(57)【要約】【課題】ガス絶縁機器の劣化の度合いを容易に診断することができる、劣化診断装置などを提供する。【解決手段】本実施形態の劣化診断装置は、チャンバと貫通チューブとを備える。チャンバは、ガス絶縁機器に密着して取り付けられ、そのガス絶縁機器から絶縁ガスが内部に導入される。貫通チューブは、ガス絶縁機器を診断するプローブが設置されている。ここで、チャンバは、貫通孔が形成されており、その貫通孔に貫通チューブが密着して貫通するように取り付けられる。【選択図】図１
2015162960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス絶縁機器に密着して取り付けられ、前記ガス絶縁機器から絶縁ガスが内部に導入されるチャンバと、
前記ガス絶縁機器を診断するプローブが設置された貫通チューブと
を備え、
前記チャンバは、貫通孔が形成されており、
前記貫通孔に前記貫通チューブが密着して貫通するように取り付けられることを特徴とする、
劣化診断装置。
【請求項２】
前記プローブは、前記ガス絶縁機器から前記チャンバの内部に取り込んだ絶縁ガスの成分を前記チャンバの内部で測定するガスセンサを含むことを特徴とする、
請求項１に記載の劣化診断装置。
【請求項３】
前記プローブは、前記ガス絶縁機器の内部を撮影するイメージセンサを含むことを特徴とする、
請求項１に記載の劣化診断装置。
【請求項４】
前記チャンバに設置されており、前記チャンバの内部と外部との間を流れる流体を制御するバルブ
を更に備えることを特徴とする、
請求項１に記載の劣化診断装置。
【請求項５】
前記バルブに連結され、前記チャンバの内部を真空にするポンプ
を備えることを特徴とする、
請求項４に記載の劣化診断装置。
【請求項６】
前記バルブに連結され、前記チャンバを介して前記ガス絶縁機器の内部に絶縁ガスを注入するコンプレッサ
を備えることを特徴とする、
請求項４に記載の劣化診断装置。
【請求項７】
前記バルブに連結され、前記ガス絶縁機器から前記チャンバの内部に取り込んだ絶縁ガスをサンプリングするポンプ
を備えることを特徴とする、
請求項４に記載の劣化診断装置。
【請求項８】
絶縁ガスが内部に封入されたガス絶縁機器を診断する劣化診断方法であって、
前記ガス絶縁機器を診断するプローブが設置された貫通チューブが貫通孔に貫通して設置されたチャンバが前記ガス絶縁機器に取り付けられた状態で、前記チャンバの内部を真空状態にする真空ステップと、
前記真空状態にされたチャンバの内部と前記ガス絶縁機器の内部との間を連通させることによって、前記ガス絶縁機器の内部から前記絶縁ガスを前記チャンバの内部に導入する導入ステップと、
前記チャンバの内部に前記絶縁ガスが導入された状態で、前記プローブを用いて前記ガス絶縁機器を診断する診断ステップと
を有することを特徴とする、
劣化診断方法。
【請求項９】
前記プローブは、ガスセンサを含み、
前記診断ステップにおいては、前記ガス絶縁機器から前記チャンバの内部に取り込んだ絶縁ガスの成分を前記ガスセンサが測定することを特徴とする、
請求項８に記載の劣化診断方法。
【請求項１０】
前記プローブは、イメージセンサを含み、
前記診断ステップにおいては、前記ガス絶縁機器の内部を前記イメージセンサセンサが撮影することを特徴とする、
請求項８に記載の劣化診断方法。
【請求項１１】
前記チャンバには、バルブが設置されており、
前記真空ステップでは、前記バルブにポンプを連結した後に、前記ポンプを用いて前記チャンバの内部を真空状態にすることを特徴とする、
請求項８に記載の劣化診断方法。
【請求項１２】
前記チャンバには、バルブが設置されており、
前記バルブにコンプレッサが連結し、前記コンプレッサを用いて、前記チャンバから前記ガス絶縁機器の内部に絶縁ガスを注入する注入ステップ
を有する、
請求項８に記載の劣化診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ガス絶縁機器の劣化診断装置及びガス絶縁機器の劣化診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス絶縁遮断機（ＧＣＢ（Ｇａｓ  Ｃｉｒｃｕｉ  Ｂｒｅａｋｅｒ））、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ（Ｇａｓ  Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｓｗｉｔｃｈ））などのガス絶縁機器は、変電所や発電所に設置されている。ガス絶縁機器は、金属容器を備えており、金属容器には、地球温暖化係数が高い六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガスなどの絶縁ガスが封入されている。
【０００３】
ガス絶縁機器は、劣化の度合いについて診断が行われる（たとえば、特許文献１、非特許文献１，２参照）。
【０００４】
ガス絶縁機器について劣化の診断を行う際には、絶縁ガスが大気に漏洩することを防止するために、ガス絶縁機器を更新するときに、ガス絶縁機器を設置場所から工場に持ち込む。そして、工場において絶縁ガスのサンプリングを行って、その絶縁ガスの純度や水分量などの特性を測定する。この他に、工場において絶縁ガスを金属容器から回収した後に、ガス絶縁機器を解体し、内部が目視で点検される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−１２９８７０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Kamei, Nishida, Miyayama, IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines 130(11), 531-536, 2010-11-01
【非特許文献２】http://criepi.denken.or.jp/jp/kenkikaku/report/detail/H09009.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、ガス絶縁機器の劣化診断については、絶縁ガスの漏洩防止のために、設備が整った工場で行われており、変電所や発電所のようにガス絶縁機器が設置された場所で行うことは困難である。つまり、稼働中のガス絶縁機器に関して劣化の度合いを診断することは容易でない。
【０００８】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、ガス絶縁機器の劣化の度合いを容易に診断することができる、劣化診断装置及び劣化診断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態の劣化診断装置は、チャンバと貫通チューブとを備える。チャンバは、ガス絶縁機器に密着して取り付けられ、そのガス絶縁機器から絶縁ガスが内部に導入される。貫通チューブは、ガス絶縁機器を診断するプローブが設置されている。ここで、チャンバは、貫通孔が形成されており、その貫通孔に貫通チューブが密着して貫通するように取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態において、劣化診断装置を示す図である。
【図２】図２は、実施形態において、ガス絶縁機器を示す側面図である。
【図３】図３は、実施形態において、ポンプを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
［１］構成
図１は、実施形態において、劣化診断装置を示す図である。図１において、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、部分断面図である。図２は、実施形態において、ガス絶縁機器を示す側面図である。
【００１３】
劣化診断装置１０は、図１に示すように、チャンバ１１と貫通チューブ１２とバルブ１３とを有する。
【００１４】
この一方で、ガス絶縁機器２０は、図２に示すように、金属タンク２１とバルブ２２と連結部材２３とを有する。
【００１５】
以下より、劣化診断装置１０とガス絶縁機器２０とのそれぞれを構成する各部の詳細について、順次、説明する。
【００１６】
［１−１］劣化診断装置１０
［１−１−１］チャンバ１１
劣化診断装置１０において、チャンバ１１は、たとえば、円筒体の容器であり、円筒体の軸方向（ここでは、水平方向）に延在した収容空間１１Ｓ（図１（ｂ）参照）を内部に有する。ここでは、チャンバ１１は、円筒体の軸方向において一方の端部が開口しており、他方の端部が板状体で閉じられている。
【００１７】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、チャンバ１１は、一方の端部において、フランジ１１Ｆが外側へ突き出るように設けられている。
【００１８】
また、チャンバ１１は、図１（ｂ）に示すように、貫通孔１１Ｋが形成されている。具体的には、貫通孔１１Ｋは、チャンバ１１の外周面において、外部と内部との間を貫通するように形成されている。
【００１９】
詳細については後述するが、チャンバ１１は、このフランジ１１Ｆが、シール部材（図示省略）を介して、ガス絶縁機器２０に密着して取り付けられる。そして、チャンバ１１は、ガス絶縁機器２０に取付けられた後に、ガス絶縁機器２０の内部から絶縁ガスが内部に導入される。
【００２０】
［１−１−２］貫通チューブ１２
劣化診断装置１０において、貫通チューブ１２は、図１（ｂ）に示すように、チャンバ１１に形成された貫通孔１１Ｋを貫通するように取付けられる。ここでは、貫通チューブ１２は、たとえば、シール部材（図示省略）を介して、貫通孔１１Ｋに密着して取り付けられる。
【００２１】
貫通チューブ１２は、ガス絶縁機器２０を診断するプローブ１２１が一端に設置されている。
【００２２】
プローブ１２１は、たとえば、光学式のガスセンサを備えており、ガス絶縁機器２０からチャンバ１１の内部に取り込んだ絶縁ガスの組成を、ラマン分光法によって測定する。そして、プローブ１２１は、貫通チューブ１２の他端側に設けられた解析部（図示省略）に測定データを出力し、解析部において解析された結果が、表示装置（図示省略）の画面に表示される。
【００２３】
［１−１−３］バルブ１３
劣化診断装置１０において、バルブ１３は、図１に示すように、チャンバ１１に設置されており、チャンバ１１の内部と外部との間の流路を流れる流体を制御する。
【００２４】
バルブ１３は、たとえば、ストップバルブまたはニードルバルブであって、流路を構成する管の一端がチャンバ１１に連結されており、その管の一端と他端との間において開閉動作を行うことによって、流体の流量を制御する。
【００２５】
また、バルブ１３は、ポンプなどの機器が他端に接続される。
【００２６】
図３は、実施形態において、ポンプを示す側面図である。
【００２７】
図３に示すように、ポンプ１３１は、ホース１３２の一端が連結されている。そして、ホース１３２の他端には、コネクタ１３３が設けられている。ポンプ１３１は、コネクタ１３３がバルブ１３の他端に連結されることによって、バルブ１３に接続される。ここでは、ポンプ１３１は、真空ポンプであって、バルブ１３が開かれた状態で、ホース１３２を介して、チャンバ１１の内部から外部へ気体を排出することによって、チャンバ１１の内部を真空にする。
【００２８】
［１−２］ガス絶縁機器２０
［１−２−１］金属タンク２１
ガス絶縁機器２０において、金属タンク２１は、たとえば、円筒体の容器であり、その円筒体の軸方向（図では、水平方向）に延在した収容空間（図示省略）を内部に有する。
【００２９】
金属タンク２１は、その収容空間に絶縁ガスが封入される。絶縁ガスとしては、たとえば、ＳＦ６などのガスが封入される。また、金属タンク２１は、接地されている。
【００３０】
［１−２−２］バルブ２２
ガス絶縁機器２０において、バルブ２２は、金属タンク２１に設置されており、金属タンク２１の内部と外部との間の流路を流れる流体を制御する。
【００３１】
バルブ２２は、たとえば、ストップバルブであって、流路を構成する管の一端が金属タンク２１に連結されており、管の一端と他端との間において開閉動作を行うことによって、流体の流量を制御する。
【００３２】
［１−２−３］連結部材２３
ガス絶縁機器２０において、連結部材２３は、一端がバルブ２２に連結されている。連結部材２３は、他端にフランジ２３Ｆが設けられており、そのフランジ２３Ｆが、劣化診断装置１０のチャンバ１１に設けられたフランジ１１Ｆに連結される。ここでは、連結部材２３のフランジ２３Ｆと、劣化診断装置１０のチャンバ１１に設けられたフランジ１１Ｆとの間は、互いが密着して連結される。
【００３３】
［２］動作
以下より、劣化診断装置１０（図１参照）を用いて、絶縁ガスを含むガス絶縁機器２０（図２参照）の劣化を診断する方法に関して説明する。
【００３４】
［２−１］チャンバの取付け
劣化診断を行う際には、まず、劣化診断装置１０のチャンバ１１をガス絶縁機器２０に取り付ける。
【００３５】
ここでは、劣化診断装置１０においてチャンバ１１に設けられたフランジ１１Ｆを、ガス絶縁機器２０において連結部材２３に設けられたフランジ２３Ｆに、ボルトなどの締結部材を用いて締結する。両者は、たとえば、フッ素系樹脂で形成された耐腐食性のＯリングなどのシール部材（図示省略）を介して連結され、これにより、両者の間からガスが漏れることが防止される。
【００３６】
そして、ガス絶縁機器２０を診断するプローブ１２１が設置された貫通チューブ１２を、チャンバ１１の貫通孔１１Ｋに取り付けた状態にする。貫通孔１１Ｋと貫通チューブ１２との間においても、ガスが漏れないように、シール部材（図示省略）を介して、貫通チューブ１２が貫通孔１１Ｋに取り付けられる。
【００３７】
［２−２］チャンバ内を真空化
つぎに、チャンバ１１の内部を真空状態にする。
【００３８】
ここでは、ポンプ１３１（図３参照）を劣化診断装置１０のバルブ１３に連結する。そして、バルブ１３を開けた状態で、ポンプ１３１を用いてチャンバ１１の内部を脱気して真空にする。その後、バルブ１３を閉めることによって、チャンバ１１の内部を真空状態に保持させる。
【００３９】
［２−３］チャンバ内に絶縁ガスを導入
つぎに、劣化診断装置１０において真空状態にされたチャンバ１１の内部にガス絶縁機器２０の金属タンク２１から絶縁ガスを導入する。
【００４０】
ここでは、ガス絶縁機器２０のバルブ２２を開けることによって、金属タンク２１の内部とチャンバ１１の内部との間を連通させる。これにより、金属タンク２１の内部からチャンバ１１の内部に絶縁ガスが導入される。
【００４１】
［２−４］ガス絶縁機器の診断
つぎに、チャンバ１１の内部に絶縁ガスが導入された状態で、プローブ１２１を用いてガス絶縁機器２０を診断する。
【００４２】
上記したように、プローブ１２１がガスセンサを含む場合には、ガス絶縁機器２０の金属タンク２１からチャンバ１１の内部に取り込んだ絶縁ガスの成分を、そのガスセンサを用いて測定する。具体的には、絶縁ガス中に含有するＨ２Ｏ，ＨＦ，Ｈ２，Ｎ２，Ｏ２などの成分量について測定する。そして、その測定結果に基づいて、ガス絶縁機器２０の劣化について診断を行う。
【００４３】
［２−５］チャンバの取り外し
つぎに、チャンバ１１をガス絶縁機器２０から取り外す。
【００４４】
ここでは、チャンバ１１の内部に絶縁ガスが導入された絶縁ガスをチャンバ１１の内部から除去する。たとえば、劣化診断装置１０のバルブ１３にポンプ１３１（図３参照）を連結させた状態で、ガス絶縁機器２０のバルブ２２を閉めた後に劣化診断装置１０のバルブ１３を開ける。そして、ポンプ１３１（図３参照）に連結された外部容器（図示省略）にチャンバ１１の内部から絶縁ガスを移動させる。そして、劣化診断装置１０のバルブ１３を閉めた後に、絶縁ガスが移動された外部容器を密閉状態にしてバルブ１３から取り除く。その後、チャンバ１１をガス絶縁機器２０から取り外す。
【００４５】
［３］まとめ
以上のように、本実施形態の劣化診断装置１０は、チャンバ１１がガス絶縁機器２０に密着して取り付けられる。チャンバ１１は、貫通孔１１Ｋが形成されており、貫通孔１１Ｋには、プローブ１２１が設置された貫通チューブ１２が密着して貫通するように設置される。そして、貫通チューブ１２が貫通孔１１Ｋに設置されたチャンバ１１をガス絶縁機器２０に取り付けた状態で、ガス絶縁機器２０からチャンバ１１の内部に絶縁ガスを導入する。その後、プローブ１２１を用いて、そのチャンバ１１の内部に導入した絶縁ガスの成分を測定する。
【００４６】
このため、本実施形態においては、ガス絶縁機器２０の劣化診断を、絶縁ガスの漏洩防止のために、設備が整った工場で行う必要がない。本実施形態では、変電所や発電所のようにガス絶縁機器２０が設置された場所で、ガス絶縁機器２０の劣化診断を短時間で行うことができる。
【００４７】
したがって、本実施形態は、ガス絶縁機器の劣化の度合いを容易に診断することができる。
【００４８】
［４］変形例
［４−１］変形例１
本実施形態では、上記したように、プローブ１２１がガスセンサである場合について説明したが、これに限らない。プローブ１２１は、イメージセンサを備えていてもよい。
【００４９】
たとえば、内視鏡においてイメージセンサが先端に設置されたフレキシブルな管状体を貫通チューブ１２の内部に挿入することによって、イメージセンサでガス絶縁機器２０の内部を撮影する。イメージセンサは、たとえば、ＣＣＤ型、ＣＭＯＳ型である。そして、イメージセンサは、貫通チューブ１２の他端側に設けられたＬＣＤなどの表示装置（図示省略）に撮影データを出力し、その撮影画像が表示装置に表示される。
【００５０】
これにより、本変形例では、ガス絶縁機器２０の内部の状況を容易に確認することができる。
【００５１】
［４−２］変形例２
本実施形態では、上記したように、劣化診断装置１０のバルブ１３にポンプ１３１（図３参照）を接続する場合について説明したが、これに限らない。ポンプ１３１に代えて、コンプレッサをバルブ１３に接続してもよい。
【００５２】
コンプレッサは、図３中のポンプ１３１に代わって設けられており、ポンプ１３１の場合と同様に、コネクタ１３３がバルブ１３の他端に連結されることによって接続される。そして、コンプレッサは、バルブ１３が開かれた状態で、外部容器に貯蔵された絶縁ガスをホース１３２からガス絶縁機器２０の内部に注入する。コンプレッサは、ガス絶縁機器２０の金属タンク２１の内部の圧力よりも高い圧力で、外部から絶縁ガスを吐出することによって、チャンバ１１を介して、金属タンク２１の内部に絶縁ガスを注入する。
【００５３】
これにより、本変形例では、ガス絶縁機器２０の内部に封入される絶縁ガスについて、容易に補充や置換を行うことができる。
【００５４】
［４−３］変形例３
本実施形態では、ガス絶縁機器２０の金属タンク２１からチャンバ１１の内部に取り込んだ絶縁ガスの成分を、チャンバ１１の内部において、プローブ１２１を用いて測定する場合について説明したが、これに限らない。チャンバ１１の内部に取り込んだ絶縁ガスを外部容器にサンプリングし、その外部容器にサンプリングされた絶縁ガスの成分について測定を行なってもよい。
【００５５】
この場合には、たとえば、劣化診断装置１０のバルブ１３にポンプ１３１（図３参照）を連結させた状態で、ポンプ１３１（図３参照）に連結された外部容器（図示省略）にチャンバ１１の内部から絶縁ガスを移動させる。
そして、絶縁ガスが移動された外部容器を密閉状態にしてバルブ１３から取り除いた後に、外部容器の内部の絶縁ガスについて成分の測定を行なう。
【００５６】
これにより、本変形例では、ガス絶縁機器の劣化の度合いを容易に診断することができる。なお、この場合には、ポンプ１３１は、真空ポンプよりも真空度が低いポンプでかまわない。
【００５７】
［４−４］変形例４
本実施形態では、劣化診断装置１０のチャンバ１１とガス絶縁機器２０の連結部材２３との間に関して、それぞれのフランジ１１Ｆ，２３Ｆを締結部材で連結する場合について説明したが、これに限らない。その他の方法によって、両者を連結させてもよい。
【００５８】
たとえば、一方に雄ネジを設け、他方に雌ネジを設けて、雄ネジを雌ネジに取り付けることで、両者を連結するように構成してもよい。
【００５９】
＜その他＞
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６０】
１０…劣化診断装置、１１…チャンバ、１１Ｆ…フランジ、１１Ｋ…貫通孔、１２…貫通チューブ、１３…バルブ、２０…ガス絶縁機器、２１…金属タンク、２２…バルブ、２３…連結部材、２３Ｆ…フランジ、１２１…プローブ、１３１…ポンプ、１３２…ホース、１３３…コネクタ
【図１】
2015162960.tif 000003
【図２】
2015162960.tif 000004
【図３】
2015162960.tif 000005