水分濃度檢測(cè)裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種水分濃度檢測(cè)裝置，包括：氣室(31)；在氣室(31)內(nèi)彼此相對(duì)配置的多孔性的一對(duì)電極(1)；被夾持在電極(1)之間的固體電解質(zhì)膜(2)；覆蓋電極(1)及固體電解質(zhì)膜(2)并且在表面設(shè)有翅片狀部(17)的殼體(3)；對(duì)電極(1)施加交流電壓從而測(cè)定電極(1)之間的交流阻抗的阻抗測(cè)定電路(4)；將從電極(1)之間的交流阻抗換算到絕緣氣體中的水分濃度的換算信息加以存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置(6)；以及對(duì)于從阻抗測(cè)定電路(4)輸入的交流阻抗的測(cè)定值，參照存儲(chǔ)裝置(6)中存儲(chǔ)的換算信息，由該交流阻抗的測(cè)定值求出絕緣氣體中的水分濃度的運(yùn)算器(5)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及對(duì)填充在氣體絕緣設(shè)備內(nèi)的絕緣氣體中的水分濃度進(jìn)行檢測(cè)的水分濃度檢測(cè)裝置。
技術(shù)介紹
氣體絕緣設(shè)備中填充有例如SF6氣體等絕緣氣體。現(xiàn)有的水分濃度檢測(cè)裝置在氣體絕緣設(shè)備內(nèi)設(shè)置有對(duì)水分進(jìn)行感測(cè)的水分傳感器。該水分傳感器包括彼此相對(duì)設(shè)置的多孔性電極、以及設(shè)置在該多孔性電極之間并與SF6氣體中的水分濃度處于平衡狀態(tài)的具有氫離子傳導(dǎo)性的固體電解質(zhì)膜。在該水分濃度檢測(cè)裝置中，對(duì)多孔性電極施加交流電壓，通過測(cè)量與SF6氣體中的水分濃度相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行變化的電極間的交流阻抗，來測(cè)量SF6氣體中的水分濃度(參照專利文獻(xiàn)1)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2006-308502號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在實(shí)際使用的氣體絕緣設(shè)備內(nèi)，因斷路器的斷路動(dòng)作而產(chǎn)生的電弧等會(huì)使SF6氣體發(fā)生熱分解，從而產(chǎn)生分解產(chǎn)物。該分解產(chǎn)物會(huì)在水分傳感器的元件表面或覆蓋元件的殼體表面附著，使得這些表面被污染，這將導(dǎo)致水分傳感器整體的表面電阻下降。另一方面，固體電介質(zhì)膜在數(shù)十ppm以下的低水分濃度的氣氛下，其交流阻抗將高達(dá)數(shù)MΩ以上，從而在檢測(cè)水分濃度時(shí)要求測(cè)量微弱的電流。因此，當(dāng)SF6氣體的分解產(chǎn)物導(dǎo)致水分傳感器的表面電阻下降時(shí)，流過水分傳感器表面的漏電流的影響將變大，導(dǎo)致交流阻抗的測(cè)定誤差增大，從而難以準(zhǔn)確地測(cè)定水分濃度。本專利技術(shù)是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種氣體絕緣設(shè)備的水分濃度檢測(cè)裝置，其能夠降低絕緣氣體的分解產(chǎn)物對(duì)水分傳感器表面污染的影響，能夠高精度地測(cè)定水分濃度。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為解決上述問題以實(shí)現(xiàn)目的，本專利技術(shù)的水分濃度檢測(cè)裝置對(duì)填充在氣體絕緣設(shè)備內(nèi)的絕緣氣體中的水分濃度進(jìn)行檢測(cè)，其特征在于，包括：將來自所述氣體絕緣設(shè)備內(nèi)的所述絕緣氣體導(dǎo)入的氣室；在該氣室內(nèi)彼此相對(duì)配置的多孔性的一對(duì)電極；被夾持并固定在這些電極之間的固體電解質(zhì)膜；覆蓋所述一對(duì)電極及所述固體電解質(zhì)膜并且在表面設(shè)有翅片狀部的殼體；對(duì)所述一對(duì)電極施加交流電壓從而測(cè)定所述電極之間的交流阻抗的阻抗測(cè)定部；將從所述電極之間的交流阻抗換算到所述絕緣氣體中的水分濃度的換算信息加以存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置；以及對(duì)于從所述阻抗測(cè)定部輸入的所述交流阻抗的測(cè)定值，參照所述存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的所述換算信息，由該交流阻抗的測(cè)定值求出所述絕緣氣體中的水分濃度的水分濃度檢測(cè)部。專利技術(shù)效果根據(jù)本專利技術(shù)，能夠提供一種氣體絕緣設(shè)備的水分濃度檢測(cè)裝置，其能夠降低絕緣氣體的分解產(chǎn)物對(duì)水分傳感器表面污染的影響，能夠高精度地測(cè)定水分濃度。附圖說明圖1是表示實(shí)施方式1所涉及的水分濃度檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示存儲(chǔ)裝置6的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖。圖3是表示絕緣氣體中的水分濃度(ppm)與固體電解質(zhì)膜2的交流阻抗(Ω)之間的關(guān)系的一個(gè)示例的曲線圖。圖4是表示水分傳感器20的等效電路的圖。圖5是表示實(shí)施方式2所涉及的水分濃度檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。具體實(shí)施方式下面，基于附圖來詳細(xì)說明本專利技術(shù)所涉及的水分濃度檢測(cè)裝置的實(shí)施方式。本專利技術(shù)并不限于此實(shí)施方式。實(shí)施方式1圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的水分濃度檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖1中示出了在金屬容器內(nèi)填充有絕緣氣體的氣體絕緣設(shè)備8、與該氣體絕緣設(shè)備8相連接的水分濃度檢測(cè)裝置30、以及氣體絕緣設(shè)備8的控制盤10。這里，絕緣氣體例如為SF6氣體。氣體絕緣設(shè)備8例如是具有斷路部的氣體絕緣斷路器?？刂票P10進(jìn)行氣體絕緣設(shè)備8的開關(guān)控制等控制。水分濃度檢測(cè)裝置30經(jīng)由例如2根配管51與氣體絕緣設(shè)備8連接。氣體絕緣設(shè)備8內(nèi)的絕緣氣體通過配管51而導(dǎo)入到水分濃度檢測(cè)裝置30內(nèi)，從而用作為水分濃度測(cè)定用的采樣氣體。另外，在圖中所示的例子中，一邊的配管51設(shè)有送風(fēng)機(jī)9。該送風(fēng)機(jī)9能夠送出從氣體絕緣設(shè)備8內(nèi)導(dǎo)入到水分濃度檢測(cè)裝置30內(nèi)的絕緣氣體。另外，也可以在兩邊的配管51都設(shè)置送風(fēng)機(jī)9。水分濃度檢測(cè)裝置30由氣室31和信號(hào)處理室32構(gòu)成。氣室31經(jīng)由配管51與氣體絕緣設(shè)備8相連，通過打開未圖示的閥門，能夠從氣體絕緣設(shè)備8導(dǎo)入絕緣氣體。此時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)送風(fēng)機(jī)9，能夠在氣室31內(nèi)構(gòu)建氣體對(duì)流的環(huán)境。氣室31內(nèi)配置有阻抗元件25，該阻抗元件25由彼此相對(duì)配置的一對(duì)多孔性的電極1、以及被夾持并固定在電極1之間的固體電解質(zhì)膜2構(gòu)成。電極1例如通過對(duì)鉑進(jìn)行無電解鍍敷來形成，微觀上為多孔性。通過使用電極1，使得絕緣氣體中的水分容易滲透固體電解質(zhì)膜2。固體電解質(zhì)膜2例如由氫離子導(dǎo)電性聚合物構(gòu)成，其含水率與絕緣氣體中的水分濃度處于平衡狀態(tài)。也就是說，若絕緣氣體中的水分濃度變高，則含水率增大，反過來，若絕緣氣體中的水分濃度變低，則含水率降低。作為固體電解質(zhì)膜2，例如可以使用杜邦公司的NAFION(注冊(cè)商標(biāo))。電極1和固體電解質(zhì)膜2被殼體3(殼體部)所覆蓋，從而收納在殼體3內(nèi)。殼體3例如由樹脂形成，電極1和固體電解質(zhì)膜2在該殼體3內(nèi)例如被壓緊而埋入。殼體3上具有未圖示的開口，以能將氣室31內(nèi)的絕緣氣體導(dǎo)入到殼體3內(nèi)來與電極1和固體電解質(zhì)膜2相接觸。另外，電極1與殼體3相接觸。在殼體3的表面設(shè)有翅片狀部17。翅片狀部17在殼體3的表面例如設(shè)置成一致，從而使殼體3的表面積比表面平坦時(shí)的表面積要大。另外，不管翅片狀部17的具體形狀怎樣，一般只要是凹凸形狀能夠增大殼體3的表面積即可。本實(shí)施方式的水分傳感器20包括固體電解質(zhì)膜2、夾持該固體電解質(zhì)膜2的一對(duì)多孔性的電極1、以及將電極1和固體電解質(zhì)膜2收納在內(nèi)且表面設(shè)有翅片狀部17的殼體3。信號(hào)處理室32內(nèi)設(shè)有阻抗測(cè)定電路4、運(yùn)算器5、存儲(chǔ)裝置6、顯示器7、以及斷路信息獲取部15。阻抗測(cè)定電路4(阻抗測(cè)定部)與電極1相連接。阻抗測(cè)定電路4通過對(duì)電極1施加交流電壓來測(cè)定電極1之間的交流阻抗。阻抗測(cè)定電路4將交流阻抗的測(cè)定值輸出到運(yùn)算器5。阻抗測(cè)定電路4例如包括對(duì)電極1施加電壓的交流電源(未圖示)、以及在該交流電源施加電壓的狀態(tài)下對(duì)流過電極1之間的交流電流進(jìn)行檢測(cè)的分壓電阻(未圖示)等。另外，由于其細(xì)節(jié)記載在例如專利文獻(xiàn)1中，因此省略說明。斷路信息獲取部15與控制盤10相連接。控制盤10將斷路器每次動(dòng)作時(shí)的斷路器動(dòng)作信號(hào)輸出到斷路信息獲取部15。斷路信息獲取部15每當(dāng)接收到斷路器動(dòng)作信號(hào)時(shí)，對(duì)斷路器動(dòng)作次數(shù)進(jìn)行累計(jì)，并將其結(jié)果記錄到存儲(chǔ)裝置6中。即，斷路信本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種水分濃度檢測(cè)裝置，對(duì)填充在氣體絕緣設(shè)備內(nèi)的絕緣氣體中的水分濃度進(jìn)行檢測(cè)，其特征在于，包括：將來自所述氣體絕緣設(shè)備內(nèi)的所述絕緣氣體導(dǎo)入的氣室；在該氣室內(nèi)彼此相對(duì)配置的多孔性的一對(duì)電極；被夾持并固定在這些電極之間的固體電解質(zhì)膜；覆蓋所述一對(duì)電極及所述固體電解質(zhì)膜并且在表面設(shè)有翅片狀部的殼體；對(duì)所述一對(duì)電極施加交流電壓從而測(cè)定所述電極之間的交流阻抗的阻抗測(cè)定部；將從所述電極之間的交流阻抗換算到所述絕緣氣體中的水分濃度的換算信息加以存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置；以及對(duì)于從所述阻抗測(cè)定部輸入的所述交流阻抗的測(cè)定值，參照所述存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的所述換算信息，由該交流阻抗的測(cè)定值求出所述絕緣氣體中的水分濃度的水分濃度檢測(cè)部。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2011.11.18 JP 2011-2527281.一種水分濃度檢測(cè)裝置，對(duì)填充在氣體絕緣設(shè)備內(nèi)的絕緣氣體中的
水分濃度進(jìn)行檢測(cè)，其特征在于，包括：
將來自所述氣體絕緣設(shè)備內(nèi)的所述絕緣氣體導(dǎo)入的氣室；
在該氣室內(nèi)彼此相對(duì)配置的多孔性的一對(duì)電極；
被夾持并固定在這些電極之間的固體電解質(zhì)膜；
覆蓋所述一對(duì)電極及所述固體電解質(zhì)膜并且在表面設(shè)有翅片狀部的殼
體；
對(duì)所述一對(duì)電極施加交流電壓從而測(cè)定所述電極之間的交流阻抗的阻
抗測(cè)定部；
將從所述電極之間的交流阻抗換算到所述絕緣氣體中的水分濃度的換
算信息加以存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置；以及
對(duì)于從所述阻抗測(cè)定部輸入的所述交流阻抗的測(cè)定值，參照所述存儲(chǔ)
裝置中存儲(chǔ)的所述換算信息，由該交流阻抗的測(cè)定值求出所述絕緣氣體中
的水分濃度的水分濃度檢測(cè)部。
2.如權(quán)利要求1所述的水分濃度檢測(cè)裝置，其特征在于，
所述氣體絕緣設(shè)備是氣體絕緣斷路器，
所述存儲(chǔ)裝置除了存儲(chǔ)所述換算信息之外，還存儲(chǔ)與所述氣體絕緣斷
路器動(dòng)作時(shí)所產(chǎn)生的電弧的電流值相關(guān)的電弧電流值信息、與所述氣體絕
緣斷路器的累計(jì)動(dòng)作次...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：矢部達(dá)也，田村佳之，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三菱電機(jī)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本;JP