JPH0593017U - ガス密度監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲージ本体の厚みを小さくして小型化をはか
り、且つガス圧表示精度を高めることができるガス密度
監視装置を提供することを目的とする。 【構成】 ガス絶縁機器容器１の内方に同じ定格圧力の
ガスを封入した感温筒２を配置し、各封入ガスの圧力Ｐ
₁，Ｐ₂の変化を別々に配備した圧力変換部９ａ，１２ａ
と拡大機構１０，１３によって回転力に変えて、この回
転力をゲージ本体２０内の指針板１４と指針１５に付与
するようにした監視装置において、上記拡大機構１０，
１３間に、各圧力変換部９ａ，１２ａの出力により回動
される一対の扇形ギヤと、一方の扇形ギヤの延長片に設
けた突部と、他方の扇形ギヤの延長片に設けられて前記
突部の接近に伴って警報信号を出力する近接センサとか
ら成る非接触式変位検出機構３０を設けてある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は絶縁ガスを封入した電気機器等におけるガス密度監視装置に関し、特 にガス密度の異常時に警報装置を作動するための接点構造に改良を加えた装置に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ＳＦ₆ガスは優れた絶縁性能と冷却性能を有するため、変圧器や遮断器等の封 入ガスとして広く用いられている。この絶縁及び冷却性能は、封入されたＳＦ₆ ガスの密度で決定されるためにかかるガス絶縁機器ではガス漏れ等によるガス密 度の低下を常に監視する必要がある。

【０００３】 従来からガス密度の低下を常に監視するために、ガス密度リレー等を用いたガ ス密度監視装置が使用されている。本監視装置では、所定限界値よりガス密度が 低下した場合に警報を鳴動させることにより、ガス密度の監視を行っており、ガ ス密度がどの程度の値になっているかは、機器に取り付けた圧力計と温度計の指 示値を読みとって、この読取り指示値と温度圧力特性銘板から初期封入圧（定格 圧力）との差を求めて判断している。しかしながらこのような監視装置では、ガ ス絶縁機器容器内のガスの温度や圧力を測定する温度計と圧力計を必要とし、且 つ監視者の目視及び監視者の銘板上への測定値のプロットという作業を伴うため 、保守管理人が必要になり、更にはプロットミスによる測定誤差を生じ易く、信 頼性が低下してしまうという不都合があった。

【０００４】 図４，図５は従来から用いられているガス密度監視装置の一例を示しており、 ガス絶縁機器容器１内には変圧器部Ａを構成する図示しない鉄心及びコイルが配 備されており、更にこのガス絶縁機器容器１の内方に筒状のガス封入容器で成る 感温筒２が配置されている。この感温筒２内には、ガス絶縁機器容器１内に密封 されるガスと同じ定格圧力のＳＦ₆ガスが封入されている。

【０００５】 ガス絶縁機器容器１はガス連結通路３，４を介して冷却器５に連結され、該冷 却器５はガス供給通路６を介してガス供給槽７に連結されている。そしてガス絶 縁機器容器１内のガス密度が低下した場合には、ガス連結通路３，４に設けた図 示しないバルブ等によってガス供給槽７から通路６及び冷却器５を介してＳＦ₆ ガスが供給されるように構成されている。

【０００６】 前記感温筒２から導出されたガス通路８は、ブルドン管９に連結されており、 感温筒２内の圧力変化によって該ブルドン管９が変形する。このブルドン管９は 偏平な断面を持つ円弧状の曲がり管であり、内圧によって管がふくらみ、円弧の 半径が拡大されるので、一般にはこの管先の変位を検出することによって圧力が 指示される。

【０００７】 上記ブルドン管９の変形量は微小であるため、該ブルドン管９の先端を拡大機 構１０を構成する支持軸２１に回動自在に支持された扇形ギヤ２２に連結するこ とにより、ブルドン管９の変化量が扇形ギヤ２２を介して拡大され、作動軸１０ ａを介してゲージ本体２０内の感温筒ガス室用指針１４に回転力を付与して、こ の指針１４により感温筒２内のガス圧が指示される。尚、１６ａは接点１６が固 定された感温筒ガス室接点を支持する指針であり、ゼンマイ状のばねにより時計 方向の回転力が付与されて前記ガス室用指針１４に押圧されて該指針１４と一体 的に動作する。

【０００８】 又、ガス絶縁機器容器１から導出されたガス通路１１は同様なブルドン管１２ に連結されており、このブルドン管１２の変形が拡大機構１３を構成する扇形ギ ヤから作動軸１３ａに伝えられて該作動軸１３ａが回転し、ゲージ本体２０内の 本体ガス室用指針１５に回転力を付与して、この指針１５によりガス絶縁機器容 器１内のガス圧が指示される。尚、１７ａは接点１７が固定された本体ガス室接 点を支持する指針であり、ゼンマイ状のばねにより時計方向の回転力が付与され て前記指針１５に押圧されて該指針１５と一体的に動作する。

【０００９】 かかるガス密度監視装置によれば、ガス絶縁機器容器１にガス漏れがない場合 を想定すると、ガス絶縁機器容器１内の温度が上昇して圧力Ｐ₁が上昇した際に 感温筒１０内の圧力Ｐ₂も略同様に上昇するため、これらの圧力が圧力変換部９ ，１２、拡大機構１０，１３及び作動軸１０ａ，１３ａを介してゲージ本体２０ 内の指針１４と指針１５を回転させた際に、この指針１４と指針１５の相対位置 はほとんど変わらず、温度が下降した場合も同様に相対位置は不変であり、接点 １６，１７が接触しない。

【００１０】 又、ガス絶縁機器容器１内にガス漏れがある場合には、圧力Ｐ₁が下がる一方 で圧力Ｐ₂はそのままであるため、指針１４はそのままで指針１５のみが一方向 に回動し、圧力Ｐ₁がある保証圧力以下になると、指針１５の接点１７と指針１ ４の接点１６とが互いに接触して図外の警報器が動作する。このときには、ガス 供給通路６のバルブを開いてガス供給槽７から冷却器５を介して一定量のガスを 供給することによって対処することができる。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながらこのような従来のガス密度監視装置の場合、ゲージ本体２０の厚 みが必要以上に大きくなり、装置の小型化が困難であるという難点がある外、表 示されるガス圧力の精度に限界点が生じてしまうという課題があった。

【００１２】 即ち、上記ゲージ本体２０は目盛板１８に対して指針１４，指針１５，接点１ ６，１７を主要な構成要素としているため、必然的に厚みが大きくなってしまう ことが避けられない。更にガス絶縁機器容器１内のガス密度が低下した場合には 、指針１５と接点１７が移動して感温筒２側の接点１７と接触した後、更に容器 １内のガス密度の低下が進行した際に接点１７が抵抗として作用するため、表示 されるガス圧力の精度に悪影響を与えてしまうことになり易い。

【００１３】 そこで本考案はこのような従来のガス密度監視装置が有している課題を解消し て、ゲージ本体の厚みを小さくして小型化がはかれる上、表示されるガス圧力の 精度を高めることができるガス密度監視装置を提供することを目的とするもので ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の目的を達成するために、ガス絶縁機器容器の内方にガス封入容 器で成る感温筒を配置して、この感温筒内にガス絶縁機器容器内に密封されるガ スと同じ定格圧力のガスを封入し、各封入ガスの圧力変化をそれぞれ別々に配備 した圧力変換部と拡大機構によって回転力に変えて、この回転力を目盛板と指針 板及び指針とによって構成されたゲージ本体内の指針板と指針に付与することに より、ガス絶縁機器容器内のガス密度を監視するようにした装置において、上記 の封入ガスに対応して別々に配備された拡大機構に、予め所定の角度だけ偏位し た状態に設定されて前記各圧力変換部の出力により回動される一対の扇形ギヤと 、一方の扇形ギヤの延長片に設けられた突部と、他方の扇形ギヤの延長片に設け られて前記突部の接近に伴って警報信号を出力する近接センサとから構成されて 、ガス絶縁機器容器内のガス圧力が低下した際に警報機を作動する信号を発する 非接触式変位検出機構を設けたガス密度監視装置の構成にしてある。

【００１５】

【作用】

かかるガス密度監視装置によれば、ガス絶縁機器容器にガス漏れが発生してい ない場合には、温度の変化に伴ってガス絶縁機器容器と感温筒内の各圧力が上昇 又は下降してもゲージ本体の指針板と指針の相対位置はほとんど変わらず、非接 触式変位検出機構を構成する一対の延長片は所定の角度だけ偏位した状態のまま 保たれ、近接センサが作動しない。

【００１６】 次にガス絶縁機器容器にガス漏れが生じた場合には、該ガス絶縁機器容器内の 圧力が下がる一方で感温筒の圧力はそのままであるため、前記した動作態様に伴 って指針板はそのままの状態が保たれる一方で指針のみが回動するので、非接触 式変位検出機構を構成する一方の延長片の突部が他方の延長片に設けられた近接 センサに近ずき、それに伴って該近接センサの出力端子から警報機を動作する信 号が発せら、ガス絶縁機器容器内に一定量のガスを供給することによって対処す ることができる。

【００１７】

【実施例】

以下図１乃至図３を参照して本考案にかかるガス密度監視装置の一実施例を、 前記従来の構成部分と同一の構成部分に同一の符号を付して詳述する。図１は装 置の全体構成を示す概要図であって、図中の１はガス絶縁機器容器であり、該ガ ス絶縁機器容器１内には変圧器部Ａを構成する鉄心及びコイルが配備されている 。２はガス絶縁機器容器１の内方に配置された筒状のガス封入容器で成る感温筒 であり、この感温筒２内には、ガス絶縁機器容器１内に密封されるガスと同じ定 格圧力のＳＦ₆ガスが封入されている。

【００１８】 ５はガス絶縁機器容器１にガス連結通路３，４を介して連結された冷却器、７ は冷却器５にガス供給通路６を介して連結されたガス供給槽である。９ａ，１２ ａはブルドン管で成る圧力変換部、１０，１３は扇形ギヤで構成された拡大機構 である。そして上記感温筒２から導出されたガス通路８が圧力変換部９ａに連結 され、ガス絶縁機器容器１から導出されたガス通路１１が圧力変換部１２ａに連 結されている。

【００１９】 ２０はゲージ本体であり、このゲージ本体２０は目盛板１８と、指針板１４及 び指針１５によって構成されている。そして前記拡大機構１０から作動軸１０ａ を介してゲージ本体２０内の指針板１４に回転力が付与され、他方の拡大機構１ ３から作動軸１３ａを介して指針１５に回転力が付与されるように構成されてい る。

【００２０】 そして上記拡大機構１０，１３間に、本考案の特徴的な構成要素である非接触 式変位検出機構３０が配設されている。

【００２１】 図２に基づいて上記非接触式変位検出機構３０の具体例を説明する。即ち、圧 力変換部９ａ，１２ａは従来例と同様なブルドン管で構成されていて、感温筒２ 内の圧力変化によって該ブルドン管が変形するが、該ブルドンの変形量は微小で あるため、拡大機構３０を用いて拡大する。具体的には各ブルドンの先端が支持 軸２１を回動中心として該ブルドン管の出力により回動する一対の扇形ギヤ２２ ，２３が回動可能に支持されていて、一方の扇形ギヤ２２によって前記作動軸１ ０ａに回転力が付与され、他方の扇形ギヤ２３によって前記作動軸１３ａに回転 力が付与される。そして一方の扇形ギヤ２２には延長片２２ａが一体に設けられ 、この延長片２２ａの先端部には、延長片２２ａの回転方向（矢印Ｃ方向）へ突 出する突部２２ｂが一体に突設されている。

【００２２】 他方の扇形ギヤ２３には同様な延長片２３ａが一体に設けられ、この延長片２ ３ａの先端部に近接センサ２４が配備されている。２４ａ，２４ｂは該近接セン サ２４から導出された出力端子であり、この出力端子２４ａ，２４ｂは図外の警 報装置に接続されている。本実施例では、上記の突部２２ｂと近接センサ２４と によって非接触式の接点が構成される。

【００２３】 上記延長片２２ａ，２３ａは、軸２１を中心として予め所定の角度だけ偏位し た状態にあるように設定されており、従って正常な動作時には、前記突部２２ｂ が近接センサ２４に接近しない状態が保持されている。

【００２４】 上記の近接センサ２４としては、例えば磁界を利用した高周波発振型センサ， 差動コイル型センサ，磁気形センサ等を用いることができる。上記高周波発振型 センサとは、高周波発振回路中の発振コイルのインピーダンス変化によって発振 を停止して金属体の接近を検出するセンサであり、差動コイル型センサとは、検 出物体に生じる渦電流による磁束を検出コイルと比較コイルの差で検出するセン サである。更に磁気形センサとは、永久磁石の吸引力を利用してスイッチを駆動 する磁性金属検出用センサである。その他に電界を利用したセンサとして静電容 量変化に応じて発振を開始したり停止したりする静電容量形センサが利用可能で ある。

【００２５】 更に上記近接センサ２４に変えて、ホール素子を利用した無接点スイッチを用 いることもできる。このホール素子とは半導体の電流磁気効果の一つであるホー ル効果を利用した素子であり、永久磁石がホール素子に接近または離反する時の 電流の流れる方向の変化を利用して、例えばトランジスタのオンオフを行うスイ ッチである。この場合には前記図２における突部２２ｂに変えて、数百ガウス以 上の磁界を与える永久磁石を延長片２２ａの先端部に固定し、他方の延長片２３ ａの先端部にホール素子を固定する。

【００２６】 以下に本実施例にかかるガス密度監視装置の動作を説明する。即ち、ガス絶縁 機器容器１にガス漏れが発生していない場合には、ガス絶縁機器容器１内の温度 が上昇して圧力Ｐ₁が上昇すると感温筒１０内の圧力Ｐ₂も同様に上昇する。これ らの圧力Ｐ₁，Ｐ₂が圧力変換部９ａ，１２ａ、拡大機構１０，１３及び作動軸１ ０ａ，１３ａを介してゲージ本体２０内の指針板１４と指針１５を回転させるが 、感温筒２内には、ガス絶縁機器容器１内の定格圧力と略同じ圧力のガスが封入 されているので、指針板１４と指針１５の相対位置はほとんど変わらず、温度が 下降した場合も同様に両者の相対位置に変化が生じない。従って図２に示す延長 片２２ａ，２３ａは所定の角度だけ偏位した状態のまま保たれ、前記突部２２ｂ が近接センサ２４に接近せず、図外の警報装置は作動しない。

【００２７】 図３はゲージ本体２０の正面図であり、指針板１４には安全，危険等を一目で わかるように、色分けした目盛が刻印されていて、指針１５の適正範囲が緑色、 危険範囲を赤色で示し、また初期封入圧力レベルの誤差を見込んだ範囲を橙色で 区分している。そして指針１５は目盛板１８の目盛上では圧力上昇分移動して圧 力上昇を指示するが、指針板１４との関係では緑色の領域内にあり、相対的な位 置に変動がない。

【００２８】 次にガス絶縁機器容器１にガス漏れが生じたケースを想定する。するとガス絶 縁機器容器１の圧力Ｐ₁が下がる一方で感温筒２の圧力Ｐ₂はそのままであるため 、前記した動作態様に伴って指針板１４はそのままの状態を保つ一方、指針１５ のみが図３の時計方向に回動して、指針１５が赤色の危険範囲に入る。この時に は図２に示した延長片２２ａと延長片２３ａの相対位置関係が定常状態から変化 して、延長片２２ａの突部２２ｂが矢印Ｃに示す方向に相対移動して近接センサ ２４に近ずき、それに伴って該近接センサ２４がオンとなって出力端子２４ａ， ２４ｂから図外の警報機に信号が伝達されて、この警報器が動作する。この時に はガス供給通路６のバルブを開いてガス供給槽７から冷却器５を介してガス絶縁 機器容器１内に一定量のガスを供給することによって対処することができる。尚 、上記バルブに図示しない電磁弁等を付設すれば、近接センサ２４の作動と連動 して自動的にガスを供給することも可能である。

【００２９】 尚、監視員が常駐して監視しているときには、温度計等に頼らずとも指針板１ ７の位置によって一見して封入ガスの密度を推定することができる。

【００３０】 又、上記の実施例では感温筒２内に封入したガスの圧力をガス絶縁機器容器１ 内のガスの定格圧力とほぼ同じにした場合について説明したが、この感温筒２の ガス封入圧力をガス絶縁機器容器１内の定格圧力と同じにする必要はなく、仮に 異った場合でも拡大機構１０，１３における変換比を変えることによって対処す ることが可能である。

【００３１】

【考案の効果】

上記したように本考案にかかるガス密度監視装置によれば、ガス絶縁機器容器 にガス漏れが発生していない場合には、非接触式変位検出機構を構成する一対の 延長片は所定の角度だけ偏位したままであって近接センサが作動せず、ガス漏れ が生じた場合には、上記一方の延長片の突部が他方の延長片に設けられた近接セ ンサに近ずき、それに伴って該近接センサの出力端子から警報機を動作する信号 を発するので、ガスの供給等の対処手段を直ちに取ることによって信頼性の高い 保守管理を実施することができる。

【００３２】 そしてガス圧力を表示するゲージ本体が目盛板と指針板及び指針だけで構成さ れているため、従来用いられている指針板と指針間の接点が不要となり、ゲージ 本体の厚みを必要最小限まで薄くすることが可能となって装置の小型化をはかる ことができる。

【００３３】 更にゲージ本体内に接点等のメカ的構造がないため、ガス絶縁機器容器内のガ ス密度が低下した場合等における動作上の抵抗が存在せず、ガス圧力の表示精度 を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかるガス密度監視装置の全体構成を
示す概要図。

【図２】本考案で採用した非接触式変位検出機構の具体
例を示す要部平面図。

【図３】本考案採用したゲージ本体の正面図。

【図４】従来のガス密度監視装置の一例を示す概要図。

【図５】従来のガス圧拡大機構を示す要部平面図。

【符号の説明】

１…ガス絶縁機器容器 ２…感温筒 ３，４…ガス連結通路 ５…冷却器 ６…ガス供給通路 ７…ガス供給槽 ９ａ，１２ａ…圧力変換部 １０，１３…拡大機構 １０ａ，１３ａ…作動軸 １４…指針板 １５…指針 １８…目盛板 ２０…ゲージ本体 ２２，２３…扇形ギヤ ２２ａ，２３ａ…延長片 ２２ｂ…突部 ２４…近接センサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス絶縁機器容器の内方にガス封入容器
   で成る感温筒を配置して、この感温筒内にガス絶縁機器
   容器内に密封されるガスと同じ定格圧力のガスを封入
   し、各封入ガスの圧力変化をそれぞれ別々に配備した圧
   力変換部と拡大機構によって回転力に変えて、この回転
   力を目盛板と指針板及び指針とによって構成されたゲー
   ジ本体内の指針板と指針に付与することにより、ガス絶
   縁機器容器内のガス密度を監視するようにした装置にお
   いて、 上記の封入ガスに対応して別々に配備された拡大機構
   に、予め所定の角度だけ偏位した状態に設定されて前記
   各圧力変換部の出力により回動される一対の扇形ギヤ
   と、一方の扇形ギヤの延長片に設けられた突部と、他方
   の扇形ギヤの延長片に設けられて前記突部の接近に伴っ
   て警報信号を出力する近接センサとから構成されて、ガ
   ス絶縁機器容器内のガス圧力が低下した際に警報機を作
   動する信号を発する非接触式変位検出機構を設けたこと
   を特徴とするガス密度監視装置。