JPH023163Y2

JPH023163Y2 -

Info

Publication number: JPH023163Y2
Application number: JP5019881U
Authority: JP
Priority date: 1981-04-09
Filing date: 1981-04-09
Publication date: 1990-01-25
Also published as: JPS57164459U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は絶縁油中に溶存する水素ガスを検知す
る改良された油中水素ガス検知装置に関する。

変圧器内で局部過熱、放電などの異常が発生す
ると、その異常部近くの絶縁油、紙などが分解し
て各種のガスを発生し、これらが油に溶けて存在
する。従つてこの現象に着目して油中ガスを分折
すれば、事故に進展する前に内部異常を早期に診
断することができる。この手法は、変圧器から絶
縁油を採取して油中のガス成分を抽出し、さらに
このガスをガスクロマトグラフイで定量分析する
もので、現在広く用いられているが、その作業が
かなり繁雑であり、労力、時間も要する。これを
改善するために、高分子膜のガス透過性を応用
し、この高分子膜を絶縁油に直接接するように設
けて油中の水素ガスを高分子膜を透過させて絶縁
油から分離させるようにした変圧器の油中水素ガ
ス検知装置が考案されている。

この種の油中水素ガス検知装置は第１図に示す
ように、絶縁油１ａを満たした変圧器本体１にバ
ルブ２を介して絶縁油チヤンバ３を接続し、この
絶縁油チヤンバ３にテフロン、ポリイミドのよう
な高分子部材により形成された透過膜４を介して
水素ガス検知チヤンバ５を接続して構成されるも
ので、絶縁油１ａはバルブ２を開くことにより、
透過膜４によつて仕切られた絶縁油チヤンバ３内
に充満される。なお透過膜４は両側に設けられた
補強部材６ａ，６ｂによつて支えられている。

絶縁油チヤンバ３の絶縁油中に溶存する水素ガ
スは密度が最も小さいので、透過膜４を除々に透
過し、密閉された水素ガス検知チヤンバ５内部に
移行する。その結果、水素ガス検知チヤンバ５内
部は水素ガス濃度が増大するので、水素ガス検知
チヤンバ５内部に設けられた半導体センサからな
る水素ガス検知センサ７ａ及び水素ガス検知装置
７ｂによつてその水素ガス量を検知することがで
きる。

この場合、絶縁油１ａ中の水素ガス濃度と水素
ガス検知チヤンバ５内部の水素ガス濃度との平衡
関係は500ppm対１％程度であるので、原理的に
はこの透過膜４による方法で、絶縁油中の水素ガ
スを検知できる。

しかし、透過膜４のガス透過性は極めて緩漫で
ある。透過膜４の面積を大きくすれば、透過を速
くすることができるが、例えば100cm²程度の面積
にしても透過に数100時間を要し、常時検知装置
といつても、実質的には別に絶縁油を採取して分
析するより、検知が遅くなるという不具合点があ
つた。また、透過膜４の前後に補強部材６ａ，６
ｂが設けられているが、耐真空性や長期的機械強
度に大きな不安があり、万一破断するようなこと
があれば、変圧器としては致命傷となり、変圧器
の信頼性を損なうおそれがある。

本考案は上記の点を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、水素ガスの透過速度を
大幅に増加し、機械的に信頼頭のある油中水素ガ
ス検知装置を提供することにある。

以下、本考案を図面に示す一実施例を参照して
説明する。第２図において、変圧器本体１にバル
ブ２介して絶縁油チヤンバ３を接続し、またこの
絶縁油チヤンバ３にパツキング８を介して仕切板
９を気密に接続する。仕切板９には水素ガスチヤ
ンバ５が溶着されて一体に形成されており、この
水素ガスチヤンバ５内部には半導体センサからな
る水素ガスセンサ７ａが設けられている。この水
素ガスセンサ７ａは外部に配設された水素ガス検
知装置７ｂに接続されている。なお水素ガスチヤ
ンバ５にはバルブ１０を有する通気口１１が設け
られている。

一方、仕切板９には、少くとも１個のパイプ１
２が取付けられている。このパイプ１２は、テフ
ロンあるいはポリイミドのような高分子部材から
なるパイプをＵ字状に折曲げ、屈曲部と直線部と
からなるパイプ本体１２ａを絶縁油チヤンバ３内
に配設し、パイプの開口部１２ｂは仕切板９を気
密に貫通して水素ガスチヤンバ５側に設けてい
る。このパイプ１２が仕切板９を貫通している部
分は、例えば接着剤によつて気密に接着されてい
る。

次に、このように構成した本考案の油中水素ガ
ス検知装置の作用効果について説明する。バルブ
２を開放して絶縁油チヤンバ３に測定する絶縁油
１ａを満たす。この絶縁油１ａに接しているパイ
プ１２は高分子部材から形成されているので、絶
縁油１ａ中に溶存している水素ガスはパイプ１２
の部材中を透過して中空部を通り、水素ガスチヤ
ンバ５の中に入る。従つて、水素ガスチヤンバ５
に内蔵された水素ガスセンサ７ａ及び水素ガス検
知装置７ｂによつてその透過された水素ガスを検
知することができる。

例えばパイプ１２の直径を４mm、絶縁油チヤン
バ３側に突出した長さを10cmとすれば、パイプ１
２の表面積は（0.4cm×π）×（10cm×２）＝25.12
（cm²）であり、このようなパイプ１２が４個設け
られていれば、前述した従来の100cm²の透過膜に
相当する面積となる。したがつて、このパイプ１
２を40個設ければ前述の従来の実施例より10倍の
表面積が確保できる。その結果、水素ガスの透過
速度は10倍にすることができ、数10時間で水素ガ
スを透過させて、絶縁油チヤンバ３と水素ガスチ
ヤンバ５との水素ガスを平衡状態に到達させるこ
とができる。

また、パイプ１２は、標準の材料を安価に入手
できるとともに、パイプ状であるため耐真空性及
び機械的強度など著しく強固にでき、変圧器の信
頼性を向上できる。

なお上記一実施例では、パイプ１２の折曲部を
Ｕ字状として用いたが、これを図示しない螺旋状
としたり、直線状で絶縁油チヤンバ３側の端部を
溶着等により封止しても上記一実施例と同様の作
用と効果が得られる。

以上説明したように本考案の油中水素ガス検知
装置によれば、測定される絶縁油を収納した絶縁
油チヤンバと水素ガスセンサを設けた水素ガスチ
ヤンバとの間に設けられる仕切板に、少くとも１
個の高分子部材からなるパイプを、その開口部を
水素ガスチャンバ側に開口させ、他の部分を絶縁
油チヤンバ側に配設して気密に取付け、水素ガス
チヤンバ側に水素ガスセンサを設けることによ
り、絶縁油チヤンバ側と水素ガスチヤンバ側の水
素ガスの平衡到達時間を極めて短縮するように選
定することができるうえ、耐真空性及び機械的強
度を向上し、信頼性のある油中水素ガス検知装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油中水素ガス検知装置を示す断
面図、第２図は本考案の油中水素ガス検知装置を
示す断面図である。１……変圧器本体、１ａ……絶縁油、３……絶
縁油チヤンバ、５……水素ガスチヤンバ、７ａ…
…水素ガスセンサ、９……仕切板、１２……パイ
プ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

絶縁油を満たした絶縁油チヤンバと、水素ガス
センサを設けた水素ガスチヤンバと、この水素ガ
スチヤンバと前記絶縁油チヤンバとの間を気密に
仕切る仕切板と、この仕切板に取付けられた少な
くとも１個の高分子部材からなるパイプとからな
り、このパイプは前記仕切板を気密に貫通してそ
の開口部を前記水素ガスチヤンバ内に配置させ、
他の部分を前記絶縁油チヤンバ内に配設したこと
を特徴とする油中水素ガス検知装置。