JPH04324344A - Ｏｆケーブル接続部の絶縁油中溶存ガスの早期検出方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、油入り電力ケーブル
（ＯＦケーブル）接続部の絶縁油の劣化を測定する際の
絶縁油中溶存ガスの早期検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３及び図４に、絶縁油の劣化測定方法
の従来例を示す。同図に示すように、ＯＦケーブル１の
接続部であるジョイントボックス２の絶縁油（ＯＦ油）
１３中に、図４の如く光ファイバ２２ａと２２ｂの先端
を互いに光軸を一致させた状態で露出させて熱硬化性樹
脂２７でモールド成形したセンサ２６を装着する。この
光ファイバ２２ａには赤外光源２４を、光ファイバ２２
ｂには赤外分析装置２５を接続し、上記露出されている
光ファイバ２２ａ，２２ｂの先端を発光端，受光端とす
る。この構成において、赤外分析装置２５へ伝達される
赤外線は、絶縁油１３を通過する過程で分解生成物の特
性吸収に相当する波長の部分が減衰しているので、その
波長及び減衰量を赤外分析装置２５で測定することによ
り、分解生成物の種類及び生成量を判定することができ
る。

【０００３】この他に、絶縁油中に溶存している可燃性
ガスを膜で分離し、分離したそのガスに特定吸収波長帯
の光を通過させ、その吸収量で可撚性ガスを判断し、絶
縁油の劣化を診断する方法がある。構造としては、油中
溶存ガス分離部とガス検出部を、例えば図３の２６の部
分に取り付けた格好となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の絶縁油
劣化の測定方法は、センサ部（例えば、油中ガス分離部
とガス検出部）をＯＦケーブルのジョイントボックス上
のコネクタ部に取り付け、絶縁油の劣化診断を行うに際
し、ジョイントボックスを密閉系としているため、セン
サ部での絶縁油劣化診断が遅れるという問題がある。即
ち、ジョイント部内においてセンサ設置部から離れた箇
所で可燃性ガス等が発生し、その付近で絶縁油に溶存し
たとすると、その油中溶存ガスは、ジョイントボックス
が密閉系で絶縁油の流れがないため、センサ設置部まで
到達するのに時間がかかる。従って、放電が生じてジョ
イントボックスが危険な状態であっても、センサ部では
危険状態と見なさない場合があり、非常に危険である。

【０００５】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、ジョイントボックス内の絶縁油中溶存ガスの
早期検出（早期絶縁油劣化判断）ができる新規なＯＦケ
ーブル接続部の絶縁油中溶存ガスの早期検出方法を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、油セル中に油中溶存ガス検出部を有するセ
ンサ部をＯＦケーブルのジョイントボックスに取り付け
てＯＦケーブル接続部の絶縁油の劣化を測定するに際し
、油セル中に伸縮部材を設けて絶縁油から隔絶された増
減可能な加減室を形成し、この加減室に対する加圧と減
圧を繰返すことにより、センサ部の油セルとジョイント
ボックスの間に設けた絶縁油循環路系に、流入弁，流出
弁を介して同一方向に絶縁油を循環させ、絶縁油中の溶
存ガスをセンサ部の油セルに送り込むものである。

【０００７】

【作用】加減室に対する加圧又は減圧を行うと、油セル
中の伸縮部材が伸縮して加減室の体積が減少又は増大し
、油セル中の絶縁油が加圧又は減圧される。これにより
油セルと循環路系との境界等に設けてある流入弁，流出
弁は一方が開き他方が閉じる動作を行い、ジョイントボ
ックス内の絶縁油は、この流入弁，流出弁の働きにより
、絶縁油循環路系を一方向にセンサ部へと流れ循環する
。このため、センサ部から離れた箇所で放電等により可
燃性ガスが生じ絶縁油に溶解した場合、その絶縁油（油
中溶存ガス）はセンサ部の油セル内に早期に送り込まれ
ることになる。この油中溶存ガスは、センサ部の油セル
中に設けてある油中溶存ガス検出部（例えばガス分離部
とガス検出部）により検出される。従って、早期に絶縁
油の劣化，診断ができることになる。

【０００８】また、油セル内の絶縁油の加圧又は減圧は
、油セル中に伸縮部材で絶縁油から隔絶して形成した加
減室により行っているため、加減室へ供給する加圧媒体
の種類により絶縁油の性常が影響をうけることはない。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００１０】図１において、ＯＦケーブル１の接続部で
あるジョイントボックス２の上方にセンサ部７が設けて
ある。ジョイントボックス２にはケーブル長手方向に前
後した位置に２つのコネクタ部３ａ，３ｂが設けてあり
、両コネクタ部間は流入管１１，センサ部７，流出管１
２で連結され、以てセンサ部７とジョイントボックス２
間の絶縁油循環路系が構成されている。従ってセンサ部
７は、流入管１１によりコネクタ部３ａに、また流出管
１２によりコネクタ部３ｂに接続されている。尚、セン
サ部７には、光ファイバを収めた光ケーブル４と、加圧
媒体を供給し絶縁油を強制的に循環させるための加減圧
管６とが接続してある。

【００１１】図２はセンサ部７の構成を示す。センサ部
７は、油セル８，ガスセル８ａ及びファイバセル９とい
う３つの室を有する。ここでは、円筒体の内部を中間板
１０により前後に仕切って油セル８側とファイバセル９
側とに分けると共に、その中間板１０の片面（油セル８
側）に、ふっ素樹脂膜１８及び可燃性ガスを容易に透過
させるステンレス焼結板１７により円筒形キャップ（分
離部）を形成し、ガスセル８ａを構成している。つまり
油セル８側は、ガスセル８ａとこれを断面コ字状に取り
囲む油セル８との二重構造になっている。

【００１２】上記断面コ字状の油セル８内には、全体と
して断面コ字状のベローズ１６が挿入されており、この
ベローズ１６により、油セル中に絶縁油１３から隔絶さ
れた増減可能な加減室１６ａが形成されており、油セル
８の片端に接続した加減圧管６と連通されている。この
ベローズ１６は、加減圧管６により油セル８内の絶縁油
を加圧又は減圧させ上記絶縁油循環路系に絶縁油を循環
させるためのアクチュエータとして機能すると共に、加
減圧管６からの加圧媒体と絶縁油との隔壁として機能す
るものであり、他のダイヤフラムのような膨縮手段やピ
ストン等によっても構成することができる。更にセンサ
部７内には、上記絶縁油循環路系に一方向に絶縁油を循
環させるため、油セル８と流入管１１との境界に流入弁
５ａを、また油セル８と流出管１２との境界には流出弁
５ｂを設けてある。この流入５ａ，流出弁５ｂは互いに
逆の動作をするフラップ弁から成り、その開閉はベロー
ズ１６の伸縮運動つまり絶縁油の加圧，減圧により自動
的に行われる。

【００１３】油セル８内にガス検出部を形成するため、
ガスセル８ａの内部には、その円筒形頂部に、ミラー固
定板１４により２つの反射ミラー１５，１５が互いに４
５゜で対向して配置されおり、両反射ミラー１５，１５
はまた中間板１０に対しても４５゜で対向している。固
定板１４は、ステンレス焼結板のような可燃性ガスを容
易に透過させるものから成る。一方、中間板１０には、
上記反射ミラー１５，１５に臨ませて１組の光ファイバ
２２ａ，２２ｂの成端部（レンズ１９，レセプタクル２
０，光コネクタ２１）が取り付けられており、その一方
の光ファイバ２２ａからセル８ａ内に赤外光等を出射さ
せ、反射ミラー１５，１５で反射されて来た光を他方の
光ファイバ２２ｂに入射さることにより、ガスセル８ａ
内の加撚性ガス２８検出ようになっている。なお、上記
１組の光ファイバ２２ａ，２２ｂはファイバセル９内に
て引き出されており、センサ部７外ではケーブルグラン
ド２３でセンサ部７に取付けられた光ケーブル４の一部
となり、後端は図３の場合と同様に赤外光源２４，赤外
分析装置２５に接続されている。

【００１４】次に上記構成の作用について述べる。

【００１５】ベローズ１６は加減圧管６からの加圧媒体
の圧に応じて伸縮する。ベローズ１６が伸びた場合（加
圧時）、油セル８内の絶縁油１３は、加圧によって開い
た流出弁５ｂを通過し、流出管１２を通してジョイント
ボックス２のコネクタ部３ｂに送られる。その時、流入
管１１の流入弁５ａは加圧により閉まっており、コネク
タ部３ａより送られる絶縁油をストップさせる。一方、
ベローズ１６が縮んだ場合（減圧時）、絶縁油１３は減
圧によって開いた流入弁５ａを通過し油セル８に送られ
る。その時、減圧によって流出弁５ｂは閉まり、油セル
８内の絶縁油流出をストップさせる。この操作を何回か
繰り返すことにより、ジョイントボックス２内の絶縁油
溶存ガスが均一化する。その均一化された絶縁油１３か
ら、ガスセル８ａを構成するふっ素樹脂膜１８及びステ
ンレス焼結板１７によって、可撚性ガスがガスセル８ａ
内に入る。その可燃性ガス２８は、ガスセル８ａ内を光
ファイバ２２ａの成端部（レンズ１９，レセプタクル２
０，光コネクタ２１）から光ファイバ２２ｂの成端部へ
と伝播する赤外光に関し、その各々の可燃性ガスの特性
吸収波長帯の光の選択により、ガスの有無・濃度が赤外
分析装置２５側にて確認される。

【００１６】このように、加減圧管６でジョイントボッ
クス２内の絶縁油を循環させることにより、センサ部７
から離れた箇所で放電等により可燃性ガスが生じ絶縁油
に溶解した場合に、その絶縁油（油中溶存ガス）をセン
サ部７（油セル８）内に早期に送り込むことができ、早
期に絶縁油の劣化，診断ができる。また、ベローズ１６
により絶縁油１３が過減圧管６の加圧媒体から隔絶され
るため、加圧媒体の種類を制約しない。

【００１７】ここで、ベローズ１６への加圧，減圧の操
作の一例を示しておく。例えば、加減圧管６をセンサの
上部である地上まで配管し、その先端には加圧，減圧で
きるポンプ等設置場所を設け、ポンプ等を設置しておく
。そのポンプ等によって、ベローズ１６を加圧した場合
ベローズ１６は膨らみ、油セル８内の絶縁油１３は流出
弁５ｂを通過し流出する（流出５ａは、加圧により閉じ
ている）。またベローズ１６を減圧した場合、ベローズ
１６は縮み、ジョイントボックス２内の絶縁油１３は流
入弁５ａを通過し、油セル８内に流入する（流出弁５ｂ
は減圧により閉じる）。この操作（加圧，減圧）を例え
ば、１日に何回か繰り返す等の一定間隔で動作させれば
、ジョイントボックス２内の絶縁油は均一化することに
なる。従ってこのような構造，操作をもって、ジョイン
トボックス２内の絶縁油溶存ガス（加撚性ガス２８）を
早期に検出し、ＯＦケーブル１の劣化を早期に診断する
ことができる。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
ンサ部とジョイントボックスとの間に循環路系を設け、
かつ油セル中に伸縮部材を設けて絶縁油から隔絶された
増減可能な加減室を形成しているため、この加減室に対
する加圧と減圧を繰返すことで、絶縁油をセンサ部に送
り込むことができる。これは、ジョイントボックス内に
おいて、センサ部（コネクタ上）より離れた箇所で放電
等により可燃性ガスが生じ油に溶解した場合に、その絶
縁油（油中溶存ガス）をセンサ部（油セル）内に早期に
送り込むことができるということであり、早期に絶縁油
の劣化，診断ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の絶縁油中溶存ガスの早期検出方法の実
施例を示すＯＦケーブル接続部及びセンサ部の装置全体
の構成図である。

【図２】図１のセンサ部の拡大断面図である。

【図３】従来の絶縁油の劣化測定方法を示す装置の説明
図である。

【図４】図３のセンサ部の構成を示す図である。

【符号の説明】

１　　ＯＦケーブル ２　　ジョイントボックス ３ａ，３ｂ　　コネクタ部 ４　　光ケーブル ５ａ　　流入弁 ５ｂ　　流出弁 ６　　加減圧菅 ７　　センサ部 ８　　油セル ８ａ　　ガスセル ９　　ファイバセル １０　　中間板 １１　　流入管 １２　　流出管 １３　　絶縁油 １４　　ミラー固定板 １５　　反射ミラー １６　　ベローズ（伸縮部材） １６ａ　　加減室 １７　　ステンレス焼結板 １８　　ふっ素樹脂膜 １９　　レンズ ２０　　レセプタクル ２１　　光コネクタ ２２ａ　　光ファイバ（発光） ２２ｂ　　光ファイバ（受光） ２３　　ケーブルグランド ２４　　赤外光源 ２５　　赤外分析装置 ２８　　可撚性ガス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　油セル中に油中溶存ガス検出部を有す
   るセンサ部をＯＦケーブルのジョイントボックスに取り
   付けてＯＦケーブル接続部の絶縁油の劣化を測定するに
   際し、油セル中に伸縮部材を設けて絶縁油から隔絶され
   た増減可能な加減室を形成し、この加減室に対する加圧
   と減圧を繰返すことにより、センサ部の油セルとジョイ
   ントボックスの間に設けた絶縁油循環路系に、流入弁，
   流出弁を介して同一方向に絶縁油を循環させ、絶縁油中
   の溶存ガスをセンサ部の油セルに送り込むことを特徴と
   するＯＦケーブル接続部の絶縁油中溶存ガスの早期検出
   方法。