(57)【要約】      （修正有）【課題】絶縁物の劣化診断を簡易且つ高精度に行うことが可能な劣化診断方法及び劣化診断装置を提供する。【解決手段】劣化診断方法は、絶縁物の表面における低抵抗帯と高抵抗帯との表面抵抗比、絶縁物の沿面絶縁長、及び絶縁物の沿面に生じる沿面電位差に基づいて、絶縁物の前記沿面上における高抵抗帯のギャップ長と発生電圧との関係曲線を求め、関係曲線と、ギャップ長と放電電圧との関係を示した基準曲線とを比較して、絶縁物の劣化状態を判断する構成とした。【選択図】図８
2019105557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧受配電機器に使用される絶縁物の劣化状態を診断する劣化診断方法において、
前記絶縁物の表面における低抵抗帯と高抵抗帯との表面抵抗比、前記絶縁物の沿面絶縁長、及び前記絶縁物の沿面に生じる沿面電位差に基づいて、前記絶縁物の前記沿面上における前記高抵抗帯のギャップ長と発生電圧との関係曲線を求め、
前記関係曲線と、前記ギャップ長と放電電圧との関係を示した基準曲線とを比較して、前記絶縁物の劣化状態を判断することを特徴とする絶縁物の劣化診断方法。
【請求項２】
前記関係曲線と、前記基準曲線との両曲線の交点有無で、前記絶縁物の劣化状態を判断することを特徴とする請求項１に記載の絶縁物の劣化診断方法。
【請求項３】
前記絶縁物の表面の汚損堆積有無における表面抵抗比を、前記低抵抗帯と前記高抵抗帯の表面抵抗比として求めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の絶縁物の劣化診断方法。
【請求項４】
前記汚損堆積がある状態の表面抵抗値として、前記絶縁物の表面を清掃する前の表面抵抗値、前記汚損堆積が無い状態の表面抵抗値として、前記絶縁物の表面を清掃した後の表面抵抗値を夫々用いて、前記表面抵抗比を求めることを特徴とする請求項３に記載の絶縁物の劣化診断方法。
【請求項５】
前記汚損堆積がない状態の表面抵抗値として、出荷時点での表面抵抗値、前記汚損堆積がある状態の表面抵抗値として、現在時点での表面抵抗値を夫々用いて、前記表面抵抗値を求めることを特徴とすることを特徴とする請求項３に記載の絶縁物の劣化診断方法。
【請求項６】
前記基準曲線として、パッシェン曲線を用いることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の絶縁物の劣化診断方法。
【請求項７】
前記絶縁物の沿面絶縁長として、各種製品規格の絶縁設計寸法値を用い、前記絶縁物の沿面に生じる沿面電位差として、常規対地電圧を用いることを特徴とすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の絶縁物の劣化診断方法。
【請求項８】
前記関係曲線と、前記基準曲線との比較に基づいて、６ｋＶ機種では前記表面抵抗比が１５０以上、３ｋＶ機種では前記表面抵抗比が２３０以上で、寿命到達状態、或いは要清掃状態と判断することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の絶縁物の劣化診断方法。
【請求項９】
高圧受配電機器に使用される絶縁物の劣化状態を診断する劣化診断装置において、
前記絶縁物の汚損堆積有無における表面抵抗値、前記絶縁物の沿面絶縁長、及び前記絶縁物の沿面に生じる沿面電位差を入力する入力部と、
前記表面抵抗値に基づく前記絶縁物の表面における低抵抗帯と高抵抗帯との表面抵抗比、前記沿面絶縁長、及び前記沿面電位差に基づいて、前記絶縁物の前記沿面上における前記高抵抗帯のギャップ長と発生電圧との関係曲線を求める演算部と、
前記関係曲線と、前記ギャップ長と放電電圧との関係を示した基準曲線とを比較する比較部と、
前記比較部の結果に基づいて、前記絶縁物の劣化状態を診断する診断部と、
を有することを特徴とする劣化診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁物の劣化診断方法及び劣化診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧受配電機器は、高電圧構造物を一定サイズの盤に格納した装置である。配電盤内部の電位差が大きい箇所は、離隔距離を離したり、絶縁物を挟んだりして、所定の絶縁強度を確保している。絶縁物は、経年使用により絶縁性能が劣化すると、最終的には絶縁破壊し故障に至るため、故障を未然に防ぐ絶縁物の劣化診断技術が求められている。
【０００３】
ところで、絶縁劣化の進展過程は、環境条件（特に、湿度）が大きく影響する。このため、測定時環境では絶縁異常がなくても、高湿度条件では劣化が進展している危険性があった。そこで近年では、高湿度状態における絶縁物表面の抵抗値を推定したり、測定する様々な手法が提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載の発明では、寿命判定として、「高湿度状態の表面抵抗値が１０６Ω以下」という基準値を提案している。
【０００５】
また、特許文献２に記載の発明では、（低湿度絶縁抵抗値の桁数）／（高湿度絶縁抵抗値の桁数）により、絶縁材料の劣化度合いを判断できるとしている。
【０００６】
また、特許文献３に記載の発明では、寿命判定として、「絶縁物沿面の等価回路モデルから推定した表面抵抗値以下」という基準を示している。寿命状態は、ドライバンドが生成された場合に放電し得る状態と定義されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３５６６６０号公報
【特許文献２】特開２０１５−２２７８０４号公報
【特許文献３】特開２００５−６１９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、寿命の判定基準は明確かつ簡易であるが、判定基準の根拠が示されていない。よって、高精度な寿命判定は困難である。
【０００９】
また、特許文献２に記載の発明では、寿命の判定基準は明確であるものの、定量化がされておらず、絶縁物表面の湿度依存性を示しているに過ぎない。すなわち、絶縁物表面の湿度依存性から寿命状態を判定する根拠が示されておらず、高精度な寿命判定は困難である。
【００１０】
また、特許文献３に記載の発明では、提案された等価回路モデルの、等価回路定数である静電容量成分が材料や形状に依存するため、静電容量成分を容易に求めることが出来ない（ドライバンド部の高湿度表面抵抗は無限大と近似している）。よって、特許文献３の手法では、簡易に寿命判定することは困難である。
【００１１】
本発明は、これらのような問題点に鑑みてなされたものであり、特に、絶縁物の劣化診断を簡易且つ高精度に行うことが可能な、劣化診断方法及び劣化診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、高圧受配電機器に使用される絶縁物の劣化状態を診断する劣化診断方法において、前記絶縁物の表面における低抵抗帯と高抵抗帯との表面抵抗比、前記絶縁物の沿面絶縁長、及び前記絶縁物の沿面に生じる沿面電位差に基づいて、前記絶縁物の前記沿面上における前記高抵抗帯のギャップ長と発生電圧との関係曲線を求め、前記関係曲線と、前記ギャップ長と放電電圧との関係を示した基準曲線とを比較して、前記絶縁物の劣化状態を判断することを特徴とする。
【００１３】
本発明の上記劣化診断方法においては、前記関係曲線と、前記基準曲線との両曲線の交点有無で、前記絶縁物の劣化状態を判断することが好ましい。
【００１４】
また、本発明の上記劣化診断方法においては、前記絶縁物の表面の汚損堆積有無における表面抵抗比を、前記低抵抗帯と前記高抵抗帯の表面抵抗比として求めることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の上記劣化診断方法においては、前記汚損堆積がある状態の表面抵抗値として、前記絶縁物の表面を清掃する前の表面抵抗値、前記汚損堆積が無い状態の表面抵抗値として、前記絶縁物の表面を清掃した後の表面抵抗値を夫々用いて、前記表面抵抗比を求めることができる。
【００１６】
また、本発明の上記劣化診断方法においては、前記汚損堆積がない状態の表面抵抗値として、出荷時点での表面抵抗値、前記汚損堆積がある状態の表面抵抗値として、現在時点での表面抵抗値を夫々用いて、前記表面抵抗値を求めることができる。
【００１７】
また、本発明の上記劣化診断方法においては、前記基準曲線として、パッシェン曲線を用いることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の上記劣化診断方法においては、前記絶縁物の沿面絶縁長として、各種製品規格の絶縁設計寸法値を用い、前記絶縁物の沿面に生じる沿面電位差として、常規対地電圧を用いることができる。
【００１９】
また、本発明の上記劣化診断方法においては、前記関係曲線と、前記基準曲線との比較に基づいて、６ｋＶ機種では前記表面抵抗比が１５０以上、３ｋＶ機種では前記表面抵抗比が２３０以上で、寿命到達状態、或いは要清掃状態と判断することができる。
【００２０】
また、本発明は、高圧受配電機器に使用される絶縁物の劣化状態を診断する劣化診断装置において、前記絶縁物の汚損堆積有無における表面抵抗値、前記絶縁物の沿面絶縁長、及び前記絶縁物の沿面に生じる沿面電位差を入力する入力部と、前記表面抵抗値に基づく前記絶縁物の表面における低抵抗帯と高抵抗帯との表面抵抗比、前記沿面絶縁長、及び前記沿面電位差に基づいて、前記絶縁物の前記沿面上における前記高抵抗帯のギャップ長と発生電圧との関係曲線を求める演算部と、前記関係曲線と、前記ギャップ長と放電電圧との関係を示した基準曲線とを比較する比較部と、前記比較部の結果に基づいて、前記絶縁物の劣化状態を診断する診断部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の絶縁物の劣化診断方法によれば、簡易且つ高精度に劣化診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態における絶縁物の沿面構造例である。
【図２】図１に示す絶縁物の沿面の汚損状態例である。
【図３】図２に示す絶縁物の沿面の等価回路モデルである。
【図４】沿面絶縁長の寸法規格（ＪＥＭ）を示す表である。
【図５】高抵抗帯のギャップ長と発生電圧との関係曲線例である。
【図６】ギャップ長と放電電圧との基準曲線例としてのパッシェン曲線である。
【図７】関係曲線とパッシェン曲線とを比較した劣化診断例である。
【図８】本実施形態における絶縁物の劣化診断方法のフローチャートである。
【図９】本実施形態における劣化診断装置のブロック図である。
【図１０】放電発生時点における高抵抗帯のギャップ長と表面抵抗比との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態に係る劣化診断方法及び劣化診断装置について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明に係る劣化診断方法及び劣化診断装置については、以下の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００２４】
本実施形態に係る劣化診断対象は、高圧受配電機器を構成する高電圧物体の保持や防壁に用いられる固体絶縁物である。固体絶縁物は、例えば、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等である。これら絶縁物は、経年使用により絶縁性能が劣化すると、最終的には絶縁破壊故障に至る。このため、故障を未然に防ぐ絶縁物の劣化診断技術が求められている。
【００２５】
固体絶縁物では、絶縁物内部を貫通破壊するバルク絶縁性能が非常に高く、絶縁物表面を沿面破壊する沿面絶縁性能が問題となる。一般的な絶縁物劣化による沿面絶縁破壊のメカニズムは、（１）絶縁物表面に汚損物質が付着、（２）汚損物質が湿潤して表面抵抗低下、（３）局所的な高抵抗帯（高抵抗部）に分担電圧上昇、（４）電圧集中により微小放電発生、（５）放電分解生成物で絶縁物表面が変質、（６）（１）〜（５）を繰り返して炭化導電路が発生、（７）炭化導電路先端で放電を繰り返して導電路が成長、（８）絶縁破壊、となる。（３）の局所的な高抵抗帯とは、例えば、ジュール熱による乾燥帯生成や繊維状異物付着に伴う未汚損部残存を指している。
【００２６】
本実施形態は、（３）について測定し、絶縁物の劣化診断を行うものである。（３）に対する劣化診断は、特許文献３にも示されている。すなわち、特許文献３では、寿命判定として、「絶縁物沿面の等価回路モデルから推定した表面抵抗値以下」という基準を示している。しかしながら、特許文献３では、材料や形状に依存する静電容量成分を求めており、簡易且つ精度よく劣化診断を行うことができない。
【００２７】
そこで、本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、絶縁物の形状として最悪条件を想定し、実際に測定した表面抵抗値を用いて寿命判定する手法を発明するに至った。
【００２８】
ここで、特許文献３の等価回路モデル（特許文献３の図８を参照）を引用すると、静電容量成分が小さいほど、高抵抗帯の負担電圧は大きくなる。よって、最悪条件として、絶縁物１の形状は、図１に示すような静電容量が小さい薄平板形状を想定した。図１Ａは、絶縁物の平面図、図１Ｂは、図１Ａに示す絶縁部をＡ―Ａ線に沿って厚み方向に切断し矢印方向から見た断面図を示す。図１Ａ及び、図１Ｂに示すように、絶縁物１の表面１ａには、沿面絶縁長（電極間距離）Ｌを有する一対の金属電極２、３が設けられている。例えば、金属電極２、３は、金属ボルトであり、薄板状の絶縁物１を貫通している。
【００２９】
図２は、図１に示す薄板状の絶縁物１の表面１ａでの劣化モードである。図２に示すように、沿面絶縁長Ｌの大部分は、低抵抗帯４であり、微小なギャップ長ｇの部分のみ高抵抗帯５が生じる劣化モードを想定した。なお、図２に示す高抵抗帯５の位置や形状は一例であり、例えば、高抵抗帯５は、金属電極２、３の周囲を囲むように形成されていてもよい。
【００３０】
絶縁物１の経年運用により、絶縁物１の表面１ａに、図２に示す低抵抗帯４と高抵抗帯５とが生じる現象について説明する。絶縁物１が屋外で使用される場合、絶縁物１の表面１ａに付着した塵埃が、雨や結露により湿潤する。このとき、絶縁物１の表面１ａの湿潤層を流れる漏れ電流によるジュール熱で、局所的な乾燥帯が生じる。その結果、表面１ａのほぼ全域を占める湿潤層が低抵抗帯４であり、局所的な乾燥帯が高抵抗帯５となる。
【００３１】
また、別の現象としては、主に、屋内で使用される場合、絶縁物１の表面１ａに塵埃が蓄積した部分と、遮蔽物や異物により塵埃が蓄積されなかった部分を想定する。この塵埃が蓄積されないギャップ長としては、例えば、髪の毛や繊維起因の数百μｍオーダにて、表面１ａを横断する状態を想定している。この状態で高湿度状態に曝されると、塵埃の蓄積部は、吸湿により低抵抗帯４となり、一方、塵埃の未蓄積部は、高抵抗帯５となる。
【００３２】
図２に示す、低抵抗帯４の表面１ａに、微小なギャップ長ｇの高抵抗帯５が生じた状態を等価モデル化すると、図３に示す抵抗分担回路になる。
【００３３】
この等価回路では、「沿面電位差ＶＬ」、「沿面絶縁長Ｌ」、「高抵抗帯の抵抗値Ｒｇ」、「低抵抗帯の抵抗値Ｒｎ」、及び、「高抵抗帯のギャップ長ｇ」を用いて、高抵抗帯のギャップ長ｇにかかる発生電圧（発生電圧）Ｖｇを、下記の式（１）で求めることが出来る。
【数１】
2019105557.tif 000003
【００３４】
式（１）を整理すると、下記の式（２）となる。
【数２】
2019105557.tif 000004
【００３５】
ここで、式（２）に対して、「沿面電位差ＶＬ」及び、「沿面絶縁長Ｌ」は、対象部材の仕様や寸法から入力することができる。
【００３６】
沿面電位差ＶＬは、金属電極２、３間の電位差を示している。このため、結線図から沿面電位差ＶＬを読み取ることができる。沿面絶縁長Ｌは、図１に示すように、金属電極２、３間の直線距離である。
【００３７】
ここで、沿面絶縁長Ｌの詳細な寸法が分からない場合には、対象製品が分類される製品規格を基に寸法を決定してもよい。図４に、参考規格として、ＪＥＭ１１０３の「制御機器の絶縁距離」を掲載した。図４に示す規格機種の定格絶縁電圧に基づいて、沿面絶縁長Ｌである「沿面距離」を求めることができる。
【００３８】
「高抵抗帯と低抵抗帯の表面抵抗比Ｒｇ／Ｒｎ」は、高抵抗帯の抵抗値Ｒｇと、低抵抗帯の抵抗値Ｒｎとの比である。なお、式（２）では、表面抵抗比Ｒｎ／Ｒｇとなっており、表面抵抗比Ｒｇ／Ｒｎの逆数で示される。ここで、高抵抗帯の抵抗値Ｒｇ及び、低抵抗帯の抵抗値Ｒｎを夫々測定することは困難であるため、実際には、汚損堆積有無における表面抵抗比を、表面抵抗比Ｒｇ／Ｒｎとして求めることができる。
【００３９】
具体的には、メガー等の１０００Ｖ相当の直流電源と電流機構を有した測定装置を用い、同一条件下にて、汚損堆積がある状態の表面抵抗値と、汚損堆積が無い状態の表面抵抗値とを夫々、測定する。このとき、同一条件としては、高湿度状態（ＲＨ９５％以上）とすることが好ましい。
【００４０】
例えば、絶縁物１の表面１ａを清掃する前に測定した表面抵抗値は、汚損堆積がある状態の表面抵抗値であり、絶縁物１の表面１ａを清掃した後に測定した表面抵抗値は、汚損堆積がない状態の表面抵抗値である。そして、「高抵抗帯の抵抗値Ｒｇ」は、絶縁物１の表面１ａを清掃する前に測定した表面抵抗値として評価できる。また、「低抵抗帯の抵抗値Ｒｎ」は、絶縁物１の表面１ａを清掃した後に測定した表面抵抗値として評価できる。
【００４１】
或いは、汚損堆積がない状態の表面抵抗値として、出荷時点での表面抵抗値を用い、汚損堆積がある状態の表面抵抗値として、現在時点での表面抵抗値を用いることができる。「高抵抗帯の抵抗値Ｒｇ」は、現在時点での表面抵抗値として評価できる。また、「低抵抗帯の抵抗値Ｒｎ」は、出荷時点での表面抵抗値として評価できる。この場合、出荷時点での表面抵抗値を、劣化診断の度に援用でき、劣化診断の際には、現時点での表面抵抗値を測定すれば足りる。
【００４２】
沿面電位差ＶＬ、沿面絶縁長Ｌ、及び、表面抵抗比Ｒｎ／Ｒｇ（表面抵抗比Ｒｇ／Ｒｎの逆数）が、式（２）に代入されると、式（２）は、高抵抗帯のギャップ長ｇにかかる発生電圧Ｖｇと、高抵抗帯のギャップ長ｇとの関係式となる。
【００４３】
図５が、ギャップ長ｇと発生電圧Ｖｇとの関係曲線の一例である。ここで、図５は、三相６ｋＶ機種を想定して求めた関係曲線である。沿面絶縁長Ｌは、ＪＥＭ１１０３に準拠して９０ｍｍとした。沿面電位差ＶＬは、通電部と接地部間を想定して常規対地電圧５．３９ｋＶｐｅａｋ(＝６．６×２０．５÷３０．５)とした。また、図５の関係曲線は、Ｒg／Ｒn＝１５０として求めた。図５に示すように、ギャップ長ｇが長いほど分担電圧は大きくなり、発生電圧Ｖｇは、飽和傾向を持った曲線となる。
【００４４】
図６は、ギャップ長ｇと放電電圧の基準曲線である。図６に示す基準曲線は、雰囲気圧力を大気圧に固定した大気圧のギャップ長と、気中放電電圧との関係を示すパッシェン曲線である。
【００４５】
図６に示すように、ギャップ長ｇが短いほど、放電させるのに必要な電圧は低くなる傾向になる。なお、更にギャップ長ｇを数ミクロンレベル程度に短くしていくと、放電電圧の低下が収まる領域が現れるが、本実施形態では、この領域を対象としない。
【００４６】
図６に示すパッシェン曲線の上領域が、放電が生じる電圧を示し、下領域が、放電が生じない電圧を示す。このため、図５に示すギャップ長ｇと発生電圧Ｖｇとの関係曲線と、図６に示すパッシェン曲線と比較した際、両曲線の交点の有無で、放電の有無を判別することができる。
【００４７】
図７Ａは、表面抵抗比Ｒg／Ｒn＝１２０としたときの両曲線を比較した結果である。図７Ａでは、両曲線は、交点を有していない。すなわち、パッシェン曲線が常に、ギャップ長ｇと発生電圧Ｖｇとの関係曲線よりも高い電圧を有している。このような関係の状態では、絶縁物１は、寿命に達していない、或いは、絶縁物１を清掃する必要はないと判断できる。一方、図７Ｂは、表面抵抗比Ｒg／Ｒn＝１８０としたときの両曲線を比較した結果である。図７Ｂでは、両曲線は、交点を有している。その交点のギャップ長ｇを持つ高抵抗帯が生じた場合に放電が発生するということを示すため、絶縁物１は、寿命に達している、或いは、絶縁物１を清掃の必要があると判断できる。
【００４８】
（劣化診断方法）
本実施形態の劣化診断方法のフローチャートを図８に示す。図８のステップＳＴ１では、汚損堆積有無における表面抵抗値、沿面絶縁長、及び沿面電位差を取得し、各値を、劣化診断装置に入力する。ここで、汚損堆積有無における表面抵抗値については、例えば、絶縁物１の表面１ａを清掃する前の表面抵抗値と、絶縁物１の表面１ａを清掃した後の表面抵抗値を測定し、各表面抵抗値を入力すれば足りる。このとき、各表面抵抗値を、高湿度状態（ＲＨ９５％以上）とした同一条件で測定することが好ましい。或いは、出荷時点での表面抵抗値がわかっていれば、現時点での表面抵抗値を測定する。出荷時点での表面抵抗値が劣化診断装置に既に保存されていれば、現時点での表面抵抗値のみを測定し入力する。出荷時点での表面抵抗値が劣化診断装置に保存されていなければ、各表面抵抗値を入力する。現時点での表面抵抗値については、高湿度状態（ＲＨ９５％以上）で測定することが好ましい。また、出荷時点での表面抵抗値の測定条件がわかっていれば、その条件に合わせて、現時点での表面抵抗値を測定し、測定条件を合わせてもよい。
【００４９】
沿面絶縁長や沿面電位差を、測定することが困難である場合、図４に示すＪＥＭ規格の沿面絶縁長（沿面距離）と常規対地電圧とを用いることができる。
【００５０】
ステップＳＴ２では、表面抵抗比Ｒg／Ｒn、沿面絶縁長Ｌ、及び沿面電位差ＶＬに基づいて、図５に示すようなギャップ長ｇと発生電圧Ｖｇとの関係曲線を、劣化診断装置にて演算する。
【００５１】
続いて、ステップＳＴ３では、ギャップ長ｇと発生電圧Ｖｇとの関係曲線と、パッシェン曲線（大気圧状態におけるギャップ長と放電電圧の関係曲線：図６を参照）とを比較する。
【００５２】
両曲線を比較した結果、図７Ａのように両曲線に交点が無い場合、ステップＳＴ４にて、絶縁物１は、寿命に達していない、或いは、絶縁物１を清掃する必要はないと診断される。或いは、両曲線を比較した結果、図７Ｂのように両曲線に交点がある場合、ステップＳＴ４にて、絶縁物１は、寿命に達している、或いは、絶縁物１を清掃する必要があると診断される。また、図７Ａに示すように、両曲線が交点を有していない場合でも、両曲線間の、例えば、最短距離に基づいて、余寿命を診断することが可能である。
【００５３】
（劣化診断装置）
本実施形態の劣化診断装置１０は、図９に示すように、入力部１１、演算部１２、比較部１３、診断部１４、及び保存部１５を有して構成される。入力部１１には、汚損堆積有無における表面抵抗値、沿面絶縁長、及び沿面電位差が入力される。また、保存部１５には、出荷前の表面抵抗値やパッシェン曲線等が保存されている。
【００５４】
演算部１２は、入力部１１に入力された表面抵抗値、沿面絶縁長、及び沿面電位差に基づいて、ギャップ長ｇと発生電圧Ｖｇとの関係曲線（図５参照）が演算される。
【００５５】
比較部１３は、演算部１２にて演算されたギャップ長ｇと発生電圧Ｖｇとの関係曲線と、パッシェン曲線とを比較する（図７参照）。
【００５６】
診断部１４は、比較部１３による比較結果に基づいて、寿命判断、清掃判断、或いは余寿命判断を行う。寿命判断、清掃判断は、図７のように、両曲線を比較したときの交点の有無で判断することができる。余寿命判断は、図７Ａに示すように両曲線が交点を有していない状態において、両曲線の例えば、最短距離から導き出すことができる。
【００５７】
以上、詳述した本実施形態の絶縁物１の劣化診断方法によれば、簡易且つ高精度に劣化診断を行うことができる。すなわち、本実施形態では、絶縁物１の形状として最悪条件を想定し、実際に測定した表面抵抗値を用いて劣化診断する。このように、最悪条件を想定することで、精度を向上させることができる。また、例えば、清掃前後や出荷前後の表面抵抗値を用いて劣化診断を行うことができ、簡易に劣化診断できる。
【００５８】
また、上記のように、清掃前後の表面抵抗値を用いて劣化診断を行うことで、経年使用による表面状態変質の影響を反映し、より高精度な劣化診断を可能にする。
【００５９】
また、出荷前後の表面抵抗値を用いて劣化診断を行うことで、測定作業を汚損状態における表面抵抗測定に絞ることができる。したがって、絶縁物１の表面１ａの清掃作業が不要になり、より簡易な劣化診断を可能にする。
【００６０】
また、図４に示すＪＥＭ規格を用いて、沿面絶縁長及び沿面電位差を固定値とすることで、沿面絶縁長及び沿面電位差の測定が不要になり、より簡易な寿命判定を可能にする。
【００６１】
また、本実施形態では、使用電圧クラスに対して、常規対地電圧とＪＥＭ規格の絶縁寸法値から、寿命判定基準となる表面抵抗比Ｒg／Ｒnを規定することができる。例えば、日本国内でスタンダードになっている６ｋＶ機種と３ｋＶ機種に対して、常規対地電圧における絶縁寸法（沿面絶縁長Ｌ）と寿命状態の表面抵抗比Ｒg／Ｒnとの関係を図１０に示す。図１０より、６ｋＶ機種の標準最低絶縁寸法９０ｍｍでは、表面抵抗比Ｒｇ／Ｒｎ≒１５０以上、３ｋＶ機種の標準最低絶縁寸法５０ｍｍでは、表面抵抗比Ｒｇ／Ｒｎ≒２３０以上を夫々、寿命到達状態、或いは、要清掃状態と診断することができる。このように、電圧クラスごとに、放電を生じる、沿面絶縁長Ｌと表面抵抗比Ｒｇ／Ｒｎとの対応関係を保存しておくことで、より簡易な劣化診断を可能にする。
【００６２】
図１０のグラフに関しては、関係曲線とパッシェン曲線との比較により、図７Ｂのように交点を生じる沿面絶縁長Ｌと表面抵抗比Ｒｇ／Ｒｎとの対応値を保存し、このような対応値を複数得ることで、図１０に示すグラフを生成することができる。図１０から、放電を生じる沿面絶縁長Ｌと表面抵抗比Ｒｇ／Ｒｎとの対応関係がわかる。このため、図１０を用いることで、図７に示す関係曲線とパッシェン曲線との比較を行わなくても劣化診断が可能になり、劣化診断を容易に行うことができる。
【００６３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記の実施形態の処理などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の劣化診断方法によれば、簡易且つ高精度に劣化診断を行うことができるという効果を奏し、特に、高圧受配電機器の絶縁劣化の診断に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１        ：絶縁物
１ａ      ：表面
２、３    ：金属電極
４        ：低抵抗帯
５        ：高抵抗帯
１０      ：劣化診断装置
１１      ：入力部
１２      ：演算部
１３      ：比較部
１４      ：診断部
１５      ：保存部
Ｌ        ：沿面絶縁長
ｇ        ：ギャップ長
【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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【図９】
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【図１０】
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