JPH01278223A

JPH01278223A - Ｓｆ↓６ガス封入電気機器用内部異常診断装置

Info

Publication number: JPH01278223A
Application number: JP63102783A
Authority: JP
Inventors: Tadao Minagawa; 忠郎皆川; Toshiharu Ando; 安東　敏治; Takeo Yoshioka; 武男吉岡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1988-04-27
Publication date: 1989-11-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、ＳＦ６ガス封入電気機器の内部異常ゆ存在
を、ＳＦ８分解ガスの検出によって診断するＳＦｓガス
封入電気機器用内部異常診断装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は例えば実開昭６１−１１５９６２号公報に示さ
れた従来のＳＦ６ガス封入覗気機器用内部異′常診断装
置の設置構造を示す部分断面図である。

この図において、（１）はＳＦ６ガスが封入された電気
機器の本体容器、（２）はこの電気機器本体容器（１）
内に封入されたＳＦ８ガス、（３）はＳＦａガス（２）
が分解しく３）を電気機器本体容器（１）内に固定する
ための７うある。

史／来のＳＦ６ガス封入電気機器用内部異常診断装知置は上述したように構成され、ＳＦ６分解分解ガス検子
素子）が設置されたＳＦｓガス封入電気機器の本体容器
（１）の内部で放電等の異常が発生すると、ＳＦａガス
（２）が分解してＳＦ４等の活性なＳＦ８分解ガスが生
成される。これらのＳＦ’ａ分解ガスは、ＳＦ６ガス（
２）中釦微隈に存在する水と反応してＩＦ　、　５ｏｉ
ｌ　、　８０２は、これらのＳＦ８分解ガスを検出し、
これによって電気機器内部の異常を知ることができる。

従来のＳＦ６ガス封入電気機器は、−４０℃〜８０℃の
多様な環境下での使用が考えられている。

しかし、従来のＳＦ６分解ガス検出素子は、以上のよう
に＠度制御機能を有していないために、雰囲気温度の影
響から、出力変動を示したり、応答束度、感度の特性が
変化するという問題点があった。

また、一般にガス検出素子は、数百℃程度に加熱した場
合に応答速度、感度の特性が向上することが知られてお
り、加えて高温ではガスの対流や拡散も活発になって応
答速度が向上する。しかし、５ＦＩＩガス封入電気機器
内では、１５０℃以上になると封入されたＳＦ６ガス（
２）が熱分解するため、　ＳＦｓガス（２）が分解しな
い範囲のなるべく高温で正確にガス検出素子の温度制御
をするのが望ましい。

一方、上述したように、ガス検出素子を加熱温度制御す
るには、ガス検出素子忙加熱手段例えばヒーターを付加
したり、また、加熱だけでなく冷却も行うことができる
電子温度制御素子を付加することが考えられる。

この電子温度制御素子は、その入力の極性を質換すると
とＫよって冷却状態にも加熱状態にもすることができる
。

さらに、ＳＦ８分解ガスを高感度で測定１−るために、
ＳＦ８分解ガスのいずれかの成分を凝縮させて測定する
ことが行れている。このような測定に電子温度制御素子
を使用する場合、素子の加熱される面と冷却される面と
の間に、入力！！流に対応する温度差を発生させて測定
を行っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したような内部異常診断装置では、周囲温度が一定
でない条件下でＳＦ８分解ガス成分、不純物ガス成分、
ＢＦｅガスあるいは他のガス成分のいずれかを必ず凝結
させるため忙電子温度制御素子への入力電流を大きく変
化させなければならない。

一方、これらのガス成分が凝縮していない状態では、　
５ＦＩＩ分解ガスを高感度で測定できないという問題点
があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、低濃度のＳＦｇ分解ガスを感度よく検出する
ことができるＳＦｓガス封入電気機器用内部異常診断装
置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るＳＦ６ガス封入電気機器用内部異常診断
装置は、ＳＦ６分解ガス検知素子収納容器内の温度を変
更制御するための温度制御手段と、ＳＦ６分解ガス検知
素子の近傍Ｋ　ＳＦ８分解ガス等が凝縮していることを
検出するための凝縮検知手段とを設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、ＳＦｓ分解ガス等が温度制御手段
によって凝縮され、その結果、濃縮された状態でＳＦ６
分解ガス等がＳＦ６分解ガス検知素子と接触するので、
低濃度のＳＦｓ分解ガスであっても感度よ（検出するこ
とができる。

〔実施例〕

第１Ａ図はこの発明の一実施例による内部異常診断装置
に使用するＳＦ６分解ガス検知素子を示す平面図、第１
Ｂ図は第１人図のＢ−Ｂ＠に沿った断面図である。これ
らの図において、底板（６）上にＳＦ６分解ガス検知素
子（３Ａ）が配會されている。

このＳＦ６分解ガス検知素子（３Ａ）は、　ＡｌｚＱｓ
焼結体等で作られた基板（７）と、この基板（７）表面
の両側部に設けられ１例えば金電極のような一対の電極
（８）と、これらの電極（８）と外部回路（図示しない
）とを接続するための導ｉ１ｉ！　（９）と、一対の電
極（８）の中央部及びこれらの間の基板（７）の表面を
覆って一対の電極（８）同士を接続するように基板（７
）上に設ゆられたＳＦ６分解ガス感応［（１０）とから
なる。このＳＦ６分解ガス感応［（１０）は、例えば銀
等の金属薄ＨＡを真空蒸着法、スパッタ法等により形成
したものである。、基［（７）上のＳＦ６分解ガス検知
索子（３Ａ）の近傍には、凝縮したガスを検知するため
の凝縮検知手段例えば光ファイバ（１１）が設けられ、
この光ファイバ（１１）は中央部（ｌｌａ）で切断され
ている。光ファイバ（１１）としては、例えば凝縮物質
が水のときは５ｉＯｚ光フアイバが、凝縮物質がＳＦ８
のときはＴｌＢｒ光ファイバがそれぞれ好適に使用でき
る。また、発光源としてはタングステンランプが、受光
素子にはｐｂｓ受光素子が好適に使用できる。

ＳＦ６分解ガス検知素子（３Ａ）は、第２図に示すよう
に、上部に小孔（１２）が設けられたＳＦ６分解ガス検
知素子収納容器（１３）内に収容されている。

このＳＦ６分解ガス検知素子収納容器（１３）の内部は
、第３図および第４図に示すようＫ、高電圧導体（１４
）が配置されＳＦ６ガス（２）が封入された電気機器（
１５）に配管（１６）、開閉弁（１７）を介して連通す
るように設置されている。

第４図に示すように、ＳＦ６分解ガス検知素子収納部（
１８）には、その壁部（１９）内面Ｋ　ＳＦ６分解ガス
検知素子収納容器（１３）が設けられており、その底板
（６）の裏面にはＳＦｓ分解ガス検知素子収納容器（１
３）内を冷却または加熱するための温度調節手段例えば
電子冷却素子（２０）が取付けられている。電子冷却素
子（２０）Ｋは通電用の導線（２１）が接続されている
。この発明の一実施例による内部異常診断装置は、ＳＦ
６分解ガス検知素子（３Ａ）と、ＳＦｓ分解ガス検出素
子収納容器（１３）と、電子冷却素子（２０）と、光フ
ァイバ（１１）とから構成される。

上述したように構成された内部異常診断装置にお〜１て
は、ＳＦｇガス封入電気機器（１５）の内部で部分放電
あるいは局部過熱等の異常が発生すると、ｓｒｓガス（
２）の一部が分解されＳＦ４　、　ＳＯＦ２．ＳＯｚ、
ＨＦ等のガスが生成する。このＳＦ６分解ガスを含んだ
ＳＦｇガス（２）は、小孔（１２）よりＳＦｇ分解ガス
検知素子収納容器（１３）内に入る。なお、開閉弁（１
７）は通常開の状態とし、ＳＦ６分解ガス検知素子（３
Ａ）の更新１点検等取付け、取外しの際に閉とする。

ＳＦ６分解ガス検知素子収納容器（１３）内に収容され
たＳＦｓ分解ガス検知素子（３Ａ）の表面は、電子冷却
素子（２０）に通電されることにより冷却される。従っ
て、ＳＦ６分解ガスを含んだＳＦｓガス（２）は、ＳＦ
６分解ガス検知素子（３Ａ）上近傍で凝縮する。

この時、ＳＦ６ガス（２）雰囲気中の水分ｍ度が低い場
合には、ＳＦｇガス（２）が凝縮する。

ガスの凝縮が起っていることは光ファイバ（１１）の光
量変化から検知することができる。すなわち、凝縮した
液体状のガスが光ファイバ（１１）の中央部（ｌｌａ）
を覆うため、光ファイバ（１１）を通過する光の光量が
変化するので、この光量変化を受光素子（図示しない）
で検知すればよい。凝縮が起っていることを検知したら
、電子冷却素子（２０）への通電を停止する。そうする
と、周囲の熱でＳＦ６ガス（２）が相対的に速く気化し
、さらに時間が経過すると濃度が高められたＳＦ８分解
ガスも気化し、容器（１３）内のＳＦｓ分解ガス濃度は
高められる。

この時、電子冷却素子（２０）への通電を停止する代わ
りに極性を変えて通電することによりＳＦ６分解ガス検
知素子（３Ａ）を加熱してもよく、ＳＦ６分解ガスの濃
縮を促進することができる。また、１回の冷却−加熱で
は必ずしも充分なＳＦ６分解ガスが得られないこともあ
り得るが、冷却−加熱をくり返し行うことによって、Ｓ
Ｆｇ分解ガス濃度を高めることができる。従って、凝縮
が起っているかどうかを適確に知ることができれば、Ｓ
Ｆ６分解ガスの濃縮を迅速かつ正確に行うことができる
。

高濃度なＳＦ６分解ガスはＳＦａ分解ガス感応膜（１０
）である銀と徐々に反応し、その抵抗値が増大する。例
えばＳＦ６分解ガスがフッ化水素（ＨＦ）である場合、
次式の反応が進行する。

Ａｆ＋　２ＨＦ−４Ａ＃Ｆ２　＋　１／２Ｈ２ＨＦのよ
うな活性な物質では、微量の水滴に対しても多量の気体
が溶解して強い酸を形成するため、反応は容易に進行す
る。

この抵抗値の変化を外部回路（図示しない）で検出する
ことによって、電気機器内の内部異常等を診断すること
ができる。

鵬なお、上述した実施例では、凝Ｘ検知手段として光ファ
イバを用いたが、体積変化、誘電率変化。

鵜重量変化等の物性変化を利用しても、凝、結′を検知す
ることができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、ＳＦ６ガスが封入され
た電気機器内に通電するように配置され、ＳＦ６分解ガ
ス検知素子を収容するためのＳＦ６分解ガス検知素子収
納容器と、このＳＦｓ分解ガス検知素子収納容器内に配
置され、するためのＳＦ６ガスが分解して生成されたＳ
Ｆｓ分解ガスを検知するためのＳＦ６分解ガス検知素子
と、上記ＳＦ６分解ガス検知素子収納容器内の温度を変
更制御するための温度制御手段と、上記ＳＦ６分解ガス
検知素子の近傍に設けられ、上記ＳＦ６分解ガス検知素
子収納容器内で凝縮したガスを検知するための凝縮検知
手段とりＳＦｇ分解ガスを凝縮させて濃縮を迅速かつ正
確に行なうことができると共に、ＳＦ６分解ガス検出素
子は濃縮された状態のＳＦ６分解ガスと長時間接触する
ことができるため、低濃度のＳＦ６分解ガスであっても
感度の高い測定ができるという効果を賽する。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図はこの発明の一実施例による内部異常知診断装置に使用するＳＦ６分解分解ガス検子素子す平面
図、第１Ｂ図は＠ＩＡ図のＢ　−Ｂ線に沿った断面図、
第２図はＳＦ６分、解ガス検知素子収納容器の概略構成
図、第３図はＳＦ６分解ガス封入電気機器に内部異常診
断装置が設けられた状態を示す概略構成図、第４図は内
部異常診断装置の概略構成図、第５図は従来の内部異常
診断装置を示す概略構成図である。図において、（２）はＳＦ６ガス、（３Ａ）はＳＦ６分
解ガス検知素子、（６）は底板、（７）は基板、（８）
は成極、（ｌＯ）はＳＦ８分解ガス感応膜、（１１）は
光ファイバ、（１２）は小孔、（１３）はＳＦｇ分解ガ
ス検知素子収納容器、（１４）は高電圧導体、（１５）
はＳＦ６ガス封入電気機器、（１８）はＳＦｇ分解ガス
検知素子収納部、（１９）は壁面、（２０）は電子冷却
素子である。なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。元ＩＡ図さ８図１１−　光ファイバ昂２図兇３謝

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＳＦ＿６ガスが封入された電気機器内に連通する
ように配置され、ＳＦ＿６分解ガス検知素子を収容する
ためのＳＦ＿６分解ガス検知素子収納容器と、このＳＦ
＿６分解ガス検知素子収納容器内に配置され、一部のＳ
Ｆ＿６ガスが分解して生成されたＳＦ＿６分解ガスを検
知するためのＳＦ＿６分解ガス検知素子と、上記ＳＦ＿
６分解ガス検知素子収納容器内の温度を変更制御するた
めの温度制御手段と、上記ＳＦ＿６分解ガス検知素子の近傍に設けられ、上記
ＳＦ＿６分解ガス検知素子収納容器内で凝縮したガスを
検知するための凝縮検知手段とを備えたことを特徴とす
るＳＦ＿６ガス封入電気機器用内部異常診断装置。