(57)【要約】【課題】油量測定装置を容易に設置することができる技術を提供する。【解決手段】油浸絶縁ケーブルに対して供給する絶縁油を貯蔵する油槽内の絶縁油の量を測定する油量測定装置であって、油槽と連通し該油槽内の絶縁油の油面レベルと同じ油面レベルで絶縁油が充填される透明管内の、静電容量を検知するセンサと、センサが検知した静電容量の変化率に基づいて、透明管内の油面レベルを測定する測定部と、を備え、センサは、透明管の外側で、該透明管を挟んで対向するように配置される検知電極および接地電極を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油浸絶縁ケーブルに対して供給する絶縁油を貯蔵する油槽内の前記絶縁油の量を測定する油量測定装置であって、
前記油槽と連通し該油槽内の前記絶縁油の油面レベルと同じ油面レベルで前記絶縁油が充填される透明管内の、静電容量を検知するセンサと、
前記センサが検知した前記静電容量の変化率に基づいて、前記透明管内の前記油面レベルを測定する測定部と、
を備え、
前記センサは、前記透明管の外側で、該透明管を挟んで対向するように配置される検知電極および接地電極を有する
油量測定装置。
【請求項２】
前記透明管の径方向に前記検知電極および前記接地電極よりも外側で、前記透明管の外周を囲むように設けられる金属管を備える
請求項１に記載の油量測定装置。
【請求項３】
前記金属管は、内部を目視可能な窓部を有する
請求項２に記載の油量測定装置。
【請求項４】
前記金属管は、前記透明管の周方向に回転可能に構成され、少なくとも前記センサによって前記静電容量を検知するときに、前記透明管の外周側から見て、前記接地電極と前記窓部とが重なるように配置される
請求項３に記載の油量測定装置。
【請求項５】
前記金属管は、前記透明管の外周側から見て、前記接地電極と前記窓部とが重なるように固定される
請求項３に記載の油量測定装置。
【請求項６】
少なくとも前記接地電極は、透明電極からなる
請求項３〜５のいずれか１項に記載の油量測定装置。
【請求項７】
前記金属管は、前記検知電極および前記接地電極のそれぞれと前記測定部とを接続する接続部を保護する
請求項２〜６のいずれか１項に記載の油量測定装置。
【請求項８】
前記測定部を収容し、該測定部の温度を所定の温度に維持する収容部を備える
請求項１〜７のいずれか１項に記載の油量測定装置。
【請求項９】
前記センサは、いずれか一方の主面に前記検知電極および前記接地電極が設けられる可撓性の絶縁基板を有し、
前記絶縁基板は、前記検知電極が設けられた前記主面が前記透明管側に位置するように前記透明管の外周に巻回される
請求項１〜８のいずれか１項に記載の油量測定装置。
【請求項１０】
前記絶縁基板は、結束帯によって前記透明管に対して締め付けられる
請求項９に記載の油量測定装置。
【請求項１１】
前記絶縁基板の外縁と前記透明管との間を覆うように、防水テープが設けられる
請求項９又は１０に記載の油量測定装置。
【請求項１２】
前記測定部が測定した前記油面レベルの情報を外部に送信する送信部を備える
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の油量測定装置。
【請求項１３】
油浸絶縁ケーブルに対して供給する絶縁油を貯蔵する油槽内の前記絶縁油の量を測定する油量測定方法であって、
前記油槽と連通し該油槽内の前記絶縁油の油面レベルと同じ油面レベルで前記絶縁油が充填される透明管に対してセンサを取り付ける工程と、
前記透明管内の静電容量を前記センサにより検知し、前記センサが検知した前記静電容量の変化率に基づいて、前記透明管内の前記油面レベルを測定する工程と、
を備え、
前記センサを取り付ける工程では、
前記センサを構成する検知電極および接地電極を、前記透明管の外側で該透明管を挟んで対向するように配置する
油量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油量測定装置および油量測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
油浸絶縁ケーブル（ＯＦケーブル：Ｏｉｌ  Ｆｉｌｌｅｄ  Ｃａｂｌｅ）に対しては、油槽から一定の圧力で絶縁油が供給される。油槽からＯＦケーブルに対して絶縁油を安定的に供給するため、当該油槽には、油槽内の絶縁油の量を測定する油量測定装置（油量センサ、油面計）が設けられることがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３６６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、油量測定装置を容易に設置することができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、
油浸絶縁ケーブルに対して供給する絶縁油を貯蔵する油槽内の前記絶縁油の量を測定する油量測定装置であって、
前記油槽と連通し該油槽内の前記絶縁油の油面レベルと同じ油面レベルで前記絶縁油が充填される透明管内の、静電容量を検知するセンサと、
前記センサが検知した前記静電容量の変化率に基づいて、前記透明管内の前記油面レベルを測定する測定部と、
を備え、
前記センサは、前記透明管の外側で、該透明管を挟んで対向するように配置される検知電極および接地電極を有する
油量測定装置が提供される。
【０００６】
本発明の他の態様によれば、
油浸絶縁ケーブルに対して供給する絶縁油を貯蔵する油槽内の前記絶縁油の量を測定する油量測定方法であって、
前記油槽と連通し該油槽内の前記絶縁油の油面レベルと同じ油面レベルで前記絶縁油が充填される透明管に対してセンサを取り付ける工程と、
前記透明管内の静電容量を前記センサにより検知し、前記センサが検知した前記静電容量の変化率に基づいて、前記透明管内の前記油面レベルを測定する工程と、
を備え、
前記センサを取り付ける工程では、
前記センサを構成する検知電極および接地電極を、前記透明管の外側で該透明管を挟んで対向するように配置する
油量測定方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、油量測定装置を容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る絶縁油供給システムを示す概略構成図である。
【図２】（ａ）は、センサを示す概略平面図であり、（ｂ）は、センサを示すＡ−Ａ’線概略断面図である。
【図３】センサの取り付け態様を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜発明者等の得た知見＞
まず、発明者等の得た知見について説明する。
【００１０】
従来の油量測定装置としては、例えば、超音波式や磁気式などがあった。これらの方式による油量測定装置を設置する場合には、以下の課題が生じていた。
【００１１】
例えば、超音波式の油量測定装置では、油面に対して超音波を照射し、且つ、その反射波を受信できるように、油槽内または油槽に連通するガラス管内に超音波送受信機を設置しなければならなかった。このため、既存の油槽およびその付帯設備等の改造が必要であったり、油槽からの絶縁油の供給を停止したりする必要があった。
【００１２】
また、例えば、磁気式の油量測定装置では、ガラス管内に磁石を有するフロートを挿入したり、複数の磁気センサをガラス管に沿って配置したりしなければならなかった。このため、超音波式と同様に、既存の油槽およびその付帯設備等の改造が必要であったり、油槽からの絶縁油の供給を停止したりする必要があった。
【００１３】
そこで、既存の油槽およびその付帯設備等をそのまま流用し、油槽からの絶縁油の供給を停止することなく、油量測定装置を容易に設置することができる技術が求められていた。
【００１４】
本発明は、発明者等が見出した上記課題に基づくものである。
【００１５】
＜本発明の一実施形態＞
（１）絶縁油供給システムおよび油量測定装置
本発明の一実施形態に係る絶縁油供給システム１および油量測定装置１０について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る絶縁油供給システムを示す概略構成図である。なお、図１では、後述の金属管４００を点線で示し、センサ２００の絶縁基板２１０を省略している。図２（ａ）は、センサを示す概略平面図であり、図２（ｂ）は、センサを示すＡ−Ａ’線概略断面図である。図３は、センサの取り付け態様を示す概略断面図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の絶縁油供給システム１は、例えば、油槽内の絶縁油の量を監視しつつ、ＯＦケーブルに対して絶縁油を供給するよう構成され、具体的には、油槽１００と、透明管１２０と、油量測定装置１０と、監視部６００と、を有している。
【００１７】
なお、以下において、透明管１２０の「軸方向」とは、透明管１２０の中心軸に沿った方向のことをいい、場合によっては「長手方向」と言い換えることができる。また、透明管１２０の「径方向」とは、透明管１２０の軸方向に垂直な方向のことをいい、場合によっては透明管１２０の短手方向と言い換えることができる。また、透明管１２０の「周方向」とは、透明管１２０の外周に沿った方向のことをいう。
【００１８】
（油槽）
油槽１００は、例えば、一定量の絶縁油を貯蔵するよう構成されている。ここでいう「絶縁油」とは、ＯＦケーブルが有する絶縁紙に対して供給される絶縁性の油のことを意味し、例えば、鉱油または合成油などからなっている。ＯＦケーブルに対して絶縁油を供給し続けると、例えば、１年で約４０リットル程度の絶縁油が消費される。
【００１９】
（透明管）
透明管１２０は、例えば、油槽１００の付帯設備として該油槽１００に取り付けられ、いわゆる油面計やオイルレベルゲージと呼ばれる透明な管状部材である。具体的には、透明管１２０は、例えば、ガラスからなっている。
【００２０】
透明管１２０は、例えば、鉛直方向に沿って立設され、その軸方向の両端が油槽１００に連通している。透明管１２０内には、例えば、油槽１００内の絶縁油の油面レベルと同じ油面レベルで、絶縁油が充填されている。ここでいう「油面レベル」とは、鉛直方向における絶縁油の液面の高さ（位置）のことを意味している。
【００２１】
透明管１２０（の例えば外周面）には、目盛り１２２が設けられている。これにより、絶縁油供給システム１の管理者は、透明管１２０内の油面レベルを目盛り１２２に基づいて測定することができる。
【００２２】
（油量測定装置）
本実施形態の油量測定装置１０は、例えば、油槽１００内の絶縁油の量を測定するよう構成され、具体的には、センサ２００と、金属管４００と、測定部（測定回路部）３００と、収容部３２０と、電源３８０と、送信部５００と、を有している。
【００２３】
（センサ）
センサ２００は、例えば、透明管１２０内の静電容量を検知するよう構成されている。
【００２４】
具体的には、図１に示すように、センサ２００は、少なくとも、検知電極２２０と、接地電極２４０と、を有している。検知電極２２０および接地電極２４０は、例えば、透明電極または金属電極からなっている。ここでは、検知電極２２０および接地電極２４０の両方が、例えば、透明電極からなっている。なお、透明電極とは、可視光域で透明な電極を意味し、例えば、ＩＴＯや薄膜の金属などである。
【００２５】
センサ２００は、検知電極２２０および接地電極２４０により構成されるコンデンサの静電容量を検知するようになっている。接地電極２４０は、接地されている。検知電極２２０および接地電極２４０は、それぞれ、配線（符号不図示）を介して、後述の測定部３００に接続されている。
【００２６】
本実施形態では、検知電極２２０および接地電極２４０は、例えば、透明管１２０の外側で、該透明管１２０を挟んで対向するように配置されている。このように検知電極２２０および接地電極２４０を透明管１２０の外側に配置することで、センサ２００を容易に設置することができる。
【００２７】
なお、ここでいう一対の電極が「対向する」とは、一方の電極の少なくとも一部と、他方の電極の少なくとも一部とが互いに向かい合うことを意味している。ここでは、検知電極２２０および接地電極２４０が、例えば、透明管１２０を挟んで正対している。
【００２８】
検知電極２２０および接地電極２４０は、それぞれ、透明管１２０の外周に沿って、該透明管１２０の外周面の一部を覆うように設けられている。検知電極２２０および接地電極２４０は、それぞれ、透明管１２０の外周面に密着していることが好ましい。これにより、センサ２００による静電容量の検知精度を向上させることができる。
【００２９】
また、検知電極２２０および接地電極２４０は、例えば、それぞれ、長尺に構成されており、透明管１２０の軸方向に沿って配置されている。検知電極２２０および接地電極２４０のそれぞれの長手方向の長さは、例えば、油槽１００内の絶縁油の消費量に基づいて設定され、具体的には、油面レベルの年間変化長よりも長くなっている。
【００３０】
本実施形態では、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、センサ２００は、例えば、絶縁基板２１０を有している。絶縁基板２１０は、例えば、可撓性および可視光透過性を有している。具体的には、絶縁基板２１０は、例えば、樹脂（プラスチック）からなっている。
【００３１】
絶縁基板２１０のいずれか一方の主面上には、検知電極２２０および接地電極２４０が設けられている。ここでは、検知電極２２０および接地電極２４０が、例えば、絶縁基板２１０の同一の主面上に設けられている。絶縁基板２１０の主面上での、検知電極２２０および接地電極２４０の間の距離は、例えば、絶縁基板２１０を透明管１２０に取り付けたときに、検知電極２２０および接地電極２４０が透明管１２０を挟んで対向するように設定される。
【００３２】
図３に示すように、絶縁基板２１０は、例えば、少なくとも検知電極２２０が設けられた主面が透明管１２０側に位置するように、透明管１２０の外周に巻回されている。また、絶縁基板２１０は、検知電極２２０および接地電極２４０が透明管１２０の周方向に離間するように、透明管１２０の外周に巻回されている。このように可撓性の絶縁基板２１０を巻回することで、センサ２００を透明管１２０に対して容易に設置することができる。
【００３３】
絶縁基板２１０は、例えば、結束帯（不図示）によって透明管１２０に対して締め付けられている。これにより、透明管１２０の外側から絶縁基板２１０を容易に固定することができる。
【００３４】
また、絶縁基板２１０の外縁と透明管１２０との間を覆うように、防水テープ（不図示）が設けられている（貼り付けられている）。これにより、検知電極２２０等と透明管１２０との間への水の浸入を抑制することができる。
【００３５】
ここで、センサ２００による静電容量の検知原理について簡単に説明する。
【００３６】
図１のように、例えば、透明管１２０内の所定の位置に油面レベルが配置されている。このとき、透明管１２０内に絶縁油が充填されていない領域（すなわち、空気からなる領域、以下、「空気領域」と略す）と、透明管１２０内に絶縁油が充填されている領域（以下、「油領域」と略す）とでは、比誘電率が異なる。具体的には、空気の比誘電率が約１であり、絶縁油の比誘電率が約２．１〜２．２５である。透明管１２０とセンサ２００とで構成される回路では、検知電極２２０および接地電極２４０が透明管１２０内の空気領域を挟んで構成されるコンデンサと、検知電極２２０および接地電極２４０が透明管１２０内の油領域を挟んで構成されるコンデンサと、が並列接続されていると考えることができる。したがって、センサ２００によって検出される静電容量は、例えば、透明管１２０内の空気領域の静電容量と、透明管１２０内の油領域の静電容量との合成静電容量として検出される。当該センサ２００によって検出される静電容量は、透明管１２０内の油面レベルに応じて変化することとなる。
【００３７】
（金属管）
金属管４００は、例えば、透明管１２０およびセンサ２００を保護するよう構成されている。金属管４００は、例えば、耐腐食性を有する金属からなり、具体的には、ステンレスまたはアルミニウム等からなっている。
【００３８】
本実施形態では、金属管４００は、例えば、透明管１２０の径方向に検知電極２２０および接地電極２４０よりも外側で、透明管１２０の外周を囲むように設けられている。つまり、金属管４００と透明管１２０との間に、検知電極２２０および接地電極２４０が介在している。金属管４００は、例えば、透明管１２０の軸方向に検知電極２２０および接地電極２４０の全体を覆うように設けられている。また、金属管４００は、接地されている。このような構成を有する金属管４００により、透明管１２０およびセンサ２００を電気的に遮蔽することができる。
【００３９】
なお、金属管４００は、例えば、透明管１２０が油槽１００に連通した状態で、透明管１２０に対して着脱可能に構成されている。これにより、金属管４００を設置するときであっても、透明管１２０を油槽１００から外すことなく、油槽１００からの絶縁油の供給を維持することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、金属管４００は、例えば、該金属管４００の内部を目視可能な窓部４２０を有している。窓部４２０は、例えば、金属管４００に開設された開口部である。また、窓部４２０は、例えば、透明管１２０の軸方向に沿って長尺に設けられている。窓部４２０を介して透明管１２０の内部を目視することにより、透明管１２０内の油面レベルを確認することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、金属管４００は、例えば、透明管１２０の周方向に回転可能に構成されている。これにより、油量測定装置１０に関わる状況に応じて、金属管４００の窓部４２０の位置を変えることができる。
【００４２】
具体的には、金属管４００は、例えば、少なくともセンサ２００によって静電容量を検知するときに、透明管１２０の周方向に回転されることで、透明管１２０の外周側から見て、接地電極２４０と窓部４２０とが重なるように配置される。これにより、金属管４００に窓部４２０が設けられた状態であっても、接地電極２４０および金属管４００により透明管１２０および検知電極２２０を電気的に遮蔽することができる。
【００４３】
また、金属管４００は、例えば、透明管１２０内の油面レベルを目視するときに、透明管１２０の外周側から見て、窓部４２０内に透明管１２０の目盛り１２２を目視できるように配置される。これにより、必要に応じて、透明管１２０の目盛り１２２に基づいて透明管１２０内の油面レベルを測定することができる。
【００４４】
また、金属管４００は、例えば、センサ２００によって静電容量を検知しないときであって、雨雪が降っているときに、窓部４２０が油槽１００側に隠れるように配置される。これにより、金属管４００内への雨水の浸入を抑制することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、窓部４２０の開口面積は、例えば、接地電極２４０の面積よりも狭い。これにより、金属管４００を接地電極２４０と窓部４２０とが重なるように配置したときに、接地電極２４０によって窓部４２０の開口全体を塞ぐことができる。
【００４６】
また、本実施形態では、金属管４００は、例えば、透明管１２０の上端から下端までを覆うように延在し、検知電極２２０および接地電極２４０のそれぞれと測定部３００とを接続する接続部（符号不図示）を保護している。電気的に弱い接続部を金属管４００により保護することで、センサ２００による静電容量の検出を安定化させることができる。
【００４７】
（測定部）
測定部３００は、例えば、所定の配線を介して、センサ２００の検知電極２２０および接地電極２４０に接続されている。ここで、透明管１２０内の油面レベルは、センサ２００が検知する静電容量の変化率に比例する傾向がある。そこで、本実施形態の測定部３００は、例えば、センサ２００が検知した静電容量の変化率に基づいて、透明管１２０内の油面レベルを測定するよう構成されている。
【００４８】
具体的には、測定部３００では、例えば、以下のようにして、透明管１２０内の油面レベルが測定される。
【００４９】
測定部３００では、予め、透明管１２０内に絶縁油が充填されていないとき（すなわち、透明管１２０が空であるとき）に、センサ２００が検知した静電容量が基準電圧信号に変換され、記録されている。次に、透明管１２０内に所定量の絶縁油が充填されたときに、センサ２００が検知した静電容量を測定電圧信号に変換する。静電容量を測定電圧信号に変換したら、基準電圧信号に対する測定電圧信号の比率を算出する。当該基準電圧信号に対する測定電圧信号の比率が、上述の静電容量の変化率に相当する。基準電圧信号に対する測定電圧信号の比率を算出したら、当該比率に所定の比例定数を乗算することにより、透明管１２０内の油面レベルを測定することができる。透明管１２０内の油面レベルを測定したら、油面レベル電圧信号を後述の送信部５００に向けて出力する。
【００５０】
（収容部）
収容部３２０は、例えば、測定部３００を収容し、該測定部３００の温度を所定の温度に維持するよう構成されている。ここで、測定部３００が出力する各種電圧信号は、温度依存性を有している。そこで、収容部３２０が測定部３００の温度を所定の温度に維持することで、測定部３００が出力する各種電圧信号を安定化させることができる。
【００５１】
収容部３２０は、例えば、筐体（符号不図示）と、断熱材（不図示）と、ヒータ(不図示)と、ファン（不図示）と、温度制御部（不図示）と、を有している。筐体は、例えば、箱状に構成され、内部に測定部３００を収容している。断熱材は、例えば、筐体を囲むように設けられている。ヒータは、例えば、抵抗加熱式により筐体内を加熱するよう構成されている。ファンは、例えば、筐体の一部に設けられ、筐体内を冷却するよう構成されている。温度制御部は、例えば、測定部３００の温度が所定の温度となるようにヒータおよびファンを制御するよう構成されている。
【００５２】
（電源）
電源３８０は、例えば、測定部３００、収容部３２０および後述の送信部５００に対して電力を供給するよう構成されている。
【００５３】
（送信部）
送信部５００は、例えば、測定部３００が測定した油面レベルの情報を外部に送信するよう構成されている。送信部５００では、測定部３００から出力された油面レベル電圧信号を、油面レベルの数値を示す電子データに変換し、当該電子データを油面レベルの情報として外部に送信する。
【００５４】
本実施形態では、送信部５００は、例えば、インターネット回線に接続されるＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）機器として構成されている。これにより、上述の油面レベルの情報を、送信部５００によりインターネット回線を通じて遠隔地へ容易に送信することができる。
【００５５】
（監視部）
監視部６００は、例えば、送信部５００から受信した油面レベルの情報を監視するよう構成されている。
【００５６】
監視部６００は、例えば、汎用のコンピュータとして構成されている。具体的には、監視部６００は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、記憶装置、およびＩ／Ｏポートを有している。ＲＡＭ、記憶装置、およびＩ／Ｏポートは、ＣＰＵとデータ交換可能に構成されている。Ｉ／Ｏポートは、例えば、インターネット回線に接続されている。記憶装置は、上述の油面レベルの情報や所定のプログラムなどを記憶するよう構成されている。ＲＡＭは、ＣＰＵによって記憶装置から読み出される情報やプログラム等が一時的に保持されるよう構成されている。ＣＰＵは、記憶装置に格納された所定のプログラムを実行することにより、上述の油面レベルの情報を監視するように構成されている。
【００５７】
監視部６００では、例えば、以下のようにして、油槽１００内の絶縁油の消費量が求められる。送信部５００から受信した透明管１２０内の油面レベルの情報に基づいて、透明管１２０内の油面レベルの変化量を求める。透明管１２０内の油面レベルと油槽１００内の油面レベルとが等しいことから、透明管１２０内の油面レベルの変化量と油槽１００の底面積とを乗算することにより、油槽１００内の絶縁油の消費量を求めることができる。
【００５８】
本実施形態では、監視部６００は、例えば、送信部５００から受信した油面レベルの情報を連続的に監視するよう構成されている。これにより、油槽１００内の絶縁油の消費量について、気候変化に対する傾向などを把握することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、監視部６００は、例えば、送信部５００から受信した油面レベルの情報に基づいて、油槽１００においてＯＦケーブルに供給する絶縁油の供給量や圧力を制御するよう構成されていてもよい。
【００６０】
（２）油量測定方法
次に、本実施形態の油量測定方法について説明する。
【００６１】
ここで、油槽１００およびその付帯設備は、従来の既設状態で維持されている。透明管１２０は、すでに油槽１００に対して連通した状態となっており、その内部には、絶縁油が充填されている。
【００６２】
（ステップ１：センサ取付工程）
まず、透明管１２０に対してセンサ２００を取り付ける。センサ２００を構成する検知電極２２０および接地電極２４０を、透明管１２０の外側で該透明管１２０を挟んで対向するように配置する。
【００６３】
このとき、本実施形態では、例えば、絶縁基板２１０を、少なくとも検知電極２２０が設けられた主面が透明管１２０側に位置するように、透明管１２０の外周に巻回する。絶縁基板２１０を透明管１２０に巻回したら、絶縁基板２１０を、結束帯によって透明管１２０に対して締め付ける。絶縁基板２１０を固定したら、絶縁基板２１０の外縁と透明管１２０との間を覆うように、防水テープを貼り付ける。
【００６４】
センサ２００を取り付けたら、透明管１２０の径方向に検知電極２２０および接地電極２４０よりも外側で、透明管１２０の外周を囲むように、金属管４００を設ける。すぐに測定を開始する場合には、金属管４００を、透明管１２０の外周側から見て、接地電極２４０と窓部４２０とが重なるように配置する。
【００６５】
（ステップ２：システム構築工程）
センサ取付工程が完了したら、収容部３２０内に測定部３００を収容し、測定部３００の温度を所定の温度に維持する。収容部３２０内に測定部３００を収容したら、測定部３００を、所定の配線を介して、センサ２００の検知電極２２０および接地電極２４０に接続する。
【００６６】
測定部３００の接続が完了したら、測定部３００に送信部５００を接続し、送信部５００をインターネット回線に接続する。また、監視部６００をインターネット回線に接続する。
【００６７】
（ステップ３：測定工程）
システム構築工程が完了したら、油量測定装置１０による測定を開始する。具体的には、透明管１２０内の静電容量をセンサ２００により検知し、センサ２００が検知した静電容量の変化率に基づいて、透明管１２０内の油面レベルを測定部３００により測定する。
【００６８】
測定部３００が油面レベルを測定したら、測定部３００は、油面レベル電圧信号を送信部５００に向けて出力する。送信部５００は、測定部３００が測定した油面レベルの情報を、インターネット回線を介して外部に送信する。監視部６００は、送信部５００から受信した油面レベルの情報を監視する。
【００６９】
監視部６００は、測定工程が完了するまで、送信部５００から受信した油面レベルの情報を連続的に監視する。
【００７０】
例えば、油槽１００からの絶縁油の供給を終了するときに、測定工程を終了させ、油量測定装置１０を停止する。
【００７１】
（３）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。
【００７２】
（ａ）センサ２００を構成する検知電極２２０および接地電極２４０は、透明管１２０の外側で、該透明管１２０を挟んで対向するように配置されている。検知電極２２０および接地電極２４０を透明管１２０の外側に配置することで、油槽１００を改造することなく、センサ２００を設置することができる。これにより、既存の油槽１００およびその付帯設備をそのまま流用することができる。また、検知電極２２０および接地電極２４０を透明管１２０の外側で、該透明管１２０を挟んで対向するように配置することで、センサ２００を構成するいずれか一方の電極を透明管１２０内に挿入する必要がない。つまり、透明管１２０を油槽１００から外すことなく、センサ２００を設置することができる。これにより、センサ２００を設置するときであっても、油槽１００からの絶縁油の供給を維持することができる。このように、本実施形態によれば、油量測定装置１０を容易に設置することが可能となる。
【００７３】
（ｂ）透明管１２０の径方向に検知電極２２０および接地電極２４０よりも外側で、透明管１２０の外周を囲むように、金属管４００が設けられている。金属管４００により、透明管１２０およびセンサ２００を電気的に遮蔽することができる。これにより、外部からのノイズ等の影響を抑制し、センサ２００により安定的に静電容量を検知することができる。センサ２００による静電容量の検知を安定化させることで、測定部３００から出力される油面レベル電圧信号を安定させることができる。その結果、油量測定装置１０による油量測定精度を向上させることが可能となる。
【００７４】
ＯＦケーブルに供給される絶縁油の比誘電率は、上述のように低く、空気の比誘電率に近いため、センサ２００による静電容量の検知は、外部からのノイズ等の影響を受け易い。そこで、上述のように金属管４００を設けることで、絶縁油の比誘電率が低くても、外部からのノイズ等の影響を効果的に抑制し、油量測定装置１０による油量測定精度を安定的に向上させることができる。
【００７５】
（ｃ）金属管４００は、内部を目視可能な窓部４２０を有している。窓部４２０を介して透明管１２０の内部を目視することにより、透明管１２０内の油面レベルを確認することができる。その結果、目視による油面レベルの測定と、油量測定装置１０による油面レベルの自動測定とを両立させることができる。
【００７６】
（ｄ）金属管４００は、透明管１２０の周方向に回転可能に構成され、少なくともセンサ２００によって静電容量を検知するときに、透明管１２０の外周側から見て、接地電極２４０と窓部４２０とが重なるように配置される。これにより、接地された状態の接地電極２４０および金属管４００によって、透明管１２０の外周全体を囲むことができる。その結果、金属管４００に窓部４２０が設けられた状態であっても、接地電極２４０および金属管４００により透明管１２０および検知電極２２０を電気的に遮蔽することができる。
【００７７】
また、金属管４００が透明管１２０の周方向に回転可能に構成されていることで、透明管１２０内の絶縁油を目視するときには、透明管１２０内を確認し易い位置に窓部４２０を移動させることができる。例えば、金属管４００を、透明管１２０の外周側から見て、窓部４２０内に透明管１２０の目盛り１２２を目視できるように配置することができる。
【００７８】
（ｅ）少なくとも接地電極２４０は、透明電極からなる。これにより、接地電極２４０と窓部４２０とが重なるように配置された状態であっても、透明電極からなる接地電極２４０を介して、透明管１２０内の油面レベルを確認することができる。
【００７９】
（ｆ）金属管４００は、検知電極２２０および接地電極２４０のそれぞれと測定部３００とを接続する接続部を保護している。ここで、検知電極２２０および接地電極２４０のそれぞれと測定部３００とを接続する接続部が電気的に遮蔽されていないと、当該接続部を人が触ったり、当該接続部が風等により振動したりしたときに、センサ２００による静電容量の検出が不安定となる可能性があった。これに対し、電気的に弱い接続部を金属管４００により保護することで、当該接続部を電気的に遮蔽することができる。これにより、センサ２００による静電容量の検出を安定化させることができる。
【００８０】
（ｇ）収容部３２０は、例えば、測定部３００を収容し、該測定部３００の温度を所定の温度に維持するよう構成されている。ここで、測定部３００が出力する各種電圧信号は、温度依存性を有している。測定対象である絶縁油の比誘電率が上述のように低いため、当該電圧信号は、測定部３００の温度依存性の影響を受け易い。そこで、収容部３２０が測定部３００の温度を所定の温度に維持することで、測定部３００が出力する各種電圧信号を安定化させることができる。
【００８１】
（ｈ）センサ２００は可撓性の絶縁基板２１０を有し、絶縁基板２１０は、少なくとも検知電極２２０が設けられた主面が透明管１２０側に位置するように透明管１２０の外周に巻回される。これにより、センサ２００を透明管１２０に対して容易に設置することができる。
【００８２】
（ｉ）絶縁基板２１０は、結束帯によって透明管１２０に対して締め付けられている。これにより、透明管１２０の外側から絶縁基板２１０を容易に固定することができる。また、絶縁基板２１０を締め付けることで、検知電極２２０および接地電極２４０を透明管１２０に容易に密着させることができる。
【００８３】
（ｊ）絶縁基板２１０の外縁と透明管１２０との間を覆うように、防水テープが設けられている。これにより、検知電極２２０等と透明管１２０との間への水の浸入を抑制することができる。
【００８４】
ここで、水の比誘電率は、約８０であり、絶縁油に比べて非常に大きい。このため、検知電極２２０等と透明管１２０との間に少しでも水が浸入すると、検知電極２２０および接地電極２４０の間の静電容量が大きく変化する。その結果、センサ２００による静電容量の検出において、大きな誤差が生じてしまう可能性があった。
【００８５】
これに対し、防水テープによって、検知電極２２０等と透明管１２０との間への水の浸入を抑制することで、水に起因して検知電極２２０および接地電極２４０の間の静電容量が変化することを抑制することができる。これにより、センサ２００による静電容量の検出において誤差が生じることを抑制することが可能となる。
【００８６】
（ｋ）送信部５００は、測定部３００が測定した油面レベルの情報を外部に送信するよう構成されている。これにより、送信部５００から送信される油面レベルの情報を、油槽１００から離れた位置で取得することができる。油面レベルの情報を油槽１００から離れた位置で取得することで、絶縁油供給システム１の管理者が、油槽１００に出向く必要がなくなる。つまり、油槽１００内の絶縁油の量についての監視を容易に行うことができる。
【００８７】
ここで、絶縁油供給システム１の管理者が、実際に透明管１２０内の油面レベルを目視で確認する場合では、管理者が油槽１００に出向かなければならないため、時間的な間隔をあけて定期的に監視を行うことが多かった。このため、油面レベルの情報が離散的となり、経時的な油面レベルの変化を把握することが困難であった。
【００８８】
これに対し、油面レベルの情報を油槽１００から離れた位置で取得し、管理者が油槽１００に出向く必要がなくなることで、油面レベルの情報を連続的に取得することが容易となる。これにより、例えば、油槽１００内の絶縁油の消費量について、気候変化に対する傾向などを把握することができる。
【００８９】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００９０】
上述の実施形態では、検知電極２２０および接地電極２４０が、絶縁基板２１０の同一の主面上に設けられている場合について説明したが、接地電極２４０は、検知電極２２０が設けられている主面と反対側の裏面に設けられていてもよい。
【００９１】
上述の実施形態では、絶縁基板２１０を挟んで検知電極２２０の反対側には電極が設けられていないように図示したが、絶縁基板２１０を挟んで検知電極２２０の反対側には、平面視で検知電極２２０よりも広いガード電極が設けられていてもよい。なお、ガード電極は、所定のバッファ回路を介して検知電極と同電位とされる。これにより、検知電極２２０および接地電極２４０の間の静電容量のみを検出し、外部の静電容量を誤検出することを抑制することができる。
【００９２】
上述の実施形態では、接地電極２４０が１つだけ設けられている場合について説明したが、接地電極２４０は、検知電極２２０を挟んで一対設けられていてもよい。これにより、透明管１２０の直径が大きい場合であっても、検知電極２２０と接地電極２４０とを容易に対向させることができる。
【００９３】
上述の実施形態では、測定部３００において、透明管１２０内に絶縁油が充填されていないときにセンサ２００が検知した静電容量を基準電圧信号とする場合について説明したが、透明管１２０内に絶縁油が充満しているときにセンサ２００が検知した静電容量を基準電圧信号としてもよい。
【００９４】
上述の実施形態では、収容部３２０が断熱材とヒータとファンと温度制御部とを有している場合について説明したが、この場合に限られず、収容部３２０の構成を周辺環境に応じて変更してもよい。例えば、収容部３２０は、ヒータまたはファンのいずれか一方を有し、他方を有していなくてもよい。または、例えば、収容部３２０は、断熱材のみを有し、ヒータ、ファンおよび温度制御部を有していなくてもよい。
【００９５】
上述の実施形態では、送信部５００がインターネット回線を通じて油面レベルの情報を外部に送信する場合について説明したが、送信部５００は、油面レベルの情報を無線で送信するよう構成されていてもよい。
【００９６】
上述の実施形態では、金属管４００が透明管１２０の周方向に回転可能に構成され、且つ、接地電極２４０が透明電極からなる場合について説明したが、金属管４００が透明管１２０の周方向に回転可能に構成されていれば、接地電極２４０は金属電極からなっていてもよい。これにより、接地電極２４０の抵抗値を下げることができる。
【００９７】
上述の実施形態では、金属管４００が透明管１２０の周方向に回転可能に構成されている場合について説明したが、接地電極２４０が透明電極からなる場合には、金属管４００は、透明管１２０の外周側から見て、接地電極２４０と窓部４２０とが重なるように固定されていてもよい。これにより、油面レベルの視認性と、金属管４００および接地電極２４０による遮蔽性とを両立することができる。
【００９８】
上述の実施形態では、検知電極２２０および接地電極２４０の両方が透明電極からなる場合について説明したが、少なくとも接地電極２４０が透明電極からなっていれば、検知電極２２０は金属電極からなっていてもよい。これにより、検知電極２２０の抵抗値を下げることができる。
【００９９】
＜本発明の好ましい態様＞
以下、本発明の好ましい態様を付記する。
【０１００】
（付記１）
油浸絶縁ケーブルに対して供給する絶縁油を貯蔵する油槽内の前記絶縁油の量を測定する油量測定装置であって、
前記油槽と連通し該油槽内の前記絶縁油の油面レベルと同じ油面レベルで前記絶縁油が充填される透明管内の、静電容量を検知するセンサと、
前記センサが検知した前記静電容量の変化率に基づいて、前記透明管内の前記油面レベルを測定する測定部と、
を備え、
前記センサは、前記透明管の外側で、該透明管を挟んで対向するように配置される検知電極および接地電極を有する
油量測定装置。
【０１０１】
（付記２）
前記透明管の径方向に前記検知電極および前記接地電極よりも外側で、前記透明管の外周を囲むように設けられる金属管を備える
付記１に記載の油量測定装置。
【０１０２】
（付記３）
前記金属管は、内部を目視可能な窓部を有する
付記２に記載の油量測定装置。
【０１０３】
（付記４）
前記金属管は、前記透明管の周方向に回転可能に構成され、少なくとも前記センサによって前記静電容量を検知するときに、前記透明管の外周側から見て、前記接地電極と前記窓部とが重なるように配置される
付記３に記載の油量測定装置。
【０１０４】
（付記５）
前記透明管は、外周面に目盛りを有し、
前記金属管は、前記透明管内の前記油面レベルを目視するときに、前記透明管の外周側から見て、前記窓部内に前記透明管の前記目盛りを目視できるように配置される
付記４に記載の油量測定装置。
【０１０５】
（付記６）
前記金属管は、前記センサによって前記静電容量を検知しないときであって、雨雪が降っているときに、前記窓部が前記油槽１００側に隠れるように配置される
付記４又は５に記載の油量測定装置。
【０１０６】
（付記７）
前記金属管は、前記透明管の外周側から見て、前記接地電極と前記窓部とが重なるように固定される
付記３に記載の油量測定装置。
【０１０７】
（付記８）
前記窓部の開口面積は、前記接地電極の面積よりも狭い
付記３〜７のいずれか１つに記載の油量測定装置。
【０１０８】
（付記９）
少なくとも前記接地電極は、透明電極からなる
付記３〜８のいずれか１つに記載の油量測定装置。
【０１０９】
（付記１０）
前記金属管は、前記検知電極および前記接地電極のそれぞれと前記測定部とを接続する接続部を保護する
付記２〜９のいずれか１つに記載の油量測定装置。
【０１１０】
（付記１１）
前記測定部を収容し、該測定部の温度を所定の温度に維持する収容部を備える
付記１〜１０のいずれか１つに記載の油量測定装置。
【０１１１】
（付記１２）
前記センサは、いずれか一方の主面に前記検知電極および前記接地電極が設けられる可撓性の絶縁基板を有し、
前記絶縁基板は、前記検知電極が設けられた前記主面が前記透明管側に位置するように前記透明管の外周に巻回される
付記１〜１０のいずれか１つに記載の油量測定装置。
【０１１２】
（付記１３）
前記絶縁基板は、結束帯によって前記透明管に対して締め付けられる
付記１２に記載の油量測定装置。
【０１１３】
（付記１４）
前記絶縁基板の外縁と前記透明管との間を覆うように、防水テープが設けられる
付記１２又は１３に記載の油量測定装置。
【０１１４】
（付記１５）
前記測定部が測定した前記油面レベルの情報を外部に送信する送信部を備える
付記１〜１４のいずれか１つに記載の油量測定装置。
【０１１５】
（付記１６）
油浸絶縁ケーブルに対して絶縁油を供給する絶縁油供給システムであって、
前記絶縁油を貯蔵する油槽と、
前記油槽と連通し、該油槽内の前記絶縁油の油面レベルと同じ油面レベルで前記絶縁油が充填される透明管と、
前記油槽内の前記絶縁油の量を測定する油量測定装置と、
を備え、
前記油量測定装置は、
前記透明管内の静電容量を検知するセンサと、
前記センサが検知した前記静電容量の変化率に基づいて、前記透明管内の前記油面レベルを測定する測定部と、
を備え、
前記センサは、前記透明管の外側で該透明管を挟んで対向するように配置される検知電極および接地電極を有する
絶縁油供給システム。
【０１１６】
（付記１７）
油浸絶縁ケーブルに対して供給する絶縁油を貯蔵する油槽内の前記絶縁油の量を測定する油量測定方法であって、
前記油槽と連通し該油槽内の前記絶縁油の油面レベルと同じ油面レベルで前記絶縁油が充填される透明管に対してセンサを取り付ける工程と、
前記透明管内の静電容量を前記センサにより検知し、前記センサが検知した前記静電容量の変化率に基づいて、前記透明管内の前記油面レベルを測定する工程と、
を備え、
前記センサを取り付ける工程では、
前記センサを構成する検知電極および接地電極を、前記透明管の外側で該透明管を挟んで対向するように配置する
油量測定方法。
【符号の説明】
【０１１７】
１  絶縁油供給システム
１０  油量測定装置
１００  油槽
１２０  透明管
１２２  目盛り
２００  センサ
２１０  絶縁基板
２２０  検知電極
２４０  接地電極
３００  測定部
３２０  収容部
３８０  電源
４００  金属管
４２０  窓部
５００  送信部
６００  監視部
【図１】
2019174226.tif 000003
【図２】
2019174226.tif 000004
【図３】
2019174226.tif 000005