JPS6014152A - ガス絶縁電器中の分解生成物検知装置 - Google Patents

ガス絶縁電器中の分解生成物検知装置

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JPS6014152A
JPS6014152A JP12194183A JP12194183A JPS6014152A JP S6014152 A JPS6014152 A JP S6014152A JP 12194183 A JP12194183 A JP 12194183A JP 12194183 A JP12194183 A JP 12194183A JP S6014152 A JPS6014152 A JP S6014152A
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JP
Japan
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gas
adsorbent
decomposition products
insulated electrical
detecting
Prior art date
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Pending
Application number
JP12194183A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Natsume
夏目 文夫
Kenji Okamoto
健次 岡本
Katsuhiko Masuda
増田 雄彦
Yoshio Kishida
岸田 芳夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6014152A publication Critical patent/JPS6014152A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/221Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance by investigating the dielectric properties

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、六ふつ化硫黄(SF6)ガス等の絶縁ガスが
充填さ終た電気機器内に配された吸ギ3剤の分解生成物
吸着率を電気機器の外部から定量的に検知するための装
置に関する。
〔従来技術とその問題点〕
ガス遮断器あるいはガス絶縁密閉開閉装置Cl5)の断
路部を有するガスセクション等においては、電流の遮断
等によって生成する活性なSFeガス分解生成物を無害
化するために、前記電気機器を収納した密閉容器の内部
に適慧の活性アルミナ、合成ゼオライト等の多孔性物質
からなる。吸着剤を配して、この吸着剤に分解生成物を
吸着させる方法がとられている。このような場合、吸着
剤が分解生成物を吸着して徐々に吸着率が増し、ついに
は飽和吸着率に達して吸着能力が失われることになるた
め、定期的に吸着率を測定して飽和吸着率に達する前に
新しい吸着剤と交換する必要がある。
一方、GISの母線管部分やガス絶縁誘導電器等の遮断
アーク等が発生しないものにおいては、密閉容器内部で
予期しない異常放電が発生することを想定して、密閉容
器に連通する容器内に/1sffiの吸着剤を配して異
常放電によって生成する分解生成物を吸着させ、吸着剤
が吸着した分解生成物を定期的に検査して異常放電を監
視することが行われており、この場合も吸着率の定期的
な横葦に際しては、吸着剤を密閉容器から取り出して重
量変化の測定あるいは吸着生成物の分析等の検査を行な
う必要があり、密閉容器から吸着剤を取り出したり再収
容のために多くの手間と時間を要し、かつこの検査のた
めに当該機器の運転を一時的に停止しなければならない
という問題点があった。
〔発明の目的〕
本発明は前述の問題点に鑑みてなされたもので、密閉容
器の要所に収納された吸着剤の分解生成物吸着率の変化
を、密閉容器の外で容易に測定できる検知装置を備えた
ガス絶縁電器を提供することを目的とする。
〔発明の要点〕
本発明は、吸着剤が絶縁ガスの分解生成物を吸着すると
、その吸着部と吸着剤の誘電特性ことに誘電正接および
静電容量とがそれぞれ特定の関係を保って変化する性質
を有することに着目し、1対の11極間に前記絶縁ガス
の分解生成物を吸着する吸゛着剤を充填した電極装置を
ガス絶縁電器の密閉容器内に配設し、前記密閉容器の外
部に設けられ前記1対の電極と導電接続された誘電特性
測定部によって前記吸青剤の誘電特性を測定し、初期値
に対する誘電特性の変化量をめてその値を吸着率に換算
するとともに、必要に応じて吸着率の異常値を報知する
よう#成することにより、密閉容器の外で吸N& MJ
の分解生成物吸着系の変化を測定可能な検知装置aを備
えたガス絶縁電器を提供するも°のである。
〔発明の実胞例〕
第1図および第2図は発明者等がめたSFeガス分解生
成物の吸イ°7率と誘電正接および静電容量との関係を
示す特性曲線の一例で、吸着剤には合成ゼオライトを用
い、分解生成物の異なる試料を作成して8カ・處特性を
しらべたもので、その吸着率は吸告剤の初期重y零1に
対する変化率を示したものである。第1図において吸着
剤の誘電正接はSFeガス分解生成物吸善最善率加に伴
い最初急激に、後は徐々に飽和するよう増加する傾向を
ボし、静電容量は第2図のように最初急激に、後は徐々
に飽和するよう減少する傾向を示す。したがって分解生
成物吸着系と誘電正接または静電容量との間の図のよう
な特性を利用して、さきに測定した誘電正接あるいは誘
電部の値を分解生成物吸着系に換算すれば、密閉容器中
に常置された吸着剤を密閉容器外に取り出すことなく1
吸着率を定量的に検知することができる。本発明は今迄
処付かれなかった上記特性の把握を基礎にして着想され
たものである。
第3図は本発明の実施例を示すガス絶縁電器の分解生成
物検知装置の概略構造図で、断路部を有するガス絶縁電
器に適用した例を示したものである。図において、1は
ガス絶縁された高電圧導体で断路部1aを有する。高電
圧導体1は例えばガス区分用の絶縁スペーサ2によって
金属製の接地された密!8!5@器3に絶縁支持されて
おり、絶縁スペーサ2によって区分された各金属容器3
内にはSFsガス等の絶縁ガス4が充填されている。ま
た5は密目]容器3の外側に突設された収納部で、1対
の気密端子6を備えた藍5aを6する。7は誘電特性測
定用の電極装置で電極間に多孔性物質よりなる吸イア剤
8aが充填されており、1対の電極は気密端子6および
シールド線筈の測定ケーブル10を介して密閉容器3の
外側に配された誘電特性測定部9に導電接続されている
。図において断路部1aを開閉した場合、発生するアー
クにさらされたff6 縁ガス4が分解して活性な分解
生成物が発生する。この分解生成物を焦害化するために
、収納部5内には吸着剤8bが常1ぺされており、電極
装置7に充填された吸着剤8aとともに分がガスを吸着
するよう構成されている。断路部inにより電流の開閉
が繰り返し行われると吸着剤8の分解生成物吸着率が徐
々に増加し、やがて飽和吸着率に達すれば吸着剤8の吸
着能力は飽和してしまう。この実施例では、吸諭剤8の
ft3電特性を定期的に測定または常時監視することに
より吸着剤の分解生成物吸着部を把握し、飽和吸着率に
fJJ′siする以前に、吸着剤の交換を示唆しようと
するものである。
第4図および第5図は電極装置ll 7の夫々異なる実
施例の断面図である。第4図において1対の平行平板電
極13は、電極間に所定の間隙長gなる平行間隙が形成
されるよう絶縁支持物16により絶縁支持されている。
絶縁支持物16には平行間隙に充貞された吸着剤8aに
分解生成物を含んだ絶縁ガスが接触しやすいよう多数の
小孔15が設けられており、また1対の電極13には気
密端子6に導電接続するための端子17が接続されてい
る。粒状の吸着剤は図示しない充填口から電極間の平行
間隙内に充填されるが、その充填状態が誘電特性に影響
する。したがって電極装置に振動を加えながら吸着剤を
徐々に充填するとともに、誘電特性は初期値に対する変
化量をめるようにすれば、充填状態の影−を軽減するこ
とができる。また吸着剤と絶縁ガスの接触をよくするた
めに、電極13を微細な孔のある多孔板跋の金属板で形
成してもよい。また第5図に示すように一方の電極を主
電極13aとガード?、!極13bとで網成すれば、周
知のように絶縁支持#16の洩れ電流等による測定誤差
を排除することかできる。なお訪1a特性測定部9には
市販の誘′1ユ正接測定器、静?1!@景測定器を使用
することができる。
上述の実施例の説明はガス絶縁電器が断路部等のアーク
放電を伴なう場合の例について行なったが、このような
場合には密閉容器3内に常置された吸着剤8bの分解生
成物吸着率が飽和値に近づいたことを検知することが目
的になる。したがって第1図および第2図の特性曲線に
おける多設着率領域における特性値を用いて吸着剤の交
換時期が示唆される。
一万ガス絶縁↑[C器が断路部等のアーク放電を伴なう
製器を含まない場合、絶縁ガス中の異常TiC電を監視
するために、吸着剤を分解ガスセンサとして利用するこ
とがある。このような場合には吸着剤の吸日昭の微かな
増加を検出する必要があるが、第1図および第2図の特
性曲線から明らかなように、分解ガス吸鈴率が雰から微
増した範囲において、I8電特性の変化量が急檄なこと
を利用すれば、吸着率を重量変化によってとらえる従来
方法に比べて、高い感度で吸昔率の変化を検知すること
ができる。
第6図は本発明の興なる実施例を示す分解生成物検知装
置の接続図である。図において、Zx、Za。
Za、Zaは誘電特性測定部を構成する交流ブリッジ回
路のインピータンスで、Zaは密閉容器3に内設された
電極装置Iで、交流ブリッジの一辺を構成する。そして
交流ブリッジのA点と0点には交流電源21が、B点と
D点には平衡検出用の増幅器22がそれぞれ接続されて
いる。図のように接続された検知装置において、ia極
装flit 、Zの電極13間に吸着剤8aを充填し、
密閉容器3に収納したのち、電源21の電圧をブリッジ
回路に回加し、Zz+Zs、Z4を調整してブリッジ回
路の平衡をとる。このような状態でガス絶縁電器が運転
を続け、吸着剤8aが分解生成物を吸着すると、tB電
極装置のインピーダンスz2が変化するので、ブリッジ
回路の平衡がやぶれ、B、6間に不平衡電圧が発生する
。吸着剤8aの分解生成物吸着部とブリッジ回路の不平
衡電圧との関係は第1図、第2図の場合と同様にあうか
じめめておくことができるので、この関係を用いてB、
D点間の不平6+7電圧を測定することによって、吸着
剤8aの分解生成物吸着率を定量的に検知できる。23
は増幅器22の出力フル圧が所定のレベルを超えた時報
知48号等を発する′#足部、24は判定部23の出力
イa号を受けてH報等の報知を行なう報知部である。吸
着剤の分解生成物検知装置Iζを前述のように構成する
ことにより、分解生成物の検知を自動化することができ
るので、例えばガス絶縁電器の内部異常放電を連続的に
自動監視するような用途にも本発明の検知装置を適用す
ることができる。
また吸台剤の訪ダB特性は周囲温度の影響を受けて変化
することがあり、このような周囲条件の影響を除去して
吸倍率の変化のみを検知できることが望まれる。このよ
うな場合、第6図におけるブリッジ回路の一辺例えばZ
xを22と同様に電極装置、Z ’′c4R成し、この
′1[6極装置を密閉容器の分解生成物が存在しないガ
スセクションあるいはポケット部等に収納してz又とZ
sの周囲温度が互いに等しくなるようにすれば、周囲温
度の影響を除去して、吸着率の変化のみを検知すること
ができる。また絶縁ガス中に水分が含まれている場合に
ついても同様である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、前述の説明のように、多孔性物質より
なる吸着剤が、SFaガスの活性な分解生成物を吸着し
た時、その吸s吊に対応して誘電正接、静電容量等の誘
電特性が変化し、かつ両者の間に特定の関係と再現性と
があることに着目し、吸着剤を電極間に充填した電li
!ii装置4をガス絶縁電器の密閉容器内の要所に配し
、との電極と4堪接続され密閉容器の外に備えられた誘
電特性測定部によって誘電特性を測定し、あらかじめ用
意された特性曲線を用いて誘電特性値を分解生成物吸着
率に換算するよう構成した。その結果密閉容器内に収納
された吸着剤を密閉容器外に取り出すことなく分解生成
物吸着率を定量的に検知することができる。また前述の
ように構成した検知装置は、アーク放電をともなうガス
絶縁74 Bにおいては分解生成物を無害化するために
密閉容器に収納された吸着剤の交換時期を示唆するため
の飽和吸着率近傍における倹知捗iM1.tを提供でき
、アーク2+¥電をともなわないガス絶縁電器において
は絶縁ガス中の崇常放1イを監視するために密閉容器に
内設される吸着剤の微小な吸1゛3率を検知するための
装置を提供できる。ことに微小な吸着率を検知する場合
従来のam変化を検出する方法に比べ、微小な吸着率に
おける誘電特性の変化量が大きいために、この特性を利
用して感度よく吸着率の僅かな増加を検知できるA’I
J点が得られる。また吸着剤の取り出し9重量測定、吸
着剤の再収容など検査のための工数が不要となり、電器
の運転を停止することと省力化した監視装置+1を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は分解生成物の吸着率と誘電正接の関係を示す特
性図、第2図は分解生成物吸着率と静電@量との関係を
示す特性図、第3図は本発明の実施例を示すガス絶縁電
器の分解生成物検知装置伍の概略断面図、第4図および
第5図は電極装置の夫々異なる実施例の断面図、第6図
は本発明の異なる実施例を示す検知装置の接続図である
。 1・・・高圧導体、la・・・断路部、3・・・密閉容
器、4・・・絶縁ガス、5・・・収納部、6・・・気密
端子、7・・・電極装置、8・・・吸着剤、9・・・誘
電特性測定部、13・・・電極、15・・・小孔、16
・・・絶縁支持物、22・・・増幅器23・・・判定部
、24・・・報知器、Zx、Zs、Zs、Z4”:j 
!J ’/チ結線されたインピータンス 第1図 第2図 876ガス分解生成物吸着率(%) SFガス分解生成
物吸着率(%)第3図 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)高化圧礪器を収納し絶縁ガスが充填された密閉容器
    の要所に収納され前記絶縁ガスの分解生成物を吸着する
    吸着剤が1対の電極間に充填された電極装置と、前記密
    閉容器の外部に設置され前記1対の電極と導電接続され
    た誘電特性測定部とを備え、前記吸着剤の誘′市特性を
    測定することにより吸着剤の絶縁ガス分解生成物吸着ポ
    を検知することを特徴とするガス絶縁電器中の分解生成
    物検知装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の装置において、誘電特
    性測定部が訪1蔦正接潤定器であることを特徴とするガ
    ス絶縁電器中の分解生成物検知装置。 3)特許請求の範囲第1項記載の装置において、誘電特
    性測定部が静電容量測定器であることを特徴とするガス
    絶縁電器中の分解生成物検知装置。 4)特許請求の範囲第1項記載の装置において、=ms
    特性測定部が前記電極装置を一つの辺とする交流ブリッ
    ジであり、この交流ブリッジの平衡検出回路が、前記交
    流ブリッジの不平衡電圧を増幅し、増幅された不平衡電
    圧が所定のレベルを超えた時異當信号を発するようにし
    たことを特徴とするガス絶縁電器中の分解生成物検知装
    置IH。 5)特許請求の範囲第1項または第4項記載の装置にお
    いて、異常信号を発する所定のレベルが、前記吸着剤の
    分解ガス吸着率の飽和値に対応して設定されたことを特
    徴とするガス絶縁電器中の分解生成物検知装置4 e 6)特許請求の範囲第1項または第4項記載の装置にお
    いて、異常信号を発する所定のレベルが、前記吸着剤の
    分解ガス吸着率が零から微増するときに対応して設定さ
    れたことを特徴とするガス絶縁電器中の分解生成物検知
    装置。
JP12194183A 1983-07-05 1983-07-05 ガス絶縁電器中の分解生成物検知装置 Pending JPS6014152A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010002271A (ja) * 2008-06-19 2010-01-07 Central Res Inst Of Electric Power Ind 分解ガスセンサ
CN101968459A (zh) * 2010-08-23 2011-02-09 上海市电力公司超高压输变电公司 一种开关柜内部故障的探测方法及探测装置
CN110320248A (zh) * 2019-07-11 2019-10-11 中国农业大学 土壤水势分布检测装置及检测方法

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