JP2801118B2 - ガス漏れ検知装置 - Google Patents
ガス漏れ検知装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＳＦ6ガス封入機器
のガス漏れ検知装置に関するものである。
のガス漏れ検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は例えば実公昭５８−３３６２４号
公報に示された従来のガス封入機器のガス漏れ検知部の
概略構成断面図である。図において、１は密封容器、１
３はＳＦ6ガス、５３はベローズ、５４は受圧板、５５
はコイルバネ、５６は受圧杆、５７はストッパー、５１
はベローズ収納部である。
公報に示された従来のガス封入機器のガス漏れ検知部の
概略構成断面図である。図において、１は密封容器、１
３はＳＦ6ガス、５３はベローズ、５４は受圧板、５５
はコイルバネ、５６は受圧杆、５７はストッパー、５１
はベローズ収納部である。
【０００３】次に動作について説明する。ＳＦ6ガスが
所定圧、たとえば２０℃において０．０５ＭＰａ封入さ
れていると、受圧板５４にかかる押圧はコイルバネ５５
の伸張力にまさるため、ベローズ５３を圧縮して受圧杆
５６が移動する。このためストッパー５７はベローズ収
納部壁に接触する状態となる。受圧杆５６は連絡ブロッ
ク５８以降を介して最終的には可動電極と連結してい
る。ＳＦ6ガス圧が封入ガス圧を保ったままの状態であ
れば、受圧板５４が押圧されたままの状態を維持してい
るが、ＳＦ6ガスが漏れると、受圧板５４の押圧力が低
下するため、コイルバネ５５の伸張力がまさることにな
り、ベローズ５３は伸び、受圧杆５６が移動する。この
ため、連絡ブロック５８以降にこの変化が伝わって、最
終的には可動電極へと伝達されて固定電極と接し、導通
・閉極状態となり、ロックされる。
所定圧、たとえば２０℃において０．０５ＭＰａ封入さ
れていると、受圧板５４にかかる押圧はコイルバネ５５
の伸張力にまさるため、ベローズ５３を圧縮して受圧杆
５６が移動する。このためストッパー５７はベローズ収
納部壁に接触する状態となる。受圧杆５６は連絡ブロッ
ク５８以降を介して最終的には可動電極と連結してい
る。ＳＦ6ガス圧が封入ガス圧を保ったままの状態であ
れば、受圧板５４が押圧されたままの状態を維持してい
るが、ＳＦ6ガスが漏れると、受圧板５４の押圧力が低
下するため、コイルバネ５５の伸張力がまさることにな
り、ベローズ５３は伸び、受圧杆５６が移動する。この
ため、連絡ブロック５８以降にこの変化が伝わって、最
終的には可動電極へと伝達されて固定電極と接し、導通
・閉極状態となり、ロックされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のガス漏れ検知装
置は、以上のように構成されているので、封入圧が低い
と温度による圧力変化を補正する機構が必要であるなど
の問題点があった。
置は、以上のように構成されているので、封入圧が低い
と温度による圧力変化を補正する機構が必要であるなど
の問題点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点に鑑みてな
されたもので、ＳＦ6ガス漏れに対応して生ずる空気の
混入現象における酸素濃度増加に着目したガルバニック
電池式酸素センサーを用いたガス漏れ検知装置を得るこ
とを目的としており、特にこの酸素センサーを安定かつ
長寿命なセンサーとすることを目的とする。
されたもので、ＳＦ6ガス漏れに対応して生ずる空気の
混入現象における酸素濃度増加に着目したガルバニック
電池式酸素センサーを用いたガス漏れ検知装置を得るこ
とを目的としており、特にこの酸素センサーを安定かつ
長寿命なセンサーとすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るガス漏れ
検知装置は、ガルバニック電池式酸素センサーを、ＳＦ
6ガス漏れに対応して侵入する空気中の酸素量を検知す
るもので、電解液の溶存酸素を除去し、電解液の体積変
化を吸収するための気泡と正極との接触を抑止したもの
である。さらに、酸素センサーと酸素センサー収納容器
の間隙に高沸点液体を充填し、酸素センサー収納容器の
熱伝導の低い部材で覆ったものである。
検知装置は、ガルバニック電池式酸素センサーを、ＳＦ
6ガス漏れに対応して侵入する空気中の酸素量を検知す
るもので、電解液の溶存酸素を除去し、電解液の体積変
化を吸収するための気泡と正極との接触を抑止したもの
である。さらに、酸素センサーと酸素センサー収納容器
の間隙に高沸点液体を充填し、酸素センサー収納容器の
熱伝導の低い部材で覆ったものである。
【０００７】
【作用】この発明によるガス漏れ検知装置は、電解液中
の溶存酸素を除去することにより雰囲気の正確な酸素濃
度を出力し、電解液体積変化吸収用の気泡が陰極と接触
するのを防止したため、安定に出力し、酸素センサーと
酸素センサー収納容器との間隙に高沸点液体を充填ある
いは酸素センサー収納容器を低熱伝導部材で覆ったこと
により、電解液の蒸発（液枯れ）を抑制する。
の溶存酸素を除去することにより雰囲気の正確な酸素濃
度を出力し、電解液体積変化吸収用の気泡が陰極と接触
するのを防止したため、安定に出力し、酸素センサーと
酸素センサー収納容器との間隙に高沸点液体を充填ある
いは酸素センサー収納容器を低熱伝導部材で覆ったこと
により、電解液の蒸発（液枯れ）を抑制する。
【０００８】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はＳＦ6ガスを封入した電気装置を示すもの
で、図において、１は密封容器、２は可動電極、３は可
動側端子、４、７はブッシング、５は固定側電極、６は
固定側端子、８は駆動軸、９は駆動レバー、１０はロッ
ク機構装置、１１はガス漏れ監視装置、１２は警報表示
装置、１３はＳＦ6ガスである。図２はガルバニック電
池式酸素センサーを用いたガス漏れ監視装置のセンサー
部構成断面図で、図において、２１は酸素センサー本
体、２２は電解液、２３は負極材、２４は正極材、２５
はリード線、２６は隔膜、２７は緩衝用シート、２８は
被検気体導入口、２９はシールリング、３０は気泡、３
１は酸素センサー収納容器、３２は出力用端子である。
する。図１はＳＦ6ガスを封入した電気装置を示すもの
で、図において、１は密封容器、２は可動電極、３は可
動側端子、４、７はブッシング、５は固定側電極、６は
固定側端子、８は駆動軸、９は駆動レバー、１０はロッ
ク機構装置、１１はガス漏れ監視装置、１２は警報表示
装置、１３はＳＦ6ガスである。図２はガルバニック電
池式酸素センサーを用いたガス漏れ監視装置のセンサー
部構成断面図で、図において、２１は酸素センサー本
体、２２は電解液、２３は負極材、２４は正極材、２５
はリード線、２６は隔膜、２７は緩衝用シート、２８は
被検気体導入口、２９はシールリング、３０は気泡、３
１は酸素センサー収納容器、３２は出力用端子である。
【０００９】ここで酸素センサー本体２１の構成部材と
してＡＢＳ樹脂が、電解液２２として酢酸−酢酸カリ−
酢酸鉛の水溶液が、負極材２３として鉛が、正極材２４
として多孔性炭素が、隔膜２６としては四ふっ化エチレ
ン−六ふっ化プロピレン共重合体膜が、緩衝用シート２
７としては気体透過性のよいＰＴＥＴ膜が用いられる。
してＡＢＳ樹脂が、電解液２２として酢酸−酢酸カリ−
酢酸鉛の水溶液が、負極材２３として鉛が、正極材２４
として多孔性炭素が、隔膜２６としては四ふっ化エチレ
ン−六ふっ化プロピレン共重合体膜が、緩衝用シート２
７としては気体透過性のよいＰＴＥＴ膜が用いられる。
【００１０】次に動作について説明する。ＳＦ6ガス封
入機器に組込まれたガルバニック電池式酸素センサー１
１は、ＳＦ6ガス漏れが発生しない状態では、ＳＦ6ガス
封入時の残留空気中の酸素が隔膜２６を介して正極２４
に達し、酸素量に対応した電流を生ずるが、その量は微
小である。一方、ＳＦ6ガス漏れが発生して密封容器１
内に空気が混入すると、空気の一部である酸素も混入す
ることになり、 正極では Ｏ2＋２Ｈ2Ｏ＋４ｅ → ４ＯＨ- 負極では ２Ｐｂ＋４ＯＨ- → ２ＰｂＯ＋２Ｈ2Ｏ
＋４ｅ の反応が起こり、酸素量に対応した電流が発生する。両
極間に設けられた抵抗端の電圧が所定電圧（たとえばＯ
2１０％；空気混入５０％に相当する電圧）を越えたと
き、信号処理部（省略）から発信された信号により駆動
軸８を操作して可動電極２と固定電極５を接触もしくは
接触したままの状態とし、さらにロック機構１０でロッ
クするとともに警報表示装置に表示する。以上のように
ガルバニック電池式酸素センサーは、圧力変動に関係な
くガス漏れを検出する。この酸素センサーで使用する電
解液２２は、酢酸、酢酸カリ、酢酸鉛を所定量溶解させ
た水溶液が利用されるが、ＳＦ6ガス雰囲気は絶縁性を
確保するため、低水分量を維持すべく乾燥剤が配されて
おり、それゆえ通常の大気中において使用する場合にく
らべて電解液の蒸発が進行しやすい。このため、酸素セ
ンサー本体２１を構成する合成樹脂製容器（たとえばＡ
ＢＳ樹脂）を透過して水分あるいは酢酸が減少するのを
防止するため、気体非透過性の酸素センサー収納容器３
１に収納される。
入機器に組込まれたガルバニック電池式酸素センサー１
１は、ＳＦ6ガス漏れが発生しない状態では、ＳＦ6ガス
封入時の残留空気中の酸素が隔膜２６を介して正極２４
に達し、酸素量に対応した電流を生ずるが、その量は微
小である。一方、ＳＦ6ガス漏れが発生して密封容器１
内に空気が混入すると、空気の一部である酸素も混入す
ることになり、 正極では Ｏ2＋２Ｈ2Ｏ＋４ｅ → ４ＯＨ- 負極では ２Ｐｂ＋４ＯＨ- → ２ＰｂＯ＋２Ｈ2Ｏ
＋４ｅ の反応が起こり、酸素量に対応した電流が発生する。両
極間に設けられた抵抗端の電圧が所定電圧（たとえばＯ
2１０％；空気混入５０％に相当する電圧）を越えたと
き、信号処理部（省略）から発信された信号により駆動
軸８を操作して可動電極２と固定電極５を接触もしくは
接触したままの状態とし、さらにロック機構１０でロッ
クするとともに警報表示装置に表示する。以上のように
ガルバニック電池式酸素センサーは、圧力変動に関係な
くガス漏れを検出する。この酸素センサーで使用する電
解液２２は、酢酸、酢酸カリ、酢酸鉛を所定量溶解させ
た水溶液が利用されるが、ＳＦ6ガス雰囲気は絶縁性を
確保するため、低水分量を維持すべく乾燥剤が配されて
おり、それゆえ通常の大気中において使用する場合にく
らべて電解液の蒸発が進行しやすい。このため、酸素セ
ンサー本体２１を構成する合成樹脂製容器（たとえばＡ
ＢＳ樹脂）を透過して水分あるいは酢酸が減少するのを
防止するため、気体非透過性の酸素センサー収納容器３
１に収納される。
【００１１】電解液中に溶存している酸素は、正極２４
と接している電解液２２の一部にも同じように含まれて
いるので、溶存酸素が多いことは被検気体導入口２８、
緩衝用シート２７、隔膜２６を介して透過してくる酸素
量を見掛け上少なくすることを意味し、より正確なガス
漏れ検知を行うには不適当であり、溶存酸素を除去した
電解液を用いるのが適切である。溶存酸素を除去するた
めには、酸素を含まない気体を散気（バブリング）して
除去するが、電解液の組成変化を抑えるためには、低沸
点成分の蒸発を抑え、かつＳＦ6ガスを循環させる一
方、間欠的に新しいＳＦ6ガスに更新するのが適切であ
る。図３は電解液の散気方法を示したもので、４１は電
解液散気容器、４２は散気口、４３は散気ガス（ＳＦ6
ガス）流路、４４は開閉弁、４５はＳＦ6ガス貯槽、４
６はポンプ、４７は酸素除去槽、４８は酸素濃度計、４
９は冷却部である。このような方法により、電解液約１
リットルを２時間で大気中平衡時の約１／１０まで除去
することができ、溶存酸素の影響は無視できるレベルに
なる。さらに、このようにして得られた、溶存酸素を低
く抑えた電解液を用いて酸素センサー組立を、ＳＦ6ガ
ス封入電気機器に組込むために酸素センサー収納容器３
１内に酸素センサーを収納する作業を、あるいは両者を
ＳＦ6ガス雰囲気のグローブボックス内で行うと、新た
な操作を加えることなくＳＦ6ガス封入電気機器に組込
むことが可能となる。
と接している電解液２２の一部にも同じように含まれて
いるので、溶存酸素が多いことは被検気体導入口２８、
緩衝用シート２７、隔膜２６を介して透過してくる酸素
量を見掛け上少なくすることを意味し、より正確なガス
漏れ検知を行うには不適当であり、溶存酸素を除去した
電解液を用いるのが適切である。溶存酸素を除去するた
めには、酸素を含まない気体を散気（バブリング）して
除去するが、電解液の組成変化を抑えるためには、低沸
点成分の蒸発を抑え、かつＳＦ6ガスを循環させる一
方、間欠的に新しいＳＦ6ガスに更新するのが適切であ
る。図３は電解液の散気方法を示したもので、４１は電
解液散気容器、４２は散気口、４３は散気ガス（ＳＦ6
ガス）流路、４４は開閉弁、４５はＳＦ6ガス貯槽、４
６はポンプ、４７は酸素除去槽、４８は酸素濃度計、４
９は冷却部である。このような方法により、電解液約１
リットルを２時間で大気中平衡時の約１／１０まで除去
することができ、溶存酸素の影響は無視できるレベルに
なる。さらに、このようにして得られた、溶存酸素を低
く抑えた電解液を用いて酸素センサー組立を、ＳＦ6ガ
ス封入電気機器に組込むために酸素センサー収納容器３
１内に酸素センサーを収納する作業を、あるいは両者を
ＳＦ6ガス雰囲気のグローブボックス内で行うと、新た
な操作を加えることなくＳＦ6ガス封入電気機器に組込
むことが可能となる。
【００１２】実施例２．上記実施例では、電解液中に溶
存する酸素を除去した電解液を使用する場合について述
べたが、正極と電解液の接触状態を安定した状態に保つ
ことも、再現性のよい出力を得るために必要である。電
解液の温度変化に対する体積変化を吸収するために、気
泡３０を積極的に設ける方法では、梱包・運送状態で横
転された状態で運送されることもあり得る。このような
場合においても、正極と電解液を安定に接解させておく
ためには、気泡３０を正極２４と接触させなければよ
い。使用環境下における電解液の体積膨張は常温時にく
らべて１０％以下であり、常温における気泡の容積は電
解液量の１０％を確保していればよい。これらの点を鑑
みてなされたのが図４であり、ガイド板３３によって横
転した状態においても、さらに振動が加わった状態にお
いても、正極と気泡は接触しない。ガイド板３３の材質
は本体と同じＡＢＳ樹脂が適切である。このガイド板３
３は円形であり、負極２３あるいはサーミスター部（番
号なし）と全面にわたって接触しているわけではない。
なお、正極と気泡の接触を防止する方法としては、必ず
しも上記方法に限定されるのではなく、容器形状を幅広
にしたり、あるいは凹部を設けるなどの形状を変えるこ
とによっても可能である。
存する酸素を除去した電解液を使用する場合について述
べたが、正極と電解液の接触状態を安定した状態に保つ
ことも、再現性のよい出力を得るために必要である。電
解液の温度変化に対する体積変化を吸収するために、気
泡３０を積極的に設ける方法では、梱包・運送状態で横
転された状態で運送されることもあり得る。このような
場合においても、正極と電解液を安定に接解させておく
ためには、気泡３０を正極２４と接触させなければよ
い。使用環境下における電解液の体積膨張は常温時にく
らべて１０％以下であり、常温における気泡の容積は電
解液量の１０％を確保していればよい。これらの点を鑑
みてなされたのが図４であり、ガイド板３３によって横
転した状態においても、さらに振動が加わった状態にお
いても、正極と気泡は接触しない。ガイド板３３の材質
は本体と同じＡＢＳ樹脂が適切である。このガイド板３
３は円形であり、負極２３あるいはサーミスター部（番
号なし）と全面にわたって接触しているわけではない。
なお、正極と気泡の接触を防止する方法としては、必ず
しも上記方法に限定されるのではなく、容器形状を幅広
にしたり、あるいは凹部を設けるなどの形状を変えるこ
とによっても可能である。
【００１３】実施例３．図５は酸素センサー本体と酸素
センサー収納容器の間隙に高沸点液体３４を充填したも
ので、酸素センサー本体（ＡＢＳ樹脂）と相互作用のな
い非親水性の液体、たとえば変圧器油あるいはフロロカ
ーボン液体（ＦＣ−７０，沸点２１５℃）を充填しても
よい。これら液体は電解液成分の溶解が起こりにくいた
め、液枯れを抑制することができ、センサーの寿命を延
ばすことができる。
センサー収納容器の間隙に高沸点液体３４を充填したも
ので、酸素センサー本体（ＡＢＳ樹脂）と相互作用のな
い非親水性の液体、たとえば変圧器油あるいはフロロカ
ーボン液体（ＦＣ−７０，沸点２１５℃）を充填しても
よい。これら液体は電解液成分の溶解が起こりにくいた
め、液枯れを抑制することができ、センサーの寿命を延
ばすことができる。
【００１４】実施例４．さらに、液枯れを抑制する方法
としては、電解液の温度上昇を抑えることによっても可
能となる。即ち、図６の如く、断熱部材３５として、た
とえば発泡ゴムのような部材を用いることによって実現
できる。
としては、電解液の温度上昇を抑えることによっても可
能となる。即ち、図６の如く、断熱部材３５として、た
とえば発泡ゴムのような部材を用いることによって実現
できる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ガル
バニック電池式酸素センサーの主構成部材である電解液
の溶存酸素を除去し、ＳＦ6ガス雰囲気でセンサーを組
立て、正極と電解液を常に一定に接触させ、酸素センサ
ー本体と酸素センサー収納容器の間隙に非親水性高沸点
液体を充填し、あるいは酸素センサー収納容器への外部
からの熱伝導を抑制したので、再現性のよい正確な出力
が得られるばかりでなく、長期間にわたって安定した動
作を行わせることができる効果がある。
バニック電池式酸素センサーの主構成部材である電解液
の溶存酸素を除去し、ＳＦ6ガス雰囲気でセンサーを組
立て、正極と電解液を常に一定に接触させ、酸素センサ
ー本体と酸素センサー収納容器の間隙に非親水性高沸点
液体を充填し、あるいは酸素センサー収納容器への外部
からの熱伝導を抑制したので、再現性のよい正確な出力
が得られるばかりでなく、長期間にわたって安定した動
作を行わせることができる効果がある。
【図１】ＳＦ6ガス封入電気装置の概略構成図である。
【図２】この発明の一実施例による酸素センサー部の構
成断面図である。
成断面図である。
【図３】溶存酸素除去装置の概略構成図である。
【図４】この発明の他の実施例による酸素センサー部の
構成断面図である。
構成断面図である。
【図５】この発明の他の実施例による酸素センサー部の
構成断面図である。
構成断面図である。
【図６】この発明の他の実施例による酸素センサー部の
構成断面図である。
構成断面図である。
【図７】従来のガス漏れ検知装置を備えたＳＦ6ガス封
入電気装置を示す断面図である。
入電気装置を示す断面図である。
２１ 酸素センサー本体 ２２ 電解液 ２３ 負極材 ２４ 正極材 ２５ リード線 ２６ 隔膜 ２７ 緩衝用シート ２８ 被検気体導入口 ２９ シールリング ３０ 気泡 ３１ 酸素センサー収納容器 ３２ 出力用端子 ３３ ガイド板 ３４ 高沸点液体 ３５ 断熱部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 四郎 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 伊 丹製作所内 (56)参考文献 特開 平４−22864（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 27/416 G01N 27/404
Claims (3)
- 【請求項１】 大気圧に近い低圧で封入したＳＦ6ガス
封入電気機器内に設置され、封入ガス純度を検出するセ
ンサーとしてガルバニック電池式酸素センサーを用いた
ＳＦ6ガス漏れ検知装置において、上記センサーの電解
液として予め溶存酸素を除去した電解液を用いたことを
特徴とするガス漏れ検知装置。 - 【請求項２】 上記ガルバニック電池式酸素センサーの
電解液収納部に設けられた圧力変化吸収用の気泡が、上
記センサーの転倒時に正極と接しない構成としたことを
特徴とする請求項１記載のガス漏れ検知装置。 - 【請求項３】 上記ガルバニック電池式酸素センサーが
気体非透過性部材で構成された収納容器内に収納され、
この容器と上記センサーとの間隙の大部分に高沸点液体
を充填したことを特徴とする請求項１または２記載のガ
ス漏れ検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4360369A JP2801118B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | ガス漏れ検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4360369A JP2801118B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | ガス漏れ検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201647A JPH06201647A (ja) | 1994-07-22 |
| JP2801118B2 true JP2801118B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=18469116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4360369A Expired - Fee Related JP2801118B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | ガス漏れ検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2801118B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997018935A1 (de) * | 1995-11-17 | 1997-05-29 | Suter & Co. | Verfahren zur herstellung von formteilen aus heisshärtenden kunststoffen |
| CN101943691B (zh) * | 2010-04-14 | 2014-03-26 | 广西电网公司电力科学研究院 | 一种sf6气体泄漏监测报警仪校验装置的校验方法 |
| CN103091463A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-08 | 上海市电力公司 | 一种用于六氟化硫气体和氧气泄漏检测的双气体探测仪 |
| CN104319646A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-01-28 | 国家电网公司 | 导流粘接封堵式带压堵漏装置 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4360369A patent/JP2801118B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06201647A (ja) | 1994-07-22 |
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