JP5332037B2 - Insulation deterioration monitoring device, electrical equipment, and insulation deterioration monitoring method - Google Patents

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Description

本発明は、絶縁劣化モニタ装置、電気機器および絶縁劣化モニタ方法に関する。   The present invention relates to an insulation deterioration monitoring device, an electric device, and an insulation deterioration monitoring method.

受配電機器などの電気機器の絶縁体部に用いられる絶縁体として、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂、フェノール樹脂などの絶縁性樹脂が使用されている。これらの絶縁体からなる絶縁体部の表面抵抗は経年変化によって時間とともに低下してくる。   An insulating resin such as a polyester resin, an epoxy resin, or a phenol resin is used as an insulator used in an insulator portion of an electric device such as a power receiving / distributing device. The surface resistance of the insulator portion made of these insulators decreases with time due to aging.

表面抵抗の低下は、主に、イオンとなる物質が絶縁体部の表面に付着することに起因している。たとえば大気中の窒素酸化物（ＮＯx）や二酸化硫黄（ＳＯ2）は、大気中の水分により硝酸や硫酸となり、絶縁体部の表面に付着する。また海に近い地域では、塩化ナトリウムなどの海塩粒子が絶縁体部の表面に付着する。これらの付着物は、湿度が高くなると、硝酸イオンや、硫酸イオン、Ｎａイオン、Ｃｌイオンとなり、絶縁体部の表面抵抗を低下させる。すなわち絶縁体部の絶縁劣化が生じる。 The decrease in surface resistance is mainly due to the fact that substances that become ions adhere to the surface of the insulator portion. For example, nitrogen oxides (NO x ) and sulfur dioxide (SO 2 ) in the atmosphere become nitric acid and sulfuric acid due to moisture in the atmosphere and adhere to the surface of the insulator portion. In areas close to the sea, sea salt particles such as sodium chloride adhere to the surface of the insulator. When the humidity increases, these deposits become nitrate ions, sulfate ions, Na ions, and Cl ions, and reduce the surface resistance of the insulator portion. That is, insulation deterioration of the insulator portion occurs.

絶縁体部の絶縁劣化は電気機器の性能を低下させる原因となり得る。よってこの絶縁劣化をモニタする方法が必要となる場合がある。   Insulation deterioration of the insulator part can be a cause of reducing the performance of the electrical equipment. Therefore, a method for monitoring this insulation deterioration may be required.

たとえば特開２０００−３５６６６０号公報（特許文献１）によれば、時間の経過と共にイオン性物質が表面に滞積した絶縁物の絶縁抵抗値と前記表面の一定面積から採取したイオン性物質の水溶液中での電気電導度との相関関係が予め求められる。絶縁物の劣化状態が診断される際には、診断対象である絶縁物について経時的に滞積したイオン性物質の電気電導度が測定され、この電気電導度と前記相関関係とに基づいて当該絶縁物の絶縁抵抗値が推定される。   For example, according to Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-356660 (Patent Document 1), an aqueous solution of an ionic substance collected from the insulation resistance value of an insulator in which the ionic substance stagnates on the surface with the passage of time and a certain area of the surface. The correlation with the electrical conductivity in the medium is obtained in advance. When the deterioration state of the insulator is diagnosed, the electrical conductivity of the ionic substance accumulated over time is measured for the insulator to be diagnosed, and based on the electrical conductivity and the correlation, The insulation resistance value of the insulator is estimated.

特開２０００−３５６６６０号公報JP 2000-356660 A

しかしながら特開２０００−３５６６６０号公報に記載された方法では、絶縁物（絶縁体部）の表面に堆積したイオン性物質を採取して純水に溶かす作業、すなわちサンプリング作業が必要であるために、絶縁劣化の程度をその場でモニタすることができないという問題がある。   However, in the method described in JP 2000-356660 A, an ionic substance deposited on the surface of the insulator (insulator part) is collected and dissolved in pure water, that is, a sampling work is required. There is a problem that the degree of insulation deterioration cannot be monitored on the spot.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁劣化の程度をその場でモニタすることができる絶縁劣化モニタ装置、電気機器および絶縁劣化モニタ方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an insulation deterioration monitoring device, an electrical apparatus, and an insulation deterioration monitoring method capable of monitoring the degree of insulation deterioration on the spot. .

本発明の絶縁劣化モニタ装置は、容器と、フィルタと、ポンプと、試験片と、測定部とを有する。容器は開口部を有する。フィルタは、開口部を塞いでいる。ポンプは、容器内の圧力を容器外の圧力に比して小さくするために容器に接続されている。試験片は、絶縁材料からなり、かつ容器内に配置されている。測定部は、試験片の表面抵抗に対応する値を測定するためのものである。   The insulation deterioration monitoring device of the present invention includes a container, a filter, a pump, a test piece, and a measuring unit. The container has an opening. The filter closes the opening. The pump is connected to the container in order to reduce the pressure inside the container relative to the pressure outside the container. The test piece is made of an insulating material and disposed in the container. The measurement unit is for measuring a value corresponding to the surface resistance of the test piece.

本発明の絶縁劣化モニタ装置によれば、試験片の表面抵抗に対応する値が測定されることによって、絶縁劣化の程度をその場でモニタすることができる。   According to the insulation deterioration monitoring device of the present invention, the degree of insulation deterioration can be monitored on the spot by measuring the value corresponding to the surface resistance of the test piece.

本発明の実施の形態１における電気機器の構成を概略的に示す正面図である。It is a front view which shows roughly the structure of the electric equipment in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における電気機器に含まれる本体装置が有する絶縁体部の近傍を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the vicinity of the insulator part which the main body apparatus contained in the electric equipment in Embodiment 1 of this invention has. 絶縁体部と同じ材料からなる表面上に付着したイオン量と、表面抵抗率との関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the amount of ions adhering on the surface which consists of the same material as an insulator part, and surface resistivity. 本発明の実施の形態１における絶縁劣化モニタ装置の構成を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the structure of the insulation deterioration monitoring apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における絶縁劣化モニタ方法の一工程を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly 1 process of the insulation degradation monitoring method in Embodiment 1 of this invention. 図４の試験片の第１変形例（Ａ）、第２変形例（Ｂ）、および第３変形例（Ｃ）を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly the 1st modification (A), 2nd modification (B), and 3rd modification (C) of the test piece of FIG. 本発明の実施の形態２における絶縁劣化モニタ装置の構成を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the structure of the insulation degradation monitor apparatus in Embodiment 2 of this invention. 図７の試験片上の様子を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the mode on the test piece of FIG.

以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１および図２を参照して、本実施の形態の電気機器３０は、絶縁劣化モニタ装置１０ａと、本体装置２０とを有する。本体装置２０は、たとえば受配電機器である。絶縁劣化モニタ装置１０ａは、本体装置２０が有する絶縁体部２３の表面抵抗を、推定によってモニタするためのものである。本体装置２０は、絶縁体部２３と、スイッチ２４と、１対の端子部２２ａ、２２ｂ（１対の配線部）と、１対の配線２１ａ、２１ｂとを有する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
Referring to FIGS. 1 and 2, electric device 30 of the present embodiment includes an insulation deterioration monitoring device 10 a and a main body device 20. Main device 20 is, for example, a power receiving and distributing device. The insulation deterioration monitoring device 10a is for monitoring the surface resistance of the insulator portion 23 included in the main body device 20 by estimation. The main body device 20 includes an insulator part 23, a switch 24, a pair of terminal parts 22a and 22b (a pair of wiring parts), and a pair of wirings 21a and 21b.

絶縁体部２３は、たとえば樹脂からなり、より具体的には、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂からなる。また本体装置２０が非密閉構造を有することで、絶縁体部２３の表面は電気機器３０外の環境空気にさらされている。   Insulator part 23 consists of resin, for example, and specifically consists of polyester resin, epoxy resin, or phenol resin. Further, since the main body device 20 has a non-sealing structure, the surface of the insulator portion 23 is exposed to the ambient air outside the electric device 30.

１対の端子部２２ａ、２２ｂは絶縁体部２３上に互いに離れて形成されている。よって１対の端子部２２ａ、２２ｂは絶縁体部２３によって互いに電気的に絶縁されている。１対の配線２１ａ、２１ｂのそれぞれは１対の端子部２２ａ、２２ｂに結線されている。スイッチ２４は１対の端子部２２ａ、２２ｂの間の電気的経路を開閉するものである。   The pair of terminal portions 22a and 22b are formed on the insulator portion 23 so as to be separated from each other. Therefore, the pair of terminal portions 22 a and 22 b are electrically insulated from each other by the insulator portion 23. Each of the pair of wirings 21a and 21b is connected to a pair of terminal portions 22a and 22b. The switch 24 opens and closes an electrical path between the pair of terminal portions 22a and 22b.

さらに図３を参照して、絶縁体部２３の材料と同じ絶縁材料からなる表面上におけるイオン量が増大すると、表面抵抗率が低下することが分かる。よって経時変化によって絶縁体部２３上に過剰な量のイオンが付着すると、絶縁体部２３の表面抵抗率が不十分になる。この結果、スイッチ２４が切断されても配線２１ａおよび２１ｂの間の絶縁抵抗を十分に確保することができなくなるので、電気機器３０の性能に問題が生じ得る。   Furthermore, with reference to FIG. 3, it can be seen that the surface resistivity decreases as the amount of ions on the surface made of the same insulating material as the material of the insulator 23 increases. Therefore, if an excessive amount of ions adheres to the insulator part 23 due to a change over time, the surface resistivity of the insulator part 23 becomes insufficient. As a result, even if the switch 24 is disconnected, a sufficient insulation resistance between the wirings 21a and 21b cannot be secured, which may cause a problem in the performance of the electrical device 30.

図４を参照して、絶縁劣化モニタ装置１０ａは、箱１１（容器）と、フィルタ１２と、ポンプ１５と、モニタ板１３（試験片）と、はかり１４ａ（測定部）とを有する。   Referring to FIG. 4, the insulation deterioration monitoring device 10 a includes a box 11 (container), a filter 12, a pump 15, a monitor plate 13 (test piece), and a scale 14 a (measurement unit).

箱１１は図中上方に開口部を有する。また箱１１は、アルカリや酸と反応しにくく、かつ吸湿しにくい材料からなり、たとえばフッ素樹脂やポリプロピレンなどのオレフィン樹脂からなる。これにより箱１１内のイオンが箱１１と反応したり箱１１に吸収されたりすることが抑制されるので、箱１１内のイオンを、より効率よくモニタ板１３に付着させることができる。   The box 11 has an opening at the top in the figure. Further, the box 11 is made of a material that hardly reacts with alkali or acid and that hardly absorbs moisture, for example, an olefin resin such as a fluororesin or polypropylene. This suppresses the ions in the box 11 from reacting with the box 11 or being absorbed by the box 11, so that the ions in the box 11 can be attached to the monitor plate 13 more efficiently.

フィルタ１２は、この開口部を塞いでいる。またフィルタ１２は、水溶液およびガスと、環境空気中の固体浮遊物とを分離することができるものである。より具体的には、フィルタ１２は、ＳＯ2、ＮＯxなどの水溶液およびガスと、環境空気中の固体浮遊物とを分離できる程度の大きさの孔を有する。またフィルタ１２の材料は、酸やアルカリのイオンと反応しにくい材料が好ましい。たとえばフィルタ１２は、孔径０．５μｍ程度、空孔率８０％程度、膜厚１ｍｍ程度のフィルム状の親水性フッ素樹脂製メンブレンフィルタである。 The filter 12 closes this opening. The filter 12 can separate the aqueous solution and gas from the solid suspended matter in the ambient air. More specifically, the filter 12 has a hole having a size that can separate an aqueous solution and gas such as SO 2 and NO x from solid suspended matters in the ambient air. The material of the filter 12 is preferably a material that does not easily react with acid or alkali ions. For example, the filter 12 is a film-like hydrophilic fluororesin membrane filter having a pore diameter of about 0.5 μm, a porosity of about 80%, and a film thickness of about 1 mm.

ポンプ１５は、吸引ポンプであり、箱１１に接続されている。ポンプ１５によって箱１１内の圧力を箱１１外の圧力に比して小さくすることができる。この圧力差によって、箱１１外の空気、すなわち環境空気の箱１１内への流入が促進される。   The pump 15 is a suction pump and is connected to the box 11. The pressure inside the box 11 can be reduced by the pump 15 as compared with the pressure outside the box 11. This pressure difference promotes the inflow of air outside the box 11, that is, ambient air into the box 11.

モニタ板１３は、絶縁材料からなり、より具体的には絶縁体部２３の材料と同じ材料からなる。またモニタ板１３は、箱１１内において、はかり１４ａに載せられている。   The monitor plate 13 is made of an insulating material, and more specifically, is made of the same material as that of the insulator portion 23. The monitor plate 13 is placed on a scale 14 a in the box 11.

はかり１４ａは、モニタ板１３の表面抵抗に対応する値として、モニタ板１３の重量を測定するためのものである。また、はかり１４ａはランプ１６（表示装置）を有する。ランプ１６は、箱１１外に取り付けられており、またモニタ板１３の重量が予め設定された重量以下であるときに消灯し、かつ、この重量を超えるときに点灯するように構成されている。この構成により、ランプ１６は、モニタ板１３の重量が予め設定された範囲内にあるか否かを箱１１の外部から視認できるように表示することができる。   The scale 14 a is for measuring the weight of the monitor plate 13 as a value corresponding to the surface resistance of the monitor plate 13. The scale 14a has a lamp 16 (display device). The lamp 16 is attached to the outside of the box 11, and is configured to be turned off when the weight of the monitor plate 13 is equal to or less than a preset weight and to be turned on when the weight exceeds the weight. With this configuration, the lamp 16 can display whether or not the weight of the monitor plate 13 is within a preset range so as to be visible from the outside of the box 11.

次に絶縁劣化モニタ装置１０ａを用いた絶縁劣化モニタ方法について説明する。
図３を参照して、絶縁体部２３と同じ材料からなる表面上に付着したイオン量と、表面抵抗率との関係が予め求められる。これにより、モニタ板１３表面へのイオンの付着による重量増加から、モニタ板１３の表面抵抗率を求めることができるようになる。次に本体装置２０の絶縁体部２３に求められる絶縁性に応じて、表面のイオン量（ｍｇ／ｃｍ2）の上限値が決定される。この上限値は、絶縁体部２３が必要とする表面抵抗率の下限値を基に、図３に示すような表面抵抗率と表面のイオン量との相関から求めることができる。 Next, an insulation deterioration monitoring method using the insulation deterioration monitoring device 10a will be described.
Referring to FIG. 3, the relationship between the amount of ions attached on the surface made of the same material as that of insulator 23 and the surface resistivity is obtained in advance. As a result, the surface resistivity of the monitor plate 13 can be obtained from the weight increase due to the adhesion of ions to the surface of the monitor plate 13. Next, the upper limit value of the ion amount (mg / cm 2 ) on the surface is determined according to the insulation required for the insulator portion 23 of the main body device 20. This upper limit value can be obtained from the correlation between the surface resistivity and the amount of ions on the surface as shown in FIG. 3 based on the lower limit value of the surface resistivity required by the insulator part 23.

なお、図３に示すような表面抵抗率と表面のイオン量との相関を実験によって求める代わりに、たとえば日本工業規格ＪＩＳＣ４６０５「高圧交流負荷開閉器」に記載の、耐塩じん汚損性による汚損度汚損度（等価塩分付着量）を用いることができる。この規格は、絶縁破壊を防ぐためのものであり、一般用の機器の汚損度は０．０３ｍｇ／ｃｍ2とされている。 Instead of obtaining the correlation between the surface resistivity and the amount of ions on the surface as shown in FIG. 3, for example, the pollution degree pollution due to salt and dust resistance described in Japanese Industrial Standard JISC4605 “High Voltage AC Load Switch” Degree (equivalent salt content) can be used. This standard is for preventing dielectric breakdown, and the degree of contamination of general-purpose equipment is 0.03 mg / cm 2 .

次に、表面のイオン量の上限値と、モニタ板１３の表面積との積に対応するしきい値重量が算出される。たとえばモニタ板１３が１０ｃｍ角の薄板であり、イオン量の上限値が０．０３ｍｇ／ｃｍ2の場合、しきい値重量は３ｍｇとなる。 Next, a threshold weight corresponding to the product of the upper limit value of the ion amount on the surface and the surface area of the monitor plate 13 is calculated. For example, when the monitor plate 13 is a 10 cm square thin plate and the upper limit value of the ion amount is 0.03 mg / cm 2 , the threshold weight is 3 mg.

図４を参照して、はかり１４ａ上にモニタ板１３が置かれ、続いて箱１１の開口部がフィルタ１２によって塞がれる。これによりモニタ板１３の重量変化が常に検知され得る状態となる。   Referring to FIG. 4, monitor plate 13 is placed on scale 14 a, and then the opening of box 11 is closed by filter 12. As a result, a change in the weight of the monitor plate 13 can always be detected.

次にポンプ１５が稼動される。これにより箱１１内が箱１１外に対して負圧とされる。箱１１内の到達圧力は、フィルタ１２が破壊されない範囲内で、フィルタ１２を介して環境空気が箱１１内に十分に流入する程度に低くされる。具体的には、箱１１の到達圧力は、たとえば１〜１０ｈＰａ程度であり、簡易なポンプで容易に達成され得る。   Next, the pump 15 is operated. Thereby, the inside of the box 11 is set to a negative pressure with respect to the outside of the box 11. The ultimate pressure in the box 11 is lowered to such an extent that the ambient air sufficiently flows into the box 11 through the filter 12 within a range where the filter 12 is not destroyed. Specifically, the ultimate pressure of the box 11 is, for example, about 1 to 10 hPa, and can be easily achieved with a simple pump.

上記のように箱１１内が負圧とされることで、箱１１外の環境空気がフィルタ１２を介して箱１１内に流入する。これによりモニタ板１３は、絶縁体部２３を取り囲む環境空気と同様の雰囲気にさらされる。   As described above, the negative pressure in the box 11 causes the ambient air outside the box 11 to flow into the box 11 through the filter 12. As a result, the monitor plate 13 is exposed to the same atmosphere as the ambient air surrounding the insulator portion 23.

なお絶縁体部２３の表面抵抗を低下させるイオン性化合物は水に溶ける性質がある。塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、硝酸カルシウムなどは、湿度が高くなると潮解することで水溶液化する。この水溶液は、フィルタ１２を通過することができるので、箱１１内へと取り込まれる。すなわちフィルタ１２を介して箱１１外から箱１１内へとイオン性物質が容易に取り込まれる。   The ionic compound that lowers the surface resistance of the insulator 23 has a property of being dissolved in water. Sodium chloride, magnesium chloride, calcium nitrate, and the like become aqueous solutions by deliquescence when the humidity increases. Since this aqueous solution can pass through the filter 12, it is taken into the box 11. That is, the ionic substance is easily taken into the box 11 from the outside of the box 11 through the filter 12.

一方、環境空気中の固体浮遊物のほとんどはフィルタ１２の存在によって箱１１内に侵入できない。   On the other hand, most of the solid suspended matters in the ambient air cannot enter the box 11 due to the presence of the filter 12.

図５を参照して、はかり１４ａによってモニタ板１３の重量が、常時または所定の間隔を空けて測定される。時間の経過によって、モニタ板１３には環境空気中のイオン４８が、水溶液中のイオンとして、またはイオン性化合物として付着していく。よってモニタ板１３の重量は時間とともに増大していく。したがってはかり１４ａの測定結果も時間の経過とともに増大していく。この重量の増加分が上述したしきい値重量を超えた場合、はかり１４ａはランプ１６を点灯させる。   Referring to FIG. 5, the weight of the monitor plate 13 is measured by the scale 14a at all times or at a predetermined interval. As time passes, ions 48 in the ambient air adhere to the monitor plate 13 as ions in the aqueous solution or as ionic compounds. Therefore, the weight of the monitor plate 13 increases with time. Therefore, the measurement result of the scale 14a also increases with time. When this increase in weight exceeds the above-mentioned threshold weight, the scale 14a turns on the lamp 16.

なお、しきい値重量が、たとえば３ｍｇの場合、はかり１４ａの定量下限は１ｍｇ程度あればよい。よって、はかり１４ａとして電子天秤を用いれば、十分な秤量精度が得られる。   When the threshold weight is 3 mg, for example, the lower limit of quantification of the scale 14a may be about 1 mg. Therefore, if an electronic balance is used as the balance 14a, sufficient weighing accuracy can be obtained.

本実施の形態によれば、モニタ板１３の重量増加、すなわちモニタ板１３の表面抵抗に対応する値が測定されることで、モニタ板１３の絶縁劣化の程度をその場でモニタすることができる。このモニタ結果から、モニタ板１３と同様の環境空気にさらされている絶縁体部２３の絶縁劣化の程度を推定することができる。すなわちこの推定によって、絶縁体部２３の絶縁劣化の程度をその場でモニタすることができる。   According to the present embodiment, the degree of insulation deterioration of the monitor plate 13 can be monitored on the spot by measuring the value corresponding to the increase in the weight of the monitor plate 13, that is, the surface resistance of the monitor plate 13. . From this monitoring result, it is possible to estimate the degree of insulation deterioration of the insulator portion 23 exposed to the same environmental air as the monitor plate 13. That is, by this estimation, the degree of insulation deterioration of the insulator part 23 can be monitored on the spot.

またモニタ板１３の材料と絶縁体部２３の材料とが同じとされることで、絶縁体部２３の絶縁劣化のモニタ精度を向上させることができる。この理由は、たとえば以下の通りである。   In addition, since the material of the monitor plate 13 and the material of the insulator portion 23 are the same, the monitoring accuracy of the insulation deterioration of the insulator portion 23 can be improved. The reason is as follows, for example.

絶縁体部２３の材料として一般に使用されるポリエステル樹脂は、充填剤である炭酸カルシウムを含む。この炭酸カルシウムは、環境中の窒素酸化物（ＮＯx）と反応して硝酸カルシウムとなる。この硝酸カルシウムは、大気中の水分を吸湿してイオンを生成しやすい。このように絶縁体部２３中の化合物が環境物質と反応して表面抵抗を低下させる場合があるので、モニタ板１３の材料を絶縁体部２３の材料と同じとすることで、モニタ板１３および絶縁体部２３の各々におけるイオンの生成現象をより近似させることができる。よって絶縁体部２３の絶縁劣化のモニタ精度を向上させることができる。 The polyester resin generally used as the material for the insulator 23 includes calcium carbonate as a filler. This calcium carbonate reacts with nitrogen oxides (NO x ) in the environment to become calcium nitrate. This calcium nitrate absorbs moisture in the air and easily generates ions. Thus, since the compound in the insulator part 23 may react with the environmental substance to reduce the surface resistance, the monitor board 13 and the monitor board 13 can be made the same as the material of the insulator part 23. The generation phenomenon of ions in each of the insulator parts 23 can be approximated more. Therefore, the monitoring accuracy of the insulation deterioration of the insulator part 23 can be improved.

なお、モニタ板１３の材料と絶縁体部２３の材料とが同じであるとは、両材料が厳密に同じであることを意味するのではなく、上記のようなイオンの生成現象の観点で両材料がほぼ同様の作用を生じることを意味する。   Note that that the material of the monitor plate 13 and the material of the insulator 23 are the same does not mean that the two materials are strictly the same, but both from the viewpoint of the ion generation phenomenon as described above. It means that the material produces almost the same effect.

またフィルタ１２によって環境空気中の固体浮遊物４７（図５）の箱１１内への侵入が抑制されるので、固体浮遊物がはかり１４ａの計量結果に及ぼす影響が抑制される。よって、はかり１４ａにより測定される重量の増加分におけるイオンの寄与を高めることができる。これにより、より精度よくモニタ板１３表面のイオン量を把握できるので、絶縁劣化のモニタ精度を向上させることができる。   In addition, since the filter 12 suppresses the entry of the solid suspended matter 47 (FIG. 5) in the ambient air into the box 11, the influence of the solid suspended matter on the measurement result of the balance 14a is suppressed. Therefore, the contribution of ions in the increase in weight measured by the scale 14a can be increased. Thereby, since the amount of ions on the surface of the monitor plate 13 can be grasped with higher accuracy, the monitoring accuracy of insulation deterioration can be improved.

またフィルタ１２の孔径がたとえば０．５μｍ程度以上とされることで、フィルタ１２はガスだけでなく水溶液を箱１１の内部に通すことができる。これにより、絶縁抵抗を低下させるイオンを発生させる物質が水溶液化された場合であっても、これらの物質を箱１１の内部に取り込むことができる。このような物質としては、たとえば塩化ナトリウムおよび硫酸アンモニウムがある。塩化ナトリウムは、環境中に固体浮遊物として存在し、湿度が高くなると潮解して水溶液化することでナトリウムイオンおよび塩素イオンを発生する。硫酸アンモニウムは、土壌中に肥料などとして含まれ、水によく溶ける性質を有し、たとえば結露水に溶解して水溶液化することで硫酸イオンおよびアンモニウムイオンを発生する。   Further, by setting the filter 12 to have a hole diameter of, for example, about 0.5 μm or more, the filter 12 can pass not only the gas but also the aqueous solution into the box 11. As a result, even if substances that generate ions that lower the insulation resistance are made into an aqueous solution, these substances can be taken into the box 11. Such materials include, for example, sodium chloride and ammonium sulfate. Sodium chloride is present in the environment as a solid suspended matter, and when the humidity becomes high, sodium ions and chlorine ions are generated by deliquescent and forming an aqueous solution. Ammonium sulfate is contained in soil as a fertilizer and has a property of being well dissolved in water. For example, ammonium sulfate is generated by dissolving in condensed water to form an aqueous solution.

一方、フィルタ１２は環境空気中の固体浮遊物を通さない。これにより、湿度が高くなっても水に溶けずに固体浮遊物として存在し続ける物質が測定結果に影響を及ぼすことを防ぐことができる。このような物質としては、土壌中のシリカや酸化アルミニウムなどのように絶縁体部２３の絶縁劣化を引き起こさない絶縁物や、水に溶けずに金属粉として存在し続ける物質がある。   On the other hand, the filter 12 does not pass solid suspended matters in the ambient air. Thereby, even if humidity becomes high, it can prevent that the substance which does not melt | dissolve in water but continues to exist as a solid suspended solid influences a measurement result. Examples of such substances include insulators that do not cause insulation deterioration of the insulator portion 23, such as silica and aluminum oxide in soil, and substances that continue to exist as metal powder without being dissolved in water.

なおフィルタ１２は、直径７μｍ程度より大きいものと小さいものとを分離できるような孔を多数有するフィルタであってもよい。表面抵抗と関係のある海塩粒子は粒径７μｍより小さい粒径を有し、対して、石、砂、繊維、花粉などの絶縁劣化と無関係な絶縁浮遊物（水に不溶の個体浮遊物）の多くは７μｍ以上の粒径を有するので、環境中の絶縁劣化に影響する粒子やガスは上記フィルタを透過するが、絶縁劣化と無関係な浮遊物の多くは透過しない。よってモニタ板１３表面に付着する物質が主にイオン量を増加させる物質のみになるので、絶縁劣化のモニタ精度が向上する。   The filter 12 may be a filter having a large number of holes that can separate a larger one and a smaller one about 7 μm in diameter. Sea salt particles related to the surface resistance have a particle size of less than 7μm, and on the other hand, insulative suspended matter (solid suspended matter insoluble in water) that is not related to insulation deterioration such as stone, sand, fiber, pollen, etc. Since most of them have a particle size of 7 μm or more, particles and gases that affect the insulation deterioration in the environment pass through the filter, but many of the floating matters unrelated to the insulation deterioration do not pass through. Therefore, since the substance adhering to the surface of the monitor plate 13 is mainly the substance that increases the amount of ions, the monitoring accuracy of insulation deterioration is improved.

またフィルタ１２の材料として親水性フッ素樹脂を例示したが、吸湿性が低く、かつ酸やアルカリと反応しにくい他の樹脂もフィルタ１２の材料として好適に用いることができ、たとえばポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂を用いることができる。   Moreover, although the hydrophilic fluororesin was illustrated as a material of the filter 12, other resin which has a low hygroscopic property and hardly reacts with an acid or an alkali can be suitably used as the material of the filter 12, for example, an olefin-based material such as polypropylene. Resin can be used.

また図４においては平坦な表面を有するモニタ板１３を示したが、表面に凹凸を設けることによってモニタ板の表面積を大きくすることで、より効率よくイオンを付着させてもよい。このために、たとえば断面形状が、逆おわん型（図６（Ａ））、のこぎり型（図６（Ｂ））、凹凸型（図６（Ｃ））のそれぞれとなるようなモニタ板１３ａ〜１３ｃのいずれかを用いることができる。これにより、モニタ板全体の重量増加が大きくなるので、絶縁劣化の程度をより高い精度でモニタすることができる。   4 shows the monitor plate 13 having a flat surface, but ions may be attached more efficiently by increasing the surface area of the monitor plate by providing irregularities on the surface. For this purpose, for example, the monitor plates 13a to 13c whose cross-sectional shapes are each of a reverse bowl type (FIG. 6A), a saw type (FIG. 6B), and an uneven type (FIG. 6C), respectively. Either of these can be used. Thereby, since the weight increase of the whole monitor board becomes large, the degree of insulation deterioration can be monitored with higher accuracy.

また電気機器３０が受配電盤などのように１０年以上の長期に渡って使用される機器である場合、通常、定期検査が行なわれる。この定期検査の際に、フィルタ１２が交換されることで、フィルタ１２上に堆積された環境空気中の固体浮遊物４７（図５）を除くことができる。これにより、絶縁劣化のモニタを長期に渡って正確に行なうことができる。   Further, when the electrical device 30 is a device that is used for a long period of 10 years or more, such as a power distribution board, a regular inspection is usually performed. During the regular inspection, the filter 12 is replaced, so that the solid suspended matter 47 (FIG. 5) in the ambient air accumulated on the filter 12 can be removed. Thereby, insulation deterioration can be accurately monitored over a long period of time.

（実施の形態２）
図７および図８を参照して、本実施の形態の絶縁劣化モニタ装置１０ｂは、箱１１（容器）と、フィルタ１２と、ポンプ１５と、モニタ板１３（試験片）と、抵抗測定部１４ｂ（測定部）とを有する。抵抗測定部１４ｂは、１対の電極１７ｘ、１７ｙと、１対の配線１８ｘ、１８ｙと、ランプ１６（表示装置）とを有する。 (Embodiment 2)
7 and 8, the insulation deterioration monitoring device 10b of the present embodiment includes a box 11 (container), a filter 12, a pump 15, a monitor plate 13 (test piece), and a resistance measurement unit 14b. (Measurement unit). The resistance measurement unit 14b includes a pair of electrodes 17x and 17y, a pair of wirings 18x and 18y, and a lamp 16 (display device).

１対の電極１７ｘ、１７ｙは、モニタ板１３上に互いに間隔を空けて設けられた櫛型電極であり、たとえば蒸着法によって形成されている。１対の電極１７ｘ、１７ｙのそれぞれは１対の配線１８ｘ、１８ｙによって抵抗測定部１４ｂが有する抵抗計に接続されている。この構成により、抵抗測定部１４ｂは、モニタ板１３の表面抵抗を測定することができる。   The pair of electrodes 17x and 17y are comb-shaped electrodes provided on the monitor plate 13 so as to be spaced from each other, and are formed by, for example, vapor deposition. Each of the pair of electrodes 17x and 17y is connected to an ohmmeter included in the resistance measurement unit 14b by a pair of wirings 18x and 18y. With this configuration, the resistance measurement unit 14 b can measure the surface resistance of the monitor plate 13.

ランプ１６は、箱１１外に取り付けられており、また抵抗計によって測定された抵抗値が予め設定された値以上であるときに消灯し、かつ、この値未満であるときに点灯するように構成されている。この構成により、ランプ１６は、モニタ板１３の表面抵抗が予め設定された範囲内にあるか否かを箱１１の外部から視認できるように表示することができる。   The lamp 16 is attached to the outside of the box 11 and is configured to be turned off when the resistance value measured by the ohmmeter is equal to or greater than a preset value and to be turned on when the resistance value is less than this value. Has been. With this configuration, the lamp 16 can display whether or not the surface resistance of the monitor plate 13 is within a preset range so that it can be seen from the outside of the box 11.

なお絶縁劣化モニタ装置１０ｂは、絶縁劣化モニタ装置１０ａ（図４）と同様に、本体装置２０（図１）とともに用いられる。   The insulation deterioration monitoring device 10b is used together with the main body device 20 (FIG. 1) similarly to the insulation deterioration monitoring device 10a (FIG. 4).

また、上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。   Since the configuration other than the above is substantially the same as the configuration of the first embodiment described above, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof is not repeated.

本実施の形態によれば、モニタ板１３の表面抵抗が測定されることで、モニタ板１３の絶縁劣化の程度をその場でモニタすることができる。このモニタ結果から、モニタ板１３と同様の環境空気にさらされている絶縁体部２３（図２）の絶縁劣化の程度を推定することができる。すなわちこの推定によって、絶縁体部２３の絶縁劣化の程度をその場でモニタすることができる。   According to the present embodiment, the degree of insulation deterioration of the monitor plate 13 can be monitored on the spot by measuring the surface resistance of the monitor plate 13. From this monitoring result, it is possible to estimate the degree of insulation deterioration of the insulator portion 23 (FIG. 2) exposed to the same environmental air as the monitor plate 13. That is, by this estimation, the degree of insulation deterioration of the insulator part 23 can be monitored on the spot.

また実施の形態１と同様に、モニタ板１３の材料と絶縁体部２３の材料とが同じとされることで、絶縁劣化のモニタ精度を向上させることができる。   Further, as in the first embodiment, since the material of the monitor plate 13 and the material of the insulator portion 23 are the same, the monitoring accuracy of the insulation deterioration can be improved.

また実施の形態１と同様に、フィルタ１２によって、絶縁劣化のモニタ精度を向上させることができる。仮にフィルタ１２がないとすると、水に溶けない絶縁浮遊物がモニタ板１３に付着し得る。この付着は電極１７ｘ、１７ｙ間の電気抵抗を低下させないだけでなく上昇させることもあるので、モニタ板１３の表面抵抗劣化をモニタする上で誤差の原因となる。   As in the first embodiment, the filter 12 can improve insulation monitoring accuracy. If there is no filter 12, insulating floating substances that do not dissolve in water can adhere to the monitor plate 13. This adhesion not only does not lower the electrical resistance between the electrodes 17x and 17y but also increases it, which causes an error in monitoring the deterioration of the surface resistance of the monitor plate 13.

今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。   Each embodiment disclosed this time must be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明は、絶縁劣化モニタ装置、電気機器および絶縁劣化モニタ方法に特に有利に適用され得る。   The present invention can be applied particularly advantageously to an insulation deterioration monitoring device, an electrical device, and an insulation deterioration monitoring method.

１０ａ，１０ｂ 絶縁劣化モニタ装置、１１ 箱（容器）、１２ フィルタ、１３，１３ａ〜１３ｃ モニタ板（試験片）、１４ａ はかり（測定部）、１４ｂ 抵抗測定部（測定部）、１５ ポンプ、１６ ランプ（表示装置）、４７ 固体浮遊物、４８ イオン、１７ｘ，１７ｙ 電極、１８ｘ，１８ｙ 配線、２０ 本体装置、２１ａ，２１ｂ 配線、２２ａ，２２ｂ 端子部（配線部）、２３ 絶縁体部、２４ スイッチ、３０ 電気機器。   10a, 10b Insulation deterioration monitoring device, 11 box (container), 12 filter, 13, 13a to 13c monitor plate (test piece), 14a scale (measurement unit), 14b resistance measurement unit (measurement unit), 15 pump, 16 lamp (Display device), 47 solid suspended matter, 48 ions, 17x, 17y electrode, 18x, 18y wiring, 20 body device, 21a, 21b wiring, 22a, 22b terminal part (wiring part), 23 insulator part, 24 switch, 30 Electrical equipment.

Claims (9)

開口部を有する容器と、
前記開口部を塞ぐフィルタと、
前記容器内の圧力を前記容器外の圧力に比して小さくするために前記容器に接続されたポンプと、
絶縁材料からなり、かつ前記容器内に配置された試験片と、
前記試験片の表面抵抗に対応する値を測定するための測定部とを備えた、絶縁劣化モニタ装置。 A container having an opening;
A filter that closes the opening;
A pump connected to the container to reduce the pressure in the container relative to the pressure outside the container;
A test piece made of an insulating material and disposed in the container;
An insulation deterioration monitoring device comprising: a measuring unit for measuring a value corresponding to the surface resistance of the test piece. 前記測定部は、前記値が予め設定された範囲内にあるか否かを前記容器の外部から視認できるように表示する表示装置を含む、請求項１に記載の絶縁劣化モニタ装置。   The insulation deterioration monitoring device according to claim 1, wherein the measurement unit includes a display device that displays whether or not the value is within a preset range so as to be visible from the outside of the container. 前記測定部は前記試験片の重量を測定するためのはかりを含み、前記試験片は前記はかりに載せられている、請求項１または２に記載の絶縁劣化モニタ装置。   The insulation deterioration monitoring apparatus according to claim 1, wherein the measurement unit includes a scale for measuring the weight of the test piece, and the test piece is placed on the scale. 前記測定部は、前記試験片上において互いに間隔を空けて設けられた１対の電極を含む、請求項１または２に記載の絶縁劣化モニタ装置。   The insulation deterioration monitoring apparatus according to claim 1, wherein the measurement unit includes a pair of electrodes provided on the test piece so as to be spaced from each other. 請求項１〜４のいずれかに記載の絶縁劣化モニタ装置と、
本体装置とを備え、
前記本体装置は、絶縁体部と、前記絶縁体部によって互いに電気的に絶縁された１対の配線部とを含む、電気機器。 An insulation deterioration monitoring device according to any one of claims 1 to 4,
A main unit,
The main device includes an insulator part and a pair of wiring parts electrically insulated from each other by the insulator part. 前記絶縁材料は前記絶縁体部の材料と同じである、請求項５に記載の電気機器。   The electric device according to claim 5, wherein the insulating material is the same as a material of the insulator part. 絶縁体部の表面抵抗率をモニタする絶縁劣化モニタ方法であって、
絶縁材料からなる表面上に付着したイオン量と、前記表面の表面抵抗率との関係を求める工程と、
前記絶縁体部を取り囲む環境空気にフィルタを通じてさらされるように、前記絶縁体部と同じ材料からなる試験片を保持する工程と、
前記関係を求める工程および前記試験片を保持する工程の後に、前記試験片の重量を測定する工程とを備えた、絶縁劣化モニタ方法。 An insulation deterioration monitoring method for monitoring the surface resistivity of an insulator part,
A step of determining a relationship between the amount of ions attached on the surface made of an insulating material and the surface resistivity of the surface;
Holding a test piece made of the same material as the insulator portion so as to be exposed to ambient air surrounding the insulator portion through a filter ;
An insulation deterioration monitoring method comprising: a step of measuring the weight of the test piece after the step of obtaining the relationship and the step of holding the test piece. 前記絶縁材料は前記絶縁体部の材料と同じである、請求項７に記載の絶縁劣化モニタ方法。   The insulation deterioration monitoring method according to claim 7, wherein the insulating material is the same as the material of the insulator portion. 前記試験片を保持する工程において前記試験片は、前記フィルタによって塞がれた開口部を有する容器内に配置され、In the step of holding the test piece, the test piece is disposed in a container having an opening closed by the filter,
前記試験片を保持する工程は、前記容器内の圧力を前記容器外の圧力に比して小さくする工程を含む、請求項７または８に記載の絶縁劣化モニタ方法。The insulation deterioration monitoring method according to claim 7 or 8, wherein the step of holding the test piece includes a step of reducing a pressure in the container as compared with a pressure outside the container.
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