JPH0511008A - ガス絶縁変電機器の監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス絶縁変電機器の監視を自動化することを
可能として省力化を図り得るものであって、有害な分解
ガスからガス分析計などを極力保護することができるガ
ス絶縁変電機器の監視装置を提供する。 【構成】 ガス絶縁変圧器１（密閉タンク３）内に充填
された六フッ化イオウガスは、サンプリングされて検査
ユニット１１に取り込まれ、赤外線ガス分析計１２によ
り二酸化炭素濃度が測定される。自動診断装置はその二
酸化炭素濃度により、劣化の診断を行う。そして、この
二酸化炭素濃度の測定の前の段階として、検査ユニット
３６（ガス検出器３７）によるフッ化チオニル成分の測
定を行い、予め設定されたレベルを越えているときに
は、検査ユニット１１へのサンプリングガスの供給を停
止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス絶縁変電機器の信
頼性向上を図るために、密閉タンク内の絶縁ガスの状態
を監視するようにしたガス絶縁変電機器の監視装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、変電機器において事故が発生
した場合には、電力供給が不用意に停止して負荷及びそ
の周辺機器に甚大な悪影響を及ぼすと共に、変電機器そ
のものが修復不可能となって大きな経済的損失を招く虞
がある。このため従来より、変電機器の状態を定期的に
監視することによって変電機器での事故発生を未然に防
止し、以て電力供給の安定化を図ると共に、不具合部分
の軽微な改修だけで済ませることにより経済的損失の軽
減を図ることが行われている。

【０００３】斯様な監視を行う場合、ガス絶縁変圧器，
ガス絶縁開閉装置などのようなガス絶縁変電機器にあっ
ては、主たる構成部分が密閉タンク内に収納されている
関係上、異常状態の前兆を直接的に監視することが困難
である。そこで、近年では、ガス絶縁変電機器内で異常
過熱部分或はコロナ放電などが発生したときに、内部の
絶縁ガス（ＳＦ6 ）が化学変化して分解ガスを発生する
現象があること、並びに内部の絶縁紙，プラスチックフ
ィルム等の薄葉絶縁物が自然劣化したときに、高分子物
質の分解によりＨ2 Ｏ，ＣＯ，ＣＯ2 を発生する現象が
あることに着目し、事故に至る虞がある前兆状態を密閉
タンク内に充填されたガスの成分変化に基づいて監視す
ることが考えられていた。

【０００４】具体的には、作業者が、ガス絶縁変電機器
内の充填ガスを携帯可能なボンベに試料として必要量採
取すると共に、そのボンベを検査装置が整った施設に持
込んで試料ガスの成分を例えばガス分析計により検査
し、その検査結果に基づいて事故に至る虞がある前兆現
象の有無を判定するのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来構
成では、ガス絶縁変電機器内の充填ガスの検査毎に、試
料ガスを採取し且つその試料ガスをガス分析計により検
査するという面倒な手順が必要となり、その検査のため
の労力が大きくなる等の問題点があった。

【０００６】そこで、本出願人は、先に出願（特願平２
−４８５８６号）したように、ガス絶縁変電機器の監視
を自動化することを可能として省力化を図り得るガス絶
縁変電機器の監視装置を開発した。このものは、密閉タ
ンク内から電磁弁を介して赤外線ガス分析計にサンプリ
ングガスを定期的に取込み、赤外線ガス分析計にてサン
プリングガス中の二酸化炭素ガスの濃度を測定し、この
測定濃度を示すデータ信号に基づいて変電機器の劣化を
診断するようになっている。

【０００７】ところで、コロナ放電やアーク放電などに
伴い密閉タンク内に充填されているＳＦ6 ガスは、有毒
なＳＯＦ2 やＨＦなどに分解されるが、上述のようなサ
ンプリングガスを自動的に取込んで分析を行う監視装置
にあっては、その有害な分解ガス成分がガス分析計に取
込まれることにより、配管やバルブなどの腐蝕を招く虞
がある。

【０００８】従って、本発明の目的は、ガス絶縁変電機
器の監視を自動化することを可能として省力化を図り得
るものであって、有害な分解ガスからガス分析計などを
極力保護することができるガス絶縁変電機器の監視装置
を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のガス絶縁変電機
器の監視装置は、変電機器を収容した密閉タンクに六フ
ッ化イオウガスを充填してなるガス絶縁変電機器内か
ら、サンプリングガスを取込んで成分を分析することに
より、変電機器の劣化を診断するようにしたものであっ
て、ガス絶縁変電機器内から取込んだサンプリングガス
中に六フッ化イオウの分解ガス成分が含まれていること
を検出するための有害ガス検出手段を設けた構成に特徴
を有するものである。

【００１０】また、ガス絶縁変電機器内からのガスのサ
ンプリングを、数日若しくはそれ以上の間隔で行うよう
にすると効果的である。

【００１１】

【作用】上記手段によれば、ガス絶縁変電機器内からサ
ンプリングガスを取込んで成分を分析することに基づい
て、変電機器の劣化に伴う分解ガスなどの発生を検出す
ることができ、もって、ガス絶縁変電機器が事故に至る
前兆状態にあるか否かを判定できるようになる。

【００１２】そして、サンプリングガス中に六フッ化イ
オウの分解ガス成分が含まれていることを検出するため
の有害ガス検出手段を設けたので、この検出に基づい
て、有害ガスによる配管などへの悪影響を防止する措置
をとることが可能となる。

【００１３】ところで、一般に、サンプリングガスの成
分分析や六フッ化イオウの分解ガスの検出に用いられる
センサの寿命は、ガス絶縁変電機器の寿命に比べて短い
ものとなっている。その他、劣化診断には、電気回路を
構成する電子部品やサンプリングのための電磁弁など、
比較的寿命が短く、消耗品として扱われる部品が必要と
なってくる。

【００１４】本発明者等の実験・研究によれば、実際の
サンプリングガスの成分の変化は緩やかであり、例えば
１２時間間隔にてサンプリング，成分分析を行った場合
と、数日間隔にてサンプリング，成分分析を行った場合
とでは得られる情報に大差はないことが明らかとなっ
た。

【００１５】従って、ガスのサンプリングを、数日若し
くはそれ以上の間隔で行っても、十分に変電機器の劣化
の診断を行うことができ、これにより、センサや各消耗
品をサンプリングが行われる間は駆動せずに済み、その
分センサや各消耗品を長期間に渡って使用することがで
きるのである。

【００１６】

【実施例】以下本発明の第１の実施例について、図１乃
至図７を参照して説明する。ここで、ガス絶縁変電機器
の劣化診断は、サンプリングガス中の例えば水分量や二
酸化炭素濃度を測定することに基づいて行うことができ
るのであるが、本実施例では、サンプリングガス中の二
酸化炭素濃度の測定に基づいて劣化診断を行う場合につ
いて述べる。

【００１７】図１において、ガス絶縁変電機器たるガス
絶縁変圧器１は、巻線などの変電機器２を収納した圧力
容器状の密閉タンク３内に絶縁ガスとして六フッ化イオ
ウ（ＳＦ6 ）ガスを充填すると共に、タンク３の外側に
ガスが循環する冷却器４を取付けて成る。斯かるガス絶
縁変圧器１には、その側部に例えばガス絶縁断路器５が
一体的に取付けられてユニット化されている。

【００１８】このガス絶縁断路器５は、断路機講（図示
せず）を収納した圧力容器状の密閉タンク５ａ内に六フ
ッ化イオウガスを充填して成り、ガス絶縁変圧器１の一
次側に貫通ブッシング６を介して接続されていると共
に、図示しない電力供給源に対し貫通ブッシング７を介
して接続される構成となっている。尚、ガス絶縁変圧器
１の充填ガス圧は例えば１．５kg／cm2 程度に設定さ
れ、ガス絶縁断路器５の充填ガス圧は例えば０．３kg／
cm2 程度に設定されている。

【００１９】ガス絶縁変圧器１内の充填ガスは、検査ユ
ニット１１に取り込まれるようになっている。即ち、密
閉タンク３は、コック１０，フィルタ９，電磁弁３２，
キャピラリチューブ３３，切換弁３４，電磁弁８を介し
て検査ユニット１１に連結されている。従って、コック
１０が開放された状態で、電磁弁３２，切換弁３４の弁
３４ａ，電磁弁８が開放されたときに、サンプリングガ
スが検査ユニット１１に与えられるようになっている。
この場合、前記電磁弁３２及び切換弁３４は、後述する
制御回路３５にて通断電制御されるようになっており、
電磁弁８は、検査ユニット１１を構成する制御回路３１
により通断電制御されるようになっている。

【００２０】前記検査ユニット１１は、以下のように構
成されている。即ち、電磁弁８を通じて与えられるサン
プリングガスは、赤外線ガス分析計１２に対し減圧用の
キャピラリチューブ１３を介して供給されるようになっ
ている。また、上記分析計１２には、その測定出力校正
用の窒素ガス及び基準ガスが、夫々外部のボンベ１４及
び１５から与えられるようになっている。

【００２１】具体的には、ボンベ１４には窒素（Ｎ2 ）
ガスが充填されており、その窒素ガスは、電磁弁１６，
圧力調整弁１７及びキャピラリチューブ１８を介して赤
外線ガス分析計１２に供給される。また、ボンベ１５に
は例えば窒素ガス中に二酸化炭素（ＣＯ2 ）ガスを濃度
２０００PPM にて混入して成る基準ガスが充填されてお
り、その基準ガスは、電磁弁１９及び前記圧力調整弁１
７，キャピラリチューブ１８を介して赤外線ガス分析計
１２に供給される。

【００２２】また、赤外線ガス分析計１２は、供給され
たガスを順次排出する構成となっており、その排気ガス
は、圧力差により、流量計２０及び配管パイプ２１を介
して前記ガス絶縁断路器５の密閉タンク５ａ内に供給さ
れるようになっている。

【００２３】図５には赤外線ガス分析計１２の概略構成
が示されており、以下これについて説明する。即ち、こ
のガス分析計１２は、良く知られているように、二酸化
炭素ガスが特定波長の赤外線を吸収する性質を持ってい
ることを利用したもので、赤外線光源２２からは、二酸
化炭素ガスが吸収性を示す波長を中心波長とした赤外線
が出力される。

【００２４】このように出力された赤外線は、ガス流入
口２３ａ及びガス流出口２３ｂを備えた試料室２３内に
対して、二酸化炭素ガスが吸収性を示す特定波長の赤外
線を主に通過させるフィルタ２４を介して入射される。
試料室２３内を通過した赤外線は、スリット付円板２５
の扇形スリット２５ａ及びフィルタ２６を介して赤外線
センサユニット２７に入射される。このとき、円板２５
は、モータ２８により一定速度で回転されるようになっ
ており、従ってセンサユニット２７には赤外線が断続的
に入射されてその出力信号がリフレッシュされるように
なる。

【００２５】上記センサユニット２７は、入射された赤
外線のレベルを測定するためのもので、その測定レベル
と基準レベルとの差に対応した電流信号を、プリアンプ
２９を通じて二酸化炭素ガスの濃度を示すデータ信号Ｓ
ｄとして出力する。

【００２６】そして、斯様に出力されたデータ信号Ｓｄ
は、インジケータ３０にガス絶縁変圧器１内の二酸化炭
素ガス濃度を示すデータとして表示されると共に、図１
に示す制御回路３１に与えられる。この制御回路３１
は、マイクロコンピュータを含んで構成されたもので、
後述するように、予め設定されたシーケンスプログラム
に基づいて、検査ユニット１１による二酸化炭素ガス濃
度の測定を制御する構成となっている。

【００２７】さて、前記ガス絶縁変圧器１内の充填ガス
は、上記検査ユニット１１とは別途にサンプリングされ
て有害ガス検出手段たる検査ユニット３６に取込まれる
ようになっている。この検査ユニット３６には、ガス室
内に図４に示すようなガスセンサ３７ａを配設して構成
されたガス検出器３７が設けられている。

【００２８】このガス検出器３７には、前記切換弁３４
の弁３４ｂの開放によりサンプリングガスが与えられる
ようになっていると共に、コンプレッサ３８から空気が
供給されるようになっている。また、ガス検出器３７か
らは、供給されたサンプリングガスや空気が電磁弁３９
の開放により順次排出されるようになっており、その排
気ガスは、圧力差により、シリカゲルなどの乾燥剤を収
容した乾燥室４０を通ったのち、配管パイプ４１及びコ
ック４２を介して前記ガス絶縁断路器５の密閉タンク５
ａ内に供給されるようになっている。

【００２９】前記ガス検出器３７に設けられたガスセン
サ３７ａは、この場合多孔質の酸化第二スズ（ＳｎＯ2
）焼結体を用いた半導体ガスセンサからなり、六フッ
化イオウガスの分解により生ずるフッ化チオニル（ＳＯ
Ｆ2 ）を主に検出するようになっている。具体的には、
図４に示すように、多孔質の酸化第二スズ焼結体４３
に、リード線４４ａ，４４ｂを介して所定の電圧が印加
される一対の電極４５ａ，４５ｂを配し、また、焼結体
４３内に加熱用のヒータ４６を配設して構成されてい
る。

【００３０】かかるガスセンサ３７ａは、周知のよう
に、焼結体４３の表面に吸着されていた酸素が検出対象
となるガスと反応して奪われることにより、抵抗値が変
化することに基づいてガスの有無や濃度を検出するよう
になっている。

【００３１】前記制御回路３５は、マイクロコンピュー
タを含んで構成されたもので、後述するように、予め設
定されたシーケンスプログラムに基づいて、上述のガス
検出器３７によるフッ化チオニル成分の検出動作を制御
するようになっている。そして、本実施例では、制御回
路３５は、サンプリングガス中に有毒なフッ化チオニル
成分が含まれていることを検出したときには、電磁弁３
２を閉塞して、フッ化チオニルを含んだ充填ガスが前記
検査ユニット１１に流入することを禁止するようになっ
ている。

【００３２】次に、上記構成の作用について述べる。上
述のように、検査ユニット１１によりサンプリングガス
中の二酸化炭素の濃度が測定され、検査ユニット３６に
よりサンプリングガス中にフッ化チオニル成分が含まれ
ているかどうかが検出されるものであるが、このとき、
制御回路３１及び制御回路３５は、次に述べるような制
御を行うようになっている。

【００３３】まず、制御回路３１の制御内容並びに関連
した操作手順について図１の全体構成を主として図５の
赤外線ガス分析計の構成及び図６のタイミングチャート
も参照しながら順に説明する。この場合、検査ユニット
１１による二酸化炭素の濃度の測定は、後述するような
検査ユニット３６によるフッ化チオニル成分の測定の結
果、サンプリングガス中にフッ化チオニル成分が含まれ
ていなかったことを条件として行われるようになってい
る。

【００３４】例えば２４時間が経過する毎に電源投入
パルスＰｓを出力する（図６中時刻ｔ1 ）。斯様に電源
投入パルスＰｓが出力されたときには赤外線ガス分析計
１２の電源が投入される。

【００３５】上記のような電源投入と同時に、電磁弁
１６を例えば１分間だけ連続して開放させる。これによ
り、赤外線ガス分析計１２の試料室２３には、ボンベ１
４から供給される窒素ガスが充満されるようになる。

【００３６】上記窒素ガスの供給開始から、１分より
短い所定時間Δｔが経過した時刻ｔ2 （試料室２３内に
窒素ガスが充満したタイミング）で、プリアンプ２９を
通じて出力されるデータ信号Ｓｄのレベルが例えば４ｍ
Ａとなるように赤外線ガス分析計１２及びプリアンプ２
９を校正する。ここで、試料室２３内に窒素ガスが充満
した状態では二酸化炭素ガスの濃度が零であるから、上
記データ信号Ｓｄのレベルが４ｍＡある状態は、赤外線
ガス分析計１２による測定濃度が零の状態を示すことに
なり、これにより零点校正が行われる。

【００３７】窒素ガスの供給が１分間行われた時刻ｔ
3 に至ったときには、電磁弁１６を遮断すると共に、電
磁弁１９を１分間だけ連続して開放させる。これによ
り、ボンベ１５内の二酸化炭素ガス濃度２０００PPM の
基準ガスが赤外線ガス分析計１２に供給されるようにな
る。この結果、試料室２３内の窒素ガスが基準ガスに置
換されて二酸化炭素ガス濃度が増えるため、データ信号
Ｓｄのレベルが上昇するようになる。

【００３８】基準ガスの供給開始から所定時間Δｔが
経過した時刻ｔ4 （試料室２３内に基準ガスが充満する
ことにより、データ信号Ｓｄのレベル上昇が飽和したタ
イミング）において、データ信号Ｓｄのレベルが例えば
２０ｍＡとなるように赤外線ガス分析計１２及びプリア
ンプ２９を校正する。ここで、試料室２３内に基準ガス
が充満した状態では二酸化炭素ガスの濃度が２０００PP
M であるから、このデータ信号Ｓｄのレベルが２０ｍＡ
ある状態は、赤外線ガス分析計１２による測定濃度が２
０００PPM の状態を示すことになり、これにより、スパ
ン校正が行われる。

【００３９】基準ガスの供給が１分間行われた時刻ｔ
5 に至ったときには、電磁弁１９を遮断すると共に、電
磁弁１６を１分間だけ連続して開放させる。これによ
り、ボンベ１４内の窒素ガスが赤外線ガス分析計１２に
供給され、試料室２３内の基準ガスが窒素ガスに置換さ
れる。尚、このようなガス置換後にデータ信号Ｓｄのレ
ベルが零点に相当した４ｍＡよりずれている場合に、前
述した零点校正及びスパン校正を再度行う構成とするこ
ともできる。

【００４０】窒素ガスの供給が１分間行われた時刻ｔ
6 に至ったときには、電磁弁１６を遮断すると共に、電
磁弁８を所定の測定所要時間Ｔだけ連続して開放させ
る。これにより、ガス絶縁変圧器１内の充填ガスがサン
プリングされて赤外線ガス分析計１２に供給される。す
ると、データ信号Ｓｄのレベルが、上記サンプリングガ
スの二酸化炭素濃度に応じて変化するようになる。

【００４１】上記充填ガスのサンプリング開始から、
測定所要時間Ｔが経過した時刻ｔ7（データ信号Ｓｄの
レベルが飽和するタイミング）に至ったときに、その時
点のデータ信号Ｓｄをガス絶縁変圧器１内の二酸化炭素
ガスの濃度を示す信号として記憶する。そして、記憶し
たデータ信号Ｓｄを、オンライン通信手段を通じて上位
装置である変電系の自動診断装置に送信する。

【００４２】この後には、電磁弁８を遮断した時刻ｔ
7 後に所定時間ΔＴが経過した時刻ｔ8 において、デー
タ信号Ｓｄのレベルが４ｍＡとなる強制零状態に切換え
ると共に、さらに所定時間が経過した時刻ｔ9 において
電源遮断パルスＰｅを出力して赤外線ガス分析計１２の
電源を遮断する。

【００４３】尚、赤外線ガス分析計１２の電源が投入さ
れた状態で、データ信号Ｓｄのレベルが図６に二点鎖線
で示すように０ｍＡとなった場合には、制御回路３１に
割り込みがかかるようになっており、これに伴い制御回
路３１は、ガス分析計１２に異常が発生したものとして
警報信号を発生する。

【００４４】以上のような制御が行われる結果、２４時
間が経過する毎に、赤外線ガス分析計１２の零点調整及
びスパン調整が行われると共に、ガス絶縁変圧器１内の
充填ガスのサンプリング及びサンプリングガス中の二酸
化炭素濃度の測定が行われるものである。尚、図７に
は、上述した制御回路３１による制御動作の理解の一助
となるように、その制御内容の概略をフローチャートに
て示した。

【００４５】さて、以上のようにして検査ユニット１１
によりサンプリングガス中の二酸化炭素濃度の測定が行
われるものであるが、本実施例では、この二酸化炭素濃
度の測定の前の段階として、検査ユニット３６によるフ
ッ化チオニル成分の測定を行うようにしている。この場
合、制御回路３５は、図２に示すタイミングチャートに
従って制御を行う。

【００４６】例えば２４時間が経過する毎に電源投入
パルスＰｓを出力する（図２中時刻ｕ1 ）。斯様に電源
投入パルスＰｓが出力されたときにはガス検出器３７の
電源が投入される。

【００４７】上記のような電源投入と同時に、コンプ
レッサ３８を例えば５分間だけオンすると共に、電磁弁
３９を同時間だけ開放させる。これにより、前回の測定
時にガス検出器３７内に満たされていたサンプリングガ
スがそのガス室内から排出されると共に、ガス検出器３
７内が空気で満たされてガスセンサ３７ａがその表面に
酸素が吸着されることによる高抵抗の初期状態に戻る。

【００４８】５分間が経過して時刻ｕ2 になると、コ
ンプレッサ３８が停止すると共に電磁弁３９が閉塞さ
れ、こののち、例えば１分間だけ、切換弁３４の弁３４
ａが閉鎖されて弁３４ｂが開放されると共に、電磁弁３
２が開放される。これにより、ガス絶縁変圧器１内の充
填ガスがサンプリングされてガス検出器３７に供給され
る。

【００４９】サンプリングガスのガス検出器３７への
供給が１分間行われたのち（時刻ｕ3 ）、電磁弁３２が
遮断され、サンプリングガス中の分解ガス成分（フッ化
チオニル）の測定が行われる。このとき、サンプリング
ガス中にフッ化チオニル成分が含まれていると、その濃
度に応じて、ガスセンサ３７ａの抵抗値が変化する。つ
まり、フッ化チオニルの濃度が大きくなると、焼結体４
３の表面から奪われる酸素の量が多くなり、電子が余っ
てガスセンサ３７ａの抵抗値が小さくなるものである。
ガス検出器３７は、この抵抗値に対応した電流信号をデ
ータ信号として出力する。

【００５０】サンプリングガスの供給が終わった後、
測定所要時間Ｔが経過した時刻ｕ4（データ信号のレベ
ルが飽和するタイミング）に至ったときに、その時点の
データ信号をガス絶縁変圧器１内のフッ化チオニルガス
の濃度の測定値として記憶する。そして、記憶したデー
タ信号を、オンライン通信手段を通じて上位装置である
変電系の自動診断装置に送信する。このとき、データ信
号が、六フッ化イオウガスが分解して配管等に有害とな
る濃度のフッ化チオニルが発生したとして予め設定され
たレベルを越えているときには、ここで全測定を停止
し、電磁弁３２などを全て遮断する。

【００５１】これにより、上述の二酸化炭素濃度の測定
のために、有害な分解ガス成分がガス分析計１２などに
取込まれることがなくなり、配管やバルブなどの腐食な
どを極力防止することができるのである。

【００５２】一方、データ信号が所定レベル以下であ
るときには、前記時刻ｕ4 からさらに所定時間が経過し
た時刻ｕ5 において電源遮断パルスＰｅを出力してガス
検出器３７の電源を遮断すると共に、切換弁３４の弁３
４ｂを遮断し弁３４ａを開放する。しかる後、上述のよ
うな検査ユニット１１によるに二酸化炭素の濃度の測定
が行われるのである。

【００５３】尚、図３には、上述した制御回路３５によ
る制御動作の理解の一助となるように、その制御内容の
概略をフローチャートにて示した。

【００５４】上記した本実施例によれば、検査ユニット
１１によりガス絶縁変圧器１内で発生する二酸化炭素ガ
ス濃度の測定が自動的に行われると共に、検査ユニット
３６により六フッ化イオウガスの分解により発生するフ
ッ化チオニルガスの検出及び濃度の測定が自動的に行わ
れる。

【００５５】従って、ガス絶縁変圧器１において絶縁紙
などの劣化が進行して二酸化炭素ガスが発生するような
状態及び異常過熱部分或はコロナ放電などが発生して絶
縁ガス（六フッ化イオウ）が化学変化した状態、つまり
事故に至る前兆状態を、各検査ユニット１１，３６の測
定結果に基づいて自動的に監視・診断できるようにな
る。

【００５６】そして、万一、六フッ化イオウガスの分解
により有毒なフッ化チオニルガスが発生したときには、
検査ユニット３６の検出に基づいて、検査ユニット１１
にはその有害成分を含むサンプリングガスが供給されな
いように構成したので、有害な分解ガスによるガス分析
計１２などに対する悪影響を未然に防止することがで
き、構成部品などの保護を図ることができるものであ
る。

【００５７】また、本実施例では、各検査ユニット１
１，３６において濃度の測定に供されたサンプリングガ
スは、被検査対象のガス絶縁変圧器１より低い内圧のガ
ス絶縁断路器５の密閉タンク５ａ内に供給されるように
なる。従って、測定のためにサンプリングした六フッ化
イオウを主成分とするガスを大気に放出することなく回
収できて、大気の環境保全に寄与することができるよう
になる。しかも、この場合のガスの回収は、ガス絶縁変
圧器１及びガス絶縁断路器５間の内圧差を利用して行っ
ているから、ポンプなどの装置が不要となって検査装置
の構造が複雑化する虞がなくなると共に、メンテナンス
フリーを実現できる。

【００５８】尚、本実施例では、ガス検出器３７により
フッ化チオニル成分が検出されたときに、検査ユニット
１１にサンプリングガスが供給されなくなるように構成
したが、例えば有害成分が検出されたときには警報を発
するといった構成としても良い。また、ガス濃度の測定
に供されたサンプリングガスを絶縁開閉装置（ＧＩＳ）
に供給する構成としても良い。

【００５９】次に、本発明の第２の実施例について、図
８乃至図１０を参照して説明する。尚、上記第１の実施
例と共通する点については新たな図示や詳しい説明を省
略し、以下要点についてのみ述べることとする。

【００６０】本実施例では、上記実施例における二酸化
炭素濃度の測定に代えて、サンプリングガス中の水分量
の測定に基づいて変電機器２の劣化の診断を行うように
しており、また、そのためのサンプリングを５日間隔に
て行うようにしている。

【００６１】本実施例において用いられる水分測定装置
５１は、図９に示す如き構成とされている。この水分測
定装置５１は、周知の電気容量式の湿度計からなり、プ
ローブ５２，信号処理部５３及び表示部５４から構成さ
れている。図示はしないが、プローブ５２は、コンデン
サを構成する２電極間に、アルミナ等の多孔質セラミッ
クスからなる薄膜状の中間絶縁物を配置して構成されて
いる。このプローブ５２は、タンク３に、周囲を密封し
た状態で差込まれるようにして取付けられるようになっ
ている。

【００６２】そして、信号処理部５３は、そのプローブ
５２の中間絶縁物の気孔に水蒸気の吸脱着があると、２
電極間の電気抵抗及び静電容量（インピーダンス）が変
化することに基づいて湿度（露点）を測定するものであ
り、その測定結果を表示部５４に表示すると共に、外部
（出力表示モニタ）に出力するようになっている。

【００６３】図８は、本実施例に係る監視装置の構成を
ブロック化して示している。ここで、電源供給装置５５
は、前記水分測定装置５１に対し、直流または交流の電
源をタイマカウンタ５６（トランジスタ５６ｂ）を介し
て供給するようになっている。本実施例では、耐ノイズ
性を考慮してＤ／Ｄコンバータを用いており、ＤＣ１１
０ＶをＤＣ２４Ｖにステップダウンして供給するように
なっている。

【００６４】そして、前記タイマカウンタ５６は、水晶
発振子を用いた発振部５６ａを有し、約１０ＭＨｚの交
流信号を分周して、１時間，２時間，……２４時間、並
びに、１日，２日，……７日、といった時間クロックが
取出せるようになっている。このクロック信号に基づい
て、スイッチング用のトランジスタ５６ｂが所定の間隔
（本実施例では５日間隔）でオンされて水分測定装置５
１が作動し、一定時間経過後（測定の終了後）、ワンシ
ョットマルチバイブレータ５６ｃにより、トランジスタ
５６ｂがオフされるようになっている。

【００６５】これにより、水分測定装置５１によるタン
ク３内のガス中の水分量の測定が、５日間隔で行われる
ようになっている。そして、その測定結果は出力表示モ
ニタ（現場盤）５７に出力され、この出力表示モニタ５
７にて、得られた情報のＩＣメモリへの記憶、出力ＬＥ
Ｄによる表示が行われると共に、その情報が出力表示モ
ニタ（中央監視盤）５８に伝送されるようになってい
る。

【００６６】出力表示モニタ５７は、さらに、測定され
た水分量が予め設定された範囲から外れた場合に、異常
を報知したり、水分測定装置５１自体の故障を報知する
ようになっている。前記出力表示モニタ５８は、中央監
視向きのシステムであり、上記出力表示モニタ５７の機
能に加え、人工知能（エキスパートシステム）を用いた
診断，判定などの機能を有している。

【００６７】ところで、一般に、上述したような水分測
定装置５１や、上記第１の実施例にて説明した赤外線ガ
ス分析計１２やガス検出器３７等のセンサにあっては、
寿命が５〜１０年程度と言われている。また、水分測定
装置５１には電解コンデンサ等の比較的寿命の短い電子
部品が用いられている。さらに、上記第１の実施例にて
説明したように、監視装置には、多数個の電磁弁や駆動
用のモータ２８、加熱用のヒータ４６などの比較的寿命
が短くいわば消耗品として扱われる部品が不可欠とな
る。

【００６８】これに対し、ガス絶縁変圧器１等のガス絶
縁変電機器の寿命は、一般に、２０〜３０年となってい
る。このため、監視装置による劣化の診断を、連続的あ
るいは比較的頻繁（例えば１２時間間隔）にて行うと、
上述のように、装置の各構成部品の寿命が比較的短い事
情により、点検や部品交換作業などを何度も行わなけれ
ばならないという不具合が生じ、信頼性にも欠けること
となる。

【００６９】ところが、本発明者等の実験・研究によれ
ば、実際のサンプリングガスの成分の変化は極めて緩や
かであり、１２時間間隔でサンプリング，成分分析を行
った場合と、数日（例えば５日）間隔でサンプリング，
成分分析を行った場合とで、得られる情報に大差がない
ことが明らかとなったのである。

【００７０】図１０は、水分測定装置５１により測定さ
れた月間の水分量の変化の様子を示したものである。実
線で示す１２時間間隔でプロットしたデータに対し、×
印及び破線で示す５日間隔でプロットしたデータであっ
ても、全体の水分量の変化を把握することが十分に可能
であることが理解できる。逆に、通常では水分量の変化
は急激には起こるものではなく、水分量を頻繁に測定し
てもさほど意味があるとは言えないのである。

【００７１】このように本実施例によれば、水分測定装
置５１による水分量の測定を、５日間隔にて行うように
しているので、変電機器２の劣化診断を十分な信頼性を
もって行うことができるものであって、水分測定装置５
１等を５日に一度駆動させるだけで済んで、各部品の耐
用時間を長期間に延ばすことができるものである。この
結果、各部品等を交換することなしに、装置を長期間に
渡って使用することが可能となり、その信頼性を大幅に
向上することができるのである。

【００７２】尚、この第２の実施例では、水分量を５日
間隔で測定する場合について述べたが、上記第１実施例
のように二酸化炭素濃度を測定する場合においても、数
日若しくはそれ以上の間隔で行うようにしても良い。図
１１は、赤外線ガス分析計１２により測定された月間の
二酸化炭素濃度の変化の様子を示したものである。やは
り、実線で示す１２時間間隔でプロットしたデータに対
し、×印及び破線で示す５日間隔でプロットしたデータ
であっても、二酸化炭素濃度の変化を把握することが十
分に可能であることが理解できる。

【００７３】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
のガス絶縁変電機器の監視装置によれば、ガス絶縁変電
機器内からサンプリングガスを取込んで成分を分析する
ことにより、変電機器の劣化を診断するようにしたもの
であって、ガス絶縁変電機器内から取込んだサンプリン
グガス中に六フッ化イオウの分解ガス成分が含まれてい
ることを検出するための有害ガス検出手段を設けたの
で、ガス絶縁変電機器の監視を自動化することを可能と
して省力化を図り得るものであって、有害な分解ガスか
らガス分析計などを極力保護することができるという優
れた効果を奏するものである。

【００７４】また、ガス絶縁変電機器内からのガスのサ
ンプリングを、数日若しくはそれ以上の間隔で行うよう
にすれば、各部品等を交換することなしに、装置を長期
間に渡って使用することが可能となり、信頼性を大幅に
向上することができるという実用的効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、配管状態
を実体的に示す全体の構成図

【図２】ＳＯＦ2 濃度測定の動作説明用のタイミングチ
ャート

【図３】同動作内容の概略を示すフローチャート

【図４】ガスセンサの概略構成図

【図５】赤外線ガス分析計の概略構成図

【図６】ＣＯ2 濃度測定の動作説明用のタイミングチャ
ート

【図７】同動作内容の概略を示すフローチャート

【図８】本発明の第２の実施例を示すもので、監視装置
の概略構成を示すブロック図

【図９】水分測定装置の概略構成図

【図１０】水分測定装置の測定による水分量の変化の様
子を示す図

【図１１】赤外線ガス分析計の測定による二酸化炭素濃
度の変化の様子を示す図

【符号の説明】

図面中、１はガス絶縁変圧器（ガス絶縁変電機器）、３
は密閉タンク、５はガス絶縁断路器、８は電磁弁、１１
は検査ユニット、１２は赤外線ガス分析計、３１は制御
回路、３２は電磁弁、３４は切換弁、３５は制御回路、
３６は検査ユニット（有害ガス検出手段）、３７はガス
検出器、３７ａはガスセンサ、５１は水分測定装置、５
２はプローブ、５３は信号処理部、５５は電源供給装
置、５６はタイマカウンタ、５７，５８は出力表示モニ
タを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｂ 13/055 Ｈ０２Ｈ 5/00 Ｄ 9061−5Ｇ Ｈ０２Ｊ 4/00 7373−5Ｇ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変電機器を収容した密閉タンクに六フッ
   化イオウガスを充填してなるガス絶縁変電機器内から、
   サンプリングガスを取込んで成分を分析することによ
   り、前記変電機器の劣化を診断するようにしたものにお
   いて、前記ガス絶縁変電機器内から取込んだサンプリン
   グガス中に六フッ化イオウの分解ガス成分が含まれてい
   ることを検出するための有害ガス検出手段を設けたこと
   を特徴とするガス絶縁変電機器の監視装置。
2. 【請求項２】 ガス絶縁変電機器内からのガスのサンプ
   リングを、数日若しくはそれ以上の間隔で行うようにし
   たことを特徴とする請求項１記載のガス絶縁変電機器の
   監視装置。