(57)【要約】  【課題】  変圧器の負荷時タップ切換装置において、比較的簡単な装置構成で、精度の高い絶縁油の劣化度診断が可能な診断装置を提供する。  【解決手段】  絶縁油が封入される絶縁油槽と、前記絶縁油槽内に配置されるタップ巻線のタップ切換動作を行う切換開閉器と、前記タップ巻線のタップ位置を選択するタップ選択器と、前記タップ巻線またはそれに接続される巻線の極性を反転する極性（転位）切換器と、を有する負荷時タップ切換装置の診断装置であって、前記タップ選択器のタップ位置切換時に放出されるアーク放電光を検出するアーク放電光検出器を備え、前記アーク放電光検出器により検出したアーク放電光に基づき前記絶縁油の劣化度を診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】
絶縁油が封入される絶縁油槽と、
前記絶縁油槽内に配置されるタップ巻線のタップ切換動作を行う切換開閉器と、
前記タップ巻線のタップ位置を選択するタップ選択器と、
前記タップ巻線またはそれに接続される巻線の極性を反転する極性（転位）切換器と、を有する負荷時タップ切換装置の診断装置であって、
前記タップ選択器のタップ位置切換時に放出されるアーク放電光を検出するアーク放電光検出器を備え、
前記アーク放電光検出器により検出したアーク放電光に基づき前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする負荷時タップ切換装置の診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の負荷時タップ切換装置の診断装置であって、
前記アーク放電光検出器により検出したアーク放電光の波長を検出する波長検出器と強度を検出する強度検出器を備え、
検出したアーク放電光の波長と強度に基づき前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする負荷時タップ切換装置の診断装置。
【請求項３】
請求項１に記載の負荷時タップ切換装置の診断装置であって、
前記アーク放電光検出器は、アーク放電光を受光するための凹型かつ円形の受光窓を有し、当該受光窓は前記タップ選択器或いは前記極性（転位）切換器のタップ位置に対向して設置されることを特徴とする負荷時タップ切換装置の診断装置。
【請求項４】
請求項２に記載の負荷時タップ切換装置の診断装置であって、
前記波長検出器は、前記アーク放電光検出器で受光したアーク放電光の波長が相異なる少なくとも２種類の波長λ１と波長λ２を選定し、
前記波長λ１と前記波長λ２におけるアーク放電光の強度の比率、或いは、強度の差分に基づき前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする負荷時タップ切換装置の診断装置。
【請求項５】
請求項１に記載の負荷時タップ切換装置の診断装置であって、
前記アーク放電光検出器は、画像を撮像するカラー撮像機であり、
当該カラー撮像機により撮像した画像の色情報に基づき前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする負荷時タップ切換装置の診断装置。
【請求項６】
請求項１に記載の負荷時タップ切換装置の診断装置であって、
前記アーク放電光検出器は、前記タップ選択器或いは前記極性（転位）切換器のタップ位置に対向して複数設置されることを特徴とする負荷時タップ切換装置の診断装置。
【請求項７】
請求項１に記載の負荷時タップ切換装置の診断装置であって、
前記アーク放電光検出器は、前記切換開閉器内に配置され、
前記切換開閉器内部に封入される絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする負荷時タップ切換装置の診断装置。
【請求項８】
絶縁油が封入される絶縁油槽と、
前記絶縁油槽内に配置されるタップ巻線のタップ切換動作を行う切換開閉器と、
前記タップ巻線のタップ位置を選択するタップ選択器と、
前記タップ巻線またはそれに接続される巻線の極性を反転する極性（転位）切換器と、を有する負荷時タップ切換装置の診断方法であって、
前記タップ選択器のタップ位置切換時に放出されるアーク放電光を受光部で受光し、
前記受光部で検出したアーク放電光を光ファイバを介して前記絶縁油槽の外部に設置された検出部に転送し、
前記検出部で検出した前記アーク放電光の波長と強度に基づき信号処理部で演算処理することで前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする負荷時タップ切換装置の診断方法。
【請求項９】
請求項８に記載の負荷時タップ切換装置の診断方法であって、
前記受光部で受光したアーク放電光の波長が相異なる少なくとも２種類の波長λ１と波長λ２を選定し、
前記波長λ１と前記波長λ２におけるアーク放電光の強度の比率、或いは、強度の差分に基づき前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする負荷時タップ切換装置の診断方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の負荷時タップ切換装置の診断方法であって、
前記検出部で検出したアーク放電光の強度の比率、或いは、強度の差分と、予め作成した絶縁油劣化度の相関関係（マスターカーブ）を比較することで前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする負荷時タップ切換装置の診断方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の負荷時タップ切換装置の診断方法であって、
カラー撮像機により撮像した画像の色情報に基づき前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする負荷時タップ切換装置の診断方法。
【請求項１２】
絶縁油が封入される変圧器タンクと、
前記変圧器タンク内に配置される負荷時タップ切換装置と、を有する変圧器の診断装置であって、
前記負荷時タップ切換装置は、タップ巻線のタップ切換動作を行う切換開閉器と、
前記タップ巻線のタップ位置を選択するタップ選択器と、
前記タップ巻線またはそれに接続される巻線の極性を反転する極性（転位）切換器と、を備え、
前記変圧器は、前記変圧器タンク内に前記タップ選択器のタップ位置切換時に放出されるアーク放電光を検出するアーク放電光検出器を備え、
前記アーク放電光検出器により検出したアーク放電光に基づき前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする変圧器の診断装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の変圧器の診断装置であって、
前記アーク放電光検出器により検出したアーク放電光の波長を検出する波長検出器と強度を検出する強度検出器を備え、
検出したアーク放電光の波長と強度に基づき前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする変圧器の診断装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の変圧器の診断装置であって、
前記アーク放電光検出器は、アーク放電光を受光するための凹型かつ円形の受光窓を有し、当該受光窓は前記タップ選択器或いは前記極性（転位）切換器のタップ位置に対向して設置されることを特徴とする変圧器の診断装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の変圧器の診断装置であって、
前記波長検出器は、前記アーク放電光検出器で受光したアーク放電光の波長が相異なる少なくとも２種類の波長λ１と波長λ２を選定し、
前記波長λ１と前記波長λ２におけるアーク放電光の強度の比率、或いは、強度の差分に基づき前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする変圧器の診断装置。
【請求項１６】
請求項１２に記載の変圧器の診断装置であって、
前記アーク放電光検出器は、画像を撮像するカラー撮像機であり、
当該カラー撮像機により撮像した画像の色情報に基づき前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする変圧器の診断装置。
【請求項１７】
請求項１２に記載の変圧器の診断装置であって、
前記アーク放電光検出器は、前記タップ選択器或いは前記極性（転位）切換器のタップ位置に対向して複数設置されることを特徴とする変圧器の診断装置。
【請求項１８】
請求項１２に記載の変圧器の診断装置であって、
前記アーク放電光検出器は、前記切換開閉器内に配置され、
前記切換開閉器内部に封入される絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする変圧器の診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器の負荷時タップ切換装置に係り、特に、メカニカルな負荷時タップ切換装置の絶縁油の劣化度診断に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
送配電系統の変圧器に設けられる負荷時タップ切換装置は、送配電系統の負荷が変動して、この変動による電圧変化が一定限度を越えた際に、変圧器に設けられている負荷時タップ切換装置のタップを切換えることにより送配電系統の電圧を一定に保つものである。この負荷時タップ切換装置は、切換信号発生部と、負荷時タップ切換器及び電動操作機構から構成され、負荷時タップ切換器は更に切換開閉器とタップ選択器（極性切換器または転位切換器を含む）より構成されている。
【０００３】
この様な構成を有する負荷時タップ切換装置において、切換動作の概略は次の通りである。即ち、電圧変化が一定限度を越えた際には、まず、切換信号発生部で信号が作成され、これにより電動操作機構が始動して、負荷時タップ切換器を駆動する。その結果、負荷時タップ切換器の駆動軸が回転し、この駆動力によりタップ選択器の可動接点が一つの固定接点から外れて移動し、他の固定接点に投入されると、これに対応して切換開閉器が一方のタップから他方のタップに切換動作を行なうようになっている。
【０００４】
この切換開閉器の動接触子動作時、或いはタップ選択器のタップ切換え時に、アーク放電が発生することから、負荷時タップ切換装置内の絶縁油の劣化を招き、場合によっては内部機器が絶縁破壊する。一方、タップ選択器及び極性（転位）切換器にも同じように、放電が発生している。
【０００５】
以上のように構成された従来の負荷時タップ切換装置においては、特に主幹線である送配電系統の負荷時タップ切換装置で故障が発生すると、広範囲にわたって停電する可能性が高く、問題となっていた。そこで、種々の故障を防止するために、構成機器及び構成部材の保守点検作業が必要であった。このため、定期的に、タップ切換装置の蓋を開け、絶縁油を採取する採油分析で、絶縁油の劣化度を評価する。劣化度が進行した場合は、絶縁油の交換を実施する。
【０００６】
油入電気機器の絶縁油や絶縁紙の劣化度や寿命を推定する診断方法としては、一般的に絶縁紙の分解生成物であるフルフラールや、一酸化炭素、二酸化炭素等を絶縁油より抽出し、ガス分析を行って、別途求めてあるガス発生量と絶縁紙の重合度残率との相関図から劣化度を推定する方法等が提案されている。前記従来技術では、劣化に伴う発生ガス量が微量であるため、それを油中から抽出する特殊な手段を必要としたり、また、ガス分析用の評価装置が大型であるなど簡便な診断方法ではなかった。
【０００７】
本技術分野の背景技術として、例えば、特許文献１のような技術がある。特許文献１には「波長が相異なる少なくとも２種の単色光光源からの照射光、或いは白色連続光を照射するハロゲンランプからなる光源部と、該光源部からの照射光を分光器を介して、波長が相異なる少なくとも２種の単色光に分光し、このように作製した少なくとも２種の単色光の照射光を絶縁媒体中に透過後、得られた光の各波長における反射吸光度（Ａλ）を算出後、この２波長間の反射吸光度差（ΔＡλ）あるいは反射吸光度比（Ａλ′）を算出し、予め被測定材料の劣化度と前記反射吸光度差あるいは反射吸光度比との関係（マスターカーブ）を求め、被測定材料の劣化度を測定する時に、得られた反射光を利用して、前記得られたマスターカーブと比較演算することによって劣化度を判定する方法」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−７４６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の方法では、絶縁物の劣化度を診断する際に、波長が相異なる少なくとも２種の単色光光源を利用する必要がある。また、同じ劣化度の絶縁油に対して、一定値の反射光の吸光度の差或いは吸光度の比を得るために、２種類単色光光源の光源強度を光量測定部での強度が一定値となるように光量調整が必要である。光源の劣化に伴って、常に強度の補正が必要であり、非常に手間がかかる。且つ、白色連続光を利用する場合、白色連続光を分光器を介して波長が相異なる少なくとも２種の単色光に分光する必要があるため、装置が複雑になる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、変圧器の負荷時タップ切換装置において、比較的簡単な装置構成で、精度の高い絶縁油の劣化度診断が可能な診断装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の別の目的は、変圧器の負荷時タップ切換装置において、比較的簡便な方法で、精度の高い絶縁油の劣化度診断が可能な診断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、絶縁油が封入される絶縁油槽と、前記絶縁油槽内に配置されるタップ巻線のタップ切換動作を行う切換開閉器と、前記タップ巻線のタップ位置を選択するタップ選択器と、前記タップ巻線またはそれに接続される巻線の極性を反転する極性（転位）切換器と、を有する負荷時タップ切換装置の診断装置であって、前記タップ選択器のタップ位置切換時に放出されるアーク放電光を検出するアーク放電光検出器を備え、前記アーク放電光検出器により検出したアーク放電光に基づき前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、絶縁油が封入される絶縁油槽と、前記絶縁油槽内に配置されるタップ巻線のタップ切換動作を行う切換開閉器と、前記タップ巻線のタップ位置を選択するタップ選択器と、前記タップ巻線またはそれに接続される巻線の極性を反転する極性（転位）切換器と、を有する負荷時タップ切換装置の診断方法であって、前記タップ選択器のタップ位置切換時に放出されるアーク放電光を受光部で受光し、前記受光部で検出したアーク放電光を光ファイバを介して前記絶縁油槽の外部に設置された検出部に転送し、前記検出部で検出した前記アーク放電光の波長と強度に基づき信号処理部で演算処理することで前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、絶縁油が封入される変圧器タンクと、前記変圧器タンク内に配置される負荷時タップ切換装置と、を有する変圧器の診断装置であって、前記負荷時タップ切換装置は、タップ巻線のタップ切換動作を行う切換開閉器と、前記タップ巻線のタップ位置を選択するタップ選択器と、前記タップ巻線またはそれに接続される巻線の極性を反転する極性（転位）切換器と、を備え、前記変圧器は、前記変圧器タンク内に前記タップ選択器のタップ位置切換時に放出されるアーク放電光を検出するアーク放電光検出器を備え、前記アーク放電光検出器により検出したアーク放電光に基づき前記絶縁油の劣化度を診断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、変圧器の負荷時タップ切換装置において、比較的簡単な装置構成で、精度の高い絶縁油の劣化度診断が可能な診断装置を実現できる。
【００１６】
また、変圧器の負荷時タップ切換装置において、比較的簡便な方法で、精度の高い絶縁油の劣化度診断が可能な診断方法を実現できる。
【００１７】
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る負荷時タップ切換装置およびその診断装置の全体概要を示す図である。（実施例１）
【図２】本発明の一実施形態に係る負荷時タップ切換装置のタップ位置選択の原理を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る診断装置の受光部を示す図である。
【図４】アーク放電光が絶縁油の新油と劣化油を透過する際に得られる分光スペクトルを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る負荷時タップ切換装置およびその診断装置の全体概要を示す図である。（実施例２）
【図６】本発明の一実施形態に係る負荷時タップ切換装置およびその診断装置の全体概要を示す図である。（実施例３）
【図７】本発明の一実施形態に係る負荷時タップ切換装置およびその診断装置の全体概要を示す図である。（実施例４）
【図８】本発明の一実施形態に係る負荷時タップ切換装置およびその診断装置の全体概要を示す図である。（実施例５）
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、各図面において、同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。
【実施例１】
【００２０】
図１から図４を参照して、実施例１の負荷時タップ切換装置の診断装置および診断方法について説明する。
【００２１】
図１は本実施例の負荷時タップ切換装置とその診断装置の全体概要を示す図である。図２は負荷時タップ切換装置のタップ位置選択の原理を示す図である。図３は図１における受光部７の部分拡大断面図である。図４はアーク放電光の波長が含まれる入射光を絶縁油の一種である鉱油の新油と劣化油を透過する際に測定した分光スペクトルを示す図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施例の負荷時タップ切換装置１００は、絶縁油１が封入された絶縁油槽２内に配置される切換開閉器３と、その切換開閉器３に負荷がかかっている状態、即ち、通電中にタップを切換える接触子４と、タップ巻線のタップ位置１４（１４ａ〜１４ｆ）を選択するタップ選択器５と、巻線の極性を反転する極性（転位）切換器６とを有する。
【００２３】
この負荷時タップ切換装置１００は、その内部に備えた切換開閉器３を作動させることで、数段階にタップ選択器５のタップを切換えて電圧を調整するものである。また、極性（転位）切換器６は電圧の調整範囲を拡大する目的で、タップ巻線またはそれに接続される巻線の極性を反転するものである。
【００２４】
切換開閉器３内部に配置される接触子４の可動接触子と固定接触子を動く時に、アーク放電光が放出される。このアーク放電光を抑制するために、切換開閉器３の内部において、接触子４の周囲を真空或いは絶縁油を充填している。このアーク放電光は非常に大きい強度の発光であるため、絶縁油を充填した場合に、絶縁油はこのアーク放電光の影響で劣化の進行速度は非常に速くなる。
【００２５】
一方、タップ巻線のタップ無電流状態でタップ位置１４（１４ａ〜１４ｆ）を選択するタップ選択器５及びタップ巻線に接続される巻線の極性を反転する極性（転位）切換器６では、無電流状態でタップ位置を選択するが、タップ位置切換時にアーク放電光も同じように発生している。しかし、切換開閉器３内部に配置される接触子４の可動接触子を動く時に発生するアーク放電光と比べて、強度は弱くなる。
【００２６】
以下、タップ選択器５及び極性（転位）切換器６によりタップ位置を選択する際のアーク放電光の発生原因について、図２に示す負荷時タップ切換器の一種であるリアクトル式負荷時タップ切換器の動作を例に説明する。
【００２７】
図２に示すように、タップ位置１４ｃにある時、切換開閉器Ａと切換開閉器Ｂを閉じて、リアクトルには反対方向に負荷電流Ｉの１／２の大きさの電流が流れ、互いのリアクタンスを打ち消し合っている。タップ位置１４ｄに移る時には、まず切換開閉器Ａを開いて負荷電流を切換開閉器Ｂ側に移しておいて、次に、タップ選択器を所要のタップ位置１４ｄに移す。切換開閉器Ａを閉じれば、１４ｃと１４ｄのタップ位置間の電圧差が生じ、この電圧差でタップ位置１４ｃと１４ｄの間に絶縁油等の絶縁物によるキャパシタンス上に印加し、アーク放電光が発生する。
【００２８】
そこで、本実施例の負荷時タップ切換装置１００では、図１に示すように、タップ位置切換時に発生するアーク放電光を受光部７で受光し、受光部７で検出した光信号（アーク放電光）を光ファイバ８を利用して、負荷時タップ切換装置１００の絶縁油槽２の壁面に取り付けた気密端子９を通じて、絶縁油槽２の外部に設置されたアーク放電光の波長と強度をそれぞれ検出する波長検出部１０と強度検出部１１に転送し、信号処理部１２で演算処理を行うことで絶縁油槽２内に封入された絶縁油１の劣化度を診断し、診断結果を表示部１３に表示する。
【００２９】
なお、アーク放電光を検出するための受光部７は、タップ選択器５或いは極性（転位）切換器６のタップ位置近傍に配置するのがより好適である。
【００３０】
図３は受光部７の構造を示す部分拡大断面図である。アーク放電光をより多く受光部に受光させるために、受光窓１５は図３に示すような受光面を広くするのが好ましい。例えば、図３のように凹型の円形の面を成すように形成する。また、受光窓１５はタップ選択器５或いは極性（転位）切換器６のタップ位置に面して（対向して）設置するのが好ましい。
【００３１】
受光部７と受光窓１５の絶縁性能を確保するために、絶縁材料を利用することが望ましい。且つ、電界集中を防ぐために、受光部７の角部１６の曲率Ｒは大きめに設定するのが望ましい。例えば、曲率Ｒ＞１０に設定すれば良い。
【００３２】
なお、アーク放電光の信号は、光信号のままでは監視器（波長検出部１０，強度検出部１１）で処理されないため、まず変換器を通して電気信号に変換されると共に、増幅及びＡ／Ｄ変換されてから波長検出部１０と強度検出部１１へ転送する。
【００３３】
アーク放電光を光源として、絶縁油の劣化度を検出するための信号処理手法としては、例えば以下のようにする。
【００３４】
アーク放電光は、一般的に紫外領域から赤外領域まで幅広い波長が含まれている。アーク放電光は絶縁油を透過する際に、同じ絶縁油、例えば、鉱油の新油を利用した場合、アーク放電光の絶対強度は切換の電圧により変化するが、各波長に対する強度の比率が一定である。
【００３５】
一方、有機材料の劣化に伴う、各波長に対する透過率の変化は、図４で示されるような変化で代表される。図４はアーク放電光が絶縁油の新油と劣化油を透過する際に得られる分光スペクトルである。図４に示すように、絶縁油の劣化が進むと、光の強度は減少する。且つ、強度のピーク値は短波長側に移動する傾向にある。それは主にアーク放電による材料の熱酸化劣化反応により、電子吸収損失の増大に起因するものである。特に長波長側での電子吸収損失が大きい。
【００３６】
そこで、受光部７で受光したアーク放電光の波長が相異なる少なくとも２種類の波長λ１とλ２を選定し、絶縁油を透過した後、波長λ１と波長λ２の光の強度Ｉの比率Ｋ＝Ｉλ１／Ｉλ２を求める。或いは、強度の差分ΔＩ＝Ｉλ１−Ｉλ２（但し、λ１＜λ２）を求める。
【００３７】
図４から分かるように、新油時の比率Ｋ＝Ｉλ１／Ｉλ２或いは差分ΔＩ＝Ｉλ１−Ｉλ２と劣化時のそれらは異なる。このような異なる特性を利用して、絶縁油の劣化度を診断する。
【００３８】
受光部７で検出したアーク放電光の強度の比率Ｋ或いは強度の差分ΔＩは絶縁油の劣化度に応じて変化するため、そのＫ或いはΔＩと絶縁油劣化度の関係（マスターカーブ）を作成し、予め信号処理部１２に保存する。
【００３９】
絶縁油の劣化度診断時に、検出したアーク放電光の強度の比率Ｋ或いは強度の差分ΔＩを用いて、信号処理部１２に保存されたマスターカーブと比較演算することによって、絶縁油の劣化度を判定することができる。
【００４０】
上述したように、特許文献１では少なくとも２種類の波長の光源の照射光の強度を光量測定部での強度が一定値となるように光量調整が必要である。これに対して、本実施例では、アーク放電光を光源として利用するため、同じ絶縁油に対して、波長λ１とλ２での強度は一定であり、２種類の波長の入射光源に対して、照射強度を常に一定の比率に保持する調整の手間を削減することができる。
【００４１】
アーク放電光の強度の比率Ｋ或いは強度の差分ΔＩと絶縁油劣化度の相関関係（マスターカーブ）を作成するために、実際のアーク放電光と劣化度合いが違う絶縁油を利用して、比率Ｋ或いは差分ΔＩと絶縁油劣化度の関係を測定することができる。
【００４２】
一方で、実際のアーク放電光が無い場合、同じ強度或いは同じ強度比率を持つ２種類の波長λ１とλ２の単色光と劣化度合いが違う絶縁油を利用して、アーク放電光が透過する場合の比率Ｋ或いは差分ΔＩと絶縁油劣化度の相関関係（マスターカーブ）を作成することができる。
【００４３】
この２波長の単色光源には、例えば、白色連続光を照射するハロゲンランプやブラックライト等を用いて、それらからの照射光を分光器を介して照射することで作製可能である。
【００４４】
また、受光部７を含めた光ファイバ８を新設の負荷時タップ切換装置１００に設置できるのはもちろんであるが、既設の負荷時タップ切換装置１００にも簡単に設置することができる。例えば、保守時に簡単に取り付け可能である。
【００４５】
なお、絶縁油の油種等の違いにより、同じ劣化度でも比率Ｋや差分ΔＩの値が違う場合もある。このような場合、予めそれぞれの油種の絶縁油を透過したアーク放電光の強度の比率Ｋ或いは強度の差分ΔＩとその絶縁油の劣化度の相関関係（マスターカーブ）を作成しておくことで、劣化度診断の精度向上を図ることができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施例の負荷時タップ切換装置の診断装置および診断方法によれば、光学測定の手法を利用して、絶縁油の劣化度診断を簡単にできる。また、機器内部で発生したアーク放電光を診断のための光源として利用するため、別個の入射光源が不要となり、装置の簡略化ができる。
【実施例２】
【００４７】
図５を参照して、実施例２の負荷時タップ切換装置の診断装置および診断方法について説明する。図５は本実施例の負荷時タップ切換装置とその診断装置の全体概要を示す図である。なお、以下では、主に実施例１と異なる部分（構成）について説明する。
【００４８】
本実施例では、実施例１（図１）におけるアーク放電光の受光部７をカラー撮像機１７に変更している。カラー撮像機１７で得られたアーク放電光の画像を光ファイバ８を利用して、負荷時タップ切換装置１００の絶縁油槽２の壁面に取り付けた気密端子９を通じて、絶縁油槽２の外部に設置された画像処理部１８に転送する。画像処理部１８で診断した絶縁油１の劣化度の診断結果を表示部１３に表示する。
【００４９】
実施例１（図４）で説明したが、絶縁油の劣化が進むと、アーク放電光が絶縁油を透過する際に、分光スペクトルの強度のピーク値は短波長側に移動する。この移動に伴って、透過光の色も変化する。
【００５０】
そこで、本実施例では、例えば、透過光の色の変化と絶縁油劣化度の相関関係（マスターカーブ）を作成し、予め画像処理部１８に保存する。そして、カラー撮像機１７の撮像データを用いて、画像処理部１８に保存されたマスターカーブと比較演算することによって、絶縁油１の劣化度を判定（診断）することができる。
【００５１】
なお、実施例１と同じように、マスターカーブを作成するために、実際のアーク放電光と劣化度合いが違う絶縁油を利用して、比率Ｋ或いは差分ΔＩと絶縁油劣化度の相関関係を求める、または、同じ強度或いは同じ強度比率を持つ２種類の波長λ１とλ２の単色光と劣化度合いが違う絶縁油を利用して測定することもできる。
【００５２】
この２波長の単色光源には、例えば、白色連続光を照射するハロゲンランプやブラックライト等を用いて、それらからの照射光を分光器を介して照射することで作製可能である。
【００５３】
以上説明したように、本実施例の負荷時タップ切換装置の診断装置および診断方法によれば、カラー撮像機を利用してアーク放電光の画像データを取得することで、波長検出装置（検出部）や強度検出装置（検出部）が不要となり、より簡単な構成で絶縁油の劣化度合いを診断することができる。
【実施例３】
【００５４】
図６を参照して、実施例３の負荷時タップ切換装置の診断装置および診断方法について説明する。図６は本実施例の負荷時タップ切換装置とその診断装置の全体概要を示す図である。なお、以下では、主に実施例１と異なる部分（構成）について説明する。
【００５５】
一般的にタップ体積は比較的大きいため、１つの受光部７では、アーク放電光を十分に受光できない場合がある。そこで、本実施例では、複数のタップ位置の近傍に複数の受光部７を設置する。例えば、タップ位置１４ａの近傍には受光部７ａを配置し、タップ位置１４ｂの近傍には受光部７ｂを配置する。
【００５６】
図６のように、複数のタップ位置の近傍に複数の受光部７（７ａ，７ｂ）を設置することで、任意のタップからのアーク放電光を遮蔽無く確実に検出することができる。また、電力利用状況により使用頻度の少ないタップ位置近傍に受光部を配置した場合であっても、検出頻度が不十分で絶縁油の劣化の進行具合を十分に捕捉（検出）することができないなどの問題を解消することができる。従って、アーク放電光の検出精度を向上することができ、より信頼性の高い負荷時タップ切換装置の診断が可能となる。
【実施例４】
【００５７】
図７を参照して、実施例４の負荷時タップ切換装置の診断装置および診断方法について説明する。図７は本実施例の負荷時タップ切換装置とその診断装置の全体概要を示す図である。なお、以下では、主に実施例１と異なる部分（構成）について説明する。
【００５８】
実施例１でも説明したが、切換開閉器３に負荷がかかっている状態、即ち、通電中にタップを切換える接触子４の可動接触子を動く時に、可動接触子と固定側接触子の間にアーク放電が発生する。
【００５９】
また、切換開閉器３内にも絶縁油が封入される場合がある。そこで、本実施例では、図７に示すように、切換開閉器３内の絶縁油１９の劣化度を診断するために、受光部７を切換開閉器３の油槽内に配置する。
【００６０】
接触子４が開閉時に放出するアーク放電光を受光部７により受光し、受光部７で検出した信号を光ファイバ８を利用して、切換開閉器３の壁面に取り付けた気密端子９ａと負荷時タップ切換装置の絶縁油槽２の壁面に取り付けた気密端子９を通じて、絶縁油槽２の外部に設置された前記受光部７で検出した光の波長と強度を検出する波長検出部１０と強度検出部１１に転送し、信号処理部１２で演算処理を行うことで切換開閉器３の内部に封入された絶縁油１９の劣化度を診断し、診断結果を表示部１３に表示する。
【００６１】
なお、本実施例（図７）のように、切換開閉器３の油槽内に受光部７を配置するのに加え、さらに実施例１（図１）や実施例３（図６）のように、負荷時タップ切換装置１００の絶縁油槽２内に１つ或いは複数の受光部７を配置してもよいのは言うまでもない。
【００６２】
また、受光部７に替えて、実施例２（図５）のように、切換開閉器３の油槽内にカラー撮像機１７を配置し、カラー撮像機１７で得られたアーク放電光の画像を画像処理部１８で診断（画像処理）する構成としてもよい。
【００６３】
以上説明したように、本実施例の負荷時タップ切換装置の診断装置および診断方法によれば、実施例１に加えて、切換開閉器３内部に封入される絶縁油１９の劣化度合いを診断することができる。
【実施例５】
【００６４】
図８を参照して、実施例５の変圧器と負荷時タップ切換装置の診断装置およびそれらの診断方法について説明する。図８は本実施例の変圧器および負荷時タップ切換装置とその診断装置の全体概要を示す図である。なお、以下では、主に実施例１と異なる部分（構成）について説明する。
【００６５】
負荷時タップ切換装置は、図８に示すように、変圧器タンク２０内において巻線２１の外側（近傍）に配置する場合がある。
【００６６】
実施例１で説明したタップ巻線のタップを選択するタップ選択器５或いは極性（転位）切換器６がタップ位置１４の切換時に放出したアーク放電光を変圧器タンク２０内に封入された絶縁油２２を透過する際に、アーク放電光（光信号）を受光部７で受光し、受光部７で検出した信号を光ファイバ８を利用して、変圧器タンク２０の壁面に取り付けた気密端子９ｂを通じて、変圧器タンク２０の外部に設置された前記アーク放電光の波長と強度を検出する波長検出部１０と強度検出部１１に転送し、受光波長と強度の信号を受信し、信号処理部１２で演算処理を行うことで変圧器タンク２０に封入された絶縁油２２の劣化度を診断し、診断結果を表示部１３に表示する。
【００６７】
以上説明したように、本実施例の変圧器および負荷時タップ切換装置の診断装置およびそれらの診断方法によれば、実施例１に加えて、変圧器タンク２０内に封入された絶縁油２２の劣化度合いを診断をすることができる。
【００６８】
なお、上記の各実施例において説明した診断装置および診断方法は、絶縁油の劣化度の診断以外にも、例えば、アーク放電光の強度検出やアーク放電発生時間（発生継続時間）の検出によるタップ選択器の故障診断などにも適用することができる。
【００６９】
また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、波長検出部１０と強度検出部１１とを一体化することもできる。また、絶縁油のみではなく、他の絶縁物（ガス、樹脂等）の劣化度の検出にも適用できる。上記した実施例は本発明を分かりやすく説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１…絶縁油
２…絶縁油槽
３…切換開閉器
４…接触子
５，５ａ…タップ選択器
６…極性（転位）切換器
７…受光部
８…光ファイバ
９，９ａ，９ｂ…気密端子
1０…波長検出部
１１…強度検出部
１２…信号処理部
１３…表示部
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ…タップ位置
１５…受光窓
１６…（受光部７の）角部
１７…カラー撮像機
１８…画像処理部
１９…切換開閉器３内部に封入された絶縁油
２０…変圧器タンク
２１…巻線
２２…変圧器タンク２０内部に封入された絶縁油
２３…ブッシング
１００…負荷時タップ切換装置
【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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【図８】
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