JP5787565B2 - 絶縁劣化診断方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、電気機器に使用されている絶縁材料の経年変化を診断する絶縁劣化診断方法に関する。

従来、電気機器に数多く使用されているエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などの絶縁材
料で製造された絶縁物は、長期間の使用によって絶縁特性が低下する。このため、所定期
間毎に保守点検を行い、絶縁抵抗測定、部分放電測定、分解ガス測定などから余寿命を算
出し、絶縁破壊の防止が行われている（例えば、特許文献１参照。）。

保守点検において、上述のような特性調査を全ての絶縁物で行うことは多大の時間を要
し、困難なものである。一般的には、絶縁物をサンプリングして特性調査を行い、サンプ
リングされなかったものについては特性が推定される。このため、特性が低下しているの
にも係らずサンプリングされなかった絶縁物については、絶縁破壊の危険に曝されること
になる。

一方、保守点検において、目視点検は比較的全ての絶縁物に対して容易に行うことがで
きる。このため、絶縁物表面の色合い、くすみ、輝きなどの色褪せの度合いを目視し、最
も絶縁劣化が進行していると思われるものを選別し、それをサンプリングして特性調査を
行えるものが望まれていた。

特開２００５−６１９０１号公報

本発明が解決しようとする課題は、目視点検から絶縁物表面の色褪せの度合いを判定し、最も絶縁劣化が進行していると思われるものをサンプリングし、絶縁破壊を未然に防止することが可能な絶縁材料の絶縁劣化診断方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、ポリエステル樹脂より製造された色褪せた絶縁物の色褪せ度を測定する色褪せ度測定工程と、前記色褪せ度を予めデータベース化した特性式に乗せ表面絶縁抵抗を算出する表面状態判定工程と、を備え、前記色褪せ度は、光沢度であり、入射角６０°での前記光沢度が２．６以下とともに、前記表面絶縁抵抗が常温常湿時に１０ ^９ Ω以下のとき、絶縁劣化と判定し、前記光沢度が２．６超過とともに、前記表面絶縁抵抗が常温常湿時に１０ ^９ Ω超過のとき、前記特性式から余寿命を算出することを特徴とする。

本発明の実施例に係る絶縁材料の絶縁劣化診断方法を示すフロー図。 本発明の実施例に係る表面絶縁抵抗の測定方法を示す図。 本発明の実施例に係る測定項目と測定値の関係を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

本発明の実施例に係る絶縁劣化診断方法を図１〜図３を参照して説明する。図１は、本
発明の実施例に係る絶縁材料の絶縁劣化診断方法を示すフロー図、図２は、本発明の実施
例に係る表面絶縁抵抗の測定方法を示す図、図３は、本発明の実施例に係る測定項目と測
定値の関係を示す図である。

図１に示すように、絶縁劣化診断においては、先ず、電気室や電気機器などに用いられ
ている複数の絶縁物の表面状態を目視点検する（目視点検工程）（ｓｔ１）。目視点検の
中から、色褪せたもの、くすんだものなどを選別する（色褪せ品選別工程）（ｓｔ２）。
次に、最も色褪せた絶縁物の色褪せ度を測定する（色褪せ度測定工程）（ｓｔ３）。ここ
で、色褪せ度とは、後述する光沢度、接触角、色相の測定値を言う。色褪せ度が所定値に
達していれば（ｓｔ４）、絶縁劣化と判定する（ｓｔ５）。所定値に達していなければ（
ｓｔ４）、データベース化した特性式に乗せ、余寿命を推定する（ｓｔ６）。ｓｔ４〜ｓ
ｔ６が当該絶縁物の表面状態判定工程となる。

このような診断方法を、ポリエステル樹脂で製造した真空開閉器の絶縁物を用いて説明
する。

図２に示すように、先ず、三相一体の絶縁バリア１の表面絶縁抵抗を測定する。所定の
表面に、長さ５０ｍｍの銅テープ電極２を間隔１０ｍｍで貼り、１ｋV印加し、１分間経
過時の値を絶縁抵抗計３で測定した。測定環境は、常温、常湿とする。

次に、表面絶縁抵抗の測定個所と同一表面の光沢度を測定する。光沢度は、ＪＩＳＺ８
７４１に準じ、入射角６０°で測定した。測定器は、日本電色工業社製で携帯型の光沢度
計ＰＧ−IIを用いた。

次に、光沢度と同様に、表面絶縁抵抗の測定個所と同一表面の接触角を測定する。４ｍ
Ｌの純水を注射器で滴下して横方向から写真撮影をし、絶縁材料の表面と水滴の端部から
の接線の角度を読み取った。

次に、光沢度と同様に、表面絶縁抵抗の測定個所と同一表面の色相を測定する。色相は
、ＪＩＳＺ８７０１に準じ、白から黒の程度を示す明度Ｌ＊を測定した。測定器は、日本
電色工業社製の携帯型の色差計ＮＦ３３３を用いた。

これらの結果を図３に示す。新品、国内Ａ地区で２２年間使用された劣化品１、国内Ｂ
地区で２８年間使用された劣化品２について、それぞれ３〜５個所測定し、その平均値を
求めた。ここで、劣化品２のように表面絶縁抵抗が１０^９Ωまで低下すると、絶縁劣化が
急速に進行するので、絶縁破壊の閾値とした。

これより、新品では表面絶縁抵抗が１０^１４Ωあるものの、絶縁劣化が進行すると低下
する傾向にある。そして、表面絶縁抵抗が低下すると、光沢度は急激に低下し、接触角と
色相は微増する。表面絶縁抵抗が１桁変化するときの各測定項目の変化率を求めると、光
沢度では１９．２％、接触角では３．５％、色相では１．７％であった。このため、色褪
せ度としては、光沢度が最も大きく反応し測定し易いものとなる。

光沢度は、２．６以下で表面絶縁抵抗が閾値を下回って絶縁劣化と判定でき、２．６超
過ではデータベース化した特性式から余寿命を算出することになる。なお、光沢度は、絶
縁材料の種類、測定光の入射角などの測定方法により異なってくるので、条件毎の光沢度
と表面絶縁抵抗の関係を求めておき、データベース装置に保存しておくものとする。

また、接触角、色相の特性も特性式を求めておくことにより、表面絶縁抵抗を求めるこ
とができ、余寿命を算出することができる。なお、表面絶縁抵抗の測定は温度、湿度など
の環境に左右され易いが、光沢度を含めた接触角、色相は比較的左右され難く、測定が容
易である。これら光沢度、接触角、色相は、色褪せ度を数値化するために選んだものであ
る。

絶縁物の色合い、くすみなどは、目視点検によって容易に選別することができ、この中
から最も色褪せたもの、即ち、最も絶縁劣化が進行したものを見つけることも容易である
。これをサンプリングし、光沢度を求めることにより、表面絶縁抵抗を把握することがで
きる。

上記実施例の絶縁劣化診断方法によれば、目視点検により、絶縁劣化の進行度合いを容
易に把握することができ、色褪せ度の測定から表面絶縁抵抗を求めることができ、絶縁破
壊を未然に防ぐことができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。上記実施例では、絶縁材料をポリエステル樹脂
で説明したが、エポキシ樹脂で製造された碍子や、フェノール樹脂で製造されたブッシン
グなどにおいても、目視点検により、絶縁劣化を診断することができる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明
の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で
実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、
変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとと
もに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 絶縁バリア
２ 銅テープ電極
３ 絶縁抵抗計

Claims (1)

1. ポリエステル樹脂より製造された色褪せた絶縁物の色褪せ度を測定する色褪せ度測定工程と、
   前記色褪せ度を予めデータベース化した特性式に乗せ表面絶縁抵抗を算出する表面状態判定工程と、を備え、
   前記色褪せ度は、光沢度であり、
   入射角６０°での前記光沢度が２．６以下とともに、前記表面絶縁抵抗が常温常湿時に１０ ^９ Ω以下のとき、絶縁劣化と判定し、
   前記光沢度が２．６超過とともに、前記表面絶縁抵抗が常温常湿時に１０ ^９ Ω超過のとき、前記特性式から余寿命を算出することを特徴とする絶縁劣化診断方法。

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