JP2754948B2

JP2754948B2 - 油循環構造

Info

Publication number: JP2754948B2
Application number: JP12822091A
Authority: JP
Inventors: 光弘佐藤
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1991-05-02
Filing date: 1991-05-02
Publication date: 1998-05-20
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JPH05199645A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＯＦケーブルジョイ
ントボックス部を対象として取付ける油中溶存ガス検出
センサーの油循環構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＯＦケーブル内の絶縁油中に溶存してい
るガスを何らかの方法で分離し、これを電気的あるいは
光学的手法によって検出する技術が開発されている。つ
まりガスのセンシングであるが、こうしたガスの検出
器、即ちセンサーは現在実用レベルにまで達している。
ただし、ここで確かめておくべきことは、ガスセンサー
は絶縁油の中等に溶存したガスをフィルターと称す油ガ
ス分離体によって分離されることは勿論であるが、上記
フィルターに直に接触している絶縁油に対流等の動きが
あることが望ましいことである。

【０００３】例えば、ＯＦケーブルのジョイントボック
ス部に上記センサーを適用したとすると、ジョイントボ
ックス部に設けた上下各１個の注油孔に取付けることに
なる。上述した絶縁油の対流を行わせるのには、２つの
注油孔を１本のパイプで連結し、ジョイントボックス部
上下の温度変化を利用する対流方式が考えられる。

【０００４】即ち、ジョイントボックス部を示す図５に
おいて、左右のＯＦケーブル１１，１１′のジョイント
ボックス１２，１２′はそれぞれのフランジ１３，１
３′を突き合わせて接続されて構成される。そして右側
のジョイントボックス１２′の上口注油口１４ａと左側
のジョイントボックス１２の下口注油口１４ｂとが油循
環パイプ１５によりガスセンサー１６を介して連結する
構造である。

【０００５】なお、この技術手段は、図６に示す油入ト
ランス等においては、トランス２３のトランスケース２
１の上下を冷却管２２で連結して連通管構造とし、絶縁
油２４の自然対流を利用して絶縁油２４の温度上昇を緩
和させる方法と同様である。つまり絶縁油２４は内部の
トランス２３によって加熱されると、トランスケース２
１の上部に上昇するが、ここで冷却管２２に導かれ、外
気によって冷却されて下方に流れ、トランス２３の下部
に流れる対流を形成し、これを繰り返すことになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来技術においては、次に列挙するような問題点があ
る。

【０００７】ＯＦケーブルのエレメント構造の中で、
普通ジョイントボックス部には適用することができて
も、絶縁ジョイントボックス部には油循環パイプ１５を
プラスチック材にすれば問題がないが、金属管を使用し
た場合にはその中間に電気絶縁部を設けることが必要で
ある。ただし、プラスチック材では信頼性に欠ける問題
点がある。

【０００８】ジョイントボックス部下口注油口１４ｂ
と油循環パイプ１５を接続するときに、外気（空気）を
抱き込む虞れが十分にある。

【０００９】油循環パイプ１５の継ぎが最低２個所あ
るため、外気のインリーク（液入）の心配も１個所に比
べ増える。

【００１０】外観を損ない製品価値を下げる。

【００１１】油循環パイプ１５をジョイントボックス
部に沿わせることは、手間の掛かることであり、狭い人
孔内等での作業性を低下させる。

【００１２】上記項に示したプラスチックパイプを
使用したとすると、プラスチック材は多かれ少なかれガ
スを通すため好ましいものではない。つまり、空気中の
Ｏ₂，Ｎ₂ が時間に比例して内部に透過していくことに
なる。

【００１３】この発明は、このような点に鑑みてなされ
たもので、従来発想に伴う溶存ガス分離・検出装置の油
循環構造では実線路への適用が困難であるという技術的
問題を解消し、信頼性の高い油循環構造を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明では、絶縁油中
の溶存ガス分離・検出装置をジョイントボックス部に取
付ける構成において、上部にセンサーを保持したガス検
出部を有する外管と、この外管内に外管長よりも長い内
管を設け、この下方をＯＦケーブル等のジョイントボッ
クス部中に挿入するように取付けることを特徴とする油
循環構造である。また、この内管は耐油性，ガス透過
性，耐熱性および機械的特性に優れたふっ素系樹脂材で
形成される。そして、上記外管には多数の放熱フィンが
設けられ、ジョイントボックス部の上口注油口にねじ継
手等により固定される。

【００１５】

【作用】センサーの取付け位置を基本的にジョイントボ
ックス部上口注油口だけとし、さらにこの注油口に取付
けるパイプを二重構造に形成し、内管内を加熱された絶
縁油を通し、上昇した絶縁油がフィルター部でＵターン
し外管（内管と外管の間）を冷却しながら戻るようにす
る。そして、外管に冷却用放熱フィンを設けることで、
絶縁油の流れ効果を向上させるものである。

【００１６】

【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説
明する。図１は一実施例の溶存ガス分離・検出装置の油
循環構造を示す縦断面図で、既設のジョイントボックス
部３０の上注油口である既設の管継手３２に二重管から
なる油循環部４０および光検出法によるセンサー部５０
が取付けられた状態を示している。なお、従来の技術で
説明した図５においては、ジョイントボックス上口注油
口１４ａに設置されることになる。

【００１７】油循環部４０は、外管４３とこの中に挿入
された内管４１の二重管で構成され、この外管４３の下
端部をジョイントボックスの管継手３２に嵌合し、シー
ルパッキン３４を介して袋ナット３３をねじ込んで固定
するように構成される。

【００１８】上記外管４３の上部にはセンサーケース５
１が一体に形成され、この内部は下方に四ふっ化エチレ
ン−パ−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体（Ｐ
ＦＡ）のコーティング層５３を設けた燒結板５２からな
る油ガス分離体により上下の二室に分けられている。そ
して、上方はガス検出室５６となり、この両側に設けた
光コネクタ５４には光ファイバー５５が接続される。ま
た、下方は絶縁油３５の折返用室となっている。

【００１９】上記外管４３の外周には冷却用放熱フィン
４４が形成され、下端をジョイントボックス部３０のケ
ース３１の上部に設けられた管継手３２に挿入され、シ
ールパッキン３４を介して袋ナット３３をねじ込むこと
により固定される。

【００２０】上記外管４３内には、上下端に漏斗状に拡
開したフレア部４２，４２′を形成した耐油性，ガス透
過性，耐熱性および機械的特性に優れたふっ素樹脂材の
内管４１が二重管を形成するように挿入され、上部を図
２Ａに示す周縁に段付フランジを形成し、中央に内管４
１の挿通孔９２およびこの周囲に絶縁油の複数の通過孔
９１を有するスペーサ４５を嵌合し芯出しとずり落防止
の役目を果たして固定するようになっている。また、下
部は、図２（Ｂ）に示す同様に中央に内管４１の挿通孔
９２を周囲に絶縁油の複数の通過孔９１を有する下部ス
ペーサ４５′を嵌合して固定される。

【００２１】上記内管４１は、例えば四ふっ化エチレン
樹脂（ＰＴＦＥ），テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ），ＰＦＡ等の
ふっ素系ポリマーで形成され、上下端には漏斗状に拡開
したフレア部４２，４２′が形成されていて外管４３の
長さよりも長く、上部フレア部４２はセンサーケース５
１内の下部の折返用室に、下部フレア部４２′はジョイ
ント部３０のケース３１内に突き出すように挿入され
る。

【００２２】次に、このように構成された油循環構造の
取付け手順を説明する。先ず、ジョイントボックス部３
０の上口注油口の袋ナット３３を緩め、芯出しとズリ落
ち防止機能をもつ上スペーサ４５，下スペーサ４５′を
取付けた内管４１を外管４３内に挿入する。そして、シ
ールパッキン３４を介して袋ナット３４で締め付けて簡
単に組立てられる。

【００２３】次に、組立後の全体図を図３に示す。即
ち、左右のケーブルコア６６はケーブル接続部６３で接
続される。この接続部６３の周りにジョイントボックス
６４を設け、ケーブル本体６５の間は鉛工部６１および
防食補強部６２により液密にされ、この中に絶縁油３５
が充填されて絶縁されている。この図において、ガス検
出センサー７１はジョイントボックス部６４の上口注油
口に取付けられるが、上記プラスチック製の内管４１の
下端はジョイントボックス６４の中まで挿入される。こ
の内管４１の下端にはフレア部４２′が形成されてお
り、ジョイントボックス部６４内の絶縁油中に開放され
ている。

【００２４】このように配置された場合を前提に、以下
絶縁油の循環メカニズムについて、図４を参照して説明
する。ＯＦケーブルのジョイント部の横断面図である図
４において、中央の導体８４が通電によって加熱され、
絶縁紙８３を介して加熱された絶縁油８１は上昇し、外
周の銅製のジョイントボックス部の壁部８２で冷却され
て下方へ移動して矢印で示すような対流を始める。

【００２５】従って、図１に示されるようにジョイント
ボックス部３０上部に内管４１が位置すると、絶縁油の
対流によってジョイントボックス部内に溶存ガスがあれ
ば拡散され、下端のフレア部４２′から徐々に内管４１
内を上方へと移動していく。移動した溶存ガスはＳＵＳ
３１６でなる燒結板５２にふっ素系の四ふっ化エチレン
−パ−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体の層を
コーティングして形成された油ガス分離フィルター５３
を通してガス検出セル５６に透過する。一方、上記フィ
ルターに到達した絶縁油は、矢印で示すように内管４１
上端のフレア部４２をう回して上スペーサ４５の油通り
抜け穴９１を通って外管内を下方に移動し、フィン４４
により冷却が加速されながら管壁に沿って下スペーサ４
５′の油通り抜け穴９１を通ってジョイントボックスに
戻る。このとき、上記フレア４２は絶縁油３５をフィル
ター５３全面に接触させる作用を行い、ガス分離効果を
高める。以下、絶縁油の移動はこれを連続的に繰り返す
ことになる。なお、分離したガスの検出方法として、光
式のものについて説明したが、これは電気式ガスセンサ
ーによって検出してもよいことは勿論である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の油循環
構造によれば、絶縁油の中の溶存ガスを検出するセンサ
ー部を二重管からなる簡単な構成の油循環部を既設の上
口注油口に取付けるだけで確実に検出することが可能と
なる。また、極めてコンパクトにすることができ、何ら
絶縁油を強制的に循環させるポンプ等の装置を必要とし
ないで、絶縁油の対流のみで効果的に連続して測定する
ことができる。そして、既設の上口注油口１個所に接続
するだけでよく、絶縁油の漏れる虞れもなく安全に検出
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の油循環構造を示す縦断面
図、

【図２】（Ａ），（Ｂ）は、上スペーサ，下スペーサの
断面図、

【図３】ジョイントボックス部の組立後の全体図、

【図４】ジョイントボックス部内における絶縁油の対流
状況を示す横断面図、

【図５】従来の溶存ガス分離・検出装置の油循環構造を
示す全体図、

【図６】従来の油入りトランスの油循環構造を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

３０ジョイントボックス部３１ジョイントボックスケース３２管継手（上口注入口）３３袋ナット３４シールパッキン４１内管４２，４２′ 内管のフレア部４３外管４５，４５′ 上下スペーサ５０油ガス分離・検出装置のセンサー部５１センサーケース

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02G 15/24 - 15/28 G01N 1/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁油中の溶存ガス分離・検出装置をジ
ョイントボックス部に取付ける構成において、上部にセ
ンサー部を保持した検出室を有する外管と、この外管内
に外管長よりも長い内管を設け、この下方をＯＦケーブ
ル等のジョイントボックス部中に挿入するように取付け
ることを特徴とする油循環構造。
【請求項２】内管材質として耐油性，ガス透過性，耐
熱性および機械特性に優れたふっ素系樹脂を用いたこと
を特徴とする請求項１記載の油循環構造。
【請求項３】ジョイントボックス注油口には外管をね
じ継手等により取付け、この外管外周に多数の放熱フィ
ンを設けたことを特徴とする請求項１記載の油循環構
造。