JPH09288058A - Gas-in-oil detector - Google Patents

Gas-in-oil detector

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Publication number
JPH09288058A
JPH09288058A JP10038196A JP10038196A JPH09288058A JP H09288058 A JPH09288058 A JP H09288058A JP 10038196 A JP10038196 A JP 10038196A JP 10038196 A JP10038196 A JP 10038196A JP H09288058 A JPH09288058 A JP H09288058A
Authority
JP
Japan
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gas
oil
optical
conduit
section
Prior art date
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Pending
Application number
JP10038196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruyuki Nakamura
晃之 中村
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
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Publication of JPH09288058A publication Critical patent/JPH09288058A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas-in-oil detector capable of easily installing, removing and manufacturing and inhibiting invasion of insulation oil into an optical transmission line. SOLUTION: The gas-in-oil detector separates gas dissolved in oil, and optically detects the collected gas by using an optical fiber. In this case, the detector comprises a gas-in-oil separator 21 for separately extracting the gas dissolved in oil, an optical detecting unit 22 for detecting the separately extracted oil to be formed divisionally from the separator 21, and a conduit 23 for coupling the separator 21 to the unit 22.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、油中に溶存するガ
スを分離すると共に、採取したガスを光ファイバを用い
て光学的に検出する油中ガス検出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 an in-oil gas detector for separating a gas dissolved in oil and optically detecting the collected gas using an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電力設備の高信頼性の要求から設
備診断の重要性が高まっている。変圧器、OFケーブル
といった油入り電気機器の診断については、内部の部分
放電、局部加熱などの劣化現象を油中ガス分析によって
行う方法が広く用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, the importance of equipment diagnosis has been increasing due to the demand for high reliability of electric power equipment. As a method for diagnosing oil-filled electric devices such as transformers and OF cables, a method of performing deterioration phenomena such as internal partial discharge and local heating by gas analysis in oil is widely used.

【0003】この分析手順は、電気設備を一時的に運転
を停止させた後、電気機器より油を抽出し、その油より
ガスを分離し、専用のガス分析装置で測定する方法をと
っている。しかし、この方法では測定手順が複雑で、ほ
とんどが手作業であり、停電させなければならないため
多くの費用と労力を要する。
This analysis procedure takes a method in which after temporarily stopping the operation of the electric equipment, oil is extracted from the electric equipment, gas is separated from the oil, and the gas is measured by a dedicated gas analyzer. . However, this method requires a lot of cost and labor because the measurement procedure is complicated, most of it is manual work, and a power failure is required.

【0004】そのため、近年ではケーブル接続部の注油
孔に油中溶存ガスを検出するセンサを取り付け、そのセ
ンサの検知情報を常時監視する方法が検討されつつあ
る。
Therefore, in recent years, a method of mounting a sensor for detecting dissolved gas in oil in the oiling hole of the cable connecting portion and constantly monitoring the detection information of the sensor is being studied.

【0005】例えば、図5に示すように、ガスの光学的
性質を利用すると共に、光ファイバを利用して遠隔から
油中溶存ガス濃度を測定する装置がある。
For example, as shown in FIG. 5, there is a device that utilizes the optical properties of gas and remotely measures the dissolved gas concentration in oil by using an optical fiber.

【0006】ここで、その構成を説明する。OFケーブ
ル1等の接続部2に油中ガス分離セル3が取り付けられ
ている。この油中ガス分離セル3は、OFケーブル1か
ら抽出された絶縁油が満たされる油相室4と、その絶縁
油中の各種ガス(炭化水素系ガス等)が透過してくる気
相室5とを有している。油相室4は気相室5を囲繞して
設けられており、これらは、多孔質金属にフッ素樹脂
(PFA等)をコーティングした透過膜6によって区画
されている。そして、OFケーブル1と油相室4との接
続部2から導管を介して連結されている。この接続部2
から絶縁油が油相室4に抽出され満たされ、この絶縁油
に溶存している各種ガスが透過膜6により透過し、気相
室5に分離捕捉されるように構成されている。
Here, the structure will be described. The gas-in-oil separation cell 3 is attached to the connecting portion 2 of the OF cable 1 or the like. The oil-in-gas separation cell 3 includes an oil phase chamber 4 filled with insulating oil extracted from the OF cable 1 and a gas phase chamber 5 through which various gases (hydrocarbon-based gas etc.) in the insulating oil permeate. And have. The oil phase chamber 4 is provided so as to surround the gas phase chamber 5, and these are partitioned by a permeable membrane 6 obtained by coating a porous metal with a fluororesin (PFA or the like). Then, the connection portion 2 between the OF cable 1 and the oil phase chamber 4 is connected via a conduit. This connection 2
Insulating oil is extracted and filled in the oil phase chamber 4, various gases dissolved in this insulating oil are permeated by the permeable membrane 6, and are separated and captured in the gas phase chamber 5.

【0007】油中ガス分離セル3内の気相室5の両端に
は、光伝送手段である光ファイバ7,8がそれぞれ挿通
して設けられており、これら光ファイバ7,8の端部
9,10は、気相室5内で所定の間隔を隔てて配置され
ている。光ファイバ7,8のそれぞれの端部9,10間
には、気相室5内で捕捉された各種ガスが混在する雰囲
気中を透過する光伝送路11が形成されることになる。
Optical fibers 7 and 8 serving as optical transmission means are provided at both ends of the gas phase chamber 5 in the gas-in-oil separation cell 3, respectively, and end portions 9 of these optical fibers 7 and 8 are provided. , 10 are arranged in the gas phase chamber 5 at a predetermined interval. Between the respective ends 9 and 10 of the optical fibers 7 and 8, an optical transmission line 11 is formed which transmits through the atmosphere in which various gases trapped in the gas phase chamber 5 are mixed.

【0008】油中ガス分離セル3が取り付けられた接続
部2から離れた位置、例えば監視所等にガスの分析を行
う監視箱12が設けられている。この監視箱12には、
各種ガスの吸収スペクトルに一致する異なる波長を有す
る光を生成し発光させる発光手段が各種ガス毎に設けら
れ、戻った光を検出してガス濃度を求める信号処理部1
8が設けられ、さらに、OFケーブル1等の劣化を診断
する劣化診断部20が設けられている。
A monitoring box 12 for analyzing the gas is provided at a position distant from the connecting portion 2 to which the gas-in-oil separation cell 3 is attached, for example, a monitoring station. In this surveillance box 12,
A light emitting means for generating and emitting light having different wavelengths matching the absorption spectra of various gases is provided for each gas, and the signal processing unit 1 for detecting the returned light to obtain the gas concentration.
8 is further provided, and a deterioration diagnosis unit 20 for diagnosing deterioration of the OF cable 1 and the like is further provided.

【0009】発光手段は、例えば、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ーザ光を生成するレ
ーザ装置13と、そのレーザ装置13を駆動させる駆動
回路14とが設けられている。
The light emitting means is provided with, for example, a laser device 13 for producing a laser beam having a wavelength equal to the infrared absorption spectrum of acetylene, and a drive circuit 14 for driving the laser device 13.

【0010】信号処理部18は、光ファイバ8と接続さ
れた光検出器19を有し、光検出器19で得られた検出
信号のうち、特定の成分を位相敏感検波して得られるガ
ス信号より、ガス濃度を求めるように構成されている。
劣化診断部20は、信号処理部18で得られたガス濃度
情報により、OFケーブル1等の劣化診断を行うように
構成されている。
The signal processing unit 18 has a photodetector 19 connected to the optical fiber 8, and a gas signal obtained by phase sensitive detection of a specific component in the detection signal obtained by the photodetector 19. Therefore, the gas concentration is obtained.
The deterioration diagnosis unit 20 is configured to perform deterioration diagnosis of the OF cable 1 and the like based on the gas concentration information obtained by the signal processing unit 18.

【0011】レーザ装置13は、往路用の光伝達手段で
ある光ファイバ7を介して油中ガス分離セル3内のガス
の捕捉を行う気相室5の片端部に接続されている。そし
て、気相室5の他端部は、復路用の光ファイバ8を介し
て光検出器19に接続されている。
The laser device 13 is connected to one end of a gas phase chamber 5 for trapping the gas in the oil-in-oil gas separation cell 3 through an optical fiber 7 which is a light transmission means for the outward path. The other end of the vapor phase chamber 5 is connected to the photodetector 19 via the optical fiber 8 for the return path.

【0012】以上の構成により、監視箱12内のレーザ
装置13からレーザ光が往路用の光ファイバ7,光伝送
路11及び復路用の光ファイバ8を通過して信号処理部
18に入り、劣化診断部20においてOFケーブル1等
の劣化診断を行うこととなる。
With the above structure, the laser light from the laser device 13 in the monitoring box 12 passes through the optical fiber 7 for the forward path, the optical transmission path 11 and the optical fiber 8 for the return path, enters the signal processing section 18, and deteriorates. The diagnosis unit 20 performs deterioration diagnosis of the OF cable 1 and the like.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術においては、油中ガス分離セル内に油中ガス
を分離する機構と、ガスを検出する機構(光伝送路)と
を合せ持たせているために次のような問題点がある。
However, in the above-mentioned conventional technique, the mechanism for separating the gas in oil and the mechanism for detecting the gas (optical transmission line) are provided in the gas-in-oil separation cell. Therefore, there are the following problems.

【0014】(1)油中ガス分離セルが大きく、また、
通常OFケーブル接続部は三相上下に密に並んでいるた
めに、設置や取外しが困難である。
(1) The gas-in-oil separation cell is large, and
Usually, the OF cable connecting portions are closely arranged in the upper and lower sides of the three phases, so that they are difficult to install and remove.

【0015】(2)透過膜が破損してしまった場合に、
絶縁油が光伝送路に浸入してしまい、光伝送路や光ファ
イバ等が破損してしまう。
(2) If the permeable membrane is damaged,
Insulating oil penetrates into the optical transmission line, and the optical transmission line and the optical fiber are damaged.

【0016】(3)油相室と気相室とを同時に密閉する
必要があり、また、油中ガスを分離する機構と、ガスを
検出する機構との合わせ加工となるために、製作が非常
に困難である。
(3) Since it is necessary to simultaneously seal the oil phase chamber and the gas phase chamber, and the mechanism for separating the gas in oil and the mechanism for detecting the gas are combined, the fabrication is extremely difficult. Difficult to do.

【0017】そこで、本発明の課題は、上記の問題を解
決し、設置,取外し及び製作が容易で、光伝送路に絶縁
油が浸入することのない油中ガス検出装置を提供するこ
とである。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a gas-in-oil detector which is easy to install, remove and manufacture and which does not allow insulating oil to enter the optical transmission line. .

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく本
発明は、油中に溶存するガスを分離すると共に、採取し
たガスを光ファイバを用いて光学的に検出する油中ガス
検出装置において、油中に溶存したガスを分離抽出する
油中ガス分離部と、分離抽出されたガスを検出する光学
検出部とが分割して形成され、上記油中ガス分離部と上
記光学検出部とを連結する導管を設けたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a gas-in-oil detector for separating a gas dissolved in oil and optically detecting the collected gas using an optical fiber. The in-oil gas separation section for separating and extracting the gas dissolved in oil, and the optical detection section for detecting the separated and extracted gas are formed separately, and the gas-in-oil separation section and the optical detection section are formed. A conduit for connection is provided.

【0019】そして、上記導管が、その途中に弁を備え
たものが好ましい。
The conduit is preferably equipped with a valve in the middle thereof.

【0020】上記構成によれば、接続部に設置される油
中ガス分離セルを小型化することができ、設置,取外し
及び製作が容易となり、油中ガス分離部と、光学検出部
とが分割して形成されており、また、その中間に弁が設
けられているため、光伝送路に絶縁油が浸入することが
ない。
According to the above construction, the gas-in-oil separation cell installed in the connecting portion can be downsized, and the installation, removal and manufacture are facilitated, and the gas-in-oil separation section and the optical detection section are separated. Moreover, since the valve is provided in the middle, insulating oil does not enter the optical transmission line.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0022】図1は、本発明を適用した油中ガス検出装
置を示した断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a device for detecting gas in oil according to the present invention.

【0023】まず、本発明の構成を説明する。本発明
は、油中に溶存したガスを分離抽出する油中ガス分離部
と、分離抽出されたガスを検出する光学検出部とを分割
して形成するようにしたことに特徴を有するものであ
る。
First, the structure of the present invention will be described. The present invention is characterized in that an in-oil gas separation unit that separates and extracts a gas dissolved in oil and an optical detection unit that detects the separated and extracted gas are formed separately. .

【0024】図示するように、OFケーブル1の接続部
2に、油中に溶存したガスを分離抽出する油中ガス分離
部21が取り付けられている。この油中ガス分離部21
は、OFケーブル1から抽出された絶縁油が満たされる
油相室4と、その絶縁油中の各種ガス(炭化水素系ガス
等)が透過してくる気相室5とを有している。油相室4
と気相室5とは、多孔質金属にフッ素樹脂(PFA等)
をコーティングした透過膜6によって区画されている。
気相室5は円筒型に成形された透過膜6によって形成さ
れ、油相室4は気相室5を囲繞して設けられており、内
側を透過膜6、外側を円筒型の外筒4aによって形成さ
れている。そして、油相室4と気相室5の両端部にはそ
れぞれ蓋板4b,4cが密閉固定されている。
As shown in the figure, the connecting portion 2 of the OF cable 1 is provided with an in-oil gas separating portion 21 for separating and extracting gas dissolved in oil. This in-oil gas separation unit 21
Has an oil phase chamber 4 filled with insulating oil extracted from the OF cable 1 and a gas phase chamber 5 through which various gases (hydrocarbon-based gas etc.) in the insulating oil permeate. Oil phase chamber 4
The gas phase chamber 5 is made of a porous metal made of fluororesin (PFA, etc.).
It is partitioned by the permeable membrane 6 coated with.
The gas phase chamber 5 is formed by a permeable membrane 6 formed in a cylindrical shape, and the oil phase chamber 4 is provided so as to surround the gas phase chamber 5. The inside is a permeable membrane 6, and the outside is a cylindrical outer cylinder 4a. Is formed by. The lid plates 4b and 4c are hermetically fixed to both ends of the oil phase chamber 4 and the gas phase chamber 5, respectively.

【0025】OFケーブル1と油相室4とは、OFケー
ブル1の接続部2から導管を介して連結されている。こ
の接続部2から絶縁油が油相室4に抽出され満たされ、
この絶縁油に溶存している各種ガスが透過膜6により透
過し、気相室5に分離捕捉されるように構成されてい
る。
The OF cable 1 and the oil phase chamber 4 are connected from the connecting portion 2 of the OF cable 1 via a conduit. Insulating oil is extracted from this connection portion 2 into the oil phase chamber 4 and filled,
Various gases dissolved in the insulating oil are permeated by the permeable membrane 6 and are separated and captured in the gas phase chamber 5.

【0026】気相室5は、導管23及び弁24を介し
て、油中ガス分離部21と分割して形成され、ガスを検
出する光学検出部22に接続され、油中ガス分離部21
で分離捕捉された各種ガスが導管23、弁24を通過し
て光学検出部22内に導入されるように構成されてい
る。光学検出部22には、その両端部に光伝送手段であ
る光ファイバ7,8が光学検出部22に臨んで設けられ
ている。光ファイバ7,8の各端部9,10は、光学検
出部22内で所定の間隔を隔てて同軸上に配置され、光
学検出部22内に混在する雰囲気中を透過する光伝送路
27を形成している。
The gas phase chamber 5 is formed separately from the in-oil gas separating section 21 via a conduit 23 and a valve 24, and is connected to an optical detecting section 22 for detecting gas.
The various gases that have been separated and captured in (4) are introduced into the optical detection section 22 through the conduit 23 and the valve 24. The optical detection section 22 is provided with optical fibers 7 and 8 as optical transmission means facing the optical detection section 22 at both ends thereof. The respective end portions 9 and 10 of the optical fibers 7 and 8 are coaxially arranged in the optical detection portion 22 with a predetermined interval, and the optical transmission path 27 that transmits the mixed atmosphere in the optical detection portion 22 is provided. Is forming.

【0027】油中ガス分離部21が取り付けられた接続
部2から離れた位置、例えば監視所等にガスの分析を行
う監視箱12が設けられている。この監視箱12には、
各種ガスの吸収スペクトルに一致する異なる波長を有す
る光を生成し発光させる発光手段が各種ガス毎に設けら
れ、戻った光を検出してガス濃度を求める信号処理部1
8が設けられ、さらに、OFケーブル1等の劣化を診断
する劣化診断部20が設けられている。
A monitoring box 12 for analyzing the gas is provided at a position distant from the connecting portion 2 to which the in-oil gas separating portion 21 is attached, for example, a monitoring place. In this surveillance box 12,
A light emitting means for generating and emitting light having different wavelengths matching the absorption spectra of various gases is provided for each gas, and the signal processing unit 1 for detecting the returned light to obtain the gas concentration.
8 is further provided, and a deterioration diagnosis unit 20 for diagnosing deterioration of the OF cable 1 and the like is further provided.

【0028】発光手段は例えば、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ーザ光を生成するレー
ザ装置13と、そのレーザ装置13を駆動させる駆動回
路14とが設けられている(他のレーザ装置は図示せ
ず)。
The light emitting means is provided with, for example, a laser device 13 for generating a laser beam having a wavelength equal to the infrared absorption spectrum of acetylene, and a drive circuit 14 for driving the laser device 13 (another laser device). Is not shown).

【0029】信号処理部18は、光ファイバ8と接続さ
れた光検出器19を有し、光検出器19で得られた検出
信号のうち、特定の成分を位相敏感検波して得られるガ
ス信号より、ガス濃度を求めるように構成されている。
劣化診断部20は、信号処理部18で得られたガス濃度
情報により、OFケーブル1等の劣化診断を行うように
構成されている。なお、信号処理部18は、駆動回路1
4と接続され、これにより駆動させられるようになって
いる。
The signal processing unit 18 has a photodetector 19 connected to the optical fiber 8, and a gas signal obtained by phase sensitive detection of a specific component in the detection signal obtained by the photodetector 19. Therefore, the gas concentration is obtained.
The deterioration diagnosis unit 20 is configured to perform deterioration diagnosis of the OF cable 1 and the like based on the gas concentration information obtained by the signal processing unit 18. In addition, the signal processing unit 18 includes the drive circuit 1
4 is connected and driven by this.

【0030】レーザ装置13は、往路用の光伝達手段で
ある光ファイバ7を介して光学検出部22の片端部に接
続されている。そして、光学検出部22の他端部は、復
路用の光ファイバ8を介して光検出器19に接続されて
いる。
The laser device 13 is connected to one end of the optical detection section 22 via the optical fiber 7 which is the optical transmission means for the forward path. The other end of the optical detector 22 is connected to the photodetector 19 via the optical fiber 8 for the return path.

【0031】油中ガス分離部21と光学検出部22とを
連結させる導管23の途中に設けられた弁24は、図2
に示すように、その内径が導管23の内径よりも大きく
形成されており、その両端部には、それぞれ導管23と
弁24の内部を接続するテーパ部26が形成されてい
る。そして、弁24内には、導管23の内径よりも大き
く、弁24の内径よりも小さい直径を有する球体25が
挿入され設けられている。すなわち、通常ガスが大気圧
下で導管23を通過して、弁24内に入っても球体25
は図示した状態から移動せず、各種ガスはその隙間を通
過することができる。しかし、仮に油中ガス分離部21
の透過膜が破損して絶縁油が弁24内に流れてきたとき
は、球体25が油圧によって押され、光学検出部22側
のテーパ部26に押し当てられ、固定されることにな
り、絶縁油が光学検出部22側に浸入しないように構成
されている。
The valve 24 provided in the middle of the conduit 23 that connects the gas-in-oil separating section 21 and the optical detecting section 22 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the inner diameter is formed larger than the inner diameter of the conduit 23, and the tapered portions 26 connecting the inside of the conduit 23 and the inside of the valve 24 are formed at both ends thereof. A sphere 25 having a diameter larger than the inner diameter of the conduit 23 and smaller than the inner diameter of the valve 24 is inserted and provided in the valve 24. That is, even if the normal gas passes through the conduit 23 under atmospheric pressure and enters the valve 24, the sphere 25
Does not move from the illustrated state, and various gases can pass through the gap. However, if the gas separation unit 21
When the permeable membrane of the device is damaged and the insulating oil flows into the valve 24, the spherical body 25 is pressed by the hydraulic pressure and is pressed against the taper portion 26 on the optical detection unit 22 side to be fixed, and It is configured so that oil does not enter the optical detection unit 22 side.

【0032】なお、本実施の形態においては、接続部2
の上口に油中ガス分離部21を取り付けるようにした
が、特開平4−9735号公報に示すように、接続部上
口から油中ガス分離部、接続部下口へというように油の
循環系路を形成すれば、油中ガスを早く検出することが
できる。
In this embodiment, the connecting portion 2
Although the in-oil gas separating section 21 is attached to the upper port of the oil, as shown in JP-A-4-9735, the circulation of oil is performed from the upper port of the connecting section to the gas separating section in the oil and the lower opening of the connecting section. By forming the system passage, the gas in oil can be detected quickly.

【0033】以上の構成から本発明の実施の形態の作用
を使用方法に基づいて説明する。
The operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described based on the method of use.

【0034】OFケーブル1が劣化すると、局部加熱や
部分放電により絶縁油が分解され、炭化水素系ガス等が
発生し、油中に溶存することになる。
When the OF cable 1 is deteriorated, the insulating oil is decomposed by local heating or partial discharge, and a hydrocarbon-based gas or the like is generated and dissolved in the oil.

【0035】まず、油中ガス分離部21を接続部2の上
口から導管を介して接続する。そして、OFケーブル1
内の絶縁油を、油相室4内に抽出し満たす。油相室4を
満たした絶縁油中の各種ガス(炭化水素系ガス等)は、
ガスのみを通す透過膜6を透過して、気相室5内に入
る。気相室5内に透過してきた各種ガスは、導管23及
び弁24を介して、光学検出部22内へ移動する。所定
の時間経過後に気相室5及び光学検出部22内の光伝送
路27にガスが充満する。
First, the in-oil gas separating portion 21 is connected from the upper port of the connecting portion 2 via a conduit. And OF cable 1
The insulating oil therein is extracted and filled in the oil phase chamber 4. Various gases (hydrocarbon gas, etc.) in the insulating oil filling the oil phase chamber 4 are
The gas passes through the permeable membrane 6 that allows only gas to enter the gas phase chamber 5. The various gases that have permeated into the gas phase chamber 5 move into the optical detection unit 22 via the conduit 23 and the valve 24. After a lapse of a predetermined time, the gas phase chamber 5 and the optical transmission path 27 in the optical detection section 22 are filled with gas.

【0036】一方、監視箱12において、一例として、
アセチレンの赤外吸収スペクトルに等しい波長を有する
レーザ光を生成するレーザ装置13を、駆動回路14で
駆動させ、レーザ光を出射する。その出射されたレーザ
光は、往路用の光ファイバ7に入射され、ガス検出機能
を持つ光学検出部22内に伝達され、光ファイバ7の端
部9から光伝送路27を通り、復路用の光ファイバ8の
端部10に入射され、光ファイバ8を伝達されて光検出
器19に入る。
On the other hand, in the monitoring box 12, as an example,
A laser device 13 that generates laser light having a wavelength equal to the infrared absorption spectrum of acetylene is driven by a drive circuit 14 to emit laser light. The emitted laser light enters the optical fiber 7 for the outward path, is transmitted into the optical detection section 22 having a gas detection function, passes from the end portion 9 of the optical fiber 7 through the optical transmission path 27, and is used for the return path. The light enters the end portion 10 of the optical fiber 8, is transmitted through the optical fiber 8, and enters the photodetector 19.

【0037】そして、光検出器19で得られた検出信号
のうち、特定の成分を位相敏感検波して得られるガス信
号より、ガス濃度を信号処理部18で求める。このガス
濃度情報が劣化診断部20に送られ、ここでOFケーブ
ル1の劣化診断が行われることとなる。
Then, in the detection signal obtained by the photodetector 19, the gas concentration is obtained by the signal processing section 18 from the gas signal obtained by phase sensitive detection of a specific component. This gas concentration information is sent to the deterioration diagnosis unit 20, where the deterioration diagnosis of the OF cable 1 is performed.

【0038】以上のように、油中ガス分離部21と、光
学検出部22とを分割して形成したので、これまでの油
中ガス分離セル3の大きさが、φ150mm×L350
mmからφ100mm×L100mmに小型化された。
As described above, since the in-oil gas separation section 21 and the optical detection section 22 are formed separately, the size of the in-oil gas separation cell 3 up to now is φ150 mm × L350.
The size was reduced from mm to φ100 mm × L100 mm.

【0039】油中ガス分離部21と光学検出部22とを
連結する導管23は、実験により内径φ4程度、長さ5
00mm以下が適当であることが求められた。以下に、
その実験結果を示す。
The conduit 23 connecting the gas-in-oil separating section 21 and the optical detecting section 22 was experimentally determined to have an inner diameter of about φ4 and a length of 5
It was required that a length of 00 mm or less be appropriate. less than,
The experimental results are shown.

【0040】光学系内蔵型ガスセル(ガス分離部Vg内
に光学系存在)と分割型ガスセル(ガス分離部Vgと光
学系Vkを分割+導管Vh)の油中ガス透過の比較実験
を行った。図3に実験構成図、図4に油中ガス透過実験
結果、表1にそれぞれの体積条件を示す。
A comparative experiment of gas permeation between the gas cell with a built-in optical system (the optical system is present in the gas separation part Vg) and the split type gas cell (the gas separation part Vg and the optical system Vk are split + the conduit Vh) was conducted. FIG. 3 shows the experimental configuration, FIG. 4 shows the results of the gas permeation experiment in oil, and Table 1 shows the volume conditions.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】分離型ガスセルの測定するガス濃度は、導
管の拡散抵抗の成分が加わるため、理論曲線からずれる
と考えられたが、内径φ4×導管長500mmの場合、
測定長と理論曲線とが一致していることから、総合的な
時定数を考えるとき、気相側体積の増加のみを考慮すれ
ばよいことが分かった。
The gas concentration measured by the separation-type gas cell was considered to deviate from the theoretical curve because the component of the diffusion resistance of the conduit was added, but in the case of inner diameter φ4 × conduit length 500 mm,
Since the measured length and the theoretical curve match, it was found that only the increase in the gas phase side volume should be considered when considering the overall time constant.

【0043】また、導管長を1000mmにすると時定
数が二倍になり、また、導管の径をφ2にすると時定数
が四倍になることが、他の実験で確認されている。これ
らの結果を考慮し、また、径を大きくすると体積が増加
しその分だけ時定数が大きくなることから、径としては
φ4程度が、導管長は500mm以下が適切であること
が分かる。さらに、導管長500mmは、三相分並んだ
OFケーブル実線路を考えると、光学検出分を設置する
スペースがある距離であり、適切な値であるといえる。
It has been confirmed in other experiments that the time constant is doubled when the conduit length is 1000 mm, and the time constant is quadrupled when the conduit diameter is φ2. Considering these results, and since the volume increases as the diameter increases and the time constant increases accordingly, it is clear that a diameter of about φ4 and a conduit length of 500 mm or less are appropriate. Further, the conduit length of 500 mm is an appropriate value because it is a distance having a space for installing the optical detection portion, considering an OF cable real line in which three phases are lined up.

【0044】次の理論式から、本実験のそれぞれの時定
数(63%透過)及び飽和時間(90%)をまとめると
表2のようになる。
Table 2 summarizes the time constants (63% transmission) and saturation times (90%) of this experiment from the following theoretical formulas.

【0045】 τ(63%)=V/(101325×A×α) τ(90%)=2.3×V/(101325×A×α) τ:油中ガス透過時定数 V:気相側体積 A:膜面積(65.97×10-42 ) α:油中ガス透過係数(l/m2 ・s・Pa) CH4 =8.14×10-11 、C2 2 =9.47×1
-11
Τ (63%) = V / (101325 × A × α) τ (90%) = 2.3 × V / (101325 × A × α) τ: Gas permeation time constant in oil V: Gas phase side Volume A: membrane area (65.97 × 10 −4 m 2 ) α: gas permeation coefficient in oil (1 / m 2 · s · Pa) CH 4 = 8.14 × 10 −11 , C 2 H 2 = 9 .47 x 1
0 -11

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】実際の光検出部の気相側体積は、40cc
程度と考えると、上記式より時定数14日程度(飽和約
1ケ月)と考えられる。
The actual volume on the gas phase side of the photodetector is 40 cc.
Considering the degree, it is considered from the above equation that the time constant is about 14 days (saturation about 1 month).

【0048】OFケーブル荷電状態を一時的に停止さ
せ、OFケーブル接続部より油を抽出し、その油よりガ
スを分離し、ガス濃度測定する方法では、3年毎の定期
検査となっており、上記時定数は十分なものといえる。
In the method of temporarily stopping the charged state of the OF cable, extracting the oil from the OF cable connecting portion, separating the gas from the oil, and measuring the gas concentration, it is a regular inspection every three years. It can be said that the above time constant is sufficient.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、以下のよ
うな優れた効果を発揮する。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

【0050】(1)油中ガス分離部と、光学検出部とを
分割して形成したので、油中ガス分離部を小型化でき、
OFケーブルの接続部への設置、取り外しが容易であ
る。
(1) Since the gas-in-oil separation section and the optical detection section are formed separately, the gas-in-oil separation section can be downsized,
Easy installation and removal of the OF cable at the connection.

【0051】(2)油中ガス分離部と光学検出部それぞ
れを個別に製作できるので、製作が容易である。
(2) Since the gas-in-oil separation section and the optical detection section can be individually manufactured, the manufacturing is easy.

【0052】(3)故障時の修理や交換が個別にでき、
メンテナンス性に優れている。
(3) Individual repairs and replacements at the time of failure,
Excellent maintainability.

【0053】(4)油中ガス分離部と、光学検出部とを
導管で連結し、弁を設けたので油中ガス分離部の透過膜
が破損し、絶縁油が気相部に浸入したとしても、弁で止
まり、光検出部の光伝送路に浸入することがない。
(4) Since the gas-in-oil separation section and the optical detection section are connected by a conduit and a valve is provided, the permeable membrane of the gas-in-oil separation section is damaged, and the insulating oil permeates into the gas phase section. Also stops at the valve and does not enter the optical transmission line of the photodetector.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した油中ガス検出装置を示す断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a device for detecting gas in oil according to the present invention.

【図2】弁の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a valve.

【図3】油中ガス透過の比較実験の実験構成図である。FIG. 3 is an experimental configuration diagram of a comparative experiment of permeation of gas in oil.

【図4】油中ガス透過実験結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the results of a gas permeation experiment in oil.

【図5】従来の油中ガス検出装置を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional gas-in-oil detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7,8 光ファイバ 21 油中ガス分離部 22 光学検出部 23 導管 24 弁 7, 8 Optical fiber 21 Gas separation part in oil 22 Optical detection part 23 Conduit 24 Valve

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 油中に溶存するガスを分離すると共に、
採取したガスを光ファイバを用いて光学的に検出する油
中ガス検出装置において、油中に溶存したガスを分離抽
出する油中ガス分離部と、分離抽出されたガスを検出す
る光学検出部とが分割して形成され、上記油中ガス分離
部と上記光学検出部とを連結する導管を設けたことを特
徴とする油中ガス検出装置。
1. A method for separating gas dissolved in oil,
In an oil-in-gas detection device that optically detects a collected gas using an optical fiber, an in-oil gas separation unit that separates and extracts a gas dissolved in oil, and an optical detection unit that detects the separated and extracted gas A gas-in-oil detection device, characterized in that a conduit connecting the above-mentioned gas-in-oil separation section and the above-mentioned optical detection section is provided.
【請求項2】 上記導管が、その途中に弁を備えた請求
項1記載の油中ガス検出装置。
2. The in-oil gas detection device according to claim 1, wherein the conduit is provided with a valve in the middle thereof.
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