水分浓度检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种水分浓度检测装置，包括：气室(31)；在气室(31)内彼此相对配置的多孔性的一对电极(1)；被夹持在电极(1)之间的固体电解质膜(2)；覆盖电极(1)及固体电解质膜(2)并且在表面设有翅片状部(17)的壳体(3)；对电极(1)施加交流电压从而测定电极(1)之间的交流阻抗的阻抗测定电路(4)；将从电极(1)之间的交流阻抗换算到绝缘气体中的水分浓度的换算信息加以存储的存储装置(6)；以及对于从阻抗测定电路(4)输入的交流阻抗的测定值，参照存储装置(6)中存储的换算信息，由该交流阻抗的测定值求出绝缘气体中的水分浓度的运算器(5)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对填充在气体绝缘设备内的绝缘气体中的水分浓度进行检测的水分浓度检测装置。
技术介绍
气体绝缘设备中填充有例如SF6气体等绝缘气体。现有的水分浓度检测装置在气体绝缘设备内设置有对水分进行感测的水分传感器。该水分传感器包括彼此相对设置的多孔性电极、以及设置在该多孔性电极之间并与SF6气体中的水分浓度处于平衡状态的具有氢离子传导性的固体电解质膜。在该水分浓度检测装置中，对多孔性电极施加交流电压，通过测量与SF6气体中的水分浓度相对应地进行变化的电极间的交流阻抗，来测量SF6气体中的水分浓度(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2006-308502号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在实际使用的气体绝缘设备内，因断路器的断路动作而产生的电弧等会使SF6气体发生热分解，从而产生分解产物。该分解产物会在水分传感器的元件表面或覆盖元件的壳体表面附着，使得这些表面被污染，这将导致水分传感器整体的表面电阻下降。另一方面，固体电介质膜在数十ppm以下的低水分浓度的气氛下，其交流阻抗将高达数MΩ以上，从而在检测水分浓度时要求测量微弱的电流。因此，当SF6气体的分解产物导致水分传感器的表面电阻下降时，流过水分传感器表面的漏电流的影响将变大，导致交流阻抗的测定误差增大，从而难以准确地测定水分浓度。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种气体绝缘设备的水分浓度检测装置，其能够降低绝缘气体的分解产物对水分传感器表面污染的影响，能够高精度地测定水分浓度。解决技术问题所采用的技术方案为解决上述问题以实现目的，本专利技术的水分浓度检测装置对填充在气体绝缘设备内的绝缘气体中的水分浓度进行检测，其特征在于，包括：将来自所述气体绝缘设备内的所述绝缘气体导入的气室；在该气室内彼此相对配置的多孔性的一对电极；被夹持并固定在这些电极之间的固体电解质膜；覆盖所述一对电极及所述固体电解质膜并且在表面设有翅片状部的壳体；对所述一对电极施加交流电压从而测定所述电极之间的交流阻抗的阻抗测定部；将从所述电极之间的交流阻抗换算到所述绝缘气体中的水分浓度的换算信息加以存储的存储装置；以及对于从所述阻抗测定部输入的所述交流阻抗的测定值，参照所述存储装置中存储的所述换算信息，由该交流阻抗的测定值求出所述绝缘气体中的水分浓度的水分浓度检测部。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种气体绝缘设备的水分浓度检测装置，其能够降低绝缘气体的分解产物对水分传感器表面污染的影响，能够高精度地测定水分浓度。附图说明图1是表示实施方式1所涉及的水分浓度检测装置的结构的图。图2是表示存储装置6的内部结构的一个示例的图。图3是表示绝缘气体中的水分浓度(ppm)与固体电解质膜2的交流阻抗(Ω)之间的关系的一个示例的曲线图。图4是表示水分传感器20的等效电路的图。图5是表示实施方式2所涉及的水分浓度检测装置的结构的图。具体实施方式下面，基于附图来详细说明本专利技术所涉及的水分浓度检测装置的实施方式。本专利技术并不限于此实施方式。实施方式1图1是表示本实施方式所涉及的水分浓度检测装置的结构的图。图1中示出了在金属容器内填充有绝缘气体的气体绝缘设备8、与该气体绝缘设备8相连接的水分浓度检测装置30、以及气体绝缘设备8的控制盘10。这里，绝缘气体例如为SF6气体。气体绝缘设备8例如是具有断路部的气体绝缘断路器。控制盘10进行气体绝缘设备8的开关控制等控制。水分浓度检测装置30经由例如2根配管51与气体绝缘设备8连接。气体绝缘设备8内的绝缘气体通过配管51而导入到水分浓度检测装置30内，从而用作为水分浓度测定用的采样气体。另外，在图中所示的例子中，一边的配管51设有送风机9。该送风机9能够送出从气体绝缘设备8内导入到水分浓度检测装置30内的绝缘气体。另外，也可以在两边的配管51都设置送风机9。水分浓度检测装置30由气室31和信号处理室32构成。气室31经由配管51与气体绝缘设备8相连，通过打开未图示的阀门，能够从气体绝缘设备8导入绝缘气体。此时，通过驱动送风机9，能够在气室31内构建气体对流的环境。气室31内配置有阻抗元件25，该阻抗元件25由彼此相对配置的一对多孔性的电极1、以及被夹持并固定在电极1之间的固体电解质膜2构成。电极1例如通过对铂进行无电解镀敷来形成，微观上为多孔性。通过使用电极1，使得绝缘气体中的水分容易渗透固体电解质膜2。固体电解质膜2例如由氢离子导电性聚合物构成，其含水率与绝缘气体中的水分浓度处于平衡状态。也就是说，若绝缘气体中的水分浓度变高，则含水率增大，反过来，若绝缘气体中的水分浓度变低，则含水率降低。作为固体电解质膜2，例如可以使用杜邦公司的NAFION(注册商标)。电极1和固体电解质膜2被壳体3(壳体部)所覆盖，从而收纳在壳体3内。壳体3例如由树脂形成，电极1和固体电解质膜2在该壳体3内例如被压紧而埋入。壳体3上具有未图示的开口，以能将气室31内的绝缘气体导入到壳体3内来与电极1和固体电解质膜2相接触。另外，电极1与壳体3相接触。在壳体3的表面设有翅片状部17。翅片状部17在壳体3的表面例如设置成一致，从而使壳体3的表面积比表面平坦时的表面积要大。另外，不管翅片状部17的具体形状怎样，一般只要是凹凸形状能够增大壳体3的表面积即可。本实施方式的水分传感器20包括固体电解质膜2、夹持该固体电解质膜2的一对多孔性的电极1、以及将电极1和固体电解质膜2收纳在内且表面设有翅片状部17的壳体3。信号处理室32内设有阻抗测定电路4、运算器5、存储装置6、显示器7、以及断路信息获取部15。阻抗测定电路4(阻抗测定部)与电极1相连接。阻抗测定电路4通过对电极1施加交流电压来测定电极1之间的交流阻抗。阻抗测定电路4将交流阻抗的测定值输出到运算器5。阻抗测定电路4例如包括对电极1施加电压的交流电源(未图示)、以及在该交流电源施加电压的状态下对流过电极1之间的交流电流进行检测的分压电阻(未图示)等。另外，由于其细节记载在例如专利文献1中，因此省略说明。断路信息获取部15与控制盘10相连接。控制盘10将断路器每次动作时的断路器动作信号输出到断路信息获取部15。断路信息获取部15每当接收到断路器动作信号时，对断路器动作次数进行累计，并将其结果记录到存储装置6中。即，断路信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水分浓度检测装置，对填充在气体绝缘设备内的绝缘气体中的水分浓度进行检测，其特征在于，包括：将来自所述气体绝缘设备内的所述绝缘气体导入的气室；在该气室内彼此相对配置的多孔性的一对电极；被夹持并固定在这些电极之间的固体电解质膜；覆盖所述一对电极及所述固体电解质膜并且在表面设有翅片状部的壳体；对所述一对电极施加交流电压从而测定所述电极之间的交流阻抗的阻抗测定部；将从所述电极之间的交流阻抗换算到所述绝缘气体中的水分浓度的换算信息加以存储的存储装置；以及对于从所述阻抗测定部输入的所述交流阻抗的测定值，参照所述存储装置中存储的所述换算信息，由该交流阻抗的测定值求出所述绝缘气体中的水分浓度的水分浓度检测部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.18 JP 2011-2527281.一种水分浓度检测装置，对填充在气体绝缘设备内的绝缘气体中的
水分浓度进行检测，其特征在于，包括：
将来自所述气体绝缘设备内的所述绝缘气体导入的气室；
在该气室内彼此相对配置的多孔性的一对电极；
被夹持并固定在这些电极之间的固体电解质膜；
覆盖所述一对电极及所述固体电解质膜并且在表面设有翅片状部的壳
体；
对所述一对电极施加交流电压从而测定所述电极之间的交流阻抗的阻
抗测定部；
将从所述电极之间的交流阻抗换算到所述绝缘气体中的水分浓度的换
算信息加以存储的存储装置；以及
对于从所述阻抗测定部输入的所述交流阻抗的测定值，参照所述存储
装置中存储的所述换算信息，由该交流阻抗的测定值求出所述绝缘气体中
的水分浓度的水分浓度检测部。
2.如权利要求1所述的水分浓度检测装置，其特征在于，
所述气体绝缘设备是气体绝缘断路器，
所述存储装置除了存储所述换算信息之外，还存储与所述气体绝缘断
路器动作时所产生的电弧的电流值相关的电弧电流值信息、与所述气体绝
缘断路器的累计动作次...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢部达也，田村佳之，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP