JP2008064706A - 帯電電位測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の帯電電位度測定装置は、帯電度を対象としており、実際の油入電気機器に於いて重要な評価要素である電荷緩和を考慮されていないという課題があった。
【解決手段】試料油として、評価対象の油入電気機器に用いられる又は用いられた絶縁油と等価な絶縁油を用い、静電気発生部４を、前記油入電気機器に前記絶縁油に接触して用いられる又は用いられた絶縁物と等価な絶縁材料で形成され内部に前記試料油を流通させるダクトを備えた絶縁体４０と、少なくとも一部分が前記絶縁体に埋設されて前記絶縁体に接触する第１の電極４１１と、前記絶縁体に接触し且つ接地される第２の電極４１２とで構成し、前記第１の電極４１１を介して前記静電気発生部４の電位を測定するようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、油入変圧器等の油入電気機器の流動帯電特性等を診断するのに用いる帯電電位測定装置に関するものである。

変圧器等の油入電気機器の流動帯電現象は、絶縁及び冷却のために使用される絶縁油が固体絶縁物と接触したときに生じる静電現象であり、帯電が進行した場合には内部放電が生じ、電気機器の不具合に繋がる可能性がある。この現象に鑑み、油入電気機器の流動帯電を評価する帯電度測定装置が各種開発されており、ミニ静電テスタを用いた帯電度測定装置や、パイプ循環法による帯電度測定装置等がある。

ミニ静電テスタによる帯電度測定装置は、紙フィルターに一定量の試料油を通過させ、この試料油が紙フィルターを通過する時に静電気発生部に発生した電流、若しくはファラデーケージに流れ込む電流を測定し、その測定電流の大きさから試料油の帯電度の大きさを評価するものである。帯電度の大きさの評価は、一般的に、電流を単位時間当たりの試料油の流量で除算した電荷量により評価するものである。又、パイプ循環法による帯電度測定装置は、クラフト製の細長いモールボパイプ中に試料油を循環させ、定常状態でパイプ側に発生する電流を測定し、その測定電流を油流量で除算した電荷量を帯電度として評価するものである。（例えば、非特許文献１参照）

「電気協同研究 第５４巻 第５号（その１）」（第１３３乃至１３８ページ） 電力用変圧器保守管理専門委員会著 社団法人 電気協同研究会 平成１１年２月２５日発行

しかしながら、このような従来の帯電度測定装置は、帯電度を対象としており、実際の油入電気機器に於いて重要な評価要素である電荷緩和を考慮されていないという課題があった。

又、従来の帯電度測定装置は、実際の油入電気機器では経年変化により絶縁油及び絶縁物の成分等が変化し帯電特性が変化しているにもかかわらず、絶縁油や絶縁物の成分の変化等に着目した帯電度を測定できないという課題があった。

この発明は、前記のような従来の装置の課題を解決するためになされたもので、実際の油入電気機器の電荷緩和現象を模擬した静電気発生部を有する帯電電位測定装置を提供することを目的とするものである。

又、この発明は、実際の油入電気機器の絶縁油及び絶縁物の経年変化を模擬した静電気発生部を有する帯電電位測定装置を提供することを目的とするものである。

この発明による帯電電位測定装置は、試料油を循環させる油循環路と、該油循環路に設けられ前記循環する試料油との接触により電荷を発生する静電気発生部と、前記静電気発生部の電位を測定する電位測定部とを備えた帯電電位測定装置であって、前記試料油は、評価対象の油入電気機器に用いられる又は用いられた絶縁油と等価な絶縁油からなり、前記静電気発生部は、前記油入電気機器において前記絶縁油に接触して用いられる又は用いられた絶縁物と等価な絶縁材料で形成され内部に前記試料油を流通させるダクトを備えた絶縁体と、少なくとも一部分が前記絶縁体に埋設されて前記絶縁体に接触する第１の電極と、前記絶縁体に接触し且つ接地される第２の電極とを有し、前記電位測定部は、前記第１の電極を介して前記電位を測定するようにしたものである。

この発明に於いて、「試料油は、評価対象の油入電気機器に用いられる又は用いられた絶縁油と等価な絶縁油である」とは、試料油が、評価対象の油入電気機器に用いられる又は用いられた絶縁油と流動帯電に関して同一若しくは同等の特性を有する絶縁油であることを意味する。

この発明に於いて、「油入電気機器において絶縁油に接触して用いられる又は用いられた絶縁物と等価な絶縁材料」とは、油入電気機器において絶縁油に接触して用いられる又は用いられた絶縁物と流動帯電に関して同一若しくは同等の特性を有する絶縁材料であることを意味する。

又、この発明による帯電電位測定装置は、静電気発生部を、油入電気機器の電荷緩和時定数と等価な電荷緩和時定数を備えるよう構成したものである。

又、この発明による帯電電位測定装置は、静電気発生部の絶縁体を、油入電気機器の絶縁油に浸漬して用いられる又は用いられた絶縁物により構成したものである。

更に、この発明による帯電電位測定装置は、静電気発生部の絶縁体を、油入電気機器の経年に相当する酸化履歴と熱履歴と絶縁油成分の吸着履歴とのうち、少なくともいずれか一つの履歴と等価な履歴を与えた絶縁物により構成したものである。

又、この発明による帯電電位測定装置は、試料油として、油入電気機器に用いられる又は用いられた絶縁油を使用するようにしたものである。

更に、この発明による帯電電位測定装置は、試料油として、油入電気機器の絶縁油の経年に相当する酸化履歴と熱履歴とのうちの、少なくともいずれか一つの履歴と等価な履歴を与えた絶縁油を使用するようにしたものである。

又、この発明による帯電電位測定装置は、静電気発生部を、油循環路に着脱自在に設けるよう構成したものである。

更に、この発明による帯電電位測定装置は、試料油を流通させるダクトを、互いに分離された第１のダクトと第２のダクトとから構成し、前記第１のダクトは、前記第１の電極の一方の面に前記絶縁体の一部分を介して対向して設けられ、前記第２のダクトは、前記第１の電極の他方の面に前記絶縁体の他の一部分を介して対向して設けたものである。

又、この発明による帯電電位測定装置は、第１の電極を、互いに分離された第１の電極部と第２の電極部とにより構成し、試料油を流通させるダクトを、前記絶縁体の一部分を介して前記第１の電極部と前記第２の電極部との間に設けたものである。

この発明のよる帯電電位測定装置によれば、試料油は、評価対象の油入電気機器に用いられる又は用いられた絶縁油と等価な絶縁油からなり、静電気発生部は、油入電気機器において絶縁油に接触して用いられる又は用いられた絶縁物と等価な絶縁材料で形成され内部に前記試料油を流通させるダクトを備えた絶縁体と、少なくとも一部分が前記絶縁体に埋設されて前記絶縁体に接触する第１の電極と、前記絶縁体に接触し且つ接地される第２の電極とを有し、電位測定部は、前記第１の電極を介して電位を測定するようにしたので、電荷の緩和を考慮した帯電電位の測定を行うことができる。従がってその測定結果から評価対象の油入電気機器の流動帯電に関して十分な理論的評価を行うことが可能となる。

又、この発明のよる帯電電位測定装置は、静電気発生部を、油入電気機器の電荷緩和時定数と等価な電荷緩和時定数を備えるよう構成したので、評価対象の油入電気機器と等価な緩和時定数で帯電電位を測定することができる。従がってその測定結果から評価対象の油入電気機器の流動帯電に関して十分な理論的評価を行うことが可能となる。

又、この発明のよる帯電電位測定装置は、静電気発生部の絶縁体を、油入電気機器の絶縁油に浸漬して用いられる又は用いられた絶縁物により構成したので、評価対象の油入電気機器と等価な緩和時定数で帯電電位を測定する装置を簡単に得ることができる。

又、この発明のよる帯電電位測定装置は、静電気発生部の絶縁体を、油入電気機器の経年に相当する酸化履歴と熱履歴と絶縁油成分の吸着履歴とのうち、少なくともいずれか一つの履歴と等価な履歴を与えた絶縁物により構成したので、評価対象の油入電気機器の経年変化を考慮した帯電電位の測定を行うことができる。従がってその測定結果から評価対象の油入電気機器の流動帯電に関して十分な理論的評価を行うことが可能となる。

更に、この発明のよる帯電電位測定装置は、試料油として、油入電気機器に用いられる又は用いられた絶縁油を使用するようにしたので、評価対象の油入電気機器と等価な緩和時定数で帯電電位を測定する装置を簡単に得ることができる。
ことができる。

又、この発明のよる帯電電位測定装置は、試料油として、油入電気機器の絶縁油の経年に相当する酸化履歴と熱履歴とのうちの、少なくともいずれか一つの履歴と等価な履歴を与えた絶縁油を使用するようにしたので、評価対象の油入電気機器の経年変化を考慮した帯電電位の測定を行うことができる。従がってその測定結果から評価対象の油入電気機器の流動帯電に関して十分な理論的評価を行うことが可能となる。

更に、この発明のよる帯電電位測定装置は、静電気発生部を、油循環路に着脱自在に設けるよう構成したので、評価対象の油入電気機器に対応して異なる構成の静電気発生部を装着することができ、汎用性の高い装置とすることができる。

又、この発明のよる帯電電位測定装置は、試料油を流通させるダクトを、互いに分離された第１のダクトと第２のダクトとから構成し、前記第１のダクトは、前記第１の電極の一方の面に前記絶縁体の一部分を介して対向して設けられ、前記第２のダクトは、前記第１の電極の他方の面に前記絶縁体の他の一部分を介して対向して設けたので、評価対象の油入電気機器と等価な緩和時定数で帯電電位を測定することができる。従がってその測定結果から評価対象の油入電気機器の流動帯電に関して十分な理論的評価を行うことが可能となる。

又、この発明のよる帯電電位測定装置は、第１の電極を、互いに分離された第１の電極部と第２の電極部とにより構成し、試料油を流通させるダクトを、前記絶縁体の一部分を介して前記第１の電極部と前記第２の電極部との間に設けたので、試料油を低減することができ、装置全体をより小型とすることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る帯電電位測定装置の全体構成を示す構成図、図２はその静電気発生部の断面図、図３はその静電気発生部の説明図、図４はその静電気発生部を一部分を破断して示す斜視図である。図１に於いて、油循環路１は、金属性パイプ１１、１２、１３、１４、１５、及び１６により形成される。この油循環路１に封入された後述する試料油は、モータにより駆動されるポンプ２により、図の矢印の方向に循環路１内を循環する。ポンプ２は、例えば１８[Ｌ／分]程度の能力を有し、２[ｍ／ｓｅｃ]以上の流速を確保する。

油循環路１には、第１のヘッダー３１と第２のヘッダー３２との間に、ボルト・ナット（図示せず）により着脱自在に固定された後述する静電気発生部４が設けられている。油循環路１に設けられた緩和タンク５は、ベローズ５１により内容積が可変に構成されており、その内部は循環する試料油により満たされる。緩和タンク５は接地されており、試料油に帯電した正の電荷を大地に流して電荷を緩和する。これにより、静電気発生部４に循環する試料油は、常に電気的に中性が保たれる。

ヒータ６は交流電源６１により付勢され、緩和タンク５を介して内部の試料油を加熱する。加熱される試料油の温度は、評価対象の油入電気機器の運転状態における絶縁油の温度に等しいかそれに近似される。例えば、試料油は室温から４０℃の範囲で温度調整される。油循環路１に挿入された流量計７は、試料油の流量を計測する。

又、油循環路１には、バルブ８１、８２、８３及び８４が設けられている。これらのバルブ８１、８２、８３、及び８４の全て若しくはそのうちの何れかは、試料油を油循環路１に注入する場合や、油循環路１から試料油を抜き取る場合等に開かれる。

静電気発生部４は、図２及び図４に示すように、セルロース系絶縁材料のプレスボードである絶縁板４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、及び４８により構成された絶縁体４０と、絶縁板４３と４４との間に埋設された金属製の第１の電極４１１と、絶縁板４１、４２、４３、４４、４５及び４６の外表面を取り巻くように設けられた第２の電極４１２とを備えている。図１に示すように、第２の電極４１２は接地されている。第１の電極４１１に接続されたリード線４１３は、絶縁体４０の外部に導出されて電位測定部としての電位計９に接続されている。

又、静電気発生部４には、絶縁板４３を介して第１の電極４１１の一方の面に対向するよう設けられた第１のダクト４１４と、絶縁板４４を介して第１の電極４１１の他方の面に対向するよう設けられた第２のダクト４１５とを備えている。第１のダクト４１４と第２のダクト４１５とは互いに分離されており、夫々第１のヘッダー３１と第２のヘッダー３２の内部に開口する。

静電気発生部４の絶縁体４０を構成する絶縁板４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、及び４８は、評価対象の油入電気機器に於いて絶縁油に浸漬されて用いられる又は用いられたセルロース系の絶縁物と流動帯電に関して同一若しくは同等の特性を有するセルロース系の絶縁物により形成される。具体的には、例えば実際に評価対象の油入電気機器に使用される又は使用されていた絶縁物の一部分を切り出して静電気発生部４の絶縁体４０を構成する。

尚、実際の評価対象の油入電気機器に用いる又は用いられた絶縁物でなくとも、その絶縁物と流動帯電に関して同一若しくは同等の特性を有する絶縁物であれば、その絶縁物により静電気発生部４の絶縁体４０を構成しても良い。この場合、必要に応じてその絶縁体４０に、実際に油入電気機器に使用された絶縁物の経年に相当する酸化履歴、熱履歴、絶縁油からの劣化成分の吸着履歴を予め与える。これらの履歴の全てを絶縁体４０に与えることを基本とするが、必要に応じていずれかの履歴の付与を省略しても良い。

一方、油循環路１を循環する試料油は、評価対象の油入電気機器に使用される又は使用されていた絶縁油と流動帯電に関して同一若しくは同等の特性を有する絶縁油を用いる。具体的には、例えば実際に評価対象の油入電気機器に使用される又は使用されていた絶縁油の一部分を取出し、これを試料油として使用する。

尚、実際の評価対象の油入電気機器に用いる又は用いられた絶縁油でなくとも、その絶縁油と流動帯電に関して同一若しくは同等の特性を有する絶縁油であれば、これを試料油としても良い。この場合、必要に応じてその試料油に、実際に使用された絶縁油の酸化履歴、及び熱履歴を予め与える。これらの履歴の全てを試料油に与えることを基本とするが、必要に応じていずれかの履歴の付与を省略しても良い。

図８は、実際の油入電気機器の流動帯電による蓄積電荷量を説明するための説明図である。図８に於いて、プレスボード５０１相互の間に絶縁油１０１が矢印の方向に流通している。絶縁油１０１の流通により流動帯電が生じるが、その帯電電位Ｖ、及び蓄積電荷量Ｑは、次式（１）及び（２）により表すことができる。
Ｖ＝ｊＲ{１−ｅｘｐ（−ｔ／τ）} 式（１）
Ｑ＝ｊＣＲ{１−ｅｘｐ（−ｔ／τ）} 式（２）
τ＝ＣＲ 式（３）
但し、ｊ：プレスボード５０１の表面に単位時間に流れ込む電流
Ｒ：抵抗、Ｃ：静電容量、τ：時定数
ｔ：絶縁油が流動を開始してからの時間

式（２）に示されるように、実際の油入電気機器の流動帯電による蓄積電荷量Ｑは、プレスボード５０１と絶縁油１０１とで構成される系に於ける静電容量Ｃと抵抗Ｒの積である時定数（τ＝ＣＲ）で決定され、絶縁油１０1とプレスボード５０１とに於ける電荷緩和を含んだものである。

一方、実施の形態１に係る静電気発生部４は、図３に示すように、絶縁体４０を構成する絶縁板４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、及び４８と、第１のダクト４１４と第２のダクト４１５を流通する試料油とで構成される系で模擬することができる。従って、実施の形態１の静電気発生部４は、実際の油入電気機器と同様に、第１のダクト４１４と第２のダクト４１５を流通する試料油と絶縁体４０とで緩和時定数が決定されることから、実際の油入電気機器との等価性を確保した構造となる。

即ち、図３に於いて、第１のダクト４１４のみに着目した場合、その第１のダクト４１４を流通する試料油の流動帯電による蓄積電荷量−Ｑは、第１のダクト４１４と図の上側の第２の電極４１２との間の緩和時定数Ｃ１Ｒ１の回路を通して図の上側の第２の電極４１２に流れて電荷緩和されると共に、第１のダクト４１４と図の下側の第２の電極４１２との間の緩和時定数Ｃ１Ｒ１の回路と緩和時定数Ｃ２Ｒ２の回路が直列接続された回路を通して図の下側の第２の電極４１２に流れて電荷緩和される。この場合、実際の油入電気機器が１２個のダクトを有するものであるとすれば、その１／１２のスケールとなる。

実施の形態１の静電気発生装置４の場合、第１のダクト４１４と第２のダクト４１５を備え、夫々のダクト４１４、４１５に試料油を流通させるので、夫々のダクト４１４、４１５による蓄積電荷が上記と同様の考え方から夫々図の上側及び下側の第２の電極４１２に流れて電荷緩和される。従って、実際の油入電気機器が１２個のダクトを有するものであるとすれば、実施の形態１の場合は、その１／６のスケールとして考えることができる。

以上のように構成された実施の形態１に係る帯電電位測定装置に於いて、ポンプ２は油循環路１に封入された試料油を図１の矢印の方向に循環させる。緩和タンク５により電荷が緩和されて電気的に中性に保たれた試料油は、必要に応じてヒータ６により所定の温度に加熱され、第１のヘッダー３１に至る。試料油は、第１のヘッダー３１から静電気発生部４の第１のダクト４１４及び第２のダクト４１５に分流し、第２のヘッダー３２に至る。

試料油が、第１のダクト４１４及び第２のダクト４１５内を流れることにより、試料油と絶縁体４０との間に流動帯電が発生し、絶縁体４０に負の電荷が蓄積され試料油には正の電荷が蓄積される。正に帯電した試料油は、流量計７を経てポンプ２から緩和タンク５に至り、緩和タンク５により電荷が緩和され電気的に中性となる。試料油はこのようにして油循環路１内を循環する。一方、絶縁体４０に蓄積された負の電荷は、図３に基づいて説明したように、第２の電極４１２に流れて緩和される。蓄積電荷量と緩和電荷量との差、即ち絶縁体４０の表面に残留する電荷は、第１の電極４１１を介して電位測定部である電位計９により帯電電位として計測される。

絶縁体４０に一様に帯電していると仮定すると、電位計９により計測した電位から、次式（４）に基づいて絶縁体４０の表面帯電電荷量の評価が可能である。
Ｖ＝（σ／ε_ＰＢ）２Ｔ_ｈ＋（σ／ε_０）ｄ 式（４）
但し、Ｖ：帯電電位、σ：絶縁体の表面電荷密度
ε_ＰＢ：絶縁体の誘電率、ε_０：試料油の誘電率
Ｔ_ｈ：絶縁体の厚み、ｄ：ダクトの長さ

以上述べた実施の形態１による帯電電位測定装置によれば、静電気発生部により評価対象の油入電気機器と等価な緩和時定数で帯電電位を測定することができ、従がって、その測定結果から評価対象の油入電気機器の流動帯電に関して十分な理論的評価を行うことができる。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係る帯電電位測定装置の静電気発生部を示す断面図、図６はその静電気発生部の説明図、図７はその静電気発生部を一部分を破断して示す斜視図である。図５及び図７に示すように、絶縁体４０は、セルロース系絶縁材料のプレスボードである絶縁板４１、４２、４２１、４３、４４、４５、４５１、４６、４７、４８、４８１、及び４９により構成されている。

第１の電極は、絶縁板４３と４４との間に埋設された金属製の第１の電極部４１１ａと絶縁板４６と４７との間に埋設された金属製の第２の電極部４１１ｂとにより構成されている。第２の電極４１２は、絶縁板４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８及び４９の外表面を取り巻くように設けられている。第２の電極６２は接地される。第１の電極の一部である第１の電極部４１１ａに接続された第１のリード線４１３ａは、絶縁体４０の外部に導出される。又、同様に、第１の電極の他の一部である第２の電極部４１１ｂに接続された第２のリード線４１３ｂは、絶縁体４０の外部に導出される。これらの第１及び第２のリード線４１３ａ、４１３ｂは、互いに接続されて電位測定部としての電位計９に接続される。

実施の形態２に係る静電気発生部４には、絶縁板４３を介して第１の電極部４１１ａの一方の面に対向するよう設けられた第１のダクト４１４と、絶縁板４４を介して第１の電極部４１１ａの他方の面に対向するよう設けられた第２のダクト４１５とを備えている。又、第２のダクト４１５は、絶縁板４６を介して第２の電極部４１１ｂの一方の面に対向している。更に、第２の電極部４１１ｂの他方の面は、絶縁板４７を介して第３のダクト４１６が対抗している。

夫々のダクト４１４、４１５、及び４１６は、互いに分離されているが、静電気発生部４が図１に示す第１のヘッダー３１と第２のヘッダー３２との間に設置されたときは、第２のダクト４１５のみが第１のヘッダー３１と第２のヘッダー３２の内部に開口し、試料油がその中を流通する。第１のダクト４１４及び第３のダクト４１６内には試料油が満たされるが、第１及び第２のヘッダー３１、３２によりそれらの開口部が閉塞され、試料油は流通しない。

静電気発生部４の絶縁体４０を構成する絶縁板４１、４２、４２１、４３、４４、４５、４５１、４６、４７、４８、４８１、及び４９は、実施の形態１の場合と同様に、評価対象の油入電気機器に於いて絶縁油に浸漬されて用いられる又は用いられたセルロース系の絶縁物と流動帯電に関して同一若しくは同等の特性を有するセルロース系の絶縁物により形成される。具体的には、例えば実際に評価対象の油入電気機器に使用される又は使用されていた絶縁物の一部分を切り出して静電気発生部４の絶縁体４０を構成する。

尚、実際の評価対象の油入電気機器に用いる又は用いられた絶縁物でなくとも、その絶縁物と流動帯電に関して同一若しくは同等の特性を有する絶縁物であれば、その絶縁物により静電気発生部４の絶縁体４０を構成しても良い。この場合、必要に応じてその絶縁体４０に、実際に油入電気機器に使用された絶縁物の経年に相当する酸化履歴、熱履歴、絶縁油からの劣化成分の吸着履歴を予め与える。これらの履歴の全てを絶縁体４０に与えることを基本とするが、必要に応じていずれかの履歴の付与を省略しても良い。

一方、油循環路１を循環する試料油は、実施の形態１の場合と同様に、評価対象の油入電気機器に使用される又は使用されていた絶縁油と流動帯電に関して同一若しくは同等の特性を有する絶縁油を用いる。具体的には、例えば実際に評価対象の油入電気機器に使用される又は使用されていた絶縁油の一部分を取出し、これを試料油として使用する。

尚、実際の評価対象の油入電気機器に用いる又は用いられた絶縁油でなくとも、その絶縁油と流動帯電に関して同一若しくは同等の特性を有する絶縁油であれば、これを試料油としても良い。この場合、必要に応じてその試料油に、実際に使用された絶縁油の酸化履歴、及び熱履歴を予め与える。これらの履歴の全てを試料油に与えることを基本とするが、必要に応じていずれかの履歴の付与を省略しても良い。
実施の形態２の場合、試料油を流通させるダクトは１本のみであるので、実施の形態１の場合に比して試料油は１／２でよく、ポンプ２を小型とすることができる。尚、実施の形態２に係る帯電電位測定装置のその他の構成は、実施の形態１と同様である。

実施の形態２に係る静電気発生部４は、図６に示すように、第１のダクト４１４と図の上方の第２の電極４１２との間、及び第２のダクト４１６と図の下方の第２の電極４１２との間の緩和時定数が夫々Ｃ１Ｒ１であり、第２のダクト４１５と第１のダクト４１４との間、及び第２のダクト４１５と第３のダクト４１６間の緩和時定数が、夫々Ｃ２Ｒ２である。従がって、第２のダクト４１５による電荷−Ｑは、図の上方及び下方の第２の電極４１２に、夫々緩和時定数Ｃ１Ｒ１及びＣ２Ｒ２の回路を通して流れ電荷緩和される。

ここで、実際の評価対象の油入電気機器のダクト数が１２であるとすれば、試料油が流通するのが第２のダクト４１５の１本のみである実施の形態２に係る静電気発生装置４は、その油入電気機器の１／１２のスケールとして考えることができる。

第１の電極４１３ａ、４１３ｂを介して電位計９により計測した帯電電位から、絶縁体４０の帯電電荷量を次式（５）により評価することができる。
Ｑ＝ＣＶ 式（５）
但し、Ｖ：計測した帯電電位、Ｃ：測定電極である第１の電極の対地静電容量
Ｑ：帯電電荷量

以上述べた実施の形態２による帯電電位測定装置によれば、静電気発生部により評価対象の油入電気機器と等価な緩和時定数で帯電電位を測定することができ、従って、その測定結果から評価対象の油入電気機器の流動帯電に関して十分な理論的評価を行うことができる。又、実施の形態１に比べて試料油を１／２に低減することができ、装置全体をより小型とすることができる。

この発明の実施の形態１に係る帯電電位測定装置の全体構成を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る帯電電位測定装置の静電気発生部を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る帯電電位測定装置の静電気発生部の説明図である。 この発明の実施の形態１に係る帯電電位測定装置の静電気発生部を、一部分を破断して示す斜視図である。 この発明の実施の形態２に係る帯電電位測定装置の静電気発生部を示す断面図である。 この発明の実施の形態２に係る帯電電位測定装置の静電気発生部の説明図である。 この発明の実施の形態１に係る帯電電位測定装置の静電気発生部を、一部分を破断して示す斜視図である。 実際の油入電気機器の流動帯電による蓄積電荷量を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 油循環路
１１、１２、１３、１４、１５、１６ 金属性パイプ
２ ポンプ
３１ 第１のヘッダー
３２ 第２のヘッダー
４ 静電気発生部
４０ 絶縁体
４１、４２、４２１、４３、４４、４５、４５１、４６、４７、４８、４８１、４９ 絶縁板
４１１ 第１の電極
４１１ａ 第１の電極の第１の電極部
４１１ｂ 第１の電極の第２の電極部
４１２ 第２の電極
４１３ リード線
４１３ａ 第１のリード線
４１３ｂ 第２のリード線
４１４ 第１のダクト
４１５ 第２のダクト
４１６ 第３のダクト
５ 緩和タンク
６ ヒータ
６１ 交流電源
７ 流量計
８１、８２、８３、８４ バルブ
９ 電位計

Claims (9)

1. 試料油を循環させる油循環路と、該油循環路に設けられ前記循環する試料油との接触により電荷を発生する静電気発生部と、前記静電気発生部の電位を測定する電位測定部とを備えた帯電電位測定装置であって、前記試料油は、評価対象の油入電気機器に用いられる又は用いられた絶縁油と等価な絶縁油からなり、前記静電気発生部は、前記油入電気機器において前記絶縁油に接触して用いられる又は用いられた絶縁物と等価な絶縁材料で形成され内部に前記試料油を流通させるダクトを備えた絶縁体と、少なくとも一部分が前記絶縁体に埋設されて前記絶縁体に接触する第１の電極と、前記絶縁体に接触し且つ接地される第２の電極とを有し、前記電位測定部は、前記第１の電極を介して前記電位を測定することを特徴とする帯電電位測定装置。
2. 前記静電気発生部は、前記油入電気機器の電荷緩和時定数と等価な電荷緩和時定数を備えることを特徴とする請求項１に記載の帯電電位測定装置。
3. 前記静電気発生部の絶縁体は、前記油入電気機器の絶縁油に接触して用いられる又は用いられた絶縁物により構成したことを特徴とする請求項１に記載の帯電電位測定装置。
4. 前記静電気発生部の絶縁体は、前記油入電気機器の経年に相当する酸化履歴と熱履歴と絶縁油成分の吸着履歴とのうち、少なくともいずれか一つの履歴と等価な履歴を与えた絶縁物により構成したことを特徴とする請求項１に記載の帯電電位測定装置。
5. 前記試料油として、前記油入電気機器に用いられる又は用いられた絶縁油を使用することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の帯電電位測定装置。
6. 前記試料油として、前記油入電気機器の絶縁油の経年に相当する酸化履歴と熱履歴とのうちの、少なくともいずれか一つの履歴と等価な履歴を与えた絶縁油を用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の帯電電位測定装置。
7. 前記静電気発生部は、前記油循環路に着脱自在に設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の帯電電位測定装置。
8. 前記試料油を流通させるダクトは、互いに分離された第１のダクトと第２のダクトとから構成され、前記第１のダクトは、前記第１の電極の一方の面に前記絶縁体の一部分を介して対向して設けられ、前記第２のダクトは、前記第１の電極の他方の面に前記絶縁体の他の一部分を介して対向して設けられたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の帯電電位測定装置。
9. 前記第１の電極は、互いに分離された第１の電極部と第２の電極部とにより構成され、前記試料油を流通させるダクトは、前記絶縁体の一部分を介して前記第１の電極部と前記第２の電極部との間に設けられたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の帯電電位測定装置。

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