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JP2018129468A - Oil-immersed transformer with gas monitoring device - Google Patents

Oil-immersed transformer with gas monitoring device Download PDF

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JP2018129468A
JP2018129468A JP2017023124A JP2017023124A JP2018129468A JP 2018129468 A JP2018129468 A JP 2018129468A JP 2017023124 A JP2017023124 A JP 2017023124A JP 2017023124 A JP2017023124 A JP 2017023124A JP 2018129468 A JP2018129468 A JP 2018129468A
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gas
detection chamber
pipe
oil
monitoring device
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Tetsuya Yagi
哲也 八木
秀勇 松原
Shuyu Matsubara
秀勇 松原
健次 木下
Kenji Kinoshita
健次 木下
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Abstract

【課題】電力消費を少なくすることができるガス監視装置付き油入変圧器を得ること。
【解決手段】容器11内の上部の空間に、加圧ガスと検知ガスとが充填されるガス監視装置20付き油入変圧器10は、内部に検知ガスを検知するセンサ22が設けられる検知室21と、容器11と検知室21とを接続する配管23と、配管23に設けられ、電力により開閉する電磁弁24とを備える。
【選択図】図1
An oil-filled transformer with a gas monitoring device capable of reducing power consumption is provided.
An oil-filled transformer with a gas monitoring device in which a pressurized gas and a detection gas are filled in an upper space in a container is provided in a detection chamber in which a sensor for detecting the detection gas is provided. 21, a pipe 23 that connects the container 11 and the detection chamber 21, and an electromagnetic valve 24 that is provided in the pipe 23 and is opened and closed by electric power.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、容器内に絶縁油が入れられる、ガス監視装置付き油入変圧器に関する。   The present invention relates to an oil-filled transformer with a gas monitoring device in which insulating oil is placed in a container.

油入変圧器において、たとえば絶縁油中の巻線間で放電が発生すると、放電が発生している巻線間の絶縁油が分解することによって、水素およびアセチレンといったガス(以下、「可燃性ガス」と称する。)が発生する。従来から油入変圧器の異常を診断するために、油入変圧器において発生した可燃性ガスの検出が行われ、または可燃性ガスの濃度が測定されている。   In an oil-filled transformer, for example, when a discharge occurs between the windings in the insulating oil, the insulating oil between the windings in which the discharge is generated decomposes to generate a gas such as hydrogen and acetylene (hereinafter “flammable gas”). ") Occurs. Conventionally, in order to diagnose an abnormality in an oil-filled transformer, detection of combustible gas generated in the oil-filled transformer has been performed, or the concentration of the combustible gas has been measured.

たとえば、特許文献1では、変圧器のケース内に充填された絶縁油からガス透過材を用いて可燃性ガスが分離され、分離された可燃性ガスがガス溜め室に溜る。可燃性ガスを検出する場合は、電磁弁を開けてガス溜め室から可燃性ガスの自然拡散によってガス検知室に可燃性ガスが導入される。ガス検知室では、ガスセンサが可燃性ガスを検出する。   For example, in Patent Document 1, flammable gas is separated from insulating oil filled in a transformer case using a gas permeable material, and the separated flammable gas is collected in a gas reservoir chamber. When detecting the combustible gas, the combustible gas is introduced into the gas detection chamber by opening the electromagnetic valve and spontaneous diffusion of the combustible gas from the gas reservoir chamber. In the gas detection chamber, the gas sensor detects flammable gas.

たとえば、特許文献2では、絶縁油が導入される油室に形成されたガス室と、センサ室とを複数の電磁弁で区切り、ポンプを用いた容積の小さい循環路を設ける。循環路の容積を小さくすることによりガス室内の可燃性ガスである溶存ガスの濃度が平衡に達するまでの時間を短縮させる。ガス室の溶存ガスの濃度が平衡した際に、ポンプを用いてセンサ室へ溶存ガスが導入され、ガスセンサを用いて溶存ガスの濃度が測定される。   For example, in Patent Document 2, a gas chamber formed in an oil chamber into which insulating oil is introduced and a sensor chamber are separated by a plurality of electromagnetic valves, and a small-volume circulation path using a pump is provided. By reducing the volume of the circulation path, the time until the concentration of the dissolved gas, which is a combustible gas in the gas chamber, reaches equilibrium is shortened. When the concentration of the dissolved gas in the gas chamber is balanced, the dissolved gas is introduced into the sensor chamber using a pump, and the concentration of the dissolved gas is measured using a gas sensor.

特開昭61−99309号公報JP-A-61-99309 特開平2−140649号公報JP-A-2-140649

しかしながら、特許文献1に記載の技術は、ガス溜め室からガス検知室に可燃性ガスを導入するために、可燃性ガスの自然拡散を利用している。このため、ガス検知室の可燃性ガスの濃度とガス溜め室の可燃性ガスの濃度とを同じにするためには多くの時間が必要となる。電磁弁を開けるためには電磁弁の電磁コイルに通電する必要があるため、電磁弁の開放時間が長くなると、多くの電力が消費されることになり好ましくない。電磁弁の電力源がバッテリである場合には、電源容量の大きなバッテリが必要となり好ましくない。   However, the technique described in Patent Document 1 uses natural diffusion of combustible gas in order to introduce combustible gas from the gas reservoir chamber into the gas detection chamber. For this reason, much time is required to make the concentration of the combustible gas in the gas detection chamber the same as the concentration of the combustible gas in the gas reservoir chamber. In order to open the solenoid valve, it is necessary to energize the solenoid coil of the solenoid valve. Therefore, if the opening time of the solenoid valve becomes long, a large amount of power is consumed, which is not preferable. When the power source of the solenoid valve is a battery, a battery having a large power supply capacity is required, which is not preferable.

特許文献2に記載の技術は、可燃性ガスである溶存ガスを循環および導入させるためにポンプを使用している。ポンプを動作させるためには多くの電力が必要となり好ましくない。   The technique described in Patent Document 2 uses a pump to circulate and introduce a dissolved gas that is a combustible gas. A large amount of electric power is required to operate the pump, which is not preferable.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電力消費を少なくすることができるガス監視装置付き油入変圧器を得ることを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the oil-filled transformer with a gas monitoring apparatus which can reduce power consumption.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる、容器内に絶縁油が入れられる、ガス監視装置付き油入変圧器は、容器内の上部の空間に、加圧ガスと検知ガスとが充填される。ガス監視装置は、内部に検知ガスを検知するセンサが設けられる検知室を備える。ガス監視装置は、容器と検知室とを接続する第1の配管を備える。ガス監視装置は、第1の配管に設けられ、電力により開閉する弁を備える。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an oil-filled transformer with a gas monitoring device according to the present invention, in which insulating oil is put in a container, is provided with a pressurized gas in an upper space in the container. The detection gas is filled. The gas monitoring device includes a detection chamber in which a sensor for detecting a detection gas is provided. The gas monitoring device includes a first pipe that connects the container and the detection chamber. The gas monitoring device includes a valve provided on the first pipe and opened and closed by electric power.

本発明にかかるガス監視装置付き油入変圧器は、電力消費を少なくすることができるという効果を奏する。   The oil-filled transformer with a gas monitoring device according to the present invention has an effect that power consumption can be reduced.

本発明の実施の形態1にかかるガス監視装置付き油入変圧器の構成を概略的に示す断面図Sectional drawing which shows schematically the structure of the oil-filled transformer with the gas monitoring apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1にかかるガス監視装置付き油入変圧器において実行される可燃性ガス検知処理を説明するための図The figure for demonstrating the combustible gas detection process performed in the oil-filled transformer with the gas monitoring apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1にかかるガス監視装置の構成を概略的に示す拡大断面図The expanded sectional view which shows roughly the structure of the gas monitoring apparatus concerning Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態2におけるガス監視装置の構成を概略的に示す拡大断面図The expanded sectional view which shows roughly the structure of the gas monitoring apparatus in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態3におけるガス監視装置の構成を概略的に示す拡大断面図The expanded sectional view which shows schematically the structure of the gas monitoring apparatus in Embodiment 3 of this invention

以下に、本発明の実施の形態にかかるガス監視装置付き油入変圧器を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, an oil-filled transformer with a gas monitoring device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
まず、本発明の実施の形態1にかかるガス監視装置付き油入変圧器について説明する。図1は、本発明の実施の形態1にかかるガス監視装置付き油入変圧器の構成を概略的に示す断面図である。
Embodiment 1 FIG.
First, an oil-filled transformer with a gas monitoring device according to Embodiment 1 of the present invention will be described. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an oil-filled transformer with a gas monitoring device according to a first embodiment of the present invention.

図1に示すように、油入変圧器10は、円筒状の容器11と、容器11の上部に係合する上蓋12とを備える。容器11は上蓋12により密閉されている。   As shown in FIG. 1, the oil-filled transformer 10 includes a cylindrical container 11 and an upper lid 12 that engages with the upper part of the container 11. The container 11 is sealed with an upper lid 12.

油入変圧器10は、容器11内に入れられる絶縁油13と、絶縁油13中に収容される鉄心14と、鉄心14に巻かれた巻線15とを備える。容器11内の上部の空間16にはあらかじめ、空気および窒素といったガスが大気圧より高い圧力に加圧されて充填されている。以下、空間16に充填されている大気圧より高い圧力に加圧された空気および窒素といったガスを加圧ガスと称する。絶縁油13中から発生する可燃性ガスは空間16へ排出される。可燃性ガスは、検知ガスの一例であり、ガス監視装置により検知されるガスである。空間16内では加圧ガスと可燃性ガスとが混合される。以下、空間16内で加圧ガスと可燃性ガスとが混合されたガスを混合ガスと称する。   The oil-filled transformer 10 includes an insulating oil 13 placed in a container 11, an iron core 14 accommodated in the insulating oil 13, and a winding 15 wound around the iron core 14. The upper space 16 in the container 11 is previously filled with a gas such as air and nitrogen that has been pressurized to a pressure higher than atmospheric pressure. Hereinafter, gas such as air and nitrogen pressurized to a pressure higher than the atmospheric pressure filled in the space 16 will be referred to as pressurized gas. The combustible gas generated from the insulating oil 13 is discharged into the space 16. The combustible gas is an example of a detection gas, and is a gas detected by a gas monitoring device. In the space 16, the pressurized gas and the combustible gas are mixed. Hereinafter, the gas in which the pressurized gas and the combustible gas are mixed in the space 16 is referred to as a mixed gas.

ガス監視装置20は、箱状の検知室21を備える。検知室21は後述する配管25を介して大気に開放されている。検知室21では絶縁油13中から発生する可燃性ガスの検知が行われる。検知室21内には可燃性ガスを検知するセンサ22が設けられている。   The gas monitoring device 20 includes a box-shaped detection chamber 21. The detection chamber 21 is opened to the atmosphere via a pipe 25 described later. In the detection chamber 21, combustible gas generated from the insulating oil 13 is detected. A sensor 22 for detecting flammable gas is provided in the detection chamber 21.

ガス監視装置20は、配管23を備える。配管23は、一端が油入変圧器10の上蓋12に接続され、他端が検知室21に接続される。配管23は、容器11内の加圧ガスまたは混合ガスを検知室21内へ導入する。配管23は、第1の配管の一例である。配管23には容器11内と検知室21内とを連通し、または遮断する電磁弁24が設けられている。電磁弁24の電磁コイルが通電されると電磁弁24が開き、油入変圧器10の容器11内と検知室21内との圧力差によって、容器11内の加圧ガスまたは混合ガスが検知室21内へ導入される。電磁弁24の電力源は、たとえば図示しないバッテリである。電磁弁24は、電力により開閉する弁の一例である。   The gas monitoring device 20 includes a pipe 23. One end of the pipe 23 is connected to the upper lid 12 of the oil-filled transformer 10, and the other end is connected to the detection chamber 21. The pipe 23 introduces the pressurized gas or mixed gas in the container 11 into the detection chamber 21. The pipe 23 is an example of a first pipe. The piping 23 is provided with an electromagnetic valve 24 that allows the inside of the container 11 and the inside of the detection chamber 21 to communicate with each other or to be shut off. When the electromagnetic coil of the electromagnetic valve 24 is energized, the electromagnetic valve 24 is opened, and the pressurized gas or mixed gas in the container 11 is detected in the detection chamber by the pressure difference between the container 11 and the detection chamber 21 of the oil-filled transformer 10. 21 is introduced. The power source of the electromagnetic valve 24 is, for example, a battery (not shown). The electromagnetic valve 24 is an example of a valve that opens and closes by electric power.

ガス監視装置20は、配管25を備える。配管25は、一端が検知室21に接続され、他端が大気に開放される。配管25は、検知室21内に導入された加圧ガスまたは混合ガスを検知室21内から排出し、および検知室21内へ大気を導入する。配管25は、第2の配管の一例である。   The gas monitoring device 20 includes a pipe 25. One end of the pipe 25 is connected to the detection chamber 21 and the other end is opened to the atmosphere. The pipe 25 discharges the pressurized gas or mixed gas introduced into the detection chamber 21 from the detection chamber 21 and introduces the atmosphere into the detection chamber 21. The pipe 25 is an example of a second pipe.

次に、本実施の形態にかかるガス監視装置付き油入変圧器において実行される可燃性ガス検知処理について説明する。図2は、本実施の形態にかかるガス監視装置付き油入変圧器において実行される可燃性ガス検知処理を説明するための図である。   Next, the combustible gas detection process performed in the oil-filled transformer with a gas monitoring device according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining the combustible gas detection process executed in the oil-filled transformer with a gas monitoring device according to the present embodiment.

油入変圧器10において、たとえば絶縁油13中の巻線15間で放電が発生すると、放電が発生している巻線間の絶縁油が分解することによって、可燃性ガスが発生する。絶縁油13中で発生した可燃性ガスは、絶縁油13中に溶け込むが、一部の溶け込まれなかった可燃性ガスが絶縁油13から抜け出して、空間16へ排出される。本実施の形態では、空間16には加圧ガスが存在する。空間16では、加圧ガスと可燃性ガスとが時間の経過とともに、均一に混合する。本実施の形態では、空間16の混合ガスが油入変圧器10の容器11内と検知室21内との圧力差によって検知室21内に導入される。検知室21では、センサ22を用いて可燃性ガスの濃度が測定され、油入変圧器10の異常が診断される。本実施の形態では、センサ22は検知室21内の配管23側、すなわち配管25よりも配管23の近くに設けられる。   In the oil-filled transformer 10, for example, when a discharge occurs between the windings 15 in the insulating oil 13, the insulating oil between the windings in which the discharge is generated decomposes to generate a combustible gas. The combustible gas generated in the insulating oil 13 dissolves in the insulating oil 13, but a part of the incombustible combustible gas escapes from the insulating oil 13 and is discharged into the space 16. In the present embodiment, pressurized gas is present in the space 16. In the space 16, the pressurized gas and the combustible gas are uniformly mixed with time. In the present embodiment, the mixed gas in the space 16 is introduced into the detection chamber 21 due to a pressure difference between the container 11 of the oil-filled transformer 10 and the detection chamber 21. In the detection chamber 21, the concentration of the combustible gas is measured using the sensor 22, and abnormality of the oil-filled transformer 10 is diagnosed. In the present embodiment, the sensor 22 is provided on the side of the pipe 23 in the detection chamber 21, that is, closer to the pipe 23 than the pipe 25.

まず、電磁弁24の電磁コイルが通電されると電磁弁24が開き、図2(A)に示すように、油入変圧器10の容器11内と検知室21内との圧力差によって、容器11内の混合ガス30が配管23を介して検知室21内へ導入される。電磁弁24の電磁コイルの通電は図示しない制御装置によって制御される。検知室21内に導入された混合ガス30は配管25の方向へ流れる。このとき、検知室21内の配管23側に設けられたセンサ22は導入された混合ガス30に曝される。センサ22は混合ガス30中の可燃性ガスの濃度に応じたセンサ出力を図示しない制御装置へ出力する。   First, when the electromagnetic coil of the electromagnetic valve 24 is energized, the electromagnetic valve 24 is opened. As shown in FIG. 2A, the container is caused by the pressure difference between the container 11 of the oil-filled transformer 10 and the detection chamber 21. 11 is introduced into the detection chamber 21 through the pipe 23. Energization of the electromagnetic coil of the electromagnetic valve 24 is controlled by a control device (not shown). The mixed gas 30 introduced into the detection chamber 21 flows in the direction of the pipe 25. At this time, the sensor 22 provided on the pipe 23 side in the detection chamber 21 is exposed to the introduced mixed gas 30. The sensor 22 outputs a sensor output corresponding to the concentration of the combustible gas in the mixed gas 30 to a control device (not shown).

図2(B)に示すように、検知室21内が混合ガス30で満たされると、電磁弁24の電磁コイルの通電を停止して電磁弁24を閉じ、検知室21内への混合ガス30の導入を停止する。検知室21内からは配管25を介して継続的に混合ガス30が排出され、検知室21内の圧力が低下して大気圧と同等となる。電磁弁24を開けると、空間16内の混合ガス30、すなわち加圧ガスの圧力が低下するが、電磁弁24を閉じ、空間16内に加圧ガスを導入することによって、空間16内の加圧ガスの圧力を再度上昇させることができる。加圧ガスは、配管23とは別の配管から空間16内へ導入する。   As shown in FIG. 2B, when the detection chamber 21 is filled with the mixed gas 30, energization of the electromagnetic coil of the electromagnetic valve 24 is stopped, the electromagnetic valve 24 is closed, and the mixed gas 30 into the detection chamber 21. Stop the introduction of. The mixed gas 30 is continuously discharged from the detection chamber 21 through the pipe 25, and the pressure in the detection chamber 21 is reduced to be equal to the atmospheric pressure. When the electromagnetic valve 24 is opened, the pressure of the mixed gas 30 in the space 16, that is, the pressurized gas, is reduced. However, by closing the electromagnetic valve 24 and introducing the pressurized gas into the space 16, the pressure in the space 16 is increased. The pressure of the pressurized gas can be increased again. The pressurized gas is introduced into the space 16 from a pipe different from the pipe 23.

図2(C)に示すように、検知室21内の圧力が大気圧と同等となると、自然拡散によって検知室21内に大気31が流入し、混合ガス30が排出される。   As shown in FIG. 2C, when the pressure in the detection chamber 21 becomes equal to the atmospheric pressure, the air 31 flows into the detection chamber 21 by natural diffusion, and the mixed gas 30 is discharged.

上述した図2で示す処理によれば、油入変圧器10の容器11内と検知室21内との圧力差によって、容器11内の混合ガス30が配管23を介して検知室21内へ導入される。これにより、検知室21内へ混合ガス30を、自然拡散を利用して導入する場合と比較して混合ガス30の移動時間、すなわち電磁弁24の開放時間を短くすることができる。その結果、電力消費の多い電磁弁24の動作時間を短くすることができるため、電力消費を少なくすることができる。電磁弁24の電力源がバッテリである場合には、バッテリの電源容量を小さくすることができる。   According to the processing shown in FIG. 2 described above, the mixed gas 30 in the container 11 is introduced into the detection chamber 21 through the pipe 23 due to a pressure difference between the container 11 and the detection chamber 21 of the oil-filled transformer 10. Is done. Thereby, compared with the case where the mixed gas 30 is introduced into the detection chamber 21 using natural diffusion, the moving time of the mixed gas 30, that is, the opening time of the electromagnetic valve 24 can be shortened. As a result, since the operation time of the solenoid valve 24 that consumes a large amount of power can be shortened, the power consumption can be reduced. When the power source of the electromagnetic valve 24 is a battery, the power supply capacity of the battery can be reduced.

上述した本実施の形態にかかるガス監視装置によれば、ポンプを使用せずに検知室21内への混合ガス30の導入および排出を行うことができるため、ポンプを使用して検知室21内への混合ガス30の導入および排出を行う場合と比較して、電力消費を少なくすることができる。   According to the above-described gas monitoring apparatus according to the present embodiment, the mixed gas 30 can be introduced into and discharged from the detection chamber 21 without using a pump. Compared with the case where the mixed gas 30 is introduced and discharged, power consumption can be reduced.

また、本実施の形態で説明したように検知室21へのガス導入部である配管23において電磁弁24を1つだけ使用して可燃性ガスの濃度の測定を行った場合、複数の電磁弁を使用して可燃性ガスの濃度を測定する場合と比較して、電力消費を少なくすることができる。上述した特許文献2に記載の技術は、ガス室とセンサ室とを区切るために、複数の電磁弁を使用している。電磁弁を開けるためには電磁弁の電磁コイルに通電する必要があるため、電磁弁の数が多くなると、多くの電力が消費されることになり好ましくない。   Further, as described in the present embodiment, when the concentration of the combustible gas is measured by using only one electromagnetic valve 24 in the pipe 23 which is a gas introduction part to the detection chamber 21, a plurality of electromagnetic valves Compared with the case where the concentration of the combustible gas is measured using the power consumption, the power consumption can be reduced. The technique described in Patent Document 2 described above uses a plurality of electromagnetic valves in order to separate the gas chamber from the sensor chamber. In order to open the solenoid valve, it is necessary to energize the solenoid coil of the solenoid valve. Therefore, if the number of solenoid valves increases, a large amount of power is consumed, which is not preferable.

本実施の形態にかかるガス監視装置によれば、図2(A)に示すように、センサ22が検知室21内の配管23側に設けられているため、センサ22が検知室21内の配管25側に設けられている場合と比較してセンサ22が混合ガス30に曝されるまでの時間が短くなる。すなわち、センサ22が検知室21内の配管25側に設けられている場合と比較してセンサ22が混合ガス30に曝されている時間を長くすることができる。   According to the gas monitoring apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 2A, the sensor 22 is provided on the pipe 23 side in the detection chamber 21, and therefore the sensor 22 is installed in the detection chamber 21. Compared with the case where it is provided on the 25th side, the time until the sensor 22 is exposed to the mixed gas 30 is shortened. That is, the time during which the sensor 22 is exposed to the mixed gas 30 can be made longer than when the sensor 22 is provided on the pipe 25 side in the detection chamber 21.

これにより、検知室21内に導入される混合ガス30の量が少ない場合でもセンサ22が混合ガス30に曝されている時間を確保することができるため、検知室21内に導入する混合ガス30の量を増加させる、すなわち電磁弁24の開放時間を長くする必要がなく、電力消費を少なくすることができる。   Thereby, even when the amount of the mixed gas 30 introduced into the detection chamber 21 is small, it is possible to secure the time during which the sensor 22 is exposed to the mixed gas 30, and thus the mixed gas 30 introduced into the detection chamber 21. Therefore, it is not necessary to increase the time of opening the electromagnetic valve 24, that is, it is not necessary to lengthen the opening time of the electromagnetic valve 24, and the power consumption can be reduced.

図2(C)に示すように、自然拡散によって検知室21内に大気31が流入するが、センサ22は検知室21内の配管23側に設けられているため、センサ22が検知室21内の配管25側に設けられている場合と比較してセンサ22が混合ガス30に曝されなくなるまで、すなわちセンサ22が混合ガス30に反応している時間が長くなる。すなわち、センサ22が検知室21内の配管25側に設けられている場合と比較してセンサ22が混合ガス30に曝されている時間を長くすることができる。   As shown in FIG. 2C, the air 31 flows into the detection chamber 21 by natural diffusion, but the sensor 22 is provided on the pipe 23 side in the detection chamber 21. Compared to the case where the sensor 22 is provided on the pipe 25 side, the time during which the sensor 22 reacts to the mixed gas 30 is increased until the sensor 22 is not exposed to the mixed gas 30. That is, the time during which the sensor 22 is exposed to the mixed gas 30 can be made longer than when the sensor 22 is provided on the pipe 25 side in the detection chamber 21.

これにより、検知室21内に導入される混合ガス30の量が少ない場合でもセンサ22が混合ガス30に曝されている時間を確保することができるため、検知室21内に導入する混合ガス30の量を増加させる、すなわち電磁弁24の開放時間を長くする必要がなく、電力消費を少なくすることができる。   Thereby, even when the amount of the mixed gas 30 introduced into the detection chamber 21 is small, it is possible to secure the time during which the sensor 22 is exposed to the mixed gas 30, and thus the mixed gas 30 introduced into the detection chamber 21. Therefore, it is not necessary to increase the time of opening the electromagnetic valve 24, that is, it is not necessary to lengthen the opening time of the electromagnetic valve 24, and the power consumption can be reduced.

センサ22の応答速度が遅い場合においても、センサ22が検知室21内の配管25側に設けられている場合と比較してセンサ22が混合ガス30に曝されている時間を長くすることができるため、混合ガス30中の可燃性ガスの濃度を正確に測定することが可能となる。   Even when the response speed of the sensor 22 is slow, the time during which the sensor 22 is exposed to the mixed gas 30 can be made longer than when the sensor 22 is provided on the pipe 25 side in the detection chamber 21. Therefore, the concentration of the combustible gas in the mixed gas 30 can be accurately measured.

図3は、本発明の実施の形態1にかかるガス監視装置の構成を概略的に示す拡大断面図である。本実施の形態では、図3に示すように、センサ22を、検知室21内における配管25の接続部25aから距離L1だけ離れた位置に設けるのがよい。距離L1の値は、センサ22の可燃性ガスの検知にかかる時間と、自然拡散によって検知室21内に大気が流入してくる時間、すなわち検知室21内が大気で充満されるまでの時間とによって算出される。本実施の形態では、センサ22が検知室21内の配管23側に設けられているが、検知室21の形状および大きさと距離L1の値とによってはセンサ22が検知室21内の配管25側に設けられることになる場合もある。この場合においてもセンサ22が混合ガス30に曝されている時間を確保することができる。   FIG. 3 is an enlarged sectional view schematically showing the configuration of the gas monitoring apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the sensor 22 is preferably provided at a position separated from the connection portion 25a of the pipe 25 in the detection chamber 21 by a distance L1. The value of the distance L1 is the time taken for the detection of the combustible gas by the sensor 22 and the time when the atmosphere flows into the detection chamber 21 by natural diffusion, that is, the time until the detection chamber 21 is filled with the atmosphere. Is calculated by In the present embodiment, the sensor 22 is provided on the pipe 23 side in the detection chamber 21, but depending on the shape and size of the detection chamber 21 and the value of the distance L <b> 1, the sensor 22 is on the pipe 25 side in the detection chamber 21. May be provided. Even in this case, the time during which the sensor 22 is exposed to the mixed gas 30 can be secured.

たとえば、センサ22の可燃性ガスの検知にかかる時間を6分間とし、電磁弁24の開放時間を1分間とすると、自然拡散によって検知室21内に大気が流入してくる時間は5分間となり、フィックの法則による下記式(1)〜(3)によって距離L1の値は8cm以上の値と算出される。尚、式(1)における時間tは、自然拡散によって検知室21内が大気で充満されるまでの時間である。8cm以上の値は、距離L1の一例である。この値は、可燃性ガスの典型例として空気中の酸素を考慮して、拡散係数Dを2×10−5/sとして算出したが、アセチレンといった多くの可燃性ガスの拡散係数Dも同様の値となることが知られている。 For example, if the time required for detecting the combustible gas by the sensor 22 is 6 minutes and the opening time of the electromagnetic valve 24 is 1 minute, the time for the atmosphere to flow into the detection chamber 21 by natural diffusion is 5 minutes, The value of the distance L1 is calculated as a value of 8 cm or more by the following formulas (1) to (3) according to Fick's law. In addition, the time t in Formula (1) is time until the inside of the detection chamber 21 is filled with air | atmosphere by natural diffusion. A value of 8 cm or more is an example of the distance L1. This value is calculated with a diffusion coefficient D of 2 × 10 −5 m 2 / s in consideration of oxygen in the air as a typical example of the flammable gas, but the diffusion coefficient D of many flammable gases such as acetylene is also calculated. It is known that the value is similar.

Figure 2018129468
Figure 2018129468

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2にかかるガス監視装置付き油入変圧器について説明する。図4は、本発明の実施の形態2におけるガス監視装置の構成を概略的に示す拡大断面図である。本発明の実施の形態2におけるガス監視装置20Aは、配管25に抵抗体26が設けられている点が、上述した実施の形態1と異なる。実施の形態1と重複した構成および作用については説明を省略し、以下に異なる構成および作用についての説明を行う。
Embodiment 2. FIG.
Next, an oil-filled transformer with a gas monitoring device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the configuration of the gas monitoring apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 20 A of gas monitoring apparatuses in Embodiment 2 of this invention differ from Embodiment 1 mentioned above in the point by which the resistor 26 is provided in the piping 25. FIG. The description of the same configuration and operation as those in the first embodiment will be omitted, and a description of the different configuration and operation will be given below.

図4に示すように、配管25には接続部25aに気体の流れを妨げる抵抗体26が設けられている。抵抗体26は、たとえば多孔質体である。多孔質体の一例としては活性炭が挙げられる。本実施の形態では、抵抗体26が接続部25aに設けられたが、抵抗体26の設置場所はこれに限られない。配管25内を通過する気体の流れを妨げることができれば、配管25内の抵抗体26の設置場所はどのような場所であってもよい。本実施の形態では、抵抗体26を配管25内に設けたが、検知室21内の配管25側の空間に設けて検知室21内を通過する気体の流れを妨げるようにしてもよい。   As shown in FIG. 4, the pipe 25 is provided with a resistor 26 that prevents a gas flow at the connection portion 25 a. The resistor 26 is, for example, a porous body. An example of the porous body is activated carbon. In the present embodiment, the resistor 26 is provided in the connection portion 25a, but the installation location of the resistor 26 is not limited to this. As long as the flow of the gas passing through the pipe 25 can be prevented, the installation place of the resistor 26 in the pipe 25 may be any place. Although the resistor 26 is provided in the pipe 25 in the present embodiment, it may be provided in a space on the pipe 25 side in the detection chamber 21 so as to prevent the flow of gas passing through the detection chamber 21.

本実施の形態によれば、配管25に気体の流れを妨げる抵抗体26が設けられる。抵抗体26は混合ガス30および大気31の配管25内の通過の妨げとなる。これにより、検知室21内に混合ガス30が留まる時間をさらに長くすることができる。電磁弁24の開放時間をさらに短くすることができるため、上述した実施の形態1と比較してさらに電力消費を少なくすることができる。   According to the present embodiment, the resistor 26 that prevents the gas flow is provided in the pipe 25. The resistor 26 prevents the mixed gas 30 and the atmosphere 31 from passing through the pipe 25. Thereby, the time for which the mixed gas 30 stays in the detection chamber 21 can be further increased. Since the opening time of the solenoid valve 24 can be further shortened, the power consumption can be further reduced as compared with the first embodiment described above.

本実施の形態では、配管25内に抵抗体26を設けて、配管25内の混合ガス30および大気31の通過を妨げたが、配管25の内径を配管23の内径と比較して小さくすることにより、配管25内の混合ガス30および大気31の通過を妨げてもよい。   In this embodiment, the resistor 26 is provided in the pipe 25 to prevent passage of the mixed gas 30 and the atmosphere 31 in the pipe 25, but the inner diameter of the pipe 25 is made smaller than the inner diameter of the pipe 23. Therefore, the passage of the mixed gas 30 and the atmosphere 31 in the pipe 25 may be prevented.

実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3にかかるガス監視装置付き油入変圧器について説明する。図5は、本発明の実施の形態3におけるガス監視装置の構成を概略的に示す拡大断面図である。
Embodiment 3 FIG.
Next, an oil-filled transformer with a gas monitoring device according to Embodiment 3 of the present invention will be described. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the configuration of the gas monitoring apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.

図5に示すように、ガス監視装置20Bは、図5中の下方向に開口する検知室21Aを備える。検知室21Aの一部が配管25Aとして構成されており、検知室21Aは配管25Aを介して大気に開放されている。検知室21Aでは絶縁油13中から発生する可燃性ガスの検知が行われる。検知室21A内には可燃性ガスを検知するセンサ22Aが設けられている。検知室21Aと配管25Aとは一体成形されていてもよい。   As shown in FIG. 5, the gas monitoring device 20B includes a detection chamber 21A that opens downward in FIG. A part of the detection chamber 21A is configured as a pipe 25A, and the detection chamber 21A is open to the atmosphere via the pipe 25A. In the detection chamber 21A, a combustible gas generated from the insulating oil 13 is detected. A sensor 22A for detecting combustible gas is provided in the detection chamber 21A. The detection chamber 21A and the pipe 25A may be integrally formed.

ガス監視装置20Bは、配管23Aを備える。配管23Aは、一端が油入変圧器10の上蓋12に接続され、他端が検知室21Aに接続される。配管23Aは、容器11内の加圧ガスまたは混合ガスを検知室21A内へ導入する。配管23Aは、第1の配管の一例である。配管23Aには容器11内と検知室21A内とを連通し、または遮断する電磁弁24と同様の図示しない電磁弁が設けられている。電磁弁の電磁コイルが通電されると電磁弁が開き、油入変圧器10の容器11内と検知室21A内との圧力差によって、容器11内の加圧ガスまたは混合ガスが検知室21A内へ導入される。   The gas monitoring device 20B includes a pipe 23A. One end of the pipe 23A is connected to the upper lid 12 of the oil-filled transformer 10, and the other end is connected to the detection chamber 21A. The pipe 23A introduces the pressurized gas or mixed gas in the container 11 into the detection chamber 21A. The pipe 23A is an example of a first pipe. The piping 23A is provided with an electromagnetic valve (not shown) similar to the electromagnetic valve 24 that allows the inside of the container 11 and the inside of the detection chamber 21A to communicate with or be shut off. When the solenoid coil of the solenoid valve is energized, the solenoid valve is opened, and the pressurized gas or mixed gas in the container 11 is moved into the detection chamber 21A due to the pressure difference between the container 11 of the oil-filled transformer 10 and the detection chamber 21A. To be introduced.

本実施の形態では、配管25Aは配管23Aを囲うように設けられている。配管25Aは、検知室21A内に導入された加圧ガスまたは混合ガスを検知室21A内から排出し、および検知室21A内へ大気を導入する。配管25Aは、第2の配管の一例である。   In the present embodiment, the pipe 25A is provided so as to surround the pipe 23A. The pipe 25A discharges the pressurized gas or mixed gas introduced into the detection chamber 21A from the detection chamber 21A, and introduces the atmosphere into the detection chamber 21A. The pipe 25A is an example of a second pipe.

本実施の形態では、図5に示すように、センサ22Aが検知室21Aの図5中の上側の壁部、すなわち天井壁21Bに設けられる。検知室21Aでは、配管23Aを介して導入される加圧ガスまたは混合ガスは検知室21Aの天井壁21Bで折り返して配管25Aを介して排出される。配管23Aから天井壁21Bへ進み天井壁21Bで折り返して配管25Aへ進むガス流路Fが形成される。センサ22Aは検知室21Aの天井壁21B、すなわちガス流路Fの折り返し部Rに設けられているため、センサ22Aが混合ガスに曝されている時間は長くなる。検知室21A内の上側の空間において混合ガスが検知室21A内に留まる時間が、検知室21A内の配管25A側の空間において混合ガスが検知室21A内に留まる時間と比較して長くなるからである。これにより、上述した実施の形態1と同様の効果を奏することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the sensor 22A is provided on the upper wall portion in FIG. 5 of the detection chamber 21A, that is, the ceiling wall 21B. In the detection chamber 21A, the pressurized gas or mixed gas introduced through the pipe 23A is folded back at the ceiling wall 21B of the detection chamber 21A and discharged through the pipe 25A. A gas flow path F is formed which proceeds from the pipe 23A to the ceiling wall 21B, turns back at the ceiling wall 21B, and proceeds to the pipe 25A. Since the sensor 22A is provided in the ceiling wall 21B of the detection chamber 21A, that is, the folded portion R of the gas flow path F, the time during which the sensor 22A is exposed to the mixed gas becomes long. This is because the time in which the mixed gas stays in the detection chamber 21A in the upper space in the detection chamber 21A is longer than the time in which the mixed gas stays in the detection chamber 21A in the space on the piping 25A side in the detection chamber 21A. is there. Thereby, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained.

本実施の形態によれば、配管25Aが配管23Aを囲うように設けられている。これにより、ガス監視装置20Bを上述した実施の形態1および2のガス監視装置20および20Aと比較して小型化することができる。また、図5に示すように、ガス監視装置20Bを配管25Aの形状と同様の形状とすることができ、上述した実施の形態1および2のガス監視装置20および20Aと比較して小型化することができる。   According to the present embodiment, the pipe 25A is provided so as to surround the pipe 23A. Thereby, the gas monitoring apparatus 20B can be reduced in size compared with the gas monitoring apparatuses 20 and 20A of Embodiment 1 and 2 mentioned above. Further, as shown in FIG. 5, the gas monitoring device 20B can have a shape similar to the shape of the pipe 25A, and is downsized as compared with the gas monitoring devices 20 and 20A of the first and second embodiments described above. be able to.

尚、本実施の形態では検知室21Aの一部を配管25Aとしてガス流路の折り返し部を設けたが、検知室21Aをコの字型に形成することによって折り返し部を設け、当該折り返し部にセンサ22Aを設けても良い。   In this embodiment, a part of the detection chamber 21A is a pipe 25A and the gas flow path is folded. However, the detection chamber 21A is formed in a U-shape so that the folding part is provided. A sensor 22A may be provided.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略および変更することも可能である。   The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit and change the part.

10 油入変圧器、11 容器、12 上蓋、13 絶縁油、14 鉄心、15 巻線、16 空間、20,20A,20B ガス監視装置、21,21A 検知室、21B 天井壁、22,22A センサ、23,23A,25,25A 配管、25a 接続部、24 電磁弁、26 抵抗体、30 混合ガス、31 大気。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Oil-filled transformer, 11 Container, 12 Top cover, 13 Insulating oil, 14 Iron core, 15 Winding, 16 Space, 20, 20A, 20B Gas monitoring device, 21, 21A Detection room, 21B Ceiling wall, 22, 22A Sensor, 23, 23A, 25, 25A Piping, 25a connection, 24 solenoid valve, 26 resistor, 30 mixed gas, 31 atmosphere.

Claims (5)

容器内に絶縁油が入れられる、ガス監視装置付き油入変圧器であって、
前記油入変圧器は、
前記容器内の上部の空間に、加圧ガスと検知ガスとが充填され、
前記ガス監視装置は、
内部に前記検知ガスを検知するセンサが設けられる検知室と、
前記容器と前記検知室とを接続する第1の配管と、
前記第1の配管に設けられ、電力により開閉する弁とを備える
ことを特徴とするガス監視装置付き油入変圧器。
An oil-filled transformer with a gas monitoring device in which insulating oil is placed in a container,
The oil-filled transformer is
The upper space in the container is filled with pressurized gas and detection gas,
The gas monitoring device includes:
A detection chamber in which a sensor for detecting the detection gas is provided;
A first pipe connecting the container and the detection chamber;
An oil-filled transformer with a gas monitoring device, comprising: a valve provided in the first pipe and opened and closed by electric power.
前記ガス監視装置は、前記検知室内に導入された前記加圧ガスおよび前記検知ガスを前記検知室内から排出し、および前記検知室内へ大気を導入する第2の配管を備えることを特徴とする請求項1に記載のガス監視装置付き油入変圧器。   The gas monitoring device includes a second pipe that discharges the pressurized gas and the detection gas introduced into the detection chamber from the detection chamber and introduces the atmosphere into the detection chamber. Item 3. An oil-filled transformer with a gas monitoring device according to Item 1. 前記センサは、前記検知室内において、前記第2の配管よりも前記第1の配管の近くに設けられることを特徴とする請求項2に記載のガス監視装置付き油入変圧器。   3. The oil-filled transformer with a gas monitoring device according to claim 2, wherein the sensor is provided closer to the first pipe than to the second pipe in the detection chamber. 前記第2の配管に気体の流れを妨げる抵抗体を設けたことを特徴とする請求項2又は3に記載のガス監視装置付き油入変圧器。   4. The oil-filled transformer with a gas monitoring device according to claim 2, wherein a resistor that prevents a gas flow is provided in the second pipe. 5. 前記検知室は、前記加圧ガス及び前記検知ガスの流路の折り返し部を有し、
前記センサは前記折り返し部に設けられることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のガス監視装置付き油入変圧器。
The detection chamber has a folded portion of the flow path of the pressurized gas and the detection gas,
5. The oil-filled transformer with a gas monitoring device according to claim 1, wherein the sensor is provided in the folded portion.
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