガスの漏れが発生していることが表示される。

以上のように、この実施の形態２によれば、遠赤外光源２の劣化や汚損、空間への異物侵入などのガス漏れ以外の要因による誤判断を抑制し、ガス漏れのみを可視化することができる。

実施の形態３．
図３及び図４は、この発明に係るガス漏れ可視化装置の実施の形態３を示す平面図である。

上記実施の形態１及び２では遠赤外光電素子４が１個の例を示したが、この実施の形態３では、図３及び図４に示したように、遠赤外フィルタと遠赤外光電素子とのペアをｍ行×ｎ列のマトリクス状に配列し、遠赤外光電素子の出力により処理・表示装置により表示される光電素子絵素９は（ｍ，ｎ）で特定するものとし、同図では５行×５列のマトリクスを例示している。

図４は、ガス漏れが検出され、表示された状態を示している。同図で、黒塗り部がＳＦ_６ガスの検出濃度が高く、斜線部は黒塗り部よりＳＦ_６ガスの検出濃度が低く、白抜き部はＳＦ_６ガスが検出されていない部分を示している。同図では、黒塗り部（５，２）から漏れたＳＦ_６ガスが上方の斜線部の方へ広がっていく様相を示している。

以上のように、この実施の形態３によれば、ガス漏れ部のピンポイント標定ができるとともに、ガス漏れの様相を確認することができる。

なお、上記実施の形態１〜３において、遠赤外光源を１０．６μｍの遠赤外光のみを放射する光源としてもよいが、遠赤外フィルタは外光等の影響を考慮すれば必須のものである。

本発明に係るガス漏れ可視化装置は、ＳＦ_６ガス絶縁機器からのガス漏れがどの部位で発生しているかを検出し、人の目で確認できるようにすることに有効に利用できる。

この発明に係るガス漏れ可視化装置の実施の形態１を示す斜視図である。この発明に係るガス漏れ可視化装置の実施の形態２を示す斜視図である。この発明に係るガス漏れ可視化装置の実施の形態３を示す平面図である。この発明に係るガス漏れ可視化装置の実施の形態３を示す平面図である。

符号の説明

１測定プローブ、２遠赤外光源、３遠赤外フィルタ、４遠赤外光電素子、
５処理・表示装置、６第２遠赤外光電素子、７第２遠赤外フィルタ、
８補正装置、９光電素子絵素、１０遠赤外光、２０漏れＳＦ_６。

Claims

波長が１０．６μｍの遠赤外光または１０．６μｍの遠赤外光を含む遠赤外光を放射する遠赤外光源、
上記遠赤外光源から放射される遠赤外光を空間を介して受け、上記波長が１０．６μｍの遠赤外光のみを透過する遠赤外フィルタ、
上記遠赤外フィルタと対をなし、上記遠赤外フィルタを透過した遠赤外光を検出する遠赤外光電素子、
上記遠赤外光電素子の出力を画面表示信号に変換し画面表示する処理・表示装置を有する測定プローブを備え、
上記遠赤外光電素子の出力変化から上記空間内に到来するＳＦ_６の存在を検出することを特徴とするガス漏れ可視化装置。
上記遠赤外光源から放射された１０．６μｍの遠赤外光を含む遠赤外光を空間を介して受け、上記遠赤外光源が放射する上記波長が１０．６μｍの遠赤外光以外の遠赤外光を透過する第２遠赤外フィルタ、及び上記第２遠赤外フィルタと対をなし、上記第２遠赤外フィルタを透過した遠赤外光を検出する第２遠赤外光電素子が設けられ、上記第２遠赤外光電素子の出力と上記遠赤外光電素子の出力とを比較して、上記遠赤外光電素子の出力におけるＳＦ_６ガスのガス漏れ以外の要因による出力を補正する補正装置を備えたことを特徴とする請求項１記載のガス漏れ可視化装置。
上記遠赤外フィルタと上記遠赤外光電素子との対が、マトリクス状に配列され、上記処理・表示装置には、上記遠赤外光電素子それぞれの出力を画面表示する絵素がマトリクス状に配列されていることを特徴とする請求項１記載のガス漏れ可視化装置。