JP2018185241A - 絶縁劣化診断センサ - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁物の表面劣化を精度良く診断する絶縁劣化診断センサを提供する。【解決手段】第１導電部２Ａおよび第２導電部２Ｂとの第１中間点Ｍ１と、第３導電部２Ｃおよび第４導電部２Ｄとの第２中間点Ｍ２とは、それぞれ異なる方向の法線ベクトルＶ１、Ｖ２を有する絶縁物１の面上に配置され、第１導電部２Ａと第３導電部２Ｃとは第１導電体４Ａにより電気的に接続され、第２導電部２Ｂと第４導電部２Ｄとは第２導電体４Ｂにより電気的に接続され、特性検出部２は、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂとの間、および第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの間に電圧を印可して、絶縁物１の電気的特性を検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁物の劣化状態を診断する絶縁劣化診断センサに関するものである。

受配電設備のような重電機器の主回路の内部には複数の高圧導電部があり、これらは絶縁物によって支持されることで接地金属から絶縁されている。絶縁物は、高圧充電部を長期間支持することで絶縁性能が劣化し、高圧充電部から絶縁物を介して接地金属に流れる漏れ電流が大きくなる。この漏れ電流の増大を発見できず放置してしまうと、さらに絶縁物の劣化が進み、地絡の発生要因となる。地絡を事前に防止するためには適切な期間で絶縁物を交換する必要がある。そこで、絶縁物の劣化を検知して、絶縁物の適切な交換タイミングを認識し、受配電設備を効率よく運用するための、以下のような絶縁診断センサが開示されている。

受配電設備の劣化と、該受配電設備を構成する主回路部分に用いられる固体絶縁材料の表面劣化との間には定量的な相関性がある。絶縁診断センサは、上記固体絶縁材料と同等材料の未劣化部位、および該同等材料の劣化部位から成り、これらの部位にそれぞれ、各部位の表面電気抵抗率を測定する電極を設けたものである。このような絶縁診断センサを受配電設備に取り付け、表面電気抵抗率の変化を見ることにより絶縁診断をおこなう（例えば、特許文献１参照）。

特許第４５０１３１５号（段落［００１７］〜［００２３］、図１）

上記のような従来の絶縁診断センサでは、受配電設備の主回路に用いられる絶縁物と同等材料から成る絶縁物の未劣化部位、劣化部位の、片面（上面）のみに電極を設けている。そして、その電極間の漏れ電流値から絶縁物の表面における電気抵抗率（表面劣化度合い）を測定している。しかしながら、絶縁診断センサを配置する受配電設備の環境、絶縁診断センサの配置角度などによって、絶縁診断センサの電極を設けていない方の面のみが劣化することも考えられる。この場合、絶縁物の正確な劣化度合いは検出できない。即ち、受配電設備の主回路に用いられる絶縁物の劣化度合いと同等の劣化度合いを検出できない場合がある。一方、受配電設備の環境に応じて、絶縁診断センサを様々な角度に複数配置することで、上記問題は解決可能であるが、配置場所の確保に関する問題、コスト増加に関する問題が生じる。

本発明は上述のような問題を解決するためになされたものであり、低コストで精度良く絶縁物の表面劣化を診断する絶縁劣化診断センサの提供を目的とする。

本発明に係る、絶縁物と、該絶縁物の電気的特性を検出する特性検出部とを備えた絶縁劣化診断センサは、
前記特性検出部は、所定の距離を隔てて配置される第１導電部および第２導電部と、所定の距離を隔てて配置される第３導電部および第４導電部とを有し、
前記第１導電部と前記第２導電部との第１中間点と、前記第３導電部と前記第４導電部との第２中間点とは、それぞれ異なる方向の法線ベクトルを有する前記絶縁物の面上に配置され、
前記第１導電部と前記第３導電部とは第１導電体により電気的に接続され、
前記第２導電部と前記第４導電部とは第２導電体により電気的に接続され、
前記特性検出部は、前記第１導電部と前記第２導電部との間、および前記第３導電部と前記第４導電部との間に電圧を印加して、前記絶縁物の電気的特性を検出するものである。

この発明に係る絶縁劣化診断センサによれば、精度良く絶縁物の表面劣化の診断ができるので、絶縁物の適切な交換のタイミングを把握できる。

本発明の実施の形態１による絶縁劣化診断センサの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１による絶縁劣化診断センサの構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１による絶縁劣化診断センサの他の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１による絶縁劣化診断センサの他の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１による絶縁劣化診断センサの他の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１による絶縁劣化診断センサの他の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１による絶縁劣化診断センサの他の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１による絶縁劣化診断センサの他の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２による絶縁劣化診断センサの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２による絶縁劣化診断センサの構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態２による絶縁劣化診断センサの他の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２による絶縁劣化診断センサの他の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態２による絶縁劣化診断センサの他の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２による絶縁劣化診断センサの他の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態２による絶縁劣化診断センサの他の構成を示す斜視図である。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１による絶縁劣化診断センサ１０について、図を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１による絶縁劣化診断センサ１０の構成を示す斜視図である。
図２は、図１に示す絶縁劣化診断センサ１０を、図１の矢印Ｙ１の方向から見た断面図である。
本実施の形態の絶縁劣化診断センサ１０は、例えば受配電設備等の主回路において、配電盤内に収納された高圧導電部を支持する絶縁物の表面劣化度合いを推定するものである。絶縁劣化診断センサ１０は、この配電盤内に設置される。

図１に示すように、絶縁劣化診断センサ１０は、絶縁物１と、この絶縁物１の電気的特性を検出する特性検出部２とを備える。
絶縁物１は、配電盤内の主回路において高圧導電部を支持するために使用されている絶縁物と同等材料から成り、直方体形状である。
特性検出部２は、一対の電極である第１導電部２Ａおよび第２導電部２Ｂと、一対の電極である第３導電部２Ｃおよび第４導電部２Ｄとを有する（以降、区別する必要がない場合は、導電部と称す）。
なお、第１導電部２Ａ、第２導電部２Ｂ、第３導電部２Ｃ、第４導電部２Ｄは、図示したような四角形状の電極に限るものではなく、例えば櫛形状の電極を用いてもよい。

そして特性検出部２は、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂとの間、および第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの間に、電流センサを有する電圧源６から電線７を介して電圧を印加可能な構成を有する。また特性検出部２は、印加した電圧値と電流センサにより得られた電流値を用いて、これら第１導電部２Ａ、第２導電部２Ｂ、第３導電部２Ｃ、第４導電部２Ｄが設けられた絶縁物１の電気的特性を演算する処理部８を有する。

図１、図２に示すように、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂは、絶縁物１の面としての上面Ｕ上に互いに所定の距離を隔てて配置される。所定の距離とは、絶縁物１の電気的特性を検出するための所望の検出範囲、絶縁物１の材質、等を考慮して設定される。また、第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄは、絶縁物１の面としての下面Ｄ上に互いに所定の距離を隔てて配置される。
こうして、絶縁物１の上面Ｕ上に、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂとの間の第１中間点Ｍ１が配置された状態となる。また、絶縁物１の下面Ｄ上に、第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの間の第２中間点Ｍ２が配置された状態となる。
図に示すように、直方体形状の絶縁物１における上面Ｕの単位法線ベクトルＶ１の方向と、下面Ｄの単位法線ベクトルＶ２の方向は異なる。この場合、第１中間点Ｍ１と第２中間点Ｍ２が配置された絶縁物１の一対の面（上面Ｕ、下面Ｄ）の、それぞれの単位法線ベクトルＶ１、Ｖ２の内積は、−１（１８０度逆向き）である。

更に絶縁劣化診断センサ１０は、絶縁物１を貫通する第１貫通穴３Ａと、第２貫通穴３Ｂとを備える。
第１貫通穴３Ａは、第１導電部２Ａと第３導電部２Ｃの配置位置に、上下の端部がそれぞれ形成される。また、第２貫通穴３Ｂは、第２導電部２Ｂと第４導電部２Ｄの配置位置に、上下の端部がそれぞれ形成される。

第１貫通穴３Ａ内には、第１導電体としての金属製の第１ボルト４Ａが配設される。また、第２貫通穴３Ｂ内には、第２導電体としての金属製の第２ボルト４Ｂが配設される。
なお、各図において、第１貫通穴３Ａと第１ボルト４Ａとの間、第２貫通穴３Ｂと第２ボルト４Ｂとの間に、空隙があるように便宜上図示した。しかしながら、実際の絶縁劣化診断センサ１０においてこの空隙はなく、第１貫通穴３Ａと第１ボルト４Ａ、第２貫通穴３Ｂと第２ボルト４Ｂ、は互いに密着して電気的に接続している。
また、第１貫通穴３Ａ、第２貫通穴３Ｂに、例えば内側にネジを加工した埋金を埋設し、埋金と第１ボルト４Ａ、第２ボルト４Ｂとが螺合する構成としてもよい。

こうして、絶縁物１の上面Ｕと下面Ｄとにそれぞれ設けられた第１導電部２Ａと第３導電部２Ｃとは、第１ボルト４Ａにより電気的に接続される。また、絶縁物１の上面Ｕと下面Ｄとにそれぞれ設けられた第２導電部２Ｂと第４導電部２Ｄとは、第２ボルト４Ｂにより電気的に接続される。
よって、上面Ｕの第１導電部２Ａ、第２導電部２Ｂと、下面Ｄの第３導電部２Ｃ、第４導電部２Ｄとで並列回路が形成される。

前述したように、特性検出部２は、上面Ｕの第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂとの間、下面Ｄの第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの間に、電線７を介して電圧源６から電圧を印加して絶縁物１の電気的特性を検出する。即ち、特性検出部２は、上面Ｕの第１導電部２Ａ、第２導電部２Ｂと、下面Ｄの第３導電部２Ｃ、第４導電部２Ｄとから成る並列回路における絶縁物１の漏れ電流を検出する。そして特性検出部２は、この漏れ電流から絶縁物１の抵抗値を処理部８により演算する。

上面Ｕの第１導電部２Ａ、第２導電部２Ｂ間における絶縁物１の表面劣化が進むと、下面Ｄの第３導電部２Ｃ、第４導電部２Ｄ間における絶縁物１の表面劣化がない場合でも、合成抵抗値は、劣化した上面Ｕの第１導電部２Ａ、第２導電部２Ｂ間における絶縁物１の抵抗値に近づく。このようにして、特性検出部２は、上面Ｕの第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂとの間の絶縁物１の電気的特性、および下面Ｄの第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの間の絶縁物１の電気的特性に基づいた、絶縁物１の電気的特性を処理部８により演算して検出することができる。
得られた合成抵抗値により、絶縁物１の上面Ｕ、下面Ｄにおける表面劣化の診断が可能となる。

図３は、本発明の実施の形態１による、図１とは異なる構成の絶縁劣化診断センサ１０Ａの構成を示す斜視図である。
図４は、図３に示す絶縁劣化診断センサ１０Ａを、図３の矢印Ｙ２の方向から見た断面図である。
この絶縁劣化診断センサ１０Ａでは、円柱形状の絶縁物１Ａを用いる。上記絶縁劣化診断センサ１０と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。

図３に示すように、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂは絶縁物１の曲面上に互いに所定の距離を隔てて配置される。また、第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄは、絶縁物１の裏側（図３では紙面奥側）において、絶縁物１の曲面上に互いに所定の距離を隔てて配置される。
こうして、絶縁物１の面としての接平面Ｈ１における接点Ｓ１上に、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂとの間の第１中間点Ｍ１が配置された状態となる。また、絶縁物１の面としての接平面Ｈ２における接点上Ｓ２に、第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの間の第２中間点Ｍ２が配置された状態となる。
図に示すように、円柱形状の絶縁物１Ａにおける接平面Ｈ１の単位法線ベクトルＶ１の方向と、接平面Ｈ２の単位法線ベクトルＶ２の方向は異なる。この場合、第１中間点Ｍ１と第２中間点Ｍ２が配置された絶縁物１Ａの一対の面（接平面Ｈ１、接平面Ｈ２）の、それぞれの単位法線ベクトルＶ１、Ｖ２の内積は、−１（１８０度逆向き）である。

前述した絶縁劣化診断センサ１０と同様に、絶縁劣化診断センサ１０Ａの特性検出部２は、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂとの間、第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの間に、電線７を介して電圧源６から電圧を印加する。こうして絶縁劣化診断センサ１０Ａの特性検出部２は、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂとの間の絶縁物１Ａの電気的特性、および第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの間の絶縁物１Ａの電気的特性に基づいた、絶縁物１の電気的特性を処理部８により演算して検出する。

このように、本実施の形態の絶縁劣化診断センサにおいて用いる絶縁物の形状は、平面のみを有する直方体形状に限るものではなく、曲面を有する円柱形状でもよい。
以下、絶縁劣化診断センサにおいて用いることが可能な絶縁物の形状の変形例を、図５、図６、図７を用いて示す。

図５は、本発明の実施の形態１による、図１とは異なる構成の絶縁劣化診断センサ１０Ｂの構成を示す断面図である。
図６は、本発明の実施の形態１による、図１とは異なる構成の絶縁劣化診断センサ１０Ｃの構成を示す断面図である。
図７は、本発明の実施の形態１による、図１とは異なる構成の絶縁劣化診断センサ１０Ｄの構成を示す断面図である。
図１において示した絶縁劣化診断センサ１０を、側方から見る方向を矢印Ｙ３とすると、図５、図６、図７に示す絶縁劣化診断センサ１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄの断面図は、この側方の矢印Ｙ３の方向から見た場合の断面形状を示す。

図５に示す絶縁劣化診断センサ１０Ｂにおいて用いられる絶縁物１Ｂの断面形状は長円形である。また、図６に示す絶縁劣化診断センサ１０Ｃにおいて用いられる絶縁物１Ｃの断面形状は曲面形である。また、図７に示す絶縁劣化診断センサ１０Ｄにおいて用いられる絶縁物１Ｄの断面形状は、絶縁劣化診断センサ１０の絶縁物１と同じく直方形であるが、第１導電部２Ａ、第２導電部２Ｂ、第３導電部２Ｃ、第４導電部２Ｄが設けられている面に対して垂直な絶縁物１の厚みが薄く構成された薄板形状である。

更に、絶縁物１の断面形状は、上記に示した形状に限定されるものではなく、例えばシートのような厚みが非常に薄いものでもよいし、三角形状であってもよい。
絶縁物の形状は、それぞれ異なる方向の法線ベクトルを有する絶縁物上の面（接平面）上において、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂ、および第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄが、互いに所定の距離を隔てて配置できるスペースがあればよい。

図８は、本発明の実施の形態１による、図１とは異なる構成の絶縁劣化診断センサ１０Ｅの構成を示す斜視図である。
本図において、電圧源から第１導電部２Ａ、第２導電部２Ｂ、第３導電部２Ｃ、第４導電部２Ｄに電圧を印加するための電圧源６、電線７、処理部８は図１と同様に配線可能であり、本図における図示は便宜上省略する。
図１に示す絶縁劣化診断センサ１０と異なり、絶縁劣化診断センサ１０Ｅは、絶縁物１を貫通する第１貫通穴３Ａ、第２貫通穴３Ｂを備えない構成である。また第１ボルト４Ａ、第２ボルト４Ｂも配設されていない。

絶縁劣化診断センサ１０Ｅは、第１導電部２Ａと第３導電部２Ｃとの間の絶縁物１の外周面に沿って配設された第１導電体としての第１電線４Ｃと、第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの間の絶縁物１の外周面に沿って配設された第２導電体としての第２電線４Ｄとを備える。この第１電線４Ｃ、第２電線４Ｄは、導電性の銅線などの上に、絶縁被膜が形成されたものである。
第１電線４Ｃの各端部は、第１導電部２Ａと第３導電部２Ｃにそれぞれ接続され、第２電線４Ｄの各端部は、第２導電部２Ｂと第４導電部２Ｄにそれぞれ接続される。

こうして、絶縁物１の上面Ｕと下面Ｄとにそれぞれ設けられた第１導電部２Ａと第３導電部２Ｃとは、第１電線４Ｃにより電気的に接続される。また、絶縁物１の上面Ｕと下面Ｄとにそれぞれ設けられた第２導電部２Ｂと第４導電部２Ｄとは、第２電線４Ｄにより電気的に接続される。よって、上面Ｕの第１導電部２Ａ、第２導電部２Ｂと、下面Ｄの第３導電部２Ｃ、第４導電部２Ｄとで並列回路が形成される。

このように、上面Ｕの第１導電部２Ａと下面Ｄの第３導電部２Ｃ、上面Ｕの第２導電部２Ｂと下面Ｄの第４導電部２Ｄを電気的に接続するために、第１ボルト４Ａ、第２ボルト４Ｂの代わりにこのような第１電線４Ｃ、第２電線４Ｄを用いてもよい。

以下、上面Ｕの第１導電部２Ａと下面Ｄの第３導電部２Ｃ、上面Ｕの第２導電部２Ｂと下面Ｄの第４導電部２Ｄを電気的に接続する他の構成例を説明する。
例えば、絶縁物１が、プリント基板で用いられるようなスルーホールの構成の第１貫通穴３Ａ、第２貫通穴３Ｂを用いるものでもよい。この場合、第１貫通穴３Ａの内壁に第１導電体としての銅メッキを配設し、第２貫通穴３Ｂの内壁に、第２導電体としての銅めっきを配設するとよい。この場合、第１ボルト４Ａ、第２ボルト４Ｂを不要にでき、簡易な構成の絶縁劣化診断センサを提供できる。

あるいは、このような内壁に銅めっきが施された構成の第１貫通穴３Ａ、第２貫通穴３Ｂと、第１ボルト４Ａ、第２ボルト４Ｂとを併用する構成でもよい。この場合、上面Ｕの第１導電部２Ａと下面Ｄの第３導電部２Ｃとの間、上面Ｕの第３導電部２Ｃと下面Ｄの第４導電部２Ｄとの間の電気的接続を強化できる。これにより、上面Ｕの第１導電部２Ａと下面Ｄの第３導電部２Ｃとの間、上面Ｕの第３導電部２Ｃと下面Ｄの第４導電部２Ｄとの間における電圧降下を抑制できる。

また上記では、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂとの間の第１中間点Ｍ１と、第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの間の第２中間点Ｍ２は、それぞれの単位法線ベクトルＶ１、Ｖ２の内積が−１となる、絶縁物１の一対の面上にそれぞれ配置する例を示した。即ち、絶縁物１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの対向する面（表側と裏側）に、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂ、第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄをそれぞれ配置していた。しかしながらこの配置構成に限るものではない。
例えば、図１に示したようは直方体形状の絶縁物１において、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂを上面Ｕに配置し、第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄを上面Ｕおよび下面Ｄ以外の側面に配置してもよい。
この場合、特性検出部２は、上面Ｕの第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂとの間の絶縁物１の電気的特性と、側面の第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの間の絶縁物１の電気的特性を検出する。こうして、絶縁物１の上面Ｕ、側面における表面劣化の診断が可能となる。

また、上記のような第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂ、第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄ、の２つの一対の電極を備える構成に限るものではなく、３つ以上の一対の電極を備える構成でもよい。
例えば３つの一対の電極を用いる場合、３つの一対の電極の内、少なくとも２つの一対の電極のそれぞれの中間点（第１中間点Ｍ１、第２中間点Ｍ２）が、それぞれ異なる方向の法線ベクトルを有する絶縁物１の面上に配置されていればよい。
この場合、絶縁物１における電気的特性の検出面を増やすことができる。

上記のように構成された本実施の形態の絶縁劣化診断センサによると、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂとの第１中間点Ｍ１と、第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの第２中間点Ｍ２とが、それぞれ異なる方向の法線ベクトルを有する絶縁物の面上に配置される。
そして、第１導電部２Ａと第３導電部２Ｃとは、導電性の第１ボルト４Ａあるいは第１電線４Ｃ等により電気的に接続され、第２導電部２Ｂと第４導電部２Ｄとは、導電性の第２ボルト４Ｂ、第２電線４Ｄ等により電気的に接続され、並列回路が構成される。

これにより、特性検出部２は、並列回路における漏れ電流を検出することで、少なくとも２つ以上の方向を向く各面における絶縁物１の電気的特性を検出できる。
こうして、絶縁物の電気的特性の検出精度が向上されて、精度よく容易に絶縁物の表面劣化の診断ができる。

また、第１導電部２Ａと第２導電部２Ｂとの間に電圧を印加するための電圧源と、第３導電部２Ｃと第４導電部２Ｄとの間に電圧を印加するための電圧源とをそれぞれ別に設ける必要がない。そのため、電圧源の数、電線数、接続部位数、を増やすことなく、低コスト化を図れる。

こうして絶縁劣化診断センサによって得られた診断結果から、受配電設備等の主回路において高圧導電部を支持するために使用されている絶縁物の劣化度合いを推定できる。これにより主回路に用いられる絶縁物の適切な交換のタイミングを把握できる。こうして、主回路において地絡などが生じる前において予防的な保守保全業務を行うことができ、受配電設備の安定的操業が可能になる。

更に、上面Ｕの第１導電部２Ａと下面Ｄの第３導電部２Ｃ、上面Ｕの第２導電部２Ｂと下面Ｄの第４導電部２Ｄは、それぞれ絶縁物を貫通する第１貫通穴３Ａ、第２貫通穴３Ｂ内に配設された、第１ボルト４Ａ、第２ボルト４Ｂにより電気的に接続される。そのため、異なる方向を向く面に配置された第１導電部２Ａ、第２導電部２Ｂ、第３導電部２Ｃ、第４導電部２Ｄを、最短距離で電気的に接続できる。これにより第１導電部２Ａ、第２導電部２Ｂ、第３導電部２Ｃ、第４導電部２Ｄに印加される電圧のバラツキを抑制でき、精度よく絶縁物の電気的特性を検出できる。

実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図９は、本発明の実施の形態２による絶縁劣化診断センサ２１０の構成を示す斜視図である。
図１０は、図９に示す絶縁劣化診断センサ２１０を、図９の矢印Ｙ３の方向から見た断面図である。

本実施の形態の絶縁劣化診断センサ２１０は、絶縁物１の一部において、その外周面の一周全体（上面Ｕ、下面Ｄ、側面Ｚ１、側面Ｚ２）を覆う、帯状の一対の導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂを備える。この帯状の導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂは、互いに所定の距離を隔てて絶縁物１上に配置される。

この導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂのそれぞれの任意の部分を、実施の形態１に示した電極に相当させる。
例えば、ここでは、図９、図１０に示すように、絶縁物１の上面Ｕ上において、導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂの一部分を、一対の電極の第１導電部２０２Ａ、第２導電部２０２Ｂとする。また、絶縁物１の面としての側面Ｚ１上において、導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂの一部分を、一対の電極の第３導電部２０２Ｃ、第４導電部２０２Ｄとする。
上面Ｕの単位法線ベクトルＶ１と、側面Ｚ１の単位法線ベクトルＶ２の方向は異なる。

また、導電性物質２０８Ａの残りの部分を、第１導電体としての第１導電膜４Ｅ、第１導電膜４Ｇとする。よって、第１導電部２０２Ａと第３導電部２０２Ｃとが、第１導電膜４Ｅと第１導電膜４Ｇとにより繋がれる。この第１導電膜４Ｅ、第１導電膜４Ｇは、第１導電部２０２Ａと第３導電部２０２Ｃとの間の絶縁物１の外周面に沿ってそれぞれ配設された状態である。
こうして、第１導電部２０２Ａ、第３導電部２０２Ｃ、第１導電膜４Ｅ、および第１導電膜４Ｇで、絶縁物１の一部において、外周面の一周全体（上面Ｕ、下面Ｄ、側面Ｚ１、側面Ｚ２）が覆われる。

また、導電性物質２０８Ｂの残りの部分を、第２導電体としての第２導電膜４Ｆ、第２導電膜４Ｈとする。よって、第２導電部２０２Ｂと第４導電部２０２Ｄとが、第２導電膜４Ｆと第２導電膜４Ｈとにより繋がれる。この第２導電膜４Ｆ、第２導電膜４Ｈは、第２導電部２０２Ｂと第４導電部２０２Ｄとの間の絶縁物１の外周面に沿ってそれぞれ配設された状態である。
こうして、第２導電部２０２Ｂ、第４導電部２０２Ｄ、第２導電膜４Ｆ、および第２導電膜４Ｈで、絶縁物１の一部において、外周面の一周全体（上面Ｕ、下面Ｄ、側面Ｚ１、側面Ｚ２）が覆われる。

各図において、第１導電部２０２Ａ、第２導電部２０２Ｂ、第３導電部２０２Ｃ、第４導電部２０２Ｄに電圧を印加するための電圧源６と電線７、処理部８は、図１と同様に配線可能であり、本図における図示は便宜上省略する。

実施の形態１と同様に、特性検出部２は、上面Ｕの第１導電部２０２Ａと第２導電部２０２Ｂとの間、側面Ｚ１の第３導電部２０２Ｃと第４導電部２０２Ｄとの間に電圧を印加して絶縁物１の電気的特性を検出する。印加された電圧は、第１導電膜４Ｅと第１導電膜４Ｇ、第２導電膜４Ｆと第２導電膜４Ｈに対しても付加される。
こうして特性検出部２は、絶縁物１の外周面の一周全体（上面Ｕ、下面Ｄ、側面Ｚ１、側面Ｚ２）における絶縁物１の電気的特性を演算して検出する。

なお上記では、一対の電極の第１導電部２０２Ａと第２導電部２０２Ｂ、一対の電極の第３導電部２０２Ｃと第４導電部２０２Ｄを、それぞれ絶縁物１の上面Ｕ上と側面Ｚ１上における導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂの一部分とした。しかしながらこの構成に限るものではない。例えば、一対の電極の第１導電部２０２Ａと第２導電部２０２Ｂ、一対の電極の第３導電部２０２Ｃと第４導電部２０２Ｄを、それぞれ絶縁物１の側面Ｚ１上、側面Ｚ２上における導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂの一部分としてもよい。
このように、異なる法線ベクトルを有する絶縁物の各面上における導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂの一部分をそれぞれ一対の電極とすれば、導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂのいずれの箇所に一対の電極を設定することも可能である。

図１１は、本発明の実施の形態２による、図９とは異なる構成の絶縁劣化診断センサ２１０Ａの構成を示す斜視図である。
図１２は、図１１に示す絶縁劣化診断センサを、図１１の矢印Ｙ３の方向から見た断面図である。
前述の絶縁劣化診断センサ２１０と同様に、帯状の導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂが、互いに所定の距離を隔てて絶縁物１上に配置され、絶縁物１の一部において、その外周面の一周全体（上面Ｕ、下面Ｄ、側面Ｚ１、側面Ｚ２）を覆う。ここでは、絶縁物１の下面Ｄにおける導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂの一部分を、第３導電部２０２Ｃ、第４導電部２０２Ｄとする。
また、実施の形態１に示した、第１貫通穴３Ａと、第２貫通穴３Ｂとを備え、これらの第１貫通穴３Ａ、第２貫通穴３Ｂ内にそれぞれ配設される、第１導電体としての第１ボルト４Ａと、第２導電体としての第２ボルト４Ｂとを更に備える。

こうして、絶縁物１の上面Ｕの第１導電部２０２Ａと下面Ｄの第３導電部２０２Ｃとは、第１導電膜４Ｅと第１導電膜４Ｇとにより電気的に接続されると共に、第１ボルト４Ａにより電気的に接続された状態となる。
また、絶縁物１の上面Ｕの第２導電部２０２Ｂと下面Ｄの第４導電部２０２Ｄとは、第２導電膜４Ｆと第２導電膜４Ｈとにより電気的に接続されると共に、第２ボルト４Ｂにより電気的に接続された状態となる。
こうして、絶縁劣化診断センサ２１０Ａは第１ボルト４Ａ、第２ボルト４Ｂを備えるため、図９に示した絶縁劣化診断センサ２１０と比較して、絶縁物１の外周面の一周全体（上面Ｕ、下面Ｄ、側面Ｚ１、側面Ｚ２）に印加される電圧のバラツキを抑制できる。

図１３は、本発明の実施の形態２による、図９、図１１とは異なる構成の絶縁劣化診断センサ２１０Ｂの構成を示す斜視図である。
図１４は、図１３に示す絶縁劣化診断センサを、図１３の矢印Ｙ２の方向から見た断面図である。
この絶縁劣化診断センサ２１０Ｂでは、円柱形状の絶縁物１Ａを用いる。

前述した絶縁劣化診断センサ２１０、２１０Ａと同様に、帯状の導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂが、互いに所定の距離を隔てて絶縁物１Ａ上に配置され、絶縁物１Ａの一部において、その外周曲面の一周全体を覆う。この絶縁物１Ａの外周面の一周全体を覆う導電性物質の任意の部分を、実施の形態１に示した一対の電極に相当させる。
例えば、図１３の図中手前側（図１４では図中右側）の面上において、導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂの一部を、第１導電部２０２Ａ、第２導電部２０２Ｂとする。また、図１３の図中奥側（図１４では図中左側）の面上において、導電性物質２０８Ａ、２０８Ｂの一部分を、第３導電部２０２Ｃ、第４導電部２０２Ｄとする。
図１３の図中手前側（図１４では図中右側）の接平面の単位法線ベクトルＶ１と、図１３の図中奥側（図１４では図中左側）の接平面の単位法線ベクトルＶ２の方向は異なる。

また、第１貫通穴３Ａと、第２貫通穴３Ｂと、第１ボルト４Ａ、第２ボルト４Ｂとを備えた構成としている。

前述した絶縁劣化診断センサ２１０、２１０Ａと同様に、導電性物質２０８Ａの残りの部分を、第１導電膜４Ｅ、第１導電膜４Ｇとする。よって、第１導電部２０２Ａと第３導電部２０２Ｃとが、第１導電膜４Ｅと第１導電膜４Ｇとにより繋がれる。
また、導電性物質２０８Ｂの残りの部分を、第２導電体としての第２導電膜４Ｆ、第２導電膜４Ｈとする。よって、第２導電部２０２Ｂと第４導電部２０２Ｄとが、第２導電膜４Ｆと第２導電膜４Ｈとにより繋がれる。

こうして、第１導電部２０２Ａと第３導電部２０２Ｃと第１導電膜４Ｅと第１導電膜４Ｇとで、絶縁物１Ａの一部において、外周曲面の一周全体が覆われる。また、第２導電部２０２Ｂと第４導電部２０２Ｄと第２導電膜４Ｆと第２導電膜４Ｈとで、絶縁物１Ａの一部において、外周曲面の一周全体が覆われる。
特性検出部２は、第１導電部２０２Ａと第２導電部２０２Ｂとの間、第３導電部２０２Ｃと第４導電部２０２Ｄとの間に電圧を印加して、絶縁物１Ａの外周曲面の一周全体における絶縁物１Ａの電気的特性を処理部８により演算して検出する。

図１５は、本発明の実施の形態２による、図９から図１４に示した絶縁劣化診断センサと異なる構成の、絶縁劣化診断センサ２１０Ｃの構成を示す斜視図である。
図９から図１４に示した絶縁劣化診断センサでは、導電性物質２０８Ａ，２０８Ｂが、絶縁物１の一部において、外周面の一周全体を覆う例を示した。しかしながら、これに限定するものではない。例えば図１５に示すような、導電性物質２０９Ａ、２０９Ｂが、絶縁物１の一部において、外周面の一周全体の内の一部のみを覆う構成でもよい。

この場合、例えば、図１５に示すように、絶縁物１の上面Ｕにおいて、導電性物質２０９Ａ、２０９Ｂの一部分を第１導電部２０２Ａ、第２導電部２０２Ｂとする。また、絶縁物１の下面Ｄ上において、導電性物質２０９Ａ、２０９Ｂの一部分を、第３導電部２０２Ｃ、第４導電部２０２Ｄとする。

また、導電性物質２０９Ａの残りの部分を、第１導電体としての第１導電膜４Ｇとする。よって、第１導電部２０２Ａと第３導電部２０２Ｃとが、第１導電膜４Ｇにより繋がれる。
また、導電性物質２０９Ｂの残りの部分を、第２導電体としての第２導電膜４Ｈとする。よって、第２導電部２０２Ｂと第４導電部２０２Ｄとが、第２導電膜４Ｈにより繋がれる。

このように、図１５に示すように、第１導電部２０２Ａと第１導電膜４Ｇと第３導電部２０２Ｃ、および、第２導電部２０２Ｂと第２導電膜４Ｈと第４導電部２０２Ｄにより、絶縁物１の外周面の上面Ｕの一部、下面Ｄの一部、側面Ｚ１を覆う構成としてもよい。

上記のように構成された本実施の形態の絶縁劣化診断センサ２１０、２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃによると、実施の形態１と同様の効果を奏し、特性検出部２は、少なくとも２つ以上の方向を向く各面における絶縁物１の電気的特性に基づいた、絶縁物１の電気的特性を検出できる。
さらに、各面に設けられた電極間を繋ぐように、第１導電膜４Ｅ、第１導電膜４Ｇ、第２導電膜４Ｆ、第２導電膜４Ｈが配置される。これにより、絶縁物１の各面における電気的特性の検出範囲を増やすことができ、絶縁物の表面劣化の診断精度を更に向上できる。

更に、外周面の一周全体における絶縁物１の電気的特性を検出できる。これにより、絶縁物１における電気的特性の検出範囲を更に増やすことができる。こうして、絶縁物の表面劣化の診断精度を更に向上できる。
こうして、主回路に用いられる絶縁物の適切な交換のタイミングを更に確実に把握できる。よって、主回路において地絡などが生じる前において予防的な保守保全業務を行うことができ、受配電設備の更なる安定的操業が可能になる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 絶縁物、２ 特性検出部、２Ａ 第１導電部、
２Ｂ 第２導電部、２Ｃ 第３導電部、２Ｄ 第４導電部、３Ａ 第１貫通穴、
３Ｂ 第２貫通穴、４Ａ 第１ボルト、４Ｂ 第２ボルト、４Ｃ 第１電線、
４Ｄ 第２電線、４Ｅ，４Ｇ 第１導電膜、４Ｆ，４Ｈ 第２導電膜、
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ，２１０Ｃ 絶縁劣化診断センサ、
Ｍ１ 第１中間点、Ｍ２ 第２中間点、Ｖ１，Ｖ２ 単位法線ベクトル、Ｕ 上面、
Ｄ 下面、Ｚ１，Ｚ２ 側面、Ｈ１，Ｈ２ 接平面。

Claims (7)

1. 絶縁物と、該絶縁物の電気的特性を検出する特性検出部とを備えた絶縁劣化診断センサにおいて、
   前記特性検出部は、所定の距離を隔てて配置される第１導電部および第２導電部と、所定の距離を隔てて配置される第３導電部および第４導電部とを有し、
   前記第１導電部と前記第２導電部との第１中間点と、前記第３導電部と前記第４導電部との第２中間点とは、それぞれ異なる方向の法線ベクトルを有する前記絶縁物の面上に配置され、
   前記第１導電部と前記第３導電部とは第１導電体により電気的に接続され、
   前記第２導電部と前記第４導電部とは第２導電体により電気的に接続され、
   前記特性検出部は、前記第１導電部と前記第２導電部との間、および前記第３導電部と前記第４導電部との間に電圧を印加して、前記絶縁物の電気的特性を検出する、
   絶縁劣化診断センサ。
2. 前記絶縁物を貫通する第１貫通穴と第２貫通穴とを備え、
   前記第１貫通穴は、前記第１導電部と前記第３導電部の配置位置に、各端部がそれぞれ形成されるように配設され、
   前記第２貫通穴は、前記第２導電部と前記第４導電部の配置位置に、各端部がそれぞれ形成されるように配設され、
   前記第１導電体は前記第１貫通穴内に配設され、前記第２導電体は前記第２貫通穴内に配設される、
   請求項１に記載の絶縁劣化診断センサ。
3. 前記第１導電体および前記第２導電体は、金属製のボルトである、
   請求項２に記載の絶縁劣化診断センサ。
4. 前記第１導電体は、前記第１導電部と前記第３導電部とを繋ぐように、前記第１導電部と前記第３導電部との間の前記絶縁物の外周面に沿って配置され、
   前記第２導電体は、前記第２導電部と前記第４導電部とを繋ぐように、前記第２導電部と前記第４導電部との間の前記絶縁物の外周面に沿って配置される、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の絶縁劣化診断センサ。
5. 前記第１導電部、前記第３導電部、および前記第１導電体で、前記絶縁物の外周面の一周全体が覆われ、
   前記第２導電部、前記第４導電部、および前記第２導電体で、前記絶縁物の外周面の一周全体が覆われる、
   請求項４に記載の絶縁劣化診断センサ。
6. 前記第１導電部と前記第２導電部との前記第１中間点と、前記第３導電部と前記第４導電部との前記第２中間点は、それぞれの単位法線ベクトルの内積が−１となる、前記絶縁物の一対の面上に配置される、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の絶縁劣化診断センサ。
7. 前記絶縁物の断面形状は、直方形、長円形、曲面形、三角形、のいずれか一つである、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の絶縁劣化診断センサ。

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