JPH06265463A - 耐環境試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高電圧を通電して機器の耐環境試験を安全に
行うことができるようにした機器の提供。 【構成】 絶縁枠体に設けられたコンデンサ室１と、コ
ンデンサ室１と隔離して別の絶縁枠体に配置され高電圧
ケーブルの引込み装置１８が設けられた試験室２と、試
験室２と一体に設けられオリフィス２３で連通された陽
圧室５と、前記コンデンサ室１と試験室２、陽圧室５と
を絶縁状態で連通する樹脂ダクト３２，３３と、試験室
内を加湿する噴霧器３、降雨するシャワー装置４と、絶
縁枠体３８，３９に設けられた水源用タンク７，排水タ
ンク８と、前記各装置の駆動部を光信号によって隔離さ
れた位置から操作する光信号送受信装置４３，４４とを
備えた構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に高電圧を通電する
機器の耐環境試験を行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高電圧を通電する機器、例えば碍
子、高圧ケーブル、航空障害灯等の耐環境試験を行う装
置では、大気中で加湿させたり降雨させることにより行
うようにしたものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置では、機器を山岳地帯や山頂のように低気圧の状態
で湿度が多いような条件のもとで試験が行えず、機器に
対し気圧がどの程度悪作用するか判らないという問題が
あった。また、高電圧を通電するので、試験装置の各部
の絶縁が困難であるという問題があった。

【０００４】本発明は、かかる従来の問題点を解決する
ためになされたものであって、その目的とするところ
は、山岳地帯や高山の山頂にみられるような気象条件を
人工的に作り出し、その中で安全に高電圧を通電する機
器における耐電圧特性や耐候性等の試験を行うことがで
きるようにした装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の手段として、本発明請求項１記載の耐環境試験装置で
は空調用コンデンサを密閉し絶縁枠体上に設けられたコ
ンデンサ室と；絶縁枠体上に設けられ、かつ密閉可能に
形成されて前記コンデンサ室と絶縁状態で隔離された位
置に配置され該コンデンサ室の一方の流路と絶縁状態で
連通されると共に、高圧受電部が設けられた試験室と；
前記試験室と一体に設けられて該試験室とオリフィスで
連通され前記コンデンサ室の他方の流路と絶縁状態で連
通された陽圧室と；前記試験室内を加湿する噴霧器と；
前記試験室内に降雨させるシャワー装置と；前記コンデ
ンサ室と陽圧室とを連通する流路に連通された真空ポン
プと；絶縁枠体上に設けられ前記噴霧器やシャワー装置
の水源用タンクと；絶縁枠体上に設けられ前記試験室や
コンデンサ室からの排水を貯留する排水タンクと；を備
えた構成とした。

【０００６】また、請求項２記載の耐環境試験装置で
は、請求項１記載の耐環境試験装置において、駆動部の
制御と測定データの受信とを無線遠隔操作で行う操作盤
を備えた構成とした。

【０００７】また、請求項３記載の耐環境試験装置で
は、請求項２記載の耐環境試験装置において、前記無線
遠隔操作で行う操作盤に代え光ファイバーケーブルによ
る遠隔操作で行う操作盤を備えた構成とした。

【０００８】

【作用】請求項１記載の耐環境試験装置では、コンデン
サ室で空気の除湿を行わせる。このコンデンサ室は、試
験室および陽圧室と流路で連通されているので、まず、
試験室から空気を吸引させ、これを除湿した後陽圧室に
圧送させる。陽圧室は試験室とオリフィスで連通されて
いるので、試験室はコンデンサ室の空気吸引量に対し陽
圧室からの空気供給量が少ないため、負圧になった状態
となる。この状態のもとで噴霧器により試験室内の空気
を加湿させることにより、この試験室内を山岳地帯や高
山の山頂にみられるような気象条件に調節して高圧受電
部に高電圧を送電し、試験室内に収納した被験体の耐環
境試験を行うことができる。この場合、コンデンサ室は
試験室、陽圧室と隔離され沿面距離を取った上に絶縁状
態で連通されているので、コンデンサ室側に漏電するの
を防止することができる。

【０００９】また、水源用タンクは、絶縁枠体上に設け
られているので、安全に試験水を供給させることができ
る。また、排水タンクを設けているので、排水路から外
部に漏電するのを防止することができる。

【００１０】また、真空ポンプで流路から空気を引いた
り、逆に空気を供給することにより試験室内に任意の気
象条件を再現させることができる。

【００１１】また、請求項２記載の耐環境試験装置で
は、装置内に設けられたコンデンサ用ポンプ、放熱器用
モータ、吸排気用モータ、シャワー装置用ポンプ、噴霧
器、真空ポンプ、電磁弁等の駆動部の制御や各種センサ
類の測定データの受信が無線で行うことができるので、
高電圧送電中であっても安全に試験をし計測することが
できる。

【００１２】また、請求項３記載の耐環境試験装置で
は、駆動部の制御や測定データの送受信を光ファイバー
ケーブルを介して行うため、送受信設備間の電気的絶縁
性を良好に保持し操作盤を操作する者を感電事故から守
ると共に、誤動作のない正確な制御と測定データの送受
信を行わせることができる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図１は第１実施例の耐環境試験装置を示す一
部切欠側面図、図２は同上の一部切欠平面図、図３は同
上の一部拡大断面図である。本実施例の耐環境試験装置
Ａは、コンデンサ室１と、試験室２と、噴霧器３と、シ
ャワー装置４と、陽圧室５と、真空ポンプ６と、水源用
タンク７と、排水タンク８とを主要な構成としている。

【００１４】前記コンデンサ室１は、循環空気の除湿や
冷却，暖房等を行わせるためのものであって、絶縁板で
形成され、一方の側壁に吸引側流路９ａが２個所開設さ
れ、他方の側壁には排気側流路９ｂが２個所開設され、
その内部には、コンデンサ９と送風ファン１０を絶縁状
態で密封させている。また、その下部にコンプレッサ１
１と放熱器１２を配置し全体を絶縁台１３上に固定させ
ている。尚、コンデンサ９とコンプレッサ１１、放熱器
１２等と連結するパイプ類の貫通部は絶縁材で密封され
ている。また、該コンデンサ９の外部環境との連絡には
コネクターを介在させてもよい。該コンデンサ９のファ
ン１０およびサーモセンサ等の配線は、該コンデンサ室
１の側壁または上蓋に設けられたメタルコンセントによ
り外部と連絡させてもよい。尚、図示しないが、前記コ
ンデンサ室１またはダクト内には、コンデンサ９に影響
のない位置に空気加熱用のヒータを内設し、送風ファン
１０をコンプレッサ１１と別に単独に駆動させることに
より、循環空気の温度調節を行うようにしてもよい。

【００１５】前記試験室２は、被験体Ｂを密封した状態
に収納するためのものであって、周壁１４が絶縁板で形
成され、少なくとも正面側に耐熱性の透明ガラス１４ａ
がシール材を介して開閉可能に設けられている。そし
て、絶縁板で形成された天板１５に貫通口１６が２個所
開設され、また、高電圧ケーブル１７の引き込み装置１
８が２個貫通した状態に固定されている。

【００１６】また、絶縁板で形成された床板１９には、
中央部に円筒形のダム部２０が設けられ、その中心に被
験体Ｂの固定台となる碍子２１が立設されると共に、そ
のダム部２０内の下部床面に陽圧室５と連通するドレン
穴２２が開設されている。該ドレン穴２２には、排水用
ポンプを接続してもよい。また、ダム部２０を避けた位
置にオリフィス２３が複数個開設され、該オリフィス２
３には周囲に小穴２４を多数開設した防護筒２５が嵌着
され、その内部に湿度センサ２６が立設されている。
尚、図示しないが、他のオリフィスにも圧力センサや温
度センサ等が同様にして設けられている。また、該床板
１９には、センサ類の調整穴等が設けられ常時は蓋で密
閉されている。また、この試験室２には、被験体Ｂに各
種センサを任意に接近させて測定できるようにマニピュ
レータ（図示せず）を内設させている。

【００１７】前記噴霧器３は、試験室２内の湿度を調整
するためのものであって、本実施例では、噴霧器自体を
試験室２内に配置させている。２７はこの噴霧器３へ水
を供給するエアーリフトポンプで、噴霧器３内の水位セ
ンサによって水量の不足分が供給される。この噴霧器３
は、スイッチでタイマーリレーを切り換えることによ
り、他の装置と独立して加湿を行う式と連動して行う式
が選定される。

【００１８】前記シャワー装置４は、試験室２内の被験
体Ｂに向け降雨させるものであって、室外に設けたポン
プ２８によって作動する。図１のバルブｂ１７は、降雨
実験用ポンプ２８が有する送水部に停留した不純物を含
有する水等の液体を一定時間排出するためのものであっ
て、排水用タンク８に接続してもよい。

【００１９】前記陽圧室５は、試験室２内の気圧の調整
とセンサ類の配線引込み部となるものであって、前記試
験室２の下部に絶縁板で一体に設けられている。その一
方の側壁には貫通口２９が２個所開設され、他方の側壁
にはリーク口や気圧計用配管引出口等が開設され、ま
た、両端部において外部と遮断した状態で配線を導入す
ることができるセンサ類の配線引き込み装置３０が取付
けられている。このセンサ類（例えば図示した湿度セン
サ２６）は、この陽圧室５からオリフィス２３を介して
防護筒２５内に立設される。このようにすることによ
り、各センサ類をできるだけ乾燥空気に晒すように設定
している。また、前記リーク口は別途エアドライアの取
付けが可能となっている。図中３１は排水口である。

【００２０】そして、前記コンデンサ室１の吸引側流路
９ａと試験室２の貫通口１６とが絶縁性が高く吸湿量の
小さな樹脂ダクト３２で連通され、同様にコンデンサ室
１の排気側流路９ｂと陽圧室５の貫通口２９とが樹脂ダ
クト３３で連通されている。この陽圧室５と連通するダ
クト３３には途中に押込み用の軸流ファン３４がそれぞ
れ設けられている。このダクト３３と前記ダクト３２と
でコンデンサ室１と試験室２とが連通され空気の循環路
が形成される。

【００２１】前記真空ポンプ６は、試験室２の気圧を自
在に調整するものであって、吸引路３５と排気路３６と
がそれぞれ切換えバルブｂ１，ｂ２を介しダクト３３に
連通されている。

【００２２】前記水源用タンク７は、試験中に外部水源
と接続することなく噴霧器３とシャワー装置４とに水を
供給できるようにしたものであって、内部に加熱用ヒー
タ３７を設けている。尚、塩害等の試験時には、この水
源用タンク７に薬液を投入するが、薬液専用のタンクを
別途設けてもよい。

【００２３】前記排水タンク８は、試験中に外部排水路
と接続しなくてもよいように排水を一時留めておくもの
である。

【００２４】そして、本実施例では、前記コンデンサ室
１と真空ポンプ６，水源用タンク７，排水タンク８とが
絶縁枠体３８に一体に組込まれ、前記試験室２（陽圧室
５を含む）とエアリフトポンプ２７，ポンプ２８等が前
記絶縁枠体３８とは別体に設けられた絶縁枠体３９に一
体に組込まれている。図中４０は絶縁用碍子である。図
中ｐ１はコンデンサ室１の排水管、ｐ２は排水タンク８
の入側配管、ｐ３は同出側配管、ｐ４は水源用タンク７
の出側配管、ｐ５は同入側配管で端末４１は水道管と連
接され、試験内容によっては、配管ｐ６，ｐ７を介しポ
ンプ２８と連通され、または配管ｐ８により直接水道水
をシャワー装置４等に供給したり、または、試験室２お
よび陽圧室５の洗浄に用いられる。ｐ９はエアリフトポ
ンプ２７用配管、ｐ１０は陽圧室５からの排水管、ｐ１
１は陽圧室５の水位計である。また、配管の要所にはト
ラップを設け、急激な圧力変動による不安定動作を防止
するように設定されている。また、全ての排水経路、例
えば排水管ｐ１，入側配管ｐ２，排水管ｐ１０にエアー
カットバルブを設けてもよい。

【００２５】図中ｂ３〜ｂ６は切換バルブ、ｂ７〜ｂ１
４はボールバルブ、ｂ１５〜ｂ１６はモータバルブ，ｂ
１７〜ｂ２２はマグネットバルブである。

【００２６】また、本実施例では、前記コンプレッサや
ポンプ類、ファン類等の駆動制御やセンサ類のデータ受
信等を無線遠隔操作として従来公知の光信号によりリレ
ー回路等を作動させることにより行うようにしており、
操作盤４２と試験室２の下方とにその送受信装置４３，
４４を備えている。また、それぞれの回路はシールドさ
れており、試験室２内、その他からの電磁波による影響
を遮断している。また排水，加湿，冷却，加熱等の制御
用回路は、送受信装置４４の回路と独立しており、適宜
操作盤回路や該送受信装置の回路にノイズフィルターや
ダイオードカップリングを設け、相互の悪影響を遮断し
ている。

【００２７】次に第１実施例の作用を説明する。オリフ
ィス２３の必要数だけ開口し他の点検口等を閉鎖した状
態とし、また、試験時の通電電圧の高さによりダクト３
２，３４を延長しコンデンサ室１を試験室２から安全域
まで離すと共に、操作盤４２も送受信装置４３，４４が
十分機能する範囲まで離しておく。まず、碍子２１に被
験体Ｂをセットし試験室２の密封状態を確認する。操作
盤によりコンプレッサ１１を駆動しコンデンサ９を除湿
状態とする。送風ファン１０と軸流ファン３４を駆動し
空気を循環させる。コンデンサ室１からの乾燥空気は、
ダクト３３によって、まず陽圧室５に送られ、オリフィ
ス２３を介して試験室２に導入される。この場合、試験
室２内の空気は、同時にダクト３２によって吸引される
から、室内は陽圧室５より低くなる。

【００２８】次に真空ポンプ６を駆動し一方のバルブｂ
１で吸引路３５をダクト３３と連通させ、排気路３６を
大気に解放してダクト３３から循環空気を吸引し試験室
２内を所定の気圧に調整する。この後、噴霧器３を作動
させ、試験室内空気を加湿する。この場合、湿度センサ
２６やその他のセンサ類は、コンデンサ室１からの除湿
された空気によって乾燥空気に晒されるから安全であ
る。そして、室内が所定の湿度となった後、送電装置の
スイッチを入れ被験体Ｂに高電圧を送電して高湿度中の
絶縁破壊試験を行う。

【００２９】試験中は、ガラス１４ａから内部を観察
し、光信号によってマニピュレータを操作してセンサ類
を被験体近くまで接近させ電位を確認する。また、各セ
ンサ類のデータは光信号によって操作盤４２の送受信装
置４３で受信され記録される。

【００３０】また、噴霧器３へは、バルブｂ１３を開き
水源用タンク７からエアリフトポンプ２７を介し適宜給
水される。コンデンサ室１と試験室２からの排水は排水
タンク８に集められる。

【００３１】次に、降雨試験の場合は、ポンプ２８を駆
動し、水源用タンク７からシャワー装置４に供給する。
この場合も各部の排水は排水タンク８に集められる。ま
た、一定量までなると通電停止時にバルブｂ２０を開き
外部へ排出させる。尚、塩害の試験等の場合には、バル
ブｂ７とバルブｂ１０を介し試験室内の排水を水源用タ
ンク７に戻すことにより循環使用することができる。

【００３２】また、試験室内の温度調整は、コンデンサ
１の作動時間や軸流ファン３４の作動時間，または流速
等の調節、またはコンデンサ室に設けたヒータの点火等
により調整され、また降雨時においては、水源用タンク
７内のヒータ３７を点火してシャワーの水温も調節す
る。

【００３３】次に、乾燥状態での試験では、噴霧器３や
シャワー装置４の作動を停止し、コンデンサ室１からの
乾燥空気のみによって行われるが、リーク口にエアドラ
イヤーを接続して乾燥を補助させ、試験を促進させるこ
とができる。尚、低電圧で漏電等の事故が想定されない
ような試験では、配管ｐ５の端末４１に水道を連結する
ことにより連続的に試験を行うことができる。

【００３４】次に図４に基づいて第２実施例を説明す
る。図において、５０は操作盤４２側の送受信装置４３
に設けた発光・受光素子部、５１は試験室２側の送受信
装置４４に設けた発光・受光素子部、５２は前記操作盤
４２側の発光・受光素子部５０と試験室２側の発光・受
光素子部５１とを光学的に接続する光ファイバーケーブ
ルである。尚、その他の構成は第１実施例と同じである
からその説明は省略する。

【００３５】本実施例では、駆動部の制御や測定データ
の送受信を光ファイバーケーブル５２を介して行うもの
である。この場合、光ファイバーケーブル５２は電気的
に絶縁されているから、万一試験室２側で漏電があって
も、操作盤４２を操作する者を感電事故から守ることが
できる。また、外乱に影響されることなく、誤動作のな
い正確な制御と測定データの送受信を行うことができ
る。

【００３６】以上、本発明の実施例を説明してきたが、
本発明の具体的な構成はこの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の設計変更等があ
っても本発明に含まれる。配管の具体的ルートは任意に
設定される。また、バルブ類の種類や取付けも任意であ
る。

【００３７】真空ポンプ６や水源用タンク７、排水タン
ク８、ポンプ２８の配置等も任意である。また、水源用
タンク７内に冷却装置を設けてもよい。

【００３８】遠隔操作は、光信号に限らず超音波等も有
効である。また、ケーブル等の導線で有線的に接続して
もよい。この場合、絶縁トランス等を使用することがで
きる。また、絶縁を十分にした場合は、機械的操作をし
てもよい。

【００３９】試験室２内の気圧は、ダクト３２とダクト
３３を逆に接続することにより設定することもできる。
また、ダクト形状も任意である。

【００４０】噴霧器３の形式や配置は任意であり、例え
ば超音波加湿器等も使用することができる。

【００４１】軸流ファン３４等の部位のダクトの内壁面
に環状溝を設け、該軸流ファンから発生する汚水を排水
口３１を介さずに排水タンク８に誘導してもよい。

【００４２】実験室２の天板１５は耐熱ガラスを使用し
てもよい。また、電離放射線を遮蔽するため鉛ガラスを
使用してもよい。また、容積が十分大きく得られる場合
は電磁遮蔽のため金属板を使用してもよい。また、これ
等を混用してもよい。

【００４３】流路（例えば排気路３６）に特定ガス（例
えば水素ガス）の検出装置を設けてもよい。

【００４４】ダクトや冷機の密閉容器、実験室内等の材
質は電気的絶縁性材質の他、化学的安定性の高い材質
（例えば、ポリエチレン、塩化ビニール、テフロン）が
望ましい。

【００４５】実験室２の形状は任意であり、風洞状に形
成し流路の適宜個所に整流器や変流器を設けてもよい。
また、陽圧室の取付位置も任意である。

【００４６】尚、該装置は、耐電圧試験の他、生物学的
応用として、培養、生化学実験、化学的分野として薬品
の化合、反応、特に電気化学的反応実験等にも使用する
ことができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明請求項１
記載の耐環境試験装置にあっては、前記構成としたた
め、試験室内を容易に必要な自然状態、例えば山岳地帯
や高山の山頂等の気象状態に設定して耐電圧等の試験を
することができる。また、特に、コンデンサを高電圧充
電部から隔離して配置したので、ダクト長さが長くなり
安全であるし、保守保全にとって有利となる。また、各
種センサは露結しにくい陽圧室から配線を導入し、その
配置も乾燥空気に晒するように設定すると、正確に作動
させることができるし、また安全である。また、試験中
の給水や排水も絶縁枠体に設けたタンクによって行うの
で、高電圧による地絡事故等を防止し安全に作業するこ
とができる等という効果が得られる。また、請求項２記
載の耐環境試験装置にあっては、前記構成としたため、
操作員は試験装置から完全に離れ安全区域にあって操作
できるという効果が得られる。また、請求項３記載の耐
環境試験装置にあっては、万一実験室側に漏電があって
も操作盤を操作する者を感電事故から守ることができ
る。また、外乱に影響されることなく誤動作のない正確
な制御と測定データの送受信を行うことができる等の効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の耐環境試験装置を示す一部切欠側
面図である。

【図２】同上の耐環境試験装置を示す一部切欠平面図で
ある。

【図３】同上の要部の一部拡大断面図である。

【図４】第２実施例の要部を示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ 耐環境試験装置 Ｂ 被験体 １ コンデンサ室 ２ 試験室 ３ 噴霧器 ４ シャワー装置 ５ 陽圧室 ６ 真空ポンプ ７ 水源用タンク ８ 排水タンク ９ コンデンサ ９ａ コンデンサ室の吸引側流路 ９ｂ コンデンサ室の排気側流路 １３ 絶縁台 １８ 高電圧ケーブルの引込装置 ２３ オリフィス ３０ 配線引込み装置 ３２ 樹脂ダクト ３３ 樹脂ダクト ３８ 絶縁枠体 ３９ 絶縁枠体 ４０ 絶縁用碍子 ４３ 操作用の光信号送受信装置 ４４ 操作用の光信号送受信装置 ５０ 操作盤側の発光・受光素子 ５１ 試験室側の発光・受光素子 ５２ 光ファイバーケーブル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調用コンデンサを密閉し絶縁枠体上に
   設けられたコンデンサ室と；絶縁枠体上に設けられ、か
   つ密閉可能に形成されて前記コンデンサ室と絶縁状態で
   隔離された位置に配置され該コンデンサ室の一方の流路
   と絶縁状態で連通されると共に、高圧受電部が設けられ
   た試験室と；前記試験室と一体に設けられて該試験室と
   オリフィスで連通され前記コンデンサ室の他方の流路と
   絶縁状態で連通された陽圧室と；前記試験室内を加湿す
   る噴霧器と；前記試験室内に降雨させるシャワー装置
   と；前記コンデンサ室と陽圧室とを連通する流路に連通
   された真空ポンプと；絶縁枠体上に設けられ前記噴霧器
   やシャワー装置の水源用タンクと；絶縁枠体上に設けら
   れ前記試験室やコンデンサ室からの排水を貯留する排水
   タンクと；を備えたことを特徴とする耐環境試験装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の耐環境試験装置におい
   て、駆動部の制御と測定データの受信とを無線遠隔操作
   で行う操作盤を備えたことを特徴とする耐環境試験装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の耐環境試験装置におい
   て、前記無線遠隔操作で行う操作盤に代え光ファイバー
   ケーブルによる遠隔操作で行う操作盤を備えたことを特
   徴とする耐環境試験装置。