JP6893911B2 - 絶縁体の絶縁性能の評価方法 - Google Patents

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Description

本発明は、絶縁体の絶縁性能の評価方法に関するものである。
本出願は、2016年3月3日付の日本国出願の特願2016−041451に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
従来から交流送電における電力ケーブルの絶縁層の劣化診断方法が種々検討されている。例えば、特許文献1では、実線路で適用されている交流電圧を用いた残留電荷法と損失電流法とを併用し、絶縁層の劣化診断を行っている。
一方、絶縁体の絶縁性能の変化を推定する技術として、例えば非特許文献1に記載の技術がある。非特許文献1では、絶縁体に直流電圧を印加したとき、絶縁体の内部に蓄積される電荷量を推定し、絶縁体の絶縁性能の評価を行なっている。
特開2013−29450号公報
高田達雄、堺孝夫、鳥山四男、「高分子フィルム内の電荷分布の推定法」、電気学会論文誌Vol.92−A,No.12、pp537〜544、1972年
本発明の一形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法は、
第一絶縁体に所定の印加条件で直流電圧を印加して、前記直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに前記第一絶縁体を流れる電流の積分値を測定する工程αと、
第二絶縁体に、前記工程αと同一の印加条件で直流電圧を印加して、前記直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに前記第二絶縁体に流れる電流の積分値を測定する工程βと、
前記工程αで得られた経過時間と前記積分値との関係を示す第一グラフと、前記工程βで得られた経過時間と前記積分値との関係を示す第二グラフとを比較することで、前記直流電圧の印加に伴う前記第一絶縁体の絶縁性能と前記第二絶縁体の絶縁性能との相違を評価する工程γと、を備え、
前記各積分値は、前記各絶縁体に直列に接続されるキャパシタと前記キャパシタにかかる電圧を測定する電圧計とを備え、前記電圧計の測定結果に基づいて前記各積分値を測定する電流積分計によって求め、
前記印加条件は、電圧を0kVから所定の最終到達電圧まで昇圧する昇圧操作と、前記最終到達電圧で一定時間保持する電圧保持操作と、電圧の印加を停止して前記キャパシタの放電を行う放電操作と、前記キャパシタを接地する接地操作と、を含む。
絶縁性のサンプルに直流電圧を印加し、時間の経過に伴いサンプルに流れた電流の積分値を測定する電流積分計の概略回路図である。 絶縁性のサンプルを油中に配置した状態で測定した電流積分のグラフである。 絶縁性のサンプルを油中に配置した状態で測定した電流値のグラフである。 二カ月放置した絶縁性のサンプルを油中に配置した状態で測定した電流の積分値のグラフである。 絶縁体のサンプルを気中に配置した状態で測定した電流の積分値のグラフである。 図5のグラフの一部を拡大したグラフである。 空間電荷測定装置を併設した電流積分計の概略回路図である。 常温における低密度ポリエチレンの電流の積分値のグラフである。 常温における低密度ポリエチレンの電流値のグラフである。 常温における低密度ポリエチレンのQ300/Qのグラフである。 常温における高密度ポリエチレンの電流の積分値のグラフである。 常温における高密度ポリエチレンの電流値のグラフである。 常温における高密度ポリエチレンのQ300/Qのグラフである。 常温におけるポリスチレンの電流の積分値のグラフである。 常温におけるポリスチレンの電流値のグラフである。 常温におけるポリスチレンのQ300/Qのグラフである。 80℃における低密度ポリエチレンの電流の積分値のグラフである。 80℃における低密度ポリエチレンの電流値のグラフである。 80℃における低密度ポリエチレンのQ300/Qのグラフである。 80℃における高密度ポリエチレンの電流の積分値のグラフである。 80℃における高密度ポリエチレンの電流値のグラフである。 80℃における高密度ポリエチレンのQ300/Qのグラフである。 80℃におけるポリスチレンの電流の積分値のグラフである。 80℃におけるポリスチレンの電流値のグラフである。 80℃におけるポリスチレンのQ300/Qのグラフである。
[本開示が解決しようとする課題]
近年、高電圧の直流送電が検討されており、その電力ケーブルに備わる絶縁層(絶縁体からなる層)の状態診断の手法が必要になるものと考えられる。また、電力ケーブルだけでなく、種々の電気機器を直流で使用することが検討されている現状に鑑みても、直流電圧下の絶縁体の状態診断の手法が必要になると考えられる。しかし、直流電圧の印加に伴う絶縁体の状態を診断する有効な方法は現在のところ存在しない。
直流で使用される電力ケーブルや電気機器の絶縁体の内部には、交流電圧と比較すると直流電圧では空間電荷が蓄積し易く、絶縁体の内部電界に歪みを生じる。直流電圧が印加される絶縁体では、この空間電荷の蓄積や温度上昇による酸化の複合要因により絶縁劣化が促進されると考えられる。しかし、その空間電荷の蓄積の仕方に法則性がなく、絶縁体の劣化の詳しいメカニズムは解明されていない。例えば、直流送電に使用される電力ケーブルとして、導体に油浸紙を巻回してなる絶縁層(絶縁体)を備える油浸絶縁ケーブルや、架橋ポリエチレンのような固体絶縁体を導体に被覆した固体絶縁ケーブルがあるが、それぞれ絶縁体で空間電荷の蓄積の仕方が異なり、各絶縁体の劣化の仕方も異なる。このような事情から、直流送電を行なう電力ケーブルや直流で使用する電気機器の絶縁体の状態診断に繋がる技術として、直流電圧の印加に伴う絶縁体の絶縁性能の変化を経時的に監視し、直流電圧の印加に伴う絶縁体の絶縁性能の相違を評価する方法の開発が求められている。
本開示は、直流電圧の印加に伴う絶縁体の絶縁性能の相違を評価することができる絶縁体の絶縁性能の評価方法を提供することを目的の一つとする。
通常、絶縁体を電極で挟み込んで直流電圧を印加すると、絶縁体に微弱な電流が流れる。電流は、主として充電電流、空間電荷蓄積電流、リーク電流、および部分放電電流で構成される。
・充電電流(変位電流と呼ばれることもある)…電極で挟まれた絶縁体はちょうどキャパシタと同じ構成となっているため、直流電圧の印加開始により双極子配列の変化を伴う電荷蓄積が起こる。その際に流れる電流が充電電流であり、絶縁体の比誘電率によって変化する。この充電電流は、直流電圧の印加開始から所定時間だけ流れる電流である。
・空間電荷蓄積電流(吸収電流と呼ばれることもある)…絶縁体に直流電圧を印加したときに、絶縁体に空間電荷の生成・移動に伴って発生する電流である。この空間電荷蓄積電流は、充電電流と同様、直流電圧の印加開始から所定時間だけ流れる。
・リーク電流…絶縁体といえども非常に微弱ながら電流が流れる。つまり、絶縁体の電気伝導率に応じて流れる電流がリーク電流である。リーク電流は、直流電圧を印加している間中、流れる。
・部分放電電流…絶縁体の内部に放電空隙があると、その放電空隙で部分放電(コロナ)が発生する。そのとき、瞬間的に流れる電流が部分放電電流である。
前段で説明した絶縁体に流れる各電流は非常に微弱であるため、瞬間的な電流値を測定するだけでは絶縁体の絶縁性能に関連する絶縁体の物理量(比誘電率、空間電荷蓄積、電気伝導率、放電空隙の存在の4種類)の経時的な変化を十分に把握することができない。そこで、本発明者らは、絶縁体に直流電圧を印加し、直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに絶縁体に流れる電流の積分値を網羅的に測定することで、絶縁体に流れる各電流の挙動を明確にすることを試みた。電流の積分値は、絶縁体の静電容量に対して十分に大きなキャパシタを絶縁体と直列に接続し、キャパシタにかかる電圧を測定することで求めることができる。この積分値の測定に基づいて、本発明者らは、時間経過に伴う電流の挙動を比較することで、絶縁体の絶縁性能の相違を評価する方法に想到した。以下に、実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法を規定する。
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
<1>実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法は、
第一絶縁体に所定の印加条件で直流電圧を印加して、前記直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに前記第一絶縁体を流れる電流の積分値を測定する工程αと、
第二絶縁体に、前記工程αと同一の印加条件で直流電圧を印加して、前記直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに前記第二絶縁体に流れる電流の積分値を測定する工程βと、
前記工程αで得られた経過時間と前記積分値との関係を示す第一グラフと、前記工程βで得られた経過時間と前記積分値との関係を示す第二グラフとを比較することで、前記直流電圧の印加に伴う前記第一絶縁体の絶縁性能と前記第二絶縁体の絶縁性能との相違を評価する工程γと、を備え、
前記各積分値は、前記各絶縁体に直列に接続されるキャパシタと前記キャパシタにかかる電圧を測定する電圧計とを備え、前記電圧計の測定結果に基づいて前記各積分値を測定する電流積分計によって求め、
前記印加条件は、電圧を0kVから所定の最終到達電圧まで昇圧する昇圧操作と、前記最終到達電圧で一定時間保持する電圧保持操作と、電圧の印加を停止して前記キャパシタの放電を行う放電操作と、前記キャパシタを接地する接地操作と、を含む。
上記絶縁体の絶縁性能の評価方法では、電流の時間積分値が電荷に相当することを用いている。絶縁体と直列に積分キャパシタを接続して直流電圧を印加すると、絶縁体に蓄積する電荷量と同じ電荷量が積分キャパシタにも蓄積する。この手法で計測するのは電流の時間積分値であることから、計測時間を長くとることにより、微小電流でも十分に検知することが可能となる。
上記絶縁体の絶縁性能の評価方法では、課電のスタート時から接地に至るまでの間、積分キャパシタにかかる電圧を計測している、即ち課電のスタート時から放電操作を経て接地に至るまでの間に絶縁体を流れる全電流の積分値を網羅的に計測している。上記操作を含む印加手順は、実際の直流機器の使用態様を模しており、そのため当該印加手順で得られた情報に基づいて、実際の使用態様に則した絶縁体の絶縁性能の評価を行なうことができる。
印加手順における昇圧操作時はまだ電圧が低く、積分値に対する充電電流による影響が支配的である。また、電圧保持操作の初期は、積分値に対する空間電荷蓄積電流の影響が大きく、電圧保持操作の後期は、積分値に対するリーク電流の影響が大きくなる。各操作時に得られた情報に基づけば、直流電圧の印加に伴って絶縁体に流れる電流の積分値を見れば、絶縁体に流れる各電流の変化の詳細を知ることができ、その電流の変化から絶縁体の絶縁性能の変化を知ることができる。そのため、工程αで得た第一絶縁体のデータと、工程βで得た第二絶縁体のデータと、を比較することで、両絶縁体の絶縁性能の相違を評価することができる。
<2>実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の一形態として、
前記第二絶縁体は、絶縁性能の変化を起こした前記第一絶縁体であり、
前記工程αと前記工程βにおける測定環境の条件が同じである形態を挙げることができる。
絶縁性能の変化を起こした第一絶縁体とは、工程αで測定を行った第一絶縁体を環境下に放置したり、熱履歴を与えたり、所定の課電を行ったりした第一絶縁体のことである。言い換えれば、第一絶縁体は、状態変化する前の第二絶縁体である。つまり、上記構成の工程βでは、工程αを行ってから所定時間経過した後に、工程αで使用した第一絶縁体を工程αと同じ測定環境で再び測定する。工程γで、工程αの結果と工程βの結果とを比較することで、絶縁体の経時的な絶縁性能の変化を評価することができる。また、工程αの結果と工程βの結果とを比較することで、絶縁体の絶縁性能の変化のメカニズムの解明に迫ることができる可能性がある。
<3>実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の一形態として、
前記第二絶縁体は、前記第一絶縁体とは異なる材料で構成され、
前記工程αと前記工程βにおける測定環境の条件が同じである形態を挙げることができる。
上記評価方法によれば、用途に応じた最適な絶縁体の材料を特定できる。例えば、絶縁性能のみならず機械的な強度が求められる使用態様において、機械的強度が同等程度の二つの材料があったときに、上記評価方法によって、所定の直流電圧下においてどちらの材料が絶縁体として好適であるかを調べることができる。
<4>実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の一形態として、
前記第二絶縁体は、前記第一絶縁体と同じ材料で構成され、
前記工程αと前記工程βにおける測定環境の条件が異なる形態を挙げることができる。
測定環境としては、例えば温度や湿度、雰囲気、圧力などを挙げることができる。例えば、工程αでは常温における測定を行い、工程βでは100℃における測定を行なえば、常温から100℃で変化する環境下で使用される絶縁体として好ましいか否かを調べることができる。
<5>実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の一形態として、
前記第一絶縁体に、前記工程αとは前記最終到達電圧のみが異なる印加条件で直流電圧を印加して、その直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに前記第一絶縁体を流れる電流の積分値を測定する工程δと、
前記第二絶縁体に、前記工程δと同一の印加条件で直流電圧を印加し、その直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに前記第二絶縁体に流れる電流の積分値を測定する工程εと、を備え、
前記工程γにおいて、前記工程δと前記工程εの測定結果を含めて前記第一絶縁体の絶縁性能と前記第二絶縁体の絶縁性能との相違を評価する形態を挙げることができる。
上記測定方法によれば、同一電圧における工程αと工程βの結果の比較だけでなく、異電圧における第一絶縁体および第二絶縁体の絶縁性能の情報を得ることができる。その結果、直流電圧下の各絶縁体の絶縁性能をより詳細に評価できる。
<6>実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の一形態として、
前記各絶縁性能は、前記各絶縁体の比誘電率であり、
前記比誘電率は、前記第一グラフまたは前記第二グラフにおける前記各絶縁体に蓄積される充電電流が関与する部分であって、前記直流電圧の印加開始から所定時間までの部分の前記積分値から求める形態を挙げることができる。
上述したように、充電電流は、絶縁体と絶縁体に直流電圧を印加する電極をキャパシタと見做したときに流れる電流であって、絶縁体の比誘電率に関連する電流である。充電電流は、直流電圧の印加開始から短時間の間だけ流れるので、グラフにおける印加開始初期における電流の積分値を見ることで、充電電流の大きさ、即ち絶縁体の比誘電率を把握・評価することができる。例えば、第二絶縁体が絶縁性能の変化を起こした第一絶縁体であると、工程αにおける上記積分値と工程βにおける上記積分値とを比較することで、経時的な絶縁体の比誘電率の変化を把握することができる。
<7>実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の一形態として、
前記各絶縁性能は、前記各絶縁体の電気伝導率であり、
前記電気伝導率は、前記第一グラフまたは前記第二グラフにおける前記各絶縁体に流れるリーク電流が関与する部分であって、前記直流電圧の印加開始から所定時間経過後の前記積分値の傾きから求める形態を挙げることができる。
上述したように、リーク電流は、絶縁体の電気伝導率に関連する電流であって、絶縁体に直流電圧を印加している間中、流れる。そのため、リーク電流の大きさを把握するには、直流電圧の印加開始から所定時間経過後、即ち直流電圧の印加開始後に短時間だけ流れる充電電流や空間電荷蓄積電流の影響が殆どないと考えられる時間帯に、電流の積分値の傾きを見ると良い。充電電流や空間電荷蓄積電流の影響が殆どない時間帯に電流の積分値の傾きを見ることで、リーク電流の大きさ、即ち絶縁体の電気伝導率を把握・評価することができる。例えば、第二絶縁体が絶縁性能の変化を起こした第一絶縁体であると、工程αにおける上記時間帯の電流の積分値の傾きと、工程βにおける上記時間帯の電流の積分値の傾きと、を比較することで、経時的な絶縁体の電気伝導率の変化を把握することができる。ここで、絶縁体の電気伝導率の逆数は、絶縁体の体積抵抗率であり、電気伝導率が分かれば、体積抵抗率も計算で求めることができる。
<8>実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の一形態として、
前記各絶縁性能は、前記各絶縁体の内部の放電空隙の存在状態であり、
前記放電空隙の存在状態は、前記第一グラフまたは前記第二グラフにおける前記各絶縁体に流れる部分放電電流が関与する部分を特定することで求める形態を挙げることができる。
上述したように、部分放電電流は、絶縁体の内部の放電空隙に部分放電が発生することで生じる電流であって、絶縁体に直流電圧を印加している間中、ランダムに流れる。そのため、部分放電電流の発生を把握するには、電流の積分値の急激な増加(積分値の階段状の増加)を見ると良い。部分放電電流の大きさや頻度を見ることで、絶縁体の内部の放電空隙の存在状態(量や大きさ)を把握・評価することができる。例えば、第二絶縁体が絶縁性能の変化を起こした第一絶縁体であると、工程αにおける部分放電電流の発生頻度や大きさと、工程βにおける部分放電電流の発生頻度や大きさと、を比較することで、経時的な絶縁体の放電空隙の形成状態を把握することができる。
<9>前記グラフにおける部分放電電流が関与する部分を特定する実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の一形態として、
前記工程αおよび前記工程βにおいて、部分放電時に発生する高周波パルスを検知するセンサによって部分放電の発生のタイミングを検知し、前記第一グラフおよび前記第二グラフにおける前記部分放電電流を特定する形態を挙げることができる。
部分放電時、絶縁体には高周波の電流が流れる。この高周波の電流のパルスをセンサにて検知し、部分放電の発生のタイミングを把握することで、電流の積分値のグラフにおける部分放電の発生箇所を確実に特定することができる。その結果、絶縁体の内部に形成される放電空隙の存在をより正確に推定することができる。
<10>実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の一形態として、
前記各絶縁性能は、前記各絶縁体における空間電荷の蓄積挙動であり、
前記空間電荷の蓄積挙動の影響は、前記第一グラフまたは前記第二グラフにおけるQ/Qを比較することにより求める形態を挙げることができる。
ここで、前記Qは、前記直流電圧の印加開始から所定時間経過後に前記各絶縁体に蓄積される充電電流が無視できるレベルにまで下がった時間Tにおける前記積分値であり、前記Qは、前記時間Tから所定時間経過後の時間Tにおける前記積分値である。
電流の積分値のグラフにおいて、直流電圧の印加開始後に短時間だけ流れる充電電流の影響が大きい時間帯から、平衡状態になって流れるリーク電流の影響が大きい時間帯に移行する過程で、空間電荷が数分から数十分という時間をかけて絶縁体内を移動しながら、絶縁体内に蓄積する。この空間電荷蓄積は、電荷が生成し、移動したり、あるいは捕獲され蓄積したりする過程を繰り返している。この繰り返し時間は数分以上と長いものである。空間電荷は化学反応のポテンシャルエネルギーを持っているため、酸素、水分の存在に温度の影響が加わった複合的な絶縁劣化を促進する。そのため、直流電圧の印加に伴う計測は、絶縁体の絶縁性能の低下を評価する重要な要素となる。
上述したように、空間電荷蓄積は、絶縁体の絶縁性能の低下を評価する重要な要素となるため、その挙動の把握は非常に重要である。しかしながら、空間電荷蓄積電流が流れる時間帯では、充電電流は無視できるレベルにまで下がっているが、リーク電流と共存する形となる。そこで、空間電荷蓄積電流とリーク電流との分離が重要となるがその方法は以下のように考えることができる。印加初期の充電電流の区間が終わって空間電荷蓄積電流とリーク電流とが存在し得る区間に切り替わるとき(時間T)における積分値Qと、時間Tから所定時間経過後の時間Tにおける積分値Qを求め、その比率Q/Qを見ることにより空間電荷の影響を知ることができる。例えば、空間電荷蓄積電流の影響が小さく、リーク電流がほとんど流れていない場合は、Q/Qはほぼ1に等しくなる。一方、空間電荷蓄積電流の影響が大きくなると、Q/Qは1.1〜1.5の値となる。さらにリーク電流が主成分となると、Q/Qは1.5を超える値となる。印加電圧に対してQ/Qをグラフにプロットすることにより、空間電荷が影響を及ぼす電圧、リーク電流が主体となる電圧を把握・評価することができる。
<11>空間電荷蓄積電流を求める実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の一形態として、
前記工程αおよび前記工程βにおいて、前記空間電荷の蓄積挙動をPEA法(Pulsed Electro−Acoustic Method;パルス静電応力法)によって検知し、前記第一グラフおよび前記第二グラフにおける前記空間電荷の蓄積挙動を特定する形態を挙げることができる。
PEA法は、直流電圧を印加した絶縁体における空間電荷の量や位置情報を得ることができる測定方法である。そのため、電流の積分値のグラフから得られた空間電荷蓄積電流の情報と、PEA法で得られた情報と、を複合的に分析することで、絶縁体の絶縁性能の変化、例えば局所的な絶縁性能の低下などを詳細に把握できると考えられる。
<12>実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の一形態として、
前記各絶縁体の接地側に前記電流積分計を配置して前記積分値を測定する形態を挙げることができる。
上記構成は、部分放電電流が流れたときの高周波パルスを検知する装置を電流積分計に併設させる場合に好適である。
<13>実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の一形態として、
前記各絶縁体の高電圧側に前記電流積分計を配置して前記積分値を測定する形態を挙げることができる。
上記構成は、絶縁体における空間電荷の測定装置を電流積分計に併設させる場合に好適である。
[本願発明の実施形態の詳細]
以下、実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法の実施形態を説明する。なお、本願発明は実施形態に示される構成に限定されるわけではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内の全ての変更が含まれることを意図する。
<実施形態1>
実施形態1では、図1に示す電流積分計1を用いて、直流電圧の印加に伴って絶縁体9に流れる電流の積分値を測定し、絶縁体9の絶縁性能の変化を評価する。測定に使用する絶縁体9は、ポリブテンを含浸した厚さ0.1mmのクラフト紙を二枚重ねたものである。
図1の電流積分計1の構成を簡単に説明する。電流積分計1は、絶縁体9を挟み込む電極2A,2Bと、直流電源3と、コンデンサ4と、アンプ5と、電圧計6と、リレー7と、高周波カレントトランス8と、を備える。
絶縁体9の一面側に取り付けられる電極2Aは、抵抗とスイッチとを介して直流電源3に繋がる高電位側の電極である。一方、電極2Bは、絶縁体9における電極2Aとは反対側の面に取り付けられる低電位側の電極である。電極2A,2Bは、直径28mmの円形電極である。電極2A,2B間の距離は、絶縁体9の厚さ、即ち0.2mmである。
コンデンサ4は、絶縁体9に流れた電荷を蓄積する。その蓄積した電荷をアンプ5で増幅し、電圧計6で経時的に測定することで、絶縁体9を流れた電流の積分値を得ることができる。コンデンサ4の電圧を測定することで電流の積分値を得ることができるのは、Q=CVが成り立つからである。C(コンデンサの静電容量)は既知(本例では10μF)であり、電圧計6の電圧(V)が分かれば、電荷量(電流の積分値)を求めることができる。
その他、リレー7は、コンデンサ4に蓄積された電荷を接地に逃がし、測定結果をクリアするためのものである。また、高周波カレントトランス8は、絶縁体9で部分放電が生じたときに発生する高周波パルスを検知するセンサとして機能するものである。高周波カレントトランス8は、図示しないオシロスコープに繋がり、高周波パルス電流の発生のタイミングを検知できる。
上述した電流積分計1を用いて、所定の印加条件で直流電圧を印加する。所定の印加条件とは、どのような昇圧速度(V/sec)で直流電圧を印加するか、最終的な直流電圧(印加電圧)をどの程度とするか、印加電圧をどの程度の時間印加するか、印加停止後にどの程度時間が経過してから接地するかである。本例では、次の三つの印加条件で直流電圧を印加した。図1の電流積分計1のスイッチを切って直流電圧の印加を終了した後も、接地するまで積分値Qを測定した。
(1)昇圧速度;133V/sec、最終到達電圧;2kV、印加時間;2kVに到達後600sec、印加停止後の保持時間;180sec
(2)昇圧速度;133V/sec、最終到達電圧;5kV、印加時間;5kVに到達後600sec、印加停止後の保持時間;180sec
(3)昇圧速度;133V/sec、最終到達電圧;8kV、印加時間;8kVに到達後600sec、印加停止後の保持時間;180sec
上記三つの印加条件で直流電圧を印加したときの電流の積分値Qをグラフにしたものを図2に示す。グラフの横軸は時間t(sec)、縦軸は電流の積分値Q(クーロン)である。図2の細実線は上記(1)の印加条件、太実線は上記(2)の印加条件、点線は上記(3)の印加条件における電流の積分値Qの測定結果である。グラフは、電流積分の測定開始後60sec後に電圧印加を開始し、所定の昇圧速度で最終到達電圧まで昇圧を行った後、最終到達電圧で600sec保持し、電圧の印加を停止してさらに180sec保持し、最後に図1のリレー7を短絡接地させて得られたものである。昇圧速度、最終到達電圧、電圧保持時間、および印加停止後の保持時間は、実施する試験の内容によって適宜選択することができる。また、電圧の印加を停止して絶縁体および電流積分計を接地するまでの期間における積分値の変化の挙動も、絶縁体の絶縁性能の変化を分析する上で重要と考えられるので、積分値の測定は、昇圧から接地までを網羅的に測定する。ここで、電流の積分値の測定は、絶縁体9を絶縁油に浸漬した状態で行なった。そうすることで、部分放電の発生を抑制することができるので、測定結果における部分放電電流の影響を小さくできる。
図2に示すように、側定開始60秒後に電圧印加を開始すると積分値Qが急激に上昇し始める。この積分値Qの急激な上昇は、絶縁体9と電極2A,2Bとをキャパシタと見做したときに流れる充電電流である。Q=Cdc(C;キャパシタの静電容量、Vdc;直流電源3の電圧)が成り立ち、C=ε×ε×S/a(ε;真空の誘電率、ε;キャパシタの比誘電率、S;電極2A,2Bの面積、a;電極2A,2B間の距離)である。上記式のうち、未知の数値は、キャパシタの比誘電率(即ち、絶縁体9の比誘電率)εのみであるので、計算によってεを求めることができる。絶縁体9の比誘電率が増大すれば、直流電圧の印加によって絶縁体9が誘電分極し易くなるため、絶縁体9の絶縁性が低下していると見做すことができる。
さらに図2を見れば、積分値Qの急激な上昇の後、積分値Qの上昇が緩やかになる。これは、充電電流が殆ど流れなくなり、絶縁体9には専ら空間電荷蓄積電流およびリーク電流が流れる状態になったためである。グラフには非線形な変曲点ができるので、絶縁体9に充電電流が流れた状態から、空間電荷蓄積電流およびリーク電流が流れた状態に変化したことは、グラフを観察すれば容易に把握することができる。
上記空間電荷蓄積電流およびリーク電流が流れる時間帯(図2の白抜き矢印で示す変曲点以降の時間帯)のうち、空間電荷蓄積電流の影響が無視できる時間帯(図2の一点鎖線で囲った時間帯)では、電流の積分値Qの傾きから、絶縁体9の電気伝導率を求めることができる。絶縁体9の電気伝導率は、(1/S)×(dQ/dt)×(a/Vdc)によって求めることができる。この式のS,a,Vdcは、既に説明した通りであり、dQ/dtは、積分値Qの傾きである。電気伝導率が高くなるということは、絶縁体9の絶縁性が低下していると見做すことができる。
空間電荷の蓄積の影響は、リーク電流および空間電荷蓄積電流が流れる時間帯のうち、空間電荷蓄積電流が支配的である時間帯における電流の積分値から求める。具体的には、充電電流が無視できるレベルにまで下がったとき(時間T)の積分値Q(図2の各グラフの白抜き矢印で示す変曲点の位置における電流の積分値)、およびQの測定点から所定時間経過後の時間Tにおける積分値Qを求め、その比率Q/Qの値から空間電荷の蓄積の程度を見積もることができる。例えば、リーク電流が流れず、空間電荷蓄積がない場合にはQ/Qはほぼ1となり、空間電荷蓄積電流の影響が大きくなるとQ/Qは1.1〜1.5程度と大きくなる。さらに印加電圧が高く、リーク電流が主流になるとQ/Qは1.5を超えて急激に増大する。但し、このような評価は、ΔQ<Qの範囲内で行われる必要がある。
図2における積分値Qと、積分値Qの測定点から300sec経過後の積分値Q300を抽出し、その比Q300/Qを算出した結果を表1に示す。2kVの印加電圧ではQ300/Qは1.20であり、8kVの印加電圧ではQ300/Qは1.57となっている。このことは、低電圧である2kV印加時には空間電荷蓄積電流が支配的であるが、高電圧である8kV印加時にはリーク電流が支配的になっていることを示していると考えられる。このように、ある日(『A』day)に求めたQ/Qと、別日(『B』day)に求めたQ/Qと、を比較することにより、空間電荷蓄積の変化を把握することができる。
Figure 0006893911
ここで、上記印加条件(1)から(3)で直流電圧を印加したときの電流値の測定結果を図3に示す。図3の横軸は直流電圧の印加開始からの時間(sec)、縦軸は電流値である。図3に示すように、電流値が非常に微弱なため、絶縁体9に流れる電流値の変化を把握することが難しく、従って絶縁体9の絶縁性能を評価することができなかった。なお、図3における700sec前後で大きなマイナスの電流値が計測されたのは、直流電圧の印加を終了したため、絶縁体9に蓄積されたキャパシタとしての静電容量に見合う電荷が、放電電流として一気に放出されたからである。
図2を参照して説明したように、電流の積分値Qのグラフの各所を解析することで、絶縁体9の絶縁性能の変化を評価することができる。具体的には、ある日(『A』day)に測定した電流の積分値Qの第一グラフと、別日(『B』day)に測定した電流の積分値Qの第二グラフと、を比較すれば、時間の経過に伴う絶縁体9の比誘電率εの変化、電気伝導率の変化を把握することができる。参考として、大気中で二カ月放置して絶縁体中に水分を含ませた絶縁体9の測定結果を図4に示す。測定時の直流電圧の印加条件は、図2の2kVの印加条件と5kVの印加条件と同じとした。
図4に示すように、電流の積分値Qの第二グラフは、図2の第一グラフと大きくかけ離れたものとなっており、絶縁体9の状態変化が顕著であることが分かった。図4の例では、絶縁体9を気中放置したために、絶縁体9の状態変化が激しかったが、絶縁体9の保存方法を工夫したり、測定スパンを短くしたりすることで、絶縁体9の絶縁性能の変化を詳細に追跡できると考えられる。なお、比較する第一グラフと第二グラフは、同じ日の異なる時間(例えば、午前9時と午後6時など)に取得したものでも構わない。また、課電や加熱の影響を受ける前後で、第一グラフと第二グラフを取得し、その課電や加熱による絶縁体の絶縁性能の変化を見ても構わない。
<実施形態2>
実施形態2では、図1の電流積分計1において、絶縁油(ポリブテン)を含浸した絶縁体9を気中に配置した状態で電流の積分値Qを測定した。その結果を図5に示す。直流電圧の印加条件は、実施形態1と同様である。
図5のグラフに示すように、電流の積分値Qは、測定開始60sec後の直流電圧の印加開始からある時間まで(特に昇圧中)の間、上昇し、ある時間を超えるとほぼ横ばい(一点鎖線で囲った部分を参照)となった。急激に積分値Qが上昇する部分は、充電電流に関与する部分であるが、気中で測定する場合にはここに部分放電による部分放電電流が反映されると考えられる。
実施形態2では、絶縁体9を気中に配置した状態で電流の積分値Qを測定しているため、当該積分値Qには部分放電電流が反映され易くなっている。図6は、図5の第一グラフの50secから150secまでの積分値Qの変化を示したものである。図6に矢印で示すように、充電電流の影響が支配的な時間帯に、充電電流の増加分とは異なる急激な積分値Qの上昇が見られる。この急激な積分値Qの上昇は、部分放電電流によってもたらされたものである。急激な積分値Qの上昇が部分放電によるものであることを特定するために、部分放電を同時測定することが好ましい。ここでは、図1に示す高周波カレントトランス8を使用した。この急激な積分値Qの上昇頻度、上昇割合を分析すれば、絶縁体9の内部の放電空隙の量・大きさなどを推定することができる。また、『A』dayの第一グラフと、『B』dayの第二グラフと、を比較することで、絶縁体9における放電空隙の生成状態を評価することができる。
<実施形態3>
実施形態3では、空間電荷測定装置を併設した電流積分計10を図7に基づいて説明する。図7の構成のうち、図1と同一の構成については、図1と同一の符号を付してその説明を省略する。
この電流積分計10では、絶縁体9の高電圧側(直流電源3に繋がる電極2Aよりも上流側)に、電流の積分値Qを測定するコンデンサ4とアンプ5が配置されている。この配置は、上記積分値Qに、後述するパルス発生器14のパルス電圧の影響が及ばないようにするための配置である。本例の電流積分計10では、アンプ5に、AC/DCコンバータ11と、ZigBee規格の近距離無線通信機12と、アンテナ13と、が接続されており、積分値Qの測定結果を無線送信できるようになっている。
本例の電流積分計10では、コンデンサ4とアンプ5よりも下流側に、空間電荷測定装置が設けられている。空間電荷測定装置は、公知の構成(例えば、JEC−TR−61004「パルス静電応力法による空間電荷分布測定の校正法」、IEC Technical Specification “Calibration of space charge measuring equipment based on pulsed electro−acoustic measurement principle”, IEC TS 62758, 18 Sep. 2012)である。空間電荷測定装置は、絶縁体9にパルス電圧を印加するパルス発生器14と、絶縁体9の内部の電荷が移動することによって生じる振動を検知する圧電素子15と、圧電素子15の測定結果をモニタするオシロスコープ16と、を備える。
空間電荷測定装置は、絶縁体9における空間電荷の生成・移動、即ち絶縁体9における空間電荷の偏在を把握するための装置である。空間電荷が偏在するということは、絶縁体9に何らかの局所的な絶縁性能の変化が生じていると見るべきである。空間電荷は、絶縁体9に空間電荷蓄積電流を発生させる要因となるため、電流の積分値Qの結果と合わせて、空間電荷の測定を行なうことで、絶縁体9の絶縁性能の変化をより詳細に評価できると考えられる。
<実施形態4>
実施形態4では、図1に示す電流積分計1を用いて、直流電圧の印加時における三つの絶縁材料の絶縁性能の評価を行なった。
≪低密度ポリエチレン≫
一つ目の絶縁材料は、低密度ポリエチレン(low density polyethylene:LDPE)である。LDPEの絶縁体9の厚さは約0.2mm、電極2Aの直径は73mm、電極2Bの直径は54mmであった。測定環境は常温で、絶縁体9と電極2A,2Bの界面には油の塗布を行なわなかった。
印加条件は、最終到達電圧が異なる次の8つとした。最終到達電圧以外の条件は、昇圧速度;133V/sec、印加時間;最終到達電圧に到達後600sec、印加停止後の保持時間;300secで、共通であった。各印加条件における電流の積分値Qをグラフにしたものを図8に示す。横軸は時間t(sec)、縦軸は電流の積分値Q(クーロン)である。
(1)0.5kV(極太破線)
(2)1kV(太実線)
(3)2kV(太点線)
(4)4kV(太破線)
(5)7kV(細実線)
(6)10kV(細点線)
(7)15kV(細破線)
(8)20kV(極太実線)
ここで、実施形態1で既に説明したように、絶縁体9に流れる電流値が非常に微弱なため、電流値Iを直接測定することは難しい。しかし、電流の積分値Qを時間で微分する、即ち特定時間における電流の積分値Qのグラフの傾きを求めることで、その特定時間に絶縁体9に流れる電流値Iを知ることはできる。そこで、電流の積分値Qを微分し、時間tと電流値Iとの関係を求めた。その結果を図9のグラフに示す。図9の横軸は時間t(sec)、縦軸は電流値I(アンペア)である。
また、電流の積分値Qの結果から、実施形態1と同様にQ300/Qを求めた。既に説明したように、Q300/Qは、絶縁体9における空間電荷の蓄積の程度を見積もる指標となる。横軸を電界E(kV/mm)、縦軸をQ300/Qの値としたグラフを図10に示す。ここで、電界Eは、印加電圧を絶縁体9の厚さで割ったもので、例えば20kVの印加電圧であれば、絶縁体9の厚さが約0.2mmであるので、電界は100kV/mmとなる。
≪高密度ポリエチレン≫
二つ目の絶縁材料は、高密度ポリエチレン(high density polyethylene:HDPE)である。HDPEの絶縁体9について、LDPEの絶縁体9と同様にして、電流の積分値Q、電流値I、およびQ300/Qを求めた。電流の積分値Qの結果を図11に、電流値Iの結果を図12に、Q300/Qの結果を図13に示す。
≪ポリスチレン≫
三つ目の絶縁材料は、ポリスチレン(polystyrene:PS)である。PSの絶縁体9について、LDPEの絶縁体9と同様にして、電流の積分値Q、電流値I、およびQ300/Qを求めた。電流の積分値Qの結果を図14に、電流値Iの結果を図15に、Q300/Qの結果を図16に示す。
≪評価≫
電流の積分値Qに係る図8,11,14を比較することで、最終到達電圧が2kV以下程度という低い値のうちは、各素材における電荷の蓄積量(電流の積分値Q)にあまり差はないが、印加電圧が高くなるほど、LDPEの電荷の蓄積量がHDPEおよびPSに比べて大幅に大きくなることが分かった。特に、測定開始10秒前後から600秒前後までの空間電荷蓄積電流とリーク電流が支配的な時間で、LDPEの電荷の蓄積量は10−5レベルに上昇するのに対して、HDPEおよびPSの電荷の蓄積量は10−6レベルに留まっている。
また、Q300/Qに係る図10,13,16を比較すると、HDPE(図13)およびPS(図16)のQ300/Qが1.0前後で安定しているのに対して、LDPE(図10)のQ300/Qは電界Eの上昇に伴い大きくなっていた。特に、図10に示すように、電界Eが35kV/mm(印加電圧7kV)を超えると、LDPEのQ300/Qが1.5を超えており、LDPEのリーク電流の上昇が顕著となることが分かった。リーク電流が大きくなるということは、LDPEの電気伝導率が高くなってしまっていることを示す。以上の結果から、印加電圧を高くする場合(例えば、5kV以上)、LDPEよりもHDPEおよびPSの方が、絶縁体として好ましいと推察される。
次に、電流値Iに係る図9,12,15を比較することで、電荷の蓄積時における電流のバラツキを知ることができる。図9を見ると、LDPEでは、LDPEに流れる電流が大きいだけでなく、経時的な電流の変化が激しいことが分かる。また、図12,15を比較すると、HDPE(図12)とPS(図15)とで電流値Iにもその経時的な電流の変化にも殆ど差異は見られなかった。
<実施形態5>
実施形態5では、実施形態4とは異なる測定温度で実施形態4の三つの絶縁材料について積分値Qを測定し、実施形態4の測定結果と比較を行った。
測定温度が80℃であること以外、実施形態4と同様にして電流の積分値Q、電流値I、およびQ300/Qを求めた。
LDPEの積分値Q、電流値I、およびQ300/Qをそれぞれ、図17,18,19に示す。
HDPEの積分値Q、電流値I、およびQ300/Qをそれぞれ、図20,21,22に示す。
PSの積分値Q、電流値I、およびQ300/Qをそれぞれ、図23,24,25に示す。
LDPEに係る図8(図10)と図17(図19)との比較、HDPEに係る図11(図13)と図20(図22)との比較、およびPSに係る図14(図16)と図23(図25)との比較によって、80℃の高温環境下でも良好な絶縁性能を発揮するのは、PS(図23,25)であることが分かった。
また、電流値Iに係る図18,21,24を比較することで、80℃の高温環境下では、LDPE(図18)とHDPE(図21)は共に、電流値Iもその変化も大きいのに対して、PS(図24)は、電流値Iもその変化も小さいことがわかった。
<用途>
実施形態に係る絶縁体の絶縁性能の評価方法は、経時的な絶縁体の絶縁性能の変化を評価することに好適に利用することができる。将来的には、実施形態の絶縁体の絶縁性能の評価方法は、直流送電を行なう電力ケーブル、例えば超電導ケーブルの絶縁層の劣化診断や、油浸絶縁ケーブルの絶縁層(絶縁体)の劣化診断、固体絶縁ケーブルの固体絶縁体の劣化診断に利用できると期待される。また、電力ケーブル以外の直流電圧を印加して使用する電気機器、例えばキャパシタや電池などに備わる絶縁体の劣化診断にも利用できると期待される。さらに、交流で使用される電気機器であっても、その電気機器に備わる絶縁体の状態変化、例えば水トリー劣化や高温、放射線照射による絶縁体の劣化などが、本発明の監視方法にて捉えられるものであれば、交流での絶縁体の状態変化の追跡手法として本発明の監視方法を利用する手立てがあるものと考えられる。
1,10 電流積分計
2A,2B 電極 3 直流電源 4 コンデンサ 5 アンプ
6 電圧計 7 リレー 8 高周波カレントトランス
9 絶縁体
11 AC/DCコンバータ 12 近距離無線通信機 13 アンテナ
14 パルス発生器 15 圧電素子 16 オシロスコープ

Claims (17)

  1. 第一絶縁体に所定の印加条件で直流電圧を印加して、前記直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに前記第一絶縁体を流れる電流の積分値を測定する工程αと、
    第二絶縁体に、前記工程αと同一の印加条件で直流電圧を印加して、前記直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに前記第二絶縁体に流れる電流の積分値を測定する工程βと、
    前記工程αで得られた経過時間と前記積分値との関係を示す第一グラフと、前記工程βで得られた経過時間と前記積分値との関係を示す第二グラフとを比較することで、前記直流電圧の印加に伴う前記第一絶縁体の絶縁性能と前記第二絶縁体の絶縁性能との相違を評価する工程γと、を備え、
    前記各積分値は、前記各絶縁体に直列に接続されるキャパシタと前記キャパシタにかかる電圧を測定する電圧計とを備え、前記電圧計の測定結果に基づいて前記各積分値を測定する電流積分計によって求め、
    前記印加条件は、電圧を0kVから所定の最終到達電圧まで昇圧する昇圧操作と、前記最終到達電圧で一定時間保持する電圧保持操作と、電圧の印加を停止して前記キャパシタの放電を行う放電操作と、前記キャパシタを接地する接地操作と、を含み、
    前記各絶縁性能は、前記各絶縁体の比誘電率であり、
    前記比誘電率は、前記第一グラフまたは前記第二グラフにおける前記各絶縁体に蓄積される充電電流が関与する部分であって、前記直流電圧の印加開始から所定時間までの部分の前記積分値から求める、
    絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  2. 前記各絶縁性能は、前記各絶縁体の電気伝導率であり、
    前記電気伝導率は、前記第一グラフまたは前記第二グラフにおける前記各絶縁体に流れるリーク電流が関与する部分であって、前記直流電圧の印加開始から所定時間経過後の前記積分値の傾きから求める請求項1に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  3. 前記各絶縁性能は、前記各絶縁体の内部の放電空隙の存在状態であり、
    前記放電空隙の存在状態は、前記第一グラフまたは前記第二グラフにおける前記各絶縁体に流れる部分放電電流が関与する部分を特定することで求める請求項1又は請求項2に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  4. 前記工程αおよび前記工程βにおいて、部分放電時に発生する高周波パルスを検知するセンサによって部分放電の発生のタイミングを検知し、前記第一グラフおよび前記第二グラフにおける前記部分放電電流を特定する請求項3に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  5. 前記各絶縁性能は、前記各絶縁体における空間電荷の蓄積挙動であり、
    前記空間電荷の蓄積挙動の影響は、前記第一グラフまたは前記第二グラフにおけるQ/Qを比較することにより求める請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
    ここで、前記Qは、前記直流電圧の印加開始から所定時間経過後に前記各絶縁体に蓄積される充電電流が無視できるレベルにまで下がった時間Tにおける前記積分値であり、前記Qは、前記時間Tから所定時間経過後の時間Tにおける前記積分値である。
  6. 前記工程αおよび前記工程βにおいて、前記空間電荷の蓄積挙動をPEA法によって検知し、前記第一グラフおよび前記第二グラフにおける前記空間電荷の蓄積挙動を特定する請求項5に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  7. 第一絶縁体に所定の印加条件で直流電圧を印加して、前記直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに前記第一絶縁体を流れる電流の積分値を測定する工程αと、
    第二絶縁体に、前記工程αと同一の印加条件で直流電圧を印加して、前記直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに前記第二絶縁体に流れる電流の積分値を測定する工程βと、
    前記工程αで得られた経過時間と前記積分値との関係を示す第一グラフと、前記工程βで得られた経過時間と前記積分値との関係を示す第二グラフとを比較することで、前記直流電圧の印加に伴う前記第一絶縁体の絶縁性能と前記第二絶縁体の絶縁性能との相違を評価する工程γと、を備え、
    前記各積分値は、前記各絶縁体に直列に接続されるキャパシタと前記キャパシタにかかる電圧を測定する電圧計とを備え、前記電圧計の測定結果に基づいて前記各積分値を測定する電流積分計によって求め、
    前記印加条件は、電圧を0kVから所定の最終到達電圧まで昇圧する昇圧操作と、前記最終到達電圧で一定時間保持する電圧保持操作と、電圧の印加を停止して前記キャパシタの放電を行う放電操作と、前記キャパシタを接地する接地操作と、を含み、
    前記各絶縁性能は、前記各絶縁体における空間電荷の蓄積挙動であり、
    前記空間電荷の蓄積挙動の影響は、前記第一グラフまたは前記第二グラフにおけるQ /Q を比較することにより求める、
    絶縁体の絶縁性能の評価方法。
    ここで、前記Q は、前記直流電圧の印加開始から所定時間経過後に前記各絶縁体に蓄積される充電電流が無視できるレベルにまで下がった時間T における前記積分値であり、前記Q は、前記時間T から所定時間経過後の時間T における前記積分値である。
  8. 前記工程αおよび前記工程βにおいて、前記空間電荷の蓄積挙動をPEA法によって検知し、前記第一グラフおよび前記第二グラフにおける前記空間電荷の蓄積挙動を特定する請求項7に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  9. 前記各絶縁性能は、前記各絶縁体の電気伝導率であり、
    前記電気伝導率は、前記第一グラフまたは前記第二グラフにおける前記各絶縁体に流れるリーク電流が関与する部分であって、前記直流電圧の印加開始から所定時間経過後の前記積分値の傾きから求める請求項7又は請求項8に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  10. 前記各絶縁性能は、前記各絶縁体の内部の放電空隙の存在状態であり、
    前記放電空隙の存在状態は、前記第一グラフまたは前記第二グラフにおける前記各絶縁体に流れる部分放電電流が関与する部分を特定することで求める請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  11. 前記工程αおよび前記工程βにおいて、部分放電時に発生する高周波パルスを検知するセンサによって部分放電の発生のタイミングを検知し、前記第一グラフおよび前記第二グラフにおける前記部分放電電流を特定する請求項10に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  12. 前記第二絶縁体は、絶縁性能の変化を起こした前記第一絶縁体であり、
    前記工程αと前記工程βにおける測定環境の条件が同じである請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  13. 前記第二絶縁体は、前記第一絶縁体とは異なる材料で構成され、
    前記工程αと前記工程βにおける測定環境の条件が同じである請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  14. 前記第二絶縁体は、前記第一絶縁体と同じ材料で構成され、
    前記工程αと前記工程βにおける測定環境の条件が異なる請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  15. 前記第一絶縁体に、前記工程αとは前記最終到達電圧のみが異なる印加条件で直流電圧を印加して、その直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに前記第一絶縁体を流れる電流の積分値を測定する工程δと、
    前記第二絶縁体に、前記工程δと同一の印加条件で直流電圧を印加し、その直流電圧の印加開始から印加終了後所定時間経過までに前記第二絶縁体に流れる電流の積分値を測定する工程εと、を備え、
    前記工程γにおいて、前記工程δと前記工程εの測定結果を含めて前記第一絶縁体の絶縁性能と前記第二絶縁体の絶縁性能との相違を評価する請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  16. 前記各絶縁体の接地側に前記電流積分計を配置して前記積分値を測定する請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
  17. 前記各絶縁体の高電圧側に前記電流積分計を配置して前記積分値を測定する請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の絶縁体の絶縁性能の評価方法。
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