(57)【要約】【課題】本発明は、電気機器の構造面から、電気絶縁紙破断のし易さに伴う故障発生のし易さを評価できる。【解決手段】本発明は、長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、前記絶縁紙の縦方向に沿う引張り強さをＡ、前記縦方向に垂直な方向の引張り強さをＢ、巻角度をθとした場合、Ａ／ｃｏｓθの値とＢ／ｓｉｎθの値の小さい方の値をＸと定義し、前記複数の電気機器毎に求めた前記Ｘの値に基づき各電気機器の絶縁紙破断のし易さを判断することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、
前記絶縁紙の縦方向に沿う引張り強さをＡ、前記縦方向に垂直な方向の引張り強さをＢ、巻角度をθとした場合、Ａ／ｃｏｓθの値とＢ／ｓｉｎθの値の小さい方の値をＸと定義し、前記複数の電気機器毎に求めた前記Ｘの値に基づき各電気機器の絶縁紙破断のし易さを判断することを特徴とする電気機器における電気絶縁紙の評価方法。
【請求項２】
長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、
前記絶縁紙の縦方向に沿う引張り強さをＡ、前記縦方向に垂直な方向の引張り強さをＢ、
巻角度をθとし、
前記Ａの値と前記Ｂの値のどちらか一方のみ測定可能である場合、予め求められている絶縁紙の縦横比（Ｂ／Ａ）の比率の関係性から前記Ａの値あるいは前記Ｂの値を計算により求め、Ａ／ｃｏｓθの値とＢ／ｓｉｎθの値の小さい方の値をＸと定義し、前記複数の電気機器毎に求めた前記Ｘの値に基づき各電気機器の絶縁紙破断のし易さを判断することを特徴とする電気機器における電気絶縁紙の評価方法。
【請求項３】
長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、
前記電気絶縁紙の平均重合度が同一、予め求められている絶縁紙の縦横比が同一、巻角度θが同一の場合、あるいは、これらの同一関係が不明の場合はいずれも同一の関係とみなし、前記絶縁紙の平均重合度に対する引張り強さの特性を晒しパルプ率ごとにまとめた特性を基に、晒しパルプ率１００％を基準とした場合の晒しパルプ率に対する引張り強さ低減率を求め、前記複数の電気機器のうち、晒しパルプ率が低い電気機器を電気絶縁紙の破断しやすい電気機器と判断することを特徴とする電気機器における電気絶縁紙の評価方法。
【請求項４】
長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、前記複数の電気機器の絶縁紙の配向度を測定し、前記配向度と予め求められている絶縁紙の縦横比（Ｂ／Ａ）の比率の関係性を用いて求めた縦横比の値をＹとし、縦方向強さ残率Ｚに前記縦横比Ｙを乗じた値であるＹＺの値が小さい程、電気絶縁紙の破断しやすい電気機器と判断することを特徴とする電気機器における電気絶縁紙の評価方法。
【請求項５】
長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、前記絶縁紙の縦方向の引張り強さをＡ、縦方向に垂直な方向の引張り強さをＢ、Ａ＞Ｂの関係が存在すると仮定し、前記電気絶縁紙の晒しパルプ率が同一、前記電気絶縁紙の平均重合度が同一の場合、あるいは、これらの同一関係が不明の場合はいずれも同一の関係とみなし、巻角度をθとした場合、ｓｉｎθの値が大きい電気機器ほど、電気絶縁紙の破断しやすい電気機器と判断することを特徴とする電気機器における電気絶縁紙の評価方法。
【請求項６】
長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、前記コイル銅線に加わる力のうち前記電気絶縁紙の横方向に加わる力の比率であるｓｉｎθの値と、縦方向強さ残率Ｚに前記縦横比Ｙを乗じた値であるＹＺとの比率であるＹＺ／ｓｉｎθの値が小さな値となる電気機器ほど、電気絶縁紙の破断しやすい電気機器と判断することを特徴とする電気機器における電気絶縁紙の評価方法。
【請求項７】
請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の電気機器における電気絶縁紙の評価方法のうち、複数を用いて総合評価することを特徴とする電気機器における電気絶縁紙の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油入変圧器等の電気機器に収容されている電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器やケーブルに代表される電気機器では、絶縁物として電気絶縁紙が使用されているものがある。電気機器内部に使用されている電気絶縁紙は、電気機器の振動や外部から与えられる応力により引張力を受けるため、変圧器やケーブルの製造時はこれらの引張力に耐えるように設計されている。
一方、電気機器の長期にわたる使用によって電気絶縁紙が劣化し、引張強さが低下すると故障の危険度が上昇するため、電気絶縁紙の交換や電気機器そのものの交換が必要となる。
【０００３】
電力用変圧器を例に挙げると、電気絶縁紙の平均重合度（新品の場合１０００程度）が４５０に達した場合にその変圧器は寿命であると判断される。
なお、電力用変圧器のコイル銅線は、電磁機械力による伸び（永久ひずみ）の最大値が０．２％となるように設計されていることから、電気絶縁紙の伸びがコイル銅線の伸びに耐えられなくなった状態がその変圧器の寿命であるといった解釈もできる。
【０００４】
変圧器の寿命はコイル銅線を被覆した電気絶縁紙の機械的強度の低下、とりわけ抗張力（引張り強さ）の低下に左右されると考えられている。
変圧器の外部で短絡故障が発生すると変圧器内部のコイルには大きな電磁機械力が発生する。変圧器はこの時にコイル銅線に加わるストレスが１２００ｋｇ／ｃｍ２以下になるように設計されており、コイル絶縁紙がこの時のコイル銅線の伸縮に耐えられなくなった時に破損し、変圧器の内部絶縁が脅かされる状態となる。絶縁紙がこの様な状態になった場合、変圧器は寿命と判断される。
【０００５】
巻線絶縁紙の機械的強さはそれを構成するセルロース分子の平均重合度（ＤＰ）と相関があることが知られており、日本電機工業会規格ＪＥＭ１４６３―１９９３では、巻線絶縁紙の寿命レベルをＤＰ４５０、危険レベルをＤＰ２５０と規定している。また、電気協同研究会ではＤＰ４５０を巻線絶縁紙の寿命レベルとして推奨している（非特許文献１、Ｐ１７７）。
変圧器の余寿命予測方法としては、現時点の変圧器の劣化度を調査して、今後も同様な運転を継続した場合に巻線絶縁紙のＤＰ値が低下してその最低値が寿命レベルに達するまでの時間を予測することがなされている（非特許文献２、Ｐ４０）。
【０００６】
現時点の変圧器の劣化度を調査する方法として、変圧器内部から絶縁に影響しない部分の絶縁紙を採取して巻線絶縁紙の劣化度を推定する方法と、絶縁油中の絶縁紙劣化生成物のＣＯ２＋ＣＯやフルフラールなどの量を測定する方法が非特許文献２に述べられている。
前者は直接的な測定ではあるが、変圧器を停止させないと絶縁紙を採取することは困難である。そこで、運転中でも採取可能な後者の方法が広く実施されている。
【０００７】
変圧器が今後も同様な運転を継続した場合、巻線絶縁紙のＤＰ値が低下してその最低値が寿命レベルに達するまでの時間を予測する方法については、非特許文献１のＰ１８０〜Ｐ１８１に寿命予測方法として記載されている。この寿命予測方法は、ＤＰの推定値による方法と絶縁紙劣化生成物の生成量（Ａ）、生成速度（Ｒ）、運転年数（Ｙ）をマッピングする方法（ＡＲＹ−Ｍａｐ法）の２種類が示されている。
ただし、ＣＯ２＋ＣＯやフルフラールなどの油中成分から変圧器の劣化度を推測する方法は、非特許文献１のＰ１７２〜Ｐ１７４に示されているように、診断にはある程度の幅があり、さらに精度の高い劣化度診断法が求められている。
【０００８】
そこで、劣化の予測に劣化生成物の測定値を用いずに変圧器の運転実績を基に運転初期からのＤＰ値の低下を計算で定量的に評価する方法が検討されている（非特許文献３、Ｐ４３−４、（２）式）。
変圧器を模擬した試験槽内で絶縁紙を熱加速劣化した試験により、劣化温度とＤＰ値の低下割合の関係が種々の実験により明らかにされ、報告されている。変圧器の負荷や周囲温度から温度上昇履歴を把握し、絶縁紙の熱劣化特性を組み合わせ、絶縁紙の劣化を精度良く推定できることが述べられている。
【０００９】
一方、油入変圧器に使用されている巻線絶縁紙は水分によっても劣化が促進されることが知られており、その影響は定式化されている（非特許文献４、Ｐ２１−１７〜Ｐ２１−８の（１）式〜（３）式、及び、非特許文献５、Ｐ７−７の（４）式、（５）式）。
そのため、変圧器内で最も温度が高くなると予想される巻線上部絶縁紙の水分吸湿状態を把握することが劣化診断を行う上で重要であると考えられる。
しかし、稼働中の変圧器から絶縁紙を採取し、水分量を測定することは通常困難であるため、変圧器から採取した絶縁油中の水分量と絶縁紙−絶縁油間の水分平衡関係から間接的に巻線上部絶縁紙中水分量を推定する手法が検討されている（非特許文献６、Ｐ３３５）。
【００１０】
また、特許文献１において絶縁油の温度と水分含有量から、絶縁紙の水分含有量を測定する方法が記載されている。その原理は「絶縁紙の水分蒸気圧と絶縁油の水分蒸気圧とが等しくなるまで、水分は蒸気圧の高い方から低い方に移動する。蒸気圧が等しくなると、水分の移動も終了して平衡状態に達する。」というものである。
この特許文献１には、油温度に対する油中水分蒸気圧のグラフと油温度に対する紙中水分蒸気圧のグラフが表２、表３に示されており、油温度と油中水分量が与えられれば紙中水分量が決まると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第３７０９４４４号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】電力用変圧器保守管理専門委員会 編、電気協同研究、「４−１  寿命の目安の平均重合度」、社団法人電気協同研究会発行、平成１１年２月、第５４巻  第５号（その１）、第４章、Ｐ１７７
【非特許文献２】宮本晃男、「４．変圧器の寿命診断方法」、運転中油入変圧器の寿命診断技術、電気学会研究会資料、産業電力電気応用研究会  ＩＥＡ−９４−５、Ｐ４０
【非特許文献３】水谷嘉伸 他、「１５４〜２７５ｋＶ 油入変圧器絶縁紙の温度履歴解析に基づく熱劣化評価手法」、平成２４年電気学会電力・エネルギー部門大会  Ｎｏ．３４３、Ｐ４３−３〜Ｐ４３−４
【非特許文献４】中塚俊 他、「加速劣化試験による電力用変圧器巻線絶縁紙の熱劣化特性に関する検討」、平成１８年電気学会電力・エネルギー部門大会  Ｎｏ．２７１、Ｐ２１−１７〜Ｐ２１−１８
【非特許文献５】中塚俊 他、「熱履歴を用いた電力用変圧器巻線絶縁紙の平均重合度推定」、平成１９年電気学会電力・エネルギー部門大会  Ｎｏ．１５８、Ｐ７−７〜Ｐ７−８
【非特許文献６】関口朋之 他、「油入変圧器の絶縁紙中水分量推定手法」、平成１９年電気学会全国大会  Ｎｏ．５−２１６、Ｐ３３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前述した電気絶縁紙の平均重合度は、紙の化学的性質を評価しているに過ぎず、同一の平均重合度（ＤＰ値）の絶縁紙であっても、絶縁紙の物理的な特徴や、電気機器内部における電気絶縁紙の使われ方の特徴によって電気絶縁紙の引張強さは異なるため、厳密には平均重合度だけでは電気絶縁紙の引張強さを評価することができない問題がある。
また、電気絶縁紙の伸びに対する耐力も同様に、絶縁紙の物理的な特徴や、電気機器内部における電気絶縁紙の使われ方の特徴によって異なるので、電気絶縁紙の劣化に伴う故障発生のし易さを評価することは容易ではない問題がある。
【００１４】
本発明の目的は、平均重合度が同一の電気絶縁紙であっても、電気絶縁紙の物理的な特徴や、電力機器内部での絶縁紙の使われ方の特徴によって、電気絶縁紙の破断荷重に対する耐力に明確な違いがあることを明らかにし、電気絶縁紙の破断のし易さを評価する方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
より具体的には、紙の製造工程に基づく種々の物理的な特徴や、電気機器の構造上の特徴から、電気絶縁紙の破断のし易さを評価することができる方法の提供が出来る。
（１）本発明では、長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、前記絶縁紙の縦方向（製紙工程における紙の縦方向：多くの場合巻線絶縁紙の長さ方向）に沿う引張り強さをＡ、前記縦方向に垂直な方向の引張り強さをＢ、巻角度をθとした場合、Ａ／ｃｏｓθの値とＢ／ｓｉｎθの値の小さい方の値をＸと定義し、前記複数の電気機器毎に求めた前記Ｘの値に基づき各電気機器の絶縁紙破断のし易さを判断することを特徴とする。
【００１６】
（２）本発明は、長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、前記絶縁紙の縦方向に沿う引張り強さをＡ、前記縦方向に垂直な方向の引張り強さをＢ、巻角度をθとし、前記Ａの値と前記Ｂの値のどちらか一方のみ測定可能である場合、予め求められている絶縁紙の縦横比（Ｂ／Ａ）の比率の関係性から前記Ａの値あるいは前記Ｂの値を計算により求め、Ａ／ｃｏｓθの値とＢ／ｓｉｎθの値の小さい方の値をＸと定義し、前記複数の電気機器毎に求めた前記Ｘの値に基づき各電気機器の絶縁紙破断のし易さを判断することを特徴とする。
【００１７】
（３）本発明は、長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、前記電気絶縁紙の平均重合度が同一、予め求められている絶縁紙の縦横比が同一、巻角度θが同一の場合、あるいは、これらの同一関係が不明の場合はいずれも同一の関係とみなし、前記絶縁紙の平均重合度に対する引張り強さの特性を晒しパルプ率ごとにまとめた特性を基に、晒しパルプ率１００％を基準とした場合の晒しパルプ率に対する引張り強さ低減率を求め、前記複数の電気機器のうち、晒しパルプ率が低い電気機器を電気絶縁紙の破断しやすい電気機器と判断することを特徴とする。
【００１８】
（４）本発明は、長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、前記複数の電気機器の絶縁紙の配向度を測定し、前記配向度と予め求められている絶縁紙の縦横比（Ｂ／Ａ）の比率の関係性を用いて求めた縦横比の値をＹとし、縦方向強さ残率Ｚに前記縦横比Ｙを乗じた値であるＹＺの値が小さい程、電気絶縁紙の破断しやすい電気機器と判断することを特徴とする。
【００１９】
（５）本発明は、長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、前記絶縁紙の縦方向の引張り強さをＡ、縦方向に垂直な方向の引張り強さをＢ、Ａ＞Ｂの関係が存在すると仮定し、前記電気絶縁紙の晒しパルプ率が同一、前記電気絶縁紙の平均重合度が同一の場合、あるいは、これらの同一関係が不明の場合はいずれも同一の関係とみなし、巻角度をθとした場合、ｓｉｎθの値が大きい電気機器ほど、電気絶縁紙の破断しやすい電気機器と判断することを特徴とする。
【００２０】
（６）本発明は、長尺の一定幅の電気絶縁紙を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器について、前記電気絶縁紙破断のし易さを評価する方法であって、前記コイル銅線に加わる力のうち前記電気絶縁紙の横方向に加わる力の比率であるｓｉｎθの値と、縦方向強さ残率Ｚに前記縦横比Ｙを乗じた値であるＹＺとの比率であるＹＺ／ｓｉｎθの値が小さな値となる電気機器ほど、電気絶縁紙の破断しやすい電気機器と判断することを特徴とする。
（７）本発明において、（３）〜（６）のいずれかに記載の電気機器における電気絶縁紙破断のし易さの評価方法のうち、複数を用いて総合評価することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、電気機器の構造面から、電気絶縁紙の破断のし易さに伴う複数台の電気機器に対して故障が発生する可能性を比較できる。例えば、電気絶縁紙の劣化状態（例えば平均重合度の値）が同程度の電気機器が複数台存在している場合、それぞれの電気機器内で使用されている電気絶縁紙の物理的な特徴や構造面を基に、破断のし易さから故障に至る可能性の高い電気機器の順位を決めることが可能となり、電気機器交換の優先順位を決めることができる。
平均重合度が異なる電気機器においては、平均重合度残率と、引張強さ残率との相関関係を求め、絶縁紙の機械的な強度の比率を求めた上で、それぞれの電気機器内で使用されている電気絶縁紙の物理的な特徴や構造面をもとに算出した乗率を掛け合わせることで、故障に至る可能性の低い電気機器の順位を決めることが可能となる。この場合の平均重合度の測定方法は、直接的な方法でも間接的な方法（ＣＯ、ＣＯ２、フルフラールによる方法や熱履歴計算による方法）でも、いずれを用いても良い。
また、電気絶縁紙の物理的な特徴や電気機器の構造面から、当該電気機器は故障し難い構造であると判断される場合は、従来の電気機器の寿命評価で寿命に達していると評価される電気機器であっても、故障に至る確率が低いと判断できる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】絶縁紙の巻角度について示す説明図。
【図２】絶縁紙の引張強さにおける縦横比と配向度の関係を示すグラフ。
【図３】絶縁紙の縦横比から求められるαの範囲と巻角度の範囲の関係を示すグラフ。
【図４】絶縁紙の平均重合度に対する引張り強さの特性への晒しパルプ率の影響を示すグラフ。
【図５】晒しパルプ率に対する絶縁紙引張り強さの低減率の関係を示すグラフ。
【図６】絶縁紙を絶縁油中で加熱したときの引張強さ残率と平均重合度残率の関係を示すグラフ。
【図７】絶縁紙を絶縁油中で加熱劣化した場合の絶縁紙の引張強さ残率と平均重合度の関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
「第１実施形態」
本実施形態では、巻線絶縁紙の経年劣化が変圧器などの電気機器の寿命を決定する要因として重要であると判断し、巻線絶縁紙について考察する。第１実施形態では、後述するＡ、Ｂ、θの全てを用いて評価する場合について説明する。
図１は巻線絶縁紙の一部の平面図であり、このような一定幅の帯状の巻線絶縁紙１を平角銅線などからなるコイル銅線の外周に沿って螺旋巻きすることにより、コイル銅線の絶縁構造が構成される。
油入変圧器などの電気機器にあってはコイル銅線に電磁力の影響により機械的負荷が作用することがあり、その場合にコイル銅線が膨張するか収縮することにより、巻線絶縁紙１に外力が作用する。
【００２４】
巻線絶縁紙１をコイル銅線に巻き付けた際の巻角度を図１に示すようにθと仮定する。コイル銅線が延びることで巻線絶縁紙に加わる力をＦと仮定すると、巻線絶縁紙１のＭＤ方向に作用する力はＦｃｏｓθで表すことができ、巻線絶縁紙１のＣＤ方向（ＭＤ方向に対し垂直な方向）に作用する力はＦｓｉｎθで表すことができる。通常、巻線絶縁紙１はその縦方向（製紙工程における紙の縦方向）に沿って繊維が配向され、縦方向（ＭＤ方向）に引張り強さが高く、幅方向（ＣＤ方向）に引張り強さが低いという特性を有する。
一般的な巻線絶縁紙において、強度試験には、規格としてＪＩＳ Ｐ８１１３、ＪＩＳ Ｃ２１１１、ＪＩＳ Ｐ８２２７等があり、これらに従いＭＤ方向引張り強さ（Ａ）を求めることができる。また、ＣＤ方向引張り強さ（Ｂ）は先に記載した規格と同一条件で実施する引張試験により求めることができる。ＭＤ方向引張り強さ（Ａ）とＣＤ方向引張り強さ（Ｂ）を併せて巻線絶縁紙の引張り強さの縦横比を求めることができる。
【００２５】
上述のように長尺の一定幅の電気絶縁紙１を巻角度θを有するようにコイル銅線の周囲に巻いて構成される絶縁構造を備えた複数の電気機器（変圧器）が稼働している場合、前記巻線絶縁紙１のＭＤ方向の引張り強さをＡ、これに垂直な方向の引張り強さをＢとし、巻角度をθとした場合、Ａ／ｃｏｓθの値とＢ／ｓｉｎθの値の小さい方の値を仮にＸと定義する。
そして、前記稼働中の複数の電気機器毎（変圧器毎）に巻線絶縁紙のサンプルを採集し、先に説明した方法により電気絶縁紙の平均重合度（ＤＰ値）を求めた場合、仮に、複数の変圧器において電気絶縁紙の平均重合度が同等レベルであった場合、先に求めた前記Ｘの値に基づき、相対的にＸの値が低い電気機器は、電気絶縁紙の破断しやすい電気機器と判断できる。
【００２６】
変圧器に適用されている巻線絶縁紙は、変圧器の製造メーカーであれば情報を有しているので変圧器の製造メーカーから情報を入手すれば巻線絶縁紙の種類を特定することができる。あるいは、稼働中であっても、サンプルを入手可能な変圧器であった場合は、巻線絶縁紙のサンプルを入手し、サンプルのＭＤ方向とＣＤ方向の引張り強さを計測することができる。
これらの情報からＸの値を求めることができるので、比較した複数の変圧器（電気機器）の巻線絶縁紙の破断のし易さが、計測された平均重合度（ＤＰ値）から比較した場合に同等レベルであったとしても、前記Ｘの値の小さい巻線絶縁紙を有する変圧器を電気絶縁紙の破断しやすい電気機器と断定することができる。
このため、複数の稼働中の変圧器において、ＤＰ値を求め、ＤＰ値で同等レベルの変圧器が複数稼働していた場合、それらの中でＸの値の小さい変圧器から順に寿命がくると判断し、変圧器のメンテナンスや点検あるいは変圧器の交換を行えばよい。
【００２７】
「第２実施形態」
第２実施形態では、引張り強さＡ、Ｂのいずれかと配向度（Ｃ）と巻角度θを用いて評価する方法について説明する。
巻線絶縁紙１のＭＤ方向の引張り強さ（Ａ）とＣＤ方向の引張り強さ（Ｂ）について、両方の値を試験して求めることができる訳ではなく、一方のみを試験により求めることができる場合、あるいは、製造メーカーの情報などから一方の引張り強さしか得られない場合について以下に説明する。
この場合、ＭＤ方向引張り強さ（Ａ）とＣＤ方向引張り強さ（Ｂ）のいずれかと配向度（Ｃ）と巻角度θを利用して評価できる。なお、配向度は、公知の計算プログラムにより計算することができる。
絶縁紙の配向度は、一例として、http://www.enomae.com/FiberOri/index.hemに開示されているプログラム（Fiber Orientation Analysis Ver. 7.02等）を用いて計算することができる。このプログラムを用い、巻線絶縁紙の引張強さの縦横比（Ｂ／Ａ）の比率と、巻線絶縁紙を構成する繊維の配向度との関係性として図２に示す関係があることを本発明者らは求めることができた。
このプログラムは、巻線絶縁紙を構成するパルプの繊維１本１本を拡大撮影して二値化し、フーリエ変換することで引張り強さの縦横比を得ることができるプログラムである。
【００２８】
図２に示すグラフは、先のプログラムを用い、一般的な複数の巻線絶縁紙について計算し、縦軸に引張強さの縦横比（横引張強さ（ＣＤ方向引張強さ）／縦引張強さ（ＭＤ方向引張強さ））を示し、横軸に巻線絶縁紙の配向度を示した場合の計算結果の集合を示す。計算結果の集合は、かなり大きなバラツキを有するが、図２に示す１点差線と実線の間に殆どの例が分散することがわかった。
先に図１を基に巻線絶縁紙１についてＭＤ方向とＣＤ方向について説明したが、帯状の巻線絶縁紙１はＭＤ方向よりＣＤ方向の方が破れやすいことが判っているので、図２のグラフに示す関係を用い、複数の試験結果の集合状態から、太い実線Ａで示すラインを下限値として策定し、この実線Ａを下限値として把握し、この下限値を用いて判断すれば、より厳しい判断ができると推定できる。
図２のグラフに示す実線Ａは、Ｙ（縦横比）＝０．８７５−配向度（Ｃ）×０，５の数式で表される。
【００２９】
図２のグラフに示す関係から、配向度が低い場合は縦横比が緩和される方向となり、配向度が高い場合は、縦横比のバラツキが小さいことが判る。配向度が同一の場合であっても縦横比は大きなバラツキを有するので黒い実線Ａで示すラインを下限値として把握することが望ましいことが判る。図２のグラフでは、配向度１．１８前後であれば、縦横比０．２９〜０．６５の範囲になり、配向度１．２０前後であれば、縦横比０．２８〜０．６０の範囲になり、配向度１．２５前後であれば、縦横比０．２５〜０．４５の範囲に、配向度１．３０前後であれば、縦横比０．２２〜０．３５の範囲になる。
【００３０】
図３に一般的な変圧器における巻線絶縁紙の引張り強さの縦横比と巻角度θの関係を示す。
図３において左側の縦軸は縦横比ｔａｎαを示し、横軸は巻線絶縁紙の縦横比から求められるαの範囲と、一般的な電気機の巻角度θの範囲を示す。図３において右側の縦軸は巻角度θに対するＭＤ方向の引張強さの割合と、巻角度θに対するＣＤ方向の引張強さの割合を示す。
図１を用いて先に説明したＭＤ方向に加わる力ＦｓｉｎθとＣＤ方向に加わる力Ｆｃｏｓθと縦横比ｔａｎαは図３に示す各曲線の関係となる。一般的な変圧器（電気機器）においてコイル銅線に対する巻角度θは４５〜７５度前後の範囲となり、図３に示す範囲となり、絶縁紙の縦横比から求められるαの範囲は１５〜３５度程度となる。
【００３１】
図３から、コイル銅線に対する巻角度θ：４５〜７５度前後の範囲において巻線絶縁紙の巻角度ではＣＤ方向に加わる力がＭＤ方向に加わる力よりも大きくなる。先に説明したように一般的な巻線絶縁紙ではＭＤ方向の引張り強さよりＣＤ方向の引張り強さが小さい。
このため、複数の稼働中の変圧器において、ＤＰ値を求め、ＤＰ値で同等レベルの変圧器が複数稼働していた場合、それらの中でＸの値の小さい変圧器から順に寿命がくると判断し、メンテナンスあるいは変圧器の交換を行えばよい。即ち、Ｘの値を比較することで複数の変圧器の巻線絶縁紙破断のし易さの進行度を把握することができる。
【００３２】
「第３実施形態」
第３実施形態では、晒しパルプ率（Ｄ）により評価する方法について説明する。
晒しパルプ率とは、ＪＩＳ８１２０にパルプの種別と晒し、未晒しの色別の区別が記載されており、これに基づき針葉樹パルプ、広葉樹パルプの染色の状態により晒しパルプ率を計測可能である。市販巻線絶縁紙では針葉樹パルプからなるものが一般的であり、広葉樹パイプがわずかながら含まれ、一部にマニラ麻を微量含むものもある。晒しパルプ率が高く、漂白されているものの方が一般的に低強度とされている。
変圧器に用いられている巻線絶縁紙の晒しパルプ率が用いた巻線絶縁紙の種類から分かっている場合はその値を用い、不明な場合は、例えば、巻線絶縁紙を構成する繊維６００本をスコープで拡大観察し、各繊維の呈色（染色）を分析することで晒しパルプ率を測定できる。
針葉樹パルプ、広葉樹パルプともＪＩＳＰ８１２０にＫＰ、ＳＰ、ＳＣＫＰに種別化されており、呈色が開示されているので、各種別において未晒し、晒し、溶解に応じて呈色が異なることを利用し。上述の方法で分析し、特定することができる。
【００３３】
巻線絶縁紙の平均重合度に対するゼロスパン引張強度の特性を晒しパルプ率毎（図４では１００％を○、９０％台を△、８０％台を□、７０％台を◇、７０％未満を●とした。）にまとめた特性を図４に示す。この図４に示す関係を用い、晒しパルプ率１００％を基準とした場合の、晒しパルプ率に対する引張り強さ低減率の特性を図５に示す。引張り強さ低減率は１００％の引張り強さから減ってゆく数値を差し引いて残っている強度の値を意味する。
図５に示す太い実線Ｄ、Ｅで囲まれた領域は、図４に示すデータに対応するバラツキの範囲を示す。
図５に示す関係から、複数の稼働中の変圧器において、ＤＰ値を求め、ＤＰ値で同等レベルの変圧器が複数稼働していた場合、巻角度θが同一であり、晒しパルプ率以外の電気絶縁紙の仕様（縦横比）が同一の場合、晒しパルプ率が低い変圧器は巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと判断できる。ただし、巻角度θや晒しパルプ率以外の電気絶縁紙の仕様（縦横比）が不明の場合は同一と仮定して診断することもできる。
なお、第１実施形態と第２実施形態において説明した方法には、晒しパルプ率の効果による引張り強さの関係を包含しているため、第１実施形態と第２実施形態の方法において評価した巻線絶縁紙の破断のし易さに第３実施形態の方法による巻線絶縁紙の破断のし易さの評価を重ねて評価する必要はない。
【００３４】
次に、巻線絶縁紙の平均重合度に対する引張り強さの特性を晒しパルプ率ごとにまとめた特性を基に、晒しパルプ率１００％を基準とした場合の晒しパルプ率に対する引張り強さ低減率を求め、複数の電気機器のうち、平均重合度と引張強さの関係と、晒しパルプ率による引張強さの低減率を掛け合わせることで求められる、引張強さの低い電気機器を電気絶縁紙破断のし易さの高い電気機器と判断することができる。
【００３５】
図６は平均重合度残率と電気絶縁紙の縦方向の引張り強さ残率（引張り強さ残率）の関係を求めた種々の研究成果を示し、図６に示す曲線（ａ）が示す結果を更に詳細に示したグラフを図７に示す。
図７に示すグラフは、月岡淑郎他著、油入変圧器の経年劣化診断の研究、「ＣＯ２とＣＯによる油入変圧器の経年劣化度診断の研究」、電気学会論文誌Ａ、論文６１−Ａ４０、Ｐ３３４の図７に示されているグラフである。
図７のグラフにおいて横軸は平均重合度残率（％）であり、縦軸は縦方向の引張り強さ残率（引張り強さ残率）であるが、新品の巻線絶縁紙は平均重合度が約１０００となる。
なお、巻線絶縁紙において、縦方向における引張強さ残率と平均重合度残率の関係は、横方向における引張強さ残率と平均重合度残率の関係と同じ傾向であるとみなすことができるので、図７に示す関係は、縦方向と横方向の総合として活用することができる。
仮に、引張り強さ残率と平均重合度残率の関係が、図７のグラフに示す曲線で表されると仮定すると、
巻線絶縁紙の最低ＤＰ値が初期状態の１０００に対し何％となっているのか見積もることができる。例えば、変圧器で求めた最低ＤＰ値が７００となっていれば、図７の横軸７０％の位置における引張り強さ残率１０５％となる。
【００３６】
図５に示した晒しパルプ率による引張り強さ低減率（引張り強さの低減率）は、所定の幅を有しており、その代表値を中央のラインと考えると、晒しパルプを含んだ絶縁紙の引張り強さは、晒しパルプ率１００％の巻線絶縁紙の引張り強さ（Ｚ）に、晒しパルプ率（Ｄ）を乗じて求めることができる。
すなわち、前記電気絶縁紙の晒しパルプ率が同一、前記電気絶縁紙の平均重合度が同一の場合、あるいは、これらの同一関係が不明の場合はいずれも同一の関係とみなし、比較するべき変圧器毎にＤＺの値を求めてＤＺ値を比較するならば、ＤＺ値が小さい変圧器ほど、比較した変圧器の中で電気絶縁紙の破断しやすい電気機器であると診断できる。
【００３７】
「第４実施形態」
第４実施形態では、巻線絶縁紙の配向度により評価する方法について説明する。
巻線絶縁紙の配向度を測定し、配向度と縦横比（Ｂ／Ａ）の比率の関係性を用いて縦横比を推定することができる。
配向度は、先に説明したhttp://www.enomae.com/FiberOri/index.hemに開示されているプログラム（Fiber Orientation Analysis Ver. 7.02等）を用いて計算することができるので、図２のグラフが示す関係から推測することができる。
このようにして推測した縦横比をＹと仮定することができる。通常、巻線絶縁紙は、幅方向で損傷することに鑑み、ＹＺが小さい程、巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと判断できる。従って、複数の稼働中の変圧器において、前記電気絶縁紙の晒しパルプ率が同一、前記電気絶縁紙の平均重合度が同一の場合、あるいは、これらの同一関係が不明の場合はいずれも同一の関係とみなし、ＤＰ値を求め、ＤＰ値で同等レベルの変圧器が複数稼働していた場合、ＹＺが小さい程、巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと判断でき、電気絶縁紙の破断しやすい電気機器と診断できる。
なお、平均重合度が異なる変圧器においては、図７のようなグラフから、巻線絶縁紙の機械的な強度の比率を求めた上で、それぞれの電気機器内で使用されている巻線絶縁紙の縦横比をもとに算出した乗率を掛け合わせることで、故障に至る可能性の低い電気機器の順位を決めることが可能となる。この場合の平均重合度の測定方法は、直接的な方法と、間接的な方法（ＣＯ、ＣＯ２、フルフラールによる方法、熱履歴計算による方法等）のいずれを用いても良い。
【００３８】
「第５実施形態」
第５実施形態では巻線絶縁紙の巻角度により評価する方法について説明する。
通常、巻線絶縁紙は幅方向（ＣＤ方向）で損傷することに鑑みｓｉｎθが大きいほど、換言すると巻角度が９０度に近いほど、巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと判断できる。
従って、複数の稼働中の変圧器において、前記電気絶縁紙の晒しパルプ率が同一、前記電気絶縁紙の平均重合度が同一の場合、あるいは、これらの同一関係が不明の場合はいずれも同一の関係とみなし、ＤＰ値を求め、ＤＰ値で同等レベルの変圧器が複数稼働していた場合、巻角度が９０度に近い程、巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと判断できる。
なお、平均重合度が異なる変圧器においては、図７のようなグラフから、巻線絶縁紙の機械的な強度の比率を求めた上で、それぞれの電気機器内で使用されている巻線絶縁紙の縦横比をもとに算出した乗率を掛け合わせることで、故障に至る可能性の低い電気機器の順位を決めることが可能となる。この場合の平均重合度の測定方法は、直接的な方法と、間接的な方法（ＣＯ、ＣＯ２、フルフラールによる方法、熱履歴計算による方法等）のいずれを用いても良い。
【００３９】
「第６実施形態」
第６実施形態では巻線絶縁紙の配向性と巻角度の両者から評価する方法について説明する。
コイル銅線に加わる力の横方向の割合ｓｉｎθの値と、前記絶縁紙の配向度から求めたＹＺとの比率であるＹＺ／ｓｉｎθの値が小さな値となる電気機器ほど、絶縁紙破断のし易さが進行していると判断する。
なお、ＹＺの値は幅を有することから、例えば、故障による影響が大きな電気機器を評価する場合は、絶縁紙の破断のし易さを高めに評価するために、配向度に対するＢ／Ａの下限値を決めると良いことがわかる。
従って、複数の稼働中の変圧器において、ＤＰ値を求め、ＤＰ値で同等レベルの変圧器が複数稼働していた場合、求めたＤＰ値からＢ／ｓｉｎθを両変圧器で比較できるとよい。
【００４０】
しかし、横方向引張り強さＢが不明な場合は、図７に示す引張り強さ残率と平均重合度の関係とすると、平均重合度１０００の関係からＤＰ値に対応する縦方向引張り強さ残率を見積もり、縦方向引張り強さ残率に縦横比ＹＺを乗じ、ｓｉｎθで除した値、ＹＺ／ｓｉｎθを求めることができ、これらを比較することで、評価ができる。
複数の稼働中の変圧器において、前記電気絶縁紙の晒しパルプ率が同一、前記電気絶縁紙の平均重合度が同一の場合、あるいは、これらの同一関係が不明の場合はいずれも同一の関係とみなし、例えば、先の両者の比較から、一方の巻線絶縁紙のＹＺ／ｓｉｎθの値の方が、他方の巻線絶縁紙のＹＺ／ｓｉｎθの値より小さいことから、一方巻線絶縁紙は他方の巻線絶縁紙に比較して電気絶縁紙の破断しやすい電気機器であると診断できる。
なお、平均重合度が異なる変圧器においては、図７のようなグラフから、巻線絶縁紙の機械的な強度の比率を求めた上で、それぞれの電気機器内で使用されている巻線絶縁紙の縦横比をもとに算出した乗率を掛け合わせることで、故障に至る可能性の低い電気機器の順位を決めることが可能となる。この場合の平均重合度の測定方法は、直接的な方法と、間接的な方法（ＣＯ、ＣＯ２、フルフラールによる方法、熱履歴計算による方法等）のいずれを用いても良い。
【００４１】
「第７実施形態」
先に説明した第３実施形態の晒しパルプ率、第４実施形態の巻線絶縁紙の配向度、第５実施形態の巻線絶縁紙の巻角度がそれぞれ独立した要素であるため、第７実施形態ではこれらを複合して評価することができる。即ち、晒しパルプ率、巻線絶縁紙の配向度、巻線絶縁紙の巻角度のうち、２種または３種を総合して巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと評価することができる。
第６実施形態の評価方法は、第４実施形態の評価方法と第５実施形態の評価方法を包含した評価方法であるため、これらを複合して評価することができる。
【００４２】
ただし、第６実施形態の評価方法は、第４実施形態の評価方法と第５実施形態の評価方法を包含した評価方法であるため、第６実施形態の評価方法と第４実施形態の評価方法の結果を融合して評価することは意味がない。同様に、第６実施形態の評価方法と第５実施形態の評価方法の結果を融合して評価することも意味がない。
【００４３】
例えば、ＤＰ値と繊維の配向度（Ｃ）と晒しパルプ率（Ｄ）と巻角度（θ）が明らかになっている場合、以下に説明するように総合評価ができる。
図７に示す縦方向の引張り強さ残率と平均重合度の関係とすると、平均重合度１０００の関係からＤＰ値に対応する縦方向引張り強さ残率を見積もり、縦方向引張り強さ残率に縦横比Ｙを乗じ、ｓｉｎθで除した値、ＹＺ／ｓｉｎθを求めることができ、これらを比較することで、評価ができる。
また、配向度より両変圧器のＹは、Ｙ−０．８７５−配向度×０．５の式に併せて計算できる。
また、晒しパルプ率でＹＺ／ｓｉｎθ×（晒しパルプ率）の値を計算して両変圧器を比較評価することができる。
これらで求めた値をそれぞれ評価することで、両変圧器の総合評価ができる。例えば、ＹＺ／ｓｉｎθの値が小さい値となる変圧器ほど、電気絶縁紙の破断しやすい電気機器であると診断できる。
【実施例】
【００４４】
「実施例１」
実施例１では、引張り強さＡ、Ｂと、巻角度θの全てを用いて評価する場合について試験した。
稼働終了して交換予定の３相交流用変圧器Ｉ（１９６６年から４７年稼働後稼働終了）、ＩＩ（１９６７年から４６年稼働後稼働終了）を用いてこれら変圧器のＵ、Ｖ、Ｗ相の各コイルに用いられている巻線絶縁紙に対し、上部、中部、下部の各位置から合計１８カ所の巻線絶縁紙（長さ３０ｃｍ）を採取し、縦方向引張り強さ（Ａ）と横方向引張り強さ（Ｂ）を測定し、それらの平均を求め、最低ＤＰ値を求めた。
最低ＤＰ値は、ＪＥＭ１４５５「日本電機工業会規格、変圧器用絶縁紙の平均重合度測定方法」に準拠して求めた各試料の値のうち、最低のものを示した。
変圧器Ｉと変圧器ＩＩの巻線絶縁紙の巻角度を測定した。
以上の結果を以下の表１に示す。
【００４５】
【表１】
2020145388.tif 000003
【００４６】
「変圧器Ｉの巻線絶縁紙Ｉ」
Ａ／ｃｏｓθ＝１２４．６／ｃｏｓ６５度＝２９５
Ｂ／ｓｉｎθ＝４７．８／ｓｉｎ６５度＝５２，７
よって、巻線絶縁紙ＩのＸの値は５２．７となる。
「変圧器ＩＩの巻線絶縁紙」
Ａ／ｃｏｓθ＝６７．７／ｃｏｓ４９度＝１０３
Ｂ／ｓｉｎθ＝３２．８／ｓｉｎ４９度＝４３．５
よって、巻線絶縁紙ＩＩのＸの値は４３．５となる。
表１に示すように、変圧器Ｉと変圧器ＩＩは最低ＤＰ値の比較からすると、変圧器Ｉの方が巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと推定されるが、Ｘの値は巻線絶縁紙ＩＩの方が低いので、変圧器ＩＩは変圧器Ｉに比較して巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと推定される。
このため、変圧器Ｉと変圧器ＩＩを対比すると、ＤＰ値から見ると両方の変圧器とも交換の時期ではあるが、変圧器ＩＩの方が変圧器Ｉに比べて交換の優先度は高いと判断できる。
【００４７】
「実施例２」
実施例２では、引張り強さＡ、Ｂのいずれかの値と配向度Ｃと、巻角度θを用いて評価する方法について試験した。
稼働終了して交換予定の３相交流用の変圧器ＩＩＩ（１９７５年から３５年稼働後稼働終了）、ＩＶ（１９６９年から３９年稼働後稼働終了）を用いて該変圧器の製造時の情報から巻線絶縁紙の縦方向引張り強さを入手した。
これら変圧器のＵ、Ｖ、Ｗ相の各コイルに用いられている巻線絶縁紙に対し、上部、中部、下部の各位置から合計１８カ所の巻線絶縁紙を採取し、ＤＰ値を求め、最低ＤＰ値を求めた。変圧器ＩＩＩと変圧器ＩＶの巻線絶縁紙の巻角度を測定した。
以上の結果を以下の表２に示す。
【００４８】
【表２】
2020145388.tif 000004
【００４９】
配向度Ｃに対するＢ／Ａ下限値を採用し、縦横比Ｙ＝０．８７５−配向度×０．５を求めた。
「巻線絶縁紙ＩＩＩ」
縦横比Ｙ＝０．８７５−１．２３４×０．５＝０．２５８
→横方向引張り強さ予想値は１４３×０．２５８＝３６．９[Ｎｍ／ｇ]
Ａ／ｃｏｓθ＝１４３／ｃｏｓ６４度＝３２６
Ｂ／ｓｉｎθ＝３６．９／ｓｉｎ６４度＝４１．１
よって、巻線絶縁紙ＩＩＩのＸの値は、４１．１となる。
「巻線絶縁紙ＩＶ」
縦横比Ｙ＝０．８７５−１．１９６×０．５＝０．２７７
→横方向引張り強さ予想値は９８．６×０．２７７＝２７．３[Ｎｍ／ｇ]
Ａ／ｃｏｓθ＝９８．６／ｃｏｓ７５度＝３８１
Ｂ／ｓｉｎθ＝２７．３／ｓｉｎ７５度＝２８．３
よって、巻線絶縁紙ＩＶのＸの値は、２８．３となる。
Ｘの値は巻線絶縁紙ＩＶの方が小さいので、変圧器ＩＶは変圧器ＩＩＩに対して巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと判断できる。
【００５０】
「実施例３」
実施例３では、晒しパルプ率（Ｄ）を用いて評価する方法について試験した。
稼働終了して交換予定の３相交流用の変圧器Ｖ（１９７６年から４０年稼働後稼働終了）、ＶＩ（１９６４年から４７年稼働後稼働終了）を用いて試験を行った。
これら変圧器のＵ、Ｖ、Ｗ相の各コイルに用いられている巻線絶縁紙に対し、上部、中部、下部の各位置から合計１８カ所の巻線絶縁紙を採取し、ＤＰ値を求め、最低ＤＰ値を求めた。変圧器Ｖと変圧器ＶＩの巻線絶縁紙の晒しパルプ率を測定した。
以上の結果を以下の表３に示す。
【００５１】
【表３】
2020145388.tif 000005
【００５２】
平均重合度残存率に対する縦方向引張り強さ残率（Ｚ）は、従来から、複数の研究例が知られている。
先の非特許文献１、電力用変圧器保守管理専門委員会 編、電気協同研究、「油入変圧器の保守管理」、社団法人電気協同研究会発行、１９９９年、第５４巻  第５号（その１）、第１章、Ｐ１６１の第１−２−１図には、本願添付の図６に示すように種々の研究例が紹介されている。
図６に示すように（ａ）は月岡による研究成果、（ｂ）はＬａｗｓｏｎによる研究成果、（ｃ）はＦａｂｒｅによる研究成果、（ｄ）は田村により研究成果である。図６に示すように絶縁紙を絶縁油中で加熱したときの引張り強さ残率と平均重合度残率の関係には、ある程度比例関係となる曲線（ａ）〜（ｄ）に示す関係がある。
【００５３】
図６に示す曲線（ａ）が示す結果を更に詳細に示したグラフを図７に示す。図７に示すグラフは、月岡淑郎他著、油入変圧器の経年劣化診断の研究、「ＣＯ２とＣＯによる油入変圧器の経年劣化度診断の研究」、電気学会論文誌Ａ、論文６１−Ａ４０、Ｐ３３４の図７に示されているグラフである。
図７のグラフにおいて横軸は平均重合度残率（％）であり、縦軸は引張り強さ残率（引張り強さ残率）であるが、新品の巻線絶縁紙は平均重合度が約１０００となる。
仮に、引張り強さ残率と平均重合度残率の関係が、図７のグラフに示す曲線で表されると仮定すると、
巻線絶縁紙Ｖ（最低ＤＰ値７８８）の縦方向引張り強さ残率は横軸の７８．８％の場合の縦軸の値を見ると１０８％、
巻線絶縁紙ＶＩ（最低ＤＰ値７８６）の縦方向引張り強さ残率は横軸の７８．６％の場合の１０８％と見積もることができる。
【００５４】
図５に示した晒しパルプ率による引張り強さ低減率（引張り強さの低減率）は、所定の幅を有しており、その代表値を中央のラインと考えると、晒しパルプを含んだ絶縁紙の引張り強さは、晒しパルプ率１００％の巻線絶縁紙の引張り強さ（Ｚ）に、晒しパルプ率（Ｄ）を乗じて求めることができる。
すなわち、ＤＺの値が小さいほど、巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと判断される。
表３に示す変圧器Ｖと変圧器ＶＩのＤＺを求めると、
巻線絶縁紙Ｖ（最低ＤＰ値７８８）の縦方向引張り強さ残率は１０８％×９０％＝９７．２％、巻線絶縁紙ＶＩ（最低ＤＰ値７８６）の縦方向引張り強さ残率は１０８％×８５％＝９１．８％と計算することができる。
よって、両変圧器とも寿命点に比較して十分に大きな引張り強さを有すると考えられるが、両者を比較すると、変圧器ＶＩのＤＺの方が小さいので、変圧器ＶＩは変圧器Ｖに対して絶縁紙の破断のし易さが高いと判断される。なお、９１．８％は値としては十分に高いので絶縁紙の強度は十分に高いと推定できるが、あえて両者を比較すると上述のような対比となる。
【００５５】
「実施例４」
実施例４では、巻線絶縁紙の配向度により評価する方法について試験した。
稼働終了して交換予定の３相交流用の変圧器ＶＩＩ（１９６８年から４３年稼働後稼働終了）、ＶＩＩＩ（１９７５年から３３年稼働後稼働終了）を用いて試験を行った。
これら変圧器のＵ、Ｖ、Ｗ相の各コイルに用いられている巻線絶縁紙に対し、上部、中部、下部の各位置から合計１８カ所の巻線絶縁紙を採取し、配向度を求め、最低ＤＰ値を求めた。測定結果を以下の表４に示す。
【００５６】
【表４】
2020145388.tif 000006
【００５７】
巻線絶縁紙の配向度を測定し、配向度と縦横比（Ｂ／Ａ）の比率の関係性を用いて縦横比を推定することができる。このようにして推定した縦横比の値をＹとする。通常、巻線絶縁紙は幅方向で損傷しやすいことに鑑み、縦方向引張り強さ残率Ｚに縦横比Ｙを乗じた値が小さいほど、巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと判断する。
【００５８】
仮に引張り強さ残率と平均重合度残率の関係が図７に示す曲線で表され、平均重合度の初期値が１０００であるとする。
巻線絶縁紙ＶＩＩ（最低ＤＰ値５４０）の縦方向引張り強さ残率は８０％、
巻線絶縁紙ＶＩＩＩ（最低ＤＰ値６１８）の縦方向引張り強さ残率は９３％と見積もることができる。
繊維の配向度より引張り強さの縦横比は以下のように推察することができる。
巻線絶縁紙ＶＩＩ：配向度＝１．１８８
→縦横比＝０．８７５−１．１８８×０．５＝０．２８１０
巻線絶縁紙ＶＩＩＩ：配向度＝１．２６９
→縦横比＝０．８７５−１．２６９×０．５＝０．２４０５
配向度から推定した縦横値を用いると、
巻線絶縁紙ＶＩＩ（最低ＤＰ値５４０）の横方向引張り強さ残率は８０％×０.２８１０＝２２.５％、
巻線絶縁紙ＶＩＩＩ（最低ＤＰ値６１８）の横方向引張り強さ残率は９３％×０.２４０５＝２２．４％と計算できる。
よって、巻線絶縁紙ＶＩＩＩのＹＺは、巻線絶縁紙ＶＩＩと比較して同率かやや小さいことから、変圧器ＶＩＩＩは変圧器ＶＩＩに比較し、巻線絶縁紙の破断のし易さは同等と判断される。
【００５９】
「実施例５」
実施例５では、巻線絶縁紙の巻角度により評価する方法について試験した。通常、巻線絶縁紙は幅方向（Ｂ）で損傷するおそれが高いことに鑑み、ｓｉｎθが大きいほど巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと判断する。
稼働終了して交換予定の３相交流用の変圧器ＩＸ（１９７５年から３３年稼働後稼働終了）、Ｘ（１９７８年から３２年稼働後稼働終了）を用いて試験を行った。
これら変圧器のＵ、Ｖ、Ｗ相の各コイルに用いられている巻線絶縁紙に対し、上部、中部、下部の各位置から合計１８カ所の巻線絶縁紙を採取し、最低ＤＰ値を求め、巻線絶縁紙の巻角度を求めた。測定結果を以下の表５に示す。
【００６０】
【表５】
2020145388.tif 000007
【００６１】
仮に引張り強さ残率と平均重合度残率の関係が図７に示す曲線で表され、平均重合度の初期値が１０００であるとする。
巻線絶縁紙ＩＸ（最低ＤＰ値６０２）の縦方向引張り強さ残率は９１％（図７の横軸６０．２％の場合）、
巻線絶縁紙Ｘ（最低ＤＰ値５７３）の縦方向引張り強さ残率は８５％（図７の横軸５７．３％の場合）と見積もることができる。
本来、変圧器の巻角度よりＢ／ｓｉｎθについて両方の変圧器で比較するのが望ましいが、実施例５では横方向引張り強さも引張強さの値も不明であることから、縦方向引張り強さ残率Ｚをｓｉｎθで除した値を求めることとする。
【００６２】
巻線絶縁紙ＩＸ（最低ＤＰ値６０２）のＺは９１％／ｓｉｎ５１度＝１１７％、
巻線絶縁紙Ｘ（最低ＤＰ値５７３）のＺは８５％／ｓｉｎ７２度＝８９．４％と計算できる。
よって、巻線絶縁紙ＸのＺ／ｓｉｎθの方が、巻線絶縁紙ＩＸのＺ／ｓｉｎθよりも小さいことから、換言すると、巻線絶縁紙Ｘのｓｉｎθの方が、巻線絶縁紙ＩＸのｓｉｎθよりも大きいので、変圧器Ｘは変圧器ＩＸに比較して絶縁紙の破断のし易さが高いと判断できる。
【００６３】
「実施例６」
実施例６では、巻線絶縁紙の配向性と巻角度の両方から評価する方法について試験した。
巻線に加わる力の横方向の割合ｓｉｎθと、巻線絶縁紙の配向度から求めたＹの比率より、（Ｙ／ｓｉｎθ）が小さな値となる変圧器（電気機器）は巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと判断できる。
稼働終了して交換予定の３相交流用の変圧器ＸＩ（１９６８年から４４年稼働後稼働終了）、ＸＩＩ（１９６０年から５２年稼働後稼働終了）を用いて試験を行った。
これら変圧器のＵ、Ｖ、Ｗ相の各コイルに用いられている巻線絶縁紙に対し、上部、中部、下部の各位置から合計１８カ所の巻線絶縁紙を採取し、最低ＤＰ値を求め、繊維の配向度と巻線絶縁紙の巻角度を求めた。測定結果を以下の表６に示す。
【００６４】
【表６】
2020145388.tif 000008
【００６５】
仮に引張り強さ残率と平均重合度残率の関係が図７に示すグラフに示す関係で表され、平均重合度の初期値が１０００であるとする。
巻線絶縁紙ＸＩ（最低ＤＰ値３２９）の縦方向引張り強さ残率は３４％、
巻線絶縁紙ＸＩＩ（最低ＤＰ値５３６）の縦方向引張り強さ残率は７７％と見積もることができる。
本来、巻角度よりＢ／ｓｉｎθを両変圧器で比較したいところではあるが、この実施例６では横方向引張り強さが不明であることから、縦方向引張り強さ残率に縦横比Ｙを乗じ、ｓｉｎθで除した値ＹＺ／ｓｉｎθを求めることとする。
【００６６】
巻線絶縁紙ＸＩ：Ｙ＝０．８７５−１．２３９×０．５＝０．２５５５
→ＹＺ／ｓｉｎθ＝３４％×０．２５５５／ｓｉｎ５５度＝１０．４％
巻線絶縁紙ＸＩＩ：Ｙ＝０．８７５−１．２３１×０．５＝０．２５９５
→ＹＺ／ｓｉｎθ＝７７％×０．２５９５／ｓｉｎ６７度＝２１．７％
両者の比較から、巻線絶縁紙ＸＩのＹＺ／ｓｉｎθの値の方が、巻線絶縁紙ＸＩＩのＹＺ／ｓｉｎθの値より小さいことから、巻線絶縁紙ＸＩは巻線絶縁紙ＸＩＩに比較して巻線絶縁紙の破断のし易さが高いと判断できる。
なお、この結果は、最低ＤＰ値が示す巻線絶縁紙の破断のし易さと同じ傾向であることを確認することができた。
【００６７】
「実施例７」
先の実施例３〜実施例６の評価を総合判断して評価することができる。
晒しパルプ率、巻線絶縁紙の配向度、巻線絶縁紙の巻角度はそれぞれ独立した要素であるため、これらを複合して評価することができる。
稼働終了して交換予定の３相交流用の変圧器ＸＩＩＩ（１９７３年から３５年稼働後稼働終了）、ＸＩＶ（１９６１年から４９年稼働後稼働終了）を用いて該変圧器の製造時の情報から巻線絶縁紙の縦方向引張り強さを入手した。
これら変圧器のＵ、Ｖ、Ｗ相の各コイルに用いられている巻線絶縁紙に対し、上部、中部、下部の各位置から合計１８カ所の巻線絶縁紙を採取し、ＤＰ値を求め、最低ＤＰ値を求めた。変圧器ＸＩＩＩと変圧器ＸＩＶの巻線絶縁紙の巻角度を測定した。
以上の結果を以下の表２に示す。
【００６８】
【表７】
2020145388.tif 000009
【００６９】
仮に引張り強さ残率と平均重合度残率の関係が図７に示すグラフに示す関係で表され、平均重合度の初期値が１０００であるとする。
巻線絶縁紙ＸＩＩＩ（最低ＤＰ値４７０）の縦方向引張り強さ残率は６５％、
巻線絶縁紙ＸＩＶ最低ＤＰ値３９０）の縦方向引張り強さ残率は４６％と見積もることができる。
配向度より両変圧器のＹは次のように見積もることができる。
絶縁紙ＸＩＩＩ：Ｙ−０．８７５−１．２３９×０．５＝０．２５５５
絶縁紙ＸＩＶ：Ｙ−０．８７５−１．２３１×０．５＝０．２５９５
【００７０】
巻角度より両変圧器のＹＺは以下のように見積もることができる。
絶縁紙ＸＩＩＩ：ＹＺ／ｓｉｎθ＝６５％×０．２５５５／ｓｉｎ６０度＝１９．７％
巻線絶縁紙ＸＩＶ：ＹＺ／ｓｉｎθ＝４６％×０．２３１／ｓｉｎ６７度＝１３．２％
更に、晒しパルプ率で補正すると以下のようになる。
絶縁紙ＸＩＩＩ：ＹＺ／ｓｉｎθ×Ｄ＝１９．７％×１００％＝１９．７％
絶縁紙ＸＩＶ：ＹＺ／ｓｉｎθ×Ｄ＝１３．２％×９５％＝１２．５％
【００７１】
絶縁紙ＸＩＶのＤＹＺ／ｓｉｎθの値の方が絶縁紙ＸＩＩＩのＤＹＺ／ｓｉｎθの値よりも小さいことから、絶縁紙ＸＩＶは絶縁紙ＸＩＩＩに比較して絶縁紙の破断のし易さが高いと判断される。また、この結果は、ＤＰ値が示す絶縁紙の破断のし易さの評価と同等であった。
なお、絶縁紙ＸＩＶと絶縁紙ＸＩＩＩのＹＺ／ｓｉｎθを比較しても、絶縁紙ＸＩＶの値が小さいので、絶縁紙ＸＩＶは絶縁紙ＸＩＩＩに比較して絶縁紙の破断のし易さが高いと判断される。
【符号の説明】
【００７２】
１…巻線絶縁紙。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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