JP2016180629A - 部分放電測定方法および部分放電測定装置、並びに絶縁電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁電線の絶縁層における部分放電開始電圧を絶縁電線の全長にわたって測定する。
【解決手段】表面に絶縁層を備える絶縁電線を走行させる走行工程と、走行する絶縁電線の絶縁層に対して電源に接続された電極を接触させ、絶縁電線を走行させながら絶縁層に所定の試験電圧を印加する電圧印加工程と、試験電圧の印加により絶縁層から発生する部分放電に伴う信号のうち、閾値以上の信号を部分放電信号として検出する検出工程と、検出工程の結果に基づき、試験電圧での部分放電の発生頻度を判定する判定工程と、を有する、部分放電測定方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、部分放電測定方法および部分放電測定装置、並びに絶縁電線の製造方法に関する。

絶縁電線は導体の外周を被覆するように絶縁層を備えて構成されている。絶縁電線では、導体に高電圧が印加されることにより絶縁層の周囲に電界が形成され、その電界強度が高くなると、絶縁層から部分放電が発生するようになる。部分放電が発生すると、絶縁層が劣化し、最終的には絶縁破壊するおそれがある。

そこで、絶縁電線を電気機器などに用いる際に部分放電による絶縁破壊を防ぐには、どの程度の電圧を印加したときに部分放電が発生するのか、つまり部分放電が発生し始めるときの電圧、いわゆる部分放電開始電圧（以下、ＰＤＩＶともいう）がどの程度であるか、を事前に把握することが必要となる。特に、近年、モータ等の電気機器は高効率化の観点からインバータ制御され、モータ等を構成する絶縁電線にはサージ電圧の発生により高い電圧が印加されるようになっているため、絶縁層のＰＤＩＶの把握がより重要となっている。

ＰＤＩＶを測定する方法としては、例えば、製造された絶縁電線の一部を試料として抜き出して、その端子間に電圧を印加し、電圧の印加による部分放電の発生の有無を光学センサ（主に光電子増倍管や電磁波センサなど）や放電電荷量、電流値などで測定する方法がある（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００８−８２９０４号公報

しかしながら、従来のＰＤＩＶの測定方法では、製造された絶縁電線の一部をサンプルとして抜き出し、その試料のＰＤＩＶを測定するため、測定されるＰＤＩＶが絶縁電線の一部で得られた値であって絶縁電線の全長にわたって保証される値ではない、という問題があった。
具体的に説明すると、絶縁電線では絶縁層の膜厚が長さ方向でばらつくことがあり、このような絶縁層のＰＤＩＶを測定すると、厚い箇所で測定される数値は比較的高くなり、薄い箇所で測定される数値は比較的低くなる。この厚い箇所で測定される高い数値を絶縁電線の全体のＰＤＩＶとすると、そのＰＤＩＶに近い電圧を絶縁電線に印加したときに、膜厚の比較的薄い箇所で部分放電が発生するおそれがある。そのため、ＰＤＩＶとしては、絶縁電線の全体で膜厚が最も薄い箇所で測定される最小値を把握する必要がある。ＰＤＩＶの最小値は、最小値よりも低い電圧を印加する場合であれば、絶縁電線の全長にわたって部分放電を抑制できることを保証する保証値となり得る。この点、従来のように絶縁電線の一部をサンプルとして抜き出し、そのＰＤＩＶを測定する場合、膜厚の最も薄い箇所を測定できるとも限らないため、測定される数値はＰＤＩＶの保証値としては不十分となってしまう。

本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、絶縁層の部分放電を絶縁電線の全長にわたって測定できる技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、
表面に絶縁層を備える絶縁電線を走行させる走行工程と、
走行する前記絶縁電線の前記絶縁層に対して電源に接続された電極を接触させ、前記絶縁電線を走行させながら前記絶縁層に所定の試験電圧を印加する電圧印加工程と、
前記試験電圧の印加により前記絶縁層から発生する部分放電に伴う信号のうち、閾値以上の信号を部分放電信号として検出する検出工程と、
前記検出工程の結果に基づき、前記試験電圧での部分放電の発生頻度を判定する判定工程と、を有する、部分放電測定方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、
上述の部分放電測定方法を、導体の外周上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程の後にインラインにて行う、絶縁電線の製造方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、
表面に絶縁層を備える絶縁電線を走行させる走行部と、
所定の試験電圧を生成する電源に接続され、走行する前記絶縁電線の前記絶縁層に接触するように配置されて、前記絶縁層に前記試験電圧を印加する電極と、
前記試験電圧の印加により前記絶縁層から発生する部分放電に伴う信号のうち、閾値以上の信号を部分放電信号として検出する検出部と、
前記検出部での結果に基づき、前記試験電圧での部分放電の発生頻度を判定する判定部と、を備える部分放電測定装置が提供される。

本発明によれば、絶縁層の部分放電を絶縁電線の全長にわたって測定することができる。

本発明の一実施形態に係る部分放電測定装置が組み込まれる絶縁電線の製造装置の概略図である。 断面が略円形状である絶縁電線と電極との接触について説明するための図である。 断面が略矩形状である絶縁電線と電極との接触について説明するための図である。

上述したように、従来のＰＤＩＶの測定方法では、絶縁電線から切り出した一部分をサンプルとして測定していた。例えば、まず、このサンプルに周波数５０Ｈｚの電圧を昇圧させながら印加する。次に、電圧の印加によりサンプルの絶縁層からは部分放電が発生することになるが、この部分放電のうち、放電電荷量が１００ｐＣ以上となる部分放電の回数を計測する。そして、部分放電の回数が毎秒５０回以上となるときの電圧をＰＤＩＶとして測定する。この方法では絶縁層のＰＤＩＶを測定できるが、そのＰＤＩＶは、絶縁電線の一部で測定される数値であるので、絶縁電線の全長にわたって保証する保証値としては信頼性が低い。

本発明者は上記課題について検討を行った結果、絶縁電線を一定の速度で動かしながら、絶縁層に電圧を印加し、その部分放電を測定すれば、絶縁電線の全長にわたって部分放電を測定することができ、絶縁電線のＰＤＩＶの保証値を得られることを見出した。
また、動いている絶縁電線の絶縁層に対して従来の方法と同様の条件で電圧を印加するには、移動する絶縁電線の絶縁層と電極との接触時間、印加する電圧の周波数などを所定の関係を満足するように適宜設定するとよいことを見出した。
本発明は上記知見に基づいて成されたものである。

以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る部分放電測定装置が組み込まれる絶縁電線の製造装置の概略図である。図２は、断面が略円形状である絶縁電線と電極との接触について説明するための図である。図３は、断面が略矩形状である絶縁電線と電極との接触について説明するための図である。

＜測定対象＞
まず、部分放電測定装置の説明に先立ち、測定対象となる絶縁電線について説明する。

絶縁電線１は、例えば図２に示すように、断面が略円形状の導体２と、導体２の外周を被覆するように設けられる絶縁層３と、を備えて構成されている。

導体２としては、通常用いられる金属線、例えば銅線、銅合金線の他、アルミニウム線、銀線、ニッケル線などを用いることができる。また、金属線の外周にニッケルなどの金属めっきを施したものを用いてもよい。さらに、金属線を撚り合わせた集合撚り導体を用いることもできる。なお、導体２の断面形状は、円形に限定されず、略矩形状（平角形状）であってもよい。例えば、図３に示すような断面が略矩形状の導体２´を用いることもできる。

絶縁層は、例えばポリエステルイミド、ポリアミドイミド及びポリイミドなどを含む絶縁塗料（いわゆるエナメル塗料）を用いて形成されている。絶縁層の膜厚は、例えば３０μｍ以上１５０μｍである。

＜絶縁電線の製造装置＞
次に、本発明の一実施形態に係る部分放電測定装置が組み込まれる絶縁電線の製造装置について説明する。

図１に示すように、絶縁電線の製造装置２００は、搬送される導体２の外周上に絶縁層３を形成して絶縁電線１を製造する絶縁層形成装置２１０と、製造された絶縁電線１の部分放電を測定する部分放電測定装置１００とを備える。

＜部分放電測定装置＞
部分放電測定装置１００は、表面に絶縁層３が形成された絶縁電線１を走行させながら、試験電圧を印加し、発生する部分放電を検出することで、部分放電の発生頻度を絶縁電線１の全長にわたって測定するものである。部分放電測定装置１００は、図１に示すように、走行部１１０と、電極１２０と、検出部１３０と、判定部１４０とを備えて構成されている。

走行部１１０は、絶縁電線１を繰り出し、その長さ方向に所定の速度で走行させるものである。

電極１２０は、繰り出される絶縁電線１の走行パス上に設けられ、絶縁電線１の表面（絶縁層３）に接触するように配置されている。電極１２０は、所定の試験電圧を生成する電源１２１に接続されており、電極１２０を通過する絶縁電線１の絶縁層３に対して所定の試験電圧を印加する。試験電圧としては、交流電圧が好ましく、例えば、周期的に変化する正弦波電圧を用いることができる。

電極１２０は、図１に示すように、走行する絶縁電線１の絶縁層３が電極１２０と接触したときに、その電極１２０との接触領域に対して試験電圧としての交流電圧を印加する。つまり、絶縁層３の所定領域に対して、その領域が電極１２０に接触してから通過するまでの間に、交流電圧を印加する。このとき、絶縁電線１を走行させる速度をｖ［ｍ／ｍｉｎ］および電極１２０の長さをＬ［ｍｍ］とすると、絶縁層３の所定領域が電極１２０に接触してから電極１２０を通過するまでの時間、つまり絶縁層３の所定領域が電極１２０と接触している時間は、Ｌ／１０００ｖ［ｍｉｎ］、つまり６０Ｌ／１０００ｖ［ｓ］となる。交流電圧の周波数をｆ［Ｈｚ］とすると、絶縁層３の所定領域は、電極１２０と接触している間に、交流電圧を下記一般式（１）に示す周期数Ｔ分、印加されることになる。このように、長さＬを有する電極１２０は、速度ｖで走行する絶縁電線１の絶縁層３に対して周波数ｆの交流電圧を印加することにより、交流電圧の周期数Ｔ分を、絶縁層３の長さ方向にわたって一様に印加することができる。

電極１２０としては、走行する絶縁電線１の絶縁層３に対して試験電圧を一様に印加できるようなものであれば、特に限定されない。電極１２０には、接触する絶縁層３を損傷しないように、図２に示すような、例えばカーボンからなり、可とう性を有する導電性ブラシ１２２が絶縁層３との接触面側に設けられていることが好ましい。

なお、電極１２０の長さＬは、電極１２０において絶縁電線１が走行する方向に沿った長さを示す。

検出部１３０は、絶縁電線１の走行パスに沿って設けられ、絶縁層３から発生する部分放電を検出できるように電極１２０の近傍に配置されている。検出部１３０は、試験電圧の印加により絶縁層３で発生する部分放電に伴う信号のうち、閾値以上の信号を部分放電信号として検出するように構成されている。例えば、検出部１３０は、部分放電に伴う信号を捉えるセンサ部１３１と、センサ部１３１に接続され、センサ部１３１で捉えた信号のうち、閾値以上の信号を部分放電信号として検出する部分放電モニタ部１３２と、を備える。

センサ部１３１は、部分放電に伴う信号として、部分放電で発生する放電光や電磁波を捉え、それらを強度に応じた放電電荷量に変換する。センサ部１３１としては、走行する絶縁電線１で発生する部分放電を検出できるようなものであれば、特に限定されないが、発光センサなどを用いることが好ましい。発光センサとしては、例えば、光電子増倍管や電磁波センサ（パッチアンテナ）などを用いることができる。

部分放電モニタ部１３２は、センサ部１３１に接続されており、センサ部１３１で捉えられた信号のうち、閾値以上の信号を部分放電信号として検出する。センサ部１３１で捉えられる信号には、部分放電に由来する信号以外に、例えば外部から到来する信号なども含まれるおそれがあるため、部分放電モニタ部１３２は、部分放電に伴う信号のうち、閾値以上の信号を、部分放電に由来する部分放電信号として検出する。例えば、部分放電モニタ部１３２は、放電電荷量が１００ｐＣ以上となる放電光を部分放電として検出する。そして、部分放電モニタ部１３２は、検出される部分放電信号の検出回数Ｎを計測する。

判定部１４０は、検出部１３０での結果に基づき、絶縁層３に所定の試験電圧を印加させたときに発生する部分放電の発生頻度を判定する。例えば、判定部１４０は、検出部１３０で検出された部分放電信号の検出回数Ｎを参照し、検出回数Ｎが多いほど、試験電圧での部分放電の発生頻度が高いと判定する。

判定部１４０は、部分放電の発生頻度を精度よく判定する観点から、電極１２０で絶縁層３に印加される交流電圧の周期数Ｔと、検出部１３０で検出される部分放電信号の検出回数Ｎとを参照し、Ｔ≦Ｎのときに、部分放電の発生頻度が高いと判定することが好ましい。Ｔ≦Ｎとなる場合、印加する交流電圧の１周期あたりに１回以上の部分放電信号が検出されることとなり、部分放電が発生する頻度が高いことを示す。部分放電の発生頻度が高いと、所定の試験電圧を印加したときに絶縁層３が絶縁破壊しやすくなるため、部分放電の発生がありと総合的に判定する。一方、Ｔ＞Ｎとなる場合、部分放電の発生頻度が低く、部分放電が発生したとしても、絶縁層３が絶縁破壊するおそれがないため、部分放電の発生がなし、と総合的に判定する。

本実施形態の部分放電測定装置１００においては、上記式（１）で示される周期数Ｔが５０以上となるように、電極１２０の長さＬ、走行部１１０が絶縁電線１を走行させる速度ｖ、および交流電圧の周波数ｆを調整することが好ましい。これにより、絶縁電線１を走行させずに一部を切り出したサンプルを測定する場合と同様の測定精度を得ることができる。すなわち、走行させずに測定する場合、切り出したサンプルに周波数５０Ｈｚの交流電圧を印加しており、サンプルに対して交流電圧を５０周期分、印加していた。この点、本実施形態では、電極１２０の長さＬ、速度ｖ、および周波数ｆを調整することにより周期数Ｔを５０以上に設定できるので、絶縁電線１を走行させずに測定する場合と同様の測定精度を得ることができる。

電極１２０の長さＬは、特に限定されないが、２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが好ましい。電極１２０の長さＬを２５ｍｍ以上とすることにより、絶縁層３の電極１２０との接触時間を十分に確保することが可能となり、部分放電を精度よく測定することができる。一方、電極１２０の長さＬを２００ｍｍ以下とすることにより、装置サイズを縮小することができる。

走行部１１０が絶縁電線１を走行させる速度ｖは、特に限定されないが、５ｍ／ｍｉｎ以上４０ｍ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。速度ｖを５ｍ／ｍｉｎ以上として絶縁電線１を速く走行させることにより、絶縁電線１の全長にわたって部分放電を測定する時間を短縮して測定効率を向上させることができる。一方、速度ｖを４０ｍ／ｍｉｎ以下とすることにより、絶縁層３の電極１２０との接触時間を十分に確保することができるので、部分放電を精度よく測定することができる。

電源１２１が試験電圧として生成する交流電圧の周波数ｆは、特に限定されないが、１０Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下であることが好ましい。周波数ｆを１０Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下とすることにより、周波数Ｔを増大させることができ、部分放電を精度よく測定することができる。

＜部分放電測定方法＞
次に、上述した部分放電測定装置１００を用いた部分放電測定方法について説明する。

本実施形態の部分放電測定方法は、走行工程と、電圧印加工程と、検出工程と、判定工程と、を有する。

まず、走行部１１０により絶縁電線１を所定の速度ｖ［ｍ／ｍｉｎ］で走行させる。

続いて、絶縁電線１を電極１２０に引き込み、絶縁層３に長さＬ［ｍｍ］の電極１２０を接触させる。具体的には、図２に示すように、一方の面に導電性ブラシ１２２を備える一対の電極１２０を、導電性ブラシ１２２で絶縁電線１の外周を取り囲むように対向させて配置し、その一対の電極１２０の間に絶縁電線１を挿通させ、絶縁層３に電極１２０を接触させる。そして、試験電圧として、最大値Ｖ_０［Ｖｐ］を有する周波数ｆ［Ｈｚ］の交流電圧を電源１２１から電極１２０を介して絶縁層３に印加する。これにより、走行する絶縁電線１の絶縁層３に対して交流電圧の式（１）に示す周波数Ｔ分を一様に印加する。

続いて、検出部１３０のセンサ部１３１で、試験電圧の印加により絶縁層３から発生する部分放電に伴う信号を捉える。そして、検出部１３０の部分放電モニタ部１３２で、センサ部１３１で捉えた信号のうち、閾値以上の信号を部分放電信号として検出する。具体的には、放電電荷量が１００ｐＣ以上となる放電光を部分放電として検出する。そして、その部分放電の検出回数Ｎを計測する。本実施形態では、絶縁電線１を走行しながら、部分放電信号の検出および検出回数Ｎの計測を行うことで、絶縁電線１の全長にわたって絶縁層３の検出回数Ｎを計測する。

続いて、判定部１４０において、検出部１３０での結果に基づき、絶縁層３に所定の試験電圧を印加したときの部分放電の発生頻度を判定する。この判定では、上述の電圧印加工程で絶縁層３に印加される交流電圧の周期数Ｔと、検出工程で検出される部分放電信号の検出回数Ｎとを参照し、Ｔ≦Ｎのときに、部分放電の発生頻度が高いと判定する。これにより、総合的に部分放電がありと判定する。この判定を、絶縁電線３を走行させながら行うことで、絶縁電線１の全長にわたって部分放電の発生頻度を判定する。

この判定により、最大値Ｖ_０の試験電圧を印加したときに、部分放電の発生頻度が絶縁電線１の全長にわたって低いようであれば、この絶縁電線１に電圧Ｖ_０で印加した場合であっても部分放電が発生しにくく、絶縁破壊しにくいことを保証することができる。つまり、この電圧Ｖ_０を絶縁電線１のＰＤＩＶの保証値とすることができる。
これに対して、最大値Ｖ_０の試験電圧を印加したときに、絶縁電線１で部分放電の発生頻度が高くなる箇所があれば、絶縁電線１のＰＤＩＶの保証値は電圧Ｖ_０よりも低いことが分かる。この場合、例えば、試験電圧の最大値をＶ_０から徐々に降圧して測定し、絶縁電線１の全長にわたって部分放電の発生頻度が低くなるときの最大値Ｖ_１を求め、それを保証値と設定するとよい。

また、上述の判定では、絶縁電線１の全長にわたって計測された部分放電信号の検出回数Ｎから、検出回数Ｎが多く計測された箇所（部分放電の発生頻度が高い箇所）は、少なく計測された箇所（部分放電の発生頻度が低い箇所）よりも、絶縁層３の膜厚が薄いことが分かる。そして、検出回数Ｎが最も多くなる箇所における膜厚を絶縁電線１における最小膜厚として判断することができる。このように絶縁電線１の全長にわたって部分放電の発生頻度を判定することにより、絶縁電線１における絶縁層３の膜厚の最小値を把握することが可能となる。

＜絶縁電線の製造方法＞
次に、上述した部分放電測定方法を、導体２の外周上に絶縁層３を形成する絶縁層形成工程の後にインラインにて行う、絶縁電線１の製造方法について説明する。ここで、インラインとは、絶縁電線１の製造と同じ工程にて部分放電測定方法を行うことであり、導体２の外周上に絶縁層３を形成して絶縁電線１を製造しつつ、製造された絶縁電線１を連続的に部分放電測定することを示す。

まず、走行部１１０により導体２を所定の速度ｖ［ｍ／ｍｉｎ］で走行させる。
続いて、導体２を絶縁層形成部２１０に導入し、走行する導体２の外周上に、例えばポリエステルイミド、ポリアミドイミド又はポリイミドなどを含む絶縁塗料を塗布する。その後、絶縁塗料を加熱する（焼き付ける）ことにより所定の膜厚の絶縁層３を形成する。そして、絶縁塗料の塗布・焼付を、絶縁層３が所望の膜厚（例えば、３０μｍ〜１５０μｍ）となるまで繰り返し行い、絶縁電線１を製造する。

次に、製造された絶縁電線１を巻き取る前に、部分放電測定装置１００に導入し、絶縁電線１を走行させながら、上述した部分放電測定方法を行う。これにより、所定の試験電圧を印加したときに部分放電が発生する発生頻度を絶縁電線１の全長にわたって測定する。以上により、絶縁電線１を製造しつつ、その絶縁電線１の部分放電を測定することができる。

なお、本実施形態では、部分放電測定方法をインラインにて行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。本実施形態の部分放電測定方法は、絶縁電線１の製造とは独立してオフラインにて行ってもよい。

また、本実施形態では、絶縁塗料の塗布および焼付を繰り返しすることにより所望の膜厚の絶縁層３を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、導体２を走行させて、その導体の外周上に熱可塑性樹脂などを押出機により押し出して絶縁層３を形成してもよい。

次に、本発明の実施例を説明する。

［実施例１〜４］
まず、導体径φ０．８０ｍｍの銅線を走行させつつ、銅線の外周上にポリエステルイミド樹脂塗料を塗布し、塗料を焼き付けることで、膜厚３５μｍの絶縁層を形成して絶縁電線を製造した。この絶縁電線を所定の速度で走行させながら、カーボン製ブラシが内在する電極（絶縁電線の走行方向に沿った長さが１５０ｍｍ）に接触させ、絶縁層に対して所定の正弦波電圧を印加した。電極から約１０ｃｍ下流側に設置した電磁波センサにより、絶縁層で発生する部分放電に伴う信号のうち、放電電荷量が１００ｐＣ以上となる信号を部分放電信号として検出した。そして、その結果から部分放電の発生頻度を測定した。実施例１〜４では、同一の絶縁電線に対して、下記表１に示すように、絶縁電線を走行させる速度、正弦波電圧の最大値および周波数を適宜変更して部分放電を測定した。なお、実施例１〜４では、絶縁層に印加される正弦波電圧の周期数Ｔが５０周期分となるように、正弦波電圧を印加した。

実施例１に示すように、８００Ｖｐの正弦波電圧を印加する場合であれば、絶縁電線の全長にわたって部分放電の発生頻度が低いことが確認されたので、部分放電の発生がないと総合的に判断した。このことから、絶縁電線のＰＤＩＶの保証値が８００Ｖｐであることが分かる。
一方、実施例２に示すように、１０００Ｖｐの正弦波電圧を印加した場合、部分放電の発生頻度が高いことが確認されたので、部分放電の発生がありと総合的に判断した。このことから、絶縁電線のＰＤＩＶの保証値は１０００Ｖｐよりも低いことが分かった。
実施例３，４では、実施例１，２よりも絶縁電線を走行させる速度を大きくしたが、正弦波電圧の周期数Ｔが５０周期となるように、正弦波電圧の周波数ｆを変更することにより、実施例１，２と同様に部分放電を測定できることが確認された。

［実施例５〜８］
まず、導体径φ０．８０ｍｍの銅線を走行させつつ、銅線の外周上にポリエステルイミド樹脂塗料を塗布し、塗料を焼き付けることで、膜厚３５μｍの絶縁層を形成して絶縁電線を製造した。この絶縁電線を所定の速度で走行させながら、カーボン製ブラシが内在する電極（絶縁電線の走行方向に沿った長さが１５０ｍｍ）に接触させ、絶縁層に対して所定の正弦波電圧を印加した。電極から約１０ｃｍ下流側に設置した電磁波センサにより、絶縁層で発生する部分放電に伴う信号のうち、放電電荷量が１００ｐＣ以上となる信号を部分放電信号として検出した。そして、部分放電信号の検出回数Ｎを計測し、検出回数Ｎと正弦波電圧の周期数Ｔとを比較して検出頻度に基づいて、部分放電の発生頻度を測定した。実施例５〜８では、同一の絶縁電線に対して、下記表２に示すように、正弦波電圧の最大値および周波数を適宜変更して部分放電を測定した。なお、実施例５〜８では、絶縁層に印加される正弦波電圧の周期数Ｔが５０周期分となるように、正弦波電圧を印加した。

実施例５に示すように、印加電圧を８００Ｖｐとすると、部分放電の検出回数が０回であり、部分放電が検出されなかった。実施例６に示すように、印加電圧を８５０Ｖｐに昇圧すると、部分放電の検出回数Ｎが１５回に増えることが確認された。ただし、検出回数Ｎが周期数Ｔよりも小さいため、部分放電の発生頻度が少ないと判定した。実施例７，８に示すように、印加電圧を９００Ｖｐ以上に昇圧させると、検出回数Ｎが５０回以上となることが確認された。この場合、検出回数Ｎが周期数Ｔ以上となり、部分放電の発生頻度が高いと判定した。実施例５〜８の結果から、絶縁電線のＰＤＩＶの保証値としては８５０Ｖｐ〜９００Ｖｐの範囲内にあることが推測された。

［比較例１，２］
比較例１では、まず、実施例１と同様に、導体を速度２０ｍ／ｍｉｎで走行させながら、絶縁塗料を塗布・焼付することにより、膜厚３５μｍの絶縁層を備える絶縁電線を製造した。
比較例２では、絶縁電線を製造するときに導体の走行速度を２０ｍ／ｍｉｎから３０ｍ／ｍｉｎに変更した以外は比較例１と同様に絶縁電線を製造した。
比較例１，２では、得られた絶縁電線のＰＤＩＶを以下の方法により測定した。まず、製造した絶縁電線を６００ｍｍに切り出し、撚り部が１２０ｍｍとなるようにツイストペアを作製し、その端部から１０ｍｍの位置までの絶縁層を削って端末処理を施すことで、測定サンプルを作製した。続いて、この測定サンプルを１０本準備し、それぞれの端末処理された端部に電極を接続した。そして、温度２５℃、湿度５０％の雰囲気下で、５０Ｈｚの正弦波電圧を１０Ｖ／ｓで昇圧させ、測定サンプルに放電電荷量が１００ｐＣ以上の放電光が５０回発生するときの電圧を測定した。ここでは、これを３回繰り返し、それぞれで得られた電圧の平均値からＰＤＩＶを求めた。

測定により求められた絶縁電線のＰＤＩＶは、比較例１が８５５Ｖで、比較例２が８６０Ｖであることが確認された。

以上のように、実施例５〜８では、絶縁電線を走行させながら部分放電を測定することで、絶縁電線のＰＤＩＶが８５０〜９００Ｖｐの範囲内にあることが確認された。一方、同一の絶縁電線を走行させずに一部を切り出して部分放電を測定した比較例１，２では、ＰＤＩＶが８５５Ｖｐ、８６０Ｖｐであることが確認された。このことから、実施例では比較例と同様の測定精度で部分放電を測定できることが確認された。しかも、実施例では、絶縁電線の一部分だけではなく、全長にわたって部分放電を測定することができる。

＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。

［付記１］
本発明の一態様によれば、
表面に絶縁層を備える絶縁電線を走行させる走行工程と、
走行する前記絶縁電線の前記絶縁層に対して電源に接続された電極を接触させ、前記絶縁電線を走行させながら前記絶縁層に所定の試験電圧を印加する電圧印加工程と、
前記試験電圧の印加により前記絶縁層から発生する部分放電に伴う信号のうち、閾値以上の信号を部分放電信号として検出する検出工程と、
前記検出工程の結果に基づき、前記試験電圧での部分放電の発生頻度を判定する判定工程と、を有する、部分放電測定方法が提供される。

［付記２］
付記１の部分放電測定方法において、好ましくは、
前記電圧印加工程では、
前記試験電圧として交流電圧を印加し、
前記交流電圧の周波数をｆ［Ｈｚ］、前記絶縁電線を走行させる速度をｖ［ｍ／ｍｉｎ］および前記電極の長さをＬ［ｍｍ］としたとき、前記絶縁層における前記電極との接触領域に対して前記交流電圧を、下記式（１）に示す周期数Ｔが５０以上となるように、印加する。

［付記３］
付記２の部分放電測定方法において、好ましくは、
前記検出工程では、前記部分放電信号の検出される検出回数Ｎを計測し、
前記判定工程では、前記周期数Ｔと前記検出回数Ｎとを参照し、Ｔ≦Ｎのときに部分放電の発生頻度が高いと判定する。

［付記４］
付記２又は３の部分放電測定方法において、好ましくは、
前記電圧印加工程では、前記電極の長さＬを２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下とする。

［付記５］
付記２又は３の部分放電測定方法において、好ましくは、
前記電圧印加工程では、前記周波数ｆを１０Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下とする。

［付記６］
付記２又は３の部分放電測定方法において、好ましくは、
前記走行工程では、前記速度ｖを５ｍ／ｍｉｎ以上４０ｍ／ｍｉｎ以下とする。

［付記７］
付記１〜６のいずれかの部分放電測定方法において、好ましくは、
前記判定工程では、前記絶縁層において部分放電の発生頻度が高い領域は発生頻度が低い領域よりも前記絶縁層の膜厚が薄いと判定する。

［付記８］
本発明の他の態様によれば、
導体の外周上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程の後、付記１〜７のいずれかの部分放電測定方法をインラインにて行う、絶縁電線の製造方法が提供される。

［付記９］
本発明の他の態様によれば、
表面に絶縁層を備える絶縁電線を走行させる走行部と、
所定の試験電圧を生成する電源に接続され、走行する前記絶縁電線の前記絶縁層に接触するように配置されて、前記絶縁層に前記試験電圧を印加する電極と、
前記試験電圧の印加により前記絶縁層から発生する部分放電に伴う信号のうち、閾値以上の信号を部分放電信号として検出する検出部と、
前記検出部での結果に基づき、前記試験電圧での部分放電の発生頻度を判定する判定部と、を備える部分放電測定装置が提供される。

［付記１０］
付記９の部分放電測定装置において、好ましくは、
前記電源は、前記試験電圧として交流電圧を生成し、
前記電極は、前記交流電圧の周波数をｆ［Ｈｚ］、前記走行部の前記絶縁電線を走行させる速度をｖ［ｍ／ｍｉｎ］および前記電極の長さをＬ［ｍｍ］としたとき、前記絶縁層における前記電極との接触領域に対して前記交流電圧を、下記式（１）に示す周期数Ｔが５０以上となるように、印加する。

［付記１１］
付記１０の部分放電測定装置において、好ましくは、
前記検出部は、前記部分放電信号の検出される検出回数Ｎを計測し、
前記判定部は、前記周期数Ｔと前記検出回数Ｎとを参照し、Ｔ≦Ｎのときに部分放電の発生頻度が高いと判定する。

１ 絶縁電線
２ 導体
３ 絶縁層
１００ 部分放電測定装置
１１０ 走行部
１２０ 電極
１３０ 検出部
１４０ 判定部
２００ 絶縁電線の製造装置
２１０ 絶縁層形成部

Claims (11)

1. 表面に絶縁層を備える絶縁電線を走行させる走行工程と、
   走行する前記絶縁電線の前記絶縁層に対して電源に接続された電極を接触させ、前記絶縁電線を走行させながら前記絶縁層に所定の試験電圧を印加する電圧印加工程と、
   前記試験電圧の印加により前記絶縁層から発生する部分放電に伴う信号のうち、閾値以上の信号を部分放電信号として検出する検出工程と、
   前記検出工程の結果に基づき、前記試験電圧での部分放電の発生頻度を判定する判定工程と、を有する、部分放電測定方法。
2. 前記電圧印加工程では、
   前記試験電圧として交流電圧を印加し、
   前記交流電圧の周波数をｆ［Ｈｚ］、前記絶縁電線を走行させる速度をｖ［ｍ／ｍｉｎ］および前記電極の長さをＬ［ｍｍ］としたとき、前記絶縁層における前記電極との接触領域に対して前記交流電圧を、下記式（１）に示す周期数Ｔが５０以上となるように、印加する、請求項１に記載の部分放電測定方法。
   

   
3. 前記検出工程では、前記部分放電信号の検出される検出回数Ｎを計測し、
   前記判定工程では、前記周期数Ｔと前記検出回数Ｎとを参照し、Ｔ≦Ｎのときに部分放電の発生頻度が高いと判定する、請求項２に記載の部分放電測定方法。
4. 前記電圧印加工程では、前記電極の長さＬを２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下とする、請求項２又は３に記載の部分放電測定方法。
5. 前記電圧印加工程では、前記周波数ｆを１０Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下とする、請求項２又は３に記載の部分放電測定方法。
6. 前記走行工程では、前記速度ｖを５ｍ／ｍｉｎ以上４０ｍ／ｍｉｎ以下とする、請求項２又は３に記載の部分放電測定方法。
7. 前記判定工程では、前記絶縁層において部分放電の発生頻度が高い領域は発生頻度が低い領域よりも前記絶縁層の膜厚が薄いと判定する、請求項１〜６のいずれかに記載の部分放電測定方法。
8. 導体の外周上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程の後、請求項１〜７のいずれかに記載の部分放電測定方法をインラインにて行う、絶縁電線の製造方法。
9. 表面に絶縁層を備える絶縁電線を走行させる走行部と、
   所定の試験電圧を生成する電源に接続され、走行する前記絶縁電線の前記絶縁層に接触するように配置されて、前記絶縁層に前記試験電圧を印加する電極と、
   前記試験電圧の印加により前記絶縁層から発生する部分放電に伴う信号のうち、閾値以上の信号を部分放電信号として検出する検出部と、
   前記検出部での結果に基づき、前記試験電圧での部分放電の発生頻度を判定する判定部と、を備える部分放電測定装置。
10. 前記電源は、前記試験電圧として交流電圧を生成し、
    前記電極は、前記交流電圧の周波数をｆ［Ｈｚ］、前記走行部の前記絶縁電線を走行させる速度をｖ［ｍ／ｍｉｎ］および前記電極の長さをＬ［ｍｍ］としたとき、前記絶縁層における前記電極との接触領域に対して前記交流電圧を、下記式（１）に示す周期数Ｔが５０以上となるように、印加する、請求項９に記載の部分放電測定装置。
    

    
11. 前記検出部は、前記部分放電信号の検出される検出回数Ｎを計測し、
    前記判定部は、前記周期数Ｔと前記検出回数Ｎとを参照し、Ｔ≦Ｎのときに部分放電の発生頻度が高いと判定する、請求項１０に記載の部分放電測定装置。
    
    

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