JPS647331B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般にガス冷却式回転電気機械、特
に、ガス冷却式回転電気機械と組合せて用いら
れ、回転電気機械の或る部品に局部的な過熱があ
つた場合、機械のガス冷却剤中に発生し得る熱分
解生成物を収集する装置に関する。

米国特許第3428838号では、機械的な過器を
持つ疲労検出装置がガス冷却式回転電気機械と組
合せて用いられ、機械の振動並びに熱サイクルが
原因で起つた巻線絶縁物の過度の疲労を判断する
様になつている。云い換えれば、機械のガス冷却
剤を担体媒質として使つて、回転電気機械の内部
動作状態を判断するのに外部監視装置を用いてい
る。この装置は、短絡の様な一層重大な事態にな
らない内に、回転電気機械の内部の最悪の事態を
招く惧れのある状態を早期に警告する点で非常に
有用である。

米国特許第3427880号に記載された別の形式の
装置は、機械の或る種の被覆が、被覆された機械
の部品が過熱された時に熱分解生成物を放出する
ことを利用している。被覆は有機材料である。こ
の特許では、米国特許第3573460号に記載される
種類のイオン室検出器を回転電気機械と組合せて
用いている。イオン室検出器が熱分解生成物があ
ることを感知して、警報を鳴らす。

大形ガス冷却式回転電気機械の局部的な過熱が
発生することはごく稀である。然し、固定子鉄心
が過熱によつて損傷を受けると、機械は長期間使
用不能になり、修理に費用がかゝることがある。
その為、米国特許第3427880号に記載される機械
過熱検出方法は、機械の過熱を早期に警告するこ
とが出来る様にすることにより、業界に重要な貢
献をしているものである。熱分解生成物は具体的
に同定し得る特性を持つているから、米国特許第
3807218号に記載される様に、過熱の場所を判断
することも可能である。この特許では、標本化装
置を使つて熱分解生成物を収集し、その後、見本
を標本化装置から取出して定性分析にかける。標
本化装置は、主に機械のガス冷却剤から粒子状熱
分解生成物を取出す為のシリカ・ゲルの様な吸収
性標本化媒質で構成される。この発明の１面で
は、幾つかの異なる種類の標本化媒質を使うこと
により、この収集並びに分析工程の作用を高める
ことが出来ることが判つた。

この発明はガス冷却式回転電気機械のガス冷却
剤からガス状並びに粒子状の両方の生成物を収集
する装置を提供する。装置は、何種類かの標本化
媒質を用いる収集器を含む。標本化媒質が収集器
内の別々のカートリツジに収容され、分析の為に
それから容易に取外すことが出来る。装置は配管
回路をも含むが、これは初期の入口パージ、収集
工程、及び収集後の収集器のパージが出来る様に
配置されている。更に、入口パージ並びに収集工
程を調時された或る順序で制御する電気回路が設
けられる。最後に、装置全体がキヤビネツトにパ
ツケージされ、回転電気機械にモジユールとして
組込むことが出来る様になつている。

従つて、この発明の１つの目的は、ガス冷却式
回転電気機械のガス冷却剤から熱分解生成物を収
集する改良された装置を提供することである。

この発明の別の目的は、ガス状並びに粒子状の
両方の熱分解生成物の収集を最適にする収集装置
を提供することである。

この発明の別の目的は、パージ・サイクルを用
い、収集された見本を容易に取出される様にした
自蔵式収集装置を提供することである。

この発明は以下図面について好ましい実施例を
説明する所から、更によく理解されよう。

第１図について説明すると、収集装置がキヤビ
ネツト１１を持つている。このキヤビネツトが収
集器１３と、複数個の弁及び接続部を含む配管回
路とを収容している。この収集装置はガス冷却式
回転電気機械と組合せて使われる。ガス冷却剤又
は機械ガスは水素であるのが普通である。回転電
気機械は、従来公知であるから、特に図に示して
ない。機械のガス冷却剤がガス入口１５を介して
収集装置に送込まれる。ガス入口１５が、例えば
米国特許第3807218号に記載される様に、回転電
気機械からガス冷却剤を取出す管（図に示してな
い）に接続される。ガス入口が主導管１９を介し
てガス出口１７と流体的に連通する。主導管１９
は、入口ソレノイド弁２１、収集器１３３、流量
計２５及び出口ソレノイド弁２７を直列に持つて
いる。

入口パージ配管２９がガス入口１５を、入口ソ
レノイド弁２１より上流側並びに出口ソレノイド
弁より下流側の点で、ガス出口１７と接続し、こ
うして収集器１３を含む主導管部分を短絡してい
る。入口パージ配管を通る流れはパージ・ソレノ
イド弁３１によつて制御される。

収集器パージ配管３３が入口ソレノイド弁２１
より下流側且つ収集器１３より上流側の点で主導
管１９に接続される。収集器パージ配管を通る流
れは手動弁３５で好便に制御することが出来る。
収集器パージ配管３３と共に、側路配管３７が設
けられ、その入口端が出口ソレノイド弁２７より
上流側に接続され、その出口端が出口ソレノイド
弁より下流側に接続される。側路配管を通る流れ
は手動弁３９によつて制御される。収集器パージ
配管３３及び側路配管３７を組合せて使つて、爆
発又は火事の惧れを避ける為、収集器から水素ガ
スをパージする。収集器のパージに使われるガス
は比較的不活性な窒素ガスであつてよい。更に、
ガス出口を適当な逃し口に接続し、必要であれば
ポンプを設け、ガス入口及びガス出口の間に差圧
を持たせることが出来る。

キヤビネツト１１に着脱自在又は枢着式の前側
パネル４１を設け、収集装置を回転電気機械から
切離さずに、収集器のカートリツジを取出す為、
キヤビネツトの内部に接近し易くすることが出来
る。

次に第２図及び第３図について説明すると、収
集装置に設けられた収集器１３は全体的に円筒形
のガス・マニホルド４３を持ち、そのガス入口ポ
ート４５が主ガス導管の上流側部分に接続され、
ガス出口ポート４７が主ガス導管の下流側部分に
接続される。マニホルドは１端が開放していて、
着脱自在のカバー４９を持ち、これがマニホルド
にボルト締めになつており、マニホルドの内部に
接近出来る様にしている。

カートリツジ保持体５１がマニホルドの内部に
着脱自在に装着されている。カートリツジ保持体
は直立の把手部分５３と円板部分５５とを持ち、
把手部分５３は、マニホルドの密閉端に取付けら
れた棒５７により、マニホルド内の所定位置に中
心合せされる。カートリツジ保持体は、円板が環
状ストツパ５９に接するまで、マニホルドの中に
挿入される。カートリツジ保持体が複数個のカー
トリツジ形標本化装置６１を持つている。更にカ
ートリツジ保持体は、収集器１３の内部で標本化
装置の上にはめた目の細かい織りの鋼製キヤツプ
の形をした過要素６２を持つていてもよい。

この発明では、ガス状並びに粒子状の両方の熱
分解生成物の収集を最適にする為、何種類かのカ
ートリツジ形標本化装置を使うのが有利であるこ
とが判つた。この理由で、円板５５が複数個の管
継手６３を持ち、これに幾つかのカートリツジ形
標本化装置を着脱自在に固定することが出来る。
この様な１つの標本化媒質は、例えばガス状熱分
解生成物を収集する為のテナツクス（Tenax）
GCである。この場合、カートリツジ形標本化装
置６１は細長い管６５の形をしており、その大部
分に標本化媒質が充填される。テナツクスGCは
ガス・クロマトグラフイ、質量分光法又はその組
合せによつて分析することが出来る。ガス・クロ
マトグラフ用カラムに使つたテナツクスGC材料
は、ペンシルバニア州のアプライド・サイアン
ス・ラボラトリーズ・インコーポレーテツド社か
ら入手し得る。標本化装置の出口側の端に制限部
を設けることにより、テナツクス標本化装置を通
るガス冷却剤の流量を小さくする。この制限部は
焼結した金属円板であつてよい。テナツクス標本
化装置を通る流量が小さいと、他の標本化装置の
流量を大きくしながら、テナツクス標本化装置の
流量を適切にすることが出来る。更に、この制限
部は標本化装置内に標本化媒質を保持するのにも
有用である。

別の種類の標本化媒質は、粒子状熱分解生成物
を収集する為の微細硝子繊維過パツドで構成さ
れる硝子円板の過器である。この過器を標本
化用カートリツジの一部分を形成する承口６７に
はめることが出来る。硝子円板の過器によつて
収集された粒子状熱分解生成物は質量分光法並び
に／又はガス・クロマトグラフイによつて分析す
ることが出来る。この硝子円板の過器はミシガ
ン州のゲルマン・インスツルメント・カンパニか
ら入手し得る。取付ける前、硝子円板の過器を
短い時間（30分間）400℃の様な適当な温度で焼
成し、有機物質が存在しているといけないので、
それを焼却する。

テナツクスGC媒質又は硝子円板の過器のい
づれかにガス・クロマトグラフイ並びに質量分光
法の組合せを用いることにより、ガス冷却剤中に
オイル・ミストが存在することを決定することが
出来る。このオイル・ミストは、イオン室検出器
が時機尚早に警報信号を発生する原因になること
がある。

第３図の断面図には２つのカートリツジ形標本
化装置しか示してないが、任意の数のカートリツ
ジを使うことが出来ることは第２図から明らかで
ある。この場合、標本化媒質を冗長に設けてもよ
いし、或いは他の種類の標本化媒質を使つてもよ
い。３番目の例としては、セルロース・エステル
の有機ベースを持つ膜形過器であり、これをカ
ートリツジ形標本化装置にはめることが出来る。
この種の過器は金属元素を検出する為、発光分
光法によつて分析するのに適している。

適当な種類の過器はマサツセツツ州ミリポ
ア・コーポレーシヨンから入手し得るHA型であ
る。膜形過器は粒子状熱分解生成物を収集する
のに特に有効である。

第４図は収集装置に組合せて使うことが出来る
電気回路の回路図である。この電気回路は例えば
イオン室検出器ICDの様な検出器からの信号によ
つて作動される。ICDからの信号がコイル８１を
付勢し、これがスイツチ８１Ａを閉じてコイル８
３を付勢する。コイル８３がスイツチ８３Ａを閉
じ、時延スイツチ８３Ｂ及び８３Ｃを作動する。
スイツチ８３Ａが閉じると、時延スイツチ８３Ｂ
の時間が切れるまで、入口パージ・ソレノイド弁
３１が開き、スイツチ８３Ｂの時間が切れると、
パージ・ソレノイド弁が閉じる。パージ・ソレノ
イド弁を開く時間は、１例として、10秒程度であ
る。時延スイツチ８３Ｃも10秒に設定し、その後
閉じてタイマを作動する。この為、スイツチ８３
Ｂが開くとスイツチ８３Ｃが閉じる。タイマは調
節自在であるが、15分間続く様に設定することが
出来、その時間中、入口ソレノイド弁並びに出口
ソレノイド弁が収集の為に開かれる。云い換えれ
ば、この発明の動作順序は、最初に、弁３１を10
秒間開いて、回転電気機械と収集装置とを接続す
る配管を、入口パージ配管２９を通じてパージ
し、その後、タイマによつて弁２１，２７を15分
間開いたまゝにして、主導管１９を通じて収集を
行なう。希望によつては、更に標本化を行なう
為、手動スイツチ８４を閉じてもよい。収集の
後、弁２１，２７を閉じ、カートリツジ保持体を
収集器から取外すことが出来る。前側パネル４１
を取外し又は開いて、収集器に接近出来る様にす
る。手動弁３５，３９を開いてパージ・ガス（窒
素）を通し、収集器から水素ガスをパージする。
その後、弁３５，３９を閉じ、カバー４９を収集
器から取外し、カートリツジ保持体を装置から取
出して分析にかける。この代りのカートリツジ保
持体を収集器に挿入し、収集装置を再び標本化出
来る様に設定することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は収集装置の斜視図で、キヤビネツトは
破線で示してある。第２図は収集器の一部分の横
断面図で、標本化用カートリツジの１つの配置を
示す。第３図は第２図の線３−３で切つた収集器
の側面断面図、第４図は収集装置に使われる電気
回路の回路図である。 主な符号の説明、１３：収集器、１５：ガス入
口、１７：ガス出口、１９：主導管、２１：入口
ソレノイド弁、２７：出口ソレノイド弁、２９：
入口パージ配管、３１：パージ・ソレノイド弁、
３７：側路配管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転電気機械のガス冷却剤中に放出された熱
   分解生成物を収集する装置に於て、その内部に収
   集器が設けられた導管によつて相互接続されたガ
   ス入口及びガス出口と、前記収集器より上流側で
   導管に設けられた入口ソレノイド弁と、前記収集
   器より下流側で導管に設けられた出口ソレノイド
   弁と、入口ソレノイド弁の上流側を出口ソレノイ
   ド弁の下流側と相互接続していて、パージ・ソレ
   ノイド弁を持つ入口パージ配管と、入口ソレノイ
   ド弁の下流側に接続された収集器パージ入口配管
   と、入口側の端が出口ソレノイド弁の上流側に接
   続され且つ出口側の端がガス出口に接続されてい
   て弁を持つ側路配管と、電気回路とを有し、前記
   電気回路が、スイツチを介して電源に接続される
   コイルと、電源を前記パージ・ソレノイド弁に接
   続するための、互いに直列に接続されていて該コ
   イルによつて作動される通常開いているスイツチ
   および通常閉じている時延スイツチと、電源を前
   記入口ソレノイド弁及び前記出口ソレノイド弁に
   接続するための、互いに直列に接続されているタ
   イマおよび該コイルによつて作動される通常開い
   ている時延スイツチとを含む熱分解生成物収集装
   置。 ２ 特許請求の範囲１に記載した熱分解生成物収
   集装置に於て、収集器パージ入口配管内にある弁
   と、側路配管内にある弁とを有し、この為、前記
   導管の入口ソレノイド弁並びに出口ソレノイド弁
   が閉じている時に収集器をパージすることが出来
   る様にした熱分解生成物収集装置。 ３ 特許請求の範囲１に記載した熱分解生成物収
   集装置に於て、収集器が、ガス入口ポート及びガ
   ス出口ポートを持つマニホルドと、該マニホルド
   内に着脱自在に装着されたカートリツジ保持体
   と、該カートリツジ保持体内に着脱自在に装着さ
   れ、ガス冷却剤からのガス状生成物を収集する少
   なくとも１つのカートリツジ形標本化装置と、前
   記カートリツジ保持体に着脱自在に装着され、ガ
   ス冷却剤から粒子状生成物を収集する少なくとも
   １つのカートリツジ形標本化装置とで構成されて
   いる熱分解生成物収集装置。 ４ 特許請求の範囲３に記載した熱分解生成物収
   集装置に於て、ガス状生成物を収集する１つのカ
   ートリツジ形標本化装置がガス吸収媒質で構成さ
   れる熱分解生成物収集装置。 ５ 特許請求の範囲３に記載した熱分解生成物収
   集装置に於て、粒子状生成物を収集する１つのカ
   ートリツジ形標本化装置が硝子繊維の円板で構成
   される熱分解生成物収集装置。 ６ 特許請求の範囲３に記載した熱分解生成物収
   集装置に於て、粒子状生成物を収集する１つのカ
   ートリツジ形標本化装置がセルロース・エステル
   膜で構成される熱分解生成物収集装置。 ７ 特許請求の範囲１に記載した熱分解生成物収
   集装置に於て、ガス冷却式回転電気機械に接続さ
   れた熱分解生成物検出器と、回転電気機械のガス
   冷却剤を受入れるガス入口並びにガス出口を持つ
   キヤビネツトとを有し、前記入口及び出口は収集
   器を内部に設けた導管によつて相互接続され、該
   導管は収集器より上流側に入口ソレノイド弁を持
   つと共に収集器より下流側に出口ソレノイド弁を
   持ち、前記入口パージ配管が入口ソレノイド弁の
   上流側及び出口ソレノイド弁の下流側を相互接続
   し、更に、熱分解生成物検出器からの信号に応答
   して前記ソレノイド弁を逐次的に作動する電気回
   路を有する熱分解生成物収集装置。 ８ 特許請求の範囲７に記載した熱分解生成物収
   集装置に於て、収集器がガス入口ポート及び収集
   カートリツジの間に配置された過要素を有する
   熱分解生成物収集装置。 ９ 特許請求の範囲１に記載した熱分解生成物収
   集装置に於て、回転電気機械の部品の局部的な加
   熱によつて回転電気機械のガス冷却剤中に放出さ
   れた熱分解生成物が存在することを感知するイオ
   ン室検出器と、該イオン室検出器からの信号に応
   答してガス状並びに粒子状の両方の熱分解生成物
   を収集する装置とを有し、該装置は、回転電気機
   械のガス冷却剤を受入れるガス入口及びガス出口
   を持ち、該入口並びに出口が収集器を内部に配置
   した導管によつて相互接続されているキヤビネツ
   トと、前記収集器内に着脱自在に装着されガス冷
   却剤から粒子状熱分解生成物を収集する少なくと
   も１つのカートリツジと、前記収集器内に着脱自
   在に装着され、ガス冷却剤からガス状熱分解生成
   物を収集する少なくとも１つのカートリツジと、
   前記収集器より上流側で前記導管内に設けられた
   入口ソレノイド弁と、前記収集器より下流側で前
   記導管に設けられた出口ソレノイド弁とを有し、
   入口ソレノイド弁及び出口ソレノイド弁がイオン
   室検出器からの信号によつて作動される様にした
   熱分解生成物収集装置。 １０ 特許請求の範囲９に記載した熱分解生成物
   収集装置に於て、前記収集器が、前記ガス入口と
   流体的に連通し且つ前記導管の上流側に接続され
   たガス入口ポート、並びに前記ガス出口と流体的
   に連通し、前記導管の下流側に接続されたガス出
   口ポートを持つマニホルドと、該マニホルド内に
   着脱自在に装着され、前記ガス入口ポート及びガ
   ス出口ポートの間で流れに対して互いに並列に前
   記カートリツジを保持するカートリツジ保持体と
   を有し、該カートリツジ保持体はガス入口ポート
   及びガス出口ポートを前記導管から切離さずに、
   収集器のマニホルドから取外すことが出来る様に
   なつている熱分解生成物収集装置。