JP5374532B2 - プレモールド絶縁体の部分放電試験装置及びプレモールド絶縁体の部分放電試験方法 - Google Patents

Description

本発明は、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル（ＣＶケーブル）等の高圧電力ケーブルの接続部に用いられるプレモールド絶縁体の部分放電試験装置及びプレモールド絶縁体の部分放電試験方法に関する。

従来、ゴムストレスコーン（以下、プレモールド絶縁体という）は、ＣＶケーブルの端末や接続部において電気的ストレスの緩和のために使用される。このプレモールド絶縁体は、通常、ＥＰゴム（Ethylene Propylene rubber）をモールド加工して製造される。プレモールド絶縁体の完成後は、その品質を確認するための検査が必要となる。

部分放電試験装置（以下、単に「試験装置」という）では、例えば、測定対象となるプレモールド絶縁体を、高電圧課電端と、接地線に接続された台との間に設置する。この設置したプレモールド絶縁体に課電端から高電圧を印加することによって、プレモールド絶縁体内部の欠陥による部分放電の有無を検査する。

このような従来の試験装置としては、例えば、特許文献１、２及び３に示すものが知られている。

特許文献１に示す試験装置では、エポキシ套管に挿入されたプレモールド絶縁体の半導電部と、プレモールド絶縁体を覆う課電用カバーの内側との間に、気密にかつスライド自在に接触する導電性の押しパイプを取り付けている。この押しパイプの先端部でプレモールド絶縁体を押圧することによって、エポキシ碍管との界面の面圧を確保して放電を防いでいる。また、押しパイプの内部には絶縁油が投入され、これを加圧することによってプレモールド絶縁体から絶縁銅棒の間の放電を防いでいる。

特許文献２に示す試験装置では、絶縁流体中にプレモールド絶縁体を配置し、そのプレモールド絶縁体の内部空間の中心軸上に電極が配設されている。この電極はコロナ測定器を介して接地しており、プレモールド絶縁体の半導電部分には高電圧が課電できるようになっている。

また、特許文献３に示す試験装置は、絶縁筒及び測定板を内蔵した有底筒状の筐体と、この筐体を密封する取付板と、この取付板の中央に設けた試験電極とを有する。試験電極は、絶縁筒内において測定板上に設置されたプレモールド絶縁体の内部に、上方から挿入される。筐体内部には絶縁ガスが封入され、この状態でプレモールド絶縁体に試験電極を介して課電し、プレモールド絶縁体の部分放電を測定板で測定する。

実開平５−３４５８９号公報 実開平５−７９４７８号公報 特開平９−１７１０５１号公報

ところで、これら特許文献１から３に示す従来の試験装置は、いずれの試験装置でも、プレモールド絶縁体１体を試験容器内に設置して電気試験が行われる。すなわち、プレモールド絶縁体の部分放電試験時では、試験容器内に、プレモールド絶縁体１体を配置し、課電用の電極や電線を取り付けて行う。

従い、電気試験を行なうプレモールド絶縁体が複数ある場合、１体毎に電気試験を行なう必要があり、煩雑で時間がかかってしまう。また、電気試験を行なうプレモールド絶縁体の数に対応して試験装置を複数台備えることは、設備的なコストや設置スペースの問題が生じる。

さらに、課電時において、課電用の電極部は高電圧で危険であるため、試験に際して課電用の電極部は絶縁ガス、または絶縁油等の絶縁性液体中に置かれている。よって試験毎に絶縁ガスで試験容器内を充満させたり、試験終了後には絶縁ガスの回収する作業や、あるいは、プレモールド絶縁体を絶縁性液体に浸したり、取り出したりする作業が必要となる。このような試験をプレモールド絶縁体１体毎に実施した場合、その作業は煩雑なものとなる。

このように従来の試験装置を用いたプレモールド絶縁体の部分放電試験は、プレモールド絶縁体１体毎に電極や電線を取り付け、さらに絶縁ガスや絶縁性液体を充填して実施するため煩雑な試験となっている。このため、複数のプレモールド絶縁体を一括して同時に測定できる試験装置が望まれる。

ここで、従来の１体毎に課電する構成を適用して複数のプレモールド絶縁体の電気試験を一括して同時に実施する場合について説明する。

図１は、従来の一体毎に課電する構成を用いて、複数のプレモールド絶縁体を一括して同時に試験する場合の試験装置を示す。図１に示す試験装置１Ａでは、試験容器２内において、プレモールド絶縁体５は、その中空部内に棒状の金属棒９ａを絶縁材９ｂで被覆してなる治具９を挿入した状態で複数設置されている。これらプレモールド絶縁体５は、高電圧課電端３と、接地線４ａに接続された支持台４との間に、半導電層５ａを下側にして設置される。この設置したプレモールド絶縁体５毎に高電圧課電端３から高電圧を印加して部分放電を検査する。この構成では、プレモールド絶縁体５のそれぞれに課電用の電線６を接続する必要がある。よって、その取り付け作業や取り外し作業が煩雑である。

また、この構成では、課電用の電線６が複数配線されるため、部分放電試験の際に邪魔になるという問題がある。さらに、図示しない課電装置の課電端を複数設けて課電用の電線６を接続する必要があり、課電装置も大掛かりになってしまう。

次に、試験装置１Ａの構成において複数配線される課電用の電線６を省略するために、図２、図３に示すように、板状の課電用プレート７を複数のプレモールド絶縁体５の上部に配置して、複数のプレモールド絶縁体５を一括で接続させる構成の試験装置１Ｂ、１Ｃが考えられる。

この場合、課電装置からの課電を一つの課電用プレート７とすることができ、課電用の電線６を各プレモールド絶縁体５に接続する煩雑さは低減できる。しかし、図２のように３個以内のプレモールド絶縁体５を接続する場合（図２では２つのプレモールド絶縁体５を接続している）は、板状の課電用プレート７と各治具９が均等に接触でき良好に測定ができるが、４個以上のプレモールド絶縁体５を一括で接続しようとすると、治具９の高さ寸法が揃っていても、一部の治具９が板状の課電プレート７の課電端部７ａと良好に接触できないという問題が生じる。具体的には、図３に示すように治具９と課電端部７ａに僅かな隙間が生じ、放電や閃絡が生じる虞がある。さらに、課電端部７ａと治具９の界面に大きな隙間が生じると、界面との間に絶縁油等の絶縁性液体が回り込み導通不良となることも考えられる。また、治具９の高さ寸法のばらつきが大きい場合では、２個又は３個のプレモールド絶縁体５を接続しても隙間が生じる可能性がある。

課電用プレート７は、高電圧が印加されるため感電等の虞があり非常に危険である。よって、試験装置内は、課電用プレート７まで絶縁性液体で浸されており、試験後の課電用プレート７の清掃も必要となる。また、絶縁性液体の代わりに絶縁ガスとした場合、複数のプレモールド絶縁体５を一括して測定するため試験容器も大型化しており、絶縁ガスの使用量も増え、充填や回収の時間を要する。さらに、絶縁ガスに空気が混入すると絶縁特性を維持できなくなるので、空気が混入しないような充填、回収システムが必要となり、絶縁ガス自体を使い捨てとした場合はガスの処理費用等の問題がある。

なお、絶縁性液体を削減している事例として、特許文献１には、導電性の押しパイプの内部に絶縁油が投入され、加圧することによってプレモールド絶縁体から絶縁銅棒の間の放電を防ぐ構成が開示されている。しかし、当該構成を引用し、一つの課電用カバー上に複数の押しパイプを設け、それぞれの押しパイプを適切に加圧して調整することは容易ではない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数のプレモールド絶縁体の部分放電試験を、簡単、且つ、確実に一括して測定を行うことができるプレモールド絶縁体の部分放電試験装置及びプレモールド絶縁体の部分放電試験方法を提供することを目的とする。さらに簡単な装置構成で試験装置内の絶縁油等の絶縁性液体も削減できる。

本発明の部分放電試験装置の一つの態様は、絶縁部と半導電部からなるゴム状弾性を有する筒状のプレモールド絶縁体の部分放電試験を行う部分放電試験装置であって、
内部に前記プレモールド絶縁体が複数配置される試験容器と、
前記試験容器内の下部に配置され、課電装置により電圧が印加される課電プレートと、
前記課電プレートに着脱可能に立設されるとともに、前記プレモールド絶縁体が、前記絶縁部を下部側に、前記半導電部を上側に位置した状態で、それぞれ装着される複数の絶縁電極治具と、
前記絶縁電極治具に装着される前記プレモールド絶縁体の前記半導電部側に配置され、複数の前記プレモールド絶縁体における前記半導電部のそれぞれと電気的に接続される低電圧側端子を備えた導電性の低電圧側カバーと、
を有する構成を採る。

本発明によれば、複数のプレモールド絶縁体の部分放電試験を、簡単、且つ、確実に一括して測定を行うことができる。

従来の一体毎に課電する構成を適用した複数のプレモールド絶縁体を一括で測定する部分放電試験装置を示す要部構成図 従来の一体毎に課電する構成を適用した複数のプレモールド絶縁体を一括で測定する部分放電試験装置を示す要部構成図 図２の試験装置で４個以上のプレモールド絶縁体の部分放電試験を行う場合の要部構成図 本発明の一実施の形態に係るプレモールド絶縁体の部分放電試験装置を示す要部構成図 同部分放電試験装置における試験体の要部構成を示す図 同部分放電試験装置の課電プレートの平面図 同課電プレートにおける取付孔と治具接続部の説明に供する取付孔の断面図 同課電プレートにおける取付孔に挿入される治具接続部の変形例を示す図 本発明の一実施の形態に係るプレモールド絶縁体の部分放電試験装置における低電圧側カバーを示す平面図 同低電圧側カバーの側面図 同低電圧側カバーにおける低電圧側端子の要部構成を示す断面図 個体差が大きい複数の試験体を設置した部分放電試験装置を示す要部構成図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本実施の形態の部分放電試験装置では、主に試験容器の上部側から課電する従来の試験装置と異なり、高電圧側となる課電を試験容器の底部から行うとともに低電圧側となる接地側を試験容器の上部としている。

図４に示すように、部分放電試験装置１００は、下部に課電プレート１１０が配置された試験容器１２０と、測定対象となるプレモールド絶縁体５０を試験容器１２０内に設置するための絶縁電極治具１３０と、試験容器１２０を上方で閉塞する低電圧側カバー１４０とを有する。なお、低電圧側カバー１４０には、接地線７０が接続され、低電圧側カバー１４０と接地線７０の間には測定装置８０が接続されている。測定装置８０は、プレモールド絶縁体５０から発生する部分放電を検出する。

試験容器１２０は、例えば、塩ビ樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂により形成される。この試験容器１２０内の下部、ここでは底面部分に、課電プレート１１０が布設されている。なお、試験容器１２０をアルミ等の金属容器とし、課電プレート１１０を試験容器１２０の底部や側面から離間するように配置して絶縁性を保ち、さらに課電装置２０と課電プレート１１０の接続部外周も試験容器１２０と絶縁させる構成としても良い。

試験容器１２０の内部には、絶縁電極治具１３０を介して課電プレート１１０に取り付けられた複数のプレモールド絶縁体５０が配置されている。また、試験容器１２０内部には、プレモールド絶縁体５０の絶縁部５４が浸漬するように、試験容器１２０の中ほどまで、絶縁性液体６０として、ここではフッ素系不活性液体（例えばフロリナート（登録商標））が充満されている。

筒状のプレモールド絶縁体５０は、ＥＰゴム等のゴム状弾性を有する半導電部５２と、半導電部５２に連続する絶縁部５４とを備える。

絶縁電極治具１３０は、電力ケーブルを模擬して形成されたものであり、プレモールド絶縁体５０の中空部に挿入される棒状体をなしている。プレモールド絶縁体５０は絶縁電極治具１３０に装着され、試験体１５０を構成する。図５は試験体の要部構成を示す図であり、図５Ａは試験体の要部断面図、図５Ｂは同試験体における絶縁電極治具１３０の治具接続部１３２ａを示す図５ＡのＡ−Ａ線断面図であり、図５Ｃは同治具接続部１３２ａの拡大側面図である。

図５に示すように、絶縁電極治具１３０では、銅等の金属棒からなる治具電極部１３２の外周上に、例えばエポキシ樹脂が治具絶縁部１３４として形成されている。

治具絶縁部１３４は、当該治具絶縁部１３４の一端部１３４ａ側から治具電極部１３２の一端部を治具接続部１３２ａとして突出させた状態で、治具電極部１３２を被覆している。

治具絶縁部１３４の一端部１３４ａには、フランジ１３５が形成されている。治具絶縁部１３４の一端部１３４ａから突出する治具電極部１３２の一端部は、課電プレート１１０に接続される治具接続部１３２ａとして機能する。具体的には、治具接続部１３２ａを課電プレート１１０に形成された取付孔１１２（図４参照）に挿入する。これにより、治具電極部１３２と課電プレート１１０とが電気的に接続されるとともに、プレモールド絶縁体５０は試験体１５０として課電プレート１１０に取り付けられる。プレモールド絶縁体５０は、課電プレート１１０側に絶縁部５４が位置するよう、絶縁部５４側を治具絶縁部１３４のフランジ１３５側に向けて治具絶縁部１３４の他端部１３４ｂから挿入される。このとき、治具絶縁部１３４の他端部１３４ｂが半導電部５２の他端部より突出するまで挿入される。この状態で、治具絶縁部１３４の外周面とプレモールド絶縁体５０の内周面との界面で所定の面圧が保たれる。

また、治具絶縁部１３４の他端部１３４ｂの外面には、導電材料が塗布されることにより導電部１３６が形成されている。具体的には、導電部１３６は、治具絶縁部１３４の他端部１３４ｂの端面からプレモールド絶縁体５０の半導電部５２の内周面と接触する部位までの治具絶縁部１３４外周面に形成されている。

ここでは、導電部１３６は、治具絶縁部１３４の他端部１３４ｂ側の外面に銀塗料をコーティングすることで形成されている。銀塗料より形成される導電部１３６が、低電圧側端子１６０（図４参照）に接続されることによって、プレモールド絶縁体５０の半導電部５２と低電圧側端子１６０とが電気的に接続（導通）される。

図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、絶縁電極治具１３０における治具接続部１３２ａの外周には、同一円周上に溝部１３７が形成されている。この溝部１３７内には、当該溝部１３７の底面よりも深い底面を有する凹部１３８が所定間隔を空けて複数形成されている。言い換えれば、複数の凹部１３８は、凹部１３８よりも深さの浅い溝部１３７で連絡されている。ここでは、絶縁電極治具１３０における治具接続部１３２ａの溝部１３７内に４箇所の凹部１３８が形成され、それぞれ断面円弧状をなしている。

これら凹部は、治具接続部１３２ａを図６に示す課電プレート１１０の取付孔１１２に挿入した際に、ロック機構部１７０のロック片部１７２（図７参照）と係合する。これら凹部１３８とロック片部１７２（図７参照）との係合によって試験体１５０（図４参照）は課電プレート１１０に脱着可能に固定されている。なお、これら凹部１３８は、ロック片部１７２と対応して形成されている。

課電プレート１１０は導電材から形成されており、ここでは金属製の円盤状にて形成されている。なお、本実施の形態における円盤状の課電プレート１１０は、試験容器１２０内に設置される複数の試験体１５０の一端部（治具接続部１３２ａ）が一括で接続される構成であれば、どのように形成されてもよい。例えば、課電プレート１１０を試験容器１２０内の底部に設けた構成としたが、課電プレート１１０をＴ字状の台座として試験容器の底部上に配置した構成としてもよい。課電プレート１１０には、課電装置２０が接続されており、この課電装置２０から試験電圧が印加される。

この課電プレート１１０には、絶縁電極治具１３０の治具接続部１３２ａが挿入される取付孔１１２が複数設けられている。これら取付孔１１２にはロック機構部１７０が設けられている。取付孔１１２に、プレモールド絶縁体５０が挿入された絶縁電極治具１３０の治具接続部１３２ａを挿入して、ロック機構部１７０により嵌合する。

図７に示すロック機構部１７０では、課電プレート１１０における取付孔１１２の内周面に形成されたロック片部収容部１１１内に、ロック片部１７２が、取付孔１１２の内周面から出没可能に取り付けられている。ロック機構部１７０は、ここでは、ロック片部１７２と、付勢部材として圧縮コイルバネ１７４とを有する。なお、図７に示すロック片部１７２はピン形状としているが、球状としてもよい。

ロック片部１７２は、付勢部材、ここでは圧縮コイルバネ１７４によって、ロック片部１７２における断面円弧状の先端部１７２ａをロック片部収容部１１１内から取付孔１１２内に突出するように付勢されている。

なお、図示しないが、ロック片部収容部１１１内には、ロック片部１７２を係止して抜け止めする係止機構が設けられている。これにより、ロック片部１７２は、先端部１７２ａを取付孔１１２内周面から突出させた状態で保持されている。

このように構成された取付孔１１２に、棒状の治具接続部１３２ａが挿入されると、ロック片部１７２の先端部１７２ａは、治具接続部１３２ａの外面により、ロック片部収容部１１１の奥側に押圧されて後退する。

更に、治具接続部１３２ａが挿入されると、ロック片部１７２は、治具接続部１３２ａに形成された溝部１３７内で押圧状態が開放されて、溝部１３７と係合する。これにより、取付孔１１２に対する治具接続部１３２ａの高さ位置、つまり、凹部１３８と嵌合可能な高さ位置の位置決めが行われる。

その後、治具接続部１３２ａを、治具接続部１３２ａの軸（治具電極部１３２の軸、或いは、試験体１５０の軸に相当）を中心に周方向に回動することによって、ロック片部１７２の先端部１７２ａは、溝部１３７内を摺動して凹部１３８と係合する。

このように絶縁電極治具１３０の治具接続部１３２ａが、取付孔１１２に挿入されることによって、治具電極部１３２は課電プレート１１０に取り付けられる。これにより、治具電極部１３２は課電装置２０と電気的に接続する。また、絶縁電極治具１３０を取り外す際には、ロック片部１７２が凹部１３８と嵌合している状態では、絶縁電極治具１３０の治具電極部１３２を、軸方向に引っ張っても抜けにくい。しかしながら、治具電極部１３２を回動してロック片部１７２を溝部１３７と嵌合させた状態にした後で、絶縁電極治具１３０の治具電極部１３２を、軸方向に引っ張れば、治具電極部１３２を取付孔１１２から抜いて取り外すことができる。

また、ロック片部１７２と凹部１３８との係合によって、例えば、フッ素系不活性液体のような比重の大きい絶縁性液体６０でも浮力に抗して試験体１５０（図４参照）を保持できる。

なお、課電プレート１１０における取付孔１１２に、治具電極部１３２を挿入して着脱自在に固定する構造は、どのような構造であってもよい。例えば、取付孔１１２の内周面から突出するロック片部１７２は、内周面に固定されたものとし、これに対して、図８に示すように、治具接続部１３２ａの外周面に下端から軸方向に延在する縦スリット部１３９ａと、この縦スリット部１３９ａの上端部に連続して、縦スリット部１３９ａの延在方向と直交する横スリット部１３９ｂとを設けた構成としても良い。

この構成によれば、取付孔１１２に治具接続部１３２ａを挿入する際に、ロック片部１７２を縦スリット部１３９ａ内に、当該縦スリット部１３９ａの下端部から挿入する。そして、ロック片部１７２が縦スリット部１３９ａの上端部に位置した際に、治具接続部１３２ａを治具接続部１３２ａの軸を中心に回動させて、横スリット部１３９ｂ内に位置させる。これにより、治具電極部１３２が取付孔１１２から挿入方向に抜けることを防止する。

このように、課電プレート１１０には、プレモールド絶縁体５０及び絶縁電極治具１３０からなる試験体１５０が固定されている。

この試験体１５０は、図４に示すように、試験体１５０の上端部、つまり、治具絶縁部１３４の他端部１３４ｂには、低電圧側カバー１４０に配置された低電圧側端子１６０が接続されている。

低電圧側カバー１４０は、金属材により形成されたカバー本体部１４２と、アクリル樹脂等の絶縁性の材料からなり、カバー本体部１４２を、試験容器１２０に取り付けるカバー枠部１４４とを有する。

カバー本体部１４２は、課電プレート１１０と対向する位置で、カバー枠部１４４を介して試験容器１２０において上方に開口する開口縁部１２４に、蓋をするように取り付けられる。なお、カバー枠部１４４は、図４に示すように、カバー本体部１４２と、試験容器１２０とが接触しないように設けられている。

カバー本体部１４２は、接地線７０に接続されており、且つ、低電圧側端子１６０を介して試験体１５０の上端部に接続される。これにより試験体１５０は、上端部側で接地されている。なお、カバー本体部１４２と接地線７０の間には、測定装置８０が接続されている。

図９及び図１０に示すように、カバー本体部１４２は、ここでは、板状をなしており、軽量化のために、カバー中央部１４２ａから放射状に延在する複数の延出片部１４２ｂが形成された形状をなしている。このように、カバー本体部１４２の形状はどのような形状でもよく、例えば、矩形板状、円盤状形等の平板形状をなしてもよい。

カバー枠部１４４は、ここでは円環板状をなし、その外周部（具体的には、延出片部１４２ｂの先端部）に、樹脂製の調整用の板材１４６を介してボルト等の止着材１４８により固定されている。

カバー枠部１４４の外縁には、下方に垂下した垂下部１４４ａ（図４参照）が形成されている。

カバー枠部１４４は、図４に示すように、その下面において、垂下部１４４ａと板材１４６との間の部位で、試験容器１２０の開口縁部１２４を覆っている。すなわち、低電圧側カバー１４０では、カバー枠部１４４の外周部に形成された垂下部１４４ａと板材１４６との間の部位を、試験容器１２０の開口縁部１２４に掛止させることで、カバー本体部１４２は、課電プレート１１０の上方で対向するように位置する。言い換えれば、低電圧側カバー１４０は、その外周部分を、試験容器１２０において上方に開口する開口部を囲む開口縁部１２４に引っ掛けるだけで、試験容器１２０に容易に取り付けることができる。

このようにカバー枠部１４４を介して試験容器１２０に取り付けられるカバー本体部１４２には、試験体１５０の上端部に接続される複数の低電圧側端子１６０が設けられている。

低電圧側カバー１４０は、複数の低電圧側端子１６０を介して、複数の試験体１５０の上端部（絶縁電極治具１３０の他端部１３４ｂに相当）と一括して接続されている。

図９及び図１０に示すように、本実施の形態の低電圧側カバー１４０では、低電圧側端子１６０は、延出片部１４２ｂの先端側の部位と、カバー中央部１４２ａとにそれぞれ配設されている。

これら低電圧側端子１６０は、低電圧側カバー１４０を試験容器１２０の上方から取り付けた際に、対向する課電プレート１１０に設けた取付孔１１２と同一軸上に配置されるように設けられている。つまり、低電圧側端子１６０は、低電圧側カバー１４０を試験容器１２０に取り付けた際に、課電プレート１１０に設置した試験体１５０の真上に位置するように低電圧側カバー１４０に設けられている。

低電圧側端子１６０は、図１１に示すように、端子本体部１６２の一端部に接触部１６４、他端部に突出片部１６６が形成されている。低電圧側端子１６０は、低電圧側カバー１４０に、直動機構部１８０を介して、取付孔１１２と同一軸上を上下方向、つまり、鉛直方向にスライド自在に取り付けられている。直動機構部１８０としては、例えば、ＴＨＫ製のリニアブッシュや日本ベアリング製のスライドブッシュ等が挙げられる。ここでは、直動機構部１８０は、軸受け本体部１８２及びフランジ１８４で構成される。直動機構部１８０は、フランジ１８４を介してカバー本体部１４２に固定されている。また、軸受け本体部１８２の内周部には端子本体部１６２が挿通されている。軸受け本体部１８２の内周面１８２ａには、複数のボール１８２ｂが設けられている。これらボール１８２ｂが端子本体部１６２の外周面と接触し、端子本体部１６２の軸方向を案内軸として、端子本体部１６２の外周面と軸受け本体部１８２との間で転がり運動する。これにより、低電圧側端子１６０は、直動機構部１８０及びカバー本体部１４２に対して鉛直方向に滑らかで摩擦の少ないスライドが可能となる。なお、直動機構部１８０は鉛直方向にスライドする機構であれば、図１１に示した構成以外でもよい。さらに、端子本体部１６２には、外周面の軸方向にボール転がり溝を設けた構成としてもよい。

端子本体部１６２が挿通されているカバー本体部１４２の貫通孔１４３の径は、端子本体部１６２の外周面が貫通孔１４３に接触しないよう、端子本体部１６２の外径より大きくすることが好ましい。但し、後述するように接触部１６４及び突出片部１６６の外径よりは小さく形成する。

端子本体部１６２の一端部には、試験体１５０の上端部に接触される接触部１６４が、端子本体部１６２の軸から放射状に張り出すように形成されている。接触部１６４において、試験体１５０の上端部と接触する端面部位は、ここでは対向面を平面としている。一方、端子本体部１６２の他端部には、端子本体部１６２の外周から直交する方向に突出する突出片部１６６が形成されている。

カバー本体部１４２を試験容器１２０に取り付けた際、低電圧側端子１６０は、カバー本体部１４２に対して、自重によって下方側に移動する。なお、接触部１６４及び突出片部１６６の外径は、貫通孔１４３の径よりも大きい。このため、低電圧側端子１６０自体がカバー本体部１４２から抜けることがない。

この構成により、低電圧側カバー１４０を、試験体１５０が配置された試験容器１２０に取り付けることによって、低電圧側端子１６０はそれぞれ自重のみで下降し、低電圧側端子１６０の各試験体１５０と対向する接触部１６４の面が接触し、電気的に接続される。低電圧側（接地側）となるので、低電圧側端子１６０の自重で試験体１５０と接触する構成でも問題はない。

次に、部分放電試験装置１００を用いた複数のプレモールド絶縁体５０の部分放電試験方法について説明する。

まず、試験するプレモールド絶縁体５０の中空部に、プレモールド絶縁体５０の絶縁部５４側から、絶縁電極治具１３０を、治具絶縁部１３４の他端部１３４ｂを先にして挿入する。これにより、プレモールド絶縁体５０の試験体１５０が形成される。なお、絶縁電極治具１３０では、治具絶縁部１３４の一端部１３４ａから、治具電極部１３２の一端部が治具接続部１３２ａとして外部に突出している。この治具接続部１３２ａの外周には溝部１３７及び凹部１３８が形成されている。

試験体１５０を構成する絶縁電極治具１３０において、治具絶縁部１３４の一端部１３４ａから突出する治具電極部１３２の治具接続部１３２ａを、試験容器１２０の底部に配設した課電プレート１１０の取付孔１１２に挿入して、凹部１３８とロック機構部１７０のロック片部１７２とを嵌合して固定する。これにより課電プレート１１０に試験体１５０が設置される。このとき、プレモールド絶縁体５０は、試験容器１２０内において半導電部５２を上側、絶縁部５４を下側にした状態で配置される。

次いで、試験容器１２０内に、プレモールド絶縁体５０の絶縁部５４が浸漬するように、試験容器１２０の中程まで絶縁性液体６０としてフッ素系不活性液体を充填する。

試験体１５０は、課電プレート１１０にロック機構部１７０を介して固定されている。このため、フッ素系不活性液体のような比重の大きい絶縁性液体６０中にプレモールド絶縁体５０が浸漬している状態でも、試験体１５０が浮き上がることが防止されるとともに、試験体１５０と課電プレート１１０との接触不良を防ぐことができる。

同様にして、複数の試験体１５０を課電プレート１１０上に設置した後、低電圧側カバー１４０を試験容器１２０に取り付ける。すなわち、課電プレート１１０上に設置したプレモールド絶縁体５０の半導電部５２側に低電圧側カバー１４０が取り付けられる。なお、低電圧側カバー１４０が試験体１５０を設置した試験容器１２０に取り付けられた後で、試験容器１２０内に、絶縁性液体（フッ素系不活性液体）６０を投入してもよい。

低電圧側カバー１４０が試験容器１２０に取り付けられた状態では、低電圧側端子１６０は課電プレート１１０の各取付孔１１２と同一軸上に配置される。また、低電圧側端子１６０は、各低電圧側端子１６０毎に軸受け本体部１８２によって鉛直方向にスライド自在に案内されて各試験体１５０と接続する。ここでは、各低電圧側端子１６０は自重によって下降して、真下に位置する試験体１５０の上端部（具体的には、プレモールド絶縁体５０に内嵌させた絶縁電極治具１３０における治具絶縁部１３４の他端部１３４ｂ）に各々当接する。

このように、部分放電試験装置１００では、軸受け本体部１８２からなる直動機構部１８０によって、４個以上の試験体１５０を一括で課電する構成としても、低電圧側端子１６０で接続調整を行うことで均一な電気的接続が可能となっている。

これら低電圧側端子１６０を試験体１５０の上端部に接続させることで、低電圧側端子１６０を介して、各試験体１５０におけるプレモールド絶縁体５０の半導電部５２が接地線７０に接続される。

このように、部分放電試験装置１００において、試験体１５０の課電側の接続、つまり、課電プレート１１０との接続と、接地側（低電圧側）との接続、つまり、低電圧側端子１６０との接続が完了した後、課電装置２０より試験容器１２０内の底部に配した課電プレート１１０に高電圧を印加する。

これにより、部分放電試験を行う、つまり、プレモールド絶縁体５０の内部の欠陥による部分放電の有無を測定装置８０によって検出し、この検出結果に基づいて検査する。なお、図４に示す部分放電試験装置１００では、測定装置８０によって複数のプレモールド絶縁体５０の部分放電有無を一括して測定することが可能である。また、各低電圧側端子１６０から測定装置８０にそれぞれ接続し、接地することにより、個々のプレモールド絶縁体５０の部分放電有無を確認することもできる。

本実施の形態によれば、４個以上のプレモールド絶縁体の試験体１５０を一括で課電プレート１１０に設置した構成であっても、接続調整を低電圧側の低電圧側端子１６０で行うことにより、接触不良による放電や閃絡の問題を低減できる。さらに、図１２に示す３個の試験体１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃのように試験体１５０（具体的には絶縁電極治具１３０）の高さの寸法ばらつきがあり従来の試験装置では接続調整が困難であった場合でも、本実施の形態によれば、低電圧側の低電圧側端子１６０で調整することで、均一な電気的接続が可能となっている。なお、本実施の形態では、２個のプレモールド絶縁体の試験体でも、勿論、均一な電気的接続が可能である。

また、内部に試験体１５０が配設された試験容器１２０の上部に、カバー枠部１４４を介して、蓋をするように取り付けられたカバー本体部１４２に、低電圧側端子１６０が、軸受け本体部１８２によって上下方向にスライド自在に取り付けられ、試験体１５０と接続している。このため、低電圧側カバー１４０を試験容器１２０に取り付けるだけで、低電圧側カバー１４０は、試験容器１２０内に配設された試験体１５０に接続する。これにより、部分放電試験装置１００によれば、試験体１５０との接続調整を容易に行うことができる。

さらに、課電プレート１１０の取付孔１１２と、取付孔１１２に挿入された試験体１５０における治具接続部１３２ａとが、凹部１３８に嵌合するロック片部１７２を有するロック機構部１７０を介して固定される。このため、試験体１５０を課電プレート１１０にワンタッチで取り付けることができる。

このように部分放電試験装置１００によれば、複数のプレモールド絶縁体５０の試験体１５０と課電端あるいは接地端とを簡易な方法で接続することができる。加えて、試験体１５０（具体的には絶縁電極治具１３０）の高さ寸法にばらつきがあっても、接続調整を低電圧側端子１６０で行うため、課電むらが生じることがなく、確実に、一括して部分放電試験を行うことができる。また、部分放電試験装置１００を用いた部分放電試験方法によれば、試験体１５０（具体的には絶縁電極治具１３０）の高さ寸法にばらつきがある複数のプレモールド絶縁体５０であっても一括して測定することができる。

また、試験容器１２０内にフッ素系不活性液体のような比重の重い絶縁性液体６０を投入する試験装置の構成では、試験体１５０自体が浮いてしまう虞がある。

しかしながら、本実施の形態では、試験体１５０は、ロック機構部１７０を介して課電プレート１１０に確実に固定される。このため、比重の大きいフッ素系不活性液体を絶縁性液体６０として使用しても、試験体１５０の浮き上がりを防止できる。よって、試験体１５０と課電側の接続部分における接触不良を解消できる。

加えて、部分放電試験装置１００では、プレモールド絶縁体５０の試験体１５０に対する課電が、試験容器１２０の底部から行われる。このため、絶縁性液体（フッ素系不活性液体）６０は、試験容器１２０内のプレモールド絶縁体５０において、半導電部５２よりも下側に位置する絶縁部５４が浸るよう、試験容器１２０の中程まで充填させれば、高電圧部分は絶縁性液体中に浸漬される。

したがって、本実施の形態の部分放電試験装置１００では、低電圧側カバー１４０及び低電圧側端子１６０、低電圧側端子１６０と接続される試験体１５０の上端部を空気中に配置することができる。これにより、軸受け本体部１８２による低電圧側端子１６０の上下スライドが絶縁性液体に浸ることなく自在にでき、試験体１５０との接続調整を容易に行うことができる。また、試験後に低電圧側カバー１４０を清掃する手間もなくなる。さらに、絶縁性液体（フッ素系不活性液体）６０の使用量を、課電側の高圧部、具体的には、試験体１５０においてプレモールド絶縁体５０の絶縁部５４が浸る程度の量に減らすことができる。従い、試験容器１２０の上部から課電する従来の試験装置と異なり、課電用の電極部を絶縁するため、絶縁性液体６０を試験容器１２０内全体に充填する必要がなく、従来の試験装置と比較して、絶縁性液体６０の使用量を大幅に削減できる。なお、絶縁ガスを充填する場合でも、ＳＦ_６ガスのように空気より比重の大きいガスを適用すれば、試験容器１２０の中程まで充填させればよいことになる。

なお、上記本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り、種々の改変をなすことができ、そして本発明が該改変させたものに及ぶことは当然である。

本発明に係るプレモールド絶縁体の部分放電試験装置及びプレモールド絶縁体の部分放電試験方法は、複数のプレモールド絶縁体の部分放電試験を、簡単、且つ、確実に一括して測定することができる効果を有し、電力ケーブルの接続部に用いられるプレモールド絶縁体の品質を検査する装置及び試験方法として有用である。

５０ プレモールド絶縁体
５２ 半導電部
５４ 絶縁部
６０ 絶縁性液体（フッ素系不活性液体）
７０ 接地線
１００ 部分放電試験装置
１１０ 課電プレート
１１１ ロック片部収容部
１１２ 取付孔
１２０ 試験容器
１２４ 開口縁部
１３０ 絶縁電極治具
１３２ 治具電極部
１３２ａ 治具接続部（治具電極部の一端部）
１３４ 治具絶縁部
１３４ａ 治具絶縁部の一端部
１３４ｂ 上端部（他端部）
１３６ 導電部
１３７ 溝部
１３８ 凹部
１４０ 低電圧側カバー
１４２ カバー本体部
１４３ 貫通孔
１４４ カバー枠部
１５０、１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ 試験体
１６０ 低電圧側端子
１６２ 端子本体部
１６４ 接触部
１６６ 突出片部
１７０ ロック機構部
１７２ ロック片部
１７４ 圧縮コイルバネ
１８０ 直動機構部
１８２ 軸受け本体部
１８４ フランジ

Claims (6)

1. 絶縁部と半導電部からなるゴム状弾性を有する筒状のプレモールド絶縁体の部分放電試験を行う部分放電試験装置であって、
   内部に前記プレモールド絶縁体が複数配置される試験容器と、
   前記試験容器内の下部に配置され、課電装置により電圧が印加される課電プレートと、
   前記課電プレートに着脱可能に立設されるとともに、前記プレモールド絶縁体が、前記絶縁部を下部側に、前記半導電部を上側に位置した状態で、それぞれ装着される複数の絶縁電極治具と、
   前記絶縁電極治具に装着される前記プレモールド絶縁体の前記半導電部側に配置され、複数の前記プレモールド絶縁体における前記半導電部のそれぞれと電気的に接続される低電圧側端子を備えた導電性の低電圧側カバーと、
   を有する、
   部分放電試験装置。
2. 前記低電圧側端子は、直動機構部を介して前記低電圧側カバーに上下方向に移動自在に設けられ、
   前記低電圧側端子は、前記絶縁電極治具の上端部に接続して、前記絶縁電極治具を介して前記プレモールド絶縁体に接続する、
   請求項１記載の部分放電試験装置。
3. 前記課電プレートは、複数の取付孔を有し、
   前記絶縁電極治具は、前記取付孔に挿入される治具接続部を有し、且つ、前記プレモールド絶縁体の中空部に挿入される棒状体であり、
   前記低電圧側端子は、前記取付孔と同一軸上に配置され、前記プレモールド絶縁体の前記半導電部に接続する、
   請求項２記載の部分放電試験装置。
4. 前記治具接続部は、前記取付孔内に設けられたロック機構部を介して、前記取付孔に取り付けられる、
   請求項３記載の部分放電試験装置。
5. 前記低電圧側カバーは、前記試験容器の上方に取り付けられ、
   前記低電圧側端子は、前記低電圧側カバーを前記試験容器に取り付けた際に、前記取付孔と同一軸上に配置される、
   請求項３記載の部分放電試験装置。
6. 絶縁部と半導電部からなるゴム状弾性体であって、内部に中空部を備える筒状のプレモールド絶縁体の部分放電試験を行う部分放電試験方法であって、
   前記中空部に絶縁電極治具を挿入し、当該絶縁電極治具が挿入された複数のプレモールド絶縁体を、当該プレモールド絶縁体の一端部側である前記絶縁部側を試験容器内の下部に配置された課電プレートに接続して設置するステップと、
   前記プレモールド絶縁体の他端部側である前記半導電部側に、低電圧側カバーの低電圧側端子を接続するステップと、
   前記低電圧側カバーを接地線と接続するステップと、
   課電装置より前記試験容器底部から前記課電プレートに電圧を印加するステップと、
   電圧印加による前記プレモールド絶縁体からの部分放電の有無を試験装置で検出するステップと、
   を有する、
   プレモールド絶縁体の部分放電試験方法。

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