JP5539420B2 - Electrical test apparatus and electrical test method - Google Patents

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  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Description

本発明は、高電圧機器の電気特性を試験するために使用される電気試験装置及び電気試験方法に関する。   The present invention relates to an electrical test apparatus and electrical test method used for testing electrical characteristics of high-voltage equipment.

一般に、ケーブル終端接続部等の高電圧電気機器に用いられる部品(ブッシング(套管)、エポキシ座等)については、使用前に安全性を確認するために、商用周波耐電圧試験、商用周波部分放電試験、雷インパルス耐電圧試験等の各種電気試験が行われる。このような電気試験を空気中で行うと気中放電や表面閃絡が発生するため、試験は、絶縁耐力の高い絶縁ガス雰囲気中に試料を配置した状態で行われる。
従来の電気試験装置では、絶縁ガスとして六フッ化硫黄(SF6)が用いられている(例えば特許文献1)。SF6ガスは、乾燥空気(酸素:約20%、窒素:約80%)や窒素(N2)ガス等の自然ガスより優れた絶縁耐力を有するため、電気試験用の絶縁ガスとして好適である。
In general, for parts used in high-voltage electrical equipment such as cable termination connections (bushings, epoxy seats, etc.), in order to confirm safety before use, commercial frequency withstand voltage test, commercial frequency part Various electrical tests such as a discharge test and a lightning impulse withstand voltage test are performed. When such an electrical test is performed in the air, air discharge and surface flashing occur, so the test is performed with the sample placed in an insulating gas atmosphere with high dielectric strength.
In a conventional electrical test apparatus, sulfur hexafluoride (SF 6 ) is used as an insulating gas (for example, Patent Document 1). Since SF 6 gas has a dielectric strength superior to that of natural gas such as dry air (oxygen: about 20%, nitrogen: about 80%) and nitrogen (N 2 ) gas, it is suitable as an insulating gas for electrical tests. .

特開平7−140197号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-140197 特開平3−243105号公報JP-A-3-243105

しかしながら、SF6ガスは、地球温暖化係数が二酸化炭素の23900倍であり、京都議定書における排出量削減対象の温室効果ガスとして指定されているため、電気試験の分野でも使用削減が求められている。また、電気試験にSF6ガスを用いる場合は、試験後にSF6ガスを回収する回収設備及びSF6ガスを再利用するための分離設備が必要となり、回収や分離のために試験時間も長大化する。
そこで、SF6ガスの代替ガスが模索されているが、環境適応性(地球温暖化係数が低いこと)や毒性の有無の観点から候補として挙がる代替ガス(乾燥空気や窒素ガス等)は、SF6ガスに比較して絶縁耐力が低く、電気試験用の絶縁ガスとしては不適である。
However, SF 6 gas has a global warming potential of 23,900 times that of carbon dioxide and is designated as a greenhouse gas subject to emission reduction under the Kyoto Protocol. . In addition, when SF 6 gas is used for electrical tests, a recovery facility for recovering SF 6 gas after the test and a separation facility for reusing SF 6 gas are required, and the test time is extended for recovery and separation. To do.
Therefore, an alternative gas for SF 6 gas is being sought, but alternative gases (dry air, nitrogen gas, etc.) that are listed as candidates from the viewpoint of environmental adaptability (low global warming potential) and toxicity are SF Dielectric strength is low compared with 6 gases and is not suitable as an insulating gas for electrical tests.

一方、容器に絶縁ガスを効率的に充填する手法として、特許文献2には、液状の絶縁媒体に絶縁ガスを吹き込むことにより形成された泡を容器内に充填させた後、泡を形成していた液状の絶縁媒体を排出することが開示されている。特許文献2に記載の技術によれば、排気バルブから出てくる泡(絶縁ガスを内包している)を目視で確認できるので、容器内に泡、すなわち絶縁ガスが充填された時点を遅滞なく知得することができる。
ただし、特許文献2に記載の技術は、絶縁溶液の絶縁成分を気化させて絶縁ガスの絶縁耐力を上げようというものではない。つまり、特許文献2に記載の技術を適用しても、泡に内包される絶縁ガスが主として容器に充填されるだけなので、やはりSF6ガス等の絶縁耐力の高い絶縁ガスを使用する必要がある。また、特許文献2では、泡を電圧充電部側に充気後、一定時間経過後に泡が破れて排液バルブから液状の絶縁媒体を排出することで、タンク内部の空気を泡内部に存在していた絶縁ガスに置換している。従って、電圧充電部側に送られた泡が破れるまで一定時間待たなければならず、更にその後余分な絶縁媒体を排出する作業が電気試験前に必要となる。
On the other hand, as a method for efficiently filling an insulating gas into a container, Patent Document 2 describes that bubbles formed by blowing an insulating gas into a liquid insulating medium are filled in the container and then the bubbles are formed. It is disclosed that the liquid insulating medium is discharged. According to the technique described in Patent Document 2, since the bubbles (containing the insulating gas) coming out from the exhaust valve can be visually confirmed, the time when the container is filled with bubbles, that is, the insulating gas, is not delayed. You can know.
However, the technique described in Patent Document 2 is not intended to increase the dielectric strength of the insulating gas by evaporating the insulating component of the insulating solution. In other words, even if the technique described in Patent Document 2 is applied, the insulating gas contained in the foam is mainly filled in the container, so that it is also necessary to use an insulating gas having high dielectric strength such as SF 6 gas. . Moreover, in patent document 2, after a bubble is charged to the voltage charge part side, a bubble tears after progress for a fixed time, and the air inside a tank exists in a bubble inside by discharging | emitting a liquid insulating medium from a drainage valve. It was replaced with the insulating gas. Therefore, it is necessary to wait for a certain period of time until the bubble sent to the voltage charging unit side is broken, and after that, an operation of discharging excess insulating medium is required before the electrical test.

本発明の目的は、地球温暖化係数が高いSF6ガスを用いることなく電気試験を行うことができるとともに、試験時間を大幅に短縮することができる電気試験装置及び電気試験方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an electrical test apparatus and an electrical test method capable of performing an electrical test without using SF 6 gas having a high global warming potential and greatly reducing the test time. is there.

本発明に係る電気試験装置は、試料を収容する容器と、
前記容器に収容された試料に電圧を印加する電圧印加部と、
絶縁溶液内にバブリング用ガスを導入して気泡を発生させ、前記絶縁溶液に溶存する絶縁成分を前記気泡中に気化させて、前記バブリング用ガスと前記気化した絶縁成分とからなる混合ガスを生成し、当該混合ガスを前記容器内に充填するバブリング部と、
前記バブリング部に前記バブリング用ガスを供給するガス供給部と、を備えることを特徴とする。
An electrical test apparatus according to the present invention includes a container for storing a sample,
A voltage application unit for applying a voltage to the sample contained in the container;
A bubbling gas is introduced into the insulating solution to generate bubbles, and an insulating component dissolved in the insulating solution is vaporized in the bubble to generate a mixed gas composed of the bubbling gas and the vaporized insulating component. And a bubbling portion that fills the container with the mixed gas,
And a gas supply unit for supplying the bubbling gas to the bubbling unit.

本発明に係る電気試験方法は、容器内に試料を配置する第1の工程と、
絶縁溶液内にバブリング用ガスを導入して気泡を発生させ、前記絶縁溶液に溶存する絶縁成分を前記気泡中に気化させて、前記バブリング用ガスと前記気化した絶縁成分とからなる混合ガスを前記容器内に充填する第2の工程と、
前記試料に電圧を印加して電気特性を測定する第3の工程と、を備えることを特徴とする。
The electrical test method according to the present invention includes a first step of placing a sample in a container,
Bubbling gas is introduced into the insulating solution to generate bubbles, the insulating component dissolved in the insulating solution is vaporized in the bubbles, and the mixed gas composed of the bubbling gas and the vaporized insulating component is A second step of filling the container;
And a third step of measuring electrical characteristics by applying a voltage to the sample.

本発明によれば、絶縁耐力の高い混合ガスにより容器内が充填されるので、SF6ガスを用いることなく比較的高い電圧でも閃絡せずに電気試験を行うことができる。また、混合ガスは地球温暖化係数が大幅に低く、SFガスの場合のガス回収作業のような煩雑な作業が不要となるため、試験時間を大幅に短縮することができる。 According to the present invention, since the container is filled with a mixed gas having high dielectric strength, an electrical test can be performed without using a SF 6 gas and without flashing even at a relatively high voltage. In addition, since the mixed gas has a significantly low global warming potential and a complicated operation such as a gas recovery operation in the case of SF 6 gas is not required, the test time can be greatly shortened.

第1の実施の形態に係る電気試験装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the electrical test apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る電気試験装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the electrical test apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態に係る電気試験装置の概略構成を示す図である。図1に示す電気試験装置1は、例えばブッシング(套管)やエポキシ座等の電機部品を試料TSとして、商用周波耐電圧試験を行うための設備である。
図1に示すように、電気試験装置1は、試験容器10、電圧印加部20、バブリング部30、及びガス供給部40を備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electrical test apparatus according to the first embodiment. An electrical test apparatus 1 shown in FIG. 1 is a facility for performing a commercial frequency withstand voltage test using, for example, an electrical component such as a bushing (cannon) or an epoxy seat as a sample TS.
As shown in FIG. 1, the electrical test apparatus 1 includes a test container 10, a voltage application unit 20, a bubbling unit 30, and a gas supply unit 40.

試験容器10は、例えばポリカーボネート製の容器である。試験容器10は、試料TSを収容する収容部11と、収容部11の開口を閉塞する蓋部12を有する。
収容部11と蓋部12は、ゴムパッキン等のシール部材13を介して密着される。これにより、試験容器10内のガスが、収容部11と蓋部12との接触部から著しく漏れるのを防止できる。
The test container 10 is a container made of polycarbonate, for example. The test container 10 includes a storage portion 11 that stores the sample TS and a lid portion 12 that closes the opening of the storage portion 11.
The accommodating part 11 and the cover part 12 are closely_contact | adhered via sealing members 13, such as rubber packing. Thereby, it can prevent that the gas in the test container 10 leaks from the contact part of the accommodating part 11 and the cover part 12 remarkably.

ただし、蓋部12は、シール部材13を介して収容部11に載置されているだけであり、気密に保持するために、ボルトの締め付け等により圧着されているわけではない。つまり、本実施の形態では、敢えて試験容器10を気密に保持せず、試験容器10内のガス(後述する混合ガスIG)を収容部11と蓋部12の接触部から適度に漏れ出させることで、試験容器10の外部から水分(湿気)が浸入するのを防ぐようにしている。これにより、試験容器10内の湿度を安定させている。また、試験容器10は密閉構造となっていないため、試料TSの取り替え作業が容易化されるので、試験効率が向上する。
なお、本実施の形態における絶縁ガス(混合ガスIG)は、SFガスに比べて地球温暖化係数が低いため、試験容器10から大気放出させても問題にならないレベルである。
However, the lid portion 12 is merely placed on the housing portion 11 via the seal member 13, and is not crimped by tightening bolts or the like in order to keep it airtight. In other words, in the present embodiment, the test container 10 is not intentionally kept airtight, and the gas (mixed gas IG described later) in the test container 10 is appropriately leaked from the contact portion between the housing portion 11 and the lid portion 12. Thus, moisture (humidity) is prevented from entering from the outside of the test container 10. Thereby, the humidity in the test container 10 is stabilized. In addition, since the test container 10 does not have a sealed structure, the replacement work of the sample TS is facilitated, so that the test efficiency is improved.
Note that the insulating gas (mixed gas IG) in the present embodiment has a low global warming potential as compared with SF 6 gas, and is at a level that does not cause a problem even if it is released from the test container 10 to the atmosphere.

試料TSには、例えば、高電圧電極とエポキシ樹脂等からなる絶縁体と埋込金具とを備える既知のブッシング(套管)や、エポキシ樹脂等からなる絶縁体と埋込金具とを備える既知のエポキシ座などが使用される。
試験容器10内には、試料TSを載置するための試料台14が配置される。試料台14は、例えばステンレス製の板状部材である。試料台14が接地されることにより、試料台14に載置された試料TSの埋込金具が接地される。
試料台14は、後述するバブリング容器31に載置された状態で固定される。また、バブリング部30において発生した混合ガスIG(絶縁ガス)が、電圧を印加した際の充電部となる試験容器10の上部にも充填されるように、試料台14には多数の貫通孔14aが形成される。
The sample TS includes, for example, a known bushing (cannula) including an insulator made of a high voltage electrode and an epoxy resin and an embedded metal fitting, and a known bushing including an insulator made of an epoxy resin and the embedded metal fitting. Epoxy seats are used.
A sample stage 14 for placing the sample TS is disposed in the test container 10. The sample stage 14 is a plate-shaped member made of stainless steel, for example. When the sample stage 14 is grounded, the embedded metal fitting of the sample TS placed on the sample stage 14 is grounded.
The sample stage 14 is fixed in a state where it is placed on a bubbling container 31 described later. In addition, the sample stage 14 has a large number of through holes 14a so that the mixed gas IG (insulating gas) generated in the bubbling unit 30 is also filled in the upper part of the test container 10 that becomes a charging unit when a voltage is applied. Is formed.

現状では、混合ガスIGの濃度を精度よく直接的に検出する手法がないが、バブリング用ガスの流量や温度を調整することで、試験容器10内の混合ガスIGの濃度を管理することができる。また、試験容器10内に、試験容器10内の湿度を検出する湿度計50(湿度検出部)を配置することで、安定した環境下で電気試験を行うことができる。
具体的には、試験容器10内の湿度と絶縁耐力の関係を予め取得しておく。実験的には、空気絶縁の場合に70〜100kVで閃絡していたのに対して、混合ガスIGを充填して湿度が3%となった状態では150kVで閃絡することが確認されている。すなわち、66/77kV用の電機部品についての電気試験であれば、試験容器10内の湿度が3%以下となった場合に、必要な絶縁耐力を有する程度に混合ガスIGが試験容器10内に充填されていると判断できる。
At present, there is no method for directly and accurately detecting the concentration of the mixed gas IG, but the concentration of the mixed gas IG in the test vessel 10 can be managed by adjusting the flow rate and temperature of the bubbling gas. . Moreover, the electrical test can be performed in a stable environment by disposing the hygrometer 50 (humidity detection unit) for detecting the humidity in the test container 10 in the test container 10.
Specifically, the relationship between the humidity in the test container 10 and the dielectric strength is acquired in advance. Experimentally, it was confirmed that it was flashed at 70 to 100 kV in the case of air insulation, whereas it was flashed at 150 kV when the gas mixture was filled with IG and the humidity was 3%. Yes. That is, in the case of an electrical test for an electrical component for 66/77 kV, when the humidity in the test container 10 becomes 3% or less, the mixed gas IG is contained in the test container 10 to the extent that it has the required dielectric strength. It can be judged that it is filled.

電圧印加部20は、印加電圧を調整可能な試験用トランスで構成される。電圧印加部20から試験用リード線TLが引き出され、この試験用リード線TLが試料TSの高電圧電極の一端に接続される。エポキシ座のように高電圧電極が無い試料TSの場合は、シールド電極が試料TSに取り付けられる。この場合、試験用リード線TLはシールド電極の一端に接続される。電圧印加部20は、試験用リード線TLを介して試料TSに電圧を印加する。   The voltage application unit 20 includes a test transformer that can adjust the applied voltage. The test lead wire TL is drawn out from the voltage application unit 20, and this test lead wire TL is connected to one end of the high voltage electrode of the sample TS. In the case of a sample TS without a high voltage electrode such as an epoxy seat, a shield electrode is attached to the sample TS. In this case, the test lead wire TL is connected to one end of the shield electrode. The voltage application unit 20 applies a voltage to the sample TS via the test lead wire TL.

ガス供給部40は、バブリング部30にバブリング用ガスを供給するガスボンベである。バブリング用ガスとしては、例えば窒素(N2)ガス、乾燥空気(窒素:約80%、酸素:約20%)、酸素(O2)ガス、二酸化炭素(CO2)ガス、アルゴン(Ar)ガス、又はヘリウム(He)ガス等の水分(H2O)を含まない絶縁性のガスを適用できる。特に、窒素ガスは低コストで入手できるので、電気試験用に大量に使用されるバブリング用ガスとして好適である。
ガス供給部40は、例えば収容部11の側壁に形成された貫通孔に挿通されたガス供給管41を介して、バブリング用ガスを所定の流量でバブリング部30(バブリング板32)に供給する。ガス供給管41及びその先端部(ノズル)は、絶縁溶液ILとして用いられるフッ素系液体で膨潤しない材料で形成される。なお、ガス供給管41の挿通部にはシール処理が施される。
The gas supply unit 40 is a gas cylinder that supplies bubbling gas to the bubbling unit 30. Examples of the bubbling gas include nitrogen (N 2 ) gas, dry air (nitrogen: about 80%, oxygen: about 20%), oxygen (O 2 ) gas, carbon dioxide (CO 2 ) gas, and argon (Ar) gas. Alternatively, an insulating gas containing no moisture (H 2 O) such as helium (He) gas can be used. In particular, since nitrogen gas can be obtained at a low cost, it is suitable as a bubbling gas used in large quantities for electrical tests.
The gas supply unit 40 supplies the bubbling gas to the bubbling unit 30 (the bubbling plate 32) at a predetermined flow rate, for example, via a gas supply pipe 41 inserted through a through hole formed in the side wall of the housing unit 11. The gas supply pipe 41 and its tip (nozzle) are formed of a material that does not swell with a fluorine-based liquid used as the insulating solution IL. A sealing process is applied to the insertion portion of the gas supply pipe 41.

バブリング部30は、バブリング容器31、及びバブリング板32を有する。
バブリング容器31には、高い絶縁性を有する絶縁溶液ILが収容される。絶縁溶液ILとしては、例えばフッ素系の液体(例えばフロリナート(登録商標)又はハイドロフルオロエーテル)やシリコーンオイルや合成油等が好適である。特にフロリナート(登録商標)は、フッ素系で化学反応が起き難い不活性液体であり、絶縁耐力が高いため、絶縁溶液ILとしてより好ましい。
The bubbling unit 30 includes a bubbling container 31 and a bubbling plate 32.
The bubbling container 31 contains an insulating solution IL having a high insulating property. As the insulating solution IL, for example, a fluorine-based liquid (for example, Fluorinert (registered trademark) or hydrofluoroether), silicone oil, synthetic oil, or the like is suitable. In particular, Fluorinert (registered trademark) is a fluorine-based inert liquid that hardly undergoes a chemical reaction and has a high dielectric strength, and thus is more preferable as the insulating solution IL.

バブリング板32は、例えばステンレス製の板状部材(例えば円板状部材)であり、多孔質構造を有する。バブリング板32は、例えば錘となる金属を周縁部に取り付けることにより、バブリング容器31の底部に沈設される。バブリング板32は、全面に微細な孔(多孔質構造)を有し、バブリング用ガスが送り込まれたときに微細な気泡Bを発生する。発生した気泡Bが絶縁溶液IL中を上昇していくときに、絶縁溶液ILに溶存する絶縁成分(例えばフッ素)が気化して気泡Bに取り込まれ、絶縁溶液ILの液面で破裂することにより、バブリング用ガスと気化した絶縁成分とからなる混合ガスIGが生成され、試験容器10内に充填される。 The bubbling plate 32 is, for example, a stainless plate member (for example, a disk member), and has a porous structure. The bubbling plate 32 is set at the bottom of the bubbling container 31 by attaching, for example, a metal serving as a weight to the periphery. The bubbling plate 32 has fine holes (porous structure) on the entire surface, and generates fine bubbles B when a bubbling gas is sent. When the generated bubble B rises in the insulating solution IL, an insulating component (for example, fluorine) dissolved in the insulating solution IL is vaporized and taken into the bubble B, and ruptures at the liquid surface of the insulating solution IL. A mixed gas IG composed of a bubbling gas and a vaporized insulating component is generated and filled in the test container 10.

このように、電気試験装置1では、バブリング部30が試験容器10内に配置され、絶縁溶液ILの液面で気泡Bが破裂することにより生成された混合ガスIGが試験容器10内に充填される。
これにより、バブリング部30を試験容器10の外部に設置した場合(図2参照)に比較して、電気試験装置1の小型化を図ることができるとともに、試験容器10内に混合ガスIGを効率よく充填することができる。
As described above, in the electrical test apparatus 1, the bubbling unit 30 is disposed in the test container 10, and the mixed gas IG generated by the bubble B bursting on the liquid surface of the insulating solution IL is filled in the test container 10. The
Thereby, compared with the case where the bubbling part 30 is installed outside the test container 10 (see FIG. 2), the electrical test apparatus 1 can be reduced in size, and the mixed gas IG can be efficiently used in the test container 10. Can be filled well.

電気試験装置1を用いて商用周波耐電圧試験を行う場合、バブリング部30、試料台14を配置しておいた試験容器10内に試料TSを配置する(第1の工程)。また、試料TSに試験用リード線TLを接続し、試験容器10の蓋部12を閉める。このとき、試験容器10内は空気で充填されている。   When a commercial frequency withstand voltage test is performed using the electrical test apparatus 1, the sample TS is placed in the test container 10 in which the bubbling portion 30 and the sample stage 14 have been placed (first step). Further, the test lead wire TL is connected to the sample TS, and the lid 12 of the test container 10 is closed. At this time, the inside of the test container 10 is filled with air.

次に、バブリング部30を作動させて、試験容器10内に混合ガスIGを充填させる(第2の工程)。具体的には、ガス供給部40のバルブを開けて、バブリング部30にバブリング用ガス(例えば窒素ガス)を供給する。このとき、バブリング用ガスの流量及び温度は適宜に調整される。
バブリング用ガスがバブリング板32を介して絶縁溶液IL内に導入されることにより、絶縁溶液IL内に無数の気泡Bが生じる。この気泡Bが絶縁溶液IL中を上昇していくときに、絶縁溶液ILに溶存する絶縁成分(例えばフッ素)が気化して気泡Bに取り込まれる。そして、絶縁溶液ILの液面で気泡Bが破裂し、バブリング用ガス(例えば窒素ガス)と気化した絶縁成分(例えばフッ素)からなる混合ガスIGが試験容器10内に充填される。
Next, the bubbling unit 30 is operated to fill the test container 10 with the mixed gas IG (second step). Specifically, the valve of the gas supply unit 40 is opened, and a bubbling gas (for example, nitrogen gas) is supplied to the bubbling unit 30. At this time, the flow rate and temperature of the bubbling gas are appropriately adjusted.
When the bubbling gas is introduced into the insulating solution IL through the bubbling plate 32, countless bubbles B are generated in the insulating solution IL. When the bubbles B rise in the insulating solution IL, the insulating component (for example, fluorine) dissolved in the insulating solution IL is vaporized and taken into the bubbles B. Then, the bubbles B are ruptured at the liquid surface of the insulating solution IL, and a mixed gas IG composed of a bubbling gas (for example, nitrogen gas) and a vaporized insulating component (for example, fluorine) is filled in the test container 10.

このとき、バブリング用ガスの温度は、バブリング用ガスを絶縁溶液IL内に導入した際に、絶縁溶液ILを気化させるのに必要な温度で管理するのが好ましい。この温度は、ガス供給部40であるガスボンベ内のバブリング用ガスの充填量、ガス供給部40(ガスボンベ)からバブリング部30(バブリング板32)に供給されるバブリング用ガスの流量、及び大気中の気温によって適宜調整される。   At this time, the temperature of the bubbling gas is preferably managed at a temperature necessary for vaporizing the insulating solution IL when the bubbling gas is introduced into the insulating solution IL. This temperature includes the amount of bubbling gas in the gas cylinder that is the gas supply unit 40, the flow rate of the bubbling gas supplied from the gas supply unit 40 (gas cylinder) to the bubbling unit 30 (bubbling plate 32), and the atmosphere. It is adjusted appropriately according to the temperature.

試験容器10内に混合ガスIGが充填されるに従って、試験容器10内に当初充填されていた空気は収容部11と蓋部12の隙間から排気され、混合ガスIGと置換される。混合ガスIGは水分を含まないので、混合ガスIGの充填率に応じて試験容器10内の湿度は低下することとなる。湿度計50(湿度検出部)の検出結果が所定の湿度以下(例えば3%以下)となった場合に、電気試験に必要な絶縁耐力を有する程度に混合ガスIGが充填されたと判断する。
試験容器10内が絶縁耐力の高い混合ガスIGで充填されたことを早期に知得できるので、試験時間を短縮することができる。
As the test container 10 is filled with the mixed gas IG, the air initially filled in the test container 10 is exhausted from the gap between the accommodating portion 11 and the lid portion 12 and replaced with the mixed gas IG. Since the mixed gas IG does not contain moisture, the humidity in the test container 10 decreases according to the filling rate of the mixed gas IG. When the detection result of the hygrometer 50 (humidity detection unit) is equal to or lower than a predetermined humidity (for example, 3% or less), it is determined that the mixed gas IG is filled to such an extent that it has a dielectric strength necessary for the electrical test.
Since it can be known at an early stage that the inside of the test container 10 is filled with the mixed gas IG having high dielectric strength, the test time can be shortened.

この時点でバブリングを停止させると、収容部11と蓋部12の隙間から混合ガスIGが漏れ出し、絶縁耐力が低下する虞がある。そのため、湿度計50(湿度検出部)の検出結果が所定の湿度以下となった後も、バブリングを継続させる。なお、試験容器10内の絶縁耐力が保持されればよいので、混合ガスIGの充填時よりもバブリング用ガスの流量を少量としてもよい。   If the bubbling is stopped at this time, the mixed gas IG leaks from the gap between the accommodating portion 11 and the lid portion 12, and the dielectric strength may be reduced. Therefore, bubbling is continued even after the detection result of the hygrometer 50 (humidity detection unit) becomes equal to or lower than the predetermined humidity. In addition, since the dielectric strength in the test container 10 should just be hold | maintained, it is good also considering the flow volume of the gas for bubbling as compared with the time of filling with mixed gas IG.

本実施の形態では、敢えて試験容器10を気密に保持せず、試験容器10内の混合ガスIGを収容部11と蓋部12の接触部から適度に漏れ出させることで、試験容器10の外部から水分(湿気)が浸入するのを防ぐようにしている。これにより、試験容器10内の湿度を安定させている。また、混合ガスIGは、SFガスに比べて地球温暖化係数が低く、大気放出させても問題にならないレベルであり、試験容器10を密閉構造にする必要がないため、試料TSの取り替え作業が容易化される。 In the present embodiment, the test container 10 is not kept airtight, and the mixed gas IG in the test container 10 is appropriately leaked from the contact portion between the housing portion 11 and the lid portion 12, so In order to prevent moisture (humidity) from entering. Thereby, the humidity in the test container 10 is stabilized. In addition, the mixed gas IG has a lower global warming potential than SF 6 gas and is at a level that does not cause a problem even if released to the atmosphere. Is facilitated.

具体的には、蓋部12を収容部11に気密に固定する場合には、複数のボルトが必要で、電圧を印加する試料TSを交換するたびに、複数のボルトの取り付け・取り外し作業が必要となり、所定の作業時間を要する。しかし、本実施の形態のように、蓋部12を収容部11に載置しているだけの場合は、蓋部12の開閉作業のみで済むため、気密に固定するための複数のボルトの取り付け・取り外し作業が不要となる。また、気密に固定しないので、蓋部12を軽量な材料で形成することができ、蓋部12の開閉作業自体も簡易に行うことができる。よって、試験時間を大幅に短縮することができる。   Specifically, when the lid 12 is fixed to the housing 11 in an airtight manner, a plurality of bolts are necessary, and each time the sample TS to which the voltage is applied is replaced, a plurality of bolts must be attached and detached. Therefore, a predetermined work time is required. However, when the lid portion 12 is merely placed on the accommodating portion 11 as in the present embodiment, only the opening / closing operation of the lid portion 12 is required, so that a plurality of bolts for airtight fixing are attached. -Removal work becomes unnecessary. Moreover, since it does not fix airtightly, the cover part 12 can be formed with a lightweight material, and the opening / closing operation | work itself of the cover part 12 can also be performed easily. Therefore, the test time can be greatly shortened.

そして、電圧印加部20により試料TSに電圧を印加して、電気特性(一例としてここでは商用周波耐電圧)を測定する(第3の工程)。試験容器10内は、絶縁耐力の高い混合ガスIGによって充填されているので、気中放電や表面閃絡が発生することなく、電気試験を安定して行うことができる。   Then, a voltage is applied to the sample TS by the voltage application unit 20 to measure electrical characteristics (here, as an example, commercial frequency withstand voltage) (third step). Since the inside of the test container 10 is filled with the mixed gas IG having a high dielectric strength, the electrical test can be stably performed without generating an air discharge or a surface flash.

このように、電気試験装置1は、試料TSを収容する試験容器10と、試験容器10に収容された試料TSに電圧を印加する電圧印加部20と、絶縁溶液IL内にバブリング用ガスを導入して気泡Bを発生させ、絶縁溶液ILに溶存する絶縁成分を気泡B中に気化させて、バブリング用ガスと気化した絶縁成分とからなる混合ガスIGを試験容器10内に充填するバブリング部30と、バブリング部30にバブリング用ガスを供給するガス供給部40と、を備える。   As described above, the electrical test apparatus 1 introduces the bubbling gas into the insulating solution IL, the test container 10 that stores the sample TS, the voltage application unit 20 that applies a voltage to the sample TS stored in the test container 10. Then, bubbles B are generated, the insulating components dissolved in the insulating solution IL are vaporized in the bubbles B, and the bubbling unit 30 for filling the test container 10 with the mixed gas IG composed of the bubbling gas and the vaporized insulating components. And a gas supply unit 40 for supplying a bubbling gas to the bubbling unit 30.

また、電気試験装置1を用いた電気試験方法は、試験容器10内に試料TSを配置する第1の工程と、絶縁溶液IL内にバブリング用ガスを導入して気泡Bを発生させ、絶縁溶液ILに溶存する絶縁成分を気泡B中に気化させて、バブリング用ガスと気化した絶縁成分とからなる混合ガスIGを試験容器10内に充填する第2の工程と、試料TSに電圧を印加して電気特性を測定する第3の工程と、を備える。   Further, the electrical test method using the electrical test apparatus 1 includes the first step of placing the sample TS in the test container 10 and the introduction of bubbling gas into the insulating solution IL to generate bubbles B. A voltage is applied to the sample TS, a second step of vaporizing an insulating component dissolved in the IL in the bubble B, and filling the test vessel 10 with a mixed gas IG composed of a bubbling gas and the vaporized insulating component. And a third step of measuring electrical characteristics.

電気試験装置1及びこれを用いた電気試験方法によれば、絶縁耐力の高い混合ガスIGにより試験容器10内が充填されるので、地球温暖化係数が高いSF6ガスを用いることなく比較的高い電圧でも閃絡せずに電気試験を行うことができる。したがって、環境にやさしく、地球温暖化を防止するために極めて有用な電気試験装置および電気試験方法である。 According to the electrical test apparatus 1 and the electrical test method using the same, the test container 10 is filled with the mixed gas IG having a high dielectric strength, so that it is relatively high without using SF 6 gas having a high global warming potential. Electrical tests can be performed without flashing even with voltage. Therefore, the electrical test apparatus and the electrical test method are environmentally friendly and extremely useful for preventing global warming.

また、混合ガスIGは地球温暖化係数が大幅に低く、SFガスの場合のガス回収作業のような煩雑な作業が不要となるため、試験時間を大幅に短縮することができる。
従来は、約700リットルの試験容器10にSF6ガスを充填して電気試験を行う場合、SF6ガスの充填に約10分、試験後のSF6ガスの回収に約15分を要していた。これに対して、本実施の形態では、充填時間はSFガスの場合と比較して約1/10〜1/5で済み、試験後の回収時間も不要となるため、試験時間を大幅に短縮することができる。
In addition, the mixed gas IG has a significantly low global warming potential, and a complicated operation such as a gas recovery operation in the case of SF 6 gas is not required, so that the test time can be greatly shortened.
Conventionally, when the test vessel 10 of about 700 liters filled with SF 6 gas for electrical test, about 10 minutes to fill the SF 6 gas, it takes about 15 minutes for the recovery of SF 6 gas after the test It was. On the other hand, in this embodiment, the filling time is about 1/10 to 1/5 as compared with the case of SF 6 gas, and the collection time after the test is not required. It can be shortened.

[第2の実施の形態]
図2は、第2の実施の形態に係る電気試験装置2の概略構成を示す図である。図2において、第1の実施の形態と同一又は対応する構成要素については、同一の符号を付して示し、詳細な説明については省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the electrical test apparatus 2 according to the second embodiment. In FIG. 2, the same or corresponding components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図2に示すように、電気試験装置2においては、バブリング部30が試験容器10の外部に設置される。すなわち、バブリング部30が試験容器10外に配置され、絶縁溶液ILの液面で気泡Bが破裂することにより生成された混合ガスIGが配管33を介して試験容器10に供給され、充填される。
これにより、バブリング部30を試験容器10内に設置した場合(第1の実施の形態参照)に比較して、絶縁溶液ILの補充/交換を容易に行うことができるので、特に、続けて多数の試料TSの電気試験を行う場合は、作業効率が向上する。
As shown in FIG. 2, in the electrical test apparatus 2, the bubbling unit 30 is installed outside the test container 10. That is, the bubbling unit 30 is disposed outside the test container 10, and the mixed gas IG generated when the bubbles B burst on the liquid surface of the insulating solution IL is supplied to the test container 10 through the pipe 33 and filled. .
Thereby, as compared with the case where the bubbling unit 30 is installed in the test container 10 (see the first embodiment), the insulating solution IL can be easily replenished / replaced. When the electrical test of the sample TS is performed, the working efficiency is improved.

また、第1の実施の形態と同様に、電気試験装置2及びこれを用いた電気試験方法によれば、絶縁耐力の高い混合ガスIGにより試験容器10内が充填されるので、地球温暖化係数が高いSF6ガスを用いることなく比較的高い電圧でも閃絡せずに電気試験を行うことができる。したがって、環境にやさしく、地球温暖化を防止するために極めて有用な電気試験装置および電気試験方法である。
また、混合ガスIGは地球温暖化係数が大幅に低く、SFガスの場合のガス回収作業のような煩雑な作業が不要となるため、試験時間を大幅に短縮することができる。
Similarly to the first embodiment, according to the electrical test apparatus 2 and the electrical test method using the electrical test apparatus 2, the inside of the test container 10 is filled with the mixed gas IG having a high dielectric strength. Therefore, the electrical test can be performed without flashing even at a relatively high voltage without using high SF 6 gas. Therefore, the electrical test apparatus and the electrical test method are environmentally friendly and extremely useful for preventing global warming.
In addition, the mixed gas IG has a significantly low global warming potential, and a complicated operation such as a gas recovery operation in the case of SF 6 gas is not required, so that the test time can be greatly shortened.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、バブリング板32は絶縁溶液IL中に浸漬されていればよいので、バブリング容器31内にバブリング板32を複数枚平行に立設させてもよい。また、バブリング部30を複数設置するようにしてもよい。これにより、効率良く混合ガスIGを試験容器10内に供給することができ、ひいては混合ガスIGの充填時間を短縮することができる。
また、試験用リード線TLに複数の試料TSを接続して、複数の試料TSについて同時に電気試験を行うことができるようにしてもよい。
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be changed without departing from the gist thereof.
For example, since the bubbling plate 32 only needs to be immersed in the insulating solution IL, a plurality of bubbling plates 32 may be erected in parallel in the bubbling container 31. A plurality of bubbling units 30 may be installed. As a result, the mixed gas IG can be efficiently supplied into the test container 10, and the filling time of the mixed gas IG can be shortened.
Further, a plurality of samples TS may be connected to the test lead wire TL so that the electrical test can be performed on the plurality of samples TS simultaneously.

また、試験容器10を気密に保持できる構成としてもよい。これにより、試験容器10内の圧力を高くすることができるので、混合ガスIGの絶縁耐力をさらに向上させることができる。この場合、試験容器10内が混合ガスIGで充填されるまでは空気を排気させる必要があるので、試験容器10には排気バルブが設けられる。また、混合ガスIGが充填された後は、バブリングは停止される。よって、バブリング用ガスの消費量をより低減することができる。   Moreover, it is good also as a structure which can hold | maintain the test container 10 airtightly. Thereby, since the pressure in the test container 10 can be made high, the dielectric strength of mixed gas IG can further be improved. In this case, since it is necessary to exhaust air until the inside of the test container 10 is filled with the mixed gas IG, the test container 10 is provided with an exhaust valve. In addition, bubbling is stopped after the gas mixture IG is filled. Therefore, consumption of the bubbling gas can be further reduced.

また、試験容器10内に湿度計50(湿度検出部)を設けずに、試験容器10の容積とバブリング効率(バブリング用ガスの流量とバブリング時間等)から混合ガスIGが十分に充填されたか否かを判断するようにしてもよい。   Whether or not the mixed gas IG is sufficiently filled from the volume of the test container 10 and the bubbling efficiency (such as the flow rate of the bubbling gas and the bubbling time) without providing the hygrometer 50 (humidity detector) in the test container 10. You may make it judge.

本発明は、実施の形態で示した商用周波耐電圧試験の他、商用周波部分放電試験、雷インパルス耐電圧試験等の各種電気特性を測定するための電気試験に適用することができる。   The present invention can be applied to an electrical test for measuring various electrical characteristics such as a commercial frequency partial discharge test and a lightning impulse withstand voltage test in addition to the commercial frequency withstand voltage test shown in the embodiment.

今回開示された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が意図される。   The embodiment disclosed this time should 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.

1、2 電気試験装置
10 試験容器
11 収容部
12 蓋部
13 シール部材
14 試料台
20 電圧印加部
30 バブリング部
31 バブリング容器
32 バブリング板
33 配管
40 ガス供給部
41 ガス供給管
50 湿度計(湿度検出部)
TL 試験用リード線
TS 試料
IG 混合ガス(絶縁ガス)
IL 絶縁溶液
B 気泡
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Electrical test apparatus 10 Test container 11 Storage part 12 Cover part 13 Sealing member 14 Sample stand 20 Voltage application part 30 Bubbling part 31 Bubbling container 32 Bubbling plate 33 Pipe 40 Gas supply part 41 Gas supply pipe 50 Hygrometer (humidity detection) Part)
TL Test lead TS Sample IG Mixed gas (insulating gas)
IL Insulation solution B Bubble

Claims (9)

試料を収容する容器と、
前記容器に収容された試料に電圧を印加する電圧印加部と、
絶縁溶液内にバブリング用ガスを導入して気泡を発生させ、前記絶縁溶液に溶存する絶縁成分を前記気泡中に気化させて、前記バブリング用ガスと前記気化した絶縁成分とからなる混合ガスを生成し、当該混合ガスを前記容器内に充填するバブリング部と、
前記バブリング部に前記バブリング用ガスを供給するガス供給部と、を備えることを特徴とする電気試験装置。
A container for containing a sample;
A voltage application unit for applying a voltage to the sample contained in the container;
A bubbling gas is introduced into the insulating solution to generate bubbles, and an insulating component dissolved in the insulating solution is vaporized in the bubble to generate a mixed gas composed of the bubbling gas and the vaporized insulating component. And a bubbling portion that fills the container with the mixed gas,
An electrical test apparatus comprising: a gas supply unit configured to supply the bubbling gas to the bubbling unit.
前記バブリング部が前記容器内に配置され、前記混合ガスが前記容器内に充填されることを特徴とする請求項1に記載の電気試験装置。   The electrical test apparatus according to claim 1, wherein the bubbling portion is disposed in the container, and the mixed gas is filled in the container. 前記バブリング部が前記容器外に配置され、前記混合ガスが配管を介して前記容器内に充填されることを特徴とする請求項1に記載の電気試験装置。   The electrical test apparatus according to claim 1, wherein the bubbling portion is disposed outside the container, and the mixed gas is filled into the container through a pipe. 前記容器内の湿度を検出する湿度検出部を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電気試験装置。   The electrical test apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a humidity detection unit that detects humidity in the container. 前記絶縁溶液は、フッ素系の液体であり、
前記バブリング用ガスは、絶縁性のガスであることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電気試験装置。
The insulating solution is a fluorine-based liquid,
5. The electrical test apparatus according to claim 1, wherein the bubbling gas is an insulating gas. 6.
容器内に試料を配置する第1の工程と、
絶縁溶液内にバブリング用ガスを導入して気泡を発生させ、前記絶縁溶液に溶存する絶縁成分を前記気泡中に気化させて、前記バブリング用ガスと前記気化した絶縁成分とからなる混合ガスを前記容器内に充填する第2の工程と、
前記試料に電圧を印加して電気特性を測定する第3の工程と、を備えることを特徴とする電気試験方法。
A first step of placing a sample in a container;
Bubbling gas is introduced into the insulating solution to generate bubbles, the insulating component dissolved in the insulating solution is vaporized in the bubbles, and the mixed gas composed of the bubbling gas and the vaporized insulating component is A second step of filling the container;
And a third step of measuring electric characteristics by applying a voltage to the sample.
前記第2の工程において、前記容器内の湿度を測定し、
前記容器内の湿度が所定の湿度以下となった後、前記第3の工程を開始することを特徴とする請求項6に記載の電気試験方法。
In the second step, the humidity in the container is measured,
The electrical test method according to claim 6, wherein the third step is started after the humidity in the container becomes equal to or lower than a predetermined humidity.
前記第2の工程において、前記絶縁溶液として、フッ素系の液体を用い、
前記バブリング用ガスとして、絶縁性のガスを用いることを特徴とする請求項6又は7に記載の電気試験方法。
In the second step, a fluorine-based liquid is used as the insulating solution,
The electrical test method according to claim 6, wherein an insulating gas is used as the bubbling gas.
前記バブリング用ガスとして、窒素ガスを用いることを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載の電気試験方法。   The electrical test method according to claim 6, wherein nitrogen gas is used as the bubbling gas.
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JPS61274281A (en) * 1985-05-30 1986-12-04 Toshiba Corp Tester for electric equipment used in insulation gas
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