JPH0572123A - Monitoring device for gas in insulating oil of oil filled cable - Google Patents
Monitoring device for gas in insulating oil of oil filled cableInfo
- Publication number
- JPH0572123A JPH0572123A JP23011491A JP23011491A JPH0572123A JP H0572123 A JPH0572123 A JP H0572123A JP 23011491 A JP23011491 A JP 23011491A JP 23011491 A JP23011491 A JP 23011491A JP H0572123 A JPH0572123 A JP H0572123A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- gas
- light
- laser
- cable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、新規なOFケ−ブルの
絶縁油中ガス監視装置に係り、特に、OFケ−ブルの絶
縁油中に発生する油中ガスをOFケ−ブルの通電を停止
することなく、常時監視することを可能にするOFケ−
ブルの絶縁油中ガス監視装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel OF cable insulating gas in insulating oil monitoring apparatus, and more particularly to a gas in oil generated in the insulating oil of the OF cable for energizing the OF cable. OF case that enables constant monitoring without stopping
It relates to a device for monitoring gas in insulating oil of Bull.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、電力を伝送するためのケ−ブル
にはOFケ−ブルが用いられる。OFケ−ブルは電力を
伝送する導体が絶縁性の高い絶縁油で被覆されたケ−ブ
ルである。OFケ−ブルが劣化すると発熱して絶縁油が
加熱されたり、内部で部分放電が発生したりする。この
ような加熱や放電により絶縁油が分解されて水素、炭化
水素ガス(メタン、アセチレン等)、一酸化炭素、二酸
化炭素などが発生することが知られている。従って、絶
縁油中に含まれるこれらのガスを監視すれば、OFケ−
ブルの絶縁劣化を検出することができる。従来、このよ
うな絶縁油中ガスを監視するために、以下のような作業
が行われている。2. Description of the Related Art Generally, an OF cable is used as a cable for transmitting electric power. The OF cable is a cable in which a conductor for transmitting electric power is covered with insulating oil having a high insulating property. When the OF cable deteriorates, heat is generated and the insulating oil is heated, or partial discharge occurs inside. It is known that the insulating oil is decomposed by such heating and discharge to generate hydrogen, hydrocarbon gas (methane, acetylene, etc.), carbon monoxide, carbon dioxide and the like. Therefore, if these gases contained in the insulating oil are monitored, the OF case
It is possible to detect insulation deterioration of the bull. Conventionally, the following work has been performed to monitor such a gas in insulating oil.
【0003】まず、安全のためにOFケ−ブルの通電を
停止した後、OFケ−ブルの接続箱に設けられた給油口
等から絶縁油を採取する。この採取された絶縁油を減圧
することにより、絶縁油に溶け込んでいるガスを分離す
る。分離されたガスはクロマトグラフィ等によりガス成
分の測定が行われる。このようにして、ガス成分の測定
を行うことにより、OFケ−ブルの絶縁劣化を検出する
ことができる。[0003] First, for safety, after the energization of the OF cable is stopped, the insulating oil is collected from the oil supply port provided in the connection box of the OF cable. The gas dissolved in the insulating oil is separated by reducing the pressure of the collected insulating oil. The gas components of the separated gas are measured by chromatography or the like. In this way, the insulation deterioration of the OF cable can be detected by measuring the gas component.
【0004】一方、OFケ−ブルではないが、絶縁油を
内蔵する変圧器においては、上記と同様の作業を行うほ
かに、変圧器に常時監視のための検出器を設けることも
行われている。即ち、高分子膜を用いた油中ガス分離装
置を設けると共に電気的にガスを検出するセンサを設
け、上記油中ガス分離装置で絶縁油中の油中ガスを分離
して上記センサで検出する試みがなされている。On the other hand, although it is not an OF cable, in a transformer incorporating insulating oil, in addition to performing the same work as described above, it is also possible to provide the transformer with a detector for constant monitoring. There is. That is, a gas-in-oil separator using a polymer membrane is provided, and a sensor for electrically detecting gas is provided, and the oil-in-oil gas in the insulating oil is separated by the gas-in-oil separator and detected by the sensor. Attempts are being made.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述したようなOFケ
−ブルの監視には、以下の問題がある。The monitoring of the OF cable as described above has the following problems.
【0006】(1)絶縁油を採取するには、OFケ−ブ
ルの通電を停止する必要があり、随時測定することがで
きない。即ち、常時監視ができないため、異常の早期発
見ができない。(1) In order to collect the insulating oil, it is necessary to stop the energization of the OF cable, and the measurement cannot be performed at any time. That is, since it is not possible to constantly monitor, it is not possible to detect an abnormality early.
【0007】(2)現地での絶縁油採取、持ち帰り、ガ
ス分析測定等の作業量が多い。(2) There is a large amount of work such as collecting insulating oil on the spot, taking it home, gas analysis and measurement.
【0008】また、変圧器で試みられている常時監視装
置をOFケ−ブルに応用するには、以下の問題がある。In addition, there are the following problems in applying the constant monitoring device attempted in the transformer to the OF cable.
【0009】(1)検出するガスが一種類だけであり、
また、測定の精度が低い。(1) Only one kind of gas is detected,
In addition, the measurement accuracy is low.
【0010】(2)センサが電気式であるため、長距離
に亘って強い電磁界に晒され、且つ多湿な環境に設置さ
れる電力ケ−ブルには適用できない。(2) Since the sensor is an electric type, it cannot be applied to a power cable which is exposed to a strong electromagnetic field over a long distance and is installed in a humid environment.
【0011】本出願人は、以上のような問題を解決する
ためにガスの光学的性質に着目し、これを利用してガス
を検知する装置をOFケ−ブルに設けることを考えた。
即ち、ガス中を光が透過するとき、特定の波長の光がガ
スの濃度に応じて吸収されることから、この吸収量を測
定することによりガス濃度を測定することができる。In order to solve the above problems, the applicant of the present invention paid attention to the optical properties of gas, and considered the use of this to provide a device for detecting gas in the OF cable.
That is, when light passes through gas, light of a specific wavelength is absorbed according to the concentration of the gas. Therefore, the gas concentration can be measured by measuring the amount of absorption.
【0012】そこで、本発明の目的は、光学装置を用い
て上記課題を解決し、OFケ−ブルの絶縁油中に発生す
る油中ガスをOFケ−ブルの通電を停止することなく、
常時監視することを可能にするOFケ−ブルの絶縁油中
ガス監視装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems by using an optical device, and to prevent the gas in the oil generated in the insulating oil of the OF cable from stopping the energization of the OF cable.
An object of the present invention is to provide an OF-cable in-oil gas monitoring device that enables constant monitoring.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第一の発明は、OFケ−ブルを接続する接続箱等に取
り付けられ絶縁油に含まれる複数の成分からなる油中ガ
スを絶縁油より分離して捕捉する油中ガス分離捕捉手段
と、上記油中ガス分離捕捉手段に設けられ捕捉された複
数の成分からなる油中ガスが混在する雰囲気中を透過し
て形成される光伝送路と、上記油中ガスに含まれる複数
の成分の各々の吸収スペクトルに一致する異なる波長を
有する光を生成すると共にこれら異なる波長の光を重畳
させる発光手段と、上記異なる波長が重畳された光より
上記吸収スペクトルに一致する単独の波長の光成分を分
別抽出すると共に光電変換する受光手段と、上記発光手
段及び上記受光手段と上記光伝送路とを結んで光を導く
伝達手段とを備えて構成されている。In order to achieve the above object, the first invention is to insulate gas in oil composed of a plurality of components contained in insulating oil, which is attached to a connection box or the like for connecting OF cables. Optical transmission formed by passing through an atmosphere in which an in-oil gas separation / capturing means for separating and capturing from oil and an in-oil gas consisting of a plurality of components trapped in the in-oil gas separation / trapping means are mixed Path, a light emitting means for generating light having different wavelengths that match the absorption spectra of each of the plurality of components contained in the gas in oil, and superimposing the light having these different wavelengths, and the light having the different wavelengths superimposed And a light receiving means for separating and extracting a light component of a single wavelength that matches the absorption spectrum and performing photoelectric conversion, and a transmitting means for connecting the light emitting means and the light receiving means to the light transmission path to guide light. It is configured.
【0014】また、第二の発明は、OFケ−ブルを接続
する接続箱等に取り付けられ絶縁油に含まれる油中ガス
を分離して捕捉する油中ガス分離捕捉手段と、この油中
ガス分捕捉手段に外部より挿通されて設けられこの油中
ガス分離捕捉手段内で所定の間隔を隔てて光学的に結合
された一対の光ファイバと、絶縁油中から分離された複
数の油中ガスのそれぞれの赤外吸収スペクトルに等しい
波長を持つ複数のレ−ザ光を生成する複数のレ−ザ装置
と、これら複数のレ−ザ光に対応してそれぞれ所定の値
に定められた基準信号をそれぞれ異なる搬送周波数で変
調して変調信号を生成すると共にこの変調信号により上
記レ−ザ装置をそれぞれ駆動する複数のレ−ザ駆動回路
と、上記光ファイバの一端に設けられ上記複数のレ−ザ
光を重畳させて注入する光カプラと、上記光ファイバの
他端に設けられ上記複数のレ−ザ光を電気信号に変換す
る光検出装置と、上記電気信号を上記異なる搬送周波数
で検波し且つ復調して復調信号を生成すると共にこの復
調信号からレ−ザ光の減衰量を検知する複数の検知回路
とを備えて構成されている。A second aspect of the present invention is an oil-in-gas separation / capture means which is attached to a connection box or the like for connecting OF cables to separate and capture in-oil gas contained in insulating oil, and the in-oil gas. A pair of optical fibers optically inserted at a predetermined interval in the gas-in-oil separation / capture means provided through the minute-capture means from the outside, and a plurality of in-oil gas separated from the insulating oil A plurality of laser devices for generating a plurality of laser lights having wavelengths equal to the respective infrared absorption spectra, and reference signals set to predetermined values respectively corresponding to the plurality of laser lights. With a different carrier frequency to generate a modulation signal, and a plurality of laser drive circuits for respectively driving the laser device by the modulation signals, and a plurality of lasers provided at one end of the optical fiber. Note that the light is superimposed An optical coupler, a photodetector provided at the other end of the optical fiber for converting the plurality of laser lights into electric signals, and the electric signals are detected and demodulated at the different carrier frequencies to obtain demodulated signals. A plurality of detection circuits that generate and detect the attenuation amount of the laser light from the demodulated signal are provided.
【0015】また、第三の発明は、OFケ−ブルを接続
する接続箱等に取り付けられ絶縁油に含まれる油中ガス
を分離して捕捉する油中ガス分離捕捉手段と、この油中
ガス分離捕捉手段に外部より挿通されて設けられこの油
中ガス分離捕捉手段内で所定の間隔を隔てて光学的に結
合された一対の光ファイバと、絶縁油中から分離された
複数の油中ガスのそれぞれの赤外吸収スペクトルに等し
い波長を持つ複数のレ−ザ光を生成する複数のレ−ザ装
置と、このレ−ザ装置を所定の値に基づいて駆動するレ
−ザ駆動回路と、上記光ファイバの一端に設けられ上記
複数のレ−ザ光を重畳させて注入する光カプラと、上記
光ファイバの他端に設けられ上記複数のレ−ザ光をそれ
ぞれの波長に分光する分光装置と、分光された上記複数
のレ−ザ光をそれぞれ電気信号に変換する複数の光検出
装置と、上記電気信号よりそれぞれのレ−ザ光の減衰量
を検知する複数の検知回路とを備えて構成されている。A third aspect of the present invention is an oil-in-gas separation / capturing means which is attached to a connection box or the like for connecting an OF cable to separate and capture in-oil gas contained in insulating oil. A pair of optical fibers optically inserted at a predetermined interval in the gas-in-oil separation / capture means provided through the separation-capture means from the outside, and a plurality of in-oil gases separated from the insulating oil A plurality of laser devices that generate a plurality of laser lights having wavelengths equal to the respective infrared absorption spectra, and a laser drive circuit that drives the laser devices based on a predetermined value, An optical coupler provided at one end of the optical fiber to superimpose and inject the plurality of laser lights, and a spectroscopic device provided at the other end of the optical fiber to disperse the plurality of laser lights into respective wavelengths. And the plurality of laser beams split into A plurality of light detecting devices for converting into electrical signals Re, each of les than the electrical signal - is constituted by a plurality of detection circuits for detecting the laser light attenuation.
【0016】さらに、第四の発明は、上記第三の発明に
よるOFケ−ブルの絶縁油中ガス監視装置において、上
記複数のレ−ザ装置に併設され上記絶縁油中から分離さ
れた複数の油中ガスを吸収されることのない波長を持つ
基準レ−ザ光を生成するレ−ザ装置と、上記分光装置に
より分光された基準レ−ザ光を電気信号に変換する光検
出装置と、上記複数のレ−ザ光から変換された電気信号
と基準レ−ザ光から変換された電気信号とを比較してそ
れぞれのレ−ザ光の減衰量を検知する比較回路とを備え
て構成されている。Further, a fourth aspect of the present invention is a device for monitoring a gas in insulating oil of an OF cable according to the third aspect, wherein a plurality of laser devices are provided side by side and separated from the insulating oil. A laser device that generates a reference laser beam having a wavelength that does not absorb gas in oil, and a photodetector that converts the reference laser beam dispersed by the spectroscopic device into an electric signal, And a comparator circuit for comparing the electric signals converted from the plurality of laser beams with the electric signals converted from the reference laser beam to detect the attenuation of each laser beam. ing.
【0017】[0017]
【作用】上記構成により、第一の発明にあっては、OF
ケ−ブルを接続する接続箱等に取り付けられた油中ガス
分離捕捉手段により、絶縁油に含まれる複数の成分から
なる油中ガスが絶縁油より分離されて捕捉される。上記
油中ガス分離捕捉手段に設けられ光伝送路は捕捉された
複数の成分からなる油中ガスが混在する雰囲気中を透過
して形成されることになる。一方、上記発光手段は上記
油中ガスに含まれる複数の成分の各々の吸収スペクトル
に一致する異なる波長を有する光を生成すると共にこれ
ら異なる波長の光を重畳させる。この異なる波長が重畳
された光は伝達手段により上記光伝送路へ導かれる。光
伝送路は上記油中ガス分離捕捉手段に設けられ捕捉され
た複数の成分からなる油中ガスが混在する雰囲気中を透
過して形成されるので、油中ガスは各々の成分の吸収ス
ペクトルに一致する光を吸収する。従って、光伝送路下
流では透過した光は油中ガスに含まれる各々の成分の濃
度に応じて光量が減少していることになる。この透過し
た光は、伝達手段によって受光手段に導かれる。受光手
段に導かれた光は、上記吸収スペクトルに一致する単独
の波長の光成分に分別抽出されると共に光電変換され
る。この光電変換された信号の大きさは油中ガスに含ま
れる各々の成分の濃度に応じて得られる。即ち、絶縁油
中に含まれるガスの種類を特定すると共にその濃度を検
出することが可能となる。With the above construction, in the first invention, the OF
The in-oil gas separation / capture means attached to a connection box or the like for connecting the cables separates and captures the in-oil gas consisting of a plurality of components contained in the insulating oil from the insulating oil. The optical transmission path provided in the oil-in-oil separation and capturing means is formed by passing through an atmosphere in which the in-oil gas composed of a plurality of captured components is mixed. On the other hand, the light emitting means generates light having different wavelengths that match the absorption spectra of each of the plurality of components contained in the oil-in-gas, and superimposes light having these different wavelengths. The light on which the different wavelengths are superimposed is guided to the optical transmission line by the transmission means. Since the optical transmission line is formed by penetrating through an atmosphere in which the in-oil gas consisting of a plurality of components trapped in the oil-in-gas separating and capturing means is mixed, the in-oil gas has an absorption spectrum of each component. Absorb matching light. Therefore, in the downstream of the optical transmission line, the amount of transmitted light is reduced according to the concentration of each component contained in the oil-in-gas. The transmitted light is guided to the light receiving means by the transmitting means. The light guided to the light receiving means is separately extracted and photoelectrically converted into a light component having a single wavelength that matches the absorption spectrum. The magnitude of this photoelectrically converted signal is obtained according to the concentration of each component contained in the gas in oil. That is, it is possible to specify the type of gas contained in the insulating oil and detect the concentration thereof.
【0018】また、第二の発明にあっては、OFケ−ブ
ルを接続する接続箱等に取り付けられた油中ガス分離捕
捉手段により、絶縁油に含まれる複数の成分からなる油
中ガスが絶縁油より分離されて捕捉される。この油中ガ
ス分捕捉手段に外部より挿通されて設けられ所定の間隔
を隔てて設けられた一対の光ファイバは捕捉された複数
の成分からなる油中ガスが混在する雰囲気中を透過して
光学的に結合されることになる。一方、複数のレ−ザ装
置は絶縁油中から分離された複数の油中ガスのそれぞれ
の赤外吸収スペクトルに等しい波長を持つ複数のレ−ザ
光を生成する。この時、上記複数のレ−ザ駆動回路は複
数のレ−ザ光に対応してそれぞれ所定の値に定められた
基準信号をそれぞれ異なる搬送周波数で変調して変調信
号を生成する。この変調信号により上記レ−ザ装置がそ
れぞれ駆動される。このようにして変調された複数のレ
−ザ光は上記光ファイバの一端に設けられた光カプラに
より重畳されて上記光ファイバに注入される。上記光フ
ァイバに注入されたレ−ザ光は捕捉された複数の成分か
らなる油中ガスが混在する雰囲気中を透過して他方の光
ファイバに注入される。この間、油中ガスは各々の成分
の吸収スペクトルに一致する光を吸収する。この光ファ
イバの他端に設けられた光検出装置はレ−ザ光を電気信
号に変換する。この電気信号は変調されているので、複
数の検知回路により上記異なる搬送周波数で検波且つ復
調されて復調信号が生成される。この復調信号からレ−
ザ光の減衰量を検知することができる。絶縁油中に含ま
れるガスの種類を特定すると共にその濃度を検出するこ
とが可能となる。According to the second aspect of the invention, the in-oil gas composed of a plurality of components contained in the insulating oil is separated by the in-oil gas separating and capturing means attached to the connection box or the like for connecting the OF cable. It is separated from the insulating oil and captured. A pair of optical fibers, which are inserted from the outside into the oil-in-oil content capturing means and are provided at a predetermined interval, pass through an atmosphere in which the in-oil gas consisting of a plurality of captured components is mixed and optically. Will be combined. On the other hand, the plurality of laser devices generate a plurality of laser lights having a wavelength equal to the infrared absorption spectrum of each of the plurality of oil-in-gas separated from the insulating oil. At this time, the plurality of laser drive circuits modulate the reference signals set to predetermined values corresponding to the plurality of laser lights with different carrier frequencies to generate modulated signals. Each of the laser devices is driven by this modulated signal. The plurality of laser lights thus modulated are superimposed by the optical coupler provided at one end of the optical fiber and injected into the optical fiber. The laser light injected into the above-mentioned optical fiber is transmitted through the atmosphere in which the in-oil gas consisting of a plurality of captured components is mixed and is injected into the other optical fiber. During this time, the gas in oil absorbs light that matches the absorption spectrum of each component. A photodetector provided at the other end of this optical fiber converts the laser light into an electric signal. Since this electric signal is modulated, it is detected and demodulated by the plurality of detection circuits at the different carrier frequencies to generate a demodulated signal. From this demodulated signal
The light attenuation can be detected. It is possible to specify the type of gas contained in the insulating oil and detect its concentration.
【0019】また、第三の発明にあっては、OFケ−ブ
ルを接続する接続箱等に取り付けられた油中ガス分離捕
捉手段により、絶縁油に含まれる複数の成分からなる油
中ガスが絶縁油より分離されて捕捉される。この油中ガ
ス分捕捉手段に外部より挿通されて設けられ所定の間隔
を隔てて設けられた一対の光ファイバは捕捉された複数
の成分からなる油中ガスが混在する雰囲気中を透過して
光学的に結合されることになる。一方、複数のレ−ザ装
置は絶縁油中から分離された複数の油中ガスのそれぞれ
の赤外吸収スペクトルに等しい波長を持つ複数のレ−ザ
光を生成する。この時、レ−ザ駆動回路はレ−ザ装置を
所定の値に基づいて駆動する。このようにして駆動され
た複数のレ−ザ光は上記光ファイバの一端に設けられた
光カプラにより重畳されて上記光ファイバに注入され
る。上記光ファイバに注入されたレ−ザ光は捕捉された
複数の成分からなる油中ガスが混在する雰囲気中を透過
して他方の光ファイバに注入される。この間、油中ガス
は各々の成分の吸収スペクトルに一致する光を吸収す
る。光ファイバの他端に設けられた分光装置は上記複数
のレ−ザ光をそれぞれの波長に分光する。複数の光検出
装置は分光された上記複数のレ−ザ光をそれぞれ電気信
号に変換する。検知回路は上記電気信号よりそれぞれの
レ−ザ光の減衰量を検知することができる。絶縁油中に
含まれるガスの種類を特定すると共にその濃度を検出す
ることが可能となる。Further, in the third aspect of the invention, the oil-in-gas consisting of a plurality of components contained in the insulating oil is removed by the oil-in-gas separating / capturing means attached to the connection box or the like for connecting the OF cable. It is separated from the insulating oil and captured. A pair of optical fibers, which are inserted from the outside into the oil-in-oil content capturing means and are provided at a predetermined interval, pass through an atmosphere in which the in-oil gas consisting of a plurality of captured components is mixed and optically. Will be combined. On the other hand, the plurality of laser devices generate a plurality of laser lights having a wavelength equal to the infrared absorption spectrum of each of the plurality of oil-in-gas separated from the insulating oil. At this time, the laser drive circuit drives the laser device based on a predetermined value. The plurality of laser lights driven in this way are superposed by an optical coupler provided at one end of the optical fiber and injected into the optical fiber. The laser light injected into the above-mentioned optical fiber is transmitted through the atmosphere in which the in-oil gas consisting of a plurality of captured components is mixed and is injected into the other optical fiber. During this time, the gas in oil absorbs light that matches the absorption spectrum of each component. A spectroscopic device provided at the other end of the optical fiber disperses the plurality of laser lights into respective wavelengths. The plurality of photo detectors respectively convert the plurality of dispersed laser lights into electric signals. The detection circuit can detect the attenuation amount of each laser light from the electric signal. It is possible to specify the type of gas contained in the insulating oil and detect its concentration.
【0020】また、第四の発明にあっては、OFケ−ブ
ルを接続する接続箱等に取り付けられた油中ガス分離捕
捉手段により、絶縁油に含まれる複数の成分からなる油
中ガスが絶縁油より分離されて捕捉される。この油中ガ
ス分捕捉手段に外部より挿通されて設けられ所定の間隔
を隔てて設けられた一対の光ファイバは捕捉された複数
の成分からなる油中ガスが混在する雰囲気中を透過して
光学的に結合されることになる。一方、複数のレ−ザ装
置は絶縁油中から分離された複数の油中ガスのそれぞれ
の赤外吸収スペクトルに等しい波長を持つ複数のレ−ザ
光と、上記絶縁油中から分離された複数の油中ガスを吸
収されることのない波長を持つ基準レ−ザ光とを生成す
る。この時、レ−ザ駆動回路はレ−ザ装置を所定の値に
基づいて駆動する。このようにして駆動された複数のレ
−ザ光は上記光ファイバの一端に設けられた光カプラに
より重畳されて上記光ファイバに注入される。上記光フ
ァイバに注入されたレ−ザ光は捕捉された複数の成分か
らなる油中ガスが混在する雰囲気中を透過して他方の光
ファイバに注入される。この間、油中ガスは各々の成分
の吸収スペクトルに一致する光を吸収する。光ファイバ
の他端に設けられた分光装置は上記複数のレ−ザ光及び
基準レ−ザ光をそれぞれの波長に分光する。複数の光検
出装置は分光された上記複数のレ−ザ光及び基準レ−ザ
光をそれぞれ電気信号に変換する。検知回路は上記電気
信号よりそれぞれのレ−ザ光の減衰量を検知する。比較
回路は上記複数のレ−ザ光から変換された電気信号と基
準レ−ザ光から変換された電気信号とを比較して、レ−
ザ光の減衰量を補正する。これにより、絶縁油中に含ま
れるガスの種類を特定すると共にその濃度を検出するこ
とが可能となる。また、基準レ−ザ光の減衰量から伝送
ロスが測定に与える影響を補正することができる。According to the fourth aspect of the invention, the in-oil gas composed of a plurality of components contained in the insulating oil is separated by the in-oil gas separating and capturing means attached to the connection box or the like for connecting the OF cable. It is separated from the insulating oil and captured. A pair of optical fibers, which are inserted from the outside into the oil-in-oil content capturing means and are provided at a predetermined interval, pass through an atmosphere in which the in-oil gas consisting of a plurality of captured components is mixed and optically. Will be combined. On the other hand, a plurality of laser devices have a plurality of laser lights having a wavelength equal to the infrared absorption spectrum of each gas in oil separated from the insulating oil, and a plurality of laser lights separated from the insulating oil. And a reference laser light having a wavelength that does not absorb the gas in the oil. At this time, the laser drive circuit drives the laser device based on a predetermined value. The plurality of laser lights driven in this way are superposed by an optical coupler provided at one end of the optical fiber and injected into the optical fiber. The laser light injected into the above-mentioned optical fiber is transmitted through the atmosphere in which the in-oil gas consisting of a plurality of captured components is mixed and is injected into the other optical fiber. During this time, the gas in oil absorbs light that matches the absorption spectrum of each component. A spectroscopic device provided at the other end of the optical fiber disperses the plurality of laser lights and the reference laser light into respective wavelengths. The plurality of photo detectors respectively convert the plurality of dispersed laser light and the reference laser light into electric signals. The detection circuit detects the attenuation amount of each laser light from the electric signal. The comparison circuit compares the electric signal converted from the plurality of laser lights with the electric signal converted from the reference laser light to obtain a laser.
The light attenuation is corrected. This makes it possible to identify the type of gas contained in the insulating oil and detect its concentration. Further, the influence of the transmission loss on the measurement can be corrected from the attenuation amount of the reference laser light.
【0021】[0021]
【実施例】本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述
する。An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【0022】本実施例では、絶縁油中ガスの内、アセチ
レンとメタンとを監視対象とした。アセチレンは主とし
て絶縁油中で部分放電が起きた場合に発生し、メタンは
主として絶縁油が加熱された場合に発生するとされてい
るので、これら2種類の油中ガスを監視することによ
り、ケ−ブルの劣化を検知することができる。In the present embodiment, acetylene and methane of the insulating oil gas were monitored. It is said that acetylene is mainly generated when a partial discharge occurs in insulating oil, and methane is mainly generated when the insulating oil is heated. Therefore, by monitoring these two types of gas in oil, The deterioration of the bull can be detected.
【0023】アセチレン、メタン等の炭化水素ガスは分
子の回転、振動により特定の波長の光を吸収する性質が
あり、このような特定の波長のことを吸収スペクトルと
呼んでいる。吸収スペクトルはガス固有のもので、一つ
の種類のガスは離散的に複数の波長の吸収スペクトルを
有している。また、その吸収量はガス濃度に依存するこ
とが知られている。従って、吸収スペクトルにあたる波
長において、ガス内に照射される光の強さと、透過する
距離が知られていれば、透過後の光の強さを測定するこ
とによりガスの濃度が測定できる。さらに、2種類以上
のガスが混合されていても、それぞれの吸収スペクトル
が異なっていることから、光学的には互いに影響し合う
ことがないので、独立に測定することができる。Hydrocarbon gas such as acetylene and methane has a property of absorbing light of a specific wavelength due to rotation and vibration of molecules, and such a specific wavelength is called an absorption spectrum. The absorption spectrum is unique to the gas, and one type of gas discretely has absorption spectra of a plurality of wavelengths. Further, it is known that the absorption amount depends on the gas concentration. Therefore, at the wavelength corresponding to the absorption spectrum, if the intensity of the light irradiated into the gas and the distance of transmission are known, the concentration of the gas can be measured by measuring the intensity of the light after the transmission. Further, even if two or more kinds of gases are mixed, since the absorption spectra of the gases are different from each other, they do not optically affect each other, so that they can be measured independently.
【0024】また、このような特定の波長を効率よく発
生すると共に伝送路での減衰の少ない光としては、レ−
ザ光が有効であるので本実施例にあっては、赤外レ−ザ
光を使用すると共に赤外レ−ザ光の伝送路として光ファ
イバを使用している。Further, as the light which efficiently generates such a specific wavelength and has little attenuation in the transmission line,
Since the laser light is effective, in this embodiment, the infrared laser light is used and the optical fiber is used as the transmission path of the infrared laser light.
【0025】図1に示されるように、導体を絶縁油で被
覆させてなるOFケ−ブル1を用いて形成された電力ラ
イン2は、図では省略されているが長い距離を有し、O
Fケ−ブル1が多数連結されて構成されている。OFケ
−ブル1同志を接続するためにOFケ−ブル1の端部に
設けられた接続箱3は、隣合うOFケ−ブル1の接続箱
3に突合わされて接合され、電気的な接続が達成される
と共に絶縁油のシ−ルが施されている。この接続箱3の
外殻に密閉された容器4が設けられ、接続箱3と密閉さ
れた容器4とは継手5によって連通されている。容器4
はその内部を仕切るようにに設けられたフィルタ6によ
って2つの区画に分割されている。2つの区画の内、上
記継手5が設けられ接続箱3と連通される区画は、絶縁
油Lを導入するための液相室7を形成している。フィル
タ6は多孔質金属に高分子膜を融着させてなるもので、
油は通過させないがガスは通過させるという性質を有し
ている。即ち、液相室7に満たされた絶縁油Lにガスが
含まれているとき、このガスのみフィルタ6を通過する
ことができる。このフィルタ6によって仕切られたもう
一つの区画は、フィルタ6を通過してきたガスGを捕捉
するための気相室8を形成している。このようにガスの
みを選択的に通過させるフィルタ6を設けた容器4は、
絶縁油Lよりこれに含まれたガスGを分離捕捉するため
の油中ガス分離捕捉手段9を構成していることになる。
フィルタ6により分離され気相室8に捕捉されるガスG
には、絶縁油Lが分解されて生成された水素、炭化水素
ガス(メタン、アセチレン等)、一酸化炭素、二酸化炭
素などが含まれる。As shown in FIG. 1, a power line 2 formed by using an OF cable 1 made by coating a conductor with insulating oil has a long distance, although not shown in the figure,
A large number of F cables 1 are connected to each other. The connection box 3 provided at the end of the OF cable 1 for connecting the OF cables 1 to each other is butted against and joined to the connection box 3 of the adjacent OF cable 1 for electrical connection. In addition to achieving the above, an insulating oil seal is applied. A sealed container 4 is provided in the outer shell of the connection box 3, and the connection box 3 and the sealed container 4 are connected by a joint 5. Container 4
Is divided into two sections by a filter 6 provided so as to partition the inside thereof. Of the two compartments, the compartment provided with the joint 5 and communicating with the connection box 3 forms a liquid phase chamber 7 for introducing the insulating oil L. The filter 6 is formed by fusing a polymer film on a porous metal.
It has the property of passing oil but not gas. That is, when the insulating oil L filled in the liquid phase chamber 7 contains a gas, only this gas can pass through the filter 6. The other section partitioned by the filter 6 forms a gas phase chamber 8 for trapping the gas G passing through the filter 6. As described above, the container 4 provided with the filter 6 that selectively passes only the gas is
This means that the in-oil gas separation / capturing means 9 for separating and capturing the gas G contained in the insulating oil L is constituted.
Gas G separated by the filter 6 and trapped in the gas phase chamber 8
Include hydrogen generated by decomposing the insulating oil L, hydrocarbon gas (methane, acetylene, etc.), carbon monoxide, carbon dioxide, and the like.
【0026】油中ガス分離捕捉手段9の内、ガス捕捉を
受け持つ気相室8には、後述する伝達手段26を構成す
る光ファイバ10、11が挿通されて設けられ、光ファ
イバ10、11のそれぞれの端部12、13は気相室8
内で所定の間隔を隔てて向合わされて配置されている。
光ファイバ10、11の端部12、13は、気相室8内
に捕捉された複数の成分からなる油中ガスが混在する雰
囲気中を透過する光伝送路14を形成している。Of the gas-in-oil separation / capture means 9, the gas phase chamber 8 which is responsible for gas capture is provided with optical fibers 10 and 11 constituting a transmission means 26, which will be described later, inserted therein. Each of the ends 12 and 13 has a vapor phase chamber 8
They are arranged facing each other at a predetermined interval.
The ends 12 and 13 of the optical fibers 10 and 11 form an optical transmission line 14 that transmits through an atmosphere in which an in-oil gas composed of a plurality of components trapped in the gas phase chamber 8 is mixed.
【0027】油中ガス分離捕捉手段9が取付けられた接
続箱3より隔てて、例えは監視所等に設けられた監視箱
15には、油中ガスGに含まれる複数の成分の各々の吸
収スペクトルに一致する異なる波長を有する光を生成す
ると共にこれら異なる波長の光を重畳させる発光手段1
6が設けられている。発光手段16は具体的には、アセ
チレンの赤外吸収スペクトルに等しい波長を持つレ−ザ
光を生成するレ−ザ装置17と、メタンの赤外吸収スペ
クトルに等しい波長を持つレ−ザ光を生成するレ−ザ装
置18と、所定の値に定められた基準信号S1を所定の
搬送周波数C1で変調して変調信号M1を生成すると共
に変調信号M1によりレ−ザ装置17を駆動するレ−ザ
駆動回路19と、所定の値に定められた基準信号S2を
上記C1と異なる搬送周波数C2で変調して変調信号M
2を生成すると共に変調信号M2によりレ−ザ装置18
を駆動するレ−ザ駆動回路20と、レ−ザ装置17とレ
−ザ装置18とが生成するレ−ザ光を重畳させて1本の
光ファイバに注入する光カプラ21とから構成されてい
る。光カプラ21には伝達手段26を構成する光ファイ
バ10の端部が接続されている。前述したように光ファ
イバ10の他端部12は油中ガス分離捕捉手段9の内、
ガス捕捉を受け持つ気相室8に挿通され、気相室8内に
捕捉された複数の成分からなる油中ガスGが混在する雰
囲気中を透過する光伝送路14の一端部を形成している
ので、レ−ザ装置17、18より生成されたレ−ザ光
が、光カプラ21により重畳されて光ファイバ10に注
入され、光ファイバ10の端部12から光伝送路14に
照射されるように構成されていることになる。A monitoring box 15 provided at a monitoring station or the like, apart from the connection box 3 to which the means for capturing and separating gas in oil 9 is attached, absorbs each of a plurality of components contained in the gas G in oil. Light emitting means 1 for generating light having different wavelengths matching a spectrum and superimposing light having these different wavelengths
6 is provided. Specifically, the light emitting means 16 includes a laser device 17 for generating laser light having a wavelength equal to the infrared absorption spectrum of acetylene, and a laser light having a wavelength equal to the infrared absorption spectrum of methane. A laser device 18 for generating and a reference signal S1 set to a predetermined value are modulated at a predetermined carrier frequency C1 to generate a modulation signal M1 and a laser device 17 is driven by the modulation signal M1. The drive circuit 19 and a reference signal S2 set to a predetermined value are modulated at a carrier frequency C2 different from C1 to obtain a modulation signal M.
2 and the modulation device M2 produces a laser device 18
And a laser drive circuit 20 for driving the laser, and an optical coupler 21 for superimposing the laser lights generated by the laser device 17 and the laser device 18 and injecting them into one optical fiber. There is. The optical coupler 21 is connected to the end of the optical fiber 10 that constitutes the transmission means 26. As described above, the other end 12 of the optical fiber 10 is the gas-in-oil separation / capture means 9,
It is inserted into the gas phase chamber 8 that is in charge of capturing the gas, and forms one end of the optical transmission line 14 that is transmitted through the atmosphere in which the gas G in oil consisting of a plurality of components trapped in the gas phase chamber 8 is mixed. Therefore, the laser lights generated by the laser devices 17 and 18 are superposed by the optical coupler 21 and injected into the optical fiber 10, so that the end 12 of the optical fiber 10 irradiates the optical transmission line 14. Will be configured in.
【0028】本実施例においては、レ−ザ装置17の波
長は1.53μm、レ−ザ装置18の波長は1.66μ
mに設定されている。これは、数多いアセチレン、メタ
ンの吸収スペクトルの中から選んだもので、光ファイバ
での伝達を考慮して赤外領域に設けたものである。即
ち、1.53μmはアセチレンの、1.66μmはメタ
ンの吸収スペクトルであって、これらは波長が異なるた
め互いに測定に影響し合うことがない。In this embodiment, the laser device 17 has a wavelength of 1.53 .mu.m and the laser device 18 has a wavelength of 1.66 .mu.m.
It is set to m. This is selected from many absorption spectra of acetylene and methane, and is provided in the infrared region in consideration of transmission through an optical fiber. That is, 1.53 μm is the absorption spectrum of acetylene, and 1.66 μm is the absorption spectrum of methane. Since these have different wavelengths, they do not affect each other.
【0029】監視箱15には、異なる波長が重畳された
光より吸収スペクトルに一致する単独の波長の光成分を
分別抽出すると共に光電変換する受光手段22が設けら
れている。受光手段22は伝達手段26を構成するもう
1本の光ファイバ11の端部に接続されて設けられレ−
ザ光を電気信号Mに変換する光検出装置23と、光検出
装置23が出力する電気信号Mを上記異なる搬送周波数
C1、C2で検波し且つ復調して復調信号D1、D2を
生成すると共に復調信号D1、D2からレ−ザ光の減衰
量を検知する複数の検知回路24、25とから構成され
ている。前述したように光ファイバ11の他端部13は
油中ガス分離捕捉手段9の内、ガス捕捉を受け持つ気相
室8に挿通され、気相室8内に捕捉された複数の成分か
らなる油中ガスが混在する雰囲気中を透過する光伝送路
14の一端部を形成しているので、光ファイバ10の端
部12から光伝送路14に照射されたレ−ザ光が光ファ
イバ11の端部13に入射され、伝達されて光検出装置
23に導かれるように構成されていることになる。光検
出装置23は赤外領域で連続的なスペクトル特性を有し
ており、波長1.53μmのレ−ザ光の光量と、波長
1.66μmのレ−ザ光の光量との和に相当する電気信
号Mを発生する。The monitoring box 15 is provided with a light receiving means 22 for separately extracting and photoelectrically converting a light component of a single wavelength that coincides with the absorption spectrum from light in which different wavelengths are superimposed. The light receiving means 22 is provided by being connected to the end of another optical fiber 11 which constitutes the transmitting means 26.
The photodetector 23 for converting the light into an electric signal M, and the electric signal M output by the photodetector 23 are detected and demodulated at the different carrier frequencies C1, C2 to generate demodulated signals D1, D2 and demodulated. It is composed of a plurality of detection circuits 24 and 25 for detecting the amount of laser light attenuation from the signals D1 and D2. As described above, the other end 13 of the optical fiber 11 is inserted into the gas phase chamber 8 which is in charge of gas trapping in the oil-in-oil separation and capture means 9, and the oil composed of a plurality of components trapped in the gas phase chamber 8 is used. Since one end portion of the optical transmission line 14 that transmits through the atmosphere in which the medium gas is mixed is formed, the laser light emitted from the end portion 12 of the optical fiber 10 to the optical transmission line 14 is the end portion of the optical fiber 11. It is configured such that the light enters the portion 13, is transmitted, and is guided to the light detection device 23. The photodetector 23 has continuous spectral characteristics in the infrared region, and corresponds to the sum of the amount of laser light having a wavelength of 1.53 μm and the amount of laser light having a wavelength of 1.66 μm. Generate an electrical signal M.
【0030】光ファイバ10、11は距離を隔てて設け
られた油中ガス分離捕捉手段9と監視箱15と結んで設
けられており、上記発光手段16及び上記受光手段22
と上記光伝送路14とを結んで光を導く伝達手段26を
形成している。伝達手段26は光ファイバ10、11で
構成されているので、距離が大きくても伝達損失が少な
く、引き回しの自由度が大きい。また、OFケ−ブル1
に沿わせて、大きなスペ−スを取らずに設置されると共
にOFケ−ブル1に流れる大電流の影響を受けることが
ない。The optical fibers 10 and 11 are provided by connecting the oil-in-gas separating / capturing means 9 and the monitoring box 15 which are provided at a distance from each other, and the light emitting means 16 and the light receiving means 22 are provided.
And the optical transmission line 14 are connected to form a transmission means 26 for guiding light. Since the transmission means 26 is composed of the optical fibers 10 and 11, the transmission loss is small even when the distance is large, and the degree of freedom of wiring is large. Also, OF cable 1
Therefore, it is installed without taking a large space and is not affected by a large current flowing through the OF cable 1.
【0031】次に、実施例の作用を述べる。Next, the operation of the embodiment will be described.
【0032】油中ガス分離捕捉手段9の液相室7に満た
された絶縁油Lにアセチレン、メタン等のガスGが含ま
れているとき、これらのガスはフィルタ6を通過して気
相室8に捕捉される。When the insulating oil L filled in the liquid phase chamber 7 of the gas-in-oil separation / separation means 9 contains a gas G such as acetylene or methane, these gases pass through the filter 6 and pass through the gas phase chamber. 8 is captured.
【0033】発光手段16において、レ−ザ駆動回路1
9は所定の値に定められた基準信号S1を所定の搬送周
波数C1で変調して変調信号M1を生成する。レ−ザ装
置17は変調信号M1により駆動されるので、変調信号
M1に比例して振幅変調された波長1.53μmのレ−
ザ光が得られる。一方、レ−ザ駆動回路20は所定の値
に定められた基準信号S2を所定の搬送周波数C2で変
調して変調信号M2を生成する。レ−ザ装置18は変調
信号M2により駆動されるので、変調信号M2に比例し
て振幅変調された波長1.66μmのレ−ザ光が得られ
る。これら2つのレ−ザ光は光カプラ21によって重畳
されて伝達手段26即ち、光ファイバ10に注入され、
光ファイバ10の端部12から光伝送路14に照射され
る。In the light emitting means 16, the laser drive circuit 1
Reference numeral 9 modulates a reference signal S1 set to a predetermined value with a predetermined carrier frequency C1 to generate a modulation signal M1. Since the laser device 17 is driven by the modulation signal M1, the laser having a wavelength of 1.53 .mu.m amplitude-modulated in proportion to the modulation signal M1.
The light is obtained. On the other hand, the laser drive circuit 20 modulates the reference signal S2 set to a predetermined value with a predetermined carrier frequency C2 to generate a modulation signal M2. Since the laser device 18 is driven by the modulation signal M2, laser light having a wavelength of 1.66 .mu.m that is amplitude-modulated in proportion to the modulation signal M2 can be obtained. These two laser lights are superposed by the optical coupler 21 and injected into the transmission means 26, that is, the optical fiber 10,
The optical transmission line 14 is irradiated from the end 12 of the optical fiber 10.
【0034】光伝送路14はアセチレン、メタン等の油
中ガスGが混在する雰囲気中に形成されているので、波
長1.53μm及び波長1.66μmのレ−ザ光は光伝
送路14を透過すると共にそれぞれアセチレン、メタン
の濃度に応じて吸収され減衰することになる。このよう
にして光伝送路14を透過すると共にアセチレン、メタ
ンの濃度に応じて減衰されたレ−ザ光が光ファイバ11
の端部13に入射され、伝達されて受光手段22を構成
する光検出装置23に導かれる。Since the optical transmission line 14 is formed in an atmosphere in which the in-oil gas G such as acetylene or methane is mixed, laser light having a wavelength of 1.53 μm and a wavelength of 1.66 μm is transmitted through the optical transmission line 14. As it does so, it will be absorbed and attenuated according to the concentration of acetylene and methane, respectively. In this way, the laser light transmitted through the optical transmission line 14 and attenuated according to the concentrations of acetylene and methane is transmitted to the optical fiber 11.
The light is incident on the end portion 13 of the light source, is transmitted, and is guided to the light detection device 23 that constitutes the light receiving means 22.
【0035】光検出装置23では、波長1.53μm及
び波長1.66μmのレ−ザ光の光量の和に比例した電
気信号Mが光電変換によって得られる。電気信号Mは搬
送周波数C1、C2で振幅変調されたままなので、検知
回路24、25にてそれぞれ検波且つ復調することによ
り、復調信号D1、D2を生成する。これら復調信号D
1、D2の値を基準信号S1、S2と比較することによ
り、アセチレン、メタンの濃度が測定される。或いは、
復調信号D1、D2の値を予めガスGが存在しない時の
復調信号を記憶しておいた値と比較してもよいし、変調
に伴う高調波と基本波との比較から求めてもよい。In the photo-detecting device 23, an electric signal M proportional to the sum of the amounts of laser light having a wavelength of 1.53 μm and a wavelength of 1.66 μm is obtained by photoelectric conversion. Since the electric signal M is still amplitude-modulated by the carrier frequencies C1 and C2, the detection circuits 24 and 25 detect and demodulate the signals, respectively, to generate demodulated signals D1 and D2. These demodulated signals D
By comparing the values of 1 and D2 with the reference signals S1 and S2, the concentrations of acetylene and methane can be measured. Alternatively,
The values of the demodulation signals D1 and D2 may be compared with the values stored in advance as the demodulation signal when the gas G does not exist, or may be obtained by comparing the harmonic wave associated with the modulation and the fundamental wave.
【0036】このようにして、アセチレン、メタンの濃
度がそれぞれ測定されることにより、絶縁油Lにおける
加熱と部分放電との存在及びその程度が検出され、OF
ケ−ブル1の劣化が間接的に検知されることになる。In this way, by measuring the concentrations of acetylene and methane, respectively, the presence and extent of heating and partial discharge in the insulating oil L are detected, and OF
The deterioration of the cable 1 will be indirectly detected.
【0037】本発明の第3の発明、第4の発明に基づい
た、別の実施例を図2に示す。図2の実施例にあって
は、発光手段16は波長1.53μm及び波長1.66
μmのレ−ザ光の他に、アセチレン、メタンのどちらの
吸収スペクトルにも属さない赤外レ−ザ光が用いられ
る。このために、レ−ザ装置27及びレ−ザ駆動回路2
8が併設されている。また、レ−ザ装置17、18、2
7を所定の値に基づいて駆動するレ−ザ駆動回路19、
20、28は変調機能を持たない。このため、光ファイ
バ10には光量が一定の3種のレ−ザ光が注入されるこ
とになる。また、図2の実施例にあっては、受光手段2
2には複数のレ−ザ光をそれぞれの波長に分光する分光
装置29と、分光された上記3種のレ−ザ光をそれぞれ
電気信号に変換する3台の光検出装置23、23、23
とが設けられている。3台の光検出装置23、23、2
3はそれぞれ復調機能を持たない検知回路24、25、
30に接続されている。これら検知回路24、25、3
0は1個の比較回路31に接続されている。FIG. 2 shows another embodiment based on the third and fourth aspects of the present invention. In the embodiment of FIG. 2, the light emitting means 16 has a wavelength of 1.53 μm and a wavelength of 1.66.
In addition to the laser light of .mu.m, infrared laser light that does not belong to any absorption spectrum of acetylene or methane is used. For this purpose, the laser device 27 and the laser drive circuit 2
8 are installed side by side. Further, the laser devices 17, 18, 2
A laser drive circuit 19 for driving 7 based on a predetermined value,
20 and 28 have no modulation function. Therefore, three types of laser light having a constant light quantity are injected into the optical fiber 10. Further, in the embodiment of FIG. 2, the light receiving means 2
Reference numeral 2 denotes a spectroscopic device 29 which disperses a plurality of laser lights into respective wavelengths, and three photodetector devices 23, 23 and 23 which respectively convert the dissociated three kinds of laser lights into electric signals.
And are provided. Three photo detectors 23, 23, 2
3 are detection circuits 24, 25, which have no demodulation function,
It is connected to 30. These detection circuits 24, 25, 3
0 is connected to one comparison circuit 31.
【0038】図2の実施例にあっては、光伝送路14に
て、波長1.53μm及び波長1.66μmのレ−ザ光
はガスGに吸収されて減衰され、もう一つのレ−ザ光は
ほとんど減衰されない。これらのレ−ザ光は、分光装置
29により分光されて各々別の光検出装置23で処理さ
れることになる。即ち、受光手段22において単独の波
長の光成分を分別抽出するために分光装置29を設けた
もので、この代わりに電気的な変調、復調が不要となっ
たものである。また、アセチレン、メタンのどちらの吸
収スペクトルにも属さない赤外レ−ザ光が測定の基準信
号として使用され、比較回路31でそれぞれの波長の検
出結果が比較される。これにより、光ファイバ10、1
1の経時変化や光伝送路14を形成する光ファイバ10
(12)、11(13)の端面に付着する汚れ等による
伝送ロスが測定に与える影響を補正することができると
共にガス濃度の絶対値等の算出をするための正確な測定
が可能となる。In the embodiment of FIG. 2, the laser light having the wavelength of 1.53 μm and the laser light of 1.66 μm is absorbed by the gas G and attenuated in the optical transmission line 14, and another laser is emitted. Light is hardly attenuated. These laser lights are spectrally separated by the spectroscopic device 29 and processed by different photodetecting devices 23. That is, the light receiving means 22 is provided with a spectroscopic device 29 for separating and extracting light components of a single wavelength, and instead, electric modulation and demodulation are not required. Further, the infrared laser light which does not belong to any absorption spectrum of acetylene or methane is used as a reference signal for measurement, and the comparison circuit 31 compares the detection results of the respective wavelengths. Thereby, the optical fibers 10, 1
Of the optical fiber 10 forming the optical transmission line 14
(12), 11 (13) It is possible to correct the influence of transmission loss due to dirt or the like adhering to the end faces on the measurement, and it is possible to perform accurate measurement for calculating the absolute value of the gas concentration and the like.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明は、以下のごとき優れた効果を発
揮する。The present invention exhibits the following excellent effects.
【0040】(1)複数の油中ガスを常時監視できるこ
とにより、早期且つ確実にケ−ブル絶縁の劣化を検出で
き、ひいてはケ−ブル破壊事故を未然に防止できる。(1) Since a plurality of gasses in oil can be constantly monitored, deterioration of the cable insulation can be detected early and reliably, and a cable breakdown accident can be prevented in advance.
【0041】(2)監視が自動的にできるようになり、
人的資源が節約される。(2) Monitoring can be automatically performed,
Human resources are saved.
【0042】(3)遠隔監視ができるので、洞道或いは
人孔に点検者が入る必要がない。(3) Since remote monitoring is possible, it is not necessary for an inspector to enter a cave or a manhole.
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の別の実施例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
1 OFケ−ブル 3 接続箱 9 油中ガス分離捕捉手段 10、11 光ファイバ 14 光伝送路 16 発光手段 17、18、27 レ−ザ装置 19、20、28 レ−ザ駆動回路 21 光カプラ 22 受光手段 23 光検出装置 24、25、30 検知回路 26 伝達手段 29 分光装置 31 比較回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 OF cable 3 Connection box 9 Gas separation and capture means in oil 10, 11 Optical fiber 14 Optical transmission line 16 Light emitting means 17, 18, 27 Laser device 19, 20, 28 Laser drive circuit 21 Optical coupler 22 Light receiving means 23 Photodetector 24, 25, 30 Detection circuit 26 Transmission means 29 Spectroscopic device 31 Comparison circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大沢 晋 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 安藤 順夫 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社アドバンスリサーチセンタ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shin Osawa 5-1-1 Hidakacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Cable Co., Ltd. Hidaka Plant (72) Inventor Nobuo Ando 3550 Kidayomachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Address Inside Hitachi Cable's Advanced Research Center
Claims (4)
ブルにおいて、OFケ−ブルを接続する接続箱等に取り
付けられ絶縁油に含まれる複数の成分からなる油中ガス
を絶縁油より分離して捕捉する油中ガス分離捕捉手段
と、上記油中ガス分離捕捉手段に設けられ捕捉された複
数の成分からなる油中ガスが混在する雰囲気中を透過し
て形成される光伝送路と、上記油中ガスに含まれる複数
の成分の各々の吸収スペクトルに一致する異なる波長を
有する光を生成すると共にこれら異なる波長の光を重畳
させる発光手段と、上記異なる波長が重畳された光より
上記吸収スペクトルに一致する単独の波長の光成分を分
別抽出すると共に光電変換する受光手段と、上記発光手
段及び上記受光手段と上記光伝送路とを結んで光を導く
伝達手段とを備えたことを特徴とするOFケ−ブルの絶
縁油中ガス監視装置。1. An OF case in which a conductor is coated with insulating oil.
And a gas-in-oil separation / capturing means for separating and capturing in-oil gas consisting of a plurality of components contained in the insulating oil from the insulating oil, which is attached to a connection box or the like for connecting the OF cable. An optical transmission line formed by passing through an atmosphere in which an in-oil gas composed of a plurality of components trapped in the separation capturing means is mixed, and an absorption spectrum of each of the plurality of components contained in the oil-in-gas A light emitting unit that generates lights having different matching wavelengths and that superimposes lights having these different wavelengths, and separates and extracts a light component having a single wavelength that matches the absorption spectrum from the light on which the different wavelengths are superimposed. An OF-cable insulation gas monitoring device comprising: a light-receiving means for converting; and a light-transmitting means for connecting the light-emitting means and the light-receiving means to the light-transmitting path to guide light.
ブルにおいて、OFケ−ブルを接続する接続箱等に取り
付けられ絶縁油に含まれる油中ガスを分離して捕捉する
油中ガス分離捕捉手段と、該油中ガス分捕捉手段に外部
より挿通されて設けられ該油中ガス分離捕捉手段内で所
定の間隔を隔てて光学的に結合された一対の光ファイバ
と、絶縁油中から分離された複数の油中ガスのそれぞれ
の赤外吸収スペクトルに等しい波長を持つ複数のレ−ザ
光を生成する複数のレ−ザ装置と、これら複数のレ−ザ
光に対応してそれぞれ所定の値に定められた基準信号を
それぞれ異なる搬送周波数で変調して変調信号を生成す
ると共に該変調信号により上記レ−ザ装置をそれぞれ駆
動する複数のレ−ザ駆動回路と、上記光ファイバの一端
に設けられ上記複数のレ−ザ光を重畳させて注入する光
カプラと、上記光ファイバの他端に設けられ上記複数の
レ−ザ光を電気信号に変換する光検出装置と、上記電気
信号を上記異なる搬送周波数で検波し且つ復調して復調
信号を生成すると共に該復調信号からレ−ザ光の減衰量
を検知する複数の検知回路とを備えたことを特徴とする
OFケ−ブルの絶縁油中ガス監視装置。2. An OF case in which a conductor is covered with insulating oil.
In the cable, an oil-in-gas separation / capturing means, which is attached to a connection box or the like for connecting the OF cable and separates and captures the in-oil gas contained in the insulating oil, and the gas-in-oil content capturing means is externally inserted. A pair of optical fibers optically provided at a predetermined interval in the gas-in-oil separation / capture means and infrared absorption spectra of a plurality of gas-in-oil separated from the insulating oil. A plurality of laser devices that generate a plurality of laser lights having equal wavelengths, and a reference signal set to a predetermined value corresponding to each of the plurality of laser lights is modulated with a different carrier frequency. A plurality of laser drive circuits for generating a modulated signal and driving the laser device by the modulated signal, and for injecting the plurality of laser lights provided at one end of the optical fiber in a superposed manner. Optical coupler and the above light A photodetector provided at the other end of the fiber for converting the plurality of laser lights into electric signals; and detecting and demodulating the electric signals at the different carrier frequencies to generate demodulated signals and from the demodulated signals. An insulating gas monitoring device for an OF cable, comprising: a plurality of detection circuits for detecting the amount of attenuation of laser light.
ブルにおいて、OFケ−ブルを接続する接続箱等に取り
付けられ絶縁油に含まれる油中ガスを分離して捕捉する
油中ガス分離捕捉手段と、該油中ガス分離捕捉手段に外
部より挿通されて設けられ該油中ガス分離捕捉手段内で
所定の間隔を隔てて光学的に結合された一対の光ファイ
バと、絶縁油中から分離された複数の油中ガスのそれぞ
れの赤外吸収スペクトルに等しい波長を持つ複数のレ−
ザ光を生成する複数のレ−ザ装置と、該レ−ザ装置を所
定の値に基づいて駆動するレ−ザ駆動回路と、上記光フ
ァイバの一端に設けられ上記複数のレ−ザ光を重畳させ
て注入する光カプラと、上記光ファイバの他端に設けら
れ上記複数のレ−ザ光をそれぞれの波長に分光する分光
装置と、分光された上記複数のレ−ザ光をそれぞれ電気
信号に変換する複数の光検出装置と、上記電気信号より
それぞれのレ−ザ光の減衰量を検知する複数の検知回路
とを備えたことを特徴とするOFケ−ブルの絶縁油中ガ
ス監視装置。3. An OF case formed by coating a conductor with insulating oil.
In the cable, an in-oil gas separation / capturing means, which is attached to a connection box or the like for connecting the OF cable, separates and captures the in-oil gas contained in the insulating oil, and is inserted into the oil-in-gas separation / capturing means from the outside. A pair of optical fibers optically provided at a predetermined interval in the gas-in-oil separation / capture means and infrared absorption spectra of a plurality of gas-in-oil separated from the insulating oil. Multiple rays with equal wavelength
A plurality of laser devices that generate laser light, a laser drive circuit that drives the laser devices based on a predetermined value, and a plurality of laser lights that are provided at one end of the optical fiber. An optical coupler for superimposing and injecting, a spectroscope provided at the other end of the optical fiber for dispersing the plurality of laser lights into respective wavelengths, and an electric signal for each of the plurality of dispersed laser lights. And a plurality of photodetectors for converting the laser light into a plurality of photodetectors, and a plurality of detector circuits for detecting the amount of attenuation of each laser light from the electric signal. ..
縁油中から分離された複数の油中ガスに吸収されること
のない波長を持つ基準レ−ザ光を生成するレ−ザ装置
と、上記分光装置により分光された基準レ−ザ光を電気
信号に変換する光検出装置と、上記複数のレ−ザ光から
変換された電気信号と基準レ−ザ光から変換された電気
信号とを比較してそれぞれのレ−ザ光の減衰量を検知す
る比較回路とを備えたたことを特徴とする請求項3記載
のOFケ−ブルの絶縁油中ガス監視装置。4. A laser device which is provided in parallel with the plurality of laser devices and generates a reference laser light having a wavelength that is not absorbed by a plurality of gasses in oil separated from the insulating oil. A photodetector for converting the reference laser light dispersed by the spectroscopic device into an electric signal, an electric signal converted from the plurality of laser lights, and an electric signal converted from the reference laser light 4. An OF-cable gas monitoring device in an OF cable according to claim 3, further comprising: a comparison circuit for detecting the attenuation amount of each laser light by comparing with the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23011491A JPH0572123A (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Monitoring device for gas in insulating oil of oil filled cable |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23011491A JPH0572123A (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Monitoring device for gas in insulating oil of oil filled cable |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0572123A true JPH0572123A (en) | 1993-03-23 |
Family
ID=16902792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23011491A Pending JPH0572123A (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Monitoring device for gas in insulating oil of oil filled cable |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0572123A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002257816A (en) * | 2001-03-06 | 2002-09-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for diagnosing abnormality of of-cable line |
JP2008511843A (en) * | 2004-09-01 | 2008-04-17 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | Frequency multiplexed detection of multiwavelength light for flow cytometry. |
JP2010145252A (en) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Nippon Soken Inc | Apparatus for detection of liquid fuel property |
JP2015034781A (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 三菱電機株式会社 | Gas analyser and gas analysis method |
KR20190046211A (en) * | 2017-10-25 | 2019-05-07 | 한국전력공사 | Portable dissolved gas analysis apparatus of oil filled cable using near infrared spectroscopy |
CN110186867A (en) * | 2019-06-19 | 2019-08-30 | 国家电网有限公司 | A kind of acetylene on-line monitoring system and method suitable for few oily equipment |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56501174A (en) * | 1979-08-23 | 1981-08-20 | ||
JPS57160046A (en) * | 1981-03-02 | 1982-10-02 | Ici Ltd | Method of and apparatus for monitoring gaseous pollutant |
JPS6032567A (en) * | 1983-08-02 | 1985-02-19 | Toshiba Electric Equip Corp | Power source |
JPH01120681A (en) * | 1987-11-05 | 1989-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | Overlapping display system |
JPH01295135A (en) * | 1988-05-23 | 1989-11-28 | Shimadzu Corp | Atomic absorption spectrophotometer |
JPH034147A (en) * | 1989-06-01 | 1991-01-10 | Tokyo Gas Co Ltd | Gas detecting device |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP23011491A patent/JPH0572123A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56501174A (en) * | 1979-08-23 | 1981-08-20 | ||
JPS57160046A (en) * | 1981-03-02 | 1982-10-02 | Ici Ltd | Method of and apparatus for monitoring gaseous pollutant |
JPS6032567A (en) * | 1983-08-02 | 1985-02-19 | Toshiba Electric Equip Corp | Power source |
JPH01120681A (en) * | 1987-11-05 | 1989-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | Overlapping display system |
JPH01295135A (en) * | 1988-05-23 | 1989-11-28 | Shimadzu Corp | Atomic absorption spectrophotometer |
JPH034147A (en) * | 1989-06-01 | 1991-01-10 | Tokyo Gas Co Ltd | Gas detecting device |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002257816A (en) * | 2001-03-06 | 2002-09-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for diagnosing abnormality of of-cable line |
JP2008511843A (en) * | 2004-09-01 | 2008-04-17 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | Frequency multiplexed detection of multiwavelength light for flow cytometry. |
JP2011059127A (en) * | 2004-09-01 | 2011-03-24 | Honeywell Internatl Inc | Frequency-multiplexed detection of multiple wavelength light for flow cytometry |
JP2010145252A (en) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Nippon Soken Inc | Apparatus for detection of liquid fuel property |
JP2015034781A (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 三菱電機株式会社 | Gas analyser and gas analysis method |
KR20190046211A (en) * | 2017-10-25 | 2019-05-07 | 한국전력공사 | Portable dissolved gas analysis apparatus of oil filled cable using near infrared spectroscopy |
CN110186867A (en) * | 2019-06-19 | 2019-08-30 | 国家电网有限公司 | A kind of acetylene on-line monitoring system and method suitable for few oily equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2460991C2 (en) | Method and apparatus for measuring density | |
CN101782514B (en) | Online monitoring device for concentration of hydrogen sulfide by laser | |
US8547544B2 (en) | Multichannel photometric measurement apparatus | |
CN101308090A (en) | Fire field multi- parameter optical maser wavelength modulated spectrum detector method and apparatus | |
CN105372199B (en) | One kind being based on infrared irreflexive drunk driving telemetry system and the method for telemetering | |
CN100590419C (en) | New nodal real time gas concentration monitoring method and sensor | |
CN100520360C (en) | Opening natural gas leaking multi-channel monitoring method and light path structure | |
US8094313B2 (en) | Wavelength modulation spectroscopy method and system | |
CN102539338B (en) | Online monitoring system for gas content in transformer oil by using photoacoustic spectrum | |
CN101887009B (en) | Intrinsic safety photoacoustic spectrum gas monitoring system based on optical acoustic sensor | |
Dakin et al. | A novel optical fibre methane sensor | |
JP2017026599A (en) | Hydrogen gas inspection method and hydrogen gas inspection device | |
CN106872403B (en) | Laser spectrum dynamic monitoring device for coal spontaneous combustion multi-component index gas | |
JP5758482B2 (en) | Test equipment that performs leak detection at multiple test sites | |
JPH0572123A (en) | Monitoring device for gas in insulating oil of oil filled cable | |
CN103592260A (en) | On-line monitoring system for transformer oil | |
CN201210140Y (en) | Multi-parameter laser wavelength modulation spectrum detection apparatus used in fire field | |
CN112710628A (en) | Ultra-sensitive SF (sulfur hexafluoride) based on broadband double-optical-comb spectrum6Gas decomposition component detection method | |
JPH09304274A (en) | Optical gas-concentration detecting method and apparatus therefor | |
GB2215038A (en) | Improvements relating to optical sensing arrangements | |
CN207007711U (en) | A kind of TDLAS detects SF6The device of humidity in electrical equipment | |
CN114034660B (en) | Gas detection system and method based on TDLAS | |
JP3858844B2 (en) | Gas monitoring apparatus and gas monitoring method for underground fixation of carbon dioxide gas | |
CN213843013U (en) | Multi-path laser gas monitoring system | |
CN104596946A (en) | Method and system for detecting paramagnetic molecular gas |