JPS613040A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
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- JPS613040A JPS613040A JP12397784A JP12397784A JPS613040A JP S613040 A JPS613040 A JP S613040A JP 12397784 A JP12397784 A JP 12397784A JP 12397784 A JP12397784 A JP 12397784A JP S613040 A JPS613040 A JP S613040A
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- electrodes
- polymer
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/125—Composition of the body, e.g. the composition of its sensitive layer
- G01N27/126—Composition of the body, e.g. the composition of its sensitive layer comprising organic polymers
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明はガスセンサ、特に分解ガス等によりガス雰囲
気が変動したような場合の、その新たなガス雰囲気を検
知するためのガスセンサに関する。
気が変動したような場合の、その新たなガス雰囲気を検
知するためのガスセンサに関する。
（従来の技術）
近時絶縁性のガスを封入した電気機器たとえばガスしゃ
断器、ガス入開閉器、ガス変流器、ガス変圧器等が広く
使用されている。使用されるガスとしては六フッ化硫黄
（Ｓ Ｆ、）ガスが一般に用いられている。これは熱的
、化学的に極めて安定であり、又耐熱性、不燃性、非腐
食性などのいくだの特長を有していることに基く。しか
しながら、このような優れた特性を有するガスであって
も、電気機器内のたとえば接点の開閉の際に発生するア
ークや部分放電などにより、分解してその結果フン化チ
オニル等の分解ガスが発生し、いわゆるガスの劣化がお
こるといった欠点がある。このようなガス劣化がおきれ
ば、絶縁性能が低下するので、分解ガスが発生した状態
のまま使用を継続するのは極めて危険である。
断器、ガス入開閉器、ガス変流器、ガス変圧器等が広く
使用されている。使用されるガスとしては六フッ化硫黄
（Ｓ Ｆ、）ガスが一般に用いられている。これは熱的
、化学的に極めて安定であり、又耐熱性、不燃性、非腐
食性などのいくだの特長を有していることに基く。しか
しながら、このような優れた特性を有するガスであって
も、電気機器内のたとえば接点の開閉の際に発生するア
ークや部分放電などにより、分解してその結果フン化チ
オニル等の分解ガスが発生し、いわゆるガスの劣化がお
こるといった欠点がある。このようなガス劣化がおきれ
ば、絶縁性能が低下するので、分解ガスが発生した状態
のまま使用を継続するのは極めて危険である。
このためこの種電気機器の絶縁低下の予防保全に、機器
内の六フッ化硫黄ガスの分析が要求される。この分析方
法は、機器内からガスをサンプリング採取し、これを別
の分析機器に付してガス劣化を調へるのであるが、この
ような方法では極めて手数のかかる作業であるし、又結
果がでるまでに長い時間を必要とするなどの不便がある
。
内の六フッ化硫黄ガスの分析が要求される。この分析方
法は、機器内からガスをサンプリング採取し、これを別
の分析機器に付してガス劣化を調へるのであるが、この
ような方法では極めて手数のかかる作業であるし、又結
果がでるまでに長い時間を必要とするなどの不便がある
。
一方種々のガス検知用のセンサとして高分子化合物を用
いる試みがなされている。たとえばＮＡＳＡのリポート
（ＮＡＳＡ ＣＲ１３４８８５）によれば、ＳＯ２、
ＮＯｘ、ＨＣＮ及びＮＨ，の各ガスに対して感応する高
分子化合物として、ポリイミダゾール、ポリシシッフ塩
基、ポリフタロシアニン、ポリ（Ｐ−ジメチルアミノフ
ェニルアセチレン）、ポリエステル−フタロシアニン共
重合系が検討されているが、いずれも感度、安定性など
の面で不充分な結果となっている。
いる試みがなされている。たとえばＮＡＳＡのリポート
（ＮＡＳＡ ＣＲ１３４８８５）によれば、ＳＯ２、
ＮＯｘ、ＨＣＮ及びＮＨ，の各ガスに対して感応する高
分子化合物として、ポリイミダゾール、ポリシシッフ塩
基、ポリフタロシアニン、ポリ（Ｐ−ジメチルアミノフ
ェニルアセチレン）、ポリエステル−フタロシアニン共
重合系が検討されているが、いずれも感度、安定性など
の面で不充分な結果となっている。
さらにＥＰＲＩリポート（ＥＰＲＩ ＥＬ−２２４９
Ｒｅ５ｅａｒｃｈ Ｐｒｏｊｅｃｔ １３６０−２）に
よれば、六フッ化硫黄ガス絶縁機器のＦ防保全のため、
六フッ化硫黄分解ガス検知用ガスセンサとして、ポリフ
ェニレンオキサイド、ポリフェロセンイミダゾール、ポ
リビニルカルバゾール、ポリアミノフェニルアセチレン
、ポリニトロフェニルアセチレン、ポリスチレン誘導体
、ポリジメチルビニルピリジニウムクロライト等が検討
されているが、いずれにおいても感度が低く、不充分な
ために実用化にはいたっていない。
Ｒｅ５ｅａｒｃｈ Ｐｒｏｊｅｃｔ １３６０−２）に
よれば、六フッ化硫黄ガス絶縁機器のＦ防保全のため、
六フッ化硫黄分解ガス検知用ガスセンサとして、ポリフ
ェニレンオキサイド、ポリフェロセンイミダゾール、ポ
リビニルカルバゾール、ポリアミノフェニルアセチレン
、ポリニトロフェニルアセチレン、ポリスチレン誘導体
、ポリジメチルビニルピリジニウムクロライト等が検討
されているが、いずれにおいても感度が低く、不充分な
ために実用化にはいたっていない。
（発明が解決しようとする問題点）
この発明はガスの分解等によるガス雰囲気の変動を高感
度で安定よく検出可能とすることを目的とする。
度で安定よく検出可能とすることを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
この発明は、酸素族元素もしくは窒素族元素を一つ含む
複素五員環化合物からなる有機重合体を一対の電極間に
形成し、前記電極間の抵抗値の変化からガス雰囲気の変
動を検知することを特徴とする。
複素五員環化合物からなる有機重合体を一対の電極間に
形成し、前記電極間の抵抗値の変化からガス雰囲気の変
動を検知することを特徴とする。
前記有機重合体としては、たとえばポリピロール、ポリ
チオフェン、ポリセレノフェン、ポリチオフェンおよび
これらの誘導体たとえば、ポリ（Ｎ−メチルピロール）
、ポリ（２−（α−チェニル）チオフェン）、ポリ（２
−（α−チェニル）フラン）、ポリ（２−（２−ピロリ
ル）セレノフェン）、ポリ （２−（２−セレニエニル
）テルロフェン）、ポリ（３−メチル−２，５−チェニ
レン）、ポリ （２，５−チェニレンスルフィド）、ポ
リ（２，５−チェレンセレニド）等がある。
チオフェン、ポリセレノフェン、ポリチオフェンおよび
これらの誘導体たとえば、ポリ（Ｎ−メチルピロール）
、ポリ（２−（α−チェニル）チオフェン）、ポリ（２
−（α−チェニル）フラン）、ポリ（２−（２−ピロリ
ル）セレノフェン）、ポリ （２−（２−セレニエニル
）テルロフェン）、ポリ（３−メチル−２，５−チェニ
レン）、ポリ （２，５−チェニレンスルフィド）、ポ
リ（２，５−チェレンセレニド）等がある。
上記有機重合体の形状及び形成方法は特に制限がないが
、形状としてはたとえばフィルム、粉末圧縮等で使用で
きるし、又形成方法も化学重合法又は電解重合法により
合成できる。
、形状としてはたとえばフィルム、粉末圧縮等で使用で
きるし、又形成方法も化学重合法又は電解重合法により
合成できる。
（作用）
上記有機重合体からなるガス感応膜に分解ガスたとえば
六フッ化がアーク放電によって分解されてフッ化スルフ
リル、フッ化チオニル等の分解ガスが発生すると、その
分解ガスがガス感応膜中に拡散し、その結果ガス感応膜
が分解ガスでドープされた形となり、導電性等のいわゆ
る電気的変化が生じる。ガス感応膜が形成されである電
極間の抵抗値を抵抗計等により測定して、抵抗値の変化
を検出するようにすれば、分解ガスの発生、したがって
六フッ化硫黄ガスの劣化、ガス雰囲気の変動を検出する
ことができるようになる。
六フッ化がアーク放電によって分解されてフッ化スルフ
リル、フッ化チオニル等の分解ガスが発生すると、その
分解ガスがガス感応膜中に拡散し、その結果ガス感応膜
が分解ガスでドープされた形となり、導電性等のいわゆ
る電気的変化が生じる。ガス感応膜が形成されである電
極間の抵抗値を抵抗計等により測定して、抵抗値の変化
を検出するようにすれば、分解ガスの発生、したがって
六フッ化硫黄ガスの劣化、ガス雰囲気の変動を検出する
ことができるようになる。
（実施例）
第１図はこの発明の実施例を示し、１はガラス、セラミ
ック、エポキシ樹脂、テフロン等からなる絶縁性の支持
板、２Ａ、２Ｂは支持板に形成された一対の電極で、図
の例は互いにかみ合うような、くし状に形成されである
。電極はたとえばＡｕを蒸着により、或いはＡｕペイン
トを塗布するなどして形成される。３は前記有機重合体
からなるガス感応膜で、電極２Ａ、２Ｂ間に介在するよ
うに形成するヵこの場合電極２Ａ、２Ｂ間に、予め形成
したガス感応膜を接合するか、或いはその場ガス感応膜
を電極２Ａ、２Ｂ上に成膜するようにしてもよい。
ック、エポキシ樹脂、テフロン等からなる絶縁性の支持
板、２Ａ、２Ｂは支持板に形成された一対の電極で、図
の例は互いにかみ合うような、くし状に形成されである
。電極はたとえばＡｕを蒸着により、或いはＡｕペイン
トを塗布するなどして形成される。３は前記有機重合体
からなるガス感応膜で、電極２Ａ、２Ｂ間に介在するよ
うに形成するヵこの場合電極２Ａ、２Ｂ間に、予め形成
したガス感応膜を接合するか、或いはその場ガス感応膜
を電極２Ａ、２Ｂ上に成膜するようにしてもよい。
なお支持体１は必ずしも必要ではなく、ガス感応膜自体
に直接一対の電極を構成してもよい、要は少なくとも一
対の電極間にガス感応膜が介在する構成となっていれば
よい。
に直接一対の電極を構成してもよい、要は少なくとも一
対の電極間にガス感応膜が介在する構成となっていれば
よい。
第２図はこの発明によるセンサをガス遮断器に使用した
場合を示すもので、１１は遮断器本体。
場合を示すもので、１１は遮断器本体。
１２は可動コンタクト、１３はガスが噴射するノズル、
１４は固定コンタクト、１５はスペーサコーン、１６は
母線、１７はハンドホールの蓋である。遮断器本体１１
内に絶縁ガスとして六フッ化硫黄ガスが封入されている
。１８はこの発明によるセンサで、図の例では蓋１７に
設置されている。
１４は固定コンタクト、１５はスペーサコーン、１６は
母線、１７はハンドホールの蓋である。遮断器本体１１
内に絶縁ガスとして六フッ化硫黄ガスが封入されている
。１８はこの発明によるセンサで、図の例では蓋１７に
設置されている。
１９はセンサ１８の各電極２Ａ、２Ｂに連なるす−ドで
、遮断器本体１１の外側に引き出され、抵抗計等に接続
されてあり、これによって電極２Ａ、２Ｂ間の抵抗値を
計測する。
、遮断器本体１１の外側に引き出され、抵抗計等に接続
されてあり、これによって電極２Ａ、２Ｂ間の抵抗値を
計測する。
この例ではセンサ１８として、既知の方法により合成し
、脱ドープしたポリピロールにＡｕ を蒸着して電極を
形成して構成した。このセンサ１８を第２図のように遮
断器本体１１内に２気圧で封入した。そして遮断器をア
ーク電圧４００■、アーク電流１１ＫＡの遮断条件アー
クを発生させ、このときの電極２Ａ、２Ｂ間の抵抗値を
測定した。
、脱ドープしたポリピロールにＡｕ を蒸着して電極を
形成して構成した。このセンサ１８を第２図のように遮
断器本体１１内に２気圧で封入した。そして遮断器をア
ーク電圧４００■、アーク電流１１ＫＡの遮断条件アー
クを発生させ、このときの電極２Ａ、２Ｂ間の抵抗値を
測定した。
その結果によればアーク発生前の抵抗値は、１０１０Ω
であったのに対し、前記の条件でのアーク発生の後の抵
抗値は、１０７Ωとなった。前記アークを更に連続的に
発生させてところ、抵抗値は、５ Ｘ １０’Ωまで減
少した。
であったのに対し、前記の条件でのアーク発生の後の抵
抗値は、１０７Ωとなった。前記アークを更に連続的に
発生させてところ、抵抗値は、５ Ｘ １０’Ωまで減
少した。
他の実施例として、同じく既知の方法で合成し。
脱ドープしたポリチオフェンにＡｕを蒸着してセンサ１
８を構成した。これを前記と同じ条件でアークを発生さ
せた状態で電極間の抵抗値を測定した。その結果によれ
ば、アーク発生前の抵抗値は２Ｘ１０”Ωであったのに
対し、前記の条件でのアーク発生の後の抵抗値は、１０
’Ωとなった。
８を構成した。これを前記と同じ条件でアークを発生さ
せた状態で電極間の抵抗値を測定した。その結果によれ
ば、アーク発生前の抵抗値は２Ｘ１０”Ωであったのに
対し、前記の条件でのアーク発生の後の抵抗値は、１０
’Ωとなった。
前記アークを更に連続的に発生させたところ、抵抗値は
５×１０３Ωまで低下した。
５×１０３Ωまで低下した。
なおアークの連続放電状態における六フッ化硫黄の分解
ガス成分を調べるために、封入ガスをサンプリングして
ガスクロマトグラフにより調べたところ、上記両実施例
の場合とも分解ガスの成分は、フッ化スルフリル（ＳＯ
，Ｆ２）が１．２％、フッ化チオニル（ＳＯＦ、）がＱ
、２％であった。
ガス成分を調べるために、封入ガスをサンプリングして
ガスクロマトグラフにより調べたところ、上記両実施例
の場合とも分解ガスの成分は、フッ化スルフリル（ＳＯ
，Ｆ２）が１．２％、フッ化チオニル（ＳＯＦ、）がＱ
、２％であった。
上記の結果から明らかなように、このガスセンサによれ
ば、分解ガスが微量でも生成すれば、ガスセンサの抵抗
値が、数桁にわたって変化する程高感度である。又抵抗
値の計測から分解ガスの生成が検出可能であるから、そ
の検出のためにサンプリングして分析装置まで運ぶ必要
はなく、現場で即座に検出することができるようになる
。
ば、分解ガスが微量でも生成すれば、ガスセンサの抵抗
値が、数桁にわたって変化する程高感度である。又抵抗
値の計測から分解ガスの生成が検出可能であるから、そ
の検出のためにサンプリングして分析装置まで運ぶ必要
はなく、現場で即座に検出することができるようになる
。
以上の実施例は、ガス感応膜としてポリピロール、ポリ
チオフェンで形成したが、前記有機重合体として他のも
のでもほぼ同等の効果が確認されている。又ガス絶縁電
気機器に限られず、ガス雰囲気の変動が起こり得るもの
、場所に使用して好適である。
チオフェンで形成したが、前記有機重合体として他のも
のでもほぼ同等の効果が確認されている。又ガス絶縁電
気機器に限られず、ガス雰囲気の変動が起こり得るもの
、場所に使用して好適である。
（発明の効果）
以上詳述したようにこの発明によれば、分解ガス等の生
成によるガス雰囲気の変化を抵抗値として検出するので
、その検出は極めて簡単であるとともに、抵抗値変化は
数桁にも及ぶほど、高感度の検出が可能となるといった
効果を奏する。
成によるガス雰囲気の変化を抵抗値として検出するので
、その検出は極めて簡単であるとともに、抵抗値変化は
数桁にも及ぶほど、高感度の検出が可能となるといった
効果を奏する。
第１図はこの発明の実施例を示す平面図、第２図は同じ
く使用例を示す断面図である。 １・支持体、２Ａ、２Ｂ・電極、３ ガス感応膜（有機
重合体）
く使用例を示す断面図である。 １・支持体、２Ａ、２Ｂ・電極、３ ガス感応膜（有機
重合体）
Claims (1)
- 酸素族元素もしくは窒素族元素を一つ含む複素五員環化
合物よりなる有機重合体を、一対の電極間に介在するよ
うに配置してなり、前記電極間の抵抗値の変化からガス
雰囲気の変動を検出するようにしたガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12397784A JPS613040A (ja) | 1984-06-16 | 1984-06-16 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12397784A JPS613040A (ja) | 1984-06-16 | 1984-06-16 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS613040A true JPS613040A (ja) | 1986-01-09 |
Family
ID=14873988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12397784A Pending JPS613040A (ja) | 1984-06-16 | 1984-06-16 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS613040A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6211159A (ja) * | 1984-11-23 | 1987-01-20 | マサチユ−セツツ・インステイテユ−ト・オブ・テクノロジ− | 分子ベ−スのマイクロエレクトロニツクデバイス |
| EP0411793A2 (en) * | 1989-08-04 | 1991-02-06 | British Aerospace Public Limited Company | Preparation of conductive films and their use as gas sensors |
| US5145645A (en) * | 1990-06-15 | 1992-09-08 | Spectral Sciences, Inc. | Conductive polymer selective species sensor |
| US7294315B1 (en) * | 1999-06-09 | 2007-11-13 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for disposing of fluorine-containing compound by decomposition |
| CN105004843A (zh) * | 2015-08-05 | 2015-10-28 | 李宏亮 | Sf6在线监测系统 |
-
1984
- 1984-06-16 JP JP12397784A patent/JPS613040A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6211159A (ja) * | 1984-11-23 | 1987-01-20 | マサチユ−セツツ・インステイテユ−ト・オブ・テクノロジ− | 分子ベ−スのマイクロエレクトロニツクデバイス |
| EP0411793A2 (en) * | 1989-08-04 | 1991-02-06 | British Aerospace Public Limited Company | Preparation of conductive films and their use as gas sensors |
| US5089294A (en) * | 1989-08-04 | 1992-02-18 | British Aerospace Public Limited Company | Preparation of conductive films |
| US5145645A (en) * | 1990-06-15 | 1992-09-08 | Spectral Sciences, Inc. | Conductive polymer selective species sensor |
| US7294315B1 (en) * | 1999-06-09 | 2007-11-13 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for disposing of fluorine-containing compound by decomposition |
| CN105004843A (zh) * | 2015-08-05 | 2015-10-28 | 李宏亮 | Sf6在线监测系统 |
| CN106226474A (zh) * | 2015-08-05 | 2016-12-14 | 杭州得正电气有限公司 | Sf6在线监测报警装置 |
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