JP2009008427A - 受配電機器の余寿命診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】受配電機器が備える絶縁体の余寿命を精度よく診断することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る受配電機器の余寿命診断方法は、絶縁体を備える受配電機器の余寿命を求める余寿命診断方法であって、（ａ）診断対象の絶縁体と同じか同等の材質からなるセンサ絶縁体を予め受配電機器に設けておく。（ｂ）センサ絶縁体の表面における表面抵抗率と、当該表面付近における湿度とを逐次測定する。（ｃ）工程（ｂ）で測定した表面抵抗率と工程（ｂ）で測定した湿度との相関関係である第１の相関関係を逐次更新する。（ｄ）工程（ｃ）で更新した第１の相関関係に基づいて、所定の湿度Ａに対応する表面抵抗率Ｂを算出し、当該算出された表面抵抗率Ｂと使用年数Ｄとの相関関係である第２の相関関係を更新する。（ｅ）工程（ｄ）で更新した第２の相関関係に基づいて、受配電機器の余寿命を求める。
【選択図】図３

Description

本発明は、受配電機器が備える絶縁体の余寿命診断方法に関するものであり、特に、受配電機器の設置現場において、受配電機器が備える絶縁体の抵抗低下による余寿命を診断する余寿命診断法に関するものである。

受配電設備は、電気エネルギーを工場や建物へ供給する受配電機器を備える設備であり、信頼性、安定性を確保して稼動することが要求される。長期間にわたる使用により、受配電機器が備える絶縁体が劣化し、絶縁劣化による電気的トラブルが発生した場合には、生産損失や設備補修など、工場や建物に与える影響が大きい。そのため、受配電機器が備える絶縁体の絶縁性について、精度のよい診断技術が望まれている。

絶縁体の劣化プロセスは、一般的に、「（１）絶縁体表面の抵抗低下による漏れ電流の発生、（２）漏れ電流が原因で発生するジュール熱による局部的な乾燥帯の発生、（３）乾燥帯への電圧集中によるシンチレーション放電の発生、（４）放電が原因で有機物に発生する炭化導電路による絶縁破壊」の順で生じると考えられている。これに対し、絶縁体の診断法として、これまで、絶縁抵抗測定や部分放電測定等の方法が主に実施されてきたが、診断精度は十分と言えないのが現状である。精度が不十分である理由は、絶縁体の劣化メカニズムを考慮した評価を実施していないことが一因であると考えられる。

一方、電気的トラブルを未然に防止するとともに、メンテナンス周期を適正化し、保守コストを削減するためには、電気的な異常が発生する以前から、絶縁体の劣化度を定量的に精度よく把握して、受配電機器の余寿命診断をすることが重要である。電気的な異常が発生する以前から絶縁体の劣化度を評価する方法が、特許文献１および特許文献２に記載されている。それらの方法では、絶縁体に電極を取り付けて漏れ電流を測定し、絶縁体の表面抵抗率をモニターすることにより、受配電機器が備える絶縁体の劣化を診断する。

そのうち、特許文献１に記載の絶縁劣化検出方法では、ケーブルの絶縁抵抗と複数の環境条件との間の複合的な相関関係を表す式を予め実験的に定める。具体的には、紫外線照射や塩水噴霧試験により加速劣化サンプルを作成し、絶縁抵抗の温度・湿度特性を測定することで絶縁抵抗と複数の環境との複合的な相関関係を表す式を予め求める。そして、任意環境条件下で測定したケーブルの絶縁抵抗値と当該式とを用いて別途定めた基準環境条件下の値に換算し、当該換算値によって評価している。

また、特許文献２に記載の絶縁劣化検出方法では、受配電機器に隣接させて耐候性の絶縁板を設け、この絶縁板の上面に櫛形の一対の電極を０．２〜０．４ｍｍの沿面距離で対向させて載置する。そして、各電極を交流電源に接続し、電極間に流れる電流を誘電特性検出器で検出する。電極間の絶縁抵抗値が１０⁸Ω以下になると、誘電特性検出器から出力した信号でアラームを表示する。

なお、特許文献３に記載の絶縁劣化検出方法では、絶縁診断センサを用いて受配電機器の絶縁劣化を検出する方法が記載されている。

特開平７−１９１０８２号公報（第６図） 特開平８−２２０１５８号公報（第１図） 特開２００２−３７２５６１号公報（第１図）

実際に機器が設置されている現場での絶縁体の劣化は、大気中のＮＯｘ、ＳＯｘ、塵埃や汚染物からの影響を受けるため、種々の劣化モードが複雑に変化しながら進行する。しかしながら、特許文献１および特許文献３に記載の絶縁劣化検出方法では、受配電機器を使用する現場において、劣化モードが変化しているにもかかわらず、サンプルの加速劣化試験により作成した固定の相関関係に基づいて、絶縁体の劣化を検出する。そのため、現場における劣化モードの変化が相関関係に反映されないため、精度よく絶縁体の劣化を検出することができないという問題点があった。

また、特許文献２に記載の絶縁劣化検出方法では、０．２〜０．４ｍｍの沿面距離で電極を対向させているため、絶縁板の劣化に伴う表面形状の変化や、劣化生成物などの異物が原因で、検出精度が悪くなるという問題点があった。また、電極を取り付けた絶縁板は、受配電機器に隣接して複数個設置されているが、同じ電気室に同じ時期に設置された絶縁板であっても、長期間の使用による絶縁板の表面抵抗率の低下は、電気室における設置場所ごとに５桁程度ばらつく。そのため、絶縁板の設置場所が適切でないと、未然に電気的トラブルを防ぐことができないという問題があった。また、絶縁板の材質は、耐候性のよい絶縁体であればよいとしている。しかしながら、絶縁板の材質が、受配電機器が備える絶縁体と同じ材質でなければ、絶縁板における劣化メカニズムは、受配電機器における劣化メカニズムと異なるため、精度よく絶縁体の劣化を検出することができないという問題があった。

また、特許文献１および特許文献２に記載の発明では、測定された表面抵抗率が、閾値、例えば、１０⁹Ω／□以下か否かであるかによって、受配電機器が備える絶縁体の劣化異常を現在進行形で検出するものである。そのため、電気的トラブルがいつ発生するかといった将来的な異常の予測をするものではなく、異常検出の域を出るものではなかった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、受配電機器が備える絶縁体の余寿命を精度よく診断することにより、その絶縁体の劣化による電気的トラブルを未然に防ぐことを目的とする。

請求項１に係る受配電機器の余寿命診断方法は、絶縁体を備える受配電機器の余寿命を求める余寿命診断方法であって、（ａ）診断対象の前記絶縁体と同じか同等の材質からなるセンサ絶縁体を予め前記受配電機器に設けておく工程を備える。そして、（ｂ）前記センサ絶縁体の表面における表面抵抗率と、当該表面付近における湿度とを逐次測定する工程を備える。そして、（ｃ）前記工程（ｂ）で測定した前記表面抵抗率と前記工程（ｂ）で測定した前記湿度との相関関係である第１の相関関係を逐次更新する工程を備える。そして、（ｄ）前記工程（ｃ）で更新した前記第１の相関関係に基づいて、所定の前記湿度に対応する前記表面抵抗率を算出し、当該算出された表面抵抗率と使用年数との相関関係である第２の相関関係を更新する工程を備える。そして、（ｅ）前記工程（ｄ）で更新した前記第２の相関関係に基づいて、前記受配電機器の前記余寿命を求める工程とを備える。

本発明の受配電機器の余寿命診断方法によれば、受配電機器が備える絶縁体の余寿命を精度よく診断することができ、その絶縁体の劣化による電気的トラブルを未然に防ぐことができる。

＜実施の形態１＞
本実施の形態に係る受配電機器の余寿命診断方法は、絶縁体を備える受配電機器の余寿命を求める余寿命診断方法である。まず、受配電機器が備える診断対象の絶縁体と同じか同等の材質からなるセンサ絶縁体を予め受配電機器に設けておく。ここでいう診断対象の絶縁体とは、受配電機器が備える絶縁体のうち、絶縁劣化を診断したい絶縁体、例えば、絶縁劣化が激しく、受配電機器の寿命において重要となる絶縁体である。センサ絶縁体１は、絶縁板であり、例えば、導体の支持や遮蔽を行う機能を持たせてもよい。図１に、センサ絶縁体１の表面を示す。

センサ絶縁体１の材質は、受配電機器が備える絶縁体の材質と同じか同等であり、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂などが該当する。本実施の形態では、センサ絶縁体１の材質は、添加剤、例えば、炭酸カルシウムと、ガラス繊維とを含む不飽和ポリエステル絶縁体であるものとする。

センサ絶縁体１の表面には、一対の電極である櫛形電極２が互いに１．０〜５．０ｍｍ離れて対向して設けられる。櫛形電極２の材質は、導電性を示すものであればよく、長期使用による腐食等に耐えうるものがより望ましい。本実施の形態では、一対の櫛形電極２は、ＳＵＳ製であるものとし、櫛形電極２間の沿面距離３が２．０ｍｍ、図１の横方向に延在する電極部分の長さが１９７０ｍｍとなるように設けられているものとする。なお、図１では、電極部分の１９７０ｍｍのうち、１００ｍｍの部分が示されている。

図２は、複数の受配電機器５が配置された電気室４の一例を示した図である。図２に示すように、受配電機器５、および、センサ絶縁体１は、外気と室内空気とを入れ換え可能な開口部が設けられた電気室４内に設置される。開口部には、例えば、外気９を電気室４に吸気するバスダクト６、ピット７、または、室内空気１０を電気室４から排気する強制換気口８、または、図示しないケーブル引き込み口の少なくとも一つが該当する。これら開口部には、エアコンによって風を送り込んでもよい。本実施の形態では、開口部は、バスダクト６、および、ピット７であるものとする。本実施の形態では、図２に示すように、センサ絶縁体１の表面を、それら開口部と対向させて配設している。

図２では、バスダクト６は、電気室４の上側に設けられており、センサ絶縁体１は、バスダクト６近傍の受配電機器５の上面に配置されている。このように、センサ絶縁体１の表面を、バスダクト６近傍において上向きにし、バスダクト６と対向させて配置している。

一方、ピット７は、電気室４の下側に設けられており、センサ絶縁体１は、ピット７近傍の受配電機器５の下面に配置されている。このように、センサ絶縁体１の表面を、ピット７近傍において下向きにし、ピット７と対向させて配置している。

以上のように配置された受配電機器５に対して、本実施の形態に係る受配電機器の余寿命診断方法を用いる。以下、本実施の形態に係る受配電機器の余寿命診断方法の工程について説明する。

まず、受配電機器５が備える診断対象の絶縁体と同じか同等の材質からなるセンサ絶縁体１を上述のように予め受配電機器５に設けておく（ステップＳ０）。そして、受配電機器５の使用開始と同時に、センサ絶縁体１を使用開始する。

次に、センサ絶縁体１の表面における表面抵抗率と、その表面付近における湿度とを逐次測定する（ステップＳ１）。本実施の形態では、図１の一対の櫛形電極２間に、例えば、２００Ｖの電圧を印加して、それにより発生する漏れ電流を漏れ電流計で測定することにより、センサ絶縁体１の表面抵抗率を測定する。また、表面付近における湿度は、例えば、湿度計を用いて測定する。なお、以下、湿度（％）は、相対湿度（％ＲＨ）を表すものとする。これらの測定は、例えば、センサ絶縁体１の使用開始時から１時間ごとに行う。

次に、ステップＳ１で測定した表面抵抗率と、同ステップＳ１で測定した湿度との相関関係である第１の相関関係を逐次更新する（ステップＳ２）。この更新は、診断実施ごと、例えば、１ヶ月ごとに行う。図３（ａ）は、第１の相関関係を示す図である。本実施の形態では、これまで保存していた表面抵抗率と湿度との第１の相関関係に係るデータに、診断実施時にステップＳ１で測定した表面抵抗率のデータ、例えば、２．０×１０⁷Ω／□と、同ステップＳ１で測定した湿度、例えば、８０％ＲＨのデータとを追加する。そして、これらのデータから新たな第１の相関関係を求めている。

このように、第１の相関関係を逐次更新することにより、大気中のＮＯｘ等の影響を受け、劣化モードが種々変化しながら劣化が進行しても、劣化モードの変化は、第１の相関関係に反映されることになる。ここで示されるセンサ絶縁体１の表面抵抗率は、後述する劣化メカニズムにより、後述する使用年数とともに低下する。そのため、図３（ａ）の曲線で示される第１の相関関係は、一般的に、更新するごとに表面抵抗率が徐々に下がる傾向にある。

次に、ステップＳ２で更新した第１の相関関係に基づいて、所定の湿度に対応する表面抵抗率を算出し、その算出された表面抵抗率と使用年数との相関関係である第２の相関関係を更新する（ステップＳ３）。

ここでの所定の湿度は、４０〜６０％ＲＨであり、本実施の形態では、所定の湿度は、５０％ＲＨであるものとする。ステップＳ２で更新した第１の相関関係が図３（ａ）であり、所定の湿度Ａが５０％ＲＨである場合、対応する表面抵抗率Ｂは、５．０×１０⁹Ω／□として算出される。

こうして第１の相関関係に基づいて算出された表面抵抗率Ｂと、使用年数との相関関係である第２の相関関係を更新する。使用年数については、センサ絶縁体１の使用年数を用いてもよく、受配電機器５の使用年数を用いてもよい。センサ絶縁体１は、受配電機器５が備える絶縁体と同じか同等の材質からなり、受配電機器５と同じ場所に配置され、受配電機器５と同じ時期から使用されるため、両者の使用年数は実質的に同じだからである。以下、本実施の形態では、使用年数は、センサ絶縁体１の使用年数であるものとして説明する。

上述の第２の相関関係の更新について説明する前に、第２の相関関係の傾向について説明する。図４は、現場で使用していた約１５００個の受配電機器５のセンサ絶縁体１について、センサ絶縁体１の使用年数ごとにプロットした図である。表面抵抗率の対数値を縦軸、使用年数のリニアー値を横軸とし、使用年数ごとに平均した表面抵抗率をプロットしている。

この図４において、表面抵抗率には、ＮＯｘ等の環境要因による誤差が含まれているため、これらのデータから正確な相関関係を求めることはできない。しかし、サンプル数は約１５００件であり、表面抵抗率の経年劣化傾向を大局的に把握するには充分なサンプル数であると考えられる。この図から分かるように、センサ絶縁体１の表面抵抗率の対数と、センサ絶縁体１の使用年数との第２の相関関係は、直線で表せる。以下、この直線をマスターカーブと呼ぶ。

上述したように、ステップＳ３では、第１の相関関係に基づいて算出された表面抵抗率Ｂと、センサ絶縁体１の使用年数との相関関係である第２の相関関係を更新する。その更新の一例として、最小二乗法を用いて、例えば、１ヶ月に１回、マスターカーブを逐次更新する方法がある。あるいは、上述したように、第２の相関関係は直線の関係にあるため、以下の簡便な方法を用いてもよい。

本実施の形態では、第２の相関関係を診断時においてのみ更新する。図３（ｂ）はその様子を示した図である。図３（ｂ）に示すように、センサ絶縁体１の使用開始（使用年数０年）時、つまり、新品時における表面抵抗率Ｃに、診断時における表面抵抗率Ｂとセンサ絶縁体１の使用年数Ｄを追加して第２の相関関係を更新する。ここで、新品時における表面抵抗率Ｃは、予め設定された値であり、例えば、経験的に既に知られた値に設定される。この図３（ｂ）に示される表面抵抗率は、図３（ａ）から算出した表面抵抗率Ｂ、つまり、５．０×１０⁹Ω／□である。このように、新品時の表面抵抗率Ｃと、診断時における表面抵抗率Ｂとを結ぶことにより、マスターカーブを作成する。なお、図３（ｂ）では、余寿命診断時におけるセンサ絶縁体１の使用年数Ｄは、３０年であるものとして示されている。

次に、ステップＳ３で更新した第２の相関関係に基づいて、受配電機器５の余寿命を求める（ステップＳ４）。本実施の形態では、図３（ｂ）に示した第２の相関関係に基づいて、表面抵抗率の所定の閾値Ｅに対応する寿命年数Ｆを算出し、寿命年数Ｆと使用年数Ｄとに基づいて受配電機器５の余寿命を求める。ここでいう寿命年数Ｆは、図３（ｂ）において、第２の相関関係を表す直線、つまり、マスターカーブが表面抵抗率の所定の閾値Ｅと交差する点の使用年数に相当する。表面抵抗率の所定の閾値Ｅは、例えば、所定の湿度において放電が発生する表面抵抗率のうち、最高値の表面抵抗率に設定しておく。本実施の形態では、表面抵抗率の所定の閾値Ｅは、１０⁹Ω／□に設定されているものとする。

図３（ｂ）の場合、寿命年数Ｆは、マスターカーブが上述の表面抵抗率の所定の閾値Ｅと交差する点の使用年数である３４年となる。その寿命年数Ｆである３４年から、余寿命診断時の使用年数Ｄである３０年を減算して求められる年数である４年を、受配電機器５の余寿命とする。このようにして、湿度５０％ＲＨにおける受配電機器５の余寿命を求める。

以上の工程からなる受配電機器の余寿命診断方法によれば、ステップＳ２において、第１の相関関係を逐次更新する。そのため、劣化モードが種々変化しながら、センサ絶縁体１の劣化が進行しても、劣化モードの変化は、第１の相関関係の変化に反映される。これにより、センサ絶縁体１と同じか同等の材質であり、受配電機器５が備える絶縁体の余寿命を精度よく診断することができる。その結果、受配電機器５が備える絶縁体の劣化による電気的トラブルを未然に防ぐことができる。

また、ステップＳ３において、第２の相関関係を診断時においてのみ更新するものとした。これにより、逐次更新を実施する必要がなくなるため、測定コストと、測定負荷を低減させることができる。

また、ステップＳ３において、所定の湿度を５０％ＲＨにすることにより、マスターカーブの直線性を向上させることができ、より精度よく診断することができる。また、所定の湿度を５０％ＲＨを除いて４０〜６０％ＲＨにした場合には、５０％ＲＨにおける診断よりも若干精度が落ちるが、他の範囲の湿度よりは、精度よく診断することができる。また、所定の湿度が５０％ＲＨであるときの表面抵抗率の閾値を、１０⁹Ω／□にすることにより、湿度５０％ＲＨにおける受配電機器５が備える絶縁体の絶縁破壊を未然に防ぐことができる。

以上の工程によれば、湿度５０％ＲＨにおける第２の相関関係を求め、それから、その湿度における受配電機器５の余寿命を求めることができた。次に、湿度５０％ＲＨ以外の任意の湿度、例えば、湿度９０％ＲＨであっても、第２の相関関係を用いて受配電機器５の余寿命を求める方法について説明する。

図５は、図３（ｂ）と同様、第２の相関関係を示す図である。ここで示す受配電機器の余寿命診断方法によれば、ステップＳ４における表面抵抗率の所定の閾値Ｅは、余寿命に想定される湿度に応じて変更される。図５には、湿度５０％ＲＨで余寿命に想定される表面抵抗率の所定の閾値ＥはＸ（Ω／□）、湿度９０％ＲＨで余寿命に想定される表面抵抗率の所定の閾値ＥはＹ（Ω／□）とする場合が示されている。この場合、湿度９０％ＲＨにおける余寿命を求めるには、まず、寿命年数Ｇ、つまり、図５において、マスターカーブが表面抵抗率の所定の閾値ＥであるＹ（Ω／□）と交差する点の使用年数を求める。それから、その寿命年数Ｇから、余寿命診断時の使用年数Ｄを減算することにより、受配電機器５の余寿命を求める。

このように、表面抵抗率の所定の閾値を、余寿命に想定される湿度に応じて変更することにより、湿度５０％ＲＨ以外の任意の湿度であっても、第２の相関関係を用いて受配電機器５の余寿命を求めることができる。

次に、センサ絶縁体１の表面を図２のように配置した理由について説明する。従来、絶縁体の表面抵抗率の低下は、塵埃が主原因であると考えられていた。この塵埃は、上側から下側に進む傾向があるため、センサ絶縁体１の表面を上側に向けて配置させて、センサ絶縁体１の表面に塵埃が付着するようにしていた。

しかし、表面抵抗率の低下の主原因は、塵埃ではなく、大気中のＮＯｘやＳＯｘ等のイオンであることを見出した。図６に、大気中のＮＯｘやＳＯｘによるセンサ絶縁体１の劣化メカニズムの一例を示す。図６は、センサ絶縁体１の断面図であり、大気中のＮＯｘが、センサ絶縁体１の表面に付着する様子を示した図である。センサ絶縁体１は、上述したように、炭酸カルシウム１１と、ガラス繊維１２とを含む不飽和ポリエステル樹脂１３からなる。

図６（ａ）に示すように、大気中のＮＯｘと大気中の水との反応により、硝酸が生じる。そうすると、図６（ｂ）に示すように、センサ絶縁体１の表面付近において、その硝酸と、センサ絶縁体１の充填材である炭酸カルシウム１１が反応して、硝酸カルシウム１４が生成される。硝酸カルシウムは、潮解性のイオン性化合物であるので、吸湿した水に溶け込んでイオン化する。このような劣化メカニズムにより、センサ絶縁体１の表面抵抗率が低下する。

なお、ここでは、センサ絶縁体１について説明したが、本実施の形態では、受配電機器５が備える絶縁体は、センサ絶縁体１と同じか同等の材質であるため、受配電機器の絶縁体においても、同様のメカニズムで表面抵抗率が低下する。また、センサ絶縁体１は、炭酸カルシウム１１を充填材として含む絶縁体からなるとして説明した。しかし、炭酸カルシウム１１は自然界の空気に存在するので、センサ絶縁体１の材質が、炭酸カルシウム１１を充填材として含まない絶縁体、例えば、水和アルミナであっても、同様に、表面抵抗率は低下する。また、ここでは、ＮＯｘの劣化メカニズムについて説明したが、ＳＯｘの劣化メカニズムもほぼ同様である。

これらＮＯｘ、ＳＯｘは、塵埃のように上側から下側に進むというよりも、空気の流れる方向に進む傾向がある。そのため、上側に向いたセンサ絶縁体１の表面において、劣化メカニズムが必ずしも早くなるとは限らず、空気の流れが顕著な場所において劣化メカニズムが早くなる。そのため、センサ絶縁体１の表面が下側に向いていても、空気の流れが顕著であれば、劣化メカニズムによる絶縁劣化の進展は、電気室４内の他の場所に比べて相対的に早くなる場合がある。

本実施の形態では、図２に示したように、一のセンサ絶縁体１の表面を、バスダクト６と対向させて配置し、また、別のセンサ絶縁体１の表面を、ピット７と対向させて配置している。つまり、空気の流れが顕著であり、劣化メカニズムによる絶縁劣化の進展が、電気室４内の他の場所よりも相対的に早くなる開口部に、センサ絶縁体１を配置している。そのように配置されたセンサ絶縁体１の表面抵抗率に基づいて、受配電機器が備える絶縁体の余寿命を診断するため、絶縁破壊による電気的トラブルの未然防止を確実に行うことができる。なお、センサ絶縁体１を受配電機器５単位、あるいは、受配電機器５の列単位、あるいは、電気室４単位で取り付ければ、それぞれの単位で劣化度の進展を把握することができる。これにより、更新する頻度の順位付けが、それらの単位ごとに可能になり、電気的トラブルを未然に防止可能になるとともに、更新費用の適正化を行うことができる。

また、本実施の形態では、センサ絶縁体１の表面には、一対の電極が互いに１．０〜５．０ｍｍ離れて対向して設けた。これにより、センサ絶縁体１の絶縁体の劣化に伴う表面形状の変化や、劣化生成物などの異物の付着が発生しても、診断精度を確保することができる。なお、本実施の形態では、一対の電極は、櫛形電極２であるものとしているが、形状は櫛形に限ったものではなく、センサ絶縁体１の表面抵抗率の測定が可能であり、電極間の距離が１．０〜５．０ｍｍであれば、他の形状であってもよい。

また、ステップＳ３において、第２の相関関係を診断時においてのみ更新するものとした。しかし、これに限ったものではなく、例えば、最小二乗法を用いて、第２の相関関係を逐次更新してもよい。この場合、第２の相関関係を診断時においてのみ更新する場合に比べて、測定コストと、測定負荷はかかるが、上述と同様、受配電機器５の余寿命を精度よく診断することができ、絶縁体の劣化による電気的トラブルを未然に防ぐことができる。

なお、本実施の形態では、櫛形電極２に２００Ｖの電圧を印加することにより、センサ絶縁体１の表面抵抗率を測定した。しかし、電圧値は、２００Ｖに限ったものではなく、測定実施時のセンサ絶縁体１の劣化状態、すなわち、表面抵抗率の大きさによって電圧値を変更してもよい。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、第２の相関関係については診断時においてのみ更新するものとした。それに対して、ステップＳ１における測定、つまり、センサ絶縁体１の表面における表面抵抗率と、その表面付近における湿度の測定については、センサ絶縁体１の使用開始時から逐次測定していた。しかしながら、受配電機器５の一般的な寿命は３０年と長い。そのため、実施の形態１で説明したステップＳ１において、センサ絶縁体１を新品時から設置し、一定期間使用後、例えば、２０年使用後に、湿度とセンサ絶縁体１の表面抵抗率を逐次測定するようにしてもよい。

このように測定しても、新品時のセンサ絶縁体１の表面抵抗率は既知であること、センサ絶縁体１の劣化メカニズムは、電圧と関係がないことから、実施の形態１で求められる受配電機器５の余寿命の精度を悪化させるものではない。この方法によれば、湿度計、および、漏れ電流計を用いる頻度を減らすことができるため、これらのメンテナンスや交換の頻度を減らすことができる。このようにして、経済的な診断が可能となる。

＜実施の形態３＞
実施の形態１では、センサ絶縁体１の絶縁劣化に着目して受配電機器５が備える絶縁体の余寿命診断を実施した。しかし、受配電機器の余寿命は、絶縁劣化以外にも、導体劣化によって定まる場合がある。そこで、本実施の形態では、櫛形電極２の導電劣化によって、受配電機器５が備える導電体の余寿命診断を行う。そして、上述の絶縁劣化についての余寿命診断と同様にして、導体劣化についての余寿命診断を行う。これにより、受配電機器５の導体接合部分での不具合を未然に防ぐことができる。

実施の形態１に係る受配電機器の余寿命診断方法の測定を説明する図である。 実施の形態１に係る受配電機器の余寿命診断方法のセンサ絶縁体の配置を説明する図である。 実施の形態１に係る受配電機器の余寿命診断方法を説明する図である。 実施の形態１に係る受配電機器の余寿命診断方法を説明する図である。 実施の形態１に係る受配電機器の余寿命診断方法を説明する図である。 実施の形態１に係る受配電機器の余寿命診断方法を説明する図である。

符号の説明

１ センサ絶縁体、２ 櫛形電極、３ 沿面距離、４ 電気室、５ 受配電機器、６ バスダクト、７ ピット、８ 強制換気口、９ 外気、１０ 室内空気、１１ 炭酸カルシウム、１２ ガラス繊維、１３ 不飽和ポリエステル、１４ 硝酸カルシウム、Ａ 所定の湿度、Ｂ，Ｃ 表面抵抗率、Ｄ 使用年数、Ｅ 所定の閾値、Ｆ 寿命年数。

Claims (10)

1. 絶縁体を備える受配電機器の余寿命を求める余寿命診断方法であって、
   （ａ）診断対象の前記絶縁体と同じか同等の材質からなるセンサ絶縁体を予め前記受配電機器に設けておく工程と、
   （ｂ）前記センサ絶縁体の表面における表面抵抗率と、当該表面付近における湿度とを逐次測定する工程と、
   （ｃ）前記工程（ｂ）で測定した前記表面抵抗率と前記工程（ｂ）で測定した前記湿度との相関関係である第１の相関関係を逐次更新する工程と、
   （ｄ）前記工程（ｃ）で更新した前記第１の相関関係に基づいて、所定の前記湿度に対応する前記表面抵抗率を算出し、当該算出された表面抵抗率と使用年数との相関関係である第２の相関関係を更新する工程と、
   （ｅ）前記工程（ｄ）で更新した前記第２の相関関係に基づいて、前記受配電機器の前記余寿命を求める工程とを備える、
   受配電機器の余寿命診断方法。
2. 前記工程（ｅ）において、前記第２の相関関係に基づいて、前記表面抵抗率の所定の閾値に対応する寿命年数を算出し、前記寿命年数と前記使用年数とに基づいて前記受配電機器の前記余寿命を求める、
   請求項１に記載の受配電機器の余寿命診断方法。
3. 前記工程（ｄ）において、前記第２の相関関係を逐次更新する、
   請求項１または請求項２に記載の受配電機器の余寿命診断方法。
4. 前記工程（ｄ）において、前記第２の相関関係を診断時においてのみ更新する、
   請求項１または請求項２に記載の受配電機器の余寿命診断方法。
5. 前記工程（ｄ）における前記所定の湿度は、４０〜６０％である、
   請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の受配電機器の余寿命診断方法。
6. 前記工程（ｄ）における前記所定の湿度は、５０％である、
   請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の受配電機器の余寿命診断方法。
7. 前記工程（ｄ）における前記所定の湿度は、５０％であり、
   前記工程（ｅ）における前記表面抵抗率の前記所定の閾値は、１０⁹Ω／□である、
   請求項２に記載の受配電機器の余寿命診断方法。
8. 前記工程（ｅ）における前記表面抵抗率の前記所定の閾値は、前記余寿命に想定される湿度に応じて変更される、
   請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の受配電機器の余寿命診断方法。
9. 前記センサ絶縁体の前記表面には、一対の電極が互いに１．０〜５．０ｍｍ離れて対向して設けられ、
   前記工程（ｂ）において、前記一対の電極間に電圧を印加して前記センサ絶縁体の前記表面抵抗率を測定する、
   請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の受配電機器の余寿命診断方法。
10. 前記受配電機器、および、前記センサ絶縁体は、外気と室内空気とを入れ換え可能な開口部が設けられた電気室内に設置され、
    前記センサ絶縁体の前記表面を、前記開口部と対向させて配設した、
    請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の受配電機器の余寿命診断方法。

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