(57)【要約】      （修正有）【課題】絶縁油を交換せずとも絶縁油の絶縁性能を改善し、装置の寿命向上を図ることができる油浸コンデンサの寿命改善方法を提供する。【解決手段】油浸コンデンサ１０の経年が進んだものにおいては、減圧装置１５等にて容器１３内部の圧力を一旦減圧して大気圧に戻す処理を行う。この容器内部の圧力可変により、絶縁油１４中のボイド化したガス又は溶解したガス成分の移動が促され、またこの圧力可変が減圧を含むことから、絶縁油中に溶解しているガス成分もボイド化して移動が促されて、コンデンサ本体１１の高電界部位等から気中放電要因のガス又はガス成分が離間する。【選択図】図１
2014143370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内においてコンデンサ本体を絶縁油中に沈設してなる油浸コンデンサの寿命改善方法であって、
前記絶縁油が充填された前記容器内部の圧力を一旦変化させて大気圧に戻す圧力可変処理を行うようにしたことを特徴とする油浸コンデンサの寿命改善方法。
【請求項２】
請求項１に記載の油浸コンデンサの寿命改善方法において、
前記圧力可変処理は、前記絶縁油が充填された前記容器内部の圧力を一旦減圧して大気圧に戻すものであることを特徴とする油浸コンデンサの寿命改善方法。
【請求項３】
容器内においてコンデンサ本体を絶縁油中に沈設してなる油浸コンデンサであって、
前記絶縁油が充填された前記容器内部の圧力を一旦変化させて大気圧に戻す圧力可変処理を行うための圧力可変装置を備えたことを特徴とする油浸コンデンサ。
【請求項４】
容器内においてコンデンサ本体を絶縁油中に沈設してなる油浸コンデンサであって、
前記絶縁油が充填された前記容器内部の圧力を一旦変化させて大気圧に戻す圧力可変処理を行うための圧力可変装置を接続可能な接続部が前記容器に設けられたことを特徴とする油浸コンデンサ。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の油浸コンデンサにおいて、
前記圧力可変装置は、前記絶縁油が充填された前記容器内部の圧力を一旦減圧して大気圧に戻すべく圧力可変可能に構成されるものであることを特徴とする油浸コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油浸コンデンサの寿命改善方法及び油浸コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
油浸コンデンサとしては、例えば特許文献１にて開示のものが知られている。この油浸コンデンサは、複数のコンデンサ素子を一体化して容器中に設置し、該容器内に絶縁油を充填してコンデンサ素子を絶縁油中に沈設するように構成されている。
【０００３】
ところで、油浸コンデンサ（コンデンサ素子）が経年劣化する一つの要因として、コンデンサ素子での部分放電が挙げられる。
即ち、絶縁油中での放電はガスを発生させ、発生したガスは絶縁油中に溶解（吸収）されるものの、経年により絶縁油中に溶解したガス成分が許容量を超えるとボイド化（気泡化）し、このボイド化したガス中において気中放電が発生可能な状況となる。気中放電が発生すると新たなボイドを発生させ、またこのボイドにて気中放電が発生するというように気中放電の発生が拡大し、やがてこれがコンデンサ素子を絶縁破壊させることに繋がる。
【０００４】
そこで、定期点検等で油浸コンデンサの経年劣化を見極めるべく、放電に伴って発生したガス成分の絶縁油中の溶解量を測定し、ガス成分の溶解量が多いようだと絶縁油を交換するといったメンテナンスが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３００８７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、絶縁油の交換は多大なコストを要するため、経年が進んだ油浸コンデンサであっても、絶縁油を極力交換しないで絶縁油の絶縁性能を改善できないかが検討されていた。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、絶縁油を交換せずとも絶縁油の絶縁性能を改善し、装置の寿命向上を図ることができる油浸コンデンサの寿命改善方法及び油浸コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する油浸コンデンサの寿命改善方法は、容器内においてコンデンサ本体を絶縁油中に沈設してなる油浸コンデンサの寿命改善方法であって、前記絶縁油が充填された前記容器内部の圧力を一旦変化させて大気圧に戻す圧力可変処理を行うものである。
【０００９】
この構成によれば、油浸コンデンサの経年が進んだものにおいては、容器内部の圧力を一旦変化、この場合減圧又は増圧を少なくとも１回実施して大気圧に戻す（若干の正負圧を含む）処理が行われる。このような容器内部の圧力可変により、絶縁油中のボイド化したガス又は溶解したガス成分の移動が促され、また圧力可変時に減圧を含むようにすれば、絶縁油中に溶解しているガス成分もボイド化して移動が促される。これにより、ボイド化したガス又は溶解したガス成分をコンデンサ本体の高電界部位等から取り除くことができ、絶縁性能の低下を招く気中放電の発生を抑制できる。つまり、容器内部の圧力を可変とする処理を行うだけで、絶縁油の絶縁性能の改善が可能となる。
【００１０】
また上記の油浸コンデンサの寿命改善方法において、前記圧力可変処理は、前記絶縁油が充填された前記容器内部の圧力を一旦減圧して大気圧に戻すようにするのが好ましい。
この構成によれば、容器内部の圧力を一旦減圧して大気圧に戻す処理にて、ボイド化したガスのみならず、絶縁油中に溶解しているガス成分もボイド化してコンデンサ本体の高電界部位等からの移動を促進でき、気中放電の発生をより確実に抑制できる。また、絶縁油中から放出されるガスを減圧を行う圧力可変装置側に吸収させることも可能で、コンデンサ（容器）から外部にガスを排除することが可能である。また、減圧のみを行う装置にて容易に対応できる。
【００１１】
また上記課題を解決する油浸コンデンサは、容器内においてコンデンサ本体を絶縁油中に沈設してなる油浸コンデンサであって、前記絶縁油が充填された前記容器内部の圧力を一旦変化させて大気圧に戻す圧力可変処理を行うための圧力可変装置を備える。
【００１２】
この構成によれば、油浸コンデンサの経年が進んだものにおいては、自身の圧力可変装置にて容器内部の圧力を一旦変化、この場合減圧又は増圧を少なくとも１回実施して大気圧に戻す（若干の正負圧を含む）処理が行われる。上記したように、容器内部の圧力を可変とするだけで気中放電の発生を抑制でき、絶縁油の絶縁性能の改善が可能な油浸コンデンサを提供できる。
【００１３】
また上記課題を解決する油浸コンデンサは、容器内においてコンデンサ本体を絶縁油中に沈設してなる油浸コンデンサであって、前記絶縁油が充填された前記容器内部の圧力を一旦変化させて大気圧に戻す圧力可変処理を行うための圧力可変装置を接続可能な接続部が前記容器に設けられる。
【００１４】
この構成によれば、油浸コンデンサの経年が進んだものにおいては、容器に設けた接続部に圧力可変装置を接続し、接続した圧力可変装置にて容器内部の圧力を一旦変化、この場合減圧又は増圧を少なくとも１回実施して大気圧に戻す（若干の正負圧を含む）処理が行われる。上記したように、容器内部の圧力を可変とするだけで気中放電の発生を抑制でき、絶縁油の絶縁性能の改善が可能な油浸コンデンサを提供できる。
【００１５】
また上記の油浸コンデンサにおいて、前記圧力可変装置は、前記絶縁油が充填された前記容器内部の圧力を一旦減圧して大気圧に戻すべく圧力可変可能に構成されるものであるのが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、容器内部の圧力を一旦減圧して大気圧に戻す処理を行う圧力可変装置を用いることで、上記したように、気中放電の発生のより確実な抑制やコンデンサ（容器）から外部へのガスの排除、減圧のみを行う装置にて容易に対応できる、といったことが可能な油浸コンデンサを提供できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の油浸コンデンサの寿命改善方法によれば、絶縁油を交換せずとも絶縁油の絶縁性能を改善でき、装置の寿命向上を図ることができる。また、本発明の油浸コンデンサによれば、絶縁油を交換せずとも絶縁油の絶縁性能を改善でき、装置の寿命向上を図るその寿命改善方法の実施を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態における油浸コンデンサを示す構成図である。
【図２】油浸コンデンサの寿命改善方法の実施例及び比較例を示す表図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、油浸コンデンサの寿命改善方法及び油浸コンデンサの一実施形態について説明する。
図１に示すように、油浸コンデンサ１０のコンデンサ本体１１としては、フィルム等の誘電体と電極箔とが重ね合わされ巻回された複数個のコンデンサ素子１２が整列配置され互いに電気的に接続されて一体的に組み付けられてなる。コンデンサ本体１１は略四角箱状の容器１３内に設置され、その設置状態で容器１３内に絶縁油１４が充填されている。このようにして、油浸コンデンサ１０は、コンデンサ本体１１が絶縁油１４中に沈設されて構成されている。
【００２０】
また、本実施形態の油浸コンデンサ１０の容器１３には、減圧ポンプ等の減圧装置１５を接続可能とする接続管１６が設けられている。減圧装置１５は、容器１３内を一時的に減圧させて油浸コンデンサ１０の寿命改善を図る際にその接続管１６に接続されて使用される。尚、容器１３の接続管１６と減圧装置１５とは、本実施形態では着脱可能に構成しているが、一体的（着脱不能）に構成していてもよい。
【００２１】
次に、油浸コンデンサ１０の寿命改善方法の実施例と比較例とを図２に示し、本実施形態の作用を説明する。尚、以下の実施例及び比較例での試験は、油浸コンデンサ１０の代用として試験用コンデンサを用い、常温・大気圧下で行った。
【００２２】
（比較例１）
試験用コンデンサに対して部分放電発生電圧の０．８倍の電圧を印加し続けた場合、試験用コンデンサは、３０００時間程度で絶縁破壊に至る。これは、部分放電発生電圧の０．８倍の電圧印加であるが、コンデンサの高電界部位等にて微小な部分放電が発生し、絶縁油中のガス成分の溶解量が次第に増加したためと考えられる。因みに、この比較例１の試験が以下の各事例での基本試験としている。
【００２３】
（比較例２）
比較例１に示す基本試験を行う前段階として、試験用コンデンサに対して部分放電を発生させる。つまり、基本試験前にコンデンサに対して電気的ストレスを付与する。
【００２４】
その後、部分放電発生電圧の０．８倍の電圧印加を行う基本試験を実施すると、本比較例２での試験用コンデンサは、１００時間以下の短い時間で絶縁破壊に至る。本比較例２では、基本試験前にコンデンサに付与したストレスにて絶縁油中にガス成分が溶解し、場合によってはボイド化した状態で基本試験を実施したため、より短時間で絶縁破壊に至ったと考えられる。
【００２５】
（比較例３）
比較例１に示す基本試験を行う前段階として、試験用コンデンサに対して部分放電発生電圧の０．８倍の電圧を１０００時間印加し続けた後、部分放電を発生させる。つまり、基本試験前にコンデンサに対して電気的ストレスを付与する。
【００２６】
その後、部分放電発生電圧の０．８倍の電圧印加を行う基本試験を実施すると、本比較例３での試験用コンデンサは、１００時間以下の短い時間で絶縁破壊に至る。本比較例３においても比較例２と同様に、基本試験前にコンデンサに付与したストレスにて絶縁油中にガス成分が溶解し、場合によってはボイド化した状態で基本試験を実施したため、より短時間で絶縁破壊に至ったと考えられる。この比較例３では、比較例２よりもコンデンサに付与するストレスが大きいため、より一層短時間で絶縁破壊に至ることが推察できる。
【００２７】
（実施例１）
比較例１に示す基本試験を行う前段階として、試験用コンデンサに対して部分放電を発生させた後、減圧装置１５に相当する本試験用コンデンサ対応の減圧装置（減圧ポンプ、シリンジ等）にてコンデンサの容器内を５分間−１．０気圧の負圧状態とし、その後大気圧（若干の正圧）に戻す。つまり、基本試験前にコンデンサに対して電気的ストレスを付与するものの、その後に減圧処理が行われる。
【００２８】
その後、部分放電発生電圧の０．８倍の電圧印加を行う基本試験を実施すると、本実施例１での試験用コンデンサは、３０００時間程度で絶縁破壊に至る。
即ち、比較例２と同様のストレスを付与した場合であっても、本実施例１のように減圧処理が行われることで、絶縁油中にもともと存在していたボイド化したガスのみならず、絶縁油中の溶解しているガス成分も積極的にボイド化され、放電の起き易い高電界部位からボイド化したガスの移動が促進される。また、ボイド化したガスが絶縁油中から放出され減圧装置側に吸収されるというように、これらのリフレッシュ効果でコンデンサの絶縁破壊に至るまでの時間が長くなったと考えられる。
【００２９】
（実施例２）
比較例１に示す基本試験を行う前段階として、試験用コンデンサに対して部分放電発生電圧の０．８倍の電圧を１０００時間印加し続けた後、部分放電を発生させる。次いで、減圧装置にてコンデンサの容器内を５分間−１．０気圧の負圧状態とし、その後大気圧（若干の正圧）に戻す。つまり、基本試験前にコンデンサに対して電気的ストレスを付与するものの、その後に減圧処理が行われる。
【００３０】
その後、部分放電発生電圧の０．８倍の電圧印加を行う基本試験を実施すると、本実施例２での試験用コンデンサは、３０００時間程度で絶縁破壊に至る。
即ち、比較例３と同様のストレスを付与した場合であっても、実施例１と同様の減圧処理によるリフレッシュ効果で、コンデンサの絶縁破壊に至るまでの時間が長くなったと考えられる。しかも本実施例２では、実施例１（比較例２）よりもコンデンサに付与したストレスが大きいが、減圧によるリフレッシュ効果にて、実施例１と同様にコンデンサの絶縁油が初期状態近くまで復活したと考えられる。
【００３１】
（実施例３）
比較例１に示す基本試験を行う前段階として、試験用コンデンサに対して部分放電発生電圧の０．８倍の電圧の１０００時間印加を行う。次いで、減圧装置にてコンデンサの容器内を５分間−１．０気圧の負圧状態とし、その後大気圧（若干の正圧）に戻す。つまり、基本試験前にコンデンサに対して電気的ストレスを付与するものの、その後に減圧処理が行われる。
【００３２】
その後、部分放電発生電圧の０．８倍の電圧印加を行う基本試験を実施すると、本実施例３での試験用コンデンサは、３０００時間程度で絶縁破壊に至る。
即ち、比較例３に対して部分放電の発生を省略しているものの、コンデンサへのストレスの付与はなされている。そのため、コンデンサの絶縁破壊までの時間が短くなることが想定されるが、実施例１や実施例２と同様の減圧処理によるリフレッシュ効果で、コンデンサの絶縁破壊に至るまでの時間が長くなったと考えられる。また本実施例３でも実施例１や実施例２と同様に、減圧によるリフレッシュ効果にてコンデンサの絶縁油が初期状態近くまで復活したと考えられる。
【００３３】
以上から、油浸コンデンサ１０の経年が進み、絶縁油１４中に存在するボイド化したガスや溶解したガス成分の蓄積が増大してきたと考えられる場合には、容器１３の接続管１６に減圧装置１５が接続され、コンデンサ１０の容器１３内を一旦減圧して再び大気圧に戻すリフレッシュ処理が行われる。これにより、コンデンサ１０の絶縁油１４の絶縁性能が初期状態近くまで復活することが可能である。
【００３４】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）油浸コンデンサ１０の経年が進んだものにおいては、減圧装置１５にて容器１３内部の圧力を一旦変化、本実施形態では一旦減圧して大気圧に戻す処理が行われる。このような容器１３内部の圧力可変により、絶縁油１４中のボイド化したガス又は溶解したガス成分の移動が促され、またこの圧力可変が減圧を含むことから、絶縁油１４中に溶解しているガス成分もボイド化して移動が促される。これにより、ボイド化したガス又は溶解したガス成分をコンデンサ本体１１の放電発生部位である高電界部位等から取り除くことができ、絶縁性能の低下を招く気中放電の発生を抑制することができる。つまり、容器１３内部の圧力を可変とする処理を行うだけで、絶縁油１４の絶縁性能の改善を行うことができる。また、これが可能な油浸コンデンサ１０を提供することができる。
【００３５】
（２）容器１３内部の圧力を一旦減圧して大気圧に戻す処理は、ボイド化したガスのみならず、絶縁油１４中に溶解しているガス成分もボイド化してコンデンサ本体１１の高電界部位等からの移動を促進できるため、気中放電の発生をより確実に抑制することができる。また、絶縁油１４中から放出されるガスを減圧装置１５側に吸収させることも可能で、コンデンサ１０（容器１３）から外部にガスを排除することができる。また、減圧のみを行うこの減圧装置１５にて容易に対応することができる。
【００３６】
（３）油浸コンデンサ１０の容器１３に設けた接続管１６に減圧装置１５を着脱可能とすれば、複数の油浸コンデンサ１０に対して減圧装置１５を共有させる等の効果が期待できる。一方、油浸コンデンサ１０自身に減圧装置１５を一体に備えるようにすれば、作業者が減圧装置１５を運搬する手間が省ける等の効果が期待できる。
【００３７】
尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態で具体的に示した数値は一例であり、これに限定されるものではない。
・上記実施形態でも述べたが、油浸コンデンサ１０に対して減圧装置１５を着脱可能としてもよく、また一体的に備える態様としてもよい。
【００３８】
・上記実施形態では特に言及しなかったが、減圧装置１５を用いるリフレッシュ処理は、人の管理のもと、人の作業に基づいて行われるか、若しくは制御装置により減圧装置１５を動作可能とし、制御装置の管理のもと、制御装置の制御に基づいて行うようにしてもよい。
【００３９】
・絶縁油１４の絶縁性能の改善を図る際、上記実施形態では減圧装置１５にて一旦減圧して大気圧に戻すようにしたが、これを１回のみならず、複数回行ってもよい。また、一旦増圧して大気圧に戻すことを１回又は複数回行っても、ボイド化したガス又は溶解したガス成分の移動の促進を期待できる。また、減圧、増圧を組み合わせてもよい。増圧又は増減圧を行う場合では、これに対応した圧力可変装置を用いる。
【符号の説明】
【００４０】
１０…油浸コンデンサ、１１…コンデンサ本体、１３…容器、１４…絶縁油、１５…減圧装置（圧力可変装置）、１６…接続管（接続部）。
【図１】
2014143370.tif 000003
【図２】
2014143370.tif 000004