JP2019020271A - 絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁物の一時的な絶縁抵抗値の低下や低下状態からの復帰の評価を容易にする。【解決手段】汚損度推定部２と、推定絶縁抵抗値変動評価部３と、制御部４と、を備える絶縁抵抗値評価装置１である。汚損度推定部２に、監視対象となる絶縁物が設けられた空間の平均浮遊粉塵量と、任意の機器における平均浮遊粉塵量と等価塩分付着密度の関係を示す相関データを格納し、格納された平均浮遊粉塵量と相関データに基づいて、汚損度推定部２が監視対象となる絶縁物の汚損度を推定する。推定絶縁抵抗値変動評価部３は、汚損度推定部２で推定された汚損度と監視対象となる絶縁物が設けられた空間の相対湿度に基づいて絶縁物の絶縁抵抗値を推定し、推定された絶縁抵抗値に基づいて絶縁物の絶縁抵抗値低下に関する評価を行う。制御部４は、推定絶縁抵抗値変動評価部３の評価に応じて、警報の出力や絶縁抵抗値の低下を改善する装置の起動信号の出力を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁物の絶縁抵抗値を推定し、推定された絶縁抵抗値に基づいて絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法と装置に関する。

電気設備機器等の機器における絶縁物の絶縁抵抗値が低下する要因として、熱的劣化要因、機械的劣化要因、電気的劣化要因等の絶縁物の絶縁性能に対する経年劣化要因や、環境的要因等の一時的な絶縁抵抗値低下要因がある。これらは、設置環境や使用状態、点検の実施状況等により異なる。最近では、機器の絶縁抵抗値の低下を含む広義の意味での劣化状態を把握することで、計画的な設備の維持管理や重大事故の未然防止を図る劣化診断技術に対する期待が高まっている（例えば、特許文献１）。

例えば、環境的要因による絶縁抵抗値の低下を推定するために、絶縁材料の絶縁抵抗値、温湿度、汚損度及びイオン含有量等の測定と特性評価要因に基づいて、絶縁物の絶縁抵抗値を推定する方法が行われている（例えば、特許文献２、非特許文献１−３）。

他にも、環境的要因によって絶縁物の絶縁抵抗値の低下について診断する方法として、単純に機器における湿度上昇や露点温度を監視し、絶縁物表面の結露を予測して、絶縁物の絶縁抵抗値の低下を推定するものが多数考案されている。

図１４に示すように、相対湿度と部分放電消滅電圧（１００ｐＣ）の関係は等価塩分付着密度（汚損度）に応じて変化する。このことから、放電開始電圧と、相対湿度、等価塩分付着密度（汚損度）には関連性があることがわかる（例えば、非特許文献４）。また、図１５に示すように、汚損なしの状態と、等価塩分付着密度が０．０１ｍｇ／ｃｍ²の汚損状態における漏れ電流値の変化から、湿度と汚損度の変化に起因して漏れ電流が増加することが明らかである。

このように、絶縁物の表面汚損は、重要な特性評価要因である。例えば、電気設備において、絶縁物の表面汚損の指標である等価塩分付着密度が０．０３ｍｇ／ｃｍ²以下であれば、絶縁物の表面が結露していても、直接事故に至ることは殆ど無い。しかし、等価塩分付着密度が０．０６ｍｇ／ｃｍ²以上になると、機器内の湿度上昇(例えば、相対湿度７５％以上)に伴い、大幅に絶縁抵抗値が低下することが多くの実験結果から明らかとなっている（例えば、非特許文献３、５）。

特開２０１４−０６６５３３号公報 特開２００２−３３３３９８号公報

桐生一志、野田和宏、"受変電設備の総合診断評価手法と各種活線診断技術"、明電時報、通巻３５３号 ２０１６ Ｎｏ．４、株式会社明電舎、２０１６年１０月２５日、ｐ．９−１３ 中島渉、"電気設備の劣化診断技術の現状"、電気設備学会誌、Ｖｏｌ．３２ Ｎｏ．１２、一般社団法人 電気設備学会、２０１２年１２月、ｐ．８９３−８９６ 大島巌、外２名、"汚損・湿潤時の電気絶縁現象とその対策"、電気計算、１９８８年 ２月号、株式会社電気書院、１９８８年、ｐ．７９−８５ 電気学会技術報告（３３４）、１９９０年 ２月号、電気学会、１９９０年５月 河村達雄、伊坂勝生、"モデルによる汚損面の吸湿，漏れ電流及びフラッシオーバ特性の解析"、生産研究、２１巻・７号、東京大学生産技術研究所、１９６９年７月、ｐ．４４６−４４７

汚損度の指標である等価塩分付着密度や付着イオン等の測定または分析は、絶縁物上に堆積した堆積物を拭き取り、拭き取った堆積物の分析（具体的には、電気伝導度の測定やイオンクロマトグラフ等）により行われる。絶縁物上の堆積物を拭き取る場合、安全上の観点から装置を停止させる必要があるので現実的ではない。また、等価塩分付着密度は、電気伝導率の測定から求められ、付着イオンの分析は、イオンクロマトグラフ等を使用して分析されるため、時間及び費用がかかることとなる。

本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、絶縁物の一時的な絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を容易に推定または評価する技術を提供することを目的としている。

上記目的を達成する本発明の絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法の一態様は、
機器に備えられた絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法であって、
前記絶縁物が備えられる空間の所定の期間の浮遊粉塵量の平均値である平均浮遊粉塵量を予め測定し、
前記平均浮遊粉塵量、前記機器の稼働時間、及び、予め任意の機器において当該機器の絶縁物が備えられた空間の所定の期間における浮遊粉塵量の平均値である平均浮遊粉塵量とこの平均浮遊粉塵量が算出された期間において測定された等価塩分付着密度または付着イオンとの相関データ、に基づいて評価対象である絶縁物の汚損度を算出または推定し、
算出または推定された汚損度と、評価対象である絶縁物が備えられた機器で測定された湿度または当該機器で測定された温度及び湿度と、に基づいて、評価対象である絶縁物の絶縁抵抗値を推定し、
推定された絶縁抵抗値に基づいて、評価対象である絶縁物の一時的な絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する、ことを特徴としている。

また、上記目的を達成する本発明の絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法の他の態様は、上記絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法において、
評価対象である絶縁物が備えられた機器がファンを備える場合、
前記ファンの停止時と運転時の浮遊粉塵量の平均値である平均浮遊粉塵量をそれぞれ測定し、前記ファンの停止時と運転時の平均浮遊粉塵量と前記ファンの運転時間の割合に応じて評価対象である絶縁物が備えられる空間の所定の期間の平均浮遊粉塵量を算出する、ことを特徴としている。

また、上記目的を達成する本発明の絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置の一態様は、
機器に備えられた絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置であって、
前記絶縁物が備えられる空間の所定の期間の浮遊粉塵量の平均値である平均浮遊粉塵量と、前記機器の稼働時間と、に基づいて、前記絶縁物の汚損度を算出または推定する汚損度推定部と、
前記汚損度推定部で算出または推定された汚損度と、前記機器で測定された湿度または前記機器で測定された温度及び湿度と、に基づいて、前記絶縁物の絶縁抵抗値を推定し、推定された絶縁抵抗値に基づいて、前記絶縁物の一時的な絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する推定絶縁抵抗値変動評価部と、を備え、
前記汚損度推定部は、予め任意の機器において求められた、所定の期間の浮遊粉塵量の平均値である平均浮遊粉塵量と、この平均浮遊粉塵量が算出された期間の等価塩分付着密度または付着イオンとの相関データを備え、この相間データに基づいて前記絶縁物の汚損度を算出または推定する、ことを特徴としている。

また、上記目的を達成する本発明の絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置の他の態様は、上記絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置において、
前記推定絶縁抵抗値変動評価部の評価に応じて、警報を出力させる警報出力部を備えた、ことを特徴としている。

また、上記目的を達成する本発明の絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置の他の態様は、上記絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置において、
前記推定絶縁抵抗値変動評価部の評価に応じて、前記絶縁物の絶縁抵抗値の低下を改善させる改善部を備えた、ことを特徴としている。

以上の発明によれば、絶縁物の一時的な絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰の推定または評価を容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係る絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置の概略図である。 年間平均浮遊粉塵量と年間等価塩分付着密度の相関関係を示す図である。 相対湿度に対する等価塩分付着密度と漏れ電流の関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法を説明するブロック図である。 監視対象となる機器の外観図である。 監視対象となる機器内に配置された模擬絶縁板の上面図である。 粉塵計の概略を説明する図である。 測定日の違いによる浮遊粉塵量の違いを示す図である。 浮遊粉塵量の積算値の推移を示す図である。 等価塩分付着密度の推移を示す図である。 （ａ）高圧受電盤における付着イオンの推移を示す図、（ｂ）電灯変圧器盤における付着イオンの推移を示す図である。 （ａ）中央変電所における浮遊粉塵量（１分値）とその積算量の推移を示す図、（ｂ）電気室における浮遊粉塵量（１分値）とその積算量を示す図である。 相対湿度・温度の時間変化、この変化における結露可能性を示す図である。 等価塩分付着密度の違いによる、相対湿度と部分放電消滅電圧の関係を示す図である。 等価塩分付着密度の違いによる、相対湿度と漏れ電流との関係（６ｋＶエポキシ碍子の漏れ電流特性（ＤＣ１６ｋＶ印加（７分値）、温度：３０℃））を示す図である。

本発明の実施形態に係る絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法及び装置について、図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置１（以下、絶縁抵抗値評価装置１と称する）は、汚損度推定部２と、推定絶縁抵抗値変動評価部３と、制御部４と、を備える。絶縁抵抗値評価装置１は、例えば、受変電設備等の監視対象となる機器に備えられる。そして、監視対象となる機器に備えられた絶縁物（例えば、碍子や床等）の汚損、湿度の上昇、絶縁物の結露（露点温度と絶縁物表面温度）等による一時的な絶縁抵抗値を推定し、推定された絶縁抵抗値に基づいて絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価（または、監視）する。

汚損度推定部２は、所定時間の浮遊粉塵量の平均値（以後、平均浮遊粉塵量という）と監視対象となる機器の稼働時間から汚損度（例えば、等価塩分付着密度や付着イオン等）を算出または推定する。なお、監視対象となる機器の稼働時間とは、監視対象となる機器の運用初期からの稼働時間、または、監視対象となる機器に備えられた絶縁物表面の清掃点検からの経過時間である。

汚損度推定部２には、監視対象となる絶縁物が設けられた空間における平均浮遊粉塵量と、任意の機器で測定された所定時間の平均浮遊粉塵量とその所定時間に蓄積される汚損度の関係を示す相関データが格納される。そして、この相関データに基づいて、監視対象となる機器において測定された平均浮遊粉塵量から汚損度が導出される。具体的には、相関データに基づいて平均浮遊粉塵量が汚損度に換算され、換算された汚損度と監視対象となる機器の稼働時間の積により汚損度が算出または推定される。

監視対象となる機器における平均浮遊粉塵量は、例えば、光散乱式のデジタル粉塵計等により季節毎に数回（３〜４回）浮遊粉塵量を測定し、測定された浮遊粉塵量に基づいて年間平均浮遊粉塵量が算出される。なお、後に詳細に説明するが、監視対象となる機器に吸気ファンや排気ファンが備えられている場合、ファン運転時とファン停止時の平均浮遊粉塵量がそれぞれ測定され、ファンの運転頻度から年間平均浮遊粉塵量が算出される。

任意の機器における平均浮遊粉塵量と汚損度との相関データは、例えば、予め、任意の機器において、年間平均浮遊粉塵量と年間平均等価塩分付着密度を測定し、図２に示すような相関データとして求められる。年間平均浮遊粉塵量は、例えば、粉塵計により季節毎に数回浮遊粉塵量を測定し、測定された浮遊粉塵量に基づいて年間平均浮遊粉塵量が算出される。年間等価塩分付着密度は、例えば、１年に蓄積された堆積物を水に溶かし、その水の固有抵抗値と容積から等価塩分量が算出される（抵抗法）。

推定絶縁抵抗値変動評価部３は、汚損度推定部２で算出された汚損度と、監視対象となる絶縁物が設けられた空間の相対湿度に基づいて、絶縁物の絶縁抵抗値を推定し、絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰に関する評価を行う。推定絶縁抵抗値変動評価部３には、例えば、図３に示すような等価塩分付着密度と漏れ電流（または、絶縁抵抗値）の相関を示すデータが格納される。そして、この相間データと図示省略の温湿度センサからの入力（相対湿度）に基づいて漏れ電流（漏れ電流から算出される絶縁抵抗値）を推定して、この漏れ電流（または、絶縁抵抗値）の推定により絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰に関する評価を行う。なお、漏れ電流や絶縁抵抗値の閾値は、監視対象となる絶縁物が備えられた機器の定格に応じて定まることとなる。また、推定絶縁抵抗値変動評価部３では、汚損度推定部２で算出または推定された汚損度に基づいて、監視対象となる機器の汚損レベルの区分を設定することもできる。

制御部４は、推定絶縁抵抗値変動評価部３で推定された絶縁物の絶縁抵抗値の低下に応じて、絶縁抵抗値低下の警報を出力させる信号を図示省略の警報出力装置に出力したり、絶縁抵抗値の低下を改善する他の装置（例えば、絶縁物が設けられている空間の温度を上げる（湿度を下げる）装置）の起動信号を出力したりする。また、絶縁物の絶縁抵抗値が低下状態から復帰した場合には、絶縁抵抗値低下の警報を停止させる信号を出力したり、絶縁抵抗値の低下を改善する他の装置の停止信号を出力したりする。制御部４は、後に詳細に説明する汚損レベル検出部８や絶縁抵抗値低下検出部９に相当する。

絶縁抵抗値評価装置１における絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法について、図４のブロック図を参照してさらに詳細に説明する。なお、平均浮遊粉塵量は、年間の平均量を算出した場合を例示して説明するが、平均浮遊粉塵量を算出する期間は、任意の期間で設定可能である。

絶縁抵抗値評価装置１には、温度検出部５の温度検出値、湿度検出部６の湿度検出値及び浮遊粉塵量検出器７の浮遊粉塵量（平均化処理された平均浮遊粉塵量）が入力される。なお、浮遊粉塵量検出器７の平均浮遊粉塵量は、予め測定されたデータを絶縁抵抗値評価装置１に格納する態様であっても、浮遊粉塵量検出器７で検出された浮遊粉塵量を平均化処理して絶縁抵抗値評価装置１に入力する態様であってもよい。

絶縁抵抗値評価装置１では、図２に示すような年間平均浮遊粉塵量と年間等価塩分付着密度（汚損度）との相関データに基づいて、監視対象となる機器で測定された年間平均浮遊粉塵量と監視対象となる機器の稼働時間から、等価塩分付着密度（汚損度）の推定を行う。具体的には、年間平均浮遊粉塵量を年間等価塩分付着密度に換算し、機器の稼働時間に基づいて、機器における等価塩分付着密度を推定（または、算出）する。

また、絶縁抵抗値評価装置１は、入力された温度検出値及び湿度検出値と、推定された年間等価塩分付着密度（汚損度）に基づいて、漏えい電流や絶縁抵抗値を推定する。漏えい電流や絶縁抵抗値の推定は、例えば、図３に示す相関データに基づいて算出される。

絶縁抵抗値評価装置１で推定された等価塩分付着密度（汚損度）は、汚損レベル検出部８に送信される。汚損レベル検出部８では、予め設定された閾値に基づいて汚損レベルを検出し、機器の汚損レベルを設定する。なお、機器の汚損レベルに応じて異なる警報を出力してもよい。表１に汚損度に応じた汚損レベルの一例を示す。

また、絶縁抵抗値評価装置１で推定された漏えい電流や絶縁抵抗値は、絶縁抵抗値低下検出部９に送信される。絶縁抵抗値低下検出部９では、予め設定された閾値に基づいて、絶縁物の絶縁抵抗値の低下を検出し、これを検出した場合は、警報を出力させる信号を送信する。また、絶縁抵抗値の低下を検出した場合に、絶縁抵抗値の低下を改善する手段（ヒータ等）を駆動させる信号を送信することもできる。

なお、絶縁物の絶縁抵抗値が一時的に低下しても、湿度が低下、露点温度が低下すれば、当然漏れ電流も減少し、絶縁抵抗値が上がる。よって、絶縁抵抗値低下検出部９は、絶縁抵抗値が低下した状態から復帰した場合、絶縁抵抗値が低下状態から復帰したことを推定して、警報の出力を停止させる信号を送信したり、絶縁抵抗値の低下を改善させる手段を停止させる信号を送信したりする。

このように、汚損レベル検出部８や絶縁抵抗値低下検出部９の検出結果に応じて警報を出力（または、停止）したり、絶縁抵抗値の低下に対応するための装置を駆動（または、停止）させたりすることで、メンテナンス時やリアルタイムに、清掃が必要かどうか、絶縁抵抗値が低下して絶縁破壊のおそれがあるか否かの判断を行うことができる。なお、汚損レベル検出部８及び絶縁抵抗値低下検出部９は、絶縁抵抗値評価装置１の内部または外部のいずれかに備えることができる。

以上のような、本発明の実施形態に係る絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法及び絶縁抵抗値評価装置１によれば、監視対象となる機器における所定の期間の平均浮遊粉塵量がわかれば、温湿度の監視で、絶縁物の汚損度を考慮した絶縁物の一時的な絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰の判定を行うことができる。その結果、絶縁物の絶縁抵抗値を常時推定または監視し、推定された絶縁抵抗値（汚損レベル）に応じて警報を出力（または、停止）したり、絶縁抵抗値の低下を改善する装置の駆動（または、停止）信号を出力したりすることができる。

すなわち、空気中に浮遊する粉塵レベルを測定することで、絶縁物表面の等価塩分付着密度等を導き出して、監視対象となる機器で測定された温湿度データから絶縁物の一時的な絶縁抵抗低下または低下状態からの復帰を評価（または、監視）することができる。

また、予め監視対象となる機器における平均浮遊粉塵量を測定することにより、監視対象となる機器の置かれている環境が判断でき、環境改善の提案が可能となる。また、年間平均浮遊粉塵量や年間汚損レベルを定数として、絶縁物の絶縁低下予測やこの予測に基づいた警報の出力等を行うことができる。

また、監視対象となる機器の稼働時間に応じて年間汚損レベル（例えば、等価塩分付着密度）の予測が可能となるため、汚損レベルを低減させるための清掃周期が明確になる。つまり、監視対象となる機器のコンディションに応じたメンテナンスを行うことができる。

また、本発明の実施形態に係る絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法及び絶縁抵抗値評価装置１によれば、図２に示したような、任意の機器において求められた所定の期間の平均浮遊粉塵量と汚損度（等価塩分付着密度）との相関データに基づいて、監視対象となる機器の平均浮遊粉塵量から汚損度を推定しているので、機器の違いやファンの有無といった装置の違いによらず汚損度を推定することができる。つまり、密閉型の盤では平均浮遊粉塵量が少なくなり、外気が入り易いＪＩＳ盤では平均浮遊粉塵量が多くなるといったように、建物の構造やファンの有無による汚損度の違いを平均浮遊粉塵量の違いとして評価することができる。その結果、監視対象となる機器の違いによらず、監視対象となる機器の稼働時間に応じて容易に汚損度を推定することができる。

また、浮遊粉塵量は、市販の粉塵計によりスポット測定が可能なことから、年に数回の測定で容易に平均浮遊粉塵量を算出することができる。

［検証試験］
本発明の実施形態に係る絶縁抵抗値評価装置１の検証試験を行った。検証試験は、図５に示すような受変電設備である屋外ＪＩＳキュービクルに、温湿度センサ、模擬絶縁板（ポリエステルプリミックス）を設置して行った。そして、盤内の温湿度、模擬絶縁板表面の温度(露点温度との差)、汚損度推移、浮遊粉塵量を測定し、盤外温湿度と、盤内温湿度の差、絶縁物表面との温度差、汚損度の変化、浮遊粉塵量との関係を調査した。

図６に示すような模擬絶縁板をキュービクル内（高圧受電盤と電灯変圧器盤）に設置し、１月毎（測定日の目安は、±５日を基準）に等価塩分付着密度と浮遊粉塵量を測定した。模擬絶縁板は、キュービクル内の床近傍に備え、床面の汚損度を模擬した。また、模擬絶縁板の周囲温湿度と、模擬絶縁板の表面温度、外部温湿度を測定し、その履歴を記録した。温湿度データは、気象庁の測定頻度と同じ頻度である１０分毎に測定し、１カ月毎に温湿度データを回収した。

温湿度の履歴の測定は、（有）シスコム社製（ＭＳＨＴ−１６−Ｖ４）の温湿度ロガーを用いた。また、温湿度センサは、ＩＳＴ社製のデジタル温湿度センサ（Ｋタイプ熱電対）を用いた。熱電対は、模擬絶縁板の一区画（図６の右下の○部分）に設けた。

浮遊粉塵量の測定は、日本カノマックス（株）社製の光散乱式デジタル粉塵計（ＭＯＤＥＬ−３４４２）を用いて、１０分間浮遊粉塵量を測定し１分間あたりの平均値を求めて行った。この粉塵計は、空気中の浮遊粒子に光を照射したときの散乱光の強さが粉塵濃度に比例することを利用して浮遊粉塵量を測定するものである。図７に示すように、浮遊粉塵を含む試料空気を吸い込み、レーザー光線を照射して生じた散乱光の強さをフォトダイオード(検出器)によって電気信号に変換し、カウント値(ＣＰＭ値)として積算した。１分間あたりのカウント値は、Ｋ値(質量濃度変換係数)によって相対質量（ｍｇ/ｍ³）に変換した。一般的な場所でのＫ値は０．００３である。

図８に示すように、浮遊粉塵量は、外気に影響され、測定日の環境によって大きく変化した。しかし、図９に示すように、年間を通した積算値にて浮遊粉塵量の評価を行うと、浮遊粉塵量の積算値は、ほぼ１次関数的に変化した。このことより、各季節４回程度浮遊粉塵量を測定し、その積算値を求めることで、キュービクル内部の粉塵レベルが推測できるものと考えられる。

図１０は、高圧受電盤と電灯変圧器盤における等価塩分付着密度の推移を示したグラフである。浮遊粉塵量を計測する床面積（すなわち、模擬絶縁板の一区画）は同じであるが、電灯変圧器盤の等価塩分付着密度（汚損レベル）は、高圧受電盤の等価塩分付着密度のほぼ倍となった。これは、電灯変圧器盤上部にファンが設置されているため、キュービクル内部の塵埃がここに集中して、重い粒子の塵埃が絶縁物上部に蓄積したと考えられる。

図１１は、高圧受電盤と電灯変圧器盤における付着イオンの推移を示したグラフである。付着イオンの推移も、等価塩分付着密度と同様の傾向を示した。

このことから、浮遊粉塵量の積算値（すなわち、監視対象となる機器における所定の期間の平均浮遊粉塵量と監視対象となる機器の稼働時間の積）と汚損度（等価塩分付着密度や付着イオン等）には、一定の相関関係があるものと考えられる。したがって、予め、所定の期間における平均浮遊粉塵量と汚損度との相関を求めておくことで、平均浮遊粉塵量を汚損度に換算することができる。

図１２は、外気導入ファンがある中央変電所とＳ５電気室において、浮遊粉塵量を測定した結果を示している。ファンの運転時と停止時で、浮遊粉塵量に１.５〜２倍の差があった。但し、ファン運転直後は、ファン停止時の約３倍、６倍の浮遊粉塵量であった。ファンの運転による浮遊粉塵量の増加割合は、設備の容積やファンの容量で変化するものと考えられる。しかし、浮遊粉塵量の積算値の推移は、ファンの運転・停止にかかわらず、ほぼ１次関数的に変化しており、ファンが備えられている場合も浮遊粉塵量の積算値から汚損レベルが推測できるものと考えられる。この場合、ファンの運転頻度（運転時間と停止時間の割合）に応じて、平均浮遊粉塵量が算出されることとなる。

図２は、屋外キュービクル、盤内冷却ファン連続運転などの特殊条件を除き、２年間で異なる機器で測定されたデータ（２５箇所）より、年間平均浮遊粉塵量と、年間等価塩分付着密度（１年間での汚損増加レベル）との関連性をグラフにしたものである。

年間平均浮遊粉塵量と年間等価塩分付着密度には相関関係(誤差±１５％程度)がみられた。このことより、年数回(４〜５回程度)浮遊粉塵量を測定して年間平均浮遊粉塵量を求め、図２の相関関係に基づいて年間等価塩分付着密度に換算することにより、任意の機器における１年間の汚損度変化(誤差±１５％程度)が推測可能であると考えられる。なお、図２のデータには、清掃実施時期が正確でないデータが含まれているので、誤差の大きいデータが含まれているものの、測定された箇所によらず、近似曲線の決定係数（Ｒ²）が０．７以上の相関が得られた。このことより、この相関関係に基づいて、機器によらず平均浮遊粉塵量を一定の精度で等価塩分付着密度に変換することができるものと考えられる。

すなわち、予め所定の期間の平均浮遊粉塵量と等価塩分付着密度や付着イオン等の関係を任意の機器で求めておくことで、監視対象となる機器の平均浮遊粉塵量と稼働時間から等価塩分付着密度等（蓄積される汚損物）を推定することができる。したがって、清掃した時期、清掃した時点での等価塩分付着密度を測定（０と設定することも可能）、及び平均浮遊粉塵量に基づいて、任意の時点で絶縁物に付着した汚損レベルを推定することができる。例えば、図２の特性図から導出される関数（Ｅ＝αｅ^(βS)、Ｅ：等価塩分付着密度、Ｓ：平均浮遊粉塵量、α、β：定数）に基づいて、年間平均浮遊粉塵量から年間等価塩分付着密度を算出することができる。

以上、具体的な実施形態を示して本発明の絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法及び装置について説明したが、本発明の絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法及び装置は、実施形態に限定されるものではなく、その特徴を損なわない範囲で適宜設計変更が可能であり、設計変更されたものも、本発明の技術的範囲に属する。

例えば、図１３に示すように、絶縁物の表面温度と露点温度との差に閾値（例えば、２℃）を設定し、絶縁物の表面温度と露点温度の差に基づいて絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価することもできる。この場合、表１に示した汚損区分に応じて、警報の種類を変化させることができる。例えば、軽汚損地区では警報を発せず、中汚損地区以降では警報を発する態様とすることができる。温湿度から求められる露点と絶縁物表面（熱容量の大きな絶縁物は、絶縁物周囲温度の変化に対して約１０％程度の遅れで変化する）の温度差を監視する場合、例えば、この温度差が２℃以下になると結露が始まる。通常、温度が上昇すれば、空気中水分量が同じ（絶対湿度が同じ）であれば、相対湿度は低下する。しかし、絶縁物周囲温度が上昇しても、絶縁物表面温度の上昇が１０％程度遅れることにより、絶縁物表面温度が上昇せず、低いままの場合、絶縁物表面において、飽和水蒸気量を超える状態になると結露が生じることとなる。

また、浮遊粉塵量等の測定（場所、回数）は、実施形態に限定されるものではなく、多いほど精度が向上するものと考えられる。

また、実施形態の説明では、平均浮遊粉塵量の積算値と等価塩分付着密度に基づいて、絶縁物の絶縁抵抗値を推定しているが、等価塩分付着密度だけでなく、平均浮遊粉塵量と相関がある要素であれば、付着イオン等に基づいて絶縁物の絶縁抵抗値を推定し、推定された絶縁抵抗値に基づいて、絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価することもできる。

１…絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置（絶縁抵抗値評価装置）
２…汚損度推定部
３…推定絶縁抵抗値変動評価部
４…制御部
５…温度検出部
６…湿度検出部
７…浮遊粉塵量検出器
８…汚損レベル検出部
９…絶縁抵抗値低下検出部（警報出力部、改善部）

Claims (5)

1. 機器に備えられた絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法であって、
   前記絶縁物が備えられる空間の所定の期間の浮遊粉塵量の平均値である平均浮遊粉塵量を予め測定し、
   前記平均浮遊粉塵量、前記機器の稼働時間、及び、予め任意の機器において当該機器の絶縁物が備えられた空間の所定の期間における浮遊粉塵量の平均値である平均浮遊粉塵量とこの平均浮遊粉塵量が算出された期間において測定された等価塩分付着密度または付着イオンとの相関データ、に基づいて評価対象である絶縁物の汚損度を算出または推定し、
   算出または推定された汚損度と、評価対象である絶縁物が備えられた機器で測定された湿度または当該機器で測定された温度及び湿度と、に基づいて、評価対象である絶縁物の絶縁抵抗値を推定し、
   推定された絶縁抵抗値に基づいて、評価対象である絶縁物の一時的な絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する、ことを特徴とする絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法。
2. 評価対象である絶縁物が備えられた機器がファンを備える場合、
   前記ファンの停止時と運転時の浮遊粉塵量の平均値である平均浮遊粉塵量をそれぞれ測定し、前記ファンの停止時と運転時の平均浮遊粉塵量と前記ファンの運転時間の割合に応じて評価対象である絶縁物が備えられる空間の所定の期間の平均浮遊粉塵量を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する方法。
3. 機器に備えられた絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置であって、
   前記絶縁物が備えられる空間の所定の期間の浮遊粉塵量の平均値である平均浮遊粉塵量と、前記機器の稼働時間と、に基づいて、前記絶縁物の汚損度を算出または推定する汚損度推定部と、
   前記汚損度推定部で算出または推定された汚損度と、前記機器で測定された湿度または前記機器で測定された温度及び湿度と、に基づいて、前記絶縁物の絶縁抵抗値を推定し、推定された絶縁抵抗値に基づいて、前記絶縁物の一時的な絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する推定絶縁抵抗値変動評価部と、を備え、
   前記汚損度推定部は、予め任意の機器において求められた、所定の期間の浮遊粉塵量の平均値である平均浮遊粉塵量と、この平均浮遊粉塵量が算出された期間の等価塩分付着密度または付着イオンとの相関データを備え、この相間データに基づいて前記絶縁物の汚損度を算出または推定する、ことを特徴とする絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置。
4. 前記推定絶縁抵抗値変動評価部の評価に応じて、警報を出力させる警報出力部を備えた、ことを特徴とする請求項３に記載の絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置。
5. 前記推定絶縁抵抗値変動評価部の評価に応じて、前記絶縁物の絶縁抵抗値の低下を改善させる改善部を備えた、ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の絶縁物の絶縁抵抗値の低下または低下状態からの復帰を評価する装置。

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