JP3053470B2 - Cvケーブル用プレハブジョイントのジョイントボックス内ガスのサンプリング装置および方法 - Google Patents

Cvケーブル用プレハブジョイントのジョイントボックス内ガスのサンプリング装置および方法

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JP3053470B2 JP3232153A JP23215391A JP3053470B2 JP 3053470 B2 JP3053470 B2 JP 3053470B2 JP 3232153 A JP3232153 A JP 3232153A JP 23215391 A JP23215391 A JP 23215391A JP 3053470 B2 JP3053470 B2 JP 3053470B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、CVケーブル用プレ
ハブジョイントのジョイントボックス内ガスのサンプリ
ング装置およびこの装置を用いたサンプリング方法に関
し、CVケーブル用プレハブジョイントの施工不良等に
よるボイド,クラックによって内部部分放電が発生した
際に、ジョイントボックス内に発生する分解ガスを採取
することができるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】電力設備に用いる高圧機器の絶縁体に
は、絶縁性が良く、経済性、加工性、機械的強度に優れ
た材料が要求され、様々な有機高分子材料が用いられて
いる。固体の有機高分子絶縁材料の品質は製造工程の改
善によって向上されてきたが、機器の運転の開始から絶
縁破壊に到るまでの寿命予測などの長期信頼性に関して
は、その原因の解明や測定・評価技術の確立などの多く
の問題が残されている。絶縁劣化の一つの原因である内
部部分放電は、固体絶縁材料形成時の残留揮発成分の気
化や導体部分との剥離などが原因で生じるボイド内で繰
り返しパルス的に発生する微弱な放電であるため、その
検出は極めて困難である。絶縁体が内部放電にさらされ
続けると外部から検知されないまま、ボイドに面した絶
縁体表面の侵食が進行し、樹枝状破壊路発生後急激に固
体部分の全路破壊に至る。
【0003】内部部分放電による絶縁体の劣化は、ボイ
ド内で放電により生成された原子状酸素などの活性種に
よる絶縁体表面の酸化が主な原因と考えられているが、
詳細はまだ解明されていない。そのため、内部部分放電
の検出およびそれによる絶縁劣化機構の解明は高圧機器
設計、保守技術の大きな課題となっている。劣化の本質
は絶縁体表面の変質であり、そのメカニズムを知るため
にはボイド内および絶縁体表面で起こっている化学反応
に注目する必要がある。それらの解明は耐部分放電性の
高い絶縁材料開発の有力な手段となり得ると考えられ
る。部分放電がボイド内で発生すると、放電によって生
じる原子状酸素などの活性物質によって、絶縁体表面が
酸化され、絶縁体が徐々に分解されて、これによって一
酸化炭素、二酸化炭素、水素等の分解ガスが発生するこ
とが判っている。この分解ガスは外気に拡散していくの
で分解ガスの経時変化を測定することは困難であるが、
ジョイントボックス内においては分解ガスは外気と混じ
ることがないのでこのジョイントボックス内に発生した
ガスの組成の経時変化を測定することによって、ボイド
内および絶縁体表面での化学反応の進行過程を推察する
ことが出来る。しかしながら、上記の目的でこれまでC
Vケーブル用プレハブジョイントのジョイントボックス
内ガスの分析を行なった例はない。
【0004】ジョイントボックス内ガスの分析方法とし
て、市販のCOセンサ等のガス検知管を設置する方法が
考えられるが、これらのセンサは検出感度が低く、例え
ばppbオーダーのH2等、絶縁体の分解ガスが微量で
ある場合は検出できない。また、センサの寿命等が不明
な点が多いため、実用化するためにはあらかじめセンサ
の寿命等を調べておく必要があるため手間がかかる。油
絶縁トランス等で実際に行なわれているサンプリング方
法は、絶縁油をシリンジでサンプリングし、油中に含ま
れて存在しているガスをガスクロマトグラフで分析して
いる。このような方法でガスをシリンジでサンプリング
すると、特に軽い気体であるH2についてはシリンジの
入力端でもれ等の不都合が生じることがある。また、放
電による酸化で酸素が消費されることも知られている
が、絶縁油をサンプリングした後、シリンジを大気中に
放置してしまうと、シリンジ内に大気が混入してしまう
恐れもあり、得られた結果の信用性に問題がある。ある
いは、ガスクロマト等の分析装置をプレハブジョイント
に直付けする方法は感度が高いが、分析装置の価格が高
価であることと、キャリアーガスプレッシャータンクに
充填されているアルゴンガスも大量となると洞道内が酸
欠になる恐れがあり保守面からみて実用的でない。
【0005】
【発明が解決使用とする課題】よって、この発明におけ
る課題は、経済的で安全な方法によって、しかも容易に
ジョイントボックス内ガスをサンプリングし、この方法
によって得られた結果が信頼できるCVケーブル用プレ
ハブジョイントのジョイントボックス内ガスのサンプリ
ング装置および方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、CVケー
ブル用プレハブジョイントのジョイントボックスに取り
付けられたガスサンプリング用コネクタと、このガスサ
ンプリング用コネクタに着脱自在に取り付けられるサン
プリング管とからなり、ガスサンプリング用コネクタが
ジョイントボックスに連通する取り出し管と、この取り
出し管を開閉するバルブと、取り出し管から分岐され、
真空排気系に接続される枝管と、この枝管を開閉するバ
ルブと、取り出し管の先端の接続口から構成され、サン
プリング管がその両端部分にそれぞれバルブを有し、い
ずれか1のバルブよりも外方の端部がガスサンプリング
用コネクタの接続口に接続されるようになっているサン
プリング装置およびこの装置を用い、ジョイントボック
ス内とサンプリング管内のガスの圧力差を利用して、サ
ンプリング管内にジョイントボックス内ガスを導入する
方法で解決される。以下、この発明を図面に基づき詳し
く説明する。図1はこの発明のサンプリング装置の一例
で図中符号1は、CVケーブル用プレハブジョイントの
ジョイントボックスであり、このジョイントボックス1
内において、図示ないCVケーブルが接続されている。
そして、このジョイントボックス1にはガスサンプリン
グ用コネクタ2が設置されている。
【0007】このコネクタ2はジョイントボックス1内
ガスを導入する取り出し管3と、コネクタに導入したガ
スをさらに他の管に導入するための接続口4と、真空ポ
ンプに接続されるように枝管5から構成されている。ま
た、取り出し管3と枝管5には高真空対応のバルブ6、
7が設けられていて、このバルブ6、7を閉めるとガス
の出入りができないようになっている。
【0008】そして、上記コネクタ2の接続口4にはサ
ンプリング管8が取り付けられており、コネクタ2に導
入したジョイントボックス1内ガスをサンプリング管8
内に導入できるようになっている。このサンプリング管
8の両端には高真空対応のバルブ9、10が設けられて
いて、バルブ9、10を閉めるとガスの出入りができな
いようになっている。また、サンプリング管8は高真空
対応の構造になっており、ステンレス鋼管で構成され、
さらに導入したジョイントボックス内ガスとの管内での
反応を防ぐため内面はガラスコートされている。
【0009】次に、このような装置を用いて、ジョイン
トボックス内のガスをサンプリング管8内に採取する方
法を説明する。まず、サンプリングを行なう前にジョイ
ントボックス内1ガスや外気がコネクタ2内に侵入でき
ないように、コネクタ2をジョイントボックス1に設置
するまえにあらかじめバルブ6、7は閉めておく。つい
で、あらかじめサンプリング管8の内部を10ー2〜10
ー3トール程度の真空状態にして、バルブ9、10を閉め
たのち、コネクタ2に取り付ける。こののち、バルブ6
を開け、枝管5に真空ポンプを接続し10ー2〜10ー3
ール程度で真空引きしたのち、バルブ6を閉めるとバル
ブ6、7、9で囲まれたコネクタ2内とサンプリング管
内が真空状態となる。バルブ6、10を閉じたまま、バ
ルブ7、9を開けると、ジョイントボックス1内とコネ
クタ2内およびサンプリング管8内には気圧差が生じて
いるためジョイントボックス1内のガスをコネクタ2内
およびサンプリング管8内に導入できる。こののち、バ
ルブ9を閉めるとサンプリング管8内にジョイントボッ
クス1内ガスを採取できる。
【0010】このようにして、サンプリング管8内に採
取したジョイントボックス1内ガスは、例えば図2に示
すようなガスサンプラを用いてガスクロマト装置11に
より分析される。まず、ジョイントボックス1内ガスが
充填されたサンプリング管8をコネクタ2から取り外し
たのち、ガスクロマト装置11に接続されている六方コ
ック12に接続する。この六方コック12は13、1
4、15、16、17、18のポートがあり、あらかじ
め実線で示したように13−14間、15−18間、1
6−17間をガスが流れるように六方コック12をセッ
トしておき、こののちサンプリング管8のバルブ9とポ
ート15間、サンプリング管8のバルブ10とポート1
6間をガスが流れるように接続してある。また、六方コ
ック12はポート17、18と接続した真空ポンプ19
によって真空引きされるようになっている。
【0011】次に、サンプリング管8内に採取したジョ
イントボックス1内ガスをガスクロマト装置に導入する
方法を説明する。サンプリング管8のバルブ9、10は
閉じたまま、真空ポンプ19によってポート17、18
より真空引きしたのち、ポート17、18を閉めるよう
に六方コック12をセットすると、18−15−9間、
17−16−10間内が真空状態になっている。このと
き、13−14間内にはキャリアガス流量調節装置20
よりキャリアガスが流れている。ついで、図2の点線で
示したように六方コック12を14−15間、13−1
6間、17−18間をガスが通るように六方コック12
をセットし、バルブ9、10を開けるとキャリアガス流
量調節装置20からキャリアガスが13−16−10−
9−15−14の経路でガスクロマト装置11内に流れ
るので、サンプリング管8の9−10間に充填されてた
ジョイントボックス1内ガスはキャリアガスにのってガ
スクロマト装置11内のカラムに導入される。ガスクロ
マト装置11内のカラム内フィラーは水素、酸素、窒
素、一酸化炭素、二酸化炭素、一酸化二窒素、メタン、
エチレン、エタン、アセチレンなどを検出できるものを
もちいる。ガスクロマト装置11による分析では、ジョ
イントボックス1内ガスの各気体の体積%を定量的に検
出できる。また、ジョイントボックス1内ガスを採取し
たサンプリング管8はガスクロマト装置11によって分
析するのみならず、四重極質量分析計などに取り付ける
ことによってガスクロマト装置11のみでは検出できな
い微量のガス成分も測定することが可能である。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のサンプリ
ング装置および方法によれば、CVケーブル用プレハブ
ジョイントのジョイントボックス内のガスを、外気等の
混入あるいは該ガスの漏出を伴うことなく、サンプリン
グ管内に採取できる。また、ガスが採取,収容されたサ
ンプリング管をガスサンプリング用コネクタから取り外
し、これを分析室等に持ち込んで分析できるので、現場
での分析作業が不要であり、整備された良好な条件下で
高精度の分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明のCVケーブル用プレハブジョイン
トのジョイントボックス内ガスのサンプリング方法に用
いられる装置の一例を示す断面図である。
【図2】 この発明によってサンプリング管に採取した
ジョイントボックス内ガスを分析するガスサンプラの一
例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1・・・ジョイントボックス、2・・・コネクタ、8・・・サン
プリング管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 晋司 東京都江東区木場一丁目5番1号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 倉田 勝 東京都江東区木場一丁目5番1号 藤倉 電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−98541(JP,A) 特開 平1−203982(JP,A) 特開 平2−12057(JP,A) 特開 平1−26151(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 1/22

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CVケーブル用プレハブジョイントのジ
    ョイントボックスに取り付けられたガスサンプリング用
    コネクタと、このガスサンプリング用コネクタに着脱自
    在に取り付けられるサンプリング管を有し、 ガスサンプリング用コネクタは、ジョイントボックスに
    連通する取り出し管と、この取り出し管を開閉するバル
    ブと、取り出し管から分岐され、真空排気系に接続され
    る枝管と、この枝管を開閉するバルブと、取り出し管の
    先端の接続口からなりサンプリング管は、その両端部分にそれぞれバルブを有
    し、いずれか1のバルブよりも外方の端部がガスサンプ
    リング用コネクタの接続口に接続されるようになってい
    ることを特徴とするCVケーブル用プレハブジョイント
    のジョイントボックス内ガスのサンプリング装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のサンプリング装置を用
    い、ジョイントボックス内とサンプリング管のガスの圧
    力差を利用して、サンプリング管内にジョイントボック
    ス内ガスを導入することを特徴とするCVケーブル用プ
    レハブジョイントのジョイントボックス内ガスのサンプ
    リング方法。
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