JPH08271477A - Gas sensor - Google Patents
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- JPH08271477A JPH08271477A JP7076406A JP7640695A JPH08271477A JP H08271477 A JPH08271477 A JP H08271477A JP 7076406 A JP7076406 A JP 7076406A JP 7640695 A JP7640695 A JP 7640695A JP H08271477 A JPH08271477 A JP H08271477A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、ガス絶縁機器内部
の、部分放電や地絡等の異常部位を検出するガスセンサ
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas sensor for detecting an abnormal part such as a partial discharge or a ground fault inside a gas insulation device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１６は例えば特開平４−５６１０９号
公報に開示された従来のガスセンサの構成図である。図
において、１は被検出検ガスに接触する第１多孔性電
極、２は同じく被検出ガスに接触する第２多孔性電極、
３は第１及び第２多孔性電極１，２間に介在するイオン
導電性の固体電解質である。第１及び２多孔性電極１，
２、固体電解質３からなる積層体で検出対象ガスを検出
する電気化学的素子（ガスセンサ）が構成されている。2. Description of the Related Art FIG. 16 is a block diagram of a conventional gas sensor disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-56109. In the figure, 1 is a first porous electrode that is in contact with the test gas to be detected, and 2 is a second porous electrode that is also in contact with the test gas.
An ion conductive solid electrolyte 3 is interposed between the first and second porous electrodes 1 and 2. First and second porous electrodes 1,
2. The electrochemical device (gas sensor) that detects the gas to be detected is composed of the laminated body including the solid electrolyte 3.
【０００３】４は第１、第２多孔性電極１，２にリード
線５を介して接続された直流電源、６は直流電源４から
第１、第２多孔性電極への電流をオン、オフするスイッ
チ、７はスイッチ６を介して上記電気化学的素子に流れ
る電流を測定する電流計である。Reference numeral 4 denotes a direct current power source connected to the first and second porous electrodes 1 and 2 through a lead wire 5, and 6 denotes on / off of a current from the direct current power source 4 to the first and second porous electrodes. The switch 7 is an ammeter for measuring the current flowing through the electrochemical element through the switch 6.
【０００４】次にこの電気化学的素子を用いてＧＩＳ
（Ｇas Ｉnsulated Ｓwitchgear：ガス絶縁開閉装置）
内ＳＦ6ガスの放電分解生成物であるＨＦガスの検出動
作について説明する。まず、ＧＩＳ内で部分放電や地絡
等の異常が発生すると以下の反応が起こる。Next, using this electrochemical device, GIS
(Gas Insulated Switchgear: Gas insulated switchgear)
The detection operation of the HF gas which is a discharge decomposition product of the inner SF 6 gas will be described. First, when an abnormality such as a partial discharge or a ground fault occurs in the GIS, the following reactions occur.
【０００５】 ＳＦ6＋Ｃｕ→ＣｕＦ2＋ＳＦ4 (1) ＳＦ4＋Ｈ2Ｏ→ＳＯＦ2＋２ＨＦ (2) ＳＯＦ2＋Ｈ2Ｏ→ＳＯ2＋２ＨＦ (3)SF 6 + Cu → CuF 2 + SF 4 (1) SF 4 + H 2 O → SOF 2 + 2HF (2) SOF 2 + H 2 O → SO 2 + 2HF (3)
【０００６】式（１）におけるＣｕはＧＩＳの構成要素
の成分、式（２）、（３）におけるＨ2ＯはＧＩＳ内吸
着剤に吸着されずＳＦ6中に拡散している水分である。
続いて、被検ガスのうちＨＦガスが電気化学的素子の例
えばＡｕでできた第１多孔性電極１に到達し、ここでス
イッチ６をオンすると、第１多孔性電極１で以下の反応
が起こる。Cu in the formula (1) is a component of GIS, and H 2 O in the formulas (2) and (3) is water which is not adsorbed by the adsorbent in the GIS and diffused in SF 6 .
Subsequently, HF gas of the test gas reaches the first porous electrode 1 made of Au, which is an electrochemical element, and when the switch 6 is turned on, the following reaction occurs in the first porous electrode 1. Occur.
【０００７】 ２ＨＦ＋２ｅ-→Ｈ2＋２Ｆ- (4)2HF + 2e − → H 2 + 2F − (4)
【０００８】上記、反応で生成したフッ素イオンは例え
ばＰｂＦ2，ＬａＦ3等でできたフッ素イオン導電性の固
体電解質３中を移動して、例えばＡｕでできた第２多孔
性電極２で上記反応式の場合とは逆の反応が起こる。Fluorine ions produced by the above reaction move in the fluorine ion conductive solid electrolyte 3 made of, for example, PbF 2 , LaF 3 or the like, and the above-mentioned reaction occurs at the second porous electrode 2 made of, for example, Au. The opposite reaction to that of the formula occurs.
【０００９】 ２Ｆ-→Ｆ2＋２ｅ- (5)[0009] 2F - → F 2 + 2e - (5)
【００１０】このようにして、直流電源４で第１及び第
２多孔性電極１，２に適当な印加電圧を設定することで
電流計７はＨＦガス濃度に対応した電流値を示し、ガス
センサとしての機能を発揮する。In this way, by setting an appropriate applied voltage to the first and second porous electrodes 1 and 2 with the DC power supply 4, the ammeter 7 shows a current value corresponding to the HF gas concentration, and serves as a gas sensor. Exert the function of.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】従来のガスセンサは以
上のように構成されているが、実際の適用にあたって
は、検出対象（現象）に対して、感度が不十分であり、
適用機器への取付けには大き過ぎ、更にガスセンサその
ものの健全性を検査対象に組み込んだまま確認するのは
困難であるなどの問題点があった。The conventional gas sensor is configured as described above, but in actual application, the sensitivity to the detection target (phenomenon) is insufficient,
There are problems that it is too large to be attached to applicable equipment, and that it is difficult to confirm the soundness of the gas sensor itself while it is incorporated in the inspection target.
【００１２】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、感度向上とコンパクト化を図
り、健全性の確認、メンテナンスフリーが可能なガスセ
ンサを提供できると共に、実際の適用に当たっては検査
対象への取付けや異常検出に最適な構成を有したガスセ
ンサを提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to provide a gas sensor capable of confirming soundness and maintenance-free by improving sensitivity and compactness, and at the time of practical application. Aims to provide a gas sensor having an optimal configuration for attachment to an inspection target and abnormality detection.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るガ
スセンサは、ガスをイオン化して検出する第１及び第２
多孔性電極、これら第１及び第２多孔性電極間に介在す
るイオン導電性の固体電解質からなる電気化学的素子
と、前記第１及び第２多孔性電極間に直流電圧を印加す
る直流電源とを備え、前記電第１及び第２多孔性電極の
表面に被検ガス分子よりも粗い微細凹凸を形成したもの
である。A gas sensor according to a first aspect of the present invention is a first and a second gas sensor for ionizing and detecting a gas.
A porous electrode, an electrochemical element composed of an ion-conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes, and a DC power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes. And the surface of the first and second porous electrodes is provided with fine irregularities rougher than the gas molecules to be detected.
【００１４】請求項２の発明に係るガスセンサは、ガス
をイオン化して検出する第１及び第２多孔性電極、これ
ら第１及び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の
固体電解質からなる電気化学的素子と、前記第１及び第
２多孔性電極間に直流電圧を印加する直流電源と、印加
する直流電圧の極性を反転する極性切り換えスイッチと
を備えたものである。A gas sensor according to a second aspect of the present invention comprises first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas, and an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. An electrochemical device, a DC power supply for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, and a polarity changeover switch for inverting the polarity of the applied DC voltage are provided.
【００１５】請求項３の発明に係るガスセンサは、ガス
をイオン化して検出する第１及び第２多孔性電極、これ
ら第１及び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の
固体電解質からなる電気化学的素子と、前記第１及び第
２多孔性電極間に直流電圧を印加する直流電源と、交流
電源とを備え、前記直流電源と交流電源とを選択的に切
り換えて前記第１及び第２多孔性電極間に印加するよう
にしたものである。A gas sensor according to a third aspect of the present invention comprises first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas, and an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. An electrochemical device, a direct current power source for applying a direct current voltage between the first and second porous electrodes, and an alternating current power source are provided, and the first and second alternating current sources are selectively switched. The voltage is applied between two porous electrodes.
【００１６】請求項４の発明に係るガスセンサは、ガス
をイオン化して検出する第１及び第２多孔性電極、これ
ら第１及び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の
固体電解質からなる電気化学的素子と、前記第１及び第
２多孔性電極間に直流電圧を印加する電源とを備え、前
記電気化学的素子をガス圧を計測する圧力計のガス導入
空間に組込んだものである。A gas sensor according to a fourth aspect of the present invention comprises first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas, and an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. An electrochemical device and a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, wherein the electrochemical device is incorporated in a gas introduction space of a pressure gauge for measuring gas pressure. is there.
【００１７】請求項５の発明に係るガスセンサは、ガス
をイオン化して検出する第１及び第２多孔性電極、これ
ら第１及び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の
固体電解質からなる電気化学的素子と、前記第１及び第
２多孔性電極間に直流電圧を印加する電源とを備え、前
記電気化学的素子をガス圧力センサのガス導入空間に組
込んだものである。A gas sensor according to a fifth aspect of the present invention comprises first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas, and an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. An electrochemical device and a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes are provided, and the electrochemical device is incorporated in the gas introduction space of the gas pressure sensor.
【００１８】請求項６の発明に係るガスセンサは、ガス
をイオン化して検出する第１及び第２多孔性電極、これ
ら第１及び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の
固体電解質からなる電気化学的素子と、前記第１及び第
２多孔性電極間に直流電圧を印加する電源とを備え、電
気化学的素子を温度補償圧力スイッチのガス導入空間に
組込んだものである。A gas sensor according to a sixth aspect of the present invention comprises first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas, and an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. An electrochemical device and a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes are provided, and the electrochemical device is incorporated in the gas introduction space of the temperature compensation pressure switch.
【００１９】請求項７の発明に係るガスセンサは、請求
項６のガスセンサにおいて温度補償圧力スイッチの基準
ガス導入空間とは別に設けられた基準ガスを封入する基
準ガス封入空間にガスセンサを構成する電気化学的素子
を組み込み、これらガスセンサの出力の比較する比較手
段を備えたものである。A gas sensor according to a seventh aspect of the invention is the gas sensor of the sixth aspect, wherein the gas sensor is configured in a reference gas filling space for filling a reference gas, which is provided separately from the reference gas introducing space of the temperature compensating pressure switch. And a comparison means for comparing the outputs of these gas sensors.
【００２０】請求項８の発明に係るガスセンサは、ガス
をイオン化して検出する第１及び第２多孔性電極、これ
ら第１及び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の
固体電解質からなる電気化学的素子と、前記第１及び第
２多孔性電極間に直流電圧を印加する電源とを備え、電
気化学的素子をガス配管取付用の絶縁スペーサのガス流
路空間に組込んだものである。A gas sensor according to an eighth aspect of the present invention comprises first and second porous electrodes for ionizing and detecting gas, and an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. An electrochemical device and a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, the electrochemical device being incorporated in a gas flow passage space of an insulating spacer for mounting a gas pipe. is there.
【００２１】請求項９の発明に係るガスセンサは、ガス
をイオン化して検出する第１及び第２多孔性電極、これ
ら第１及び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の
固体電解質からなる電気化学的素子と、前記第１及び第
２多孔性電極間に直流電圧を印加する電源とを複数備
え、前記複数の電気化学的素子を複数個のガス配管取付
用の絶縁スペーサのガス流路空間にそれぞれ組込、これ
ら電気化学的素子の出力比較によりガス流路空間の異常
部位を判断する比較手段を備えたものである。A gas sensor according to a ninth aspect of the present invention comprises first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas, and an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. A plurality of electrochemical devices and a plurality of power sources for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, and a plurality of the electrochemical devices are installed in a gas flow path of an insulating spacer for mounting a plurality of gas pipes. It is provided with a comparison means incorporated into each space and comparing the outputs of these electrochemical elements to judge an abnormal portion in the gas flow passage space.
【００２２】請求項１０の発明に係るガスセンサは、ガ
スをイオン化して検出する、第１、第２多孔性電極と、
これら両者間に介在するイオン導電性の固体電解質から
なる電気化学的素子と、両電極間に直流電圧を印加する
電源とを備え、筒型筺体に収納したガス導入空間に前記
電気化学的素子を収めて携行型に構成したものである。A gas sensor according to a tenth aspect of the present invention includes first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas,
An electrochemical element composed of an ion-conductive solid electrolyte interposed between them and a power source for applying a DC voltage between both electrodes are provided, and the electrochemical element is provided in a gas introduction space housed in a cylindrical casing. It is a portable type that is stored.
【００２３】請求項１１の発明に係るガスセンサは、請
求項１０のガスセンサにおいてガス導入空間とは別の基
準ガス封入空間に、封入された基準ガスを検出する電気
化学的素子を収納し、これら２つの電気化学的素子の検
出出力を比較するものである。A gas sensor according to an eleventh aspect of the present invention is the gas sensor of the tenth aspect, wherein an electrochemical element for detecting the enclosed reference gas is housed in a reference gas enclosure space different from the gas introduction space. The detection outputs of two electrochemical devices are compared.
【００２４】請求項１２の発明に係るガスセンサは、請
求項７、９、１１のいずれかに記載のガスセンサにおい
て各ガス流路空間に組み込んだ複数の電気化学的素子で
ホイートストンブリッジを構成して、このブリッジの差
電位変動でガス流路空間の異常部位を標定するものであ
る。A gas sensor according to a twelfth aspect of the present invention is the gas sensor according to any of the seventh, ninth and eleventh aspects, wherein a Wheatstone bridge is constituted by a plurality of electrochemical elements incorporated in each gas flow passage space. The change in the potential difference of the bridge is used to locate an abnormal part in the gas flow path space.
【００２５】請求項１３の発明に係るガスセンサは、ガ
スをイオン化して検出する、第１、第２多孔性電極と、
これら両者間に介在するイオン導電性の固体電解質から
なる電気化学的素子と、両電極間に直流電圧を印加する
電源と、前記電気化学的素子を設置したガス流路空間の
ガスを対流させるガス対流手段とを備えたものである。A gas sensor according to a thirteenth aspect of the present invention includes first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas,
An electrochemical element made of an ion-conductive solid electrolyte interposed between them, a power source for applying a DC voltage between both electrodes, and a gas for convection of the gas in the gas channel space in which the electrochemical element is installed. And a convection means.
【００２６】請求項１４の発明に係るガスセンサは、ガ
スをイオン化して検出する第１及び第２多孔性電極、こ
れら第１及び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性
の固体電解質からなる電気化学的素子と、前記第１及び
第２多孔性電極間に直流電圧を印加する電源と、前記複
数の電気化学的素子を設置したガス流路空間の電流路に
発生した異常を所定ブロック単位で検出する各ブロック
毎の故障検出手段と、この故障検出手段による故障検出
結果より当該ブロックの組み込まれた電気化学的素子を
起動し前記ガス流路空間の異常部位を特定する制御演算
手段とを備えたものである。A gas sensor according to a fourteenth aspect of the present invention comprises first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas, and an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. An electrochemical element, a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, and an abnormality occurring in a current path of a gas flow path space in which the plurality of electrochemical elements are installed are determined in predetermined block units. A failure detection means for each block to be detected by, and a control calculation means for activating an electrochemical element incorporated in the block from the failure detection result by the failure detection means to identify an abnormal portion of the gas flow channel space. Be prepared.
【００２７】請求項１５の発明に係るガスセンサは、ガ
スをイオン化して検出する第１及び第２多孔性電極、こ
れら第１及び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性
の固体電解質からなる電気化学的素子と、前記第１及び
第２多孔性電極間に直流電圧を印加する電源と、前記複
数の電気化学的素子を設置したガス流路空間の電流路中
の各区分ブロックに設けた開閉器への動作信号入力時
に、当該開閉器を設けた区分ブロックに設置した電気化
学的素子の動作を一時停止する動作停止手段とを備えた
ものである。A gas sensor according to a fifteenth aspect of the present invention comprises first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas, and an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. An electrochemical device, a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, and a plurality of electrochemical devices are provided in each section block in the current path of the gas flow path space. When the operation signal is input to the switch, the operation stop means for temporarily stopping the operation of the electrochemical element installed in the section block provided with the switch is provided.
【００２８】請求項１６の発明に係るガスセンサは、請
求項１ないし１５のいずれかに記載のガスセンサおいて
直流電源を太陽電池もしくはバッテリ等としたものであ
る。A gas sensor according to a sixteenth aspect of the present invention is the gas sensor according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein the DC power source is a solar cell or a battery.
【００２９】[0029]
【作用】請求項１の発明におけるガスセンサは、電極の
表面積が増加するのでＨＦガスのイオン化が促進されて
感度が向上する。In the gas sensor of the first aspect of the present invention, the surface area of the electrode is increased, so that the ionization of the HF gas is promoted and the sensitivity is improved.
【００３０】請求項２の発明におけるガスセンサは、印
加する電極を反転することで電極の表面の残留していた
フッ素イオンが離れて電極をクリーンにすることができ
次回以降も高精度でガス検出を行うことができる。In the gas sensor according to the second aspect of the present invention, by reversing the electrode to be applied, the fluorine ions remaining on the surface of the electrode can be separated to clean the electrode, and the gas can be detected with high accuracy from the next time onward. It can be carried out.
【００３１】請求項３の発明におけるガスセンサは、電
気化学的素子の交流抵抗を測定することができるため、
これにより電気化学的素子を測定対象に組み込んだまま
でガスセンサの健全性を確認できる。Since the gas sensor according to the invention of claim 3 can measure the AC resistance of the electrochemical element,
As a result, the integrity of the gas sensor can be confirmed with the electrochemical device still incorporated in the measurement target.
【００３２】請求項４の発明におけるガスセンサは、ガ
ス圧力計のガス導入空間に直接電気化学的素子を導入す
ることで、ガス圧と共にＨＦガスの監視も同時に行える
ため監視の一元化が実現する。In the gas sensor of the fourth aspect of the present invention, the electrochemical element is directly introduced into the gas introduction space of the gas pressure gauge, so that the monitoring of the HF gas as well as the gas pressure can be performed at the same time.
【００３３】請求項５の発明におけるガスセンサは、ガ
スの圧力センサを内蔵した筺体内に電気化学的素子を導
入することで、ガス圧と共にＨＦガスの監視も同時に行
えるため監視の一元化が実現する。In the gas sensor according to the fifth aspect of the present invention, the electrochemical element is introduced into the housing containing the gas pressure sensor, so that the HF gas as well as the gas pressure can be monitored at the same time.
【００３４】請求項６の発明におけるガスセンサは、温
度補償圧力スイッチの被検ガス導入部に電気化学的素子
を内蔵してガス圧を検知すると共に、ＨＦガスの監視も
同時に行えるため監視の一元化が実現する。In the gas sensor of the sixth aspect of the present invention, since the electrochemical element is built in the test gas introduction part of the temperature compensation pressure switch to detect the gas pressure and simultaneously monitor the HF gas, the monitoring is unified. To be realized.
【００３５】請求項７の発明におけるガスセンサは、温
度補償圧力スイッチの被検ガス導入部に電気化学的素子
を内蔵すると共に、温度補償圧力スイッチの基準ガス封
入空間にガスセンサを構成する電気化学的素子を組み込
み、これらガスセンサの出力の比較することで微小のＨ
Ｆガスの発生を検出できると共に、ＨＦガスの変化傾向
をも自動的に検知できる。In the gas sensor according to the invention of claim 7, an electrochemical element is built in the test gas introduction part of the temperature compensating pressure switch, and an electrochemical element constituting the gas sensor in the reference gas filling space of the temperature compensating pressure switch. Built-in and comparing the output of these gas sensors
The generation of F gas can be detected, and the change tendency of HF gas can be automatically detected.
【００３６】請求項８の発明におけるガスセンサは、電
気化学的素子をガス配管取付用の絶縁スペーサのガス流
路空間に組み込むことで、ＨＦガスが発生した場合にそ
のガスが拡散し易い箇所に電気化学的素子を設置できる
ためガス検出感度が向上する。In the gas sensor according to the invention of claim 8, the electrochemical element is incorporated in the gas flow path space of the insulating spacer for mounting the gas pipe, so that when the HF gas is generated, the gas is easily diffused to a location where the gas is easily diffused. Since a chemical element can be installed, the gas detection sensitivity is improved.
【００３７】請求項９の発明におけるガスセンサは、複
数の電気化学的素子を複数個のガス配管取付用の絶縁ス
ペーサのガス流路空間にそれぞれ組込、これら電気化学
的素子の出力比較によりガス流路空間の異常部位を判断
することで異常部位の確定が容易となる。In the gas sensor according to the invention of claim 9, a plurality of electrochemical elements are respectively incorporated in the gas flow passage spaces of the insulating spacers for mounting a plurality of gas pipes, and the gas flow is determined by comparing the outputs of these electrochemical elements. By determining the abnormal part of the road space, the abnormal part can be easily determined.
【００３８】請求項１０の発明におけるガスセンサは、
筒型筺体に収納したガス導入空間に前記電気化学的素子
を収めて携行型に構成したことで必要に応じて電気化学
的素子をガス検出部位に着脱できるため機動性が向上す
る。A gas sensor according to a tenth aspect of the invention is
Since the electrochemical element is housed in the gas introduction space housed in the cylindrical housing so that the electrochemical element can be attached to and detached from the gas detection site as needed, mobility is improved.
【００３９】請求項１１の発明におけるガスセンサは、
筒型筺体に収納したガス導入空間に前記電気化学的素子
を収めると共に、同ガス導入空間とは別に基準ガス封入
空間を設けて基準ガス検出用の電気化学的素子を収納
し、２つの電気化学的素子の検出出力を比較することで
微小のＨＦガスの検出が可能となり、更にＨＦガスの変
化傾向を把握することができる。The gas sensor according to the invention of claim 11 is
The electrochemical element is housed in the gas introduction space housed in the cylindrical housing, and the reference gas sealed space is provided separately from the gas introduction space to house the electrochemical element for detecting the reference gas. By comparing the detection outputs of the static elements, it becomes possible to detect a minute HF gas, and it is possible to grasp the change tendency of the HF gas.
【００４０】請求項１２の発明におけるガスセンサは、
各ガス流路空間に組み込んだ複数の電気化学的素子でホ
イートストンブリッジを構成して、このブリッジの差電
位変動でガス流路空間の異常部位を標定することで好感
度にＨＦガスの発生を検出できる。The gas sensor according to the invention of claim 12 is
Detecting the generation of HF gas with good sensitivity by constructing a Wheatstone bridge with multiple electrochemical elements incorporated in each gas channel space, and locating an abnormal site in the gas channel space by fluctuations in the potential difference of this bridge it can.
【００４１】請求項１３の発明におけるガスセンサは、
電気化学的素子を設置したガス流路空間のガスを対流さ
せることで、電気化学的素子を設置した箇所より離れた
箇所でＨＦガス発生してもＨＦガスを電気化学的素子に
拡散させることができるため、ＨＦガスを即座に検出で
きる。The gas sensor according to the invention of claim 13 is
By convection of the gas in the gas flow path space in which the electrochemical element is installed, even if HF gas is generated at a location distant from the location where the electrochemical element is installed, the HF gas can be diffused into the electrochemical element. Therefore, the HF gas can be immediately detected.
【００４２】請求項１４の発明におけるガスセンサは、
複数の電気化学的素子を設置したガス流路空間の電流路
に発生した異常をブロック単位で検出した後に、当該ブ
ロックの組み込まれた電気化学的素子を起動し前記ガス
流路空間の異常部位を特定することでバックグランドノ
イズによるＨＦガス誤検出を阻止できると共に、複数の
電気化学的素子に印加する電源電圧の省エネとなる。The gas sensor according to the invention of claim 14 is
After detecting an anomaly that has occurred in the current path of the gas flow path space in which a plurality of electrochemical elements are installed in block units, activate the electrochemical element in which the block is incorporated to detect abnormal parts in the gas flow path space. By specifying, the HF gas erroneous detection due to the background noise can be prevented, and the power supply voltage applied to the plurality of electrochemical elements can be saved.
【００４３】請求項１５の発明におけるガスセンサは、
複数の電気化学的素子を設置したガス流路空間の電流路
中の各区分ブロックに設けた開閉器への動作信号入力時
に、当該開閉器を設けた区分ブロックに設置した電気化
学的素子の動作を一時停止することで電気化学的素子の
ＨＦガス誤検出を素子できる。A gas sensor according to a fifteenth aspect of the invention is
The operation of the electrochemical device installed in the partition block where the switch is installed when the operation signal is input to the switch installed in each partition block in the current path of the gas flow path space where multiple electrochemical devices are installed The HF gas erroneous detection of the electrochemical device can be performed by temporarily stopping the process.
【００４４】請求項１６の発明におけるガスセンサは、
電気化学的素子を駆動させる電源をバッテリ或いは計器
の表示パネルに備えた太陽電池より供給することで、交
流電源ラインの敷設が不要となり無人化効率が向上する
と共に、メンテナンスが容易となる。The gas sensor according to the sixteenth aspect of the invention is
By supplying the power source for driving the electrochemical element from the battery or the solar cell provided in the display panel of the instrument, it is not necessary to lay an AC power source line, the unmanned efficiency is improved, and the maintenance is facilitated.
【００４５】[0045]
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は本実施例に係る電気的化学素子の構成図で
ある。尚、図中、図１６と同一符号は同一又は相当部分
を示す。図において、１ａは被検ガスに接触するガス分
子よりも粗い凹凸をガス接触表面持つ第１多孔性電極、
２ａは同様に凹凸を持つ第２多孔性電極である。Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an electrochemical device according to this example. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 16 indicate the same or corresponding portions. In the figure, 1a is a first porous electrode having a gas contact surface with irregularities rougher than gas molecules contacting the test gas,
Reference numeral 2a is a second porous electrode similarly having irregularities.
【００４６】次に動作について説明する。第１、第２多
孔性電極１ａ，２ａはその表面に凹凸をほどこすことに
より、電極表面積が増すのでＨＦガスのイオン化が促進
され、感度が向上する。また、凹凸を施すことにより同
一感度でよければ電極の全体形状を小さくできる。Next, the operation will be described. The surface of the first and second porous electrodes 1a and 2a is roughened to increase the surface area of the electrodes, thereby promoting ionization of HF gas and improving sensitivity. In addition, by providing unevenness, the overall shape of the electrode can be reduced if the sensitivity is the same.
【００４７】実施例２．上記、実施例１では第１多孔性
電極１ａ、第２の多孔性電極２ａに印加する直流電圧の
極性方向は単一であったが、本実施例では印加する電圧
の極性を反転できる極性切り換えスイッチ６ａを直流電
源４に設け、極性切り換えスイッチ６ａの可動子の投入
方向を変えることで第１多孔性電極１ａ、第２の多孔性
電極２ａに印加される直流電圧の極性が反転する。Example 2. In the first embodiment, the direct current voltage applied to the first porous electrode 1a and the second porous electrode 2a has a single polarity direction, but in the present embodiment, the polarity can be switched so that the polarity of the applied voltage can be reversed. The polarity of the DC voltage applied to the first porous electrode 1a and the second porous electrode 2a is reversed by providing the switch 6a in the DC power source 4 and changing the closing direction of the mover of the polarity changeover switch 6a.
【００４８】次に、実施例２の動作について説明する。
電気化学的素子に常に一定方向の直流電圧４を印加して
ガス測定後にスイッチ６を切ると、電極表面にフッ素イ
オンが残留して次の測定時に影響を及ぼす。そこで、極
性切り換えスイッチ６ａを通常と逆方向に切替えると第
１多孔性電極１ａ、第２の多孔性電極２ａに印加される
直流電圧４の極性が反転して逆方向に反応が起こって電
極表面に残留したフッソイオンが離れて電気化学的に素
子をクリーニングすることができ、次回以降も高い精度
の測定を行うことができる。Next, the operation of the second embodiment will be described.
When a direct current voltage 4 in a fixed direction is constantly applied to the electrochemical element and the switch 6 is turned off after measuring the gas, fluorine ions remain on the electrode surface and affect the next measurement. Therefore, when the polarity changeover switch 6a is switched in the opposite direction to the normal direction, the polarity of the DC voltage 4 applied to the first porous electrode 1a and the second porous electrode 2a is reversed and a reaction occurs in the opposite direction to cause an electrode surface. The residual fluorine ions can be separated to electrochemically clean the element, and highly accurate measurement can be performed from the next time onward.
【００４９】実施例３．上記、実施例１，２では第１多
孔性電極１ａ、第２の多孔性電極２ａに印加される電源
を直流電源のみとしたが、本実施例では直流電源４と交
流電源８とを備え、これら電源の一方をスイッチ６ｂに
より選択切り換えする。他の構成に関しては実施例１，
２と同様である。Embodiment 3 FIG. In Examples 1 and 2 described above, the power source applied to the first porous electrode 1a and the second porous electrode 2a was only the DC power source, but in this Example, the DC power source 4 and the AC power source 8 are provided. One of these power supplies is selectively switched by the switch 6b. For other configurations, Example 1
Same as 2.
【００５０】次に、実施例３の動作について説明する。
スイッチ６ｂを交流電源８側にすると電気化学的素子固
有の交流抵抗が測定できる。このため電極に発生する不
純物或いは電解質の変質等に起因する抵抗成分を検出で
きるため電気化学的素子を検査対象に組込んだままで健
全性確認が可能となる。Next, the operation of the third embodiment will be described.
When the switch 6b is set to the AC power source 8 side, the AC resistance specific to the electrochemical device can be measured. For this reason, the resistance component caused by the impurities generated in the electrodes or the alteration of the electrolyte can be detected, so that the soundness can be confirmed with the electrochemical device still incorporated in the inspection target.
【００５１】実施例４．図４は実施例１ないし３にその
構成を示した電気化学滴素子１３の取り付け方法を示し
た図である、図において、９はＨＦガスを外部に噴出さ
せるガス配管１０を有したＧＩＳ、１１はガス配管１０
より吐出したＨＦガスの計測する圧力計、１２はガス配
管１０と圧力計１１を結合しＨＦガスを圧力計１１に導
入するガス導入空間である。ガス導入空間１２の内、圧
力計１１に挿入されている部分の内面に電気化学的素子
１３が設置されている。Embodiment 4 FIG. FIG. 4 is a diagram showing a method of mounting the electrochemical drop element 13 having the configuration shown in Examples 1 to 3. In the figure, 9 is a GIS having a gas pipe 10 for ejecting HF gas to the outside, 11 Is the gas pipe 10
A pressure gauge for measuring the discharged HF gas, and 12 is a gas introduction space for connecting the gas pipe 10 and the pressure gauge 11 to introduce the HF gas into the pressure gauge 11. An electrochemical element 13 is installed on the inner surface of the portion of the gas introduction space 12 that is inserted into the pressure gauge 11.
【００５２】次に、本実施例の動作について説明する。
ガスセンサのうち電気化学的素子１３を圧力計１１のガ
ス導入空間１２に組込むと、ガスセンサの取付け、取外
しが容易かつコンパクトである。まだ圧力計１１は、Ｇ
ＩＳ９のガス区分毎に取付けられているので、ガスセン
サにも無駄がないし、１ケ所で圧力を含めた監視が可能
となるので省力化につながる。Next, the operation of this embodiment will be described.
When the electrochemical element 13 of the gas sensor is incorporated in the gas introduction space 12 of the pressure gauge 11, the gas sensor can be easily attached and detached and is compact. The pressure gauge 11 is still G
Since it is attached to each gas section of IS9, there is no waste in the gas sensor, and it is possible to monitor including the pressure at one location, which leads to labor saving.
【００５３】実施例５．上記、実施例４ではガス配管１
０と圧力計１１を結合するガス導入空間１２内に電気化
学的素子１３を設置したが、図５に示すようにガス圧を
抵抗変化にて検出するひずみゲージ１６を金属ダイヤフ
ラム１５上に配置してＮ2密封空間１７に設置したガス
導入空間１２ａ内に電気化学的素子１３を設置すること
もできる。尚、１８はひずみゲージ１６に接続されたリ
ード線をうける端子板である。Example 5. As described above, in Example 4, the gas pipe 1
The electrochemical element 13 was installed in the gas introduction space 12 connecting the 0 and the pressure gauge 11. However, as shown in FIG. 5, a strain gauge 16 for detecting the gas pressure by resistance change was placed on the metal diaphragm 15. It is also possible to install the electrochemical device 13 in the gas introduction space 12a installed in the N 2 sealed space 17. In addition, 18 is a terminal board which receives the lead wire connected to the strain gauge 16.
【００５４】オンラインでの測定の場合等は、圧力セン
サ１４のガス導入空間１２ａに電気化学的素子１３を取
込む。そしてガス導入空間１２ａをガス配管１０に結合
すると、電気化学的素子１３はガス排管１０より吐出さ
れたガスよりＨＦガスを検出する。In the case of online measurement, the electrochemical element 13 is incorporated in the gas introduction space 12a of the pressure sensor 14. When the gas introducing space 12a is connected to the gas pipe 10, the electrochemical element 13 detects HF gas from the gas discharged from the gas exhaust pipe 10.
【００５５】実施例６．図６は温度補償圧力スイッチ１
９に電気化学的素子１３を適用した場合の図を示すもの
である。１９は温度補償圧力スイッチ全体であり、１２
ｂ1はガス配管１０よりガスを導入するガス導入空間、
２０はガス導入空間１２ｂ1の端部を形成するベロー
ズ，２０ａはベローズ２０と感圧レバー２２で結合され
ているベローズ、２１はベローズ２０ａの他端に結合さ
れた基準ガス封入空間、２３は感圧レバー２２の中央部
に可動自在に結合されたレバー、２４はレバー２３の支
点、２５は感圧レバーに移動によりレバーが可動すると
オンするスイッチである。本実施例ではベローズ２０内
に電気化学的素子１３が設置されている。Example 6. FIG. 6 shows a temperature compensation pressure switch 1
9 is a view showing a case where the electrochemical device 13 is applied to 9. 19 is the whole temperature compensation pressure switch, 12
b 1 is a gas introduction space for introducing gas from the gas pipe 10,
Reference numeral 20 is a bellows forming an end of the gas introduction space 12b 1 , 20a is a bellows connected to the bellows 20 by a pressure-sensitive lever 22, 21 is a reference gas filled space connected to the other end of the bellows 20a, and 23 is a feeling gas. A lever movably connected to the center of the pressure lever 22, 24 is a fulcrum of the lever 23, and 25 is a switch which is turned on when the lever moves to move to the pressure sensitive lever. In this embodiment, the electrochemical device 13 is installed in the bellows 20.
【００５６】次に、本実施例の動作を説明する前に、ま
ず温度補償圧力スイッチ１９の動作を説明する。ＧＩＳ
９側のガス導入空間１２ｂ1、ＳＦ6ガスが同圧力で封入
されている基準ガス封入空間２１はそれぞれ感圧レバー
２２でつながれており、ベローズ２０，２０ａで釣り合
いの取れた位置で静止している。Before describing the operation of this embodiment, the operation of the temperature compensation pressure switch 19 will be described first. GIS
The gas introduction space 12b 1 on the 9 side and the reference gas enclosure space 21 in which SF 6 gas is enclosed at the same pressure are connected by pressure-sensitive levers 22, respectively, and are stationary at a balanced position by bellows 20, 20a. There is.
【００５７】仮にＧＩＳ９でガス漏れが発生するとガス
導入空間１２ｂ1側の圧力が低下し、よって感圧レバー
２２は左側へ移動する。この時、支点２４をもつレバー
２３も一方が感圧レバー２２とつながれていることで右
回りに移動する。許容限界を越えてガスが漏れると警報
出力用のスイッチ２５がレバー２３によりオンされる。
このガス導入空間１２ｂ1に電気化学的素子１３を組込
むことでＨＦガスを検出しＧＩＳ９の地絡事故等を検知
することができる。If a gas leak occurs in the GIS 9, the pressure on the gas introducing space 12b 1 side decreases, and the pressure sensitive lever 22 moves to the left. At this time, the lever 23 having the fulcrum 24 also moves clockwise because one side is connected to the pressure-sensitive lever 22. When the gas leaks beyond the allowable limit, the alarm output switch 25 is turned on by the lever 23.
The gas inlet space 12b 1 detects the HF gas by incorporating the electrochemical device 13 can detect a ground fault or the like of GIS9.
【００５８】実施例７．上記、実施例６ではＧＩＳ９よ
りガス圧を受けるガス導入空間１２ｂ1内に電気化学的
素子１３を設置したが、本実施例では基準ガス封入空間
２１よりの基準ガスが充填されるガス導入空間１２ｂ2
にも電気化学的素子１３ａを設置する。各電気化学的素
子１３，１３ａを流れる電流は比較器２６に入力されて
比較される。Example 7. Although the electrochemical element 13 is installed in the gas introduction space 12b 1 that receives the gas pressure from the GIS 9 in the sixth embodiment, the gas introduction space 12b filled with the reference gas from the reference gas enclosed space 21 is used in the present embodiment. 2
Also, the electrochemical element 13a is installed. The currents flowing through the electrochemical devices 13 and 13a are input to the comparator 26 and compared.
【００５９】次に、本実施例の動作について説明する。
通常、電気化学的素子１３，１３ａはガス配管１０より
吐出されたＳＦ6ガス、基準ガス封入空間２１に封入さ
れたＳＦ6を検出しているため、同レベルのガス検出電
流を比較器２６に出力している。従って電流レベルに差
がないためＨＦガスの発生はないと判断する。Next, the operation of this embodiment will be described.
Usually, SF 6 gas electrochemical element 13,13a is discharged from the gas pipe 10, since the detecting SF 6 encapsulated in the reference gas filled space 21, the comparator 26 the same level of gas detection current It is outputting. Therefore, since there is no difference in the current level, it is determined that the HF gas is not generated.
【００６０】ＧＩＳ９に地絡事故が発生しガス配管１０
よりガス導入空間１２ｂ1に吐出されるガスにＨＦガス
が混入すると電気化学的素子１３はＨＦガスを検出して
ガス検出電流レベルをあげる。その結果、比較器２６は
電流レベル差より地絡事故発生を検知する。さらに、電
流レベル差の変化の傾向を検知することで事故の拡大の
様子を自動的に判定できる。A ground fault occurred in GIS 9 and gas pipe 10
When the HF gas is further mixed into the gas discharged into the gas introduction space 12b 1 , the electrochemical element 13 detects the HF gas and raises the gas detection current level. As a result, the comparator 26 detects the occurrence of the ground fault accident based on the current level difference. Furthermore, by detecting the tendency of the change in the current level difference, it is possible to automatically determine the state of the accident expansion.
【００６１】実施例８．図８は本実施例に係るガスセン
サの取り付け方法を説明する図である。図において、２
７はＧＩＳ９の周囲を覆う外被、２８はＧＩＳ９内に敷
設された導体、２９は導体２８をＧＩＳ９内の中心に支
持するスペーサ、３０はガス配管の先端の周囲に形成し
たフランジ、３１はガス導入空間１２ｃを内包した絶縁
スペーサでありフランジ３０に載置されている。１０ａ
1は絶縁スペーサ３１に載置されるフランジ付きのガス
配管である。Example 8. FIG. 8 is a diagram illustrating a method of mounting the gas sensor according to this embodiment. In the figure, 2
7 is a jacket covering the periphery of GIS 9, 28 is a conductor laid inside GIS 9, 29 is a spacer for supporting the conductor 28 in the center of GIS 9, 30 is a flange formed around the tip of the gas pipe, 31 is gas It is an insulating spacer that encloses the introduction space 12c and is placed on the flange 30. 10a
Reference numeral 1 denotes a gas pipe with a flange that is placed on the insulating spacer 31.
【００６２】次に、本実施例の動作について説明する。
ガス配管１０は、ＧＩＳ９の外被２７を流れるループ電
流を考慮して、ＧＩＳ９側に形成したフランジ３０との
間に絶縁スペーサ３１を介して取付けられる。そして、
絶縁スペーサ３１の内部に電気化学的素子１３を組込む
ことで、電気化学的素子１３をよりＨＦガスが発生し易
い箇所、即ちＨＦガスが拡散してき易い場所に設けたこ
とになり、ＨＦガス検出感度が向上する。Next, the operation of this embodiment will be described.
The gas pipe 10 is attached via an insulating spacer 31 between the gas pipe 10 and the flange 30 formed on the GIS 9 side in consideration of the loop current flowing through the jacket 27 of the GIS 9. And
By incorporating the electrochemical element 13 inside the insulating spacer 31, the electrochemical element 13 is provided at a location where HF gas is more likely to be generated, that is, a location where HF gas is more likely to diffuse. Is improved.
【００６３】実施例９．実施例８に示した構成のガスセ
ンサをスペーサ２９によって区分されたＧＩＳ９の各ブ
ロック毎に設置しても良い。図９は本実施例によるガス
センサの取り付け方法を示す図である。ブロックＢには
ブロックＡと同様な構成でガス導入空間１２ｄが内蔵さ
れた絶縁スペーサ３１ａ設置され、この絶縁スペーサ３
１ａに電気化学的素子１３ｂが内蔵されている。そし
て、各電気化学的素子１３，１３ｂより流れた電流は比
較器２６に入力されて比較される。Example 9. The gas sensor having the configuration shown in the eighth embodiment may be installed in each block of the GIS 9 divided by the spacer 29. FIG. 9 is a diagram showing a method of mounting the gas sensor according to this embodiment. An insulating spacer 31a having a built-in gas introducing space 12d is installed in the block B in the same structure as the block A.
An electrochemical element 13b is incorporated in 1a. Then, the currents flowing from the electrochemical devices 13 and 13b are input to the comparator 26 and compared.
【００６４】次に、本実施例の動作について説明する。
通常、電気化学的素子１３，１３ｂはブロックＡ，ブロ
ックＢより吐出されたＳＦ6ガスを検出しているため、
同レベルのガス検出電流を比較器２６に出力している。
従って電流レベルに差がないためＨＦガスの発生はない
と判断する。Next, the operation of this embodiment will be described.
Normally, the electrochemical elements 13 and 13b detect the SF 6 gas discharged from the block A and the block B,
The same level of gas detection current is output to the comparator 26.
Therefore, since there is no difference in the current level, it is determined that the HF gas is not generated.
【００６５】ブロックＡに地絡事故が発生しガス導入空
間１２ｃに吐出されるガスにＨＦガスが混入すると電気
化学的素子１３はＨＦガスを検出してガス検出電流レベ
ルをあげる。その結果、比較器２６は電流レベル差より
地絡事故発生を検知する。さらに、電流レベル差の変化
の傾向を検知することで事故の拡大の様子を自動的に判
定できる。When a ground fault occurs in the block A and HF gas is mixed into the gas discharged into the gas introduction space 12c, the electrochemical element 13 detects the HF gas and raises the gas detection current level. As a result, the comparator 26 detects the occurrence of the ground fault accident based on the current level difference. Furthermore, by detecting the tendency of the change in the current level difference, it is possible to automatically determine the state of the accident expansion.
【００６６】実施例１０．上記、実施例４〜９ではガス
センサをガス圧力計、或いはＧＩＳ９に固定型のタイプ
を示したが、ガスセンサをＧＩＳ９のメンテナス用に携
行タイプにまとめることもできる。図１０は携行タイプ
のガスセンサをＧＩＳ９のガス配管１０に結合する様子
を示した図である。図において、３３はガスセンサを収
納する有底の筒型の筐体であり、この筐体３３内には電
気化学的素子１３を内包したガス導入管１２ｅとガス検
出電流を測定する電流計７が収納されている。Example 10. In the above-described Examples 4 to 9, the gas sensor is a gas pressure gauge or the GIS 9 is of a fixed type, but the gas sensor may be a portable type for maintenance of the GIS 9. FIG. 10 is a view showing how a portable type gas sensor is connected to the gas pipe 10 of the GIS 9. In the figure, reference numeral 33 denotes a bottomed cylindrical housing for housing a gas sensor. Inside the housing 33, a gas introduction tube 12e containing an electrochemical element 13 and an ammeter 7 for measuring a gas detection current are provided. It is stored.
【００６７】尚、ＧＩＳ９のガス配管１０にメテンス時
に封入させたガスを吐出させるバルブを備え、またガス
導入管１２ｅのガス導入路にもガス導入或いはガス遮断
用のバルブ３２ｅをそなえている。The gas pipe 10 of the GIS 9 is provided with a valve for discharging the gas sealed at the time of the tensing, and the gas introduction path of the gas introduction pipe 12e is also provided with a valve 32e for introducing or shutting off the gas.
【００６８】次に、本実施例の動作について説明する。
ＧＩＳ９のメンテナス時に、ガス導入空間１２ｅを通し
て筐体３３をガス配管１０に結合した後に、ガス配管１
０側のバルブ３２を開放してＧＩＳ９に封入されたガス
をガス導入空間１２ｅに吐出させる。この時、ガス導入
空間１２ｅ側のバルブ３２ａも開放する。Next, the operation of this embodiment will be described.
At the time of maintenance of GIS9, after connecting the casing 33 to the gas pipe 10 through the gas introduction space 12e, the gas pipe 1
The valve 32 on the 0 side is opened to discharge the gas sealed in the GIS 9 into the gas introduction space 12e. At this time, the valve 32a on the gas introducing space 12e side is also opened.
【００６９】この結果、ガス導入空間１２ｅに設置され
た電気化学的素子１２ｅはガスを検出してガス検出電流
を電流計７に流す。この時、電気化学的素子１２ｅがＨ
Ｆガスを検出すると電流レベルは上昇する。このように
バルブ３２ａでしきることのできるガス導入空間１２ｅ
を備え、その中に電気化学的素子を組込んでガスセンサ
３３をポータブルな構造としたので、電気化学的素子１
３が監視対象に対して高価である場合、又、オンライン
のシステムを構築できない場合等は、点検時もしくは異
常時のみガスセンサで測定すれば安価でフレキシブルな
対応が可能となる。As a result, the electrochemical element 12e installed in the gas introduction space 12e detects the gas and supplies the gas detection current to the ammeter 7. At this time, the electrochemical element 12e is H
When F gas is detected, the current level rises. In this way, the gas introduction space 12e that can be completely closed by the valve 32a
And the electrochemical element is incorporated therein, and the gas sensor 33 has a portable structure, the electrochemical element 1
If 3 is expensive with respect to the object to be monitored, or if an online system cannot be constructed, it is possible to respond inexpensively and flexibly by measuring with a gas sensor only during inspection or when there is an abnormality.
【００７０】実施例１１．上記、実施例１０では筐体に
ガスセンサを構成するガス導入管を１本だけ収納した
が、このガス導入管以外にＳＦガスを基準ガスとした基
準ガス封入空間を設けて筐体を構成しても良い。Example 11. In the tenth embodiment, although only one gas introducing pipe constituting the gas sensor is housed in the casing, the casing is constructed by providing a reference gas filled space using SF gas as a reference gas in addition to the gas introducing pipe. Is also good.
【００７１】図１１はガス導入管のほかに基準ガス封入
区間を収納した筐体から構成されるガスセンサの構成図
である。尚、図中、図１０と同一符号は同一又は相当部
分を示す。図において、２１はＳＦガスを基準ガスとし
て封入した基準ガス封入空間であり、この基準ガス封入
空間２１にはガス検出用の電気化学的素子１３ｃが収め
られている。６ｃはガス導入空間１２ｅに収められた電
気化学的素子１３のガス検出電流と基準ガス封入空間２
１ａに収められた電気化学的素子１３のガス検出電流と
を電流計７に切り換え出力する切り換えスイッチであ
る。FIG. 11 is a block diagram of a gas sensor which is composed of a housing which houses a reference gas sealed section in addition to the gas introduction pipe. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 10 indicate the same or corresponding parts. In the figure, reference numeral 21 is a reference gas enclosure space in which SF gas is enclosed as a reference gas, and an electrochemical element 13c for gas detection is housed in the reference gas enclosure space 21. 6 c is a gas detection current of the electrochemical element 13 housed in the gas introduction space 12 e and the reference gas filled space 2
It is a changeover switch for changing over and outputting the gas detection current of the electrochemical element 13 housed in 1a to the ammeter 7.
【００７２】次に、本実施例の動作について説明する。
基準ガス封入空間２１ａの中に組み込んだ電気化学的素
子１３ｃは通常封入されたＳＦガスを検出して一定レベ
ルのガス検出電流を出力している。一方、電気化学的素
子１３はＨＦガスを検出するとレベルの高いガス検出電
流を出力するため、切り換えスイッチ６ｃにより電流計
７に入力するガス検出電流を切り換えてレベル差を比較
することで、地絡事故によるＨＦガスの発生を更に感度
良く検知することができる。Next, the operation of this embodiment will be described.
The electrochemical element 13c incorporated in the reference gas enclosure space 21a normally detects the enclosed SF gas and outputs a gas detection current of a certain level. On the other hand, the electrochemical element 13 outputs a high-level gas detection current when detecting the HF gas. Therefore, by switching the gas detection current input to the ammeter 7 by the changeover switch 6c and comparing the level difference, a ground fault is generated. The generation of HF gas due to an accident can be detected with higher sensitivity.
【００７３】実施例１２．上記、実施例７，９，１１で
は２つの電気化学的素子のガス検出電流の大小比較より
ＧＩＳ９に発生したＨＦガスを検出したが、２つの電気
化学的素子の抵抗変化を電圧変化に変換して電圧差より
ＨＦガスを検出するようにしても良い。Example 12 In Examples 7, 9 and 11 described above, the HF gas generated in GIS9 was detected by comparing the magnitudes of the gas detection currents of the two electrochemical elements, but the resistance change of the two electrochemical elements was converted into a voltage change. The HF gas may be detected based on the voltage difference.
【００７４】図１２は２つのガスセンサと同ガスセンサ
と同抵抗値の抵抗をブリッジ接続してホイートストンブ
リッジを構成している。図において、測定ガス導入空間
１２ｆに封入されている電気化学的素子１３の対向辺に
は抵抗３４ａが、比較対象ガス空間１２ｇに封入されて
電気化学的素子１３ｄの対向辺には抵抗３４が配置さ
れ、それぞれをブリッジ型に接続されている。そして、
各抵抗３４，３４ｄの接続点と各電気化学的阻止１３，
１３ｄの接続点間にリード線５ａで直流電源４が接続さ
れ、電気化学的素子１３と抵抗３４の接続点ａと電気化
学的素子１３と抵抗３４の接続点ｂ間にａ点とｂ点の差
電位を測定する電圧計３５が接続されている。In FIG. 12, two gas sensors and a resistor having the same resistance value as the gas sensor are bridge-connected to form a Wheatstone bridge. In the figure, a resistor 34a is arranged on the opposite side of the electrochemical element 13 enclosed in the measurement gas introduction space 12f, and a resistor 34 is arranged on the opposite side of the electrochemical element 13d enclosed in the comparison gas space 12g. Are connected to each other in a bridge type. And
Connection point of each resistor 34, 34d and each electrochemical block 13,
The DC power source 4 is connected by a lead wire 5a between the connection points of 13d, and the connection point a between the electrochemical element 13 and the resistance 34 and the connection point b between the electrochemical element 13 and the resistance 34 A voltmeter 35 for measuring the potential difference is connected.
【００７５】次に、本実施例の動作について説明する。
ガス導入空間１２ｆ，１２ｇのガス濃度の違いにより電
気化学的素子１３，１３ｄに流れる電流が異なることか
ら、抵抗３４，３４ａでの電圧降下に差ができ、結果と
してａ−ｂ間に差電位を生じる。この変動を電圧計３５
で測定することで、簡単にガス濃度の微小変化や濃度変
化の傾向を検知することが可能となる。Next, the operation of this embodiment will be described.
Since the currents flowing through the electrochemical elements 13 and 13d are different due to the difference in gas concentration in the gas introduction spaces 12f and 12g, the voltage drop at the resistors 34 and 34a is different, and as a result, the potential difference between a and b is generated. Occurs. This fluctuation is measured by the voltmeter 35.
By measuring with, it becomes possible to easily detect a minute change in the gas concentration or a tendency of the concentration change.
【００７６】実施例１３．上記、各実施例ではガス配管
１０の近傍で起きた地絡事故により発生したＨＦガスを
検出する際には問題はないが、ガス配管１０より離隔し
た地点で起きた地絡事故により発生したＨＦガスは十分
に検出できない．そのため封入したガスを２つのガス吐
出口を結ぶガス配管に対流させ、そのガス配管に電気化
学的素子を配置しても良い。Example 13 In each of the above-mentioned embodiments, there is no problem in detecting the HF gas generated by the ground fault accident that occurs near the gas pipe 10, but the HF gas generated by the ground fault accident that occurred at a point distant from the gas pipe 10. Gas cannot be detected sufficiently. Therefore, the enclosed gas may be convected to the gas pipe connecting the two gas discharge ports, and the electrochemical element may be arranged in the gas pipe.
【００７７】図１３は本実施例に係るガスセンサをＧＩ
Ｓ９に取り付けた状態を示した図である。図において、
１０はスペーサ２９，２９ａで区分けされた１ガス区分
ブロック内にあるガス吐出口を連結したガス配管１０で
あり、このガス配管の中央部にはガス吐出口１０ａより
ガス吐出口１０ｂにガスを対流させるファン３６と、対
流しているガスを検出する電気化学的素子１３を内蔵し
ている。FIG. 13 shows the gas sensor according to the present embodiment as a GI.
It is the figure which showed the state attached to S9. In the figure,
Reference numeral 10 denotes a gas pipe 10 connected to gas outlets in one gas division block divided by spacers 29 and 29a, and gas is convected from the gas outlet 10a to the gas outlet 10b at the center of the gas pipe. It has a built-in fan 36 and an electrochemical element 13 for detecting convection gas.
【００７８】次に、本実施例の動作について説明する。
スペーサ２９，２９ａで挟まれたガス区分ブロック内の
ｃ点で部分放電や地絡等の異常が発生したとする。異常
箇所で発生したＨＦガスはこのままではなかなか拡散せ
ず、ガス配管１０等に組込んだ電気化学的素子１３での
検出が十分にできなくなることが考えられる。Next, the operation of this embodiment will be described.
It is assumed that an abnormality such as a partial discharge or a ground fault occurs at a point c in the gas division block sandwiched by the spacers 29 and 29a. It is conceivable that the HF gas generated at the abnormal portion does not readily diffuse as it is, and detection by the electrochemical element 13 incorporated in the gas pipe 10 or the like cannot be sufficiently performed.
【００７９】そこでガス対流装置としてのファン３６で
ＳＦ6ガスを対流させて化学的素子１３にＨＦガスも到
達するようにしてやる。これで、電気化学的素子１３は
組込む場所に制約を受けず、ガス区分ブロックの容量が
大きくても１つのガス区分にガス対流装置が１台あれば
その目的を達することができる。[0079] Therefore, in the fan 36 as a gas flow unit by convection SF 6 gas it'll make to HF gases reaching the chemical element 13. With this, the electrochemical device 13 is not restricted in the place where it is incorporated, and even if the capacity of the gas division block is large, the purpose can be achieved if there is one gas convection device in one gas division.
【００８０】実施例１４．上記、各実施例では電気化学
的素子に常に電圧を印加してガス検出状態にあったが、
ＧＩＳ９を複数のブロックに区分けして各ブロック毎に
ガスセンサを設置するとガスセンサによるトータル的な
電力消費が大くきなったり、バックグランドノイズによ
る事故誤検出が発生することもある。Example 14. In each of the above examples, the voltage was constantly applied to the electrochemical element to detect the gas,
If the GIS 9 is divided into a plurality of blocks and a gas sensor is installed in each block, the total power consumption by the gas sensor may become large, and accidental detection of an accident due to background noise may occur.
【００８１】本実施例は、各ブロック毎に設置したガス
センサをＧＩＳ９に故障電流が流れた時に起動させる。
図１４は本実施例によるガスセンサのＧＩＳ９への適用
例を示す図である。図において３７，３７ａ〜３７ｃは
ＧＩＳ９の各ブロック毎に設置したガスセンサ、３８は
ＧＩＳ９中に敷設された導体２８に例えば地絡による故
障電流を検出するＣＴのような故障電流検出器、３９は
故障電流検出器３８の電流検出信号に下がって各ガスセ
ンサ３７，３７ａ〜３７ｃを起動（電圧印加）させると
共に、隣接する各ブロック毎のガスセンサのガス検出電
流を入力して比較し、電流差より地絡発生部位を特定す
る制御演算装置である。In this embodiment, the gas sensor installed in each block is activated when a fault current flows through the GIS 9.
FIG. 14 is a diagram showing an application example of the gas sensor according to the present embodiment to GIS9. In the figure, 37, 37a to 37c are gas sensors installed in each block of GIS 9, 38 is a fault current detector such as CT for detecting a fault current due to a ground fault in a conductor 28 laid in GIS 9, 39 is a fault. The gas detection signals of the current detector 38 are lowered to activate (apply voltage) the gas sensors 37, 37a to 37c, and the gas detection currents of the gas sensors of adjacent blocks are input and compared. It is a control calculation device that specifies a generation site.
【００８２】次に、本実施例に動作について説明する。
今、仮にｄ点で地絡が発生し、故障電流が図の矢印方向
に流れると故障検出器３８は検出信号を制御演算装置３
９に出力する。制御演算装置３９は、故障電流の検出器
３８がカバーしているガス区分ブロックのガスセンサ３
７，３７ａ，３７ｂ，３７ｃを起動し、各出力を比較す
ることで、地絡の詳細位置（ｄ点を含むガス区分）を標
定できる。このようにすることで、バックグランドノイ
ズによる誤検出を防止するとともに、システム全体の省
エネを図ることができる。Next, the operation of this embodiment will be described.
Now, if a ground fault occurs at point d and a fault current flows in the direction of the arrow in the figure, the fault detector 38 outputs a detection signal to the control arithmetic unit 3.
Output to 9. The control arithmetic unit 39 uses the gas sensor 3 of the gas division block covered by the fault current detector 38.
By activating 7, 37a, 37b, 37c and comparing each output, the detailed position of the ground fault (gas section including point d) can be located. By doing so, it is possible to prevent erroneous detection due to background noise and save energy in the entire system.
【００８３】ガスセンサのみの検出であれば、部分放
電、検出器３８と両方の検出であれば、地絡との識別ア
ルゴリズムとすることも可能である。また、制御演算装
置３９で図１３のガス対流装置３６を起動させるように
しても良い。If only the gas sensor is detected, it is possible to use a partial discharge, and if both the detector 38 and the detector 38 are detected, it is possible to use an algorithm for identifying a ground fault. Further, the control arithmetic unit 39 may activate the gas convection device 36 shown in FIG.
【００８４】実施例１５．上記、各実施例は事故によっ
て導体２８と外被２７との間に発生した放電によるＨＦ
ガスを検出するようにしたが、本実施例ではＧＩＳ９内
の導体２８に接続された電流経路を切り換え用の開閉器
の動作時の放電により発生したＨＦガスの検出を阻止さ
せるようにガスセンサを構成する。図において、４０は
導体２８に接続された開閉装置であり、動作時にガスセ
ンサ３７に機能停止信号を出力する。Example 15 In each of the above embodiments, the HF caused by the discharge generated between the conductor 28 and the jacket 27 due to an accident.
Although the gas is detected, in the present embodiment, the gas sensor is configured so as to prevent the detection of the HF gas generated by the discharge during the operation of the switch for switching the current path connected to the conductor 28 in the GIS 9. To do. In the figure, reference numeral 40 denotes a switchgear connected to the conductor 28, and outputs a function stop signal to the gas sensor 37 during operation.
【００８５】本実施例によれば、開閉装置４０が動作す
ると、アーク電流４１が発生して一時的にＨＦガスが生
成される。従って開閉装置４０が動作してのち、ＨＦガ
スが消滅するまでの一定時間、ガスセンサ３７の検出を
停止させるように開閉装置４０の動作信号をガスセンサ
３７に入力する。これにより、異常の誤検出が防止でき
る。According to this embodiment, when the switchgear 40 is operated, the arc current 41 is generated and the HF gas is temporarily generated. Therefore, after the switchgear 40 is operated, the operation signal of the switchgear 40 is input to the gas sensor 37 so as to stop the detection of the gas sensor 37 for a certain time until the HF gas disappears. This can prevent erroneous detection of an abnormality.
【００８６】実施例１６．上記、各実施例は多孔性電極
に印加する直流電源を交流電源を直流化したものを用い
たが、ＧＩＳ９とガスセンサとの間の絶縁性を考えると
直流電源はバッテリーが望ましく、また各計器の表示部
に太陽電池を設けて直流電源として取り出しても良い。
図１６は電源４にバッテリーを使用した場合のガスセン
サの構成図であり、原理的には従来のガスセンサと変わ
らない。Example 16 In each of the above-mentioned embodiments, the DC power supply applied to the porous electrode is the AC power supply converted into the DC power supply. However, considering the insulation between the GIS 9 and the gas sensor, the DC power supply is preferably a battery, and each of the meters A solar cell may be provided in the display section and taken out as a DC power source.
FIG. 16 is a configuration diagram of a gas sensor when a battery is used as the power source 4, and in principle is the same as the conventional gas sensor.
【００８７】従来のガスセンサの課題の１つとして、直
流電源４の設置方法があげられる。特にオフラインで使
用する時の電源の準備、数量が多い場合のコスト、又Ｇ
ＩＳ９の構成によっては直流電源４の共有の困難、ＧＩ
Ｓ９との絶縁等その設置条件は限定される。そこでまず
バッテリ等が考えられる。One of the problems of the conventional gas sensor is the method of installing the DC power supply 4. Power supply preparation especially when used offline, cost when there are many quantities, and G
Depending on the configuration of IS9, it may be difficult to share the DC power source 4, GI
The installation conditions such as insulation from S9 are limited. Therefore, a battery or the like is considered first.
【００８８】しかしメンテナンスフリーの見地からは、
図４における圧力計１１の表示部４２を太陽電池として
しまうことが良い。これにより、設置スペースをとら
ず、メンテナンスフリーのガスセンサが簡単にできる。
電流計７は表示部４２にサブメータとして表示させれば
良い。太陽電池とするのは圧力計１１に限定しないのは
もちろんである。However, from the viewpoint of maintenance-free,
The display unit 42 of the pressure gauge 11 in FIG. 4 may be a solar cell. As a result, a maintenance-free gas sensor can be easily installed without taking up an installation space.
The ammeter 7 may be displayed on the display unit 42 as a submeter. It goes without saying that the solar cell is not limited to the pressure gauge 11.
【００８９】[0089]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、ガスをイオン
化して検出する第１及び第２多孔性電極、これら第１及
び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の固体電解
質からなる電気化学的素子と、前記第１及び第２多孔性
電極間に直流電圧を印加する直流電源とを備え、前記電
第１及び第２多孔性電極の表面に被検ガス分子よりも粗
い微細凹凸を形成したので、電極の表面積が増加するの
でＨＦガスのイオン化が促進されて感度が向上するとい
う効果がある。According to the first aspect of the present invention, the first and second porous electrodes for ionizing and detecting gas, and the ion-conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes are used. And a DC power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, and a finer particle than the gas molecules to be detected is formed on the surface of the first and second porous electrodes. Since the unevenness is formed, the surface area of the electrode is increased, so that the ionization of the HF gas is promoted and the sensitivity is improved.
【００９０】請求項２の発明によれば、ガスをイオン化
して検出する第１及び第２多孔性電極、これら第１及び
第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の固体電解質
からなる電気化学的素子と、前記第１及び第２多孔性電
極間に直流電圧を印加する直流電源と、印加する直流電
圧の極性を反転する極性切り換えスイッチとを備えたの
で、印加する電極を反転することで電極の表面の残留し
ていたフッ素イオンが離れて電極をクリーンにすること
ができ、次回以降も高精度でガス検出を行うことができ
るという効果がある。According to the second aspect of the invention, the first and second porous electrodes for ionizing and detecting the gas, and the electricity composed of the ion-conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. Since a chemical element, a DC power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, and a polarity changeover switch for inverting the polarity of the applied DC voltage are provided, the electrodes to be applied can be inverted. Thus, the fluorine ions remaining on the surface of the electrode can be separated to clean the electrode, and the gas detection can be performed with high accuracy from the next time onward.
【００９１】請求項３の発明によればガスセンサは、ガ
スをイオン化して検出する第１及び第２多孔性電極、こ
れら第１及び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性
の固体電解質からなる電気化学的素子と、前記第１及び
第２多孔性電極間に直流電圧を印加する直流電源と、交
流電源とを備え、前記直流電源と交流電源とを選択的に
切り換えて前記第１及び第２多孔性電極間に印加するよ
うにしたので、電気化学的素子の交流抵抗を測定するこ
とができるため、これにより電気化学的素子を測定対象
に組み込んだままでガスセンサの健全性を確認できると
いう効果がある。According to the invention of claim 3, the gas sensor comprises first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas, and an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. An electrochemical element, a direct current power source for applying a direct current voltage between the first and second porous electrodes, and an alternating current power source, and selectively switching between the direct current power source and the alternating current power source Since the voltage is applied between the second porous electrodes, it is possible to measure the AC resistance of the electrochemical element, so that the soundness of the gas sensor can be confirmed with the electrochemical element still incorporated in the measurement target. effective.
【００９２】請求項４の発明によれば、ガスをイオン化
して検出する第１及び第２多孔性電極、これら第１及び
第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の固体電解質
からなる電気化学的素子と、前記第１及び第２多孔性電
極間に直流電圧を印加する電源とを備え、前記電気化学
的素子をガス圧を計測する圧力計のガス導入空間に組込
んだので、ガス圧力計のガス導入空間に直接電気化学的
素子を導入することで、ガス圧と共にＨＦガスの監視も
同時に行えるため監視の一元化を実現することができる
という効果がある。According to the fourth aspect of the present invention, the first and second porous electrodes for ionizing and detecting the gas, and the electricity composed of the ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. Since a chemical element and a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes are provided and the electrochemical element is incorporated in the gas introduction space of the pressure gauge for measuring gas pressure, By directly introducing the electrochemical element into the gas introduction space of the pressure gauge, the HF gas can be monitored simultaneously with the gas pressure, which has the effect of realizing unification of the monitoring.
【００９３】請求項５の発明によれば、ガスをイオン化
して検出する第１及び第２多孔性電極、これら第１及び
第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の固体電解質
からなる電気化学的素子と、前記第１及び第２多孔性電
極間に直流電圧を印加する電源とを備え、前記電気化学
的素子をガス圧力センサのガス導入空間に組込んだの
で、ガスの圧力センサを内蔵した筺体内に電気化学的素
子を導入することで、ガス圧と共にＨＦガスの監視も同
時に行えるため監視の一元化を実現することができると
いう効果がある。According to the fifth aspect of the present invention, the first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas, and the electricity composed of the ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. Since the electrochemical device is provided with a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, and the electrochemical device is incorporated in the gas introduction space of the gas pressure sensor, the gas pressure sensor is By introducing an electrochemical element into the built-in housing, the gas pressure and the HF gas can be monitored at the same time, so that the monitoring can be unified.
【００９４】請求項６の発明によれば、ガスをイオン化
して検出する第１及び第２多孔性電極、これら第１及び
第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の固体電解質
からなる電気化学的素子と、前記第１及び第２多孔性電
極間に直流電圧を印加する電源とを備え、電気化学的素
子を温度補償圧力スイッチのガス導入空間に組込んだの
で、温度補償圧力スイッチの被検ガス導入部に電気化学
的素子を内蔵してガス圧を検知すると共に、ＨＦガスの
監視も同時に行えるため監視の一元化を実現することが
できるという効果がある。According to the sixth aspect of the invention, the first and second porous electrodes for ionizing and detecting the gas, and the electricity composed of the ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. Since a chemical element and a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes are provided and the electrochemical element is incorporated in the gas introduction space of the temperature-compensated pressure switch, Since an electrochemical element is built in the test gas introduction part to detect gas pressure and simultaneously monitor HF gas, there is an effect that monitoring can be unified.
【００９５】請求項７の発明によれば、請求項６のガス
センサにおいて温度補償圧力スイッチの基準ガス導入空
間と別に設けられた基準ガスを封入する基準ガス封入空
間にガスセンサを構成する電気化学的素子を組み込み、
これら２つの電気化学的素子の出力の比較する比較手段
を備えたことで、各ガスセンサの出力の比較することで
微小のＨＦガスの発生を検出できると共に、ＨＦガスの
発生傾向をも自動的に検知できるという効果がある。According to the invention of claim 7, in the gas sensor of claim 6, an electrochemical element constituting a gas sensor in a reference gas sealing space for sealing a reference gas provided separately from the reference gas introducing space of the temperature compensation pressure switch. Embedded,
By providing the comparing means for comparing the outputs of these two electrochemical elements, the generation of minute HF gas can be detected by comparing the outputs of the respective gas sensors, and the tendency of the HF gas to be generated automatically. There is an effect that it can be detected.
【００９６】請求項８の発明によれば、ガスをイオン化
して検出する第１及び第２多孔性電極、これら第１及び
第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の固体電解質
からなる電気化学的素子と、前記第１及び第２多孔性電
極間に直流電圧を印加する電源とを備え、電気化学的素
子をガス配管取付用の絶縁スペーサのガス流路空間に組
込んだので、ＨＦガスが発生した場合にそのガスが拡散
し易い箇所に電気化学的素子を設置できるためガス検出
感度が向上するという効果がある。According to the invention of claim 8, the first and second porous electrodes for ionizing and detecting the gas, and the electricity composed of the ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. Since a chemical element and a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes are provided and the electrochemical element is incorporated in the gas flow passage space of the insulating spacer for mounting the gas pipe, the HF When a gas is generated, the electrochemical element can be installed at a location where the gas is likely to diffuse, which has the effect of improving the gas detection sensitivity.
【００９７】請求項９の発明によれば、ガスをイオン化
して検出する第１及び第２多孔性電極、これら第１及び
第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の固体電解質
からなる電気化学的素子と、前記第１及び第２多孔性電
極間に直流電圧を印加する電源とを複数備え、前記複数
の電気化学的素子を複数個のガス配管取付用の絶縁スペ
ーサのガス流路空間にそれぞれ組込、これら電気化学的
素子の出力比較によりガス流路空間の異常部位を比較手
段で判断するようにしたので、各電気化学的素子の出力
比較によりガス流路空間の異常部位を判断することで異
常部位の確定が容易となるという効果がある。According to the ninth aspect of the invention, the first and second porous electrodes for ionizing and detecting the gas, and the electricity composed of the ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. A plurality of chemical elements and a plurality of power sources for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, and a plurality of the electrochemical elements are installed in a gas passage space of an insulating spacer for mounting a plurality of gas pipes. Each of them is incorporated into the device, and the abnormal part of the gas flow channel space is judged by the comparing means by comparing the outputs of these electrochemical devices, so the abnormal part of the gas flow channel space is judged by comparing the output of each electrochemical device. This has the effect of making it easier to determine the abnormal part.
【００９８】請求項１０の発明によれば、ガスをイオン
化して検出する、第１、第２多孔性電極と、これら両者
間に介在するイオン導電性の固体電解質からなる電気化
学的素子と、両電極間に直流電圧を印加する電源とを備
え、筒型筺体に収納したガス導入空間に前記電気化学的
素子を収めて携行型に構成したので、必要に応じて電気
化学的素子をガス検出部位に着脱できるため機動性が向
上するという効果がある。According to the tenth aspect of the invention, the first and second porous electrodes for ionizing and detecting the gas, and the electrochemical element composed of the ion conductive solid electrolyte interposed between the both, It was equipped with a power supply for applying a DC voltage between both electrodes, and the electrochemical element was housed in a gas introduction space housed in a cylindrical housing, so that the electrochemical element was detected as a gas as necessary. Since it can be attached to and detached from the site, it has the effect of improving mobility.
【００９９】請求項１１の発明によれば、請求項１０の
ガスセンサにおいてガス導入空間とは別の基準ガス封入
空間に、封入された基準ガスを検出する電気化学的素子
を収納し、２つの電気化学的素子の検出出力を比較する
ようにしたので、微小のＨＦガスの検出が可能となり、
更にＨＦガスの発生傾向を把握することができるという
効果がある。According to the eleventh aspect of the present invention, in the gas sensor of the tenth aspect, an electrochemical element for detecting the enclosed reference gas is housed in a reference gas enclosure space different from the gas introduction space, and two electrical devices are installed. Since the detection output of the chemical element is compared, it becomes possible to detect minute HF gas,
Further, there is an effect that the tendency of HF gas generation can be grasped.
【０１００】請求項１２の発明によれば、請求項７、
９、１１のいずれかに記載のガスセンサにおいて各ガス
流路空間に組み込んだ複数の電気化学的素子でホイート
ストンブリッジを構成して、このブリッジの差電位変動
でガス流路空間の異常部位を標定するようにしたので、
高感度にＨＦガスの発生を検出できるという効果があ
る。According to the invention of claim 12, claim 7,
In the gas sensor according to any one of 9 and 11, a Wheatstone bridge is constituted by a plurality of electrochemical elements incorporated in each gas flow passage space, and an abnormal portion of the gas flow passage space is located by fluctuation of the potential difference of the bridge. I did so,
There is an effect that the generation of HF gas can be detected with high sensitivity.
【０１０１】請求項１３の発明によれば、ガスをイオン
化して検出する、第１、第２多孔性電極と、これら両者
間に介在するイオン導電性の固体電解質からなる電気化
学的素子と、両電極間に直流電圧を印加する電源と、前
記電気化学的素子を設置したガス流路空間のガスを対流
させるガス対流手段とを備えたので、電気化学的素子を
設置した箇所より離れた箇所でＨＦガス発生してもＨＦ
ガスを電気化学的素子に拡散させることができるため、
ＨＦガスの検出を即座に行えるという効果がある。According to the thirteenth aspect of the present invention, the first and second porous electrodes for ionizing and detecting the gas, and the electrochemical element composed of the ion conductive solid electrolyte interposed therebetween, Since a power source for applying a DC voltage between both electrodes and a gas convection means for convection of the gas in the gas flow channel space in which the electrochemical element is installed are provided, a location apart from the location in which the electrochemical element is installed Even if HF gas is generated in
Since the gas can be diffused into the electrochemical device,
There is an effect that the HF gas can be detected immediately.
【０１０２】請求項１４の発明によれば、ガスをイオン
化して検出する第１及び第２多孔性電極、これら第１及
び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の固体電解
質からなる電気化学的素子と、前記第１及び第２多孔性
電極間に直流電圧を印加する電源と、前記複数の電気化
学的素子を設置したガス流路空間の電流路に発生した異
常を所定ブロック単位で検出する各ブロック毎の故障検
出手段と、この故障検出手段による故障検出結果より当
該ブロックの組み込まれた電気化学的素子を起動し前記
ガス流路空間の異常部位を特定する制御演算手段とを備
えたので、バックグランドノイズによるＨＧガス誤検出
を阻止し、且つ、ガス検出感度が向上すると共に、複数
の電気化学的素子に印加する電源電圧の省エネ効果が向
上するという効果がある。According to the fourteenth aspect of the invention, the first and second porous electrodes for ionizing and detecting the gas, and the electricity composed of the ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. A chemical element, a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, and an abnormality occurring in the current path of the gas flow path space in which the plurality of electrochemical elements are installed, in predetermined block units. A failure detection means for each block to be detected, and a control calculation means for activating an electrochemical element incorporated in the block and identifying an abnormal portion of the gas flow channel space based on a failure detection result by the failure detection means are provided. Therefore, HG gas erroneous detection due to background noise is prevented, the gas detection sensitivity is improved, and the energy saving effect of the power supply voltage applied to a plurality of electrochemical elements is improved. A.
【０１０３】請求項１５の発明によれば、ガスをイオン
化して検出する第１及び第２多孔性電極、これら第１及
び第２多孔性電極間に介在するイオン導電性の固体電解
質からなる電気化学的素子と、前記第１及び第２多孔性
電極間に直流電圧を印加する電源と、前記複数の電気化
学的素子を設置したガス流路空間の電流路中の各区分ブ
ロックに設けた開閉器への動作信号入力時に、当該開閉
器を設けた区分ブロックに設置した電気化学的素子の動
作を一時停止する動作停止手段とを備えたので、 電気
化学的素子のＨＦガス誤検出を阻止できるため信頼性が
向上するという効果がある。According to the fifteenth aspect of the present invention, the electricity composed of the first and second porous electrodes for ionizing and detecting the gas, and the ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. A chemical element, a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, and an opening / closing provided in each section block in the current path of the gas flow path space in which the plurality of electrochemical elements are installed. Since the operation stop means for temporarily stopping the operation of the electrochemical element installed in the section block provided with the switch when inputting the operation signal to the switch is provided, erroneous detection of HF gas in the electrochemical element can be prevented. Therefore, there is an effect that reliability is improved.
【０１０４】請求項１６の発明によれば、請求項１ない
し１５のいずれかに記載のガスセンサおいて直流電源を
太陽電池もしくはバッテリ等としたので、交流電源ライ
ンの敷設が不要となり無人化効率が向上すると共に、メ
ンテナンスが容易となるという効果がある。According to the sixteenth invention, in the gas sensor according to any one of the first to fifteenth inventions, since the DC power source is a solar cell, a battery or the like, it is not necessary to lay an AC power source line and unmanned efficiency is improved. There is an effect that it is improved and the maintenance becomes easy.
【図１】 この発明の実施例１によるガスセンサの構成
図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a gas sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 この発明の実施例２によるガスセンサの構成
図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a gas sensor according to a second embodiment of the present invention.
【図３】 この発明の実施例３によるガスセンサの構成
図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a gas sensor according to a third embodiment of the present invention.
【図４】 この発明の実施例４によるガスセンサの構成
図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a gas sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】 この発明の実施例５によるガスセンサの構成
図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a gas sensor according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】 この発明の実施例６によるガスセンサの構成
図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a gas sensor according to a sixth embodiment of the present invention.
【図７】 この発明の実施例７によるガスセンサの構成
図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a gas sensor according to a seventh embodiment of the present invention.
【図８】 この発明の実施例８によるガスセンサの構成
図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a gas sensor according to an eighth embodiment of the present invention.
【図９】 この発明の実施例９によるガスセンサの構成
図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a gas sensor according to a ninth embodiment of the present invention.
【図１０】 この発明の実施例１０によるガスセンサの
構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a gas sensor according to a tenth embodiment of the present invention.
【図１１】 この発明の実施例１１によるガスセンサの
構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a gas sensor according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図１２】 この発明の実施例１２によるガスセンサの
構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of a gas sensor according to a twelfth embodiment of the present invention.
【図１３】 この発明の実施例１３によるガスセンサの
構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a gas sensor according to a thirteenth embodiment of the present invention.
【図１４】 この発明の実施例１４によるガスセンサの
構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of a gas sensor according to Embodiment 14 of the present invention.
【図１５】 この発明の実施例１５によるガスセンサの
構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of a gas sensor according to a fifteenth embodiment of the present invention.
【図１６】 この発明の実施例１６或いは従来のガスセ
ンサの構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of a gas sensor according to a sixteenth embodiment of the present invention or a conventional gas sensor.
１，１ａ 第１多孔電極、２，２ａ 第２多孔電極、３
固体電解質、４ 直流電源、５，５ａ リード線、
６，６ａ〜６ｃ スイッチ、８ 交流電源、１０，１０
ａ ガス配管、１１ 圧力計、１２，１２ａ〜１２ｇ
ガス導入空間、１４ 圧力センサ、１５ 金属ダイヤフ
ラム、１７ ひずみゲージ、１９ 温度補償圧力スイッ
チ、２０，２０ａ ベローズ、２５ スイッチ、２６
比較器、２７ 外被、２８ 導体、２９，２９ａ スペ
ーサ、３０，３０ａ フランジ、３３，３３ａ ポータ
ブガスセンサ（筺体）、３４，３４ａ 抵抗、３８ 故
障電流検出器、３９ 制御演算装置、４０ 開閉器。1, 1a first porous electrode, 2, 2a second porous electrode, 3
Solid electrolyte, 4 DC power supply, 5, 5a lead wire,
6,6a to 6c switches, 8 AC power supplies, 10,10
a gas pipe, 11 pressure gauge, 12, 12a-12g
Gas introduction space, 14 pressure sensor, 15 metal diaphragm, 17 strain gauge, 19 temperature compensation pressure switch, 20, 20a bellows, 25 switch, 26
Comparator, 27 jacket, 28 conductor, 29, 29a spacer, 30, 30a flange, 33, 33a Portab gas sensor (housing), 34, 34a resistance, 38 fault current detector, 39 control arithmetic unit, 40 switch.
Claims (16)
２多孔性電極、これら第１及び第２多孔性電極間に介在
するイオン導電性の固体電解質からなる電気化学的素子
と、前記第１及び第２多孔性電極間に直流電圧を印加す
る直流電源とを備え、前記電第１及び第２多孔性電極の
表面に被検ガス分子よりも粗い微細凹凸を形成したこと
を特徴とするガスセンサ。1. An electrochemical element comprising first and second porous electrodes for ionizing and detecting gas, an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes, and the first and second porous electrodes. A direct current power source for applying a direct current voltage between the first and second porous electrodes, and fine irregularities coarser than the gas molecules to be detected are formed on the surfaces of the first and second porous electrodes. Gas sensor.
２多孔性電極、これら第１及び第２多孔性電極間に介在
するイオン導電性の固体電解質からなる電気化学的素子
と、前記第１及び第２多孔性電極間に直流電圧を印加す
る直流電源と、印加する直流電圧の極性を反転する極性
切り換えスイッチとを備えたことを特徴とするガスセン
サ。2. An electrochemical element comprising first and second porous electrodes for ionizing and detecting gas, an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes, and the first and second porous electrodes. A gas sensor, comprising: a DC power supply for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes; and a polarity changeover switch for inverting the polarity of the applied DC voltage.
２多孔性電極、これら第１及び第２多孔性電極間に介在
するイオン導電性の固体電解質からなる電気化学的素子
と、前記第１及び第２多孔性電極間に直流電圧を印加す
る直流電源と、交流電源とを備え、前記直流電源と交流
電源とを選択的に切り換えて前記第１及び第２多孔性電
極間に印加することを特徴とするガスセンサ。3. An electrochemical element comprising first and second porous electrodes for ionizing and detecting gas, an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes, and the first and second porous electrodes. A direct current power source for applying a direct current voltage between the first and second porous electrodes and an alternating current power source are provided, and the direct current power source and the alternating current power source are selectively switched and applied between the first and second porous electrodes. A gas sensor characterized in that.
２多孔性電極、これら第１及び第２多孔性電極間に介在
するイオン導電性の固体電解質からなる電気化学的素子
と、前記第１及び第２多孔性電極間に直流電圧を印加す
る電源とを備え、前記電気化学的素子をガス圧を計測す
る圧力計のガス導入空間に組込んだことを特徴とするガ
スセンサ。4. An electrochemical element comprising first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas, an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes, and the first and second porous electrodes. A gas sensor, comprising: a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes; and the electrochemical element incorporated in a gas introduction space of a pressure gauge for measuring gas pressure.
２多孔性電極、これら第１及び第２多孔性電極間に介在
するイオン導電性の固体電解質からなる電気化学的素子
と、前記第１及び第２多孔性電極間に直流電圧を印加す
る電源とを備え、前記電気化学的素子をガス圧力センサ
のガス導入空間に組込んだことを特徴とするガスセン
サ。5. An electrochemical element comprising first and second porous electrodes for ionizing and detecting gas, an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes, and the first and second porous electrodes. A gas sensor comprising a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, wherein the electrochemical element is incorporated in a gas introduction space of a gas pressure sensor.
２多孔性電極、これら第１及び第２多孔性電極間に介在
するイオン導電性の固体電解質からなる電気化学的素子
と、前記第１及び第２多孔性電極間に直流電圧を印加す
る電源とを備え、電気化学的素子を温度補償圧力スイッ
チのガス導入空間に組込んだことを特徴とするガスセン
サ。6. An electrochemical element comprising first and second porous electrodes for ionizing and detecting gas, an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes, and the first and second porous electrodes. A gas sensor, comprising: a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes; and an electrochemical element incorporated in a gas introduction space of a temperature compensation pressure switch.
を封入する基準ガス封入空間にガスセンサを構成する電
気化学的素子を組み込み、前記ガス導入空間と前記基準
ガス封入空間の各ガスセンサの出力の比較する比較手段
を備えたことを特徴とする請求項６に記載のガスセン
サ。7. An electrochemical element that constitutes a gas sensor is installed in a reference gas sealing space that is provided separately from the gas introducing space and that seals a reference gas, and the output of each gas sensor in the gas introducing space and the reference gas sealing space is The gas sensor according to claim 6, further comprising comparison means for comparing.
２多孔性電極、これら第１及び第２多孔性電極間に介在
するイオン導電性の固体電解質からなる電気化学的素子
と、前記第１及び第２多孔性電極間に直流電圧を印加す
る電源とを備え、電気化学的素子をガス配管取付用の絶
縁スペーサのガス流路空間に組込んだことを特徴とする
ガスセンサ。8. An electrochemical element comprising first and second porous electrodes for ionizing and detecting gas, an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes, and the first and second porous electrodes. A gas sensor, comprising: a power supply for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes; and an electrochemical element incorporated in a gas passage space of an insulating spacer for mounting a gas pipe.
２多孔性電極、これら第１及び第２多孔性電極間に介在
するイオン導電性の固体電解質からなる電気化学的素子
と、前記第１及び第２多孔性電極間に直流電圧を印加す
る電源とを複数備え、前記複数の電気化学的素子を複数
個のガス配管取付用の絶縁スペーサのガス流路空間にそ
れぞれ組込、これら電気化学的素子の出力比較によりガ
ス流路空間の異常部位を判断する比較手段を備えたこと
を特徴とするガスセンサ。9. An electrochemical element comprising first and second porous electrodes for ionizing and detecting a gas, an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes, and the first and second porous electrodes. A plurality of power sources for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes are provided, and the plurality of electrochemical elements are respectively incorporated in the gas flow passage spaces of the insulating spacers for mounting a plurality of gas pipes. A gas sensor comprising a comparison means for judging an abnormal portion in a gas flow channel space by comparing outputs of chemical elements.
２多孔性電極と、これら両者間に介在するイオン導電性
の固体電解質からなる電気化学的素子と、両電極間に直
流電圧を印加する電源とを備え、前記電気化学的素子を
筒体のガス導入空間に収納して携行型に構成したことを
特徴とするガスセンサ。10. A first and second porous electrode for ionizing and detecting a gas, an electrochemical element made of an ion conductive solid electrolyte interposed between these electrodes, and a DC voltage applied between both electrodes. A gas sensor, comprising:
間に、封入された基準ガスを検出する電気化学的素子を
収納し、前記ガス導入空間と前記基準ガス封入空間の２
つの電気化学的素子の検出出力を比較することを特徴と
する請求項１０に記載のガスセンサ。11. An electrochemical element for detecting the enclosed reference gas is housed in a reference gas enclosure space different from the gas introduction space, and the electrochemical element for detecting the enclosed reference gas is provided in two spaces.
The gas sensor according to claim 10, wherein detection outputs of two electrochemical elements are compared.
気化学的素子でホイートストンブリッジを構成して、こ
のブリッジの差電位変動でガス流路空間の異常部位を標
定することを特徴とする請求項７、９、１１のいずれか
に記載のガスセンサ。12. A Wheatstone bridge is constituted by a plurality of electrochemical elements incorporated in each gas flow passage space, and an abnormal portion of the gas flow passage space is located by fluctuation of the potential difference of the Wheatstone bridge. Item 12. A gas sensor according to any one of items 7, 9 and 11.
第２多孔性電極と、これら両者間に介在するイオン導電
性の固体電解質からなる電気化学的素子と、両電極間に
直流電圧を印加する電源と、前記電気化学的素子を設置
したガス流路空間のガスを対流させるガス対流手段とを
備えたことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか
に記載のガスセンサ。13. A first method for ionizing and detecting a gas,
A second porous electrode, an electrochemical element composed of an ion-conductive solid electrolyte interposed therebetween, a power source for applying a DC voltage between both electrodes, and a gas flow path in which the electrochemical element is installed. The gas sensor according to any one of claims 1 to 12, further comprising a gas convection means for convection of the gas in the space.
第２多孔性電極、これら第１及び第２多孔性電極間に介
在するイオン導電性の固体電解質からなる電気化学的素
子と、前記第１及び第２多孔性電極間に直流電圧を印加
する電源と、前記複数の電気化学的素子を設置したガス
流路空間の電流路に発生した異常を所定ブロック単位で
検出する各ブロック毎の故障検出手段と、この故障検出
手段による故障検出結果より当該ブロックの組み込まれ
た電気化学的素子を起動し前記ガス流路空間の異常部位
を特定する制御演算手段とを備えたことを特徴とするガ
スセンサ。14. An electrochemical element comprising first and second porous electrodes for ionizing and detecting gas, an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes, and the first and second porous electrodes. A failure for each block that detects an abnormality occurring in a predetermined block unit in a current path of a gas flow channel space in which a plurality of electrochemical elements are installed and a power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes A gas sensor comprising: a detection unit; and a control calculation unit that activates an electrochemical element in which the block is incorporated based on a failure detection result of the failure detection unit to identify an abnormal portion in the gas flow channel space. .
第２多孔性電極、これら第１及び第２多孔性電極間に介
在するイオン導電性の固体電解質からなる電気化学的素
子と、前記第１及び第２多孔性電極間に直流電圧を印加
する電源と、前記複数の電気化学的素子を設置したガス
流路空間の電流路中の各区分ブロックに設けた開閉器へ
の動作信号入力時に、当該開閉器を設けた区分ブロック
に設置した電気化学的素子の動作を一時停止する動作停
止手段とを備えたことを特徴とするガスセンサ。15. An electrochemical device comprising first and second porous electrodes for ionizing and detecting gas, an ion conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes, and the first and second porous electrodes. A power source for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes, and an input of an operation signal to a switch provided in each section block in the current path of the gas flow path space in which the plurality of electrochemical elements are installed. A gas sensor, comprising: an operation stopping means for temporarily stopping the operation of the electrochemical element installed in the partition block provided with the switch.
等としたことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれ
かに記載のガスセンサ。16. The gas sensor according to claim 1, wherein the DC power source is a solar cell, a battery or the like.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6661234B2 (en) | 2000-02-28 | 2003-12-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Failure determining apparatus of gas-insulated electrical appliance |
| DE102021200290A1 (en) | 2021-01-14 | 2022-07-14 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Insulating fluid monitoring block and assembly procedures |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP07640695A patent/JP3441833B2/en not_active Expired - Fee Related
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| DE102021200290A1 (en) | 2021-01-14 | 2022-07-14 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Insulating fluid monitoring block and assembly procedures |
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