JP2000155150A - 絶縁劣化検出方法 - Google Patents
絶縁劣化検出方法Info
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- JP2000155150A JP2000155150A JP10330531A JP33053198A JP2000155150A JP 2000155150 A JP2000155150 A JP 2000155150A JP 10330531 A JP10330531 A JP 10330531A JP 33053198 A JP33053198 A JP 33053198A JP 2000155150 A JP2000155150 A JP 2000155150A
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- Japan
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- deterioration
- discharge
- coil
- insulation
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- Pending
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】コイル表面又はその表面近傍の絶縁層中の放電
による劣化を検出する方法を提供する。 【解決手段】固定用の粘着テープ２２上に固定した水素
イオン濃度試験紙２１に純水約４０mgを含ませた後、誘
導電動機固定子１のコイル１１のスロット出口部３の表
面に約２０秒間押し付ける。コイル１１の表面付着物の
酸性度に応じて、水素イオン濃度試験紙２１が変色する
ので、変色表と対比して、この付着物のイオン濃度（ｐ
Ｈ値）を測定し、放電劣化度を評価する。
による劣化を検出する方法を提供する。 【解決手段】固定用の粘着テープ２２上に固定した水素
イオン濃度試験紙２１に純水約４０mgを含ませた後、誘
導電動機固定子１のコイル１１のスロット出口部３の表
面に約２０秒間押し付ける。コイル１１の表面付着物の
酸性度に応じて、水素イオン濃度試験紙２１が変色する
ので、変色表と対比して、この付着物のイオン濃度（ｐ
Ｈ値）を測定し、放電劣化度を評価する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転電機コイル等固
体で形成された絶縁層の絶縁劣化診断法に関する。
体で形成された絶縁層の絶縁劣化診断法に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転電機のコイル絶縁層などの固体絶縁
層では、使用時の電気的，機械的，化学的なストレス要
因により劣化が進行する。このような劣化の状態を診断
して事故に至るまえに保全を施すことが重要となる。こ
の劣化診断法として、例えば、電気学会技術報告（II
部）第１８２号１３頁〜１４頁に記載のような絶縁劣化
試験が行われている。一般には絶縁抵抗，誘電正接や、
部分放電特性等の電気的な特性による方法が多用されて
いるが、このような方法は、劣化した絶縁層の電気的な
特性の変化を測定することになり、間接的であるので、
感度が十分でなかった。また、多数のコイル絶縁層の特
性の評価となるため、精度が低いという問題点もあっ
た。一方、絶縁層の化学的な変化、特に絶縁層を形成す
る有機物の劣化による変化を測定する診断も行われてい
るが、従来は、上記の資料に記載のように、熱ストレス
に対する劣化のみを対象としていた。
層では、使用時の電気的，機械的，化学的なストレス要
因により劣化が進行する。このような劣化の状態を診断
して事故に至るまえに保全を施すことが重要となる。こ
の劣化診断法として、例えば、電気学会技術報告（II
部）第１８２号１３頁〜１４頁に記載のような絶縁劣化
試験が行われている。一般には絶縁抵抗，誘電正接や、
部分放電特性等の電気的な特性による方法が多用されて
いるが、このような方法は、劣化した絶縁層の電気的な
特性の変化を測定することになり、間接的であるので、
感度が十分でなかった。また、多数のコイル絶縁層の特
性の評価となるため、精度が低いという問題点もあっ
た。一方、絶縁層の化学的な変化、特に絶縁層を形成す
る有機物の劣化による変化を測定する診断も行われてい
るが、従来は、上記の資料に記載のように、熱ストレス
に対する劣化のみを対象としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、回転機等のト
ラブル事例からみると、使用時の電気的，機械的，化学
的なストレス要因により劣化が進行して、コイル絶縁層
の外層近くに発生した剥離等によるボイド部分や、コイ
ル，コア間部分で放電が発生するまでに至った場合、特
に問題であることがわかった。すなわち、このような部
分で放電が発生するようになると、放電発生部分に酸素
が豊富に存在するため、以後の劣化の進展が著しく早く
なるためである。したがって、このような劣化状態は早
期に検出をすることが重要である。
ラブル事例からみると、使用時の電気的，機械的，化学
的なストレス要因により劣化が進行して、コイル絶縁層
の外層近くに発生した剥離等によるボイド部分や、コイ
ル，コア間部分で放電が発生するまでに至った場合、特
に問題であることがわかった。すなわち、このような部
分で放電が発生するようになると、放電発生部分に酸素
が豊富に存在するため、以後の劣化の進展が著しく早く
なるためである。したがって、このような劣化状態は早
期に検出をすることが重要である。
【０００４】本発明の目的は、コイル表面又はその表面
近傍の絶縁層中の放電による劣化を検出する方法を提供
することにある。
近傍の絶縁層中の放電による劣化を検出する方法を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】一般に放電が発生する
と、周囲の酸素が励起され、絶縁層を形成するエポキシ
レジン等の有機物や周囲の酸素，窒素を酸化して炭酸ガ
ス，オゾンあるいは窒素酸化物等を生成する。このよう
な酸化物は、炭酸ガスのように周囲に飛散してしまう成
分もあるが、かなりの量が周辺部に付着蓄積する。本発
明は、劣化により生成した付着酸化物の有無を検出し、
劣化を診断するものである。すなわち、この付着酸化物
は硝酸化合物等の酸性物質が多いので、水に溶解させて
水素イオン濃度指数を測定することにより、その存在を
検出することができる。特に、本発明では付着物をかき
集めて、水に溶解，分析するのではなく、付着した位置
で少量の水に溶解させることも可能なので、感度も高
く、また、劣化部位の評定ができるメリットがある。な
お、放電によらない酸性物質が測定部位に付着すること
も考えられるが、この可能性は放電が発生しない部分、
たとえば、コイルから離れケーシング内側面等の付着物
を測定することにより判別することが可能である。海岸
に近い場所に設置されている回転機でも、ケーシング内
面の付着物の水素イオン濃度指数は６程度であり、３以
下にもなる硝酸化合物等の放電生成物との識別は可能で
ある。
と、周囲の酸素が励起され、絶縁層を形成するエポキシ
レジン等の有機物や周囲の酸素，窒素を酸化して炭酸ガ
ス，オゾンあるいは窒素酸化物等を生成する。このよう
な酸化物は、炭酸ガスのように周囲に飛散してしまう成
分もあるが、かなりの量が周辺部に付着蓄積する。本発
明は、劣化により生成した付着酸化物の有無を検出し、
劣化を診断するものである。すなわち、この付着酸化物
は硝酸化合物等の酸性物質が多いので、水に溶解させて
水素イオン濃度指数を測定することにより、その存在を
検出することができる。特に、本発明では付着物をかき
集めて、水に溶解，分析するのではなく、付着した位置
で少量の水に溶解させることも可能なので、感度も高
く、また、劣化部位の評定ができるメリットがある。な
お、放電によらない酸性物質が測定部位に付着すること
も考えられるが、この可能性は放電が発生しない部分、
たとえば、コイルから離れケーシング内側面等の付着物
を測定することにより判別することが可能である。海岸
に近い場所に設置されている回転機でも、ケーシング内
面の付着物の水素イオン濃度指数は６程度であり、３以
下にもなる硝酸化合物等の放電生成物との識別は可能で
ある。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施例である絶縁劣化検
出方法を説明する。図１に示すように、固定用の粘着テ
ープ２２上に固定した水素イオン濃度試験紙２１に純水
約４０mgを含ませた後、誘導電動機固定子１のコイル１
１のスロット出口部３の表面に約２０秒間押し付ける。
出方法を説明する。図１に示すように、固定用の粘着テ
ープ２２上に固定した水素イオン濃度試験紙２１に純水
約４０mgを含ませた後、誘導電動機固定子１のコイル１
１のスロット出口部３の表面に約２０秒間押し付ける。
【０００７】すると、水素イオン濃度試験紙２１に含ま
せた純水中にはコイル１１の表面付着物が溶解する。水
素イオン濃度試験紙２１には、ｐＨ１から１４の全範囲
において、色の変化により、ｐＨ値を１間隔で判別でき
るｐＨ試験紙（たとえばアドバンテック東洋株式会社
製、ユニバーサルｐＨ試験紙）を用いる。コイル１１の
表面付着物の酸性度に応じて、水素イオン濃度試験紙２
１が変色するので、変色表と対比して、この付着物のイ
オン濃度（ｐＨ値）を測定する。この測定を全スロット
の両サイドのスロット出口部３で測定を行い、各部分の
水素イオン濃度分布図を作成し、その結果をもとに表１
の基準により各スロットの放電劣化度を評価した。この
基準はモデルコイルによる劣化試験により、放電生成物
を実測して作成したものである。
せた純水中にはコイル１１の表面付着物が溶解する。水
素イオン濃度試験紙２１には、ｐＨ１から１４の全範囲
において、色の変化により、ｐＨ値を１間隔で判別でき
るｐＨ試験紙（たとえばアドバンテック東洋株式会社
製、ユニバーサルｐＨ試験紙）を用いる。コイル１１の
表面付着物の酸性度に応じて、水素イオン濃度試験紙２
１が変色するので、変色表と対比して、この付着物のイ
オン濃度（ｐＨ値）を測定する。この測定を全スロット
の両サイドのスロット出口部３で測定を行い、各部分の
水素イオン濃度分布図を作成し、その結果をもとに表１
の基準により各スロットの放電劣化度を評価した。この
基準はモデルコイルによる劣化試験により、放電生成物
を実測して作成したものである。
【０００８】
【表１】
【０００９】水素イオン濃度試験紙２１に約４０mgの純
水を含ませる方法は、水素イオン濃度試験紙２１を瞬時
純水中に浸漬させた後、濾紙にはさみ余分の水滴を除去
する方法によった。このように微量の水に溶解した付着
物の水素イオン濃度を測定することになるので、高感度
の検出が可能となる。
水を含ませる方法は、水素イオン濃度試験紙２１を瞬時
純水中に浸漬させた後、濾紙にはさみ余分の水滴を除去
する方法によった。このように微量の水に溶解した付着
物の水素イオン濃度を測定することになるので、高感度
の検出が可能となる。
【００１０】放電劣化が有りと判定されたスロットにお
いて、確証のためコイルをスロットより抜き出し観察し
たところ、そのコイル表面が著しく放電劣化していたこ
とがわかった。そして、絶縁破壊電圧を測定したところ
初期の５０％以下となっていることがわかった。
いて、確証のためコイルをスロットより抜き出し観察し
たところ、そのコイル表面が著しく放電劣化していたこ
とがわかった。そして、絶縁破壊電圧を測定したところ
初期の５０％以下となっていることがわかった。
【００１１】また、コイル絶縁層の最外層に意図的に大
きな剥離層を形成したモデルコイルを高電圧で劣化した
試験では、最外層が貫通するような劣化が発生した時点
より、ｐＨ２程度の放電劣化生成物が生成し、運転時の
条件での換算値で数年程度の課電時間で絶縁破壊するこ
とがわかった。
きな剥離層を形成したモデルコイルを高電圧で劣化した
試験では、最外層が貫通するような劣化が発生した時点
より、ｐＨ２程度の放電劣化生成物が生成し、運転時の
条件での換算値で数年程度の課電時間で絶縁破壊するこ
とがわかった。
【００１２】本実施例で述べたユニバーサルｐＨ試験紙
以外でもｐＨ４以下の水素イオン濃度の物質の有無を判
定できる例えばクレゾールレッド，チモールブルー，ブ
ロフェノールブルー，フェノールパープル等のｐＨ試験
紙を用いても同様の効果が得られた。
以外でもｐＨ４以下の水素イオン濃度の物質の有無を判
定できる例えばクレゾールレッド，チモールブルー，ブ
ロフェノールブルー，フェノールパープル等のｐＨ試験
紙を用いても同様の効果が得られた。
【００１３】本実施例では、水素イオン濃度試験紙２１
の変色から絶縁劣化を検出したが、図２に示すように、
チモールブルーの水溶液２５を用いて絶縁劣化を検出し
てもよい。水溶液２５を直接供試電動機のスロット出口
部表面に滴下して、水溶液２５の色を変色表と対比し
て、滴下部分の付着物のイオン濃度を測定する。本実施
例においても全スロットの両サイドのスロット出口部で
測定を行い、各部分の水素イオン濃度分布図を作成し、
その結果をもとに表１の基準により各スロットの放電劣
化度を評価した。
の変色から絶縁劣化を検出したが、図２に示すように、
チモールブルーの水溶液２５を用いて絶縁劣化を検出し
てもよい。水溶液２５を直接供試電動機のスロット出口
部表面に滴下して、水溶液２５の色を変色表と対比し
て、滴下部分の付着物のイオン濃度を測定する。本実施
例においても全スロットの両サイドのスロット出口部で
測定を行い、各部分の水素イオン濃度分布図を作成し、
その結果をもとに表１の基準により各スロットの放電劣
化度を評価した。
【００１４】また、図３に示すように、赤外分光分析に
より絶縁劣化を検出してもよい。光ファイバコード２７
の一端をスロット出口部の表面に当て、他端を表面の吸
光量を分析できる赤外分光装置２８に接続し、赤外分光
分析により、放電付着物の物質を明らかにし、放電によ
り特徴的に生成する硝酸化合物が付着している場合、放
電劣化発生と判定する。この場合も全スロットの両サイ
ドのスロット出口部で測定を行い、各部分の放電劣化発
生の分布図を作成した。
より絶縁劣化を検出してもよい。光ファイバコード２７
の一端をスロット出口部の表面に当て、他端を表面の吸
光量を分析できる赤外分光装置２８に接続し、赤外分光
分析により、放電付着物の物質を明らかにし、放電によ
り特徴的に生成する硝酸化合物が付着している場合、放
電劣化発生と判定する。この場合も全スロットの両サイ
ドのスロット出口部で測定を行い、各部分の放電劣化発
生の分布図を作成した。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、本発明により、個別のス
ロット毎のコイル表面等局部的な部分での放電劣化生成
物の有無を検出、すなわち放電劣化の有無の検出が可能
となるので、分布図に示すことにより、放電劣化位置を
特定できる効果がある。したがって、この劣化部分に適
切な予防保全処置を実施することができる。
ロット毎のコイル表面等局部的な部分での放電劣化生成
物の有無を検出、すなわち放電劣化の有無の検出が可能
となるので、分布図に示すことにより、放電劣化位置を
特定できる効果がある。したがって、この劣化部分に適
切な予防保全処置を実施することができる。
【図１】水素イオン濃度試験紙２１を用いてコイル１１
の絶縁劣化検出方法を示す図。
の絶縁劣化検出方法を示す図。
【図２】チモールブルーの水溶液２５を用いてコイル１
１の絶縁劣化検出方法を示す図。
１の絶縁劣化検出方法を示す図。
【図３】赤外分光分析によりコイル１１の絶縁劣化検出
方法を示す図。
方法を示す図。
１…誘導電動機固定子、２…コイル導体、３…スロット
出口部、１１…コイル、１２…ウェッジ、１３…コア、
１４…スロットライナ、２１…水素イオン濃度試験紙、
２２…粘着テープ、２５…水溶液、２７…光ファイバコ
ード、２８…反射光吸光度赤外分光装置、３１…コイル
絶縁層。
出口部、１１…コイル、１２…ウェッジ、１３…コア、
１４…スロットライナ、２１…水素イオン濃度試験紙、
２２…粘着テープ、２５…水溶液、２７…光ファイバコ
ード、２８…反射光吸光度赤外分光装置、３１…コイル
絶縁層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G015 AA05 AA06 AA19 AA29 2G036 AA24 AA27 BA01 BA02 CA07 CA12 2G054 AA04 AB10 CA10 CE01 EA05 EA06 FA16 GA01 GB01 GB10 GE06
Claims (7)
- 【請求項１】電機等の絶縁部分及びその近傍部分の表面
に付着した放電劣化生成物の有無により絶縁劣化を検出
することを特徴とする絶縁劣化検出方法。 - 【請求項２】前記放電劣化生成物は、硝酸化合物等の酸
性物質であることを特徴とする請求項１の絶縁劣化検出
方法。 - 【請求項３】前記放電劣化生成物の有無を、絶縁部分及
びその近傍部分の表面付着物を濾紙に含ませた水分中に
溶解させ、前記濾紙に含ませた水素イオン濃度指示薬の
変色により検出することを特徴とする請求項２の絶縁劣
化診断方法。 - 【請求項４】高電圧回転電機の固定子のコイル，ウェッ
ジ，コイル表面に水分を含ませたｐＨ試験紙を押し当
て、この試験紙の変色により放電劣化生成物を検出する
ことを特徴とする請求項２の絶縁劣化診断方法。 - 【請求項５】前記放電劣化生成物の検出を、多数のスロ
ットに適用して、その生成物分布図を作成して劣化を検
出することを特徴とする請求項４の絶縁劣化診断方法。 - 【請求項６】絶縁部分及びその近傍部分の表面に水素イ
オン濃度により変色する試験液を滴下し、この液の変色
により、前記放電劣化生成物の有無を検出することを特
徴とする請求項２の絶縁劣化診断方法。 - 【請求項７】前記絶縁部分及びその近傍部分の表面に光
ファイバコードの一端をあて、この光ファイバコードの
他端を反射光の吸光量を分析できる赤外分光装置で分析
して、前記放電劣化生成物の有無を検出することを特徴
とする請求項２の絶縁劣化診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10330531A JP2000155150A (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 絶縁劣化検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10330531A JP2000155150A (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 絶縁劣化検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000155150A true JP2000155150A (ja) | 2000-06-06 |
Family
ID=18233686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10330531A Pending JP2000155150A (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 絶縁劣化検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000155150A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012503463A (ja) * | 2008-09-18 | 2012-02-02 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 回転機械中の絶縁体の劣化を探知する方法およびデバイス |
| CN105277541A (zh) * | 2015-02-05 | 2016-01-27 | 温州医科大学 | 一种可消除试剂空白影响的水中锌离子现场快速检测方法 |
| CN105319484A (zh) * | 2014-07-10 | 2016-02-10 | 山东省明康安托山特种机电有限公司 | 无铁芯电机定子绝缘检测装置的构成方法与结构 |
-
1998
- 1998-11-20 JP JP10330531A patent/JP2000155150A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012503463A (ja) * | 2008-09-18 | 2012-02-02 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 回転機械中の絶縁体の劣化を探知する方法およびデバイス |
| US8766645B2 (en) | 2008-09-18 | 2014-07-01 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method and device for tracking the degradation of insulators in a rotary machine |
| CN105319484A (zh) * | 2014-07-10 | 2016-02-10 | 山东省明康安托山特种机电有限公司 | 无铁芯电机定子绝缘检测装置的构成方法与结构 |
| CN105277541A (zh) * | 2015-02-05 | 2016-01-27 | 温州医科大学 | 一种可消除试剂空白影响的水中锌离子现场快速检测方法 |
| CN105277541B (zh) * | 2015-02-05 | 2017-12-26 | 温州医科大学 | 一种可消除试剂空白影响的水中锌离子现场快速检测方法 |
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