JP2001228195A - Light emission measuring sample, its manufacturing method, and light emission measurement method using it - Google Patents

Light emission measuring sample, its manufacturing method, and light emission measurement method using it

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JP2001228195A
JP2001228195A JP2000040105A JP2000040105A JP2001228195A JP 2001228195 A JP2001228195 A JP 2001228195A JP 2000040105 A JP2000040105 A JP 2000040105A JP 2000040105 A JP2000040105 A JP 2000040105A JP 2001228195 A JP2001228195 A JP 2001228195A
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needle
water
light emission
insulating material
sample
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Sokai Han
宗懐 範
Susumu Takahashi
享 高橋
Atsushi Suzuki
淳 鈴木
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make measurable a light-emission phenomenon based on electric field impression under a condition including a water-tree in an insulating material. SOLUTION: The tip of a metallic needle is previously inserted into a block 1 make of an insulating material from the upper face, and in a vacuum, the metallic needle is pulled out for forming a needle-shaped space 5, and then, the block 1 is shifted into the atmospheric pressure environment with the insertion port of the metallic needle immersed in water. In this way, the inside of the needle-shaped space 5 is filled with water and a water needle electrode 5a is formed. On the lower faced of the block 1, a flat electrode 2 is formed. In the atmospheric pressure environment, an electric field is impressed between the water needle electrode 5a and the flat electrode 2 for measuring the light- emission phenomenon.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電力ケーブル等に
使用される絶縁材料の評価に用いられる試料に関し、特
に、水トリー存在下での電界印加による発光現象を測定
できるようにした試料およびこれを用いた発光測定方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sample used for evaluating an insulating material used for a power cable or the like, and more particularly to a sample capable of measuring a light emission phenomenon caused by application of an electric field in the presence of a water tree. The present invention relates to a luminescence measurement method using

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電力ケーブルのケーブル絶縁
材料の絶縁劣化の原因として電気トリーと並んで水トリ
ーが知られている。トリーとは固体絶縁体中に発生する
枝状の絶縁破壊部分であり、水トリーは、絶縁材料中に
局部高電界が生じかつその箇所に水が供給されることに
よって形成されるものである。水トリーの形態は水で充
填される余地のある樹枝状の微細な通路又は空隙であ
り、その内部に水分が充填されている状態では水トリー
を観察することが可能であるが、乾燥すると見えなくな
り、再び水が充填されると再現することが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a water tree has been known along with an electric tree as a cause of insulation deterioration of a cable insulating material of a power cable. The tree is a branch-like breakdown portion generated in the solid insulator, and the water tree is formed by generating a local high electric field in the insulating material and supplying water to the portion. The form of water tree is a fine tree-like passage or space with room to be filled with water, and it is possible to observe the water tree when it is filled with moisture, but it can be seen when dried. It is known that it disappears and reappears when water is filled again.

【0003】ところで、電気トリー発生の前駆段階であ
る部分放電の直前には、絶縁体中において微弱な発光現
象が生じることが知られている。この発光現象は電界発
光と呼ばれ、ケーブル絶縁材料の前駆破壊の前兆と考え
られている。従って、このような電界発光は絶縁材料の
耐久性の評価等に有効に用いることができるので、電気
トリーに関連する電界発光現象の測定方法については多
くの研究がなされている。
[0006] It is known that a weak light emission phenomenon occurs in an insulator immediately before a partial discharge which is a precursor stage of generation of an electrical tree. This light emission phenomenon is called electroluminescence, and is considered to be a precursor to the premature breakdown of the cable insulating material. Therefore, since such electroluminescence can be effectively used for evaluation of durability of an insulating material, etc., much research has been conducted on a method of measuring an electroluminescence phenomenon related to an electric tree.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水トリ
ー発生前の前駆段階、あるいは水トリー発生後の成長中
において電界発光またはそれ以外の化学発光等の発光現
象が起こるかどうかについての研究はほとんど行われて
おらず、又、水トリー存在下での発光現象を測定するの
に有効な手段および方法も確立されていなかった。本発
明はこのような事情に鑑みてなされたもので、水トリー
存在下での電界印加による発光現象を測定できるように
することを目的とする。
However, almost no research has been conducted on whether or not luminescence phenomena such as electroluminescence or other chemiluminescence occur during the precursor stage before the generation of water trees or during the growth after the generation of water trees. No effective means and method have been established for measuring the luminescence phenomenon in the presence of water trees. The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to measure a light emission phenomenon caused by application of an electric field in the presence of a water tree.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の発光測定用試料は、絶縁材料を介して対向配
置された二つの電極を有する発光測定用試料であって、
一方の電極が、前記絶縁材料中に形成された針状の空間
内に水を充填してなる水針電極であることを特徴とす
る。本発明の発光測定用試料は、金属針の先端部が挿入
されている絶縁材料から、真空下で前記金属針を抜いた
後、前記金属針の挿入口を浸水させた状態で前記絶縁材
料を大気圧雰囲気中に移行することによって、前記絶縁
材料中の針状空間内に水を充填してなる水針電極を形成
する方法で好ましく製造される。また本発明の発光測定
方法は、請求項1記載の発光測定用試料を用い、大気圧
雰囲気中で前記二つの電極間に電界を印加することを特
徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a luminescence measurement sample according to the present invention is a luminescence measurement sample having two electrodes arranged to face each other with an insulating material interposed therebetween.
One of the electrodes is a water needle electrode formed by filling water into a needle-shaped space formed in the insulating material. The sample for luminescence measurement of the present invention, after removing the metal needle under vacuum from the insulating material into which the tip of the metal needle has been inserted, the insulating material is immersed in the insertion port of the metal needle. It is preferably manufactured by a method of forming a water needle electrode formed by filling a needle-like space in the insulating material with water by shifting to an atmospheric pressure atmosphere. Further, a luminescence measurement method according to the present invention is characterized in that an electric field is applied between the two electrodes in an atmospheric pressure atmosphere using the luminescence measurement sample according to claim 1.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図1は本発明の発光測定用試料(以下、単に試料という
こともある)21の一実施例を示したもので、(a)は
斜視図、(b)は要部断面図である。符号1は、絶縁材
料からなる直方体のブロックであり、このブロック1の
下面には平板状電極2が設けられている。ブロック1の
構成材料には、例えば低密度ポリエチレン、架橋ポリエ
チレン、未架橋低密度ポリエチレンなどが好ましく用い
られ、平板状電極2の材料としてはカーボン含有導電性
ペーストが好ましく用いられる。平板状電極2の端部に
は図示しない交流電源から延びるリード線3が接続され
ており、このリード線3はエポキシ樹脂等の接着剤4に
よって平板状電極2に固定されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
FIGS. 1A and 1B show an embodiment of a sample for luminescence measurement (hereinafter, also simply referred to as a sample) 21 of the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view and FIG. Reference numeral 1 denotes a rectangular parallelepiped block made of an insulating material, and a flat electrode 2 is provided on the lower surface of the block 1. As the constituent material of the block 1, for example, low-density polyethylene, cross-linked polyethylene, uncross-linked low-density polyethylene, or the like is preferably used, and as the material of the flat electrode 2, a carbon-containing conductive paste is preferably used. A lead wire 3 extending from an AC power source (not shown) is connected to an end of the flat electrode 2, and the lead wire 3 is fixed to the flat electrode 2 by an adhesive 4 such as an epoxy resin.

【0007】ブロック1中には、ブロック1の上面1a
から下面に向かって平板状電極2に対して垂直方向に伸
びる針状の空間5が形成されており、この針状空間5の
内部には水が充填されている。また針状空間5の先端は
平板状電極2の表面から所定の長さ分だけ離れた箇所に
位置している。またブロック1の上方には絶縁材料から
なる容器6が、容器6内部と針状空間5内部とが連通す
るように配されており、容器6内にも水が満たされてい
る。本実施例では、容器6の下部に漏斗状の注入口6a
が設けられており、この注入口6aの先端とブロック1
の上面1aにおける針状空間5の開口部とが接合され、
エポキシ樹脂等の接着剤(図示せず)で接着固定されて
いる。さらに、容器6内の水には銅線7の一端が挿入さ
れるとともに、この銅線7の他端は図示しない交流電源
に接続されている。これにより容器6および針状空間5
内の水は銅線7を介して交流電源と電気的に接続されて
いる。従って、針状空間5内の水は電極として作用する
ので、以下、針状空間5内の水を水針電極5aというこ
ともある。
In the block 1, the upper surface 1a of the block 1
A needle-shaped space 5 is formed which extends in a direction perpendicular to the flat electrode 2 from the bottom to the bottom, and the inside of the needle-shaped space 5 is filled with water. The tip of the needle-shaped space 5 is located at a position separated from the surface of the flat electrode 2 by a predetermined length. A container 6 made of an insulating material is arranged above the block 1 so that the inside of the container 6 and the inside of the needle-shaped space 5 communicate with each other. The container 6 is also filled with water. In the present embodiment, a funnel-shaped inlet 6 a
The tip of the injection port 6a and the block 1 are provided.
Is joined to the opening of the needle-like space 5 on the upper surface 1a of the
It is bonded and fixed with an adhesive (not shown) such as an epoxy resin. Further, one end of a copper wire 7 is inserted into water in the container 6, and the other end of the copper wire 7 is connected to an AC power supply (not shown). Thereby, the container 6 and the needle-like space 5
The water inside is electrically connected to an AC power supply via a copper wire 7. Therefore, since the water in the needle space 5 acts as an electrode, the water in the needle space 5 may be hereinafter referred to as a water needle electrode 5a.

【0008】試料21の設計に際しては、ブロック1の
幅および高さが大きすぎても特に悪影響はないが必要以
上に大きくしても無駄であり、小さすぎると電界印加時
に沿面放電を生じ易いので、例えば幅30〜40mm、
高さ30〜40mmの範囲内で好ましく設定される。ま
た、ブロック1の厚さは、大きすぎると透光性が悪くな
り、小さすぎると電界印加時に沿面放電を生じやすいの
で、例えば3〜5mmの範囲内で好ましく設定される。
水針電極5aの先端と平板状電極2との距離は、大きす
ぎると発光開始電圧が高くなり、小さすぎると絶縁破壊
を生じやすいので、例えば2〜3mmの範囲内で好まし
く設定される。また水針電極5aの先端から容器6内に
おける水面までの距離は、短かすぎると測定中に水針電
極内の水が蒸発してしまうおそれがあり、長すぎると電
界印加時に沿面放電を生じ易いので70〜80mm程度
とするのが好ましい。
In designing the sample 21, there is no particular adverse effect if the width and height of the block 1 are too large, but it is useless if it is larger than necessary. If it is too small, creeping discharge is likely to occur when an electric field is applied. , For example, a width of 30 to 40 mm,
The height is preferably set within a range of 30 to 40 mm. The thickness of the block 1 is preferably set within a range of, for example, 3 to 5 mm.
If the distance between the tip of the water needle electrode 5a and the flat electrode 2 is too large, the light emission starting voltage increases, and if it is too small, dielectric breakdown easily occurs. If the distance from the tip of the water needle electrode 5a to the water surface in the container 6 is too short, water in the water needle electrode may evaporate during measurement, and if it is too long, creeping discharge occurs when an electric field is applied. Since it is easy, it is preferable to set it to about 70 to 80 mm.

【0009】本実施例の試料21は、次のような手順で
作製することができる。まず、金属針の先端部が所定の
深さまで挿入されたブロック1を成形する。具体的に
は、ブロック1を構成する絶縁材料が樹脂材料であるの
で、成形時に金属針の先端部を埋め込んだ状態で硬化さ
せればよい。金属針は、例えばステンレス(鋼)からな
るものが好ましく、先端部以外の外径が1.0〜1.5
mm程度のものが好ましく用いられる。次に、ブロック
1に挿入されている金属針を抜くことによって針状空間
5を形成し、その針状空間5内に水を充填して水針電極
5aを形成する。具体的には、まずブロック1の金属針
が挿入されている面上に容器6を配し、接着固定する。
このとき、ブロック1から突き出している金属針の他端
部が容器6の注入口6a内を挿通するように容器6を配
し、ブロック1の表面における金属針の挿入口に注入口
6aの先端を接合させる。そして容器6内に水を満たし
た後、真空乾燥機内に入れて真空引きを開始する。真空
乾燥機内が所定の真空度になったら金属針を徐々に抜い
て針状空間5を形成する。このときブロック1を軟化さ
せておくことが好ましく、例えばブロック1が架橋ポリ
エチレンからなる場合には、ブロック1を約90℃に加
温した状態で金属針を抜くのが好ましい。そして金属針
を完全に抜き去った後も真空引きを一定時間行った後、
真空引きを停止し、直ちに真空乾燥機を開放して真空乾
燥機内を大気圧とする。このようにして、真空下で針状
空間5を形成し、針状空間5の開口部、すなわち金属針
の挿入口を浸水させた状態で大気圧雰囲気に移行させる
ことにより、容器6内の水が針状空間5内に圧入され、
水針電極5aが形成される。金属針を抜く際の雰囲気の
真空度は、低すぎると形成される水針の先端に微小ボイ
ドが生じるので例えば75cmHg程度に設定すればよ
い。
The sample 21 of this embodiment can be manufactured by the following procedure. First, the block 1 in which the tip of the metal needle is inserted to a predetermined depth is formed. Specifically, since the insulating material forming the block 1 is a resin material, the block 1 may be cured with the tip of the metal needle embedded therein during molding. The metal needle is preferably made of, for example, stainless steel (steel) and has an outer diameter of 1.0 to 1.5 other than the tip.
mm is preferably used. Next, the needle-shaped space 5 is formed by removing the metal needle inserted into the block 1, and the needle-shaped space 5 is filled with water to form the water needle electrode 5a. Specifically, first, the container 6 is arranged on the surface of the block 1 on which the metal needle is inserted, and is adhesively fixed.
At this time, the container 6 is arranged so that the other end of the metal needle protruding from the block 1 passes through the inside of the injection port 6a of the container 6, and the tip of the injection port 6a is inserted into the metal needle insertion port on the surface of the block 1. To join. Then, after the container 6 is filled with water, the container 6 is placed in a vacuum dryer to start evacuation. When the inside of the vacuum dryer reaches a predetermined degree of vacuum, the metal needle is gradually pulled out to form a needle-shaped space 5. At this time, it is preferable that the block 1 is softened. For example, when the block 1 is made of cross-linked polyethylene, it is preferable to remove the metal needle while the block 1 is heated to about 90 ° C. After vacuuming for a certain time even after completely removing the metal needle,
The evacuation is stopped, and the vacuum dryer is immediately opened to bring the inside of the vacuum dryer to atmospheric pressure. In this manner, the needle-shaped space 5 is formed under vacuum, and the atmosphere in the container 6 is shifted to the atmospheric pressure atmosphere while the opening of the needle-shaped space 5, that is, the insertion port of the metal needle is submerged. Is pressed into the needle space 5,
The water needle electrode 5a is formed. The degree of vacuum of the atmosphere when the metal needle is removed is set to, for example, about 75 cmHg because a minute void is generated at the tip of the water needle formed when the metal needle is too low.

【0010】一方、平板状電極2は、平面形状であるの
でペースト状の導電材料を用いて容易に形成することが
できる。例えば、ブロック1の下面に、へら等によって
ペースト状導電材料を塗布することによって形成でき
る。平板状電極2の形成は水針電極5aの形成前に行っ
てもよく、形成後に行ってもよい。平板状電極2を構成
する導電性ペーストにはカーボンを配合することが好ま
しく、この場合は、平板状電極2表面の平滑度に影響を
与えない範囲で様々な粒径の微粉末を使用することがで
き、その製造方法も特に限定されない。また、ペースト
中のカーボンの含有量は、該ペーストの粘性を電極形成
に不都合な程度にまで極端に増大させない範囲で適宜決
定することができる。なお、前記カーボン含有導電性ペ
ーストには、カーボン以外の様々な添加材が混合されて
いてもよい。なお、平板状電極2はカーボンを含まない
導電性銀ペーストなどの導電性材料を用いて形成しても
よいが、カーボン含有材料で形成すれば、電界印加時
に、平板状電極2表面で発光現象が生じるのを防止でき
るので、試料21内の二つの電極間における電界印加に
よる発光現象を正確に測定するうえで好ましい。
On the other hand, since the flat electrode 2 has a planar shape, it can be easily formed using a paste-like conductive material. For example, it can be formed by applying a paste-like conductive material to the lower surface of the block 1 with a spatula or the like. The flat electrode 2 may be formed before or after the water needle electrode 5a is formed. It is preferable that carbon is blended in the conductive paste constituting the flat electrode 2. In this case, fine powder having various particle sizes is used as long as the smoothness of the flat electrode 2 surface is not affected. And the production method is not particularly limited. Further, the content of carbon in the paste can be appropriately determined within a range in which the viscosity of the paste is not extremely increased to a degree that is inconvenient for forming an electrode. Note that the carbon-containing conductive paste may be mixed with various additives other than carbon. The flat electrode 2 may be formed using a conductive material such as a conductive silver paste containing no carbon. However, if the flat electrode 2 is formed using a carbon-containing material, the light emission phenomenon occurs on the surface of the flat electrode 2 when an electric field is applied. This is preferable for accurately measuring the light emission phenomenon caused by the application of the electric field between the two electrodes in the sample 21 because the occurrence of the light emission can be prevented.

【0011】図2は、試料21を用いて電界印加時の発
光現象を測定するのに好適な測定装置の実施例を示す概
略図である。この装置は、試料21および集光レンズ1
3を収容したケース16、このケース16にモノクロメ
ータ(分光器)17を介して光学的に連結された光電子
倍増管(Photomultiplyer Tube)18、印加電圧と発光
強度あるいは発光波長と発光強度の関係を表示するデジ
タルオシロスコープ19、およびフォトンカウンティン
グシステム10を基本的に備えており、フォトンカウン
ティング法(光子計数法)により発光現象を測定できる
ように構成されている。ケース16には、試料21の各
電極に接続された配線を図示しない交流電源に接続する
ための配線機構が備えられている。また、この装置に
は、ケース16内の試料21を観測するCCDカメラ1
1、およびCCDカメラ11からの信号を画像処理する
コンピュータ12からなる測定システムが取り付けられ
ており、試料の発光位置が測定可能となっている。
FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of a measuring apparatus suitable for measuring a light emission phenomenon when an electric field is applied using the sample 21. As shown in FIG. This apparatus comprises a sample 21 and a condenser lens 1
3, a photomultiplier tube 18 optically connected to the case 16 via a monochromator (spectroscope) 17, and the relationship between applied voltage and emission intensity or emission wavelength and emission intensity. It basically includes a digital oscilloscope 19 for displaying and a photon counting system 10, and is configured to be able to measure a light emission phenomenon by a photon counting method (photon counting method). The case 16 is provided with a wiring mechanism for connecting wiring connected to each electrode of the sample 21 to an AC power supply (not shown). Further, this apparatus has a CCD camera 1 for observing the sample 21 in the case 16.
1, and a measurement system including a computer 12 for image-processing a signal from the CCD camera 11 is attached, and the light emission position of the sample can be measured.

【0012】測定はブロック1内部の針状空間5内に水
が満たされた状態で行う必要がある。また真空下では針
状空間5内の水が容器6側へ逆流するおそれがあるの
で、大気圧下で測定を行う。具体的には、まず、ケース
16内の所定位置に測定の対象となる試料21を配置
し、試料21の平板状電極2と水針電極5aの二つの電
極をそれぞれ図示しない交流電源と接続する。ケース1
6内は大気圧とする。次いで試料21の二つの電極間に
交流電圧を印加する。高電界の印加によって発光現象が
生じると、試料21内において発生した光子はレンズ1
3によって集光され、モノクロメータ(分光器)17で
分光されるとともに、発光強度が光電子倍増管18およ
びフォトカウンティングシステム10を用いたフォトカ
ウンティング法によって測定される。これにより、試料
21内において発生した光の強度を測定することができ
る。そして、交流電源から印加される電圧値を連続的又
は不連続的に変化させながら、試料21における発光強
度を測定することにより、印加電圧と発光強度との関係
を得ることができる。
The measurement must be performed in a state where the needle-shaped space 5 inside the block 1 is filled with water. In addition, since the water in the needle space 5 may flow backward to the container 6 under vacuum, the measurement is performed under atmospheric pressure. Specifically, first, the sample 21 to be measured is arranged at a predetermined position in the case 16 and the two electrodes of the plate-like electrode 2 and the water needle electrode 5a of the sample 21 are respectively connected to an AC power supply (not shown). . Case 1
The inside of 6 is set to the atmospheric pressure. Next, an AC voltage is applied between the two electrodes of the sample 21. When a light emission phenomenon occurs due to the application of a high electric field, the photons generated in the sample 21
The light is condensed by 3 and split by a monochromator (spectroscope) 17, and the emission intensity is measured by a photocounting method using a photomultiplier tube 18 and a photocounting system 10. Thus, the intensity of light generated in the sample 21 can be measured. Then, the relationship between the applied voltage and the light emission intensity can be obtained by measuring the light emission intensity of the sample 21 while changing the voltage value applied from the AC power supply continuously or discontinuously.

【0013】図3は、本実施例の試料21を用い、図2
に示す測定装置によって発光現象を測定した結果を示す
グラフである。このグラフにおいて、横軸は印加電圧
(単位:kV)である。縦軸は光強度であり、フォトカ
ウンティングシステムでの電圧パルス数のカウント値を
ゲート時間10秒毎に積分した値を示している。またブ
ロック1の材料としては架橋ポリエチレンを使用した。
このグラフに示されるように、印加電圧が5kV以下で
は発光は観測されなかったが、5.5kV以上で発光が
生じたことが認められた。
FIG. 3 shows a sample 21 of this embodiment, and FIG.
5 is a graph showing a result of measuring a light emission phenomenon by the measuring device shown in FIG. In this graph, the horizontal axis is the applied voltage (unit: kV). The vertical axis indicates light intensity, and indicates a value obtained by integrating the count value of the number of voltage pulses in the photo counting system every 10 seconds of the gate time. The material of the block 1 was a crosslinked polyethylene.
As shown in this graph, light emission was not observed when the applied voltage was 5 kV or less, but it was recognized that light emission occurred when the applied voltage was 5.5 kV or more.

【0014】本実施例によれば、試料21は、絶縁材料
からなるブロック1中に水針電極5aが形成されている
ので、絶縁材料中に水トリーが形成され、かつその水ト
リーに水が充填されている状態とみなすことができる。
したがって、試料21の水針電極5aと、これに対向す
る平板状極2との間に電界を印加することによって、絶
縁材料中に発生した水トリーが電界の印加により成長す
る状態を再現することが可能である。よって、本実施例
の試料21における発光現象を測定することにより、水
トリー成長中における発光現象を調査することができ
る。また試料21の製造に際しては、予め金属針の先端
部が挿入されたブロック1から真空下で金属針を抜いた
後、金属針の挿入口を浸水させた状態でブロック1を大
気圧雰囲気中に移行することによって、ブロック1中に
水針電極5aを好ましく形成することができる。このよ
うな方法で水針電極5aを形成すれば、水針電極5aの
先端に気体が閉じこめられてボイド等が形成されること
なく、好ましい形状の水針電極5aを得ることができ
る。なお、ここでは針状空間5内に水を充填したが、水
に代えて他の液体を充填することも可能であり、水トリ
ー以外の要因に関連する発光現象の測定にも応用するこ
とが可能である。
According to this embodiment, since the water needle electrode 5a is formed in the block 1 made of an insulating material, a water tree is formed in the insulating material, and water is formed in the water tree. It can be regarded as being filled.
Therefore, by applying an electric field between the water needle electrode 5a of the sample 21 and the flat electrode 2 opposed thereto, it is possible to reproduce a state in which the water tree generated in the insulating material grows by applying the electric field. Is possible. Therefore, by measuring the light emission phenomenon in the sample 21 of the present embodiment, the light emission phenomenon during the growth of the water tree can be investigated. When manufacturing the sample 21, after removing the metal needle under vacuum from the block 1 in which the tip of the metal needle has been inserted in advance, the block 1 is placed in an atmospheric pressure atmosphere with the insertion port of the metal needle submerged. By shifting, the water needle electrode 5a can be preferably formed in the block 1. If the water needle electrode 5a is formed by such a method, a water needle electrode 5a having a preferable shape can be obtained without trapping gas at the tip of the water needle electrode 5a and forming a void or the like. Although the needle-shaped space 5 is filled with water here, other liquids can be filled instead of water, and the present invention can be applied to measurement of a light emission phenomenon related to factors other than the water tree. It is possible.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の発光測定
用試料は、絶縁材料を介して対向配置された二つの電極
を設け、一方の電極を、前記絶縁材料中に形成された針
状の空間内に水を充填してなる水針電極とすることによ
って、絶縁材料中に水トリーが形成され、かつその水ト
リーに水が充填されている状態を擬似的に形成すること
ができる。したがって、試料中の二つの電極に電界を印
加して試料における発光現象を測定することによって、
水トリー成長中における発光現象の調査が可能となる。
また、発光現象の測定を大気圧雰囲気中で行うことによ
り、水針電極を構成している水がブロック外へ流出する
のを防止して、適正な測定を行うことができる。また、
予め金属針の先端部が挿入された絶縁材料から、真空下
で前記金属針を抜いた後、前記金属針の挿入口を浸水さ
せた状態で前記絶縁材料を大気圧雰囲気中に移行するこ
とによって、先端にボイドがなく、好ましい形状の水針
電極を形成することができる。このように、本発明によ
れば、絶縁材料中に水トリーが発生した状態を有する試
料を得ることができ、このような試料に電界を印加して
発光現象を測定する本発明の方法は、絶縁材料の水トリ
ー劣化の研究手段として非常に有効である。
As described above, the sample for luminescence measurement of the present invention is provided with two electrodes which are opposed to each other with an insulating material interposed therebetween, and one of the electrodes is formed as a needle-shaped electrode formed in the insulating material. By forming a water needle electrode formed by filling the space with water, a water tree can be formed in the insulating material, and a state in which the water tree is filled with water can be simulated. Therefore, by applying an electric field to the two electrodes in the sample and measuring the light emission phenomenon in the sample,
It is possible to investigate the light emission phenomenon during water tree growth.
Further, by performing the measurement of the light emission phenomenon in the atmosphere of the atmospheric pressure, it is possible to prevent the water constituting the water needle electrode from flowing out of the block, and to perform an appropriate measurement. Also,
By removing the metal needle under vacuum from the insulating material in which the tip of the metal needle has been inserted in advance, by moving the insulating material into an atmospheric pressure atmosphere with the insertion port of the metal needle submerged. A water needle electrode having a preferable shape can be formed without a void at the tip. As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a sample having a state in which water trees are generated in an insulating material, and the method of the present invention for measuring a light emission phenomenon by applying an electric field to such a sample is as follows: It is very effective as a research tool for water tree degradation of insulating materials.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る発光測定用試料を示したもので
(a)は斜視図、(b)は要部の断面図である。
1A and 1B show a luminescence measurement sample according to the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a sectional view of a main part.

【図2】本発明の試料の測定に使用される測定装置の概
略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a measuring device used for measuring a sample according to the present invention.

【図3】本発明に係る発光現象の測定結果を示すグラフ
である。
FIG. 3 is a graph showing a measurement result of a light emission phenomenon according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ブロック(絶縁材料)、2…平板状電極、5…針状
空間、5a…水針電極、21…発光測定用試料(試
料)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Block (insulating material), 2 ... Plate electrode, 5 ... Needle space, 5a ... Water needle electrode, 21 ... Sample (sample) for luminescence measurement.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 淳 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 Fターム(参考) 2G015 AA05 BA03 CA02 CA20  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Jun Suzuki 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo F-term in Fujikura Co., Ltd. 2G015 AA05 BA03 CA02 CA20

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁材料を介して対向配置された二つの
電極を有する発光測定用試料であって、一方の電極が、
前記絶縁材料中に形成された針状の空間内に水を充填し
てなる水針電極であることを特徴とする発光測定用試
料。
1. A luminescence measurement sample having two electrodes arranged to face each other with an insulating material interposed therebetween, wherein one of the electrodes is
A sample for luminescence measurement, being a water needle electrode formed by filling water into a needle-like space formed in the insulating material.
【請求項2】 金属針の先端部が挿入されている絶縁材
料から、真空下で前記金属針を抜いた後、前記金属針の
挿入口を浸水させた状態で前記絶縁材料を大気圧雰囲気
中に移行することによって、前記絶縁材料中の針状空間
内に水を充填してなる水針電極を形成することを特徴と
する発光測定用試料の製造方法。
2. The method according to claim 1, further comprising removing the metal needle from the insulating material into which the tip of the metal needle is inserted under vacuum, and then placing the insulating material in an atmospheric pressure atmosphere with the insertion opening of the metal needle submerged. Forming a water needle electrode formed by filling water into a needle-like space in the insulating material.
【請求項3】 請求項1記載の発光測定用試料を用い、
大気圧雰囲気中で前記二つの電極間に電界を印加するこ
とを特徴とする発光測定方法。
3. The sample for luminescence measurement according to claim 1,
A method for measuring luminescence, wherein an electric field is applied between the two electrodes in an atmospheric pressure atmosphere.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012103158A (en) * 2010-11-11 2012-05-31 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Method for water treeing test, test piece for water treeing test, and method for manufacturing the same
CN104914366A (en) * 2015-06-17 2015-09-16 哈尔滨理工大学 Method and device for water tree initiation experiment

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