JP7399326B2 - Diagnostic device and method for gas insulated equipment, and gas insulated equipment using this diagnostic method - Google Patents

Diagnostic device and method for gas insulated equipment, and gas insulated equipment using this diagnostic method Download PDF

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Description

本開示は、ガス絶縁機器に関するものである。 The present disclosure relates to gas insulated equipment.

ガス絶縁開閉装置などのガス絶縁機器は、高電圧が印加される導体を金属製の接地タンク内に収納し、接地タンク内の気密の空間に絶縁ガスを封入することで、絶縁性能が確保されている。
従来、このようなガス絶縁機器に使用される絶縁ガスとして、例えばSF6が広く用いられてきた。しかし、SF6は、絶縁性能が高いが、地球温暖化に対する影響を示す地球温暖化係数(GWP、Global Warming Potential)が大きい。このため、環境負荷低減の観点から、SF6を代替する絶縁ガスが検討されている。この中で、地球温暖化係数が低くて環境性に優れており、かつ、絶縁性能の良いハイドロフルオロオレフィンガス、フルオロケトンガス等のフッ素(F)と炭素(C)を含む有機フッ素化合物のガスは絶縁ガスの代替ガスの候補と提案されている。
In gas insulated equipment such as gas insulated switchgear, insulation performance is ensured by storing the conductor to which high voltage is applied in a metal grounded tank and filling the airtight space inside the grounded tank with insulating gas. ing.
Conventionally, SF6, for example, has been widely used as an insulating gas for such gas-insulated equipment. However, although SF6 has high insulation performance, it has a large global warming potential (GWP), which indicates the effect on global warming. Therefore, from the viewpoint of reducing environmental load, insulating gases that can replace SF6 are being considered. Among these, organic fluorine compound gases containing fluorine (F) and carbon (C) such as hydrofluoroolefin gas and fluoroketone gas, which have a low global warming potential and are environmentally friendly and have good insulation performance. has been proposed as a candidate for an alternative insulating gas.

一般に、有機フッ素化合物のガスに、空気等の環境負荷が小さいガスを混合することにより絶縁性能の向上に有効であり、且つ経済的である。
特許文献1では、フルオロケトンガスと空気と混合した絶縁ガスに関する技術が開示されている。また、特許文献2では、ハイドロフルオロオレフィンガスと空気と混合した絶縁ガスが開示されている。有機フッ素化合物と空気と混合したガスは絶縁ガスとしてガス絶縁機器などに用いられる。
Generally, it is effective and economical to improve insulation performance by mixing a gas with a low environmental load, such as air, with the organic fluorine compound gas.
Patent Document 1 discloses a technique regarding an insulating gas mixed with fluoroketone gas and air. Furthermore, Patent Document 2 discloses an insulating gas that is a mixture of hydrofluoroolefin gas and air. A gas mixed with an organic fluorine compound and air is used as an insulating gas in gas-insulated equipment.

一方、ガス絶縁機器の動作に起因する内部放電により、混合した絶縁ガス中の有機フッ素化合物は分解または酸化が発生し、分解ガス等の生成ガスが生成する。ガス絶縁機器の絶縁ガスにおける有機フッ素化合物のガス濃度は必要な絶縁性能を確保する条件となる。有機フッ素化合物が分解または酸化により消費されると、ガス絶縁機器の絶縁性能が低下することとなる。この状態を便宜上絶縁ガスの劣化と呼ぶことにする。ガス絶縁機器の絶縁性能を評価するため、絶縁ガス中の有機フッ素化合物のガス濃度を評価して絶縁ガスの劣化度合を診断する作業が必須である。 On the other hand, due to internal discharge caused by the operation of the gas insulated equipment, organic fluorine compounds in the mixed insulating gas are decomposed or oxidized, and generated gas such as decomposed gas is generated. The gas concentration of organic fluorine compounds in the insulating gas of gas-insulated equipment is a condition for ensuring the necessary insulation performance. When the organic fluorine compound is consumed by decomposition or oxidation, the insulation performance of gas-insulated equipment will deteriorate. For convenience, this state will be referred to as deterioration of the insulating gas. In order to evaluate the insulation performance of gas-insulated equipment, it is essential to evaluate the gas concentration of organic fluorine compounds in the insulating gas and diagnose the degree of deterioration of the insulating gas.

有機フッ素化合物のガス濃度を精度よく測定するには、GC/MS等の特殊な分析装置では可能である。しかし、ガス絶縁機器における絶縁ガスを採取して、GC/MS等の分析装置により絶縁ガス中の有機フッ素化合物のガス濃度を測定して劣化診断を行うことは、専門的な分析技能が必要であり、現場での作業には効率的ではなく、不向きである。
このため、特許文献3では、ガス絶縁機器に絶縁ガス濃度監視部及び分解ガス濃度監視部を設けることにより、内部放電により発生する混合ガス中の代替ガス及びこの代替ガスの分解ガスの濃度を検出し、混合ガスの劣化度合による絶縁性能の低下有無を判断している。ガス濃度の検出方法として、レーザ照射、熱伝導率変化あるいは赤外線照射による検知について述べられている。
It is possible to accurately measure the gas concentration of organic fluorine compounds using a special analyzer such as GC/MS. However, it requires specialized analytical skills to sample the insulating gas from gas-insulated equipment and diagnose the deterioration by measuring the gas concentration of organic fluorine compounds in the insulating gas using an analyzer such as GC/MS. However, it is inefficient and unsuitable for on-site work.
For this reason, in Patent Document 3, by providing an insulating gas concentration monitoring section and a decomposed gas concentration monitoring section in the gas insulated equipment, the concentration of the alternative gas in the mixed gas generated by internal discharge and the decomposed gas of this alternative gas is detected. Then, it is determined whether insulation performance has deteriorated depending on the degree of deterioration of the mixed gas. As methods for detecting gas concentration, detection using laser irradiation, thermal conductivity change, or infrared irradiation is described.

しかしながら、レーザ照射、赤外線照射によるガス濃度の検知は、有機フッ素化合物のガスと、有機フッ素化合物のガスから分解され、類似した構成を持つ分解ガスからの信号が干渉し、ガス濃度の測定精度を高めることは困難である。
また、ガスの熱伝導率は、ガスの平均分子量に主に依存する。有機フッ素化合物の分解または酸化により,平均分子量は低下する。しかし,HF等,反応性の高い分解ガスは,ガス絶縁機器に設けられた吸着剤等へ徐々に吸着される。そのため,絶縁ガス中の有機フッ素化合物のガス濃度が一定でも、HF等の分子量の小さいガスの減少に伴い,熱伝導率も変化する。よって,熱伝導率による有機フッ素化合物の正確な測定は困難である。
However, when detecting gas concentration using laser irradiation or infrared irradiation, signals from decomposed gases of organic fluorine compounds and decomposed gases with similar compositions interfere with each other, impairing the accuracy of gas concentration measurement. It is difficult to increase.
Also, the thermal conductivity of a gas depends mainly on the average molecular weight of the gas. The average molecular weight decreases due to decomposition or oxidation of the organic fluorine compound. However, highly reactive decomposed gases such as HF are gradually adsorbed to adsorbents installed in gas-insulated equipment. Therefore, even if the gas concentration of the organic fluorine compound in the insulating gas is constant, the thermal conductivity changes as the amount of gas with a small molecular weight, such as HF, decreases. Therefore, accurate measurement of organic fluorine compounds by thermal conductivity is difficult.

また、特許文献4には、絶縁ガスの劣化診断に関して、生成された分解ガスを検知管で検出する技術が開示されている。しかしながら、本開示の発明者は、ハイドロフルオロオレフィンガスと空気と混合した絶縁ガスから分解された主な分解ガスのフッ化水素(HF)を検知管(フッ化水素用No.17ガステック製およびフッ化水素用No.17LLガステック製の検知管)を用いて検出を試みたが、ハイドロフルオロオレフィンガスおよびHF以外のフッ素を含む分解ガスからの信号が干渉し、HFのガス濃度を測定できないことを確認した。分解ガスの検出により有機フッ素化合物が混合された絶縁ガスの劣化診断を行うのも困難である。 Further, Patent Document 4 discloses a technique for detecting generated decomposed gas with a detection tube regarding deterioration diagnosis of insulating gas. However, the inventor of the present disclosure has discovered that hydrogen fluoride (HF), which is the main cracked gas decomposed from an insulating gas mixed with hydrofluoroolefin gas and air, can be detected using a detection tube (No. Detection was attempted using hydrogen fluoride (No. 17LL Gastech detector tube), but the signals from hydrofluoroolefin gas and cracked gas containing fluorine other than HF interfered, making it impossible to measure the HF gas concentration. It was confirmed. It is also difficult to diagnose the deterioration of an insulating gas mixed with an organic fluorine compound by detecting decomposed gas.

有機フッ素化合物と空気などと混合した絶縁ガスの場合、従来の単独種類のガスに比べて、有機フッ素化合物からの分解ガス、およびガス絶縁機器の水分吸着剤等と反応して吸収されるガス種の干渉により、絶縁ガス中の有機フッ素化合物のガス濃度、または分解ガスの濃度を定量することが難しい。これにより、有機フッ素化合物と空気などと混合したガスを絶縁ガスとして用いたガス絶縁機器において、絶縁ガスの劣化度合から影響されるガス絶縁機器に使用される絶縁ガスの劣化度合を精度よく評価することができない。 In the case of an insulating gas that is a mixture of an organic fluorine compound and air, the type of gas that is absorbed by reacting with the decomposed gas from the organic fluorine compound and the moisture adsorbent of gas insulated equipment, etc., compared to the conventional single type of gas. Due to this interference, it is difficult to quantify the gas concentration of the organic fluorine compound in the insulating gas or the concentration of the decomposed gas. This makes it possible to accurately evaluate the degree of deterioration of the insulating gas used in gas insulated equipment, which is affected by the degree of deterioration of the insulating gas, in gas insulated equipment that uses a gas mixture of organic fluorine compounds and air as the insulating gas. I can't.

特表2014-506376号公報Special table 2014-506376 publication 特許第6656496号公報Patent No. 6656496 特開2007-273282号公報JP2007-273282A 特開2019-47602号公報Japanese Patent Application Publication No. 2019-47602

本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ガス絶縁機器に使用される絶縁ガスの劣化度合の評価精度を向上できるガス絶縁機器の診断方法および診断装置を提供し、かつ、この診断方法を用いる環境負荷が少ないガス絶縁機器を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a diagnostic method and a diagnostic device for gas insulated equipment that can improve the accuracy of evaluating the degree of deterioration of an insulating gas used in gas insulated equipment. The purpose of the present invention is to provide gas-insulated equipment that uses this diagnostic method and has less environmental impact.

本開示に係るガス絶縁機器の診断装置は、有機フッ素化合物と酸素を含むガスとを混合したガスを絶縁ガスとして封入された接地タンクを有するガス絶縁機器の診断装置であって、接地タンクから採取した絶縁ガスにおける酸素濃度を測定する酸素濃度測定部と、酸素濃度と、予め入力された酸素濃度閾値とを比較し、酸素濃度が酸素濃度閾値以上の場合、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できる状態と判定し、酸素濃度が酸素濃度閾値より小さい場合、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態と判定する診断部とを備える。
本開示に係るガス絶縁機器の診断方法は、有機フッ素化合物と酸素を含むガスとを混合したガスを絶縁ガスとして封入された接地タンクを有するガス絶縁機器の診断方法であって、接地タンクから絶縁ガスを採取するガス採取ステップと、絶縁ガスにおける酸素濃度を測定する酸素濃度測定ステップと、酸素濃度と予め入力された酸素濃度閾値とを比較し、酸素濃度が酸素濃度閾値以上の場合、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できる状態と判定し、酸素濃度が酸素濃度閾値より小さい場合、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態と判定する診断ステップとを備える。
本開示に係るガス絶縁機器は、有機フッ素化合物と酸素を含むガスとを混合したガスを絶縁ガスとして封入された接地タンクを有し、接地タンクから絶縁ガスを採取するガス採取ステップと、絶縁ガスにおける酸素濃度を測定する酸素濃度測定ステップと、酸素濃度と、予め入力された酸素濃度閾値とを比較し、酸素濃度が酸素濃度閾値以上の場合、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できる状態と判定し、酸素濃度が酸素濃度閾値より小さい場合、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態と判定する診断ステップとを備えるガス絶縁機器の診断方法を用いて絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できる状態かを診断する。
A diagnostic device for gas insulated equipment according to the present disclosure is a diagnostic device for gas insulated equipment that has a grounded tank filled with a mixture of an organic fluorine compound and a gas containing oxygen as an insulating gas, and in which samples are collected from the grounded tank. The oxygen concentration measuring unit measures the oxygen concentration in the insulating gas, and compares the oxygen concentration with a pre-input oxygen concentration threshold, and if the oxygen concentration is equal to or higher than the oxygen concentration threshold, the degree of deterioration of the insulating gas is determined A diagnostic unit is provided that determines that the performance can be ensured, and when the oxygen concentration is lower than the oxygen concentration threshold, determines that the degree of deterioration of the insulating gas is such that the required insulation performance cannot be ensured.
A diagnostic method for a gas insulated device according to the present disclosure is a method for diagnosing a gas insulated device having a grounded tank filled with a mixture of an organic fluorine compound and a gas containing oxygen as an insulating gas. A gas sampling step for sampling gas, an oxygen concentration measurement step for measuring the oxygen concentration in the insulating gas, and comparing the oxygen concentration with a pre-input oxygen concentration threshold, and if the oxygen concentration is equal to or higher than the oxygen concentration threshold, the insulating gas is and a diagnostic step of determining that the degree of deterioration of the insulating gas is such that the required insulation performance can be secured, and when the oxygen concentration is lower than the oxygen concentration threshold, determining that the degree of deterioration of the insulating gas is such that the required insulation performance cannot be secured.
The gas insulated equipment according to the present disclosure includes a grounded tank filled with a gas mixture of an organic fluorine compound and a gas containing oxygen as an insulating gas, and includes a gas sampling step of collecting the insulating gas from the grounded tank, and a gas sampling step of collecting the insulating gas from the grounded tank. The oxygen concentration measurement step compares the oxygen concentration with a pre-input oxygen concentration threshold, and if the oxygen concentration is greater than or equal to the oxygen concentration threshold, the degree of deterioration of the insulating gas ensures the required insulation performance. If the oxygen concentration is lower than the oxygen concentration threshold, the diagnosis method for gas insulated equipment is used to diagnose the insulating gas. Diagnose whether the degree of deterioration is such that the required insulation performance can be secured.

本開示係るガス絶縁機器の診断方法と診断装置によれば、ガス絶縁機器に封入される絶縁ガスにおける酸素濃度を測定することによりガス絶縁機器に封入される絶縁ガスの劣化度合を評価するため、従来技術と比較して、分解ガスからの信号干渉により有機フッ素化合物のガス濃度を正確に測定できないことを回避でき、絶縁ガスの劣化度合の評価精度を向上することができる。
本開示係る診断方法を用いるガス絶縁機器によれば、地球温暖化対策上有利な有機フッ素化合物と空気などの酸素を含むガスとを混合した絶縁ガスを使用し、ガス絶縁機器に封入される絶縁ガスにおける酸素濃度を測定することによりガス絶縁機器に封入される絶縁ガスの劣化度合を評価するため、従来技術と比較して、分解ガスからの信号干渉により有機フッ素化合物のガス濃度を正確に測定できないことを回避でき、絶縁ガスの劣化度合の評価精度を向上することができる。
According to the diagnostic method and diagnostic device for gas insulated equipment according to the present disclosure, in order to evaluate the degree of deterioration of the insulating gas sealed in the gas insulated equipment by measuring the oxygen concentration in the insulating gas sealed in the gas insulated equipment, Compared to the conventional technology, it is possible to avoid the inability to accurately measure the gas concentration of the organic fluorine compound due to signal interference from the decomposed gas, and it is possible to improve the accuracy of evaluating the degree of deterioration of the insulating gas.
According to the gas insulated equipment using the diagnostic method according to the present disclosure, an insulating gas that is a mixture of an organic fluorine compound, which is advantageous in terms of global warming countermeasures, and a gas containing oxygen, such as air, is used, and the insulation sealed in the gas insulated equipment is used. In order to evaluate the degree of deterioration of the insulating gas sealed in gas insulated equipment by measuring the oxygen concentration in the gas, the gas concentration of organic fluorine compounds can be accurately measured using signal interference from decomposed gas compared to conventional technology. This makes it possible to avoid failures and improve the accuracy of evaluating the degree of deterioration of the insulating gas.

本開示に係るガス絶縁機器における放電によりHFO―1234yfガスの減少量と酸素濃度との相関関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the correlation between the amount of decrease in HFO-1234yf gas due to discharge in the gas insulated device according to the present disclosure and the oxygen concentration. 本開示に係るガス絶縁機器における放電試験により絶縁ガス中の酸素濃度と耐電圧との関係を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing the relationship between oxygen concentration in an insulating gas and withstand voltage through a discharge test in a gas insulated device according to the present disclosure. 本開示の実施の形態1に係るガス絶縁機器の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a gas insulated device according to Embodiment 1 of the present disclosure. 本開示の実施の形態1に係るガス絶縁機器における絶縁ガスの劣化度合を診断する診断方法を実施する診断処理の流れを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a flow of a diagnostic process for implementing a diagnostic method for diagnosing the degree of deterioration of an insulating gas in a gas insulated device according to Embodiment 1 of the present disclosure. 本開示の実施の形態2に係るガス絶縁機器の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a gas insulated device according to Embodiment 2 of the present disclosure. 本開示の実施の形態2に係るガス絶縁機器から外された酸素濃度測定部とガス採取部との接続イメージ図である。FIG. 7 is an image diagram of the connection between the oxygen concentration measuring section and the gas sampling section that are removed from the gas insulated device according to Embodiment 2 of the present disclosure. 本開示の実施の形態2に係るガス絶縁機器における絶縁ガスの劣化度合を診断する診断方法を実施する診断処理の流れを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a flow of a diagnostic process for implementing a diagnostic method for diagnosing the degree of deterioration of an insulating gas in a gas insulated device according to a second embodiment of the present disclosure.

有機フッ素化合物と酸素を含むガスと混合したガスを絶縁ガスとして用いるガス絶縁機器において、ガス絶縁機器の使用に伴い、絶縁ガス中の有機フッ素化合物が放電による分解または酸化が発生して絶縁ガスの劣化が進み、絶縁性能が低下する。有機フッ素化合物は主に酸素との化学反応により消費される。消費された有機フッ素化合物ガスの減少量は酸素の減少量に相関し、絶縁ガスにおける有機フッ素化合物ガスの減少量は酸素濃度に相関する。
有機フッ素化合物ガスの減少量が絶縁性能に直接影響する。ガス絶縁機器における絶縁ガスの絶縁性能は、例えば、ガス中で絶縁破壊を発生させる電圧の評価によって測定でき、耐電圧として数値化することができる。耐電圧の値が大きいほど絶縁性能が高いと評価できる。耐電圧の測定は、例えば実機を模擬した試験系を用いて実施される。
In gas insulated equipment that uses a gas mixture of an organic fluorine compound and a gas containing oxygen as the insulating gas, as the gas insulated equipment is used, the organic fluorine compound in the insulating gas decomposes or oxidizes due to electrical discharge, causing the insulating gas to deteriorate. Deterioration progresses and insulation performance decreases. Organofluorine compounds are mainly consumed through chemical reactions with oxygen. The amount of decrease in consumed organic fluorine compound gas correlates with the amount of decrease in oxygen, and the amount of decrease in organic fluorine compound gas in the insulating gas correlates with oxygen concentration.
The amount of reduction in organic fluorine compound gas directly affects insulation performance. The insulation performance of an insulating gas in gas-insulated equipment can be measured, for example, by evaluating the voltage that causes dielectric breakdown in the gas, and can be quantified as a withstand voltage. It can be evaluated that the higher the withstand voltage value, the higher the insulation performance. The measurement of withstand voltage is carried out using, for example, a test system that simulates an actual machine.

実施の形態を用い、絶縁ガスにおける酸素濃度を測定してガス絶縁機器に封入される絶縁ガスの劣化度合を診断すること説明する前に、混合した絶縁ガス中の有機フッ素化合物ガスの減少量は絶縁ガスにおける酸素濃度により評価できることについて説明する。
以下、有機フッ素化合物であるハイドロフルオロオレフィン(Hydrofluoroolefin、HFO)ガスと空気と混合したガスを絶縁ガスとしてガス絶縁機器に用いられる場合を例に、絶縁ガス中の有機フッ素化合物ガスの減少量と酸素の減少量とは相関し、放電による有機フッ素化合物ガスの減少量は酸素濃度で評価できることを説明する。
Using the embodiment, the oxygen concentration in the insulating gas is measured to diagnose the degree of deterioration of the insulating gas sealed in gas-insulated equipment.Before explaining, the amount of decrease in the organic fluorine compound gas in the mixed insulating gas is What can be evaluated by the oxygen concentration in the insulating gas will be explained.
The following describes the amount of decrease in organic fluorine compound gas in the insulating gas and the oxygen It will be explained that the amount of decrease in organic fluorine compound gas due to discharge can be evaluated based on the oxygen concentration.

ハイドロフルオロオレフィンガスをHFOで表示する。HFOと空気とを混合した絶縁ガスの雰囲気において放電試験を行うと、HFOの分解または酸化が発生する。HFOの分解または酸化は、主にHFOと空気中のO(酸素)と化学反応し、主要生成ガスとしてHF(フッ化水素)、CO(二酸化炭素)、CF(四フッ化炭素)が生成する。生成ガス中のHFガス、CFガスはHFOの分解ガスとも呼ぶ。
この場合の化学反応式は式(1)に示す。
Hydrofluoroolefin gas is expressed as HFO. When a discharge test is performed in an atmosphere of an insulating gas containing a mixture of HFO and air, decomposition or oxidation of HFO occurs. The decomposition or oxidation of HFO mainly involves a chemical reaction between HFO and O 2 (oxygen) in the air, and the main gases produced are HF (hydrogen fluoride), CO 2 (carbon dioxide), and CF 4 (carbon tetrafluoride). is generated. HF gas and CF 4 gas in the generated gas are also called HFO decomposition gas.
The chemical reaction formula in this case is shown in formula (1).

Figure 0007399326000001
式(1)において、化学反応式の係数であるa、b、c、dはHFOの種類によって値が決定される。
放電により消費されたHFOの減少量、Oの減少量はそれぞれΔHFO、ΔOで表示する。ΔHFOは次の式(2)で表記し、ΔOは次の式(3)で表記する。
Figure 0007399326000001
In equation (1), the values of a, b, c, and d, which are coefficients of the chemical reaction equation, are determined depending on the type of HFO.
The amount of decrease in HFO and the amount of decrease in O 2 consumed by discharge are expressed as ΔHFO and ΔO, respectively. ΔHFO is expressed by the following equation (2), and ΔO is expressed by the following equation (3).

Figure 0007399326000002
Figure 0007399326000002

Figure 0007399326000003
式(2)において、HFOは初期状態における絶縁ガス中のHFOのガス量であり、HFOは放電後の絶縁ガス中のHFOのガス量である。
式(3)において、Oは初期状態における絶縁ガス中のOのガス量であり、Oは放電後の絶縁ガス中のOのガス量である。
ここで、HFO、Oのガス量とは、HFO、Oの単位体積当たりの分子の数である。HFO、Oの減少量とは、放電前後の分子の数の差である。ガス量とガスの減少量との単位はmolである。
式(2)と式(3)において、初期状態のガス量から放電後のガス量を引くのは、ΔHFO、ΔOを全て正の値にするためである。
式(1)により、ΔHFOとΔOとの関係を次の式(4)のように表記する。
Figure 0007399326000003
In equation (2), HFO o is the amount of HFO in the insulating gas in the initial state, and HFO i is the amount of HFO in the insulating gas after discharge.
In equation (3), O o is the amount of O 2 in the insulating gas in the initial state, and O i is the amount of O 2 in the insulating gas after discharge.
Here, the gas amount of HFO and O 2 is the number of molecules per unit volume of HFO and O 2 . The amount of decrease in HFO and O 2 is the difference in the number of molecules before and after discharge. The units of the gas amount and the gas reduction amount are mol.
In equations (2) and (3), the reason for subtracting the gas amount after discharge from the gas amount in the initial state is to make ΔHFO and ΔO all positive values.
Based on the equation (1), the relationship between ΔHFO and ΔO is expressed as the following equation (4).

Figure 0007399326000004
生成されたHF、CO、CFのガス量をそれぞれHF、CO、CFで示す。式(1)により、生成されたHF、CO、CFのガス量とΔOとの関係を次の式(5)、式(6)、式(7)のように表記する。
Figure 0007399326000004
The gas amounts of generated HF, CO 2 and CF 4 are indicated by HF, CO 2 and CF 4 , respectively. Based on equation (1), the relationship between the amount of generated HF, CO 2 , and CF 4 gases and ΔO is expressed as the following equations (5), (6), and (7).

Figure 0007399326000005
Figure 0007399326000005

Figure 0007399326000006
Figure 0007399326000006

Figure 0007399326000007
Figure 0007399326000007

これらの式を用い、放電後の酸素濃度について説明する。
絶縁ガスにおいて、空気中のN(窒素)、CO(二酸化炭素)、Ar(アルゴン)などガスの合計ガス量は放電により影響されず、放電前後とも同様であり、Nと表記する。なお、空気中のCOは、式(1)、式(6)に示す生成ガス中のCOと異なるものである。
放電後の絶縁ガス全体のガス量は、Oのガス量O、HFOのガス量HFO、Nなどの合計ガス量N、および生成ガスのHF、CO、CFのガス量の合計であるため、放電後の酸素濃度mを次の式(8)のように表記する。
The oxygen concentration after discharge will be explained using these equations.
In the insulating gas, the total gas amount of gases such as N 2 (nitrogen), CO 2 (carbon dioxide), and Ar (argon) in the air is not affected by discharge, and is the same before and after discharge, and is expressed as No. Note that CO 2 in the air is different from CO 2 in the generated gas shown in equations (1) and (6).
The total gas amount of the insulating gas after discharge is determined by the O 2 gas amount O i , the HFO gas amount HFO i , the total gas amount N o such as N 2 , and the generated gas amount of HF, CO 2 , and CF 4 Therefore, the oxygen concentration m after discharge is expressed as the following equation (8).

Figure 0007399326000008
式(3)~式(7)により、式(8)を式(9)のように表記できる。
Figure 0007399326000008
Using equations (3) to (7), equation (8) can be expressed as equation (9).

Figure 0007399326000009
式(9)に基づいて、ΔOを次の式(10)のように表記する。
Figure 0007399326000009
Based on equation (9), ΔO is expressed as in equation (10) below.

Figure 0007399326000010
式(4)、式(10)により、ΔHFOを次の式(11)のように表記できる。
Figure 0007399326000010
Using equations (4) and (10), ΔHFO can be expressed as shown in equation (11) below.

Figure 0007399326000011
Figure 0007399326000011

上述のように、係数a、b、c、d、eはHFOの種類により値が決定される。初期状態における絶縁ガス中のOのガス量O、HFOのガス量HFO、および、Nなどの合計ガス量Nとも既知または測定可能な値である。このため、式(11)により、放電によりHFOの減少量ΔHFOは、放電後の絶縁ガスにおける酸素濃度mにより定量的に評価できる。As mentioned above, the values of the coefficients a, b, c, d, and e are determined depending on the type of HFO. The O 2 gas amount O o in the insulating gas in the initial state, the HFO gas amount HFO o , and the total gas amount N o of N 2 and the like are all known or measurable values. Therefore, according to equation (11), the amount of decrease ΔHFO in HFO due to discharge can be quantitatively evaluated by the oxygen concentration m in the insulating gas after discharge.

次に、ハイドロフルオロオレフィンガスの1種であるHFO―1234yfと空気と混合した絶縁ガスを例に、上述の式に具体的な係数を入れ、放電後のHFO―1234yfの減少量ΔHFOを絶縁ガスにおける酸素濃度mにより計算する。 Next, using an insulating gas that is a mixture of HFO-1234yf, a type of hydrofluoroolefin gas, and air, we will insert specific coefficients into the above equation and calculate the amount of decrease ΔHFO of HFO-1234yf after discharge into the insulating gas. Calculated using the oxygen concentration m at

HFO―1234yfの化学式は、CF3CF=CH2である。HFO―1234yfと空気と混合した絶縁ガスの雰囲気において放電試験を行うと、絶縁ガスの分解または酸化が発生する。HFO―1234yfとOとの化学反応が引き起こされ、主要生成ガスとしてHF、CO、CFが生成する。
この場合の化学反応式は式(12)で示す。式(12)は、式(1)における各係数が、a=2、b=5、c=4、d=5、e=1となる化学反応式である。
The chemical formula of HFO-1234yf is CF3CF=CH2. When a discharge test is performed in an atmosphere of an insulating gas mixed with HFO-1234yf and air, decomposition or oxidation of the insulating gas occurs. A chemical reaction between HFO-1234yf and O 2 is caused, and HF, CO 2 and CF 4 are produced as main gases.
The chemical reaction formula in this case is shown by formula (12). Equation (12) is a chemical reaction equation in which each coefficient in Equation (1) is a=2, b=5, c=4, d=5, and e=1.

Figure 0007399326000012
各係数、a=2、b=5、c=4、d=5、e=1となるため、ΔHFOと酸素濃度mとの関係について、式(11)を次の式(13)に書き換えられる。
Figure 0007399326000012
Since each coefficient is a=2, b=5, c=4, d=5, and e=1, equation (11) can be rewritten into the following equation (13) regarding the relationship between ΔHFO and oxygen concentration m. .

Figure 0007399326000013
仮に、HFO―1234yfのガス量HFOが10molに対して、空気のガス量が90molで混合した絶縁ガスの場合に、放電によりHFO―1234yfガスの減少量ΔHFO(単位mol)と酸素濃度m(mol/mol、単位%)との関係を図1に示す。図1は、式(13)に基づいて放電後のΔHFOと酸素濃度mを計算した結果を示すΔHFOと酸素濃度mとの相関関係を示す図である。
Figure 0007399326000013
For example, in the case of an insulating gas in which the gas amount HFO o of HFO-1234yf is 10 mol and the gas amount of air is 90 mol, the amount of decrease in HFO-1234yf gas due to discharge ΔHFO (unit: mol) and the oxygen concentration m ( mol/mol (unit: %) is shown in FIG. FIG. 1 is a diagram showing the correlation between ΔHFO and oxygen concentration m, which is a result of calculating ΔHFO and oxygen concentration m after discharge based on equation (13).

図1において、初期状態を点X、繰り返し放電による放電後の状態を点Xで示す。
放電回数の増加により、矢印Xで示すように、初期状態Xから放電後の状態Xへと変わる初期状態Xから放電後の状態Xへ、HFO―1234yfとOは放電により反応して消費され、HFO―1234yfのガス量が減少し、縦軸に示すHFO―1234yfの減少量ΔHFOが増加し、横軸に示す酸素濃度mが減少する傾向となる。
In FIG. 1, the initial state is indicated by point X o and the state after discharge due to repeated discharge is indicated by point X 5 .
As the number of discharges increases, the initial state Xo changes to the post-discharge state X5 , as indicated by the arrow X. From the initial state Xo to the post-discharge state X5 , HFO-1234yf and O2 react and are consumed by the discharge, the amount of gas of HFO-1234yf decreases, and the amount of decrease ΔHFO of HFO-1234yf shown on the vertical axis increases. The oxygen concentration m shown on the horizontal axis tends to decrease.

放電前の初期状態Xでは、絶縁ガス全体の合計ガス量は100molである。絶縁ガスにおけるHFO―1234yfのガス量HFOは10molである。空気中のOが21%とすると、初期状態のOのガス量Oは18.9molであり、初期状態の絶縁ガスにおける酸素濃度mは18.9%である。なお、空気中にN2、CO、Arなどが79%占めるため、合計ガス量Nは放電前後とも71.1molとなる。
図1に示すように、初期状態Xにおいて、ΔHFOが0molに対して酸素濃度mは18.9%である。
In the initial state X o before discharge, the total amount of the entire insulating gas is 100 mol. The gas amount HFO- 1234yf in the insulating gas is 10 mol. Assuming that O 2 in the air is 21%, the gas amount O 2 of O 2 in the initial state is 18.9 mol, and the oxygen concentration m in the insulating gas in the initial state is 18.9%. Note that since N 2 , CO 2 , Ar, etc. account for 79% of the air, the total gas amount N o is 71.1 mol both before and after discharge.
As shown in FIG. 1, in the initial state Xo , ΔHFO is 0 mol and the oxygen concentration m is 18.9%.

式(4)~(7)に基づいて、放電により、HFO―1234yfが1mol消費され、ΔHFOが1molの場合、Oの減少量ΔOは2.5molとなる。HFは2mol、COは2.5mol、CFは0.5mol生成される。生成ガスの合計が5molになる。Based on equations (4) to (7), when 1 mol of HFO-1234yf is consumed by discharge and ΔHFO is 1 mol, the amount of decrease ΔO in O 2 is 2.5 mol. 2 mol of HF, 2.5 mol of CO2 , and 0.5 mol of CF4 are generated. The total amount of produced gas is 5 mol.

さらに放電が続き、放電後の状態Xとなる。式(4)~(7)に基づいて、HFO―1234yfが5mol消費されると、空気中のOは12.5mol消費される。HFは10mol、COは12.5mol、CFは2.5mol生成される。HFO―1234yfとOは合計17.5mol消費される。生成ガスの合計が25molになる。絶縁ガス全体の合計ガス量は、初期の100molに対し、放電後は107.5molになる。The discharge continues further, resulting in the post-discharge state X5 . Based on equations (4) to (7), when 5 mol of HFO-1234yf is consumed, 12.5 mol of O 2 in the air is consumed. 10 mol of HF, 12.5 mol of CO2 , and 2.5 mol of CF4 are generated. A total of 17.5 mol of HFO-1234yf and O 2 is consumed. The total amount of produced gas is 25 mol. The total amount of the entire insulating gas is 107.5 mol after discharge, compared to 100 mol at the initial stage.

放電により、HFO―1234yfが初期の10molから5mol消費されて5molになる。ΔHFOが5molである。HFO―1234yfのガス濃度は、初期の10%に対して、放電後の4.65%(=5mol/107.5mol)になる。
の量は、初期の18.9molに対し、放電によりΔOが12.5mol消費されて6.4molになる。酸素濃度mは、初期の18.9%に対して、放電後の5.95%(=6.4mol/107.5mol)になる。
図1に示すように、放電後の状態Xにおいて、ΔHFOが5molに対して酸素濃度mは5.95%である。
Due to the discharge, 5 mol of HFO-1234yf is consumed from the initial 10 mol to 5 mol. ΔHFO is 5 mol. The gas concentration of HFO-1234yf becomes 4.65% (=5 mol/107.5 mol) after discharge, compared to 10% at the initial stage.
The amount of O 2 becomes 6.4 mol because 12.5 mol of ΔO is consumed due to the discharge, compared to the initial 18.9 mol. The oxygen concentration m becomes 5.95% (=6.4 mol/107.5 mol) after discharge, compared to 18.9% at the initial stage.
As shown in FIG. 1, in state X5 after discharge, ΔHFO is 5 mol and oxygen concentration m is 5.95%.

図1に示すように、HFO―1234yfガスの減少量ΔHFOと酸素濃度mとは1次直線的な相関関係がある。放電によりHFO―1234yfと酸素とが消費され、分解ガスなどの生成ガスが生成し、絶縁ガス全体のガス量が変化するが、式(13)に基づいて、絶縁ガス中の酸素濃度mからΔHFOを推算することができる。
HFO―1234yf以外のほかの種類のHFOの場合においても同様に、式(11)に基づいて、絶縁ガス中の酸素濃度mからΔHFOを推算することができる。
As shown in FIG. 1, there is a linear correlation between the amount of decrease ΔHFO of HFO-1234yf gas and the oxygen concentration m. HFO-1234yf and oxygen are consumed by the discharge, and generated gas such as decomposition gas is generated, and the total amount of insulating gas changes. Based on equation (13), from the oxygen concentration m in the insulating gas, ΔHFO can be estimated.
In the case of other types of HFO other than HFO-1234yf, ΔHFO can be similarly estimated from the oxygen concentration m in the insulating gas based on equation (11).

このように、酸素濃度から有機フッ素化合物のガス量を推算できるため、酸素濃度と耐電圧とも相関関係となり、絶縁ガスにおける酸素濃度により絶縁ガスの劣化度合を評価できる。分解ガスの信号干渉により精度良く測定できない有機フッ素化合物のガス濃度の代わりに、簡易な酸素濃度の測定を実施するため、従来技術より絶縁ガスの劣化度合の評価精度を向上することが可能である。 In this way, since the gas amount of the organic fluorine compound can be estimated from the oxygen concentration, there is a correlation between the oxygen concentration and the withstand voltage, and the degree of deterioration of the insulating gas can be evaluated based on the oxygen concentration in the insulating gas. Since the oxygen concentration is simply measured instead of the gas concentration of organic fluorine compounds, which cannot be measured accurately due to signal interference from decomposed gas, it is possible to improve the accuracy of evaluating the degree of deterioration of the insulating gas compared to conventional technology. .

本開示の発明者は、有機フッ素化合物の一種とドライエアとを混合したガスを絶縁ガスとして用いるガス絶縁機器の実機を模擬した装置において放電試験を行い、放電後の有機フッ素化合物のガス濃度をGC-MSにより定量分析、酸素濃度を検知管により計測を実施した。放電回数の増加に伴い、有機フッ素化合物のガス濃度と酸素濃度との間には、1次直線に近似する相関関係を示している。これにより、絶縁ガスにおける酸素濃度により当該絶縁ガス中の有機フッ素化合物のガス量を評価できることを検証した。 The inventor of the present disclosure conducted a discharge test in a device simulating an actual gas insulated device using a gas mixture of a type of organic fluorine compound and dry air as an insulating gas, and measured the gas concentration of the organic fluorine compound after discharge by GC. - Quantitative analysis was performed using MS, and oxygen concentration was measured using a detection tube. As the number of discharges increases, a correlation that approximates a linear straight line is shown between the gas concentration of the organic fluorine compound and the oxygen concentration. This verified that the amount of organic fluorine compound in the insulating gas could be evaluated based on the oxygen concentration in the insulating gas.

なお、HFOと空気とを混合した絶縁ガスは放電により、上記の式(1)、式(12)の化学反応式に示す生成ガスのほかに、CO(一酸化炭素)、HO(水)等が生成する場合がある。CO、HO等は、混合した絶縁ガスにおける主要生成ガスの比率に比べて微量である場合、絶縁ガス全体のガス量への影響を考慮しなくても良い。上記の説明ではCO、HO等の生成ガスの影響は考慮しない場合における有機フッ素化合物と酸素濃度との相関関係である。In addition, the insulating gas that is a mixture of HFO and air produces CO (carbon monoxide), H 2 O (water ) etc. may be generated. When the amount of CO, H 2 O, etc. is very small compared to the ratio of the main generated gas in the mixed insulating gas, it is not necessary to consider the influence on the total gas amount of the insulating gas. In the above description, the correlation between the organic fluorine compound and the oxygen concentration is obtained without considering the influence of generated gases such as CO and H 2 O.

一方、有機フッ素化合物の種類によって、生成されたCOとHO等の生成ガスの影響を考慮しないといけない場合がある。また、ガス絶縁機器に設置される吸着剤の種類により、有機フッ素化合物から生成された分解ガス等が吸着される場合もある。これらのガスにより、絶縁ガス全体のガス量が影響されるため、式(11)に示すような原理的な相関関係ではない可能性がある。
ただし、ガス絶縁機器において、放電により絶縁ガス中の有機フッ素化合物ガスと酸素とは反応して消費されるため、測定される絶縁ガスにおける酸素濃度により当該絶縁ガス中の有機フッ素化合物のガス量を反映するため、絶縁ガスの劣化度合を評価することができる。
On the other hand, depending on the type of organic fluorine compound, it may be necessary to consider the influence of generated gases such as CO and H 2 O. Furthermore, depending on the type of adsorbent installed in the gas insulated equipment, decomposition gas generated from organic fluorine compounds and the like may be adsorbed. Since the amount of the entire insulating gas is affected by these gases, there is a possibility that there is no principled correlation as shown in equation (11).
However, in gas-insulated equipment, the organic fluorine compound gas and oxygen in the insulating gas react with each other due to discharge and are consumed. Therefore, the degree of deterioration of the insulating gas can be evaluated.

絶縁ガスの劣化度合の評価精度を高めるため、ガス絶縁機器の実機または実機を模擬した装置により、絶縁ガスの劣化度合と絶縁性能を確保できる状態との関係を予め測定することが望ましい。すなわち、放電による有機フッ素化合物ガスの減少量を反映する酸素濃度と、絶縁ガスの絶縁性能を表す耐電圧との関係を予め測定しておくことが望ましい。 In order to improve the accuracy of evaluating the degree of deterioration of the insulating gas, it is desirable to measure the relationship between the degree of deterioration of the insulating gas and the state in which insulation performance can be ensured in advance using an actual gas insulated device or a device simulating the actual device. That is, it is desirable to measure in advance the relationship between the oxygen concentration, which reflects the amount of reduction in organic fluorine compound gas due to discharge, and the withstand voltage, which represents the insulation performance of the insulating gas.

図2は、ガス絶縁機器の実機または実機を模擬した装置を用いて、使用開始前の初期状態における酸素濃度と耐電圧、および一定期間の使用を模擬した放電試験により絶縁ガス中の酸素濃度と耐電圧の関係を示す概念図である。
図2において、横軸は酸素濃度m(単位%)、縦軸は耐電圧V(単位kv)である。図2に示す、酸素濃度mと耐電圧Vとの関係を示すデータの取得は、ガス絶縁機器の実機を模擬した試験用チャンバーに、有機フッ素化合物とドライエアとを混合した絶縁ガスを入れ、繰り返し放電の回数、電流、および電圧を変え、都度耐電圧Vと酸素濃度mを測定する。
Figure 2 shows the oxygen concentration and withstand voltage in the initial state before the start of use, and the oxygen concentration in the insulating gas through a discharge test simulating use for a certain period of time using an actual gas insulated equipment or a device that simulates the actual equipment. FIG. 2 is a conceptual diagram showing the relationship between withstand voltages.
In FIG. 2, the horizontal axis is the oxygen concentration m (unit: %), and the vertical axis is the withstand voltage V (unit: kv). Data showing the relationship between oxygen concentration m and withstand voltage V, shown in Figure 2, can be obtained by repeatedly filling an insulating gas mixture of an organic fluorine compound and dry air into a test chamber that simulates an actual gas insulated device. The number of discharges, current, and voltage are varied, and the withstand voltage V and oxygen concentration m are measured each time.

図2において、放電前の初期状態を点Yで示す。繰り返し放電により、絶縁ガス中の有機フッ素化合物と酸素が消費され、絶縁ガスが劣化して絶縁性能が低下していく。絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できる絶縁ガスの使用限界に達した状態となる絶縁性能下限状態を点Ythで示す。
放電回数の増加により、矢印Yで示すように、初期状態Yから絶縁性能下限状態Ythへと変わる。初期状態Yから絶縁性能下限状態Ythへ、横軸に示す酸素濃度mが減少し、縦軸に示す耐電圧Vが低下する傾向となる。
In FIG. 2, the initial state before discharge is indicated by point Yo . Due to repeated discharges, the organic fluorine compound and oxygen in the insulating gas are consumed, the insulating gas deteriorates, and the insulation performance decreases. Point Y th indicates the insulation performance lower limit state where the degree of deterioration of the insulation gas reaches the usage limit of the insulation gas that can ensure the required insulation performance.
As the number of discharges increases, as shown by arrow Y, the initial state Y o changes to the insulation performance lower limit state Y th . From the initial state Y o to the insulation performance lower limit state Y th , the oxygen concentration m shown on the horizontal axis decreases, and the withstand voltage V shown on the vertical axis tends to decrease.

初期状態Yにおいて、酸素濃度は初期酸素濃度m、対応する耐電圧は初期耐電圧Vとなる。
絶縁性能下限状態Ythにおいて、絶縁性能の下限状態を示す耐電圧の下限値は耐電圧閾値Vthとなり、この状態における酸素濃度は酸素濃度閾値mthとなる。この絶縁ガスにおける酸素濃度閾値mthは、耐電圧と酸素濃度との関係より決定されており、必要な絶縁性能を確保できる酸素濃度の下限値となる。耐電圧閾値Vthは、ガス絶縁機器の仕様によるものである。
In the initial state Y o , the oxygen concentration is the initial oxygen concentration m o and the corresponding withstand voltage is the initial withstand voltage V o .
In the insulation performance lower limit state Y th , the lower limit value of the withstand voltage indicating the lower limit state of the insulation performance is the withstand voltage threshold V th , and the oxygen concentration in this state is the oxygen concentration threshold m th . The oxygen concentration threshold m th in this insulating gas is determined from the relationship between the withstand voltage and the oxygen concentration, and is the lower limit of the oxygen concentration that can ensure the necessary insulation performance. The withstand voltage threshold V th is based on the specifications of the gas insulated equipment.

ガス絶縁機器の実機または実機を模擬した装置を用いて、まずは、初期状態Yにおける初期耐電圧Vと初期酸素濃度mとを測定しておく。この後、繰り返し放電を行い、都度放電後の耐電圧Vと酸素濃度mとを測定する。耐電圧Vと酸素濃度mとの関係に基づいて、耐電圧閾値Vthに対応する酸素濃度閾値mthを予め求めておく。
図2において、絶縁性能下限状態Ythにおいて、必要な絶縁性能の下限状態を表す耐電圧の値は耐電圧閾値Vthとなり、耐電圧閾値Vthに対応する酸素濃度は酸素濃度閾値mthとなる。
First, the initial withstand voltage V o and the initial oxygen concentration m o in the initial state Y o are measured using an actual gas insulated equipment or a device simulating the actual equipment. Thereafter, repeated discharges are performed, and the withstand voltage V and oxygen concentration m after each discharge are measured. Based on the relationship between the withstand voltage V and the oxygen concentration m, an oxygen concentration threshold m th corresponding to the withstand voltage threshold V th is determined in advance.
In FIG. 2, in the insulation performance lower limit state Y th , the value of the withstand voltage representing the lower limit state of the required insulation performance is the withstand voltage threshold V th , and the oxygen concentration corresponding to the withstand voltage threshold V th is the oxygen concentration threshold m th. Become.

酸素濃度閾値mthを求める時の酸素濃度mの測定は、ガス絶縁機器の実際の使用状態における絶縁ガスの劣化診断に実施される酸素濃度測定と同様な測定方法で行う必要がある。これにより、分解ガス及びガス絶縁機器に設置される吸着剤等による影響を取り入れた状態で酸素濃度を測定できるため、実際の使用状態における絶縁ガスの劣化度合の評価精度を高めることが可能となる。
ガス絶縁機器に使用される絶縁ガスの劣化診断において、絶縁ガスにおける酸素濃度mを測定し、予め取得しておいた酸素濃度閾値mthと比較することで、絶縁ガスが必要な絶縁性能を確保できる状態であるかを判断する。
The measurement of the oxygen concentration m when determining the oxygen concentration threshold value m th needs to be performed using the same measurement method as the oxygen concentration measurement performed for diagnosing the deterioration of the insulating gas in the actual usage state of the gas insulated equipment. This makes it possible to measure oxygen concentration while taking into account the effects of decomposed gas and adsorbents installed in gas insulated equipment, making it possible to improve the accuracy of evaluating the degree of deterioration of insulating gas under actual usage conditions. .
When diagnosing the deterioration of insulating gases used in gas-insulated equipment, the oxygen concentration m in the insulating gas is measured and compared with a pre-obtained oxygen concentration threshold m th to ensure the required insulation performance of the insulating gas. Determine if it is possible.

以下、本開示に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書で使用する各図においては、共通する要素に同一の符号を付けるものとする。また、本開示は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。 Embodiments according to the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that in each figure used in this specification, common elements are given the same reference numerals. Further, the present disclosure is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present disclosure.

実施の形態1.
図3は本開示の実施の形態1に係るガス絶縁機器1の構成を示す構成図である。
図3に示すように、ガス絶縁機器1は、有機フッ素化合物と空気などの酸素を含むガスとを混合したガスを絶縁ガスとして封入された接地タンク2と、接地タンク2に接続された診断装置3とを有する。
ガス絶縁機器1は、例えばGIS(Gas Insulated Switchgear、ガス絶縁開閉装置)であり、接地タンク2には断路器,遮断器等の開閉機器が収納されている。
Embodiment 1.
FIG. 3 is a configuration diagram showing the configuration of gas insulated equipment 1 according to Embodiment 1 of the present disclosure.
As shown in FIG. 3, the gas insulated equipment 1 includes a grounded tank 2 filled with a mixture of an organic fluorine compound and a gas containing oxygen such as air as an insulating gas, and a diagnostic device connected to the grounded tank 2. 3.
The gas insulated device 1 is, for example, a GIS (Gas Insulated Switchgear), and the ground tank 2 houses switching devices such as a disconnector and a circuit breaker.

接地タンク2は、例えば、ガス区分され絶縁ガスが封入されたガス室が複数設けられる構成でも良い。接地タンク2内に封入された絶縁ガスは、以下では、有機フッ素化合物ガスであるハイドロフルオロオレフィンガスと空気とを混合したガスが使用されることを例として説明する。
ガス絶縁機器1の使用に伴い、放電により生成される、ハイドロフルオロオレフィンガスの分解または酸化による生成ガスが増加し、絶縁ガスの劣化が発生する。診断装置3は、接地タンク2内に封入される絶縁ガスにおける酸素濃度を測定することにより、絶縁ガスの劣化度合を診断するガス絶縁機器1の診断装置となる。
For example, the grounded tank 2 may have a configuration in which a plurality of gas chambers are separated and filled with insulating gas. The insulating gas sealed in the grounded tank 2 will be described below as an example in which a mixture of air and hydrofluoroolefin gas, which is an organic fluorine compound gas, is used.
As the gas insulated equipment 1 is used, the amount of gas produced by decomposition or oxidation of hydrofluoroolefin gas generated by discharge increases, causing deterioration of the insulating gas. The diagnostic device 3 serves as a diagnostic device for the gas insulated equipment 1 that diagnoses the degree of deterioration of the insulating gas by measuring the oxygen concentration in the insulating gas sealed in the grounded tank 2.

接地タンク2には検査用の絶縁ガスを取り出すための流出バルブ4が接続されている。診断装置3は、流出バルブ4を介して接地タンク2に接続される。接地タンク2内に封入される絶縁ガスを流出させる以外、流出バルブ4は常時閉の状態となる。
診断装置3に設置された流量調整バルブ5は流出バルブ4に接続されており、接地タンク2から流出バルブ4を介して診断装置3に流入する絶縁ガスの流量を調整する。なお、流量調整バルブ5は流出バルブ4に接続された状態であれば、診断装置3の外側に設置されても良い。
また、診断装置3は接地タンク2に常時に接続されなくても良い。接地タンク2内に封入される絶縁ガスにおける酸素濃度を測定する際に、診断装置3は流出バルブ4を介して接地タンク2に接続する。
An outflow valve 4 for taking out insulating gas for inspection is connected to the grounded tank 2. The diagnostic device 3 is connected to the grounded tank 2 via an outflow valve 4 . The outflow valve 4 is always closed except when the insulating gas sealed in the grounded tank 2 is allowed to flow out.
A flow rate adjustment valve 5 installed in the diagnostic device 3 is connected to the outflow valve 4 and adjusts the flow rate of the insulating gas flowing into the diagnostic device 3 from the grounded tank 2 via the outflow valve 4. Note that the flow rate adjustment valve 5 may be installed outside the diagnostic device 3 as long as it is connected to the outflow valve 4.
Furthermore, the diagnostic device 3 does not need to be connected to the ground tank 2 all the time. When measuring the oxygen concentration in the insulating gas sealed in the grounded tank 2, the diagnostic device 3 is connected to the grounded tank 2 via the outflow valve 4.

次に、診断装置3の構成について説明する。
図3に示すように、診断装置3は、HFガス吸着部11と、有機ガス吸着部12と、酸素濃度測定部13と、診断部16と、流量計17と、ガス放出口18とが設けられている。
図3に示す矢印は絶縁ガスの流れ方向6を表している。診断装置3において、接地タンク2から流出する絶縁ガスは、HFガス吸着部11および有機ガス吸着部12を経由して、酸素濃度測定部13に流入する順となる。また、酸素濃度測定部13から流出する絶縁ガスは流量計17に流入し、最終的にはガス放出口18から大気に放出される。絶縁ガスは地球温暖化対策上有利な有機フッ素化合物と空気などの酸素を含むガスとを混合したものであるため、大気へ放出することができる。
Next, the configuration of the diagnostic device 3 will be explained.
As shown in FIG. 3, the diagnostic device 3 includes an HF gas adsorption section 11, an organic gas adsorption section 12, an oxygen concentration measurement section 13, a diagnosis section 16, a flow meter 17, and a gas discharge port 18. It is being
The arrows shown in FIG. 3 represent the flow direction 6 of the insulating gas. In the diagnostic device 3, the insulating gas flowing out from the grounded tank 2 passes through the HF gas adsorption section 11 and the organic gas adsorption section 12, and then flows into the oxygen concentration measurement section 13 in that order. Further, the insulating gas flowing out from the oxygen concentration measurement section 13 flows into the flow meter 17 and is finally released into the atmosphere from the gas discharge port 18. Since the insulating gas is a mixture of an organic fluorine compound, which is advantageous in terms of global warming countermeasures, and a gas containing oxygen, such as air, it can be released into the atmosphere.

酸素濃度測定部13は、絶縁ガスが流入する酸素測定室14と、酸素測定室14に設置され、絶縁ガスにおける酸素濃度を測定する酸素濃度計15とを含む。酸素濃度測定部13の酸素濃度計15は、例えば、ジルコニア式酸素濃度計を用いている。
流量計17を介して酸素測定室14に接続するガス放出口18を設けることにより、酸素測定室14における気圧を大気圧にする。絶縁ガスは酸素測定室14から流量計17を通り、ガス放出口18から大気に開放され、酸素測定室14において絶縁ガスの圧力は大気圧と同様に、約1気圧である。このため、気圧の影響に対する校正の必要がなく、酸素濃度計15により絶縁ガスにおける酸素濃度を正確に測定することができる。
The oxygen concentration measurement unit 13 includes an oxygen measurement chamber 14 into which insulating gas flows, and an oxygen concentration meter 15 that is installed in the oxygen measurement chamber 14 and measures the oxygen concentration in the insulating gas. The oxygen concentration meter 15 of the oxygen concentration measuring section 13 uses, for example, a zirconia oxygen concentration meter.
By providing a gas discharge port 18 connected to the oxygen measurement chamber 14 via the flow meter 17, the pressure in the oxygen measurement chamber 14 is brought to atmospheric pressure. The insulating gas passes through the flowmeter 17 from the oxygen measurement chamber 14 and is released to the atmosphere from the gas discharge port 18, and the pressure of the insulating gas in the oxygen measurement chamber 14 is about 1 atm, similar to atmospheric pressure. Therefore, there is no need for calibration against the influence of atmospheric pressure, and the oxygen concentration in the insulating gas can be accurately measured by the oxygen concentration meter 15.

診断装置3は、酸素濃度測定部13の酸素測定室14に流入する絶縁ガスにおける酸素濃度を酸素濃度計15により測定し、診断部16にて測定された酸素濃度に基づいて絶縁ガスの劣化度合を判定する。
診断部16は、酸素濃度計15に接続されており、酸素濃度計15から出力された酸素濃度の測定結果と、予め入力された所定の酸素濃度閾値mthとを比較することにより、絶縁ガスの劣化度合を判定する。
The diagnostic device 3 measures the oxygen concentration in the insulating gas flowing into the oxygen measuring chamber 14 of the oxygen concentration measuring section 13 using an oxygen concentration meter 15, and determines the degree of deterioration of the insulating gas based on the oxygen concentration measured by the diagnostic section 16. Determine.
The diagnosis unit 16 is connected to the oxygen concentration meter 15, and compares the measurement result of the oxygen concentration outputted from the oxygen concentration meter 15 with a predetermined oxygen concentration threshold m th inputted in advance. Determine the degree of deterioration.

診断部16は、酸素濃度が所定の酸素濃度閾値mth以上の場合、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できる状態と判定する。すなわち、この場合、診断部16は、絶縁ガスはまだ使用可能であり、使用限界に達していない状態と判定する。一方、診断部16は、酸素濃度が所定の酸素濃度閾値mthより小さい場合、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態と判定する。すなわち、この場合、診断部16は、絶縁ガスの劣化度合は使用限界に達した状態と判定する。
また、診断部16は、酸素濃度が所定の酸素濃度閾値mthより小さく、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態と判定した場合、絶縁ガスの劣化度合が使用限界に達したとのアラームを発信することができる。
When the oxygen concentration is equal to or higher than the predetermined oxygen concentration threshold m th , the diagnostic unit 16 determines that the degree of deterioration of the insulating gas is such that the required insulation performance can be ensured. That is, in this case, the diagnostic unit 16 determines that the insulating gas is still usable and has not reached its usage limit. On the other hand, when the oxygen concentration is lower than the predetermined oxygen concentration threshold m th , the diagnostic unit 16 determines that the degree of deterioration of the insulating gas is such that the required insulation performance cannot be ensured. That is, in this case, the diagnostic unit 16 determines that the degree of deterioration of the insulating gas has reached its usage limit.
In addition, when the diagnostic unit 16 determines that the oxygen concentration is lower than the predetermined oxygen concentration threshold m th and the degree of deterioration of the insulating gas is such that the required insulation performance cannot be secured, the degree of deterioration of the insulating gas has reached its usage limit. It is possible to send an alarm.

さらに、診断部16は、絶縁ガスの劣化度合を示す酸素濃度劣化値Zを式(14)により算出することができる。 Further, the diagnostic unit 16 can calculate an oxygen concentration deterioration value Z indicating the degree of deterioration of the insulating gas using equation (14).

Figure 0007399326000014
酸素濃度劣化値Z(単位%)は、初期状態となるガス絶縁機器使用前の絶縁ガスにおける初期酸素濃度mと酸素濃度閾値mthとの差に対する酸素濃度mと酸素濃度閾値mthとの差の割合である。診断部16は、酸素濃度劣化値Zに基づいて、絶縁ガスの劣化度合の判定処理を行う。
Figure 0007399326000014
The oxygen concentration deterioration value Z (unit: %) is the difference between the oxygen concentration m and the oxygen concentration threshold m th with respect to the difference between the initial oxygen concentration m o in the insulating gas before using the gas insulated equipment and the oxygen concentration threshold m th . This is the percentage of difference. The diagnostic unit 16 performs a process of determining the degree of deterioration of the insulating gas based on the oxygen concentration deterioration value Z.

初期状態では酸素濃度mは初期酸素濃度mであるため、Z=100%であり、酸素濃度mが酸素濃度閾値mthまで低減すると、Z=0%である。酸素濃度劣化値Zが小さいほど、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態に近くなることを表す。
酸素濃度劣化値Zそのものを表示してもよいし,いくつかの区分に分けて酸素濃度劣化値Zの数値の意味合いを表示してもよい。これらの表示方法により,絶縁ガスの劣化具合を,直感的に把握しやすくなる。
例えば、Z=100~40%の場合は「正常」と表示し、Z=40~20%の場合は「メンテナンス時期が近づいています」と表示し、Z=20~0%の場合は「メンテナンスを早急に行ってください」と表示し,Zが0%以下の場合には,「装置を停止し,直ちにメンテナンスを行ってください」と表示することができる。必要に応じて判定条件を複数の区分に分けて絶縁ガスの劣化度合を表示しても良い。このように、酸素濃度mが酸素濃度閾値mthに対する比較ではなく、酸素濃度mが初期酸素濃度mと酸素濃度閾値mthとの比較結果に応じて、絶縁ガスの劣化度合を表示することができる。
In the initial state, the oxygen concentration m is the initial oxygen concentration m o , so Z=100%, and when the oxygen concentration m decreases to the oxygen concentration threshold m th , Z=0%. The smaller the oxygen concentration deterioration value Z, the closer the degree of deterioration of the insulating gas is to a state where necessary insulation performance cannot be secured.
The oxygen concentration deterioration value Z itself may be displayed, or the meaning of the numerical value of the oxygen concentration deterioration value Z may be displayed in several categories. These display methods make it easier to intuitively understand the degree of deterioration of the insulating gas.
For example, when Z = 100 to 40%, "Normal" is displayed, when Z = 40 to 20%, "Maintenance time is approaching" is displayed, and when Z = 20 to 0%, "Maintenance is approaching" is displayed. If Z is 0% or less, it can display the message "Please stop the equipment and perform maintenance immediately." If necessary, the determination conditions may be divided into a plurality of categories to display the degree of deterioration of the insulating gas. In this way, the degree of deterioration of the insulating gas can be displayed based on the comparison result of the oxygen concentration m with the initial oxygen concentration m o and the oxygen concentration threshold m th instead of the comparison of the oxygen concentration m with the oxygen concentration threshold m th . I can do it.

次に、診断装置3に設けられた吸着部であるHFガス吸着部11及び有機ガス吸着部12について説明する。
HFガス吸着部11は、絶縁ガスに含まれるハイドロフルオロオレフィンガスの分解ガスのHFガスをHFガス吸着材より吸着させるHFガス吸着部となる。有機ガス吸着部12は、絶縁ガスに含まれる有機ガスを有機ガス吸着材より吸着させる有機ガス吸着部となる。ハイドロフルオロオレフィンガスと空気とを混合した絶縁ガスはHFガス吸着部11と有機ガス吸着部12とを経由してから酸素濃度測定部13にて酸素濃度が測定されることが好ましい。
ハイドロフルオロオレフィンガスの分解ガスのHFガスは、酸素濃度計15のプローブにダメージを与えるため、予めHFガス吸着部11で除去しておく。HFガス吸着部11には、分解ガスのHFガスを除去するため、HFガスを吸着する吸着材、例えば、酸化カルシウム(CaO)粒などが充填されている。
Next, the HF gas adsorption section 11 and the organic gas adsorption section 12, which are adsorption sections provided in the diagnostic device 3, will be explained.
The HF gas adsorption unit 11 serves as an HF gas adsorption unit that adsorbs HF gas, which is a decomposed gas of hydrofluoroolefin gas contained in the insulating gas, from an HF gas adsorption material. The organic gas adsorption unit 12 serves as an organic gas adsorption unit that adsorbs the organic gas contained in the insulating gas using an organic gas adsorbent. It is preferable that the insulating gas, which is a mixture of hydrofluoroolefin gas and air, passes through the HF gas adsorption section 11 and the organic gas adsorption section 12, and then the oxygen concentration is measured by the oxygen concentration measurement section 13.
The HF gas, which is the decomposed gas of the hydrofluoroolefin gas, damages the probe of the oxygen concentration meter 15, so it is removed in advance by the HF gas adsorption unit 11. The HF gas adsorption section 11 is filled with an adsorbent that adsorbs HF gas, such as calcium oxide (CaO) particles, in order to remove HF gas from the decomposed gas.

また、絶縁ガス中の有機フッ素化合物は、酸素濃度計15のプローブの熱により酸化反応が発生し、酸素が消費される可能性がある。実際の絶縁ガスにおける酸素濃度の測定精度に影響するため、予め有機ガス吸着部12で除去しておく。
有機ガス吸着部12には、絶縁ガスに含まれる有機ガスを吸着する有機ガス吸着材、例えば、ゼオライトまたは活性炭が充填されている。
ここで、有機ガスは、絶縁ガスの成分である有機フッ素化合物、有機フッ素化合物の分解ガス中の有機物ガス、および不純物ガス中の有機物を含む。例えば、絶縁ガス中の有機フッ素化合物がハイドロフルオロオレフィンガスである場合、ハイドロフルオロオレフィンガス、分解ガス中のCF4、および混合した絶縁ガスにおける不純物ガス中の有機物は有機ガスであり、有機ガス吸着部12で除去する。
Furthermore, an oxidation reaction may occur in the organic fluorine compound in the insulating gas due to the heat of the probe of the oxygen concentration meter 15, and oxygen may be consumed. Since it affects the measurement accuracy of the oxygen concentration in the actual insulating gas, it is removed in advance by the organic gas adsorption unit 12.
The organic gas adsorption unit 12 is filled with an organic gas adsorbent, such as zeolite or activated carbon, that adsorbs organic gas contained in the insulating gas.
Here, the organic gas includes an organic fluorine compound that is a component of the insulating gas, an organic gas in the decomposition gas of the organic fluorine compound, and an organic substance in the impurity gas. For example, when the organic fluorine compound in the insulating gas is a hydrofluoroolefin gas, the hydrofluoroolefin gas, CF4 in the cracked gas, and the organic matter in the impurity gas in the mixed insulating gas are organic gases, and the organic gas adsorption unit Remove at 12.

また、HFガスにより、有機ガス吸着部12に詰められているゼオライト等に対するダメージを防ぐため、絶縁ガスを有機ガス吸着部12より先にHFガス吸着部11に通過させることが好ましい。このため、有機ガス吸着部12を、HFガス吸着部11と酸素濃度測定部13との間に設け、接地タンクから採取された絶縁ガス中のHFガスをHFガス吸着材により吸着させてから、絶縁ガス中の有機ガスを有機ガス吸着材により吸着させる順にする。
なお、酸素濃度測定部13の酸素濃度計15は、HFガスと有機ガスが除去された残りの絶縁ガスが混合ガスであっても、絶縁ガスにおける酸素濃度を精度よく測定することができる。
Further, in order to prevent damage to zeolite and the like packed in the organic gas adsorption unit 12 due to HF gas, it is preferable to allow the insulating gas to pass through the HF gas adsorption unit 11 before the organic gas adsorption unit 12 . For this reason, an organic gas adsorption unit 12 is provided between the HF gas adsorption unit 11 and the oxygen concentration measurement unit 13, and after the HF gas in the insulating gas collected from the grounded tank is adsorbed by the HF gas adsorption material, The organic gas in the insulating gas is adsorbed by the organic gas adsorbent.
Note that the oxygen concentration meter 15 of the oxygen concentration measuring section 13 can accurately measure the oxygen concentration in the insulating gas even if the remaining insulating gas from which the HF gas and the organic gas have been removed is a mixed gas.

酸素濃度測定部13の流れ方向6の先に、流量計17が接続されている。流量計17は例えば、積算流量計が用いられる。
接地タンク2から診断装置3に絶縁ガスを流入する前に、流出バルブ4から酸素濃度測定部13までの接続チューブ、吸着部等の隙間には、残留ガスが存在する。絶縁ガスの測定にはこれらの隙間にある残留ガスを絶縁ガスで置換する必要がある。このため、少なくともこれらの隙間の体積分以上の残留ガスを含んだ絶縁ガスを大気へ放出してから、酸素濃度測定部13にて酸素濃度を計測する。
A flow meter 17 is connected to the oxygen concentration measuring section 13 in the flow direction 6 . For example, an integrating flowmeter is used as the flowmeter 17.
Before the insulating gas flows into the diagnostic device 3 from the grounded tank 2, residual gas exists in gaps between the connection tube from the outflow valve 4 to the oxygen concentration measuring section 13, the adsorption section, and the like. To measure insulating gas, it is necessary to replace the residual gas in these gaps with insulating gas. For this reason, the oxygen concentration is measured by the oxygen concentration measuring section 13 after the insulating gas containing residual gas at least equal to or more than the volume of these gaps is discharged to the atmosphere.

酸素濃度測定部13に酸素濃度の測定に供給される絶縁ガスは残留ガスを含まないものであることを確認するため、流量計17により、酸素濃度測定部13の酸素測定室14から流出する絶縁ガスの流量を計測する。計測される絶縁ガスの流量(単位m/s)および流出時間(単位s)の積から、酸素測定室14から流出する絶縁ガスの流出量(単位m)を求める。酸素測定室14から流出する絶縁ガスの流出量はこれらの隙間の体積より多く、残留ガスを含む絶縁ガスの完全流出を確認する。In order to confirm that the insulating gas supplied to the oxygen concentration measuring section 13 for oxygen concentration measurement does not contain residual gas, the flow meter 17 measures the insulating gas flowing out from the oxygen measuring chamber 14 of the oxygen concentration measuring section 13. Measure the gas flow rate. The outflow amount (in m 3 ) of the insulating gas flowing out from the oxygen measurement chamber 14 is determined from the product of the measured flow rate (in m 3 /s) of the insulating gas and the outflow time (in s ). The amount of insulating gas flowing out from the oxygen measuring chamber 14 is greater than the volume of these gaps, confirming complete outflow of the insulating gas including residual gas.

図3に示す診断装置3において、流量計17は、酸素測定室14とガス放出口18との間に設けられており、酸素測定室14に流出する絶縁ガスの流量を計測し、ガス放出口18から放出する絶縁ガスの流量を計測するものでもある。
なお、酸素測定室14の前後において、絶縁ガスの流量に差がないため、流量計17は酸素測定室14と吸着部との間に設置しても良い。
また、流量計17は,吸着部より絶縁ガスの流れ方向6の上流側、例えば流量調整バルブ5とHFガス吸着部11との間に設置してもよい。このとき,流量計17が絶縁ガスに含まれる生成ガスにより損傷しない材質で構成し,かつ,吸着部でのガス吸着による流量の減少分を考慮することが必要である。
In the diagnostic device 3 shown in FIG. 3, the flow meter 17 is provided between the oxygen measurement chamber 14 and the gas discharge port 18, and measures the flow rate of the insulating gas flowing into the oxygen measurement chamber 14, and measures the flow rate of the insulating gas flowing into the oxygen measurement chamber 14. It also measures the flow rate of insulating gas released from 18.
Note that since there is no difference in the flow rate of the insulating gas before and after the oxygen measurement chamber 14, the flowmeter 17 may be installed between the oxygen measurement chamber 14 and the adsorption section.
Further, the flow meter 17 may be installed on the upstream side of the adsorption section in the insulating gas flow direction 6, for example, between the flow rate adjustment valve 5 and the HF gas adsorption section 11. At this time, it is necessary to make the flow meter 17 of a material that will not be damaged by the generated gas contained in the insulating gas, and to take into account the reduction in flow rate due to gas adsorption in the adsorption section.

次に、診断装置3における各構成の接続関係について説明する。
図3に示すように、接地タンク2と診断装置3のHFガス吸着部11とは、流出バルブ4、流量調整バルブ5、第1接続チューブ31、第1バルブ32を介して接続されている。
診断装置3のHFガス吸着部11と有機ガス吸着部12とは、第2バルブ33、第2接続チューブ34、および第3バルブ35を介して接続されている。
有機ガス吸着部12と酸素濃度測定部13とは、第4バルブ36および第3接続チューブ37を介して接続されている。
酸素濃度測定部13と流量計17とは、第4接続チューブ38を介して接続されている。
Next, the connection relationship of each component in the diagnostic device 3 will be explained.
As shown in FIG. 3, the grounded tank 2 and the HF gas adsorption section 11 of the diagnostic device 3 are connected via an outflow valve 4, a flow rate adjustment valve 5, a first connection tube 31, and a first valve 32.
The HF gas adsorption section 11 and the organic gas adsorption section 12 of the diagnostic device 3 are connected via a second valve 33, a second connection tube 34, and a third valve 35.
The organic gas adsorption section 12 and the oxygen concentration measurement section 13 are connected via a fourth valve 36 and a third connection tube 37.
The oxygen concentration measuring section 13 and the flow meter 17 are connected via a fourth connecting tube 38.

診断装置3に設けられている複数のバルブは部品間を遮断するためのものである。HFガス吸着部11の前後にそれぞれ設けられている第1バルブ32と第2バルブ33は、例えば、使用時以外は閉の状態にすることにより、HFガス吸着部11に詰められるHFガス吸着剤を外気と遮断し、吸着剤の変質による吸着性能の低下を防ぐことができる。また、有機ガス吸着部12の前後にそれぞれ設けられている第3バルブ35と第4バルブ36は、使用時以外は閉の状態にすることにより、有機ガス吸着部12に詰められるゼオライトまたは活性炭が変質による吸着性能の低下を防ぐことができる。 The plurality of valves provided in the diagnostic device 3 are for isolating components. The first valve 32 and the second valve 33, which are provided before and after the HF gas adsorption unit 11, are kept closed except when in use, so that the HF gas adsorbent packed into the HF gas adsorption unit 11 can be closed. can be isolated from the outside air to prevent deterioration of adsorption performance due to deterioration of the adsorbent. In addition, by keeping the third valve 35 and fourth valve 36 provided before and after the organic gas adsorption unit 12 in a closed state except when in use, the zeolite or activated carbon packed in the organic gas adsorption unit 12 is Decrease in adsorption performance due to deterioration can be prevented.

なお、診断装置3の各部の間に設けられているバルブを必要に応じて設ければ良いが、接続構成により省略することも可能である。例えば、HFガス吸着部11と有機ガス吸着部12とが互いに隔離された状態で一体型となる場合、HFガス吸着部11と有機ガス吸着部12との間の第2バルブ33と第3バルブ35は、少なくとも1つは省略することが可能である。 Although the valves provided between each part of the diagnostic device 3 may be provided as necessary, they may be omitted depending on the connection configuration. For example, when the HF gas adsorption unit 11 and the organic gas adsorption unit 12 are integrated and separated from each other, the second valve 33 and the third valve between the HF gas adsorption unit 11 and the organic gas adsorption unit 12 At least one of 35 can be omitted.

次に、ガス絶縁機器1における絶縁ガスの劣化度合を診断する診断方法について、図4を用いて説明する。
図4は、実施の形態1に係るガス絶縁機器1の診断装置である診断装置3による絶縁ガスにおける酸素濃度を測定し、絶縁ガスの劣化度合を診断する診断方法を実施する診断処理の流れを示す図である。
Next, a diagnostic method for diagnosing the degree of deterioration of the insulating gas in the gas insulated equipment 1 will be described using FIG. 4.
FIG. 4 shows the flow of a diagnostic process for implementing a diagnostic method for measuring the oxygen concentration in an insulating gas and diagnosing the degree of deterioration of the insulating gas by the diagnostic device 3, which is a diagnostic device for the gas insulated equipment 1 according to the first embodiment. FIG.

ガス絶縁機器1における絶縁ガスの劣化度合についての診断処理の作業を開始する前に、流出バルブ4、および流量調整バルブ5は閉の状態となる。作業を開始すると、ガス絶縁機器1の診断処理はステップS1へと移行する。
ステップS1では、接地タンク2内に封入される絶縁ガスを診断装置3に流入させるため、第1バルブ32、第2バルブ33、第3バルブ35、および第4バルブ36を開の状態にする。
Before starting the work of diagnosing the degree of deterioration of the insulating gas in the gas insulated equipment 1, the outflow valve 4 and the flow rate adjustment valve 5 are closed. When the work starts, the diagnostic process for the gas insulated equipment 1 moves to step S1.
In step S1, the first valve 32, second valve 33, third valve 35, and fourth valve 36 are opened to allow the insulating gas sealed in the grounded tank 2 to flow into the diagnostic device 3.

次に、ガス絶縁機器1の診断処理はステップS2へと移行する。
ステップS2では、先に流出バルブ4を開の状態にし、次に流量調整バルブ5を調整しながら開の状態にし、接地タンク2内に封入される絶縁ガスを診断装置3に流入させる。
この時、流量計17で計測される絶縁ガスの流量を確認しながら、絶縁ガスの流量が所定の流量になるように、流量調整バルブ5を調整する。ここで、所定の流量とは、例えば、HFガス吸着部11、有機ガス吸着部12による吸着効率を高めるために最適化されたガスの供給量である。
Next, the diagnostic process for the gas insulated equipment 1 moves to step S2.
In step S2, the outflow valve 4 is first opened, and then the flow rate adjustment valve 5 is opened while being adjusted to allow the insulating gas sealed in the grounded tank 2 to flow into the diagnostic device 3.
At this time, while checking the flow rate of the insulating gas measured by the flow meter 17, the flow rate adjustment valve 5 is adjusted so that the flow rate of the insulating gas becomes a predetermined flow rate. Here, the predetermined flow rate is, for example, an optimized gas supply amount to increase the adsorption efficiency by the HF gas adsorption unit 11 and the organic gas adsorption unit 12.

次に、ガス絶縁機器1の診断処理はステップS3へと移行する。
ステップS3では、絶縁ガスを診断装置3に流入させるように所定の待機時間が経過するまで待機する。接地タンク2から診断装置3へ、絶縁ガス中のHFガスをHFガス吸着材により吸着させ、および、絶縁ガス中の有機ガスを有機ガス吸着材により吸着させてから、絶縁ガスを診断装置3に流入させる。
この時、流出バルブ4から酸素濃度測定部13までの接続チューブ、吸着部等の隙間の残留ガスを絶縁ガスで置換が完了するまで待機する。流量計17で計測される酸素測定室14から流出する絶縁ガスの流量に基づいて、残留ガスを含んだ絶縁ガスの完全流出を確認する。このように、酸素測定室14に供給される前記絶縁ガスの流量を計測し、酸素濃度が測定される絶縁ガスは残留ガスが含まれないものを確認してから、酸素濃度mを測定する次のステップに進む。
ステップS1~S3は、接地タンク2から絶縁ガスを採取するガス採取ステップとなる。
Next, the diagnostic process for the gas insulated equipment 1 moves to step S3.
In step S3, the process waits until a predetermined standby time elapses to allow the insulating gas to flow into the diagnostic device 3. The HF gas in the insulating gas is adsorbed by the HF gas adsorbent from the grounded tank 2 to the diagnostic device 3, and the organic gas in the insulating gas is adsorbed by the organic gas adsorbent, and then the insulating gas is transferred to the diagnostic device 3. Let it flow.
At this time, the system waits until the remaining gas in the gap between the connection tube from the outflow valve 4 to the oxygen concentration measuring section 13, the adsorption section, etc. is completely replaced with the insulating gas. Based on the flow rate of the insulating gas flowing out from the oxygen measuring chamber 14 measured by the flow meter 17, complete outflow of the insulating gas including residual gas is confirmed. In this way, the flow rate of the insulating gas supplied to the oxygen measuring chamber 14 is measured, and after confirming that the insulating gas whose oxygen concentration is to be measured does not contain any residual gas, the next step is to measure the oxygen concentration m. Proceed to step.
Steps S1 to S3 are gas sampling steps for sampling insulating gas from the grounded tank 2.

次に、ガス絶縁機器1の診断処理はステップS4へと移行する。
ステップS4は、酸素濃度測定部13に流入する絶縁ガスにおける酸素濃度mを測定する酸素濃度測定ステップである。
接地タンク2から流出する絶縁ガスは、流出バルブ4、流量調整バルブ5、第1接続チューブ31および第1バルブ32を介してHFガス吸着部11に流入する。絶縁ガスは、HFガス吸着部11にて吸着材よりHFガスが除去される。続いて、HFガス吸着部11から流出する絶縁ガスは有機ガス吸着部12に流入し、有機ガス吸着部12にて吸着材より有機ガスが除去される。
Next, the diagnostic process for the gas insulated equipment 1 moves to step S4.
Step S4 is an oxygen concentration measuring step in which the oxygen concentration m in the insulating gas flowing into the oxygen concentration measuring section 13 is measured.
The insulating gas flowing out from the grounded tank 2 flows into the HF gas adsorption section 11 via the outflow valve 4, the flow rate adjustment valve 5, the first connection tube 31, and the first valve 32. HF gas is removed from the insulating gas from the adsorbent in the HF gas adsorption section 11 . Subsequently, the insulating gas flowing out from the HF gas adsorption section 11 flows into the organic gas adsorption section 12, where the organic gas is removed from the adsorbent.

残留ガスを含んだ絶縁ガスを大気に放出した後、酸素測定室14に流入する残留ガスを含まない絶縁ガスは、HFガスおよび有機ガスが除去された残りの絶縁ガスである。酸素測定室14に設置された酸素濃度計15により、この残りの絶縁ガスにおける酸素濃度mを精度よく測定することができる。
酸素濃度測定部13で絶縁ガスにおける酸素濃度mを測定した後、酸素濃度測定部13から流出する絶縁ガスは、流量計17を通り、ガス放出口18から大気へ放出される。
After the insulating gas containing the residual gas is released into the atmosphere, the insulating gas not containing the residual gas that flows into the oxygen measurement chamber 14 is the remaining insulating gas from which the HF gas and the organic gas have been removed. The oxygen concentration m in the remaining insulating gas can be measured with high precision by the oxygen concentration meter 15 installed in the oxygen measurement chamber 14.
After the oxygen concentration m in the insulating gas is measured by the oxygen concentration measuring section 13, the insulating gas flowing out from the oxygen concentration measuring section 13 passes through the flow meter 17 and is released into the atmosphere from the gas discharge port 18.

酸素濃度mの測定を終了した後、ガス絶縁機器1の診断処理はそれぞれステップS5、ステップS6へと移行する。
ステップS5では、流出バルブ4、および流量調整バルブ5を閉の状態にする。ステップS6は絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態であるか否かと判定する診断ステップである。ステップS5とステップS6は順番を前後にする制限がなく、酸素濃度測定ステップ完了後に実行すれば良い。
After completing the measurement of the oxygen concentration m, the diagnostic processing of the gas insulated equipment 1 moves to step S5 and step S6, respectively.
In step S5, the outflow valve 4 and the flow rate adjustment valve 5 are closed. Step S6 is a diagnostic step in which it is determined whether the degree of deterioration of the insulating gas is such that necessary insulation performance cannot be ensured. There is no restriction on the order of steps S5 and S6, and they may be executed after the oxygen concentration measurement step is completed.

ステップS6では、ステップS4で測定された酸素濃度mが診断部16に入力される。診断部16は、測定された酸素濃度mと予め入力された酸素濃度閾値mthとを比較し、絶縁ガスの劣化度合の判定処理を実行する。
診断部16は、m≧mth、酸素濃度mが酸素濃度閾値mth以上の場合、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できる状態と判定し、ステップS7へと移行する。ステップS7では、絶縁ガスの継続使用が可能であることを示し、例えば「絶縁ガス継続使用」とのサインを発信する。
また、診断部16は、m<mth、酸素濃度mが所定の酸素濃度閾値mthより小さい場合、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態と判定し、ステップS8へと移行する。ステップS8では、絶縁ガスの劣化度合が使用限界に達したとのアラームを発信するアラーム発信ステップとして、例えば、絶縁ガスの交換を催促するための「絶縁ガス交換」とのサインを発信する。
また、診断部16は、式(14)を用いて酸素濃度劣化値Zを算出し、酸素濃度劣化値Zに基づいて、複数の区分に分けて絶縁ガスの劣化度合を表示しても良い。
これでガス絶縁機器1の絶縁ガスの診断処理を終了する。
In step S6, the oxygen concentration m measured in step S4 is input to the diagnostic section 16. The diagnostic unit 16 compares the measured oxygen concentration m with an oxygen concentration threshold value m th that has been input in advance, and executes a process for determining the degree of deterioration of the insulating gas.
If m≧m th and the oxygen concentration m is greater than or equal to the oxygen concentration threshold m th , the diagnostic unit 16 determines that the degree of deterioration of the insulating gas is such that the required insulation performance can be ensured, and proceeds to step S7. In step S7, it is shown that the insulating gas can be continued to be used, for example, a sign saying "continuous use of the insulating gas" is transmitted.
Further, if m<m th and the oxygen concentration m is smaller than the predetermined oxygen concentration threshold m th , the diagnostic unit 16 determines that the degree of deterioration of the insulating gas is such that the required insulation performance cannot be secured, and moves to step S8. do. In step S8, as an alarm transmission step for transmitting an alarm indicating that the degree of deterioration of the insulating gas has reached its usage limit, for example, a sign "insulating gas replacement" is transmitted to urge replacement of the insulating gas.
Furthermore, the diagnostic unit 16 may calculate the oxygen concentration deterioration value Z using equation (14), and display the degree of deterioration of the insulating gas in a plurality of categories based on the oxygen concentration deterioration value Z.
This completes the insulating gas diagnostic process for the gas insulated device 1.

上述のように、ガス絶縁機器1またはガス絶縁機器1を模擬した装置を用いて所定の使用期間を模擬した放電試験を行った状態において、耐電圧Vと酸素濃度mとを測定し、耐電圧Vと酸素濃度mとの関係から耐電圧閾値Vthに対応する酸素濃度閾値mthを予め求めておく。酸素濃度mの測定は、ガス絶縁機器1の実際の使用状態における酸素濃度mの測定方法と同じ測定条件で行う。
すなわち、実施の形態1の場合では、HFガスと有機ガスが除去された絶縁ガスを約1気圧の状態にし、酸素測定室にて酸素濃度計により絶縁ガスにおける酸素濃度mを測定し、耐電圧の測定データと合わせて酸素濃度閾値mthを予め求めておく。
As mentioned above, the withstand voltage V and the oxygen concentration m were measured in a state where a discharge test was performed simulating a predetermined usage period using the gas insulated equipment 1 or a device simulating the gas insulated equipment 1, and the withstand voltage The oxygen concentration threshold m th corresponding to the withstand voltage threshold V th is determined in advance from the relationship between V and the oxygen concentration m. The measurement of the oxygen concentration m is performed under the same measurement conditions as the method of measuring the oxygen concentration m in the actual usage state of the gas insulated device 1.
That is, in the case of Embodiment 1, the insulating gas from which the HF gas and organic gas have been removed is brought to a state of about 1 atm, and the oxygen concentration m in the insulating gas is measured with an oxygen concentration meter in the oxygen measurement chamber, and the withstand voltage is determined. The oxygen concentration threshold value m th is determined in advance along with the measurement data of .

実施の形態1の場合では、酸素測定室14に流入する絶縁ガスはHFガスおよび有機ガスが除去されたガスである。このため、酸素濃度計15により酸素濃度の測定は、HFガスおよび有機ガスが除去された絶縁ガスにおける酸素濃度を測定するものである。この場合、放電により有機フッ素化合物ガスの減少量は、HFガスおよび有機ガスが除去された絶縁ガスにおける酸素濃度mにより定量的に評価できる。
例えば、ハイドロフルオロオレフィンガスと空気を含むガスとを混合した絶縁ガスを用いる場合、ΔHFOは、式(11)を用いて、係数c=0、e=0とすることにより、酸素濃度mにより定量的に評価できる。
In the case of the first embodiment, the insulating gas flowing into the oxygen measurement chamber 14 is a gas from which HF gas and organic gas have been removed. Therefore, the oxygen concentration is measured by the oxygen concentration meter 15 by measuring the oxygen concentration in the insulating gas from which the HF gas and organic gas have been removed. In this case, the amount of reduction in organic fluorine compound gas due to discharge can be quantitatively evaluated by the oxygen concentration m in the insulating gas from which HF gas and organic gas have been removed.
For example, when using an insulating gas that is a mixture of hydrofluoroolefin gas and gas containing air, ΔHFO can be determined by the oxygen concentration m using equation (11) and setting the coefficients c=0 and e=0. can be evaluated.

ガス絶縁機器1における絶縁ガスの劣化度合を診断する診断方法を実施するタイミングとして、年次検査などの定期的な検査タイミング、または絶縁性能低下の症候がある際に都度評価することが可能である。
また、診断装置3は、耐電圧の確認作業が必要な時に都度セットしてもよいし、ガス絶縁機器1に常設してもよい。常設の場合は、流出バルブ4、および流量調整バルブ5等を遠隔操作し、流量計17で計測された絶縁ガスの流量の値と酸素濃度測定部13で計測された酸素濃度の値をリアルタイムで遠隔で受信することで、遠隔での耐電圧の確認が可能になる。これにより、世界中に点在する各社のガス絶縁機器の耐電圧を、メンテナンス会社の1拠点から、速やかに確認することが可能になる。また、ガス絶縁機器1が設置された現場で絶縁ガスの劣化診断を作業する場合、作業者は分析技術などの専門知識を有してなくても処理が可能である。これにより、絶縁ガスの劣化度合についての診断効率を高めることができる。
The timing for implementing the diagnostic method for diagnosing the degree of deterioration of the insulating gas in the gas insulated equipment 1 can be at regular inspection timing such as an annual inspection, or whenever there is a symptom of deterioration in insulation performance. .
Furthermore, the diagnostic device 3 may be set each time it is necessary to check the withstand voltage, or may be permanently installed in the gas insulated equipment 1. In the case of a permanent installation, the outflow valve 4, flow rate adjustment valve 5, etc. are remotely operated, and the value of the flow rate of the insulating gas measured by the flow meter 17 and the value of the oxygen concentration measured by the oxygen concentration measuring section 13 are measured in real time. By receiving the signal remotely, it is possible to check the withstand voltage remotely. This makes it possible to quickly check the withstand voltage of gas-insulated equipment from various companies around the world from a single maintenance company location. Furthermore, when diagnosing deterioration of the insulating gas at a site where the gas insulating equipment 1 is installed, the operator can perform the process even if he or she does not have specialized knowledge such as analytical techniques. This makes it possible to improve the efficiency of diagnosing the degree of deterioration of the insulating gas.

実施の形態1に係るガス絶縁機器の診断装置、ガス絶縁機器の診断方法によれば、絶縁ガスにおける酸素濃度を計測することによりガス絶縁機器に封入される絶縁ガスの劣化度合を評価するため、従来技術と比較して、分解ガスからの信号干渉により有機フッ素化合物のガス濃度を正確に測定できないことを回避でき、絶縁ガスの劣化度合の評価精度を向上することができる。
実施の形態1に係る診断方法を用いるガス絶縁機器によれば、地球温暖化対策上有利な有機フッ素化合物と空気などの酸素を含むガスとを混合した絶縁ガスを使用し、ガス絶縁機器に封入される絶縁ガスにおける酸素濃度を測定することによりガス絶縁機器に封入される絶縁ガスの劣化度合を評価するため、従来技術と比較して、分解ガスからの信号干渉により有機フッ素化合物のガス濃度を正確に測定できないことを回避でき、絶縁ガスの劣化度合の評価精度を向上することができる。また、絶縁ガスの劣化度合についての診断効率を高めることを可能である。
According to the gas insulated equipment diagnostic device and the gas insulated equipment diagnostic method according to the first embodiment, in order to evaluate the degree of deterioration of the insulating gas sealed in the gas insulated equipment by measuring the oxygen concentration in the insulating gas, Compared to the conventional technology, it is possible to avoid the inability to accurately measure the gas concentration of the organic fluorine compound due to signal interference from the decomposed gas, and it is possible to improve the accuracy of evaluating the degree of deterioration of the insulating gas.
According to the gas insulated equipment using the diagnostic method according to the first embodiment, an insulating gas containing a mixture of an organic fluorine compound, which is advantageous in terms of global warming countermeasures, and a gas containing oxygen, such as air, is used and sealed in the gas insulated equipment. In order to evaluate the degree of deterioration of the insulating gas sealed in gas-insulated equipment by measuring the oxygen concentration in the insulating gas, compared to conventional technology, the gas concentration of organic fluorine compounds can be measured by signal interference from decomposed gas. Inability to measure accurately can be avoided, and the accuracy of evaluating the degree of deterioration of the insulating gas can be improved. Furthermore, it is possible to improve the efficiency of diagnosing the degree of deterioration of the insulating gas.

実施の形態2.
実施の形態2では、本開示の実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を使用し、同一または対応する部分についての説明は省略する。以下、図面を参照して、実施の形態2に係るガス絶縁機器100について説明する。
Embodiment 2.
In the second embodiment, the same reference numerals are used for the same components as in the first embodiment of the present disclosure, and descriptions of the same or corresponding parts are omitted. Hereinafter, gas insulated equipment 100 according to Embodiment 2 will be described with reference to the drawings.

図5は本開示の実施の形態2に係るガス絶縁機器100の構成を示す構成図である。ガス絶縁機器に封入される絶縁ガス中の酸素濃度を測定するため、実施の形態1では酸素濃度計が用いられるのに対して、実施の形態2に係るガス絶縁機器100ではガス検知管が用いられる。
図5に示すように、ガス絶縁機器100は、絶縁ガスが封入された接地タンク2と、接地タンク2に接続された診断装置103とを有する。
FIG. 5 is a configuration diagram showing the configuration of gas insulated equipment 100 according to Embodiment 2 of the present disclosure. In order to measure the oxygen concentration in the insulating gas sealed in the gas insulated equipment, an oxygen concentration meter is used in the first embodiment, whereas a gas detection tube is used in the gas insulated equipment 100 according to the second embodiment. It will be done.
As shown in FIG. 5, the gas insulated device 100 includes a ground tank 2 filled with insulating gas and a diagnostic device 103 connected to the ground tank 2.

診断装置103は、接地タンク2内に封入される絶縁ガスにおける酸素濃度を測定することにより、絶縁ガスにおける絶縁ガスの劣化度合を診断するガス絶縁機器100の診断装置となる。
診断装置103は、流出バルブ4を介して接地タンク2に接続される。診断装置103は、ガス採取部50と、酸素濃度を測定する酸素濃度測定部60とを有する。
The diagnostic device 103 serves as a diagnostic device for the gas insulated equipment 100 that diagnoses the degree of deterioration of the insulating gas by measuring the oxygen concentration in the insulating gas sealed in the grounded tank 2.
Diagnostic device 103 is connected to grounded tank 2 via outflow valve 4 . The diagnostic device 103 includes a gas sampling section 50 and an oxygen concentration measuring section 60 that measures oxygen concentration.

診断装置103に設置された流量調整バルブ5は流出バルブ4に接続されており、接地タンク2から流出バルブ4を介して診断装置103に流入する絶縁ガスの流量を調整する。なお、流量調整バルブ5は流出バルブ4に接続された状態であれば、診断装置103の外側に設置されても良い。
また、図5において、矢印は絶縁ガスの流れ方向56を示している。絶縁ガスは、接地タンク2からガス採取部50へ、さらに酸素濃度測定部60へと流れる。
A flow rate adjustment valve 5 installed in the diagnostic device 103 is connected to the outflow valve 4 and adjusts the flow rate of the insulating gas flowing into the diagnostic device 103 from the grounded tank 2 via the outflow valve 4. Note that the flow rate adjustment valve 5 may be installed outside the diagnostic device 103 as long as it is connected to the outflow valve 4.
Further, in FIG. 5, an arrow indicates a flow direction 56 of the insulating gas. The insulating gas flows from the grounded tank 2 to the gas sampling section 50 and further to the oxygen concentration measuring section 60.

ガス採取部50は、絶縁ガスを採取するガス採取袋21が設けられている。ガス採取袋21はフレキシブルであるため、ガス採取袋21に流入する絶縁ガスの圧力は、周囲の大気と同じ1気圧となる。ガス検知管22に供給される絶縁ガスの圧力は1気圧であり、圧力差による影響がないため、ガス検知管22により酸素濃度を正確に測定することができる。 The gas sampling section 50 is provided with a gas sampling bag 21 for sampling insulating gas. Since the gas sampling bag 21 is flexible, the pressure of the insulating gas flowing into the gas sampling bag 21 is 1 atmosphere, which is the same as the surrounding atmosphere. The pressure of the insulating gas supplied to the gas detection tube 22 is 1 atm, and there is no influence due to pressure difference, so the gas detection tube 22 can accurately measure the oxygen concentration.

酸素濃度測定部60は、酸素濃度を測定するガス検知管22、および絶縁ガス吸引用の吸引器23を有する。ガス検知管22は、例えば、ガステック製ガス検知管No.31Bを用いる。このガス検知管は、絶縁ガスにおいて、測定対象である酸素の他に、有機フッ素化合物ガスであるハイドロフルオロオレフィンガス、および有機フッ素化合物ガスの分解ガスなどが共存しても、絶縁ガスにおける酸素濃度が測定できる。吸引器23はガス検知管22に絶縁ガスを吸引するように、絶縁ガスの流れ方向56においてガス検知管22の先に設けられている。 The oxygen concentration measuring section 60 includes a gas detection tube 22 for measuring oxygen concentration and a suction device 23 for sucking insulating gas. The gas detection tube 22 is, for example, Gas Tech Gas Detection Tube No. 31B is used. This gas detection tube detects the oxygen concentration in the insulating gas, even if in addition to the oxygen to be measured, hydrofluoroolefin gas, which is an organic fluorine compound gas, and decomposition gas of the organic fluorine compound gas, etc. coexist in the insulating gas. can be measured. The suction device 23 is provided at the tip of the gas detection tube 22 in the flow direction 56 of the insulating gas so as to suck the insulating gas into the gas detection tube 22 .

接地タンク2とガス採取部50のガス採取袋21とは、流出バルブ4、流量調整バルブ5、採取袋接続チューブ41、採取袋流入バルブ42を介して接続されている。
ガス採取袋21とガス検知管22とは、採取袋流出バルブ43、検知管接続チューブ44を介して接続されている。
The grounded tank 2 and the gas sampling bag 21 of the gas sampling section 50 are connected via an outflow valve 4, a flow rate adjustment valve 5, a sampling bag connection tube 41, and a sampling bag inflow valve 42.
The gas sampling bag 21 and the gas detection tube 22 are connected via a sampling bag outflow valve 43 and a detection tube connection tube 44.

また、診断装置103は、診断部26を有する。診断部26は、ガス検知管22で測定された酸素濃度に基づいて、絶縁ガスの劣化度合を判定する。ガス検知管22で測定された酸素濃度は、自動または診断処理を行う作業者により手動で診断部26に入力される。診断部26は、測定された酸素濃度が所定の酸素濃度閾値以上の場合、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できる状態と判定し、酸素濃度が所定の酸素濃度閾値より小さい場合、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態と判定する。
また、診断部26は、酸素濃度が所定の酸素濃度閾値より小さく、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態と判定した場合、絶縁ガスの劣化度合が使用限界に達したとのアラームを発信することができる。
また、実施の形態1に係る診断部16と同様に、診断部26は、式(14)を用いて酸素濃度劣化値Zを算出し、酸素濃度劣化値Zに基づいて、複数の区分に分けて絶縁ガスの劣化度合を表示しても良い。
Furthermore, the diagnostic device 103 includes a diagnostic section 26 . The diagnostic unit 26 determines the degree of deterioration of the insulating gas based on the oxygen concentration measured by the gas detection tube 22. The oxygen concentration measured by the gas detection tube 22 is input into the diagnostic section 26 automatically or manually by an operator who performs the diagnostic process. If the measured oxygen concentration is equal to or higher than a predetermined oxygen concentration threshold, the diagnostic unit 26 determines that the degree of deterioration of the insulating gas is in a state where the necessary insulation performance can be ensured, and if the oxygen concentration is lower than the predetermined oxygen concentration threshold, It is determined that the degree of deterioration of the insulating gas is such that the necessary insulation performance cannot be secured.
In addition, when the diagnostic unit 26 determines that the oxygen concentration is lower than a predetermined oxygen concentration threshold and the degree of deterioration of the insulating gas is such that the required insulation performance cannot be secured, the diagnostic unit 26 determines that the degree of deterioration of the insulating gas has reached its usage limit. An alarm can be sent.
Further, similarly to the diagnosis unit 16 according to the first embodiment, the diagnosis unit 26 calculates the oxygen concentration deterioration value Z using equation (14), and divides the oxygen concentration into a plurality of categories based on the oxygen concentration deterioration value Z. The degree of deterioration of the insulating gas may also be displayed.

なお、実施の形態1と同様に、診断装置103は、ガス絶縁機器100に常設される必要がなく、耐電圧の確認作業が必要な時に都度セットすれば良い。
また、ガス採取部50と酸素濃度測定部60とを常時接続の状態にしなくても良い。この場合、ガス採取部50を接地タンク2に接続した状態で、ガス採取袋21により絶縁ガスを採取しておく。接地タンク2にから絶縁ガスの採取完了後に、ガス採取袋21を接地タンク2から外し、図6に示すように、酸素濃度測定部60のガス検知管22に接続して酸素濃度測定を行うことができる。
図6に示すように、ガス採取部50のガス採取袋21は、両端に採取袋流入バルブ42と採取袋流出バルブ43が取り付けられている状態で持ち出すことが可能である。例えば、複数の接地タンクからガス採取袋によりそれぞれの絶縁ガスを採取してから、まとめてガス検知管により酸素濃度の測定を行うことができる。これにより、ガス絶縁機器の絶縁ガスの劣化度合についての診断効率を高めることが可能である。
Note that, similarly to the first embodiment, the diagnostic device 103 does not need to be permanently installed in the gas-insulated equipment 100, and can be set each time a withstand voltage confirmation operation is required.
Further, the gas sampling section 50 and the oxygen concentration measuring section 60 do not need to be in a constant state of connection. In this case, the insulating gas is sampled using the gas sampling bag 21 while the gas sampling section 50 is connected to the grounded tank 2. After the collection of insulating gas from the grounded tank 2 is completed, the gas sampling bag 21 is removed from the grounded tank 2, and as shown in FIG. 6, the oxygen concentration is measured by connecting it to the gas detection tube 22 of the oxygen concentration measuring section 60. I can do it.
As shown in FIG. 6, the gas sampling bag 21 of the gas sampling section 50 can be taken out with a sampling bag inflow valve 42 and a sampling bag outflow valve 43 attached to both ends. For example, after each insulating gas is sampled from a plurality of grounded tanks using a gas sampling bag, the oxygen concentration can be measured all at once using a gas detection tube. Thereby, it is possible to improve the efficiency of diagnosing the degree of deterioration of the insulating gas of gas-insulated equipment.

次に、ガス絶縁機器100における絶縁ガスの劣化度合を診断する診断方法について、図7を用いて説明する。
図7は、実施の形態2に係るガス絶縁機器100の絶縁ガスの劣化度合を診断する診断方法を実施する診断処理の流れを示す図である。図7は、最初にガス採取部50と酸素濃度測定部60とが接続されない状態で、ガス採取部50のガス採取袋21により絶縁ガスを採取しておく。絶縁ガスの採取完了後に、ガス採取部50と酸素濃度測定部60とを接続して酸素濃度を測定する流れを示すものである。
Next, a diagnosis method for diagnosing the degree of deterioration of the insulating gas in the gas insulated equipment 100 will be described using FIG. 7.
FIG. 7 is a diagram showing a flow of a diagnostic process for implementing a diagnostic method for diagnosing the degree of deterioration of the insulating gas of the gas insulated device 100 according to the second embodiment. In FIG. 7, insulating gas is sampled by the gas sampling bag 21 of the gas sampling section 50 with the gas sampling section 50 and the oxygen concentration measuring section 60 initially not connected. This figure shows the flow of connecting the gas sampling section 50 and the oxygen concentration measuring section 60 to measure the oxygen concentration after the sampling of the insulating gas is completed.

ガス絶縁機器100の絶縁ガスの診断処理を開始する前に、流出バルブ4、および流量調整バルブ5は閉の状態である。作業を開始すると、ガス絶縁機器100の診断処理はステップS11へと移行する。
ステップS11では、接地タンク2内に封入される絶縁ガスをガス採取袋21に流入させる準備を行う。このため、採取袋流入バルブ42を開の状態にし、採取袋流出バルブ43を閉の状態にする。
Before starting the diagnostic process for the insulating gas of the gas insulated device 100, the outflow valve 4 and the flow rate adjustment valve 5 are in a closed state. When the work is started, the diagnostic process for the gas insulated equipment 100 moves to step S11.
In step S11, preparations are made to cause the insulating gas sealed in the grounded tank 2 to flow into the gas sampling bag 21. Therefore, the collection bag inflow valve 42 is opened and the collection bag outflow valve 43 is closed.

次に、絶縁ガスの診断処理はステップS12へと移行する。
ステップS12では、先に流出バルブ4を開の状態にし、次に流量調整バルブ5を調整しながら開の状態にし、接地タンク2内に封入される絶縁ガスをガス採取袋21に流入させる。ガス採取袋21を膨張させた後、流量調整バルブ5を一旦閉める。
Next, the insulating gas diagnosis processing moves to step S12.
In step S12, the outflow valve 4 is first opened, and then the flow rate adjustment valve 5 is opened while being adjusted to cause the insulating gas sealed in the grounded tank 2 to flow into the gas sampling bag 21. After inflating the gas sampling bag 21, the flow rate adjustment valve 5 is temporarily closed.

次に、絶縁ガスの診断処理はステップS13へと移行する。
ステップS13では、採取袋流出バルブ43を開の状態にし、ガス採取袋21に残留された空気を含む絶縁ガスを放出する。S12、S13はガス採取袋21に残留された空気を除去するためのステップである。S12、S13を複数回繰り返すことにより、ガス採取袋21に残留された空気を除去しても良い。また、ガス採取袋21に残留された空気を手動で押し出しても良い。
Next, the insulating gas diagnosis process moves to step S13.
In step S13, the sampling bag outflow valve 43 is opened, and the insulating gas containing air remaining in the gas sampling bag 21 is released. S12 and S13 are steps for removing air remaining in the gas sampling bag 21. The air remaining in the gas sampling bag 21 may be removed by repeating S12 and S13 multiple times. Alternatively, the air remaining in the gas sampling bag 21 may be pushed out manually.

次に、絶縁ガスの診断処理はステップS14へと移行する。
ステップS14では、採取袋流出バルブ43を閉の状態にし、流量調整バルブ5を調整しながら開の状態にし、接地タンク2内に封入される絶縁ガスをガス採取袋21に流入させて採取する。ガス採取袋21に絶縁ガスを所定の容量で充填させた後、流出バルブ4、流量調整バルブ5および採取袋流入バルブ42を閉の状態にする。ここで、所定の容量とは、ガス検知管22で酸素濃度を測定する際に使用するガスの容量より多いことである。例えば、ガス検知管22で酸素濃度を測定する際に使用するガスの容量の2倍である。
ステップS11~S14は、接地タンク2から絶縁ガスを採取するガス採取ステップである。
Next, the insulating gas diagnosis process moves to step S14.
In step S14, the sampling bag outflow valve 43 is closed, the flow rate adjustment valve 5 is adjusted and opened, and the insulating gas sealed in the grounded tank 2 is caused to flow into the gas sampling bag 21 and sampled. After filling the gas sampling bag 21 with a predetermined volume of insulating gas, the outflow valve 4, flow rate adjustment valve 5, and sampling bag inflow valve 42 are closed. Here, the predetermined capacity is greater than the capacity of the gas used when measuring the oxygen concentration with the gas detection tube 22. For example, it is twice the capacity of the gas used when measuring the oxygen concentration with the gas detection tube 22.
Steps S11 to S14 are gas sampling steps for sampling insulating gas from the grounded tank 2.

次に、ガス採取袋21に採取された絶縁ガスにおける酸素濃度を測定する酸素濃度測定ステップに進む。絶縁ガスの診断処理はステップS15へと移行する。
ステップS15では、図6に示すように、ガス採取袋21を両端に設けられた採取袋流入バルブ42と採取袋流出バルブ43とが閉の状態で接地タンク2から外し、酸素濃度測定部60のガス検知管22に接続する。
Next, the process proceeds to an oxygen concentration measuring step in which the oxygen concentration in the insulating gas collected in the gas sampling bag 21 is measured. The insulating gas diagnosis process moves to step S15.
In step S15, as shown in FIG. Connect to gas detection tube 22.

次に、絶縁ガスの診断処理はステップS16へと移行する。
ステップS16では、ガス検知管22に取り付けた吸引器23を用いてガス採取袋21に採取された絶縁ガスを吸引し、ガス検知管22に絶縁ガスを流入させる。吸引器23を事前に引っ張って中を真空にしておく。採取袋流入バルブ42が閉の状態で、採取袋流出バルブ43を開き、吸引器23の中が大気圧に戻るまでガス採取袋21からガス検知管22に絶縁ガスが流れ、ガス検知管22に絶縁ガスを充填させる。
図6において、矢印はガス採取袋21に採取された絶縁ガスがガス検知管22へと流れる流れ方向66を示している。
Next, the insulating gas diagnosis processing moves to step S16.
In step S16, the insulating gas collected in the gas sampling bag 21 is sucked using the suction device 23 attached to the gas detection tube 22, and the insulating gas is caused to flow into the gas detection tube 22. Pull the suction device 23 in advance to create a vacuum inside. With the collection bag inflow valve 42 closed, the collection bag outflow valve 43 is opened, and the insulating gas flows from the gas collection bag 21 to the gas detection tube 22 until the inside of the suction device 23 returns to atmospheric pressure. Fill with insulating gas.
In FIG. 6, arrows indicate a flow direction 66 in which the insulating gas collected in the gas sampling bag 21 flows into the gas detection tube 22.

次に、絶縁ガスの診断処理はステップS17へと移行する。
ステップS17は、ガス検知管22に流入する絶縁ガスにおける酸素濃度mを測定する酸素濃度測定ステップである。
Next, the insulating gas diagnosis processing moves to step S17.
Step S17 is an oxygen concentration measuring step in which the oxygen concentration m in the insulating gas flowing into the gas detection tube 22 is measured.

酸素濃度mの測定を終了した後、絶縁ガスの診断処理はステップS18へと移行する。
ステップS18では、絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態であるか否かと判定する診断ステップである。ステップS18では、ステップS17で測定された酸素濃度mが診断部26に入力される。診断部26は、測定された酸素濃度mと予め入力された酸素濃度閾値mthとを比較し、絶縁ガスの劣化度合の判定処理を実行する。診断部26で行われる判定処理は、実施の形態1における診断部16の処理と同様である。
After completing the measurement of the oxygen concentration m, the insulating gas diagnostic process moves to step S18.
Step S18 is a diagnostic step in which it is determined whether the degree of deterioration of the insulating gas is such that necessary insulation performance cannot be ensured. In step S18, the oxygen concentration m measured in step S17 is input to the diagnostic section 26. The diagnostic unit 26 compares the measured oxygen concentration m with an oxygen concentration threshold value m th that has been input in advance, and executes a process for determining the degree of deterioration of the insulating gas. The determination process performed by the diagnosis unit 26 is similar to the process performed by the diagnosis unit 16 in the first embodiment.

また、ステップS18以降のステップS19、S20はそれぞれ実施の形態1におけるステップS7、S8と同様であるため、説明を省略する。
これでガス絶縁機器100の絶縁ガスの診断処理を終了する。
Furthermore, steps S19 and S20 after step S18 are the same as steps S7 and S8 in the first embodiment, respectively, and therefore their description will be omitted.
This completes the insulating gas diagnostic process for the gas insulated device 100.

実施の形態2では実施の形態1と同様に、ガス絶縁機器100またはガス絶縁機器100を模擬した装置を用いて所定の使用期間を模擬した放電試験を行った状態において、耐電圧Vと酸素濃度mとを測定し、耐電圧Vと酸素濃度mとの関係から耐電圧閾値Vthに対応する酸素濃度閾値mthを予め求めておく。酸素濃度mの測定は、ガス絶縁機器100の実際の使用状態における酸素濃度mの測定方法と同じ測定条件で行う。すなわち、実施の形態2の場合では、ガス採取袋を用いて接地タンク2から絶縁ガスを採取し、ガス検知管により絶縁ガスにおける酸素濃度mを測定し、耐電圧の測定データと合わせて酸素濃度閾値mthを予め求めておく。In Embodiment 2, as in Embodiment 1, withstand voltage V and oxygen concentration are determined in a state in which a discharge test is performed simulating a predetermined period of use using gas insulated equipment 100 or a device simulating gas insulated equipment 100. m is measured, and an oxygen concentration threshold m th corresponding to the withstand voltage threshold V th is determined in advance from the relationship between the withstand voltage V and the oxygen concentration m . The measurement of the oxygen concentration m is performed under the same measurement conditions as the method of measuring the oxygen concentration m in the actual usage state of the gas insulated device 100. That is, in the case of the second embodiment, insulating gas is collected from the grounded tank 2 using a gas sampling bag, and the oxygen concentration m in the insulating gas is measured using a gas detection tube. The threshold value m th is determined in advance.

実施の形態2において、ガス検知管で測定された絶縁ガスは、HFガスおよび有機ガスが除去されず、接地タンク2に封入される絶縁ガスと同様なものである。このため、例えば、ガス絶縁機器100においてハイドロフルオロオレフィンガスと空気を含むガスとを混合した絶縁ガスを用いる場合、ΔHFOは式(11)を用いて、酸素濃度mにより定量的に評価できる。 In the second embodiment, the insulating gas measured by the gas detection tube is similar to the insulating gas sealed in the grounded tank 2 without removing HF gas and organic gas. For this reason, for example, when an insulating gas that is a mixture of hydrofluoroolefin gas and air-containing gas is used in the gas insulated equipment 100, ΔHFO can be quantitatively evaluated by the oxygen concentration m using equation (11).

実施の形態2に係るガス絶縁機器の診断装置、ガス絶縁機器の診断方法によれば、実施の形態1と同様な効果を奏す。 According to the gas insulated equipment diagnostic apparatus and the gas insulated equipment diagnostic method according to the second embodiment, the same effects as in the first embodiment are achieved.

なお、以上の実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能である。例えば、ガス採取袋で採取された絶縁ガスをHF吸着部および有機ガス吸着部を経由させてから酸素濃度測定部の酸素測定室にて酸素濃度計により測定しても良い。このとき,ガス採取袋の絶縁ガスを酸素測定室へ送り込むために,ガス採取袋に圧力を加えるか,酸素濃度測定部側から絶縁ガスを吸引すれば良い。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 Note that the configuration shown in the above embodiments shows an example of the contents of the present disclosure, and can be combined with other known techniques. For example, the insulating gas collected with a gas sampling bag may be passed through an HF adsorption section and an organic gas adsorption section, and then measured using an oxygen concentration meter in an oxygen measurement chamber of an oxygen concentration measurement section. At this time, in order to send the insulating gas in the gas sampling bag to the oxygen measuring chamber, pressure may be applied to the gas sampling bag or the insulating gas may be sucked from the oxygen concentration measuring section. It is also possible to omit or change a part of the configuration without departing from the gist of the present disclosure.

1、100 ガス絶縁機器、2 接地タンク、3、103 診断装置、4 流出バルブ、5流量調整バルブ、第1カレントミラー回路、5 第2カレントミラー回路、6、56、66 流れ方向、11 HFガス吸着部、12 有機ガス吸着部、13、60 酸素濃度測定部、14 酸素測定室、15 酸素濃度計、16、26 診断部、17 流量計、18 ガス放出口、21 ガス採取袋、22 ガス検知管、23 吸引器、32 第1バルブ、33 第2バルブ、35 第3バルブ、36 第4バルブ、41 採取袋接続チューブ、42 採取袋流入バルブ、43 採取袋流出バルブ、50 ガス採取部 1, 100 gas insulated equipment, 2 ground tank, 3, 103 diagnostic device, 4 outflow valve, 5 flow rate adjustment valve, first current mirror circuit, 5 second current mirror circuit, 6, 56, 66 flow direction, 11 HF gas Adsorption unit, 12 Organic gas adsorption unit, 13, 60 Oxygen concentration measurement unit, 14 Oxygen measurement chamber, 15 Oxygen concentration meter, 16, 26 Diagnosis unit, 17 Flow meter, 18 Gas discharge port, 21 Gas sampling bag, 22 Gas detection Pipe, 23 Aspirator, 32 First valve, 33 Second valve, 35 Third valve, 36 Fourth valve, 41 Collection bag connection tube, 42 Collection bag inflow valve, 43 Collection bag outflow valve, 50 Gas sampling section

Claims (23)

有機フッ素化合物と酸素を含むガスとを混合したガスを絶縁ガスとして封入された接地タンクを有するガス絶縁機器の診断装置であって、
前記接地タンクから採取した前記絶縁ガスにおける酸素濃度を測定する酸素濃度測定部と、
前記酸素濃度と、予め入力された酸素濃度閾値とを比較し、前記酸素濃度が前記酸素濃度閾値以上の場合、前記絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できる状態と判定し、前記酸素濃度が前記酸素濃度閾値より小さい場合、前記絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態と判定する診断部と、
を備えるガス絶縁機器の診断装置。
A diagnostic device for gas insulated equipment having a grounded tank filled with a mixture of an organic fluorine compound and a gas containing oxygen as an insulating gas,
an oxygen concentration measurement unit that measures the oxygen concentration in the insulating gas collected from the grounded tank;
The oxygen concentration is compared with a pre-input oxygen concentration threshold, and if the oxygen concentration is greater than or equal to the oxygen concentration threshold, it is determined that the degree of deterioration of the insulating gas is in a state where the required insulation performance can be ensured, and the oxygen a diagnostic unit that determines that the degree of deterioration of the insulating gas is such that necessary insulation performance cannot be secured when the concentration is lower than the oxygen concentration threshold;
A diagnostic device for gas insulated equipment.
前記診断部は、前記絶縁ガスの劣化度合を示す酸素濃度劣化値を算出し、前記酸素濃度劣化値に基づいて、前記絶縁ガスの劣化度合を表示し、
前記酸素濃度劣化値は、初期状態の絶縁ガスにおける酸素濃度である初期酸素濃度と前記酸素濃度閾値との差に対する、前記酸素濃度と前記酸素濃度閾値との差の割合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診断装置。
The diagnosis unit calculates an oxygen concentration deterioration value indicating the degree of deterioration of the insulating gas, and displays the degree of deterioration of the insulating gas based on the oxygen concentration deterioration value,
The oxygen concentration deterioration value is a ratio of the difference between the oxygen concentration and the oxygen concentration threshold to the difference between the initial oxygen concentration, which is the oxygen concentration in the insulating gas in an initial state, and the oxygen concentration threshold. The diagnostic device for gas insulated equipment according to claim 1.
前記接地タンクから前記絶縁ガスを採取するガス採取袋が設けられたガス採取部をさらに備え、
前記ガス採取部から前記酸素濃度測定部に前記絶縁ガスを供給することを特徴とする請求項1または2に記載のガス絶縁機器の診断装置。
further comprising a gas sampling section provided with a gas sampling bag for sampling the insulating gas from the grounded tank,
3. The diagnostic apparatus for gas insulated equipment according to claim 1, wherein the insulating gas is supplied from the gas sampling section to the oxygen concentration measuring section.
前記酸素濃度測定部に接続され、前記接地タンクから採取した前記絶縁ガスを前記酸素濃度測定部に流入させる前に、前記絶縁ガスに含まれるHFガスを吸着するHFガス吸着材が充填されたHFガス吸着部をさらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のガス絶縁機器の診断装置。 HF that is connected to the oxygen concentration measuring section and filled with an HF gas adsorbent that adsorbs HF gas contained in the insulating gas before the insulating gas collected from the grounded tank flows into the oxygen concentration measuring section. The diagnostic device for gas insulated equipment according to any one of claims 1 to 3, further comprising a gas adsorption section. 前記酸素濃度測定部に接続され、前記接地タンクから採取した前記絶縁ガスを前記酸素濃度測定部に流入させる前に、前記絶縁ガスに含まれる有機ガスを吸着する有機ガス吸着材が充填された有機ガス吸着部をさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のガス絶縁機器の診断装置。 An organic gas adsorbent that is connected to the oxygen concentration measuring section and filled with an organic gas adsorbent that adsorbs organic gas contained in the insulating gas before the insulating gas collected from the grounded tank flows into the oxygen concentration measuring section. The diagnostic device for gas insulated equipment according to any one of claims 1 to 4, further comprising a gas adsorption section. 前記有機ガス吸着部は、前記酸素濃度測定部と、前記接地タンクから採取した前記絶縁ガスに含まれるHFガスを吸着するHFガス吸着材が充填されたHFガス吸着部との間に設けられることを特徴とする請求項5に記載のガス絶縁機器の診断装置。 The organic gas adsorption unit is provided between the oxygen concentration measurement unit and an HF gas adsorption unit filled with an HF gas adsorbent that adsorbs HF gas contained in the insulating gas collected from the grounded tank. The diagnostic device for gas insulated equipment according to claim 5, characterized in that: 前記酸素濃度測定部は、
前記絶縁ガスが流入する酸素測定室と、
前記酸素測定室に設置され、前記絶縁ガスにおける酸素濃度を測定する酸素濃度計と、を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のガス絶縁機器の診断装置。
The oxygen concentration measuring section includes:
an oxygen measurement chamber into which the insulating gas flows;
The diagnostic device for gas insulated equipment according to any one of claims 1 to 6, further comprising an oxygen concentration meter that is installed in the oxygen measurement chamber and measures the oxygen concentration in the insulating gas.
前記酸素測定室に接続され、前記酸素測定室から流出する前記絶縁ガスを大気へ放出するガス放出口をさらに備えることを特徴とする請求項7に記載のガス絶縁機器の診断装置。 8. The diagnostic device for gas insulated equipment according to claim 7, further comprising a gas discharge port connected to the oxygen measurement chamber and discharging the insulating gas flowing out from the oxygen measurement chamber to the atmosphere. 前記酸素濃度測定部に接続され、前記酸素濃度測定部から流出する前記絶縁ガスの流量を計測する流量計をさらに備える請求項1から8のいずれか1項に記載のガス絶縁機器の診断装置。 The diagnostic device for gas insulated equipment according to any one of claims 1 to 8, further comprising a flow meter connected to the oxygen concentration measuring section and measuring a flow rate of the insulating gas flowing out from the oxygen concentration measuring section. 前記酸素濃度測定部は、
前記接地タンクから採取した前記絶縁ガスにおける酸素濃度を計測するガス検知管と、
前記ガス検知管に接続され、前記絶縁ガスを前記ガス検知管に吸引する吸引器と、
を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のガス絶縁機器の診断装置。
The oxygen concentration measuring section includes:
a gas detection tube for measuring oxygen concentration in the insulating gas collected from the grounded tank;
a suction device connected to the gas detection tube and sucking the insulating gas into the gas detection tube;
The diagnostic device for gas insulated equipment according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it has the following.
有機フッ素化合物と酸素を含むガスとを混合したガスを絶縁ガスとして封入された接地タンクを有するガス絶縁機器の診断方法であって、
前記接地タンクから前記絶縁ガスを採取するガス採取ステップと、
前記絶縁ガスにおける酸素濃度を測定する酸素濃度測定ステップと、
前記酸素濃度と、予め入力された酸素濃度閾値とを比較し、前記酸素濃度が前記酸素濃度閾値以上の場合、前記絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できる状態と判定し、前記酸素濃度が前記酸素濃度閾値より小さい場合、前記絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できない状態と判定する診断ステップと、
を備えるガス絶縁機器の診断方法。
A method for diagnosing gas insulated equipment having a grounded tank filled with a mixture of an organic fluorine compound and a gas containing oxygen as an insulating gas, the method comprising:
a gas sampling step of sampling the insulating gas from the grounded tank;
an oxygen concentration measuring step of measuring the oxygen concentration in the insulating gas;
The oxygen concentration is compared with a pre-input oxygen concentration threshold, and if the oxygen concentration is greater than or equal to the oxygen concentration threshold, it is determined that the degree of deterioration of the insulating gas is in a state where the required insulation performance can be ensured, and the oxygen a diagnosing step of determining that the degree of deterioration of the insulating gas is such that necessary insulation performance cannot be secured if the concentration is lower than the oxygen concentration threshold;
A method for diagnosing gas insulated equipment.
前記酸素濃度閾値は、予め前記ガス採取ステップにより採取された前記絶縁ガスを前記酸素濃度測定ステップと同じ測定方法で測定された酸素濃度と、前記絶縁ガスにおける耐電圧との関係により決定されることを特徴とする請求項11に記載のガス絶縁機器の診断方法。 The oxygen concentration threshold is determined based on the relationship between the oxygen concentration of the insulating gas collected in the gas sampling step using the same measurement method as in the oxygen concentration measuring step and the withstand voltage of the insulating gas. The method for diagnosing gas insulated equipment according to claim 11. 前記診断ステップにおいて、前記絶縁ガスの劣化度合を示す酸素濃度劣化値を算出し、前記酸素濃度劣化値に基づいて、前記絶縁ガスの劣化度合を表示し、
前記酸素濃度劣化値は、初期状態の絶縁ガスにおける酸素濃度である初期酸素濃度と前記酸素濃度閾値との差に対する前記酸素濃度と前記酸素濃度閾値との差の割合であることを特徴とする請求項11または12に記載のガス絶縁機器の診断方法。
In the diagnosis step, calculating an oxygen concentration deterioration value indicating the degree of deterioration of the insulating gas, and displaying the degree of deterioration of the insulating gas based on the oxygen concentration deterioration value;
The oxygen concentration deterioration value is a ratio of the difference between the oxygen concentration and the oxygen concentration threshold to the difference between the initial oxygen concentration, which is the oxygen concentration in the insulating gas in an initial state, and the oxygen concentration threshold. The method for diagnosing gas-insulated equipment according to item 11 or 12.
前記ガス採取ステップにおいて、前記接地タンクから前記絶縁ガスをガス採取袋により採取することを特徴とする請求項11から13のいずれか1項に記載のガス絶縁機器の診断方法。 14. The method for diagnosing gas insulated equipment according to claim 11, wherein in the gas sampling step, the insulating gas is sampled from the grounded tank using a gas sampling bag. 前記ガス採取ステップにおいて、前記接地タンクから採取した前記絶縁ガスに含まれるHFガスをHFガス吸着材により吸着させることを特徴とする請求項11から14のいずれか1項に記載のガス絶縁機器の診断方法。 15. The gas insulated device according to claim 11, wherein in the gas sampling step, HF gas contained in the insulating gas sampled from the grounded tank is adsorbed by an HF gas adsorbent. Diagnostic method. 前記ガス採取ステップにおいて、前記接地タンクから採取した前記絶縁ガスに含まれる有機ガスを有機ガス吸着材により吸着させることを特徴とする請求項11から15のいずれか1項に記載のガス絶縁機器の診断方法。 16. The gas insulated equipment according to claim 11, wherein in the gas sampling step, an organic gas contained in the insulating gas sampled from the grounded tank is adsorbed by an organic gas adsorbent. Diagnostic method. 前記ガス採取ステップにおいて、前記接地タンクから採取した前記絶縁ガスに含まれるHFガスをHFガス吸着材により吸着させてから、前記有機ガスを前記有機ガス吸着材により吸着させる順にすることを特徴とする請求項16に記載のガス絶縁機器の診断方法。 In the gas sampling step, the HF gas contained in the insulating gas collected from the grounded tank is adsorbed by an HF gas adsorbent, and then the organic gas is adsorbed by the organic gas adsorbent. The method for diagnosing gas insulated equipment according to claim 16. 前記酸素濃度測定ステップにおいて、前記絶縁ガスが流入する酸素測定室に設置された酸素濃度計により前記絶縁ガスにおける酸素濃度を測定することを特徴とする請求項11から17のいずれか1項に記載のガス絶縁機器の診断方法。 18. In the oxygen concentration measuring step, the oxygen concentration in the insulating gas is measured by an oxygen concentration meter installed in an oxygen measurement chamber into which the insulating gas flows. Diagnosis method for gas insulated equipment. 前記酸素測定室から流出する前記絶縁ガスを大気へ放出することにより、前記酸素測定室における気圧を大気圧と同様にすることを特徴とする請求項18に記載のガス絶縁機器の診断方法。 19. The method for diagnosing gas insulated equipment according to claim 18, wherein the insulating gas flowing out of the oxygen measurement chamber is released into the atmosphere to make the pressure in the oxygen measurement chamber similar to atmospheric pressure. 前記酸素測定室から流出する前記絶縁ガスの流量を流量計により計測することを特徴とする請求項18または19に記載のガス絶縁機器の診断方法。 The method for diagnosing gas insulated equipment according to claim 18 or 19, characterized in that the flow rate of the insulating gas flowing out from the oxygen measurement chamber is measured by a flow meter. 前記酸素濃度測定ステップにおいて、吸引器を用いてガス検知管に前記ガス採取ステップで採取された前記絶縁ガスを吸引し、前記ガス検知管を用いて前記絶縁ガスにおける酸素濃度を測定することを特徴とする請求項11から17のいずれか1項に記載のガス絶縁機器の診断方法。 In the oxygen concentration measuring step, the insulating gas collected in the gas sampling step is sucked into a gas detection tube using a suction device, and the oxygen concentration in the insulating gas is measured using the gas detection tube. The method for diagnosing gas insulated equipment according to any one of claims 11 to 17. 有機フッ素化合物と酸素を含むガスとを混合したガスを絶縁ガスとして封入された接地タンクを有し、請求項11から21のいずれか1項に記載のガス絶縁機器の診断方法を用いて前記絶縁ガスの劣化度合が必要な絶縁性能を確保できる状態かを診断するガス絶縁機器。 It has a grounded tank filled with a gas mixture of an organic fluorine compound and a gas containing oxygen as an insulating gas, and the insulating method is performed using the method for diagnosing gas insulated equipment according to any one of claims 11 to 21. Gas insulation equipment that diagnoses whether the degree of gas deterioration is sufficient to maintain the required insulation performance. 前記有機フッ素化合物はハイドロフルオロオレフィンであることを特徴とする請求項22に記載のガス絶縁機器。 23. The gas insulated device according to claim 22, wherein the organic fluorine compound is a hydrofluoroolefin.
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