JP2017215320A - 油入機器の異常診断における過熱温度推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、エステル系絶縁油を用いた変圧器などの油入機器における過熱温度を推定する技術の提供を目的とする。
【解決手段】本発明は、植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油中のＨ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_２Ｈ_４、Ｃ_３Ｈ_８、Ｃ_３Ｈ_６を油中ガス分析で測定し、その発生量を求め、第１番目がＨ_２、第２番目がＣＨ_４であるか第１番目がＣＨ_４、第２番目がＨ_２又はＣ_２Ｈ_６である場合局所過熱温度を３００℃と推定し、第１番目がＨ_２第２番目がＣ_２Ｈ_６であるか第１番目がＣ_２Ｈ_６、第２番目がＨ_２、Ｃ_３Ｈ_８、Ｃ_３Ｈ_６である場合局所過熱温度を４００℃と推定し、第１番目がＣ_２Ｈ_４第２番目がＣ_２Ｈ_６であるか第１番目がＣ_２Ｈ_６第２番目がＣ_２Ｈ_４である場合局所過熱温度を５００℃と推定し、第１番目がＣ_２Ｈ_４第２番目がＣ_２Ｈ_６であるか第１番目がＣ_２Ｈ_４第２番目がＣＨ_４であるかＣ_３Ｈ_６である場合、局所過熱温度を６００〜７００℃と推定する。
【選択図】図１

Description

本発明はエステル系絶縁油を使った油入変圧器などの油入機器の異常診断において過熱温度を推定する方法に関する。

従来から変圧器の絶縁と冷却のために電気絶縁油が使用されており、その多くが石油を原料とした鉱油を用いている。鉱油は化学的に安定で安価であり、長年の使用実績がある反面、生分解性に乏しく、環境中に漏出した場合、容易に分解されないため環境を汚染する恐れがある。
エステル系絶縁油は、生分解性が高く、自然環境に漏れ出た場合でも環境への負荷が少ないため、ヨーロッパなどで風力発電向けの変圧器などで採用される例が増えている。
エステル系絶縁油の中でも植物油など天然エステルや植物油由来の脂肪酸を原料にした絶縁油は、廃却時に焼却した場合でもカーボンニュートラルによってＣＯ_２排出量の削減効果も期待できる。エステル系絶縁油は使用が広がっており、これらを使った変圧器の異常診断技術への要望が高まっている。

油入変圧器は、電力設備の中で重要な役割を担っておりその保守管理のための異常診断技術が重要となっている。変圧器の内部異常は主に過熱と放電であり、過熱と判断された場合、過熱部位の温度(過熱温度)を推定し、異常の進展具合などの判断を行う。このため、過熱温度の推定は、変圧器の内部異常診断において重要である。

従来から、鉱油を絶縁油に用いたこれら変圧器の異常を外部から診断する方法として、絶縁油中のガス成分を分析し、異常を診断する方法が用いられている。(非特許文献１参照)
また、鉱油が加熱された際に発生するガス組成は、温度によって変化し、鉱油の場合、飽和炭化水素と不飽和炭化水素の分子組成の比率が変わるため、これらの比と温度の関係から過熱温度を推定することができ(非特許文献２参照)、この方法は従来から広く用いられている。

電気協同研究第６５巻第１号 社団法人電気協同研究会 月岡淑郎、菅原捷夫、大江悦男「絶縁油の局部加熱による分解ガスの挙動」電気学会論文誌Ａ ９８巻 ｐ.３８１

油入変圧器の絶縁油中ガス分析による異常診断は従来から行われており、この異常診断は機器内の絶縁油が放電や過熱によって分解された際のガス成分を検出するものである。従来技術における絶縁油中ガス分析による油入変圧器の過熱温度推定方法は、鉱油を絶縁油として用いている機器を対象としている。
しかし、前記従来の推定方法は、鉱油が加熱された際に発生する分解ガスを調査した結果に基づいた方法である。エステル系絶縁油はエステル基を有しており化学構造が鉱油とは異なっているため、分解生成物やその発生挙動は鉱油で用いられている過熱温度推定方法を適用することができない。
また、油入変圧器に限らず、油入リアクトル、油入コンデンサー、油入ケーブル、冷凍機油などの油入機器においても機器の過熱温度推定方法が求められている。
本発明の目的は、エステル系絶縁油を用いた変圧器などの油入機器の異常診断における過熱温度を推定する技術の提供にある。

（１）本発明の過熱温度推定方法は、エステル系絶縁油を用いた油入機器の内部異常を診断するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象エステル系絶縁油の油中ガスを分析することにより前記油入機器の過熱温度を推定する方法であって、検査対象エステル系絶縁油が植物油由来の飽和脂肪酸と分岐及び脂肪族アルコールからなるエステルを主体とする植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油の場合、前記油入機器に収容されている検査対象植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油中のＨ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_２Ｈ_４、Ｃ_３Ｈ_８、Ｃ_３Ｈ_６ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、第１番目のガスがＨ_２ガス、第２番目のガスがＣＨ_４ガスであるか、第１番目のガスがＣＨ_４ガス、第２番目がＨ_２又はＣ_２Ｈ_６ガスである場合、局所過熱温度を３００℃と推定し、第１番目のガスがＨ_２ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであるか、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目がＨ_２ガス又はＣ_３Ｈ_８ガス又はＣ_３Ｈ_６ガスである場合、局所過熱温度を４００℃と推定し、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであるか、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスである場合、局所過熱温度を５００℃と推定し、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであるか、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣＨ_４ガスであるかＣ_３Ｈ_６ガスである場合、局所過熱温度を６００〜７００℃と推定することを特徴とする。

（２）本発明において、前記局所過熱温度毎の第１番目のガスと第２番目のガスが、予め植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中において３００℃、４００℃、５００℃、６００〜７００℃の各温度条件に局所加熱して発生するガスを分析し、局所加熱温度毎のＨ_２ガスとＣＨ_４ガスとＣ_２Ｈ_６ガスとＣ_２Ｈ_４ガスとＣ_３Ｈ_８ガスとＣ_３Ｈ_６ガスの発生量を求め、各温度条件にて発生量の多いガスから順に特定した第１番目のガスと第２番目のガスであることが好ましい。
（３）本発明において、先に記載の植物油由来脂肪酸エステルとしてパームヤシ脂肪酸エステル絶縁油またはパステルＮＥＯ(ライオン株式会社商品名)を用いることができる。

（４）本発明の過熱温度推定方法は、エステル系絶縁油を用いた油入機器の内部異常を診断するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象エステル系絶縁油の油中ガスを分析することにより前記油入機器の過熱温度を推定する方法であって、検査対象エステル系絶縁油がグリセリンと脂肪酸のエステルでトリグリセリド構造を有し、脂肪酸のうち少なくとも１種は不飽和脂肪酸である植物系天然エステルを主体とする天然エステル系絶縁油の場合、前記油入機器に収容されている検査対象天然エステル系絶縁油中のＨ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_２Ｈ_４、Ｃ_２Ｈ_２、Ｃ_３Ｈ_８、Ｃ_３Ｈ_６ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスが他のいずれかのガスの場合であり、Ｃ_２Ｈ_４ガス発生量／Ｃ_２Ｈ_６ガス発生量の比率が０．５未満の場合に局所過熱温度を３００〜４００℃と推定し、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであり、Ｃ_２Ｈ_４ガス発生量／Ｃ_２Ｈ_６ガス発生量の比率が０．５以上の場合に、局所過熱温度を５００℃と推定し、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスである場合、局所過熱温度を６００〜７００℃と推定することを特徴とする。

（５）本発明において、前記局所過熱温度毎の第１番目のガスと第２番目のガスが、予め天然エステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中において３００℃〜４００℃、５００℃、６００〜７００℃の各温度条件に局所加熱して発生するガスを分析し、局所加熱温度毎のＨ_２ガスとＣＨ_４ガスとＣ_２Ｈ_６ガスとＣ_２Ｈ_４ガスとＣ_２Ｈ_２ガスとＣ_３Ｈ_８ガスとＣ_３Ｈ_６ガスの発生量を求め、各温度条件にて発生量の多いガスから順に特定した第１番目のガスと第２番目のガスであることが好ましい。
（６）本発明において、先に記載の天然エステル系絶縁油として大豆油またはEnvirotemp FR3(カーギル社商品名)、または菜種油を用いることができる。

（７）本発明の過熱温度推定方法は、エステル系絶縁油を用いた油入機器の内部異常を診断するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象エステル系絶縁油の油中ガスを分析することにより前記油入機器の過熱温度を推定する方法であって、検査対象エステル系絶縁油がネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールの少なくとも１種以上からなるポリオールエステルと、直鎖及び分岐の飽和脂肪酸との合成エステルを主体とする合成エステル系絶縁油の場合、前記油入機器に収容されている検査対象合成エステル主体エステル系絶縁油中のＨ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_２Ｈ_４、Ｃ_３Ｈ_８ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、第１番目のガスがＨ_２ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスか、ＣＨ_４ガスか、Ｃ_３Ｈ_８ガスのいずれかであり、あるいは、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであるか、ＣＨ_４ガスであるか、Ｃ_３Ｈ_８ガスである場合、局所過熱温度を３００℃と推定し、第１番目のガスがＣ_３Ｈ_８ガスである場合、局所過熱温度を３００〜５００℃と推定し、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスである場合、局所過熱温度を６００〜７００℃と推定することを特徴とする。
（８）本発明において、前記局所過熱温度毎の第１番目のガスと第２番目のガスが、予め合成エステル主体エステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中において３００℃、４００℃〜５００℃、６００〜７００℃の各温度条件に局所加熱して発生するガスを分析し、局所加熱温度毎のＨ_２ガスとＣＨ_４ガスとＣ_２Ｈ_６ガスとＣ_２Ｈ_４ガスとＣ_３Ｈ_８ガスの発生量を求め、各温度条件にて発生量の多いガスから順に特定した第１番目のガスと第２番目のガスであることが好ましい。
（９）本発明において、先に記載の合成エステル系絶縁油としてポリオールエステル絶縁油またはMIDEL7131(M&I Materials社商品名)を用いることができる。

（１０）先の（１）〜（９）のいずれか一項に記載の過熱温度推定方法において、予めエステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中で局所加熱して温度に応じて発生するガスを求め、測定温度毎に検出した複数のガスの内、ガスＡとガスＢの比に着目し、ガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅ^ａ・ｔ…（１）の関係式（但し、（１）式において、ガスＡはＣＨ_４ガスとＣ_２Ｈ_６ガスとＣ_２Ｈ_４ガスとＣ_３Ｈ_６ガスとＣ_３Ｈ_８ガスとＣ_２ガス（油中ガス分析で測定する炭素数２の炭化水素の合計量でＣ_２Ｈ_６+Ｃ_２Ｈ_４+Ｃ_２Ｈ_２を指す）とＣ_３ガス（油中ガス分析で測定する炭素数３の炭化水素の合計量でＣ_３Ｈ_８+Ｃ_３Ｈ_６を指す）の量の内、１つの特定のガス量または２つの特定のガスの合計量、ガスＢは他の１つの特定のガスの量または複数の特定のガスの合計量、ａは定数、ｂは定数、ｔは過熱温度（℃）を示す。）を策定し、前記局所加熱した温度を前記（１）式の過熱温度と仮定して予め定数ａ、ｂを計算により求めておき、検査対象油入機器から採取したエステル系絶縁油の油中ガス分析により前記ガスＡ／ガスＢの値を求め、この値を前記（１）式に代入して検査対象油入機器の過熱温度を算出することができる。

（１１）前記定数ａ、ｂを定める場合、ガスＡ／ガスＢの値の増減の変曲点を境界として境界値未満の場合と境界値以上の場合で場合分けを行い、場合分けに応じた定数ａと定数ｂの値を選択することができる。

（１２）先の（１０）または（１１）に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法において、検査対象エステル系絶縁油が植物油由来の飽和脂肪酸と分岐及び脂肪族アルコールからなるエステルを主体とする植物油由来エステル系絶縁油の場合であって、推定過熱温度が５００℃未満であった場合、前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量、ガスＢをＣＨ_４ガス量と設定し、推定過熱温度が５００℃以上であった場合、第１のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量に前記ガスＢをＣ_３Ｈ_８ガス量に設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量＋Ｃ_３Ｈ_６ガス量に前記ガスＢをＣ_３Ｈ_８ガス量に設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量に前記ガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス量＋Ｃ_３Ｈ_８ガス量に設定するかのいずれかを選択することができる。

（１３）先の（１０）または（１１）に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法において、検査対象エステル系絶縁油がグリセリンと脂肪酸のエステルでトリグリセリド構造を有し、脂肪酸のうち少なくとも１種は不飽和脂肪酸である植物系天然エステルを主体とする天然エステル系絶縁油の場合であって、推定過熱温度が５００℃未満であった場合、第１のケースとして前記ガスＡをＣ_３Ｈ_６ガス量に前記ガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス量に設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ_３Ｈ_６ガス量に前記ガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス量＋Ｃ_３Ｈ_８ガス量に設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ_３Ｈ_６ガス量に前記ガスＢをＣＨ_４ガス量＋Ｃ_２Ｈ_６ガス量に設定するかのいずれかを選択し、推定過熱温度が５００℃以上であった場合、前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量に前記ガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス量＋Ｃ_３Ｈ_８ガス量に設定することができる。

（１４）先の（１０）または（１１）において、検査対象エステル系絶縁油がネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールの少なくとも１種以上からなるポリオールエステルと、直鎖及び分岐の飽和脂肪酸との合成エステルを主体とする合成エステル系絶縁油の場合であって、推定過熱温度が５００℃未満であった場合、前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量に前記ガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス量＋Ｃ_３Ｈ_８ガス量に設定し、推定過熱温度が５００℃以上であった場合、第１のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量に前記ガスＢをＣ_３Ｈ_８ガス量に設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量＋Ｃ_３Ｈ_６ガス量に前記ガスＢをＣ_３Ｈ_８ガス量に設定することができる。

本発明によれば、エステル系絶縁油を用いた変圧器などの油入機器における異常過熱時温度を推定できることから、過熱事故のレベルと、その後の修理法の判断ができるようになり、油入機器の迅速な復旧に繋がる効果を奏する。
本発明による推定方法では、植物油由来エステル系絶縁油、天然エステル系絶縁油、合成エステル系絶縁油のいずれかの場合に３００〜７００℃の範囲内のいずれかの温度域に対応する異常過熱がなされたのか推定できる。

本発明に係る過熱温度推定方法に使用する基礎データを取得するための試験装置の一例を示す断面図。 パームヤシ脂肪酸エステル油の構造式を示す図。 植物系天然エステルの構造式を示す図。 合成エステル油の構造式を示す図。 実施例において得られた鉱油とパームヤシ脂肪酸エステル絶縁油と大豆油と菜種油と合成エステル油の試験ガス分析結果を示す図。 実施例において得られた温度毎の（Ｃ_２Ｈ_４ガス＋Ｃ_３Ｈ_６ガス）／（ＣＨ_４ガス＋Ｃ_２Ｈ_６ガス）の比と関係式および定数ａ、ｂの関係を説明するためのグラフ。

＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る過熱温度推定方法の一実施形態について図面に基づき説明する。
「実施の前工程」
本実施形態は、エステル系絶縁油を使った変圧器内部で過熱があったと判断される場合に適用する。実施に先立って以下に示す、油種の特定、絶縁油中ガス分析、異常の有無判断、過熱・放電の判断を行う。
(油種の特定)
エステル系電気絶縁油は油種によって発生するガス挙動が大きく異なるため、まず油種の特定を行う。油種の特定は、事前の情報による他、赤外線分光分析やガスクロマトグラフ、ガスクロマトグラフ質量分析など各種分析手段によって特定してもよい。
(絶縁油中ガス分析)
エステル系絶縁油中に含まれるＨ_２ガス、ＣＨ_４ガス、Ｃ_２Ｈ_６ガス、Ｃ_２Ｈ_４ガス、Ｃ_２Ｈ_２ガス、Ｃ_３Ｈ_８ガス、Ｃ_３Ｈ_６ガス、Ｃ_２ガス（油中ガス分析で測定する炭素数２の炭化水素の合計でＣ_２Ｈ_６+Ｃ_２Ｈ_４+Ｃ_２Ｈ_２を指す）、Ｃ_３ガス（油中ガス分析で測定する炭素数３の炭化水素の合計でＣ_３Ｈ_８+Ｃ_３Ｈ_６を指す）のうち少なくとも２種類を分析する。絶縁油中のガスを分析する方法は、限定せず、公知の分析方法を用いる。使用する分析装置もエステル系絶縁油中のガス成分を分析できる装置であればよく、例えばガスクロマトグラフが挙げられる。

(異常の有無判断)
前記、絶縁油中ガス分析の結果から、内部異常の有無を判断する。例えば、鉱油を用いた変圧器で行われているように、実器変圧器の分析データを多数収取し、統計学的な処理によって閾値を決定する方法や、定期的なガス分析の実施により、ガス増加量の変化によって判断する方法などが考えられる。
(放電・過熱の判断工程)
内部異常ありと判断された場合、放電の有無を判断し、放電がなければ、過熱であると推定できる。放電特有の分解成分の検出によって放電に有無を判断する方法などが考えられる。エステル系絶縁油においても鉱油同様、放電が発生した場合、Ｃ_２Ｈ_２ガスが発生することが知られており、本発明者らの実験によって過熱ではほとんど発生しないことが分かっている。このことからＣ_２Ｈ_２ガスの分析によって放電の有無を判断できる可能性がある。また、微小放電の場合は絶縁油から水素ガスが出てくることもある。

＜エステル系絶縁油の局所加熱実験＞
本発明者らは、エステル系絶縁油中で過熱があった際、どのようなガスが発生するかを調査する目的で局所加熱実験を行った。
図１は油入変圧器の過熱温度を推定するための基礎データを得るために用いる加熱試験装置の一実施形態を示す。この形態の加熱試験装置１は、ステンレス鋼から構成された中空の容器２と、その上部に接続された円筒ガラスからなる収容部３と、その上端部に取り付けられたステンレス鋼製の上蓋５を備えた概略構造を有している。
容器２の相対向する側壁を貫通するように電極導体６、６が設けられ、容器２の中央側で相対向する電極導体６の先端部にＬ字型の電極７が取り付けられ、これら電極７、７の間に金属製の短冊状の加熱導体８が水平に支持されている。容器２の側壁を電極導体６が貫通する部分に絶縁部材６ａが挿通されて電極導体６が側壁２と絶縁分離されている。

電極導体６の外部には電源Ｐに接続された電源線４が接続され、電極導体６と電極７を介し電源Ｐから加熱導体８に通電できる。加熱導体８は、一例として、幅２０ｍｍ、長さ８０ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ程度の薄板状の金属板からなる。
図１では加熱導体８の外形は略されているが、加熱導体８の両端部に着脱用の係止孔が形成され、これらの係止孔を介しボルト等の固定具を電極支持板７に形成されているネジ孔に螺合することで電極７、７の間に加熱導体８を橋渡し状に着脱自在に固定することができる。

収容部３は容器２の天井部に接続されているが、容器２の天井部に収容部３より若干内径の小さな貫通孔２ａが形成され、この貫通孔２ａにより収容部３の内部空間と容器２の内部空間が連通されている。本実施形態では、容器２と収容部３の内部に検査対象となる絶縁油Ｌが収容されている。なお、図１の例では収容部３の４／５程度を占めるように絶縁油Ｌが収容され、収容部３の上端側内部に空間部Ｓが設けられている。
容器２の底部側には容器２を水平支持するためのステンレス鋼板製の基台９が取り付けられ、この基台９の中央下部側に攪拌用のマグネチックスターラー本体１０が設置され、容器２の底板上面側にマグネチックスターラーの攪拌子１１が設置されている。なお、図１では略されているが、容器２の背面側に窒素ガス供給源に接続された窒素ガス注入管が接続され、容器２の内部側に窒素ガスを供給することができる。

収容部３の上蓋５に螺旋往復管からなる冷却管１２が収容部３の底部側まで延在するように吊下されている。冷却管１２の内部に水などの冷媒を循環することで収容部３内の絶縁油Ｌを冷却することができる。上蓋５の一部を貫通するように一対の熱電対線１３が設けられ、熱電対線１３の下端部が加熱導体８の中央部に接続され、熱電対線１３の反対側は別途外部に配置された温度計測器１５に接続されている。熱電対線１３は温度計測器１５によって加熱導体８の上面温度を計測するために設けられている。なお、上蓋１５を熱電対線１３が貫通する部分には気密用のシールキャップ１４が取り付けられている。
また、上蓋５の他の一部分を貫通するように排気管１６が上下方向に設けられ、排気管１６の上部側に圧力ゲージ１７が接続され、排気管１６の途中部分に分岐管１６ａを介し別途外部に配置されている真空ポンプ１８が接続されている。この真空ポンプ１８の動作によって収容部３内の空間部Ｓから脱気することができる。なお、空間Ｓを真空ポンプＰで脱気しながら収容した絶縁油Ｌを攪拌子１１で撹拌することで油中の不要ガスを取り除くことができる。

前記熱電対線１３の一方はクロメル線からなり、他方はステンレス鋼線からなる。加熱導体８が例えばＳＵＳ３０４製の金属板からなり、熱電対線１３の他方の線がＳＵＳ３０４製のステンレス線からなる場合、加熱導体８の一部にクロメル線とステンレス線をコンデンサスポット溶接することで、加熱導体８をそのまま熱電対の一部として使用することができ、ステンレス線とクロメル線間の熱起電力から加熱導体表面の温度を測定することができる。
なお、加熱導体８がむき出しの状態では高温加熱に問題を生じるため、加熱導体中央から左右に１０ｍｍの範囲をガラステープで保温した。ガラステープは、使用前に加熱処理しテープからガスが発生しないように配慮することが好ましい。
「加熱導体の温度計測と温度調整」
実験する場合の温度調整は、ガラステープで保温してある領域について５点の温度を測定し、この中で最も温度が高い部分を試験温度に調整するという方法を採用する。

エステル系絶縁油としてのパームヤシ脂肪酸エステルは植物油由来脂肪酸エステルに分類できるので、植物油由来エステルとしては、他にステアリン酸エステルやパルミチン酸エステルなどの飽和脂肪酸とアルコール(任意)のエステルを用いることができる。
大豆油は天然エステルに分類できるので、他に菜種油、サンフラワー油、ひまわり油など不飽和脂肪酸を含むトリグリセリドの油を用いることができる。
ポリオールエステルは合成エステルに分類でき、ＭＩＤＥＬ(M&I Materials社商品名)はペンタエリスリトール脂肪酸エステルであるので、他にポリオールエステルは、ネオペンチルグリコールやトリメチロールプロパンなどが考えられ、これらのアルキル基の部分は任意のエステルを用いることができる。
これら各種のエステル系絶縁油について以下に詳述する。

植物油由来の飽和脂肪酸と分岐及び脂肪族アルコールからなるエステルを主体とする植物油由来エステル系絶縁油は、換言すると植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油（飽和脂肪酸主体のもの）と称することができる。この植物油由来エステル系絶縁油は、化学構造が植物油由来の飽和脂肪酸と分岐及び脂肪族アルコールからなるエステル化物か、あるいは、前記エステル化物１００質量部に対し５質量部以下の添加剤（酸化防止剤、流動点降下剤、流動帯電防止剤等）を配合した絶縁油として定義できる。従って、植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油は、化学構造が植物油由来の飽和脂肪酸と分岐及び脂肪族アルコールからなるエステル化物を主体とした絶縁油と定義できる。また、より具体的に前記エステル化物は、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸およびステアリン酸から選ばれる１種または２種以上の脂肪酸と、炭素数６〜１４の分岐脂肪族１価アルコールとのエステル化物とも表記できる。
上記脂肪酸は、ヤシ油、パーム核油、大豆油、パーム油などの植物油由来のものである。また、上記脂肪酸は、化学的に安定であることから、飽和脂肪酸である。

炭素数６〜１４の分岐脂肪族１価アルコールとしては、例えば、２−エチルブチルアルコール、２−エチルペンチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、２−エチルオクチルアルコール、２−エチルラウリルアルコール、２−ブチルブチルアルコール、２−ブチルオクチルアルコール、２−ヘキシルヘキシルアルコール、２−ヘキシルオクチルアルコール、３−エチルヘキシルアルコール、３―エチルオクチルアルコール、３−エチルラウリルアルコール、イソデシルアルコール、イソトリデシルアルコール等が挙げられ、これらは１種単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
脂肪酸と炭素数６〜１４の分岐脂肪族１価アルコールとのエステル化物は、これらの脂肪酸とアルコールとのエステル化物であれば、特に限定されるものではないが、カプリル酸イソトリデシル、カプリン酸イソトリデシル、ラウリン酸２−エチルヘキシル、ラウリン酸イソトリデシル、ミリスチン酸２−エチルヘキシル、ミリスチン酸イソトリデシル、およびこれらの２種以上の混合物等を用いることで、電気絶縁油としての電気特性に優れたものとなる。

大豆油などの植物油は、グリセリンと脂肪酸のエステルでトリグリセリド構造を有し、脂肪酸のうち少なくとも１種は不飽和脂肪酸である植物系天然エステルを主体とするエステル系絶縁油である。植物油はグリセリンに化学結合した３つの脂肪酸を有するもので、一例として図３に示す一般式で表される。
脂肪酸は、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、エイコセン酸、ベヘン酸、エルカ酸、パルミチオル酸、ドコサジエン酸、リグノセリン酸、テトラコセン酸、マルガリン酸、マルガロレン酸、ガドレイン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ペンタデカン酸及びヘプタデカン酸等の幾つかの異なる脂肪酸がある。脂肪酸と、結果として得られる植物油とは、それらの飽和度が異なる場合がある。トリグリセリド分子上の３つの脂肪酸は、全て同じ種類のものであっても、２種又は３種の異なる脂肪酸からなっていてもよい。トリグリセリドの組成は、化学種ごとに変わり、また、さほどではないが個々の化学種の系統ごとに変わるが、１つの系統から誘導される植物油は本質的に同じ脂肪酸組成を有する。
植物油として、前述の油の他に、ヒマワリ油、菜種油(カノーラ油)、綿実油、オリーブ油、ベニバナ油、ホホバ油、レスケレラ油、及びベロニア油なども適用できる。
ここで用いる植物油は、これら天然エステルからなるか、これら天然エステル１００質量部に対し５質量部以下の添加剤（酸化防止剤、流動点降下剤、流動帯電防止剤等）を配合した絶縁油として定義できる。

合成エステルは、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールの少なくとも１種以上からなるポリオールエステルと、直鎖及び分岐の飽和脂肪酸とのエステル化物を主体としてなる。
ここで用いる合成エステルを主体とするエステル系絶縁油は、これら合成エステルからなるか、あるいはこれら合成エステル１００質量部に対し５質量部以下の添加剤（酸化防止剤、流動点降下剤、流動帯電防止剤等）を配合した絶縁油として定義できる。
合成エステルは、一例として図４に示す一般式で示されるが、図４の一般式において末端の３つのＲは同一であっても異なっていても良く、Ｃ_４〜Ｃ_２２の炭素鎖を有し、０〜３の不飽和度を有することができる。
合成エステルの一例として、ネオペンチルグリコールとトリメチロールプロパン及び／又はペンタエリスリトールとのアルコールと、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸から選定された２種以上のカルボン酸とからなるエステル化物を５０質量％以上含有する絶縁油とすることができる。前記混合カルボン酸が、n-ペンタン酸、n-ヘキサン酸、n-ヘプタン酸、n-オクタン酸、n-ノナン酸、n-デカン酸から２種以上を選定できる。

本実施形態の後の説明ではエステル系絶縁油について、植物油由来脂肪酸エステルを主体するエステル系絶縁油、グリセリンと脂肪酸のエステルでトリグリセリド構造を有する植物系天然エステル主体のエステル系絶縁油、合成エステルを主体とするエステル系絶縁油の３種類に分類して説明する。
しかし、本発明を適用可能なエステル系絶縁油において、植物油由来脂肪酸エステルとして不飽和脂肪酸を主体とするエステル系絶縁油も例示できる。これは植物油由来の不飽和脂肪酸と炭素数６〜１４の分岐及び脂肪族１価アルコールからなるエステルおよびそれに添加剤（酸化防止剤、流動点降下剤、流動帯電防止剤等）を配合した絶縁油であると定義できる。また、より詳しくは、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エルカ酸と炭素数６〜１４の分岐及び脂肪族１価アルコールからなるエステルと定義できる。
この不飽和脂肪酸を主体とする植物油由来脂肪酸エステルは、菜種油、トウモロコシ油などの植物油と低級アルコールによるエステル化物を主体とする電気絶縁油である。

菜種油とエステル交換反応に用いるアルコールは、一般工業用のイソブチルアルコールの他、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール類、ブチルアルコール類、アミルアルコール類、ｎ−ヘキシルアルコール、ｎ−ヘブチルアルコール、オクチルアルコール類とベンジルアルコールでも、菜種油とのエステル交換反応により、脂肪酸エステルを得ることが可能である。
不飽和脂肪酸を主体とする植物油由来脂肪酸エステルとして他に、とうもろこし油、紅花油と低級アルコールによるエステル化物を用いることもできる。低級アルコールとして、アルキルアルコール、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール類、ブチルアルコール類、アミルアルコール類、ペンチルアルコール類、ヘキシルアルコール類、ヘプチルアルコール類、オクチルアルコール類とベンジルアルコール類が挙げられる。
植物油由来脂肪酸エステルとして不飽和脂肪酸を主体とするエステル系絶縁油に対し本発明を適用する場合、不飽和脂肪酸を主体とするエステル系絶縁油は化学構造からみて、植物系天然エステルを主体とするエステル系絶縁油と同等の傾向と示すと思われる。
このため、不飽和脂肪酸を主体とするエステル系絶縁油は、後に説明する植物系天然エステルを主体とするエステル系絶縁油と同等の方法により過熱温度の推定ができる。

以上説明した各種のエステル系絶縁油を用いる加熱試験は以下に説明する手順で行うことができる。
前記のいずれかの絶縁油をＪＩＳ５種Ｃのろ紙でろ過しながら容器２と収容部３に注入する。容器２と収容部３の合計容量の８０％程度まで絶縁油を注入した後、真空ポンプ１８にて空間部Ｓを脱気し、マグネチックスターラーの攪拌子１１で絶縁油を攪拌しながら減圧する。この操作で絶縁油中の不要ガスを窒素で飽和して除去することができる。
減圧終了後、容器２に接続されている窒素ガス供給管から容器内部に窒素ガスをバブリングにより吹き込み、空間部Ｓを窒素で置換する。また、内部の絶縁油中のガスを窒素で飽和することによって追い出す効果も得ることができる。

冷却管１２に５℃一定にした冷却水を流してから加熱導体８に通電し、絶縁油を加熱する。加熱温度の制御は熱電対線１３による温度測定値を確認しながら電源装置Ｐの電圧・電流を制御し、加熱導体８の温度を３００℃、４００℃、５００℃、６００℃、７００℃のいずれかの温度になるように調整し、各温度での試験を行うことができる。
加熱試験を開始してから所定時間過後、空間部Ｓにおける空間ガスと装置内部の絶縁油を採取し、油面上ガスと油中ガスをガスクロマトグラフにより分析し、それらの合計から以下の７種類のガスの比率を求める。
ガスクロマトグラフによるガス分析では、Ｈ_２ガスと、ＣＨ_４ガスと、Ｃ_２Ｈ_６ガスと、Ｃ_２Ｈ_４ガスと、Ｃ_２Ｈ_２ガスと、Ｃ_３Ｈ_８ガスと、Ｃ_３Ｈ_６ガスのそれぞれの量を計測してそれらの発生量を求め、その発生量の多いガスから順に第１番目のガスと第２番目のガスを特定する。

なお、加熱試験に際し、植物油由来エステル系絶縁油（パームヤシ脂肪酸エステル油：ＰＦＡＥ）の場合、植物系天然エステルを主体とするエステル系絶縁油（大豆油：ＦＲ３及び菜種油）の場合、合成エステルを主体とするエステル系絶縁油（ＭＩＤＥＬ：M&I Materials社商品名）の場合、各温度毎に以下に記載する時間でガスクロマトグラフによる分析を行うことができる。
「ＰＦＡＥ」
３００℃ ０、６、１２、２４、４８時間
４００℃ ０、３、６、９、１２時間
５００℃ ０、３、６、９、１２時間
６００℃ ０、１、２、３、６時間
７００℃ ０、２０、４０、６０分
「ＦＲ３・ＭＩＤＥＬ(M&I Materials社商品名)」
３００℃ ０、４、８、１２、１５時間
４００℃ ０、３、６、９、１２時間
５００℃ ０、３、６、９、１２時間
６００℃ ０、１、２、３、６時間
７００℃ ０、２０、４０、６０分
「菜種油」
３００℃ ０、４、８、１２、１５時間
４００℃ ０、３、６、９、１２時間
５００℃ ０、３、６、９、１２時間
６００℃ ０、１、２、３、６時間
７００℃ ０、１５、３０、４５分

上述の如く加熱する場合、低い温度においてガスの発生量が少なく、分析できる濃度に達するまでに時間がかかるとともに、高い温度ではガス発生量が多いため装置の内圧が直ぐに上昇してしまい、長時間の試験ができない問題がある。また、加熱開始直後はガスの発生挙動が安定していないため、ある程度安定した状態でのサンプリングが必要となる。
また加熱試験において、試験温度が変わる場合は、全ての絶縁油を入れ替え、その都度真空脱気、窒素ガスバブリングを行い、絶縁油中のガスがない状態にしてから試験を行う必要がある。
試験開始からガス発生挙動が安定した時点以降の各プロットにおけるガスの量を求め、その量が多い順に並べた際の順番を把握する。

具体的には後述する実施例の如く以下の通りの条件を選定することができる。
「ＰＦＡＥ」
３００℃ １２、２４、４８時間の各時点のガスの量
４００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
５００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
６００℃ ２、３、６時間の各時点のガスの量
７００℃ ４０、６０分の各時点のガスの量
「ＦＲ３・ＭＩＤＥＬ」
３００℃ ８、１２、１５時間の各時点のガスの量
４００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
５００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
６００℃ ２、３、６時間の各時点のガスの量
７００℃ ４０、６０分の各時点のガスの量
「菜種油」
３００℃ ８、１２、１５時間の各時点のガスの量
４００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
５００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
６００℃ ２、３、６時間の各時点のガスの量
７００℃ ３０、４５分の各時点のガスの量

実際に、後述する実施例において得られたこれら７種類のガス分析結果を一番多いガスの量１として他のガスを規格化すると図５が得られる。図５において、第１番目のガスと第２番目のガスの種類を特定してまとめた結果、以下の表１のように試験加熱温度と発生した第１番目のガス、第２番目のガスに相関関係があることがわかった。
以下の表１において、(1)、(2)などの表記は、分析したガスの量の多いものから並べた場合の順序を示す。

表１に示す関係を列挙すると以下の通りとなる。
検査対象油が植物油由来脂肪酸エステル絶縁油（パームヤシ脂肪酸エステル絶縁油：パステルＮＥＯ：ライオン株式会社商品名）の場合、
３００℃に加熱すると、第１番目のガスがＨ_２ガス、第２番目のガスがＣＨ_４ガスであるか第１番目のガスがＣＨ_４ガス、第２番目のガスがＨ_２またはＣ_２Ｈ_６ガスであった。
４００℃に加熱すると、第１番目のガスがＨ_２ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであるか第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＨ_２ガスまたはＣ_３Ｈ_８、Ｃ_３Ｈ_６ガスであった。
５００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであるか、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであった。
６００〜７００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであるか、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣＨ_４ガスであるかＣ_３Ｈ_６ガスであった。

検査対象油が大豆油：トリグリセリドを主体とするエステル絶縁油（ＦＲ３）の場合、
３００〜４００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣＨ_４ガスであるかＨ_２ガスであった。
５００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであった。
６００〜７００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであった。

検査対象油が菜種油：トリグリセリドを主体とするエステル系絶縁油(サンオームＥＣＯ：株式会社かんでんエンジニアリング商品名)の場合、３００℃〜４００℃に過熱すると、第一番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣ_３Ｈ_８か、Ｈ_２ガスか、Ｃ_２Ｈ_４ガスか、ＣＨ_４ガスか、Ｃ_３Ｈ_６ガスであった。なお、これら第２番目のガスはいずれも発生量が少なく、対比は難しいとも考えられるので、第２番目のガスは、上述のガスに加えてＣ_２Ｈ_２ガスとなる場合も考えられ、結果として第２番目のガスは、Ｃ_２Ｈ_６ガス以外の残りのガスのいずれかと判断できる。
５００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであった。
６００〜７００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであった。

検査対象油が合成エステルを主体とするエステル系絶縁油（ＭＩＤＥＬ）の場合、
３００℃に加熱すると、第１番目のガスがＨ_２ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスか、ＣＨ_４ガスか、Ｃ_３Ｈ_８ガスのいずれかであり、あるいは、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであるか、ＣＨ_４ガスであるか、Ｃ_３Ｈ_８ガスであった。
４００〜５００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ_３Ｈ_８ガスであった。
６００℃〜７００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであった。

以上説明のようにパームヤシ脂肪酸エステル絶縁油、大豆油、菜種油、合成エステル絶縁油において、３００〜７００℃のいずれかの温度に局部加熱された場合、表１と上述した関係に示すガスが発生することがわかった。
このため、実際にパームヤシ脂肪酸エステル絶縁油、大豆油、菜種油、合成エステル絶縁油のいずれかが使用されている油入機器に対し、使用中の絶縁油を採取し、使用中の絶縁油の油中ガス分析を行い、第１番目のガスと第２番目のガスの特定を行えば、上述と表１に示す関係から油入機器の過熱温度を推定できる。
即ち、使用中の絶縁油の油中ガスのうち、Ｈ_２ガスと、ＣＨ_４ガスと、Ｃ_２Ｈ_６ガスと、Ｃ_２Ｈ_４ガスと、Ｃ_２Ｈ_２ガスと、Ｃ_３Ｈ_８ガスと、Ｃ_３Ｈ_６ガスの発生量を比較し、第１番目のガスと第２番目のガスの特定を行い、表１に示す関係に当てはめるならば、表１に示す加熱温度を油入機器の過熱温度と推定できる。

なお、表１の分類においては、例えば３００℃過熱は低温過熱、４００〜５００℃は中温過熱、６００〜７００℃は高温過熱であるとする段階的な概略判断ができる。
パームヤシ脂肪酸エステル絶縁油、大豆油、合成エステル絶縁油などのエステル系絶縁油を使用している油入機器において、このような過熱温度の概略判断ができること自体、有用であり、この概略判断の結果を基に、必要があれば、更に精密な検査を実施するなどの手段を講じることができる。これによって油入機器の安全運転に寄与する。
なお、絶縁油中のガス分析法については、非特許文献１（電協研６５巻）の鉱油変圧器の油中ガス分析による保守管理法の中に記載されている。今回の加熱試験に先立ち、電協研法同等の分析法にて検証を行った結果、問題なく分析できることを確認した。それぞれの油種や分析装置によって条件は異なるため、個々の条件で確認は必要であるが、エステル系絶縁油の油中ガス分析についても電協研法と同様な方法が利用できると考えられる。

前述の実施形態においては、油入変圧器の場合を想定して過熱温度の推定を行う方法について説明したが、本実施形態の過熱温度推定方法は、油入リアクトル、油入コンデンサー、油入ケーブル、冷凍機油などの油入機器における過熱温度の推定方法に適用できるのは勿論である。

表１に示す結果が示すように、エステル系絶縁油のガス発生挙動と鉱油のガス発生挙動は異なっており、エステル系絶縁油でも油種によってその特徴が違っていることが分かった。温度毎に発生ガス比率のパターンに大きな差があり、その特徴から温度推定が可能であることがわかる。本実施形態では、ガスの発生量の多い順に並べ、その１番目と２番目が、どの成分であるかによって温度推定を行う。推定に用いる分類は表１に示す通りである。なお、Ｈ_２ガスについては、変圧器内の発生原因が様々であることが知られており、条件によって全体のガス発生量に対するＨ_２ガス発生量の比率が変化することが考えられる。このためＨ_２ガスについては、その次の順位以降のものと逆転することも考慮した。

先の表１に記載の方法によれば、温度推定精度は高くないが、過熱温度の範囲を推定できる。したがって、まず、先の表１に記載の方法で温度推定を行い、温度範囲を絞ることができる。
次に、表１に記載の方法で温度推定を行った上でその温度範囲内でより精度が高いガスの組み合わせを指標とした以下に説明する（１）式を用いる指標を組み合わせることにより、より高精度に過熱温度を推定できる方法について以下に説明する。

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、ガスの発生量比率と過熱温度の関係を式で表すことにより、より詳細に過熱温度の推定を可能とする。鉱油を使った変圧器では、発生する飽和炭化水素と不飽和炭化水素の比と過熱温度の関係式によって過熱温度の推定を行っている。推定に使うガス比率の代表的なものはＣ_２Ｈ_４／Ｃ_２Ｈ_６であり、日本国内で広く用いられている。
これは、飽和炭化水素と不飽和炭化水素の結合エネルギーの差によるもので不飽和の方が生成するのにより多くのエネルギーを必要とするため、分解温度が高くなると不飽和炭化水素の比率が高くなる。

エステル系絶縁油においても同様のことが言えるが、本発明者らの実験によってこれらの炭化水素の発生挙動は鉱油とエステル系絶縁油ではかなり異なっていることが判明した。したがって指標に用いるガス成分の組み合わせや関係式は、鉱油のものとは異なると考えられる。
そこで上述した局所加熱実験の結果から様々なガス量(又は複数のガス量の合計)の比と加熱温度の関係を式に表し、エステル系絶縁油の過熱温度推定に適したものを選定した。

温度推定に適したガス成分の組み合わせと温度の関係式の条件として以下の３つを挙げることができる。
１）３００℃〜７００℃の温度範囲で相関性がある。
横軸に温度、縦軸に指標をとって図示した場合、右肩上がりの関係となり、全ての温度範囲でその関係が逆転しない。
２）関係式の相関係数（ｒ^２）が０．８以上である。
３）温度推定精度は±５０℃以内である。
実験のばらつきを考慮した場合でも、±５０℃以内の精度で温度推定が可能なものとする。実験のばらつきは、測定毎のガス比率のばらつき（標準偏差の２倍＝２σ）とする。

ガスの比率と温度の関係式を以下の（１）式に示す。前記条件にあてはまるガス成分の組み合わせと温度推定式の定数を以下の表２に示す。なお、変曲点があるものについては、温度範囲ごとに分けて記載した。
ガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅ^ａ・ｔ …（１）式
但し（１）式において、ガスＡ：特定の１種のガス量または複数（例えば２種）のガスの合計量、ガスＢ：分析したガスのうち残った特定の１種のガス量または複数（例えば２種や３種）のガスの合計量、ａ：定数、ｂ：定数、t：過熱温度（℃）を示す。
なお、ここで求めた（１）式は、実験式であるため、実験や測定などのばらつきから、ある幅を持っていると考えられる。そこで実験のばらつきの範囲を算出し、関係式がとりうる範囲について検討した。実験のばらつきから各プロットが取りうる範囲を求め、このすべてが入る範囲が関係式の取りうる範囲であると考えた。

まず、実験のばらつきについて検討した。本実施形態では、加熱開始から時間経過毎にサンプリングを行いガスの増加量から発生ガスの比率を算出している。この際、時間経過毎のガス比率のばらつきを実験のばらつきと考えることができる。そこで実験条件ごとのばらつきを標準偏差の２倍(２σ)として計算し、これを実験のばらつきと定めた。尚、加熱開始直後のデータについては、装置の状態などの影響で不安定であるため除外した。
前述の（１）式の取りうる範囲の推定は、各プロットの２σの範囲が全て入る直線(２σの１０％外側)で囲まれた範囲と考えた。表２にはこの範囲に入る関係式の定数の範囲を併せて記載している。

図６に（１）式の定数ａ、ｂを求めるための手順の一例を示す。
測定対象の油入機器内のエステル系絶縁油と同種のエステル系絶縁油を用い、先の第１実施形態において用いた加熱試験装置１を用い、温度毎のガス発生量を測定する。図６に示す例では、３００℃加熱、４００℃加熱、５００℃加熱、６００℃加熱、７００℃加熱の場合のガスＡ／ガスＢの比率を求めている。
図６の例では、ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス＋Ｃ_３Ｈ_６ガスに設定し、前記ガスＢをＣＨ_４ガス＋Ｃ_２Ｈ_６ガスに設定した場合の結果を示している。図６の横軸を分析した際の測定対象エステル系絶縁油の温度（℃）、縦軸にガスＡとガスＢの比率、ガスＡ／ガスＢ＝（Ｃ_２Ｈ_４ガス＋Ｃ_３Ｈ_６ガス）／（ＣＨ_４ガス＋Ｃ_２Ｈ_６ガス）を示している。

図６の例ではエステル系絶縁油３００℃の場合の発生ガス量の比率と、エステル系絶縁油４００℃の場合の発生ガス量の比率と、エステル系絶縁油５００℃の場合の発生ガスの比率と、エステル系絶縁油６００℃の場合の発生ガス量の比率と、エステル系絶縁油７００℃の場合の発生ガス量の比率をグラフ内にプロットしている。これらのプロットした位置を近似曲線で結ぶと図６の実線となり、この実線は５００℃を変曲点として５００℃未満の温度領域と５００℃以上の温度領域で異なる傾きの実線となる。
３００℃以上、５００℃未満の領域の実線はｙ＝０．０６４５ｅ^{０．００５７ｘ}，Ｒ^２＝０．９９７７の関係式で示され、５００℃以上７００℃以下の領域の実線はｙ＝０．２１２８ｅ^{０．００３２ｘ}，Ｒ^２＝０．９８２９の関係式で示される。そして、これらの各プロット位置に実験の誤差（２σ）＋１０％を加えた範囲を鎖線のように上方と下方に書き込み、これらの鎖線で挟まれる範囲を誤差範囲と推定する。

図６に示すグラフから、３００℃以上、５００℃未満の領域の実線の傾きが判り、加熱試験装置１で加熱した場合の加熱温度が判っているのでガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅ^ａ・ｔ …（１）式の３００℃以上、５００℃未満の領域における定数ａと定数ｂを求めることができる。同様に５００℃以上７００℃以下の領域における定数ａと定数ｂを求めることができる。
このため、油入機器に収容されている測定対象のエステル系絶縁油の油中分析を行い、得られた結果のガスＡとガスＢの比率（図６のケースの場合、ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス＋Ｃ_３Ｈ_６ガス、ガスＢをＣＨ_４ガス＋Ｃ_２Ｈ_６ガスとする）から、油入機器の過熱温度を計算で推定することができる。

図６に示す例では、ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス＋Ｃ_３Ｈ_６ガス、ガスＢをＣＨ_４ガス＋Ｃ_２Ｈ_６ガスとしたが、その他複数種類のガスＡとガスＢの組み合わせを用いることができる。
ここで用いるガスＡとガスＢの組み合わせについて、以下の表２にまとめて示す。
また、表２には、後述する実施例において得られた結果に基づき得られた定数ａの値、定数ｂの値とそれらの範囲についても併記している。表２に示す結果は、図１に示す加熱試験装置１に繰り返し異なる種類のエステル系絶縁油を収容して温度毎に加熱試験を繰り返し、ガスＡとガスＢの組み合わせのそれぞれについて図６に示すグラフを描いて定数ａと定数ｂを求めた結果をまとめて示している。
表２に示す結果は、図６に示すガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス＋Ｃ_３Ｈ_６ガス、ガスＢをＣＨ_４ガス＋Ｃ_２Ｈ_６ガスに設定して各温度におけるガスＡ／ガスＢの値と（１）式の定数ａ、ｂを算出した場合と同様に、ガスＡとガスＢを別のガス種の組み合わせに替え、その場合の定数ａ、ｂを算出した結果をまとめて示している。

前記表１を基に説明した方法により温度範囲を推定し、その上で表２に示す関係を利用した（１）式を選択すれば、温度範囲毎に適した指標を組み合わせて使用することができるため、過熱温度推定の精度を向上させることができる。
この方法によって先の第１実施形態よりも精度が向上する指標と関係式の組み合わせを選定することができる。
その関係を表２に示している。表２は後述する実施例において実験のばらつきと曲線の取り得る範囲を求め、定数の範囲を求めた結果を記載したものである。
また、表２には、後述する実施例において得られた結果に基づき得られた定数ａの値、定数ｂの値とそれらの範囲についても併記した。

例えば、パームヤシ脂肪酸エステル油については、表２に示すように、５００℃未満の場合、ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガスにガスＢをＣＨ_４ガスに設定する。
５００℃以上の場合、第１番目のケースとしてガスＡをＣ_２Ｈ_４ガスにガスＢをＣ_２Ｈ_６ガスに設定する。また、第２番目のケースとしてガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス＋Ｃ_３Ｈ_６ガスにガスＢをＣ_２Ｈ_６ガスに設定し、第３番目のケースとしてガスＡをＣ_２Ｈ_４ガスにガスＢをＣ_３Ｈ_８ガスガスに設定し、第４番目のケースとしてガスＡをＣ_３Ｈ_６ガスにガスＢをＣ_３Ｈ_８ガスに設定し、第５番目のケースとしてガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス＋Ｃ_３Ｈ_６ガスにガスＢをＣ_３Ｈ_８ガスに設定する。第６番目のケースとしてガスＡをＣ_２Ｈ_４ガスにガスＢをＣＨ_４ガス＋Ｃ_２Ｈ_６ガスに設定し、第７番目のケースとしてガスＡをＣ_２Ｈ_４ガスにガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス＋Ｃ_３Ｈ_８ガスに設定し、第８番目のケースとしてガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス＋Ｃ_３Ｈ_６ガスにガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス＋Ｃ_３Ｈ_８ガスに設定し、第９番目のケースとしてガスＡをＣ_２Ｈ_４ガスにガスＢをＣＨ_４ガス＋Ｃ_３Ｈ_８ガスに設定し、第１０番目のケースとしてガスＡをＣ_２Ｈ_４ガスにガスＢをＣＨ_４ガス＋Ｃ_３ガスに設定する。
図６を基に先に説明した手順に従い、（１）式の定数ａと定数ｂを求め、それらの誤差範囲（２σ＋１０％の範囲）を求める。その結果を表２に併記した。表２に示す通り、（１）式の定数ａ、ｂと誤差範囲を求めることができる。

次に、油入変圧器から採取した測定対象のパームヤシ脂肪酸エステル油（パステルＮＥＯ：ライオン株式会社商品名）について、油中分析を行う。油中分析は、非特許文献１(電協研６５巻)に記載されている電協研法に従って実施できる。
この油中分析によりガスＡ／ガスＢの比率を求めることができるので、表２のガスＡ、ガスＢに当てはめ、（１）式を方程式として解を求めることにより、測定対象のパームヤシ脂肪酸エステル油の過熱温度を推定できる。

次に、大豆油（Envirotemp ＦＲ３）と合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）のそれぞれについて、同様の手法により定数ａと定数ｂを求め、それらの誤差範囲を求めた結果を表２に併記する。
表２に示す如くそれぞれ定数ａ、ｂと誤差範囲を求めることができる。

表２には、傾きが大きかったものの順位を評価の欄に示している。これによれば、パステルＮＥＯでは５００℃未満の範囲では前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４、ガスＢをＣＨ_４、５００℃以上の範囲では、ガスＡをＣ_２Ｈ_４、ガスＢをＣ_３Ｈ_８に用いた関係式の組み合わせを用いるのが最も精度よく温度推定ができる第１のケースと考えられる。また、表２において評価２のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス＋Ｃ_３Ｈ_６ガスに前記ガスＢをＣ_３Ｈ_８ガスに設定する第２のケースとして適用することもでき、評価３のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガスに前記ガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス＋Ｃ_３Ｈ_８ガスに設定する第３のケースを適用することもできる。

また、大豆油（ＦＲ３）では５００℃未満の範囲では前記ガスＡをＣ_３Ｈ_６、ガスＢをＣ_２Ｈ_６を第１のケースとして用い、５００℃以上の範囲では、前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４、ガスＢをＣ_２Ｈ_６＋Ｃ_３Ｈ_８に用いた関係式の組み合わせを用いるのが最も精度よく温度推定ができると考えられる。
なお、５００℃未満の範囲では第２のケースとして前記ガスＡをＣ_３Ｈ_６ガスガスに前記ガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス＋Ｃ_３Ｈ_８ガスに設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ_３Ｈ_６ガスに前記ガスＢをＣＨ_４ガス＋Ｃ_２Ｈ_６ガスに設定するかのいずれかを選択することもできる。
合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）では５００℃未満ではガスＡをＣ_２Ｈ_４、ガスＢをＣ_２Ｈ_６+Ｃ_３Ｈ_８を第１のケースとして用い、５００℃以上の範囲では、ガスＡをＣ_２Ｈ_４、ガスＢをＣ_３Ｈ_８に用いた関係式の組み合わせを用いるのが最も精度よく温度推定ができると考えられる。
なお、５００℃以上の範囲では第２のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス＋Ｃ_３Ｈ_６ガスに前記ガスＢをＣ_３Ｈ_８ガスに設定することができると考えられる。

図１に示す構成の加熱試験装置を用い、パームヤシ脂肪酸エステル油（パステルＮＥＯ：ライオン株式会社商品名）と大豆油（Envirotemp ＦＲ３：カーギル社商品名）と菜種油(サンオームＥＣＯ：株式会社かんでんエンジニアリング商品名)、合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）と鉱油を用いて過熱温度の推定方法に用いる基礎データの収集を行った。

上述の複数のエステル絶縁油を１つずつ選択し、図１に示す加熱試験装置１により加熱試験を行った。
前記絶縁油をＪＩＳ５種Ｃのろ紙でろ過しながら容器２と収容部３に注入した。容器２と収容部３の内部全容積の８０％程度まで絶縁油を注入した後、真空ポンプ１８にて空間部Ｓを脱気し、マグネチックスターラーの攪拌子１１で絶縁油を攪拌しながら減圧した。
減圧終了後、容器２に接続されている窒素ガス供給管から容器内部に窒素ガスをバブリングにより１時間吹き込み、空間部Ｓの内部を窒素で飽和した。
その後、冷却管１２に５℃一定にした冷却水を流した後、加熱導体８に通電し、絶縁油を加熱した。加熱温度の制御は熱電対線１３による温度測定値を確認しながら電源Ｐの電圧を制御し、加熱導体８の温度が３００℃、４００℃、５００℃、６００℃、７００℃のいずれかの温度になるように調整した。
加熱開始後、空間部Ｓにおけるガスを採取し、ガスクロマトグラフにより分析した。ガスクロマトグラフの分析により、Ｈ_２ガスとＣＨ_４ガスとＣ_２Ｈ_６ガスとＣ_２Ｈ_４ガスとＣ_２Ｈ_２ガスとＣ_３Ｈ_８ガスとＣ_３Ｈ_６ガスの発生量を測定した。
試験開始からガス発生挙動が安定した時点以降の各プロットにおけるガス量を求め、最も多いガスの量を１として他のガスの量を規格化したものの平均から図５に示す結果を得ることができた。
平均を求める場合の時間設定は以下の通りとした。
「ＰＦＡＥ」
３００℃：１２、２４、４８時間の各時点のガスの量
４００℃：６、９、12時間の各時点のガスの量
５００℃：６、９、１２時間の各時点のガスの量
６００℃：２、３、６時間の各時点のガスの量
７００℃：４０、６０分の各時点のガスの量
「ＦＲ３・ＭＩＤＥＬ」
３００℃：８、１２、１５時間の各時点のガスの量
４００℃：６、９、１２時間の各時点のガスの量
５００℃：６、９、１２時間の各時点のガスの量
６００℃：２、３、６時間の各時点のガスの量
７００℃：４０、６０分の各時点のガスの量
「菜種油」
３００℃：８、１２、１５時間の各時点のガスの量
４００℃：６、９、１２時間の各時点のガスの量
５００℃：６、９、１２時間の各時点のガスの量
６００℃：２、３、６時間の各時点のガスの量
７００℃：３０、４５分の各時点のガスの量
加熱温度に応じてその都度測定する絶縁油は全て入れ替え、真空脱気、窒素ガスバブリングによる窒素置換を繰り返し、温度毎の測定初期条件を一致させた。

前述の４種、合計数２０種類の試験用エステル絶縁油に対し、全て同様の加熱試験を繰り返した。その結果を図５にまとめて示す。また、従来から変圧器用に用いられている鉱油についても同等の加熱試験を行い、その結果を図５に併記した。
図５は分析したＨ_２ガスとＣＨ_４ガスとＣ_２Ｈ_６ガスとＣ_２Ｈ_４ガスとＣ_２Ｈ_２ガスとＣ_３Ｈ_８ガスとＣ_３Ｈ_６ガスのそれぞれの量比において最大のガス量に対する他の各ガスの量比で示したグラフをまとめたものである。
パームヤシ脂肪酸エステル油（パステルＮＥＯ）の試験結果において、図５（Ａ）〜（Ｅ）に示す５つのパターンが得られた。
図５（Ａ）に示すように加熱温度３００℃の場合、第１番目のガスがＨ_２ガス、第２番目のガスがＣＨ_４ガスであった。
図５（Ｂ）に示すように加熱温度４００℃の場合、第１番目のガスがＨ_２ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであった。
図５（Ｃ）に示すように加熱温度５００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであった。ただし実験ばらつきを考慮すると、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６で第２番目のガスがＣ_２Ｈ_４である場合も考えられる。
図５（Ｄ）に示すように加熱温度６００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスあるいはＣＨ_４ガスであった。
図５（Ｅ）に示すように加熱温度７００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣＨ_４ガスであった。ただし実験のばらつきを考慮すると第２番目のガスはＣ_２Ｈ_６またはＣ_３Ｈ_６の場合も考えられる。

なお、Ｈ_２ガスが発生する場合、過去の鉱油変圧器に対する(非特許文献１、ｐ３４参照及び非特許文献２参照)知見から発生原因は多種あると推定できるので、加熱の状態が少しでも変化するとＨ_２ガス量が必ずしも１番目のガスになるとは限らないと推定できる。このため、３００℃加熱でＣＨ_４ガス量を１番目とするパターン、４００℃でＣ_２Ｈ_６ガス量が１番目となるパターンを考慮し、表１には記載している。

大豆油（Envirotemp ＦＲ３）の試験結果において、図５（Ｇ）〜（Ｋ）に示す５つのパターンが得られた。
図５（Ｇ）に示すように加熱温度３００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＨ_２ガスであった。
図５（Ｈ）に示すように加熱温度４００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＨ_２ガスであった。
なお、Ｈ_２については、前述のとおり発生原因が多種あるため加熱温度を示す特徴的なガスとならない場合が考えられる。したがって表１のＦＲ３の３００℃と４００℃の第２番目のガスはＨ_２を除いたＣＨ_４となるパターンも記載している。
図５（Ｉ）に示すように加熱温度５００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであった。
よって、これらから第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣＨ_４ガスまたはＨ_２ガスである場合、過熱温度を３００〜４００℃と推定できる。
ただし、加熱温度３００℃及び４００℃の場合のＣ_２Ｈ_６以外のガス発生量は非常に少なく、その差を判断することは困難であるとも考えられる。加熱温度３００℃、４００℃、５００℃の第一番目の発生ガスはいずれもＣ_２Ｈ_６であるため、第２番目の発生ガス量の比較が明確でないと過熱温度の推定を誤る可能性がある。
加熱温度５００℃と４００℃以下では、Ｃ_２Ｈ_６ガスとＣ_２Ｈ_４ガスの比率に大きな差があることが図５（Ｉ）と図５（Ｇ）と図５（Ｈ）の対比からわかる。
したがって、Ｃ_２Ｈ_４/Ｃ_２Ｈ_６が０．５以上であれば５００℃と判断し、０．５以下であれば３００℃〜４００℃と判断することでより正確に推定できる。

図５（Ｊ）に示すように加熱温度６００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであった。ただし実験のばらつきを考慮すると第２番目のガスがＣ_３Ｈ_６またはＣ_２Ｈ_６またはＣＨ_４である場合も考えられる。
図５（Ｋ）に示すように加熱温度７００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであった。ただし実験のばらつきを考慮すると第２番目のガスがＣＨ_４又はＣ_２Ｈ_６又はＣ_３Ｈ_６である場合も考えられる。

菜種油(サンオームＥＣＯ)の試験結果において、図５（Ｌ）〜（Ｐ）に示す５つのパターンが得られた。
図５（Ｌ）に示すように加熱温度３００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣ_３Ｈ_８ガスであった。なお、Ｃ_２Ｈ_６以外のガスについては発生量が非常に少なかったため、測定のばらつきや各変圧器の部材構成の違いなどによって発生量の差が明確に表れないことも考えられる。第２番目のガスはＨ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_４、Ｃ_３Ｈ_６のいずれかである場合も考えられる。
図５（Ｍ）に示すように加熱温度４００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスが、Ｈ_２であった。
図５（Ｎ）に示すように加熱温度５００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであった。
よって、これらから第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣ_３Ｈ_８ガス、Ｈ_２ガス、ＣＨ_４ガス、Ｃ_２Ｈ_４ガス、Ｃ_３Ｈ_６ガスのいずれかである場合、過熱温度を３００〜４００℃と推定できる。

しかし、菜種油の場合、加熱温度３００℃及び４００℃の場合のＣ_２Ｈ_６以外のガス発生量は非常に少なくその差を判断することは困難であるとも考えられる。
加熱温度３００℃、４００℃、５００℃の第一番目の発生ガスはいずれもＣ_２Ｈ_６であるため、第２番目の発生ガス量の比較が明確でないと過熱温度の推定を誤る可能性がある。
加熱温度５００℃と４００℃以下では、Ｃ_２Ｈ_６ガスとＣ_２Ｈ_４ガスの比率に大きな差があることが図５（Ｎ）と図５（Ｌ）と図５（Ｍ）の対比からわかる。
したがって、Ｃ_２Ｈ_４／Ｃ_２Ｈ_６が０．５以上であれば５００℃と判断し、０．５以下であれば３００℃〜４００℃と判断することでより正確に推定できる。

図５（Ｏ）に示すように加熱温度６００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであり、第２番目のガスがＣ_３Ｈ_６であった。ただし実験のばらつきを考慮すると第２番目のガスがＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_３Ｈ_８である場合も考えられる。
図５（Ｐ）に示すように加熱温度７００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであり、第２番目のガスがＣ_３Ｈ_６であった。ただし実験のばらつきを考慮すると第２番目のガスがＣＨ_４又はＣ_２Ｈ_６である場合も考えられる。

合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１）の試験結果において、図５（Ｑ）〜（Ｕ）に示す５つのパターンが得られた。
図５（Ｑ）に示すように加熱温度３００℃の場合、第１番目のガスがＨ_２ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであった。ただし実験のばらつきを考慮すると第２番目のガスはＣＨ_４またはＣ_３Ｈ_８である場合もあり得る。
図５（Ｒ）に示すように加熱温度４００℃の場合、第１番目のガスがＣ_３Ｈ_８ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであった。
図５（Ｓ）に示すように加熱温度５００℃の場合、第１番目のガスがＣ_３Ｈ_８ガス、第２番目のガスがＣ_３Ｈ_６又はＣ_２Ｈ_６ガスであった。
図５（Ｔ）に示すように加熱温度６００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣＨ_４ガスであった。ただし実験のばらつきを考慮すると、第2番目のガスはＣ_２Ｈ_６であることもありうる。
図５（Ｕ）に示すように加熱温度７００℃の場合、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣＨ_４ガスであった。
このため、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４、第２番目のガスがＣＨ_４またはＣ_２Ｈ_６の場合過熱温度６００〜７００℃と推定できる。

以上説明のように図５（Ａ）〜（Ｕ）に示す結果が得られた。これらの結果をまとめると、表１の関係となり、油入機器に使用されている絶縁油の油中ガス分析結果を利用し、量比第１番目のガスと量比第２番目のガスの特定により、エステル系絶縁油を用いた油入機器の過熱温度の推定を実現できることがわかった。

なお、図１に示す加熱試験装置と鉱油を用いて前述のエステル絶縁油の場合と同等の加熱試験を行った結果を図５（Ｖ）〜（Ｚ）に示す。
図５（Ｖ）〜（Ｚ）に示す鉱油の場合の試験結果では、エステル絶縁油の場合と傾向が全く異なることが判明した。このことからも、エステル絶縁油の過熱温度推定には特別な推定方法を実施することが必要であると判る。また、エステル絶縁油でも油種によって特性が異なるため、油種毎の推定方法が必要であることが判る。

「実施例３」
表１に示す判定によりそれぞれのエステル系絶縁油に対し、温度毎のおおまかな過熱温度推定ができたとして、そこから更に上述の（１）式を用いて過熱温度を推定する場合、以下に説明する方法を採用することができる。
先に表２を基に説明し、加熱試験装置１を用いて表２に示すように（１）式の定数ａ、ｂを求めた方法に従い、表２に示すガスＡ、ガスＢの組み合わせで実験し、（１）式の定数ａ、ｂを算出する。

パームヤシ脂肪酸エステル油については、表２に示すように、５００℃未満の場合、ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガスにガスＢをＣＨ_４ガスに設定する。以下、表２に示す如くガスＡとガスＢの組み合わせを選択し、（１）式の定数ａ、ｂを求める。
図６を基に先に説明した手順に従い、（１）式の定数ａと定数ｂを求めた後、それらの誤差範囲（２σ＋１０％の範囲）を求める。その結果を表２に併記した。
表２に示す通り、定数ａ、ｂと誤差範囲を計算で求めることができる。

次に、油入変圧器から採取した測定対象のパームヤシ脂肪酸エステル油（パステルＮＥＯ：ライオン株式会社商品名）について、油中分析を行う。油中分析は、非特許文献１(電協研６５巻)に記載されている電協研法に従って実施できる。
この油中分析によりガスＡ／ガスＢの比率を求めることができるので、表２のガスＡ、ガスＢの組み合わせに当てはめ、（１）式を方程式として解を求めることにより、測定対象のパームヤシ脂肪酸エステル油の過熱温度を推定できる。

油入機器に収容されているエステル系絶縁油が大豆油（Envirotemp ＦＲ３）あるいは合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）の場合も同様に測定対象油を採取し、採取した油の油中分析を行う。
この油中分析によりガスＡ／ガスＢの比率を求めることができるので、表２のガスＡ、ガスＢの組み合わせに当てはめ、（１）式を方程式として解を求めることにより、測定対象の大豆油あるいは合成エステル油の過熱温度を推定できる。

１…加熱試験装置、２…容器、３…収容部、４…電源線、５…上蓋、６…電極支持ロッド、７…電極支持板、８…加熱導体、１０…マグネチックスターラー本体、１１…攪拌子、１２…冷却管、１３…熱電対線、１５…温度計測器、１６…排気管、１８…真空ポンプ、Ｌ…絶縁油、Ｐ…電源、Ｓ…空間部。

Claims (14)

1. エステル系絶縁油を用いた油入機器の内部異常を診断するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象エステル系絶縁油の油中ガスを分析することにより前記油入機器の過熱温度を推定する方法であって、検査対象エステル系絶縁油が植物油由来の飽和脂肪酸
   と分岐及び脂肪族アルコールからなるエステルを主体とする植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油の場合、
   前記油入機器に収容されている検査対象植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油中のＨ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_２Ｈ_４、Ｃ_３Ｈ_８、Ｃ_３Ｈ_６ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、
   第１番目のガスがＨ_２ガス、第２番目のガスがＣＨ_４ガスであるか、第１番目のガスがＣＨ_４ガス、第２番目がＨ_２又はＣ_２Ｈ_６ガスである場合、局所過熱温度を３００℃と推定し、
   第１番目のガスがＨ_２ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであるか、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目がＨ_２ガス又はＣ_３Ｈ_８ガス又はＣ_３Ｈ_６ガスである場合、局所過熱温度を４００℃と推定し、
   第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであるか、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスである場合、局所過熱温度を５００℃と推定し、
   第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであるか、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガス、第２番目のガスがＣＨ_４ガスであるかＣ_３Ｈ_６ガスである場合、局所過熱温度を６００〜７００℃と推定することを特徴とする油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。
2. 前記局所過熱温度毎の第１番目のガスと第２番目のガスが、
   予め植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中において３００℃、４００℃、５００℃、６００〜７００℃の各温度条件に局所加熱して発生するガスを分析し、局所加熱温度毎のＨ_２ガスとＣＨ_４ガスとＣ_２Ｈ_６ガスとＣ_２Ｈ_４ガスとＣ_３Ｈ_８ガスとＣ_３Ｈ_６ガスの発生量を求め、各温度条件にて発生量の多いガスから順に特定した第１番目のガスと第２番目のガスであることを特徴とする請求項１に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の植物油由来脂肪酸エステル絶縁油としてパームヤシ脂肪酸エステル絶縁油またはパステルＮＥＯ(ライオン株式会社商品名)を用いることを特徴とする油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。
4. エステル系絶縁油を用いた油入機器の内部異常を診断するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象エステル系絶縁油の油中ガスを分析することにより前記油入機器の過熱温度を推定する方法であって、検査対象エステル系絶縁油がグリセリンと脂肪酸のエステルでトリグリセリド構造を有し、脂肪酸のうち少なくとも１種は不飽和脂肪酸である植物系天然エステルを主体とする天然エステル系絶縁油の場合、
   前記油入機器に収容されている検査対象天然エステル系絶縁油中のＨ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_２Ｈ_４、Ｃ_２Ｈ_２、Ｃ_３Ｈ_８、Ｃ_３Ｈ_６ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、
   第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスが他のいずれかのガスの場合であり、Ｃ_２Ｈ_４ガス発生量／Ｃ_２Ｈ_６ガス発生量の比率が０．５未満の場合に局所過熱温度を３００〜４００℃と推定し、
   第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスであり、Ｃ_２Ｈ_４ガス発生量／Ｃ_２Ｈ_６ガス発生量の比率が０．５以上の場合に、局所過熱温度を５００℃と推定し、
   第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスである場合、局所過熱温度を６００〜７００℃と推定することを特徴とする油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。
5. 前記局所過熱温度毎の第１番目のガスと第２番目のガスが、
   予め天然エステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中において３００℃〜４００℃、５００℃、６００〜７００℃の各温度条件に局所加熱して発生するガスを分析し、局所加熱温度毎のＨ_２ガスとＣＨ_４ガスとＣ_２Ｈ_６ガスとＣ_２Ｈ_４ガスとＣ_２Ｈ_２ガスとＣ_３Ｈ_８ガスとＣ_３Ｈ_６ガスの発生量を求め、各温度条件にて発生量の多いガスから順に特定した第１番目のガスと第２番目のガスであることを特徴とする請求項４に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。
6. 請求項５に記載の天然エステル系絶縁油として大豆油またはEnvirotemp FR3(カーギル社商品名)、または菜種油を用いることを特徴とする油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。
7. エステル系絶縁油を用いた油入機器の内部異常を診断するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象エステル系絶縁油の油中ガスを分析することにより前記油入機器の過熱温度を推定する方法であって、検査対象エステル系絶縁油が合成エステルを主体とするエステル系絶縁油の場合、
   前記油入機器に収容されている検査対象合成エステル主体エステル系絶縁油中のＨ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_２Ｈ_４、Ｃ_３Ｈ_８ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、
   第１番目のガスがＨ_２ガス、第２番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスか、ＣＨ_４ガスか、Ｃ_３Ｈ_８ガスのいずれかであり、あるいは、第１番目のガスがＣ_２Ｈ_６ガスであるか、ＣＨ_４ガスであるか、Ｃ_３Ｈ_８ガスである場合、局所過熱温度を３００℃と推定し、
   第１番目のガスがＣ_３Ｈ_８ガスである場合、局所過熱温度を３００〜５００℃と推定し、
   第１番目のガスがＣ_２Ｈ_４ガスである場合、局所過熱温度を６００〜７００℃と推定することを特徴とする油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。
8. 前記局所過熱温度毎の第１番目のガスと第２番目のガスが、
   予め合成エステル主体エステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中において３００℃、４００℃〜５００℃、６００〜７００℃の各温度条件に局所加熱して発生するガスを分析し、局所加熱温度毎のＨ_２ガスとＣＨ_４ガスとＣ_２Ｈ_６ガスとＣ_２Ｈ_４ガスとＣ_３Ｈ_８ガスの発生量を求め、各温度条件にて発生量の多いガスから順に特定した第１番目のガスと第２番目のガスであることを特徴とする請求項７に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。
9. 請求項７または請求項８に記載の合成エステルを主体とするエステル系絶縁油としてポリオールエステル油またはMIDEL7131(M&I Materials社商品名)を用いることを特徴とする加熱温度推定方法。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の過熱温度推定方法において、
    予めエステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中で局所加熱して温度に応じて発生するガスを求め、測定温度毎に検出した複数のガスの内、ガスＡとガスＢの発生量比に着目し、ガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅ^ａ・ｔ…（１）の関係式（但し、（１）式において、ガスＡはＣＨ_４ガスとＣ_２Ｈ_６ガスとＣ_２Ｈ_４ガスとＣ_３Ｈ_６ガスとＣ_３Ｈ_８ガスとＣ_２ガス（油中ガス分析で測定する炭素数２の炭化水素の合計量でＣ_２Ｈ_６+Ｃ_２Ｈ_４+Ｃ_２Ｈ_２を指す）とＣ_３ガス（油中ガス分析で測定する炭素数３の炭化水素の合計量でＣ_３Ｈ_８+Ｃ_３Ｈ_６を指す）の量の内、１つの特定ガスの量または２つの特定のガスの合計量、ガスＢは他の１つの特定ガスの量または複数の特定のガスの合計量、ａは定数、ｂは定数、ｔは過熱温度（℃）を示す。）を策定し、前記局所加熱した温度を前記（１）式の過熱温度と仮定して予め定数ａ、ｂを計算により求めておき、
    検査対象油入機器から採取したエステル系絶縁油の油中ガス分析により前記ガスＡ／ガスＢの値を求め、この値を前記（１）式に代入して検査対象油入機器の過熱温度を算出することを特徴とする油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。
11. 前記定数ａ、ｂを定める場合、ガスＡ／ガスＢの値の増減の変曲点を境界として境界値未満の場合と境界値以上の場合で場合分けを行い、場合分けに応じた定数ａと定数ｂの値を選択することを特徴とする請求項１０に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。
12. 請求項１０または請求項１１に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法において、検査対象エステル系絶縁油が植物油由来の飽和脂肪酸と分岐及び脂肪族アルコールからなるエステルを主体とする植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油の場合であって、
    推定過熱温度が５００℃未満であった場合、前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４、ガスＢをＣＨ_４ガスと設定し、
    推定過熱温度が５００℃以上であった場合、第１のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量に前記ガスＢをＣ_３Ｈ_８ガス量に設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量＋Ｃ_３Ｈ_６ガス量に前記ガスＢをＣ_３Ｈ_８ガス量に設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量に前記ガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス量＋Ｃ_３Ｈ_８ガス量に設定するかのいずれかを選択することを特徴とする油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。
13. 請求項１０または請求項１１に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法において、検査対象エステル系絶縁油がグリセリンと脂肪酸のエステルでトリグリセリド構造を有し、脂肪酸のうち少なくとも１種は不飽和脂肪酸である植物系天然エステルを主体とする天然エステル系絶縁油の場合であって、
    推定過熱温度が５００℃未満であった場合、第１のケースとして前記ガスＡをＣ_３Ｈ_６ガス量に前記ガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス量に設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ_３Ｈ_６ガス量に前記ガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス量＋Ｃ_３Ｈ_８ガス量に設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ_３Ｈ_６ガス量に前記ガスＢをＣＨ_４ガス量＋Ｃ_２Ｈ_６ガス量に設定するかのいずれかを選択し、
    推定過熱温度が５００℃以上であった場合、前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量に前記ガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス量＋Ｃ_３Ｈ_８ガス量に設定することを特徴とする油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。
14. 請求項１０または請求項１１に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法において、検査対象エステル系絶縁油がネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールの少なくとも１種以上からなるポリオールエステルと、直鎖及び分岐の飽和脂肪酸との合成エステルを主体とする合成エステル系絶縁油の場合であって、
    推定過熱温度が５００℃未満であった場合、前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量に前記ガスＢをＣ_２Ｈ_６ガス量＋Ｃ_３Ｈ_８ガス量に設定し、
    推定過熱温度が５００℃以上であった場合、第１のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量に前記ガスＢをＣ_３Ｈ_８ガス量に設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ_２Ｈ_４ガス量＋Ｃ_３Ｈ_６ガス量に前記ガスＢをＣ_３Ｈ_８ガス量に設定することを特徴とする油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。

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