(57)【要約】【課題】本発明の目的は、ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断可能な新規のＯＦケーブルの劣化診断方法を提供することである。【解決手段】本発明のＯＦケーブルの劣化診断方法は、ＯＦケーブルに交流電圧を課電する工程と、交流電圧が課電された前記ＯＦケーブルの絶縁体を流れる電流中から、前記交流電圧と同位相の損失電流を検出する工程と、前記交流電圧の基本波成分を基準として、前記損失電流の奇次高調波成分を抽出する工程と、抽出した前記奇次高調波成分において、周波数解析により算出された、前記絶縁体中の課電劣化生成物に基づく劣化試料に由来する振幅レベルにより、前記ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断する工程と、を有する。【選択図】図３
2019138864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦケーブルに交流電圧を課電する工程と、
交流電圧が課電された前記ＯＦケーブルの絶縁体を流れる電流中から、前記交流電圧と同位相の損失電流を検出する工程と、
前記交流電圧の基本波成分を基準として、前記損失電流の奇次高調波成分を抽出する工程と、
抽出した前記奇次高調波成分において、周波数解析により算出された、前記絶縁体中の課電劣化生成物に基づく劣化試料に由来する振幅レベルにより、前記ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断する工程と、
を有することを特徴とする、ＯＦケーブルの劣化診断方法。
【請求項２】
周波数解析により算出された前記基本波成分の振幅値を基準とした、前記劣化試料に由来する振幅比率に基づいて、前記ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断する、請求項１に記載のＯＦケーブルの劣化診断方法。
【請求項３】
周波数解析により算出された前記基本波成分の振幅値を基準とした、前記奇次高調波成分における１回目に測定した前記劣化試料に由来する振幅比率と、２回目以降に測定した前記劣化試料に由来する振幅比率との比較により、前記ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断する、請求項１又は２に記載のＯＦケーブルの劣化診断方法。
【請求項４】
前記交流電圧から得られる課電電圧波形と、該課電電圧波形と同位相である前記損失電流に基づく損失電流波形とを比較して、前記損失電流波形が、前記課電劣化生成物の存在に起因する波形の歪みを有するか否かを判別する工程をさらに含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＯＦケーブルの劣化診断方法。
【請求項５】
前記課電劣化生成物が、電圧−電流特性に基づく非線形要素を示す抵抗因子である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＯＦケーブルの劣化診断方法。
【請求項６】
前記課電劣化生成物が、前記絶縁体中に含まれる油が変質した酸化スラッジを含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＯＦケーブルの劣化診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦケーブル（油浸紙絶縁ケーブル：Oil filled Cable）の劣化診断方法に関し、特に、ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断可能なＯＦケーブルの劣化診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＯＦケーブルは、導体と、その導体の外周に被覆され絶縁性の油が含浸された絶縁紙（油浸紙）とを備える油入りの電力ケーブルであり、例えば高圧電力の地中送電線等に用いられている。しかしながら、ＯＦケーブルは従来から広く使用されているため、絶縁紙の経年劣化による絶縁性能が低下して、絶縁破壊事故の危険性が高まることが懸念されている。このため、ＯＦケーブルの絶縁性能の低下度合を的確に診断する必要がある。
【０００３】
ＯＦケーブルの劣化診断方法として、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１には、絶縁油中から採取したガスを分析して、その分析値からＯＦケーブル線路の劣化を診断することが開示されている。また、通常、ＯＦケーブル線路から絶縁油を採取して、絶縁油の劣化程度からＯＦケーブルの絶縁劣化を診断することも行なわれている。
【０００４】
これまで、絶縁破壊事故の原因と考えられていた絶縁紙の黒色化は、部分放電による絶縁紙の焦げ、つまり「炭化」が定説であった。しかしながら、絶縁紙の黒色化の原因を化学的アプローチにより分析すると、黒色化の原因は焦げではなく、ＯＦケーブルの絶縁紙に滞留した硫化銅などの銅化合物であることが確認された。このような従来の定説を覆す分析結果に基づき、絶縁破壊のメカニズムを新たに見出すことが必要であった。
【０００５】
近年、絶縁破壊のメカニズムが解明され、絶縁破壊を引き起こす要因は、部分放電による油隙のワックス化に起因する課電劣化現象であることが見出された。具体的には、下記のステップ１〜５の繰り返しにより課電劣化現象が生じると推定されている。
【０００６】
まず、銅で構成されている導体から銅化合物等が絶縁油中に溶出する（ステップ１）。次に、電界等の影響による誘電泳動、絶縁油の流動によって銅化合物が油隙（ケーブルコアや補強絶縁紙などの隙間に油が入り込んだもの）の一部分に凝集する（ステップ２）。凝集した銅化合物の影響で電界集中が発生し、それに伴い部分放電が散発的に発生する（ステップ３）。部分放電によって、酸化スラッジ（絶縁油が酸素・硫黄・銅などと結合して、油が変質した物質）が生成され、ワックス化が進行し、更に経年により硫化銅（絶縁油に溶け出した微量の銅と絶縁紙から溶け出した硫黄が反応し、生成される化合物）等も生成され、絶縁性能が低下する（ステップ４）。ステップ２から４を繰り返し、最終的に絶縁破壊に至る（ステップ５）。
【０００７】
このように、近年の絶縁破壊プロセスでは、上述したステップ１〜５が繰り返されることにより絶縁破壊が生じていると想定されている。しかしながら、新たに見出された絶縁破壊のメカニズムにおいて、絶縁破壊を引き起こす課電劣化現象がどのように診断可能であり、また、その診断を行うための対象物、手段およびその関係性については未だ解明されていない。
【０００８】
特許文献１に記載されているような絶縁油のガス分析によるＯＦケーブルの劣化診断方法では、課電劣化現象を考慮していない。図９は、ＯＦケーブルの劣化診断技術として、一般的に実施されている油中ガス分析の一例を示す。このような油中ガス分析では、ＯＦケーブルを接続する接続部構造２０において、採油口２２から絶縁油２１を採取し、絶縁油２１中のガスを分析し、部分放電（絶縁体の局所的な絶縁破壊）により生成されるアセチレン等の可燃性ガス量を劣化度合いの目安としている。部分放電による絶縁破壊の大半は、施工起因による油圧の低下、ケーブルコアのずれおよび施工時に生じるケーブルコアと絶縁紙の隙間であり、破壊部位も設備改修時等に油の流れを止めるセミストップ部２３近傍で多く生じていたことが知られている。
【０００９】
しかしながら、油中ガス分析によるＯＦケーブルの劣化診断では、絶縁油２１を採取する部位である採油口２２が、可燃性ガスの発生部位から離れている場合がある。この場合、発生した可燃性ガスが、採油口２２まで拡散しにくい。そのため、採油口２２から離れた位置で部分放電により可燃性ガスが発生した場合には、採油口２２から絶縁油２１を採取してガス分析しても、可燃性ガスを検出できない可能性があった。また、絶縁油のガス分析による劣化診断では、絶縁体中の劣化生成物が要因である課電劣化現象を検出することは困難であった。
【００１０】
また、近年では、電力ケーブルとして、導体が、火災や爆発を引き起こしやすい油を含む絶縁紙ではなく、絶縁性、耐熱性の高い架橋ポリエチレンで被覆されたＣＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル：Cross-linked polyethylene insulated polyvinyl-chloride sheathed cable）が主に使用されている。一方で、ＣＶケーブル線路では、湿潤下で長期に亘って交流電圧が課電されると、絶縁体中に水トリーが発生し、水トリーが絶縁性能を低下させる要因であることが知られている。ＣＶケーブル特有に発生するこの水トリー劣化を診断する絶縁測定技術については、従来から多くの方法が提案されている。
【００１１】
例えば、特許文献２には、残留電荷測定によるＣＶケーブルの絶縁劣化診断において、ケーブル長手方向の水トリー劣化領域を検出して劣化程度を評価し得る電力ケーブルの絶縁劣化診断方法が開示されている。このような劣化診断方法は、一般的に残留電荷法と呼ばれている。
【００１２】
また、特許文献３には、特定の回路構成を用いて、損失電流波形において、ノイズ性の高調波成分と水トリー劣化に基づく高調波成分を区別し、水トリー劣化を診断する電力ケーブルの水トリー劣化の診断方法が開示されている。このような劣化診断方法は、一般的に損失電流法と呼ばれている。
【００１３】
しかしながら、特許文献２、３に記載されているような、ＣＶケーブルの水トリー劣化診断にて実用化されている残留電荷法、損失電流法は、いずれもＯＦケーブルでは実用化されていない。そのため、課電劣化現象を察知できる新たなＯＦケーブルの劣化診断方法の確立が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１３−１７０８５５号公報
【特許文献２】特開２０００−８１４５９号公報
【特許文献３】特開２００２−０６２３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断可能な新規のＯＦケーブルの劣化診断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の態様は、ＯＦケーブルに交流電圧を課電する工程と、交流電圧が課電された前記ＯＦケーブルの絶縁体を流れる電流中から、前記交流電圧と同位相の損失電流を検出する工程と、前記交流電圧の基本波成分を基準として、前記損失電流の奇次高調波成分を抽出する工程と、抽出した前記奇次高調波成分において、周波数解析により算出された、前記絶縁体中の課電劣化生成物に基づく劣化試料に由来する振幅レベルにより、前記ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断する工程と、を有する、ＯＦケーブルの劣化診断方法である。
【００１７】
本発明の態様は、周波数解析により算出された前記基本波成分の振幅値を基準とした、前記劣化試料に由来する振幅比率に基づいて、前記ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断する、ＯＦケーブルの劣化診断方法である。
【００１８】
本発明の態様は、周波数解析により算出された前記基本波成分の振幅値を基準とした、前記奇次高調波成分における１回目に測定した前記劣化試料に由来する振幅比率と、２回目以降に測定した前記劣化試料に由来する振幅比率との比較により、前記ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断する、ＯＦケーブルの劣化診断方法である。
【００１９】
本発明の態様は、前記交流電圧から得られる課電電圧波形と、該課電電圧波形と同位相である前記損失電流に基づく損失電流波形とを比較して、前記損失電流波形が、前記課電劣化生成物の存在に起因する波形の歪みを有するか否かを判別する工程をさらに含む、ＯＦケーブルの劣化診断方法である。
【００２０】
本発明の態様は、前記課電劣化生成物が、電圧−電流特性に基づく非線形要素を示す抵抗因子である、ＯＦケーブルの劣化診断方法である。
【００２１】
本発明の態様は、前記課電劣化生成物が、前記絶縁体中に含まれる油が変質した酸化スラッジを含む、ＯＦケーブルの劣化診断方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の態様によれば、ＯＦケーブルの絶縁体中に含まれる課電劣化生成物に対して、損失電流法により、ＯＦケーブルの課電劣化現象を察知することができる。そのため、ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断可能な新規のＯＦケーブルの劣化診断方法を提供することができる。また、ＣＶケーブルの水トリー劣化診断方法で実用化されている損失電流法による測定方法を利用することができる。そのため、ＣＶケーブルで既に実用化されている損失電流法を実施するための装置、電流測定回路等を利用して、簡便かつ廉価に課電劣化現象を考慮したＯＦケーブルの劣化診断方法を提供することができる。
【００２３】
本発明の態様によれば、ＯＦケーブルの劣化診断方法は、交流電圧から得られる課電電圧波形と、該課電電圧波形と同位相である損失電流に基づく損失電流波形とを比較して、損失電流波形が、課電劣化生成物の存在に起因する波形の歪みを有するか否かを判別する工程をさらに含むことにより、課電劣化生成物の存在を簡便に把握することができる。
【００２４】
本発明の態様によれば、ＯＦケーブルの劣化診断方法は、課電劣化生成物が、電圧−電流特性に基づく非線形要素を示す抵抗因子であることにより、ＯＦケーブルの課電劣化生成物に対し、損失電流法が有効であると判断することができ、また、非線形要素の存在により、波形の歪みの有無の判別による課電劣化生成物の存在の確認が可能となる。
【００２５】
本発明の態様によれば、ＯＦケーブルの劣化診断方法は、課電劣化生成物が、絶縁体中に含まれる油が変質した酸化スラッジを含むことにより、新たな劣化診断対象物を用いてＯＦケーブルの劣化診断方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、ＯＦケーブルの縦断面図の一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明を実施するための測定回路の一例を示す図である。
【図３】図３は、基本波を基準とした奇次高調波別の振幅比率に基づく劣化診断の一例を示すグラフである。
【図４】図４は、課電劣化生成物が存在しない劣化試料に由来する損失電流波形の一例を示す図であり、図４（ｂ）は、当該劣化試料に由来する損失電流信号のＦＦＴ解析結果を示し、図４（ａ）は、図４（ｂ）における、交流電圧から得られる課電電圧波形と、この課電電圧波形と同位相である損失電流波形とを示す部分拡大図である。
【図５】図５は、課電劣化生成物が存在する劣化試料に由来する損失電流波形の一例を示す図であり、図５（ｂ）は、当該劣化試料に由来する損失電流信号のＦＦＴ解析結果を示し、図５（ａ）は、図５（ｂ）における、交流電圧から得られる課電電圧波形と、この課電電圧波形と同位相である損失電流波形とを示す部分拡大図である。
【図６】図６は、課電劣化生成物の電圧−電流特性の一例を示す図であり、図６（ａ）は、測定試料がワックスのみの試料に基づく電圧−電流特性を示し、図６（ｂ）は、測定試料がワックスと硫化銅との混合試料に基づく電圧−電流特性を示す。
【図７】図７は、ＯＦケーブルの模擬モデル回路の一例を示す図である。
【図８】図８は、図７のＯＦケーブル中の絶縁紙のギャップ部に、ワックスと硫化銅とを含む劣化試料が塗布された一例を示す図である。
【図９】図９は、ＯＦケーブルの劣化診断技術として、一般的に実施されている油中ガス分析の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
＜ＯＦケーブルの構成＞
本発明の実施形態において、ＯＦケーブルは、地中において、所定の長さのＯＦケーブルを直列接続して中間接続部を設け、両端に機器などが接続される終端接続部を設けたＯＦケーブル線路を含む。図１に、ＯＦケーブルの縦断面図の一例を示す。図１に示されるように、ＯＦケーブル１０は、中心から順に、油通路１４、導体１１、油浸絶縁紙が巻回されることにより形成される絶縁体１２、金属シース１３、防食層１５を有している。ＯＦケーブルは、単に油浸絶縁紙を絶縁体としただけでは、温度変化による絶縁油の圧力低下で絶縁油中に気泡が生じ、要求特性を満足しない。そのため、導体の内側に油通路を設け、絶縁油に大気圧以上の圧力を外部に設置した油槽によって常時加え、高電界強度にも耐えられるように設計されている。
【００２９】
＜ＯＦケーブルの劣化診断方法＞
本発明では、上述した５つのステップにより絶縁破壊が生じると想定されている近年の絶縁破壊プロセスに基づき、絶縁破壊を引き起こす課電劣化現象を損失電流法により診断する。まず、ＯＦケーブルに対して、交流電圧を課電する。その後、交流電圧が課電されたＯＦケーブルの絶縁体を流れる電流中から、交流電圧と同位相の損失電流を検出し、損失電流信号を得る。次いで、波形解析装置等を介して得られた損失電流信号の周波数解析を行い、交流電圧の基本波成分を基準として損失電流の奇次高調波成分を抽出する。さらに、基本波及び奇次高調波の振幅を算出し、抽出した奇次高調波成分において、周波数解析により算出された、絶縁体中の課電劣化生成物に基づく劣化試料に由来する振幅レベルにより、ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断する。尚、ここでいう「劣化試料」とは、経年劣化により絶縁体の劣化が予測されるＯＦケーブル又はこれを模擬した模擬モデルのＯＦケーブルのサンプルを意味し、本発明において、このようなサンプルが、課電劣化現象を診断するための測定対象となる。
【００３０】
＜課電劣化生成物＞
課電劣化現象の要因となる課電劣化生成物は、ＯＦケーブルの絶縁体中に含まれる絶縁油が酸素、硫黄、銅などと結合して油が変質した酸化スラッジを含む。このような酸化スラッジは、直鎖状炭化水素の分子構造を有する固体物質であり、アセチレン等の可燃性ガスとは異なる。また、課電劣化生成物には、経年により絶縁油に溶け出した導体中の微量の銅と、絶縁紙から溶け出した硫黄とが反応し、生成される化合物として、硫化銅等の銅化合物がさらに含まれていてもよい。
【００３１】
＜測定方法＞
図２に、本発明を実施するための測定回路の一例を示す。図２の測定回路では、診断対象となる試料ＯＦケーブル１を標準コンデンサ２と並列に接続し、双方に電源３により試験用の交流電圧Ｖを印加すると、試料ＯＦケーブル１には、印加電圧と同相の損失電流Ｉｒと印加電圧より９０°位相の進んだ容量性電流Ｉｃが合成された電流Ｉｘ＝Ｉｒ＋Ｉｃが流れる。また、交流電圧Ｖにより、標準コンデンサ２には、印加電圧よりも９０°位相が進んだ容量性電流Ｉｓのみが流れる。各電流をブリッジ回路４に入力し、ブリッジ回路４内の可変抵抗器にて調整し、容量性電流ＩｃとＩｓを除去する。これにより得られる損失電流Ｉｒの損失電流信号を、波形解析装置５に入力し、離散フーリエ変換を用いて周波数解析を行い、基本波及び奇次高調波の振幅を算出する。算出した各奇次高調波別に、劣化試料に由来する振幅レベルにより、ＯＦケーブルの劣化診断を行う。
【００３２】
＜測定評価＞
ＯＦケーブルの劣化診断の測定評価は、以下のように行われる。得られた損失電流信号に対し、離散フーリエ変換を用いて周波数解析を行い、基本波と奇次高調波（特に、３次：１５０Ｈｚ、５次：２５０Ｈｚ、７次：３５０Ｈｚ、９次：４５０Ｈｚ）レベルを算出し、課電劣化現象に由来するＯＦケーブルの劣化を把握する。具体的には、周波数解析により算出された基本波成分の振幅値を基準とした、各奇次高調波における劣化試料に由来する振幅の振幅比率を求め、この振幅比率に基づいて、ＯＦケーブルの課電劣化現象を診断する。例えば、基本波の損失電流の振幅値を基準とした、各奇次高調波の損失電流の振幅比率を表したグラフを作成する。そして、グラフより得られる、各奇次高調波における劣化試料に由来する損失電流の振幅比率が、増大していた時、課電劣化現象に起因する課電劣化生成物に基づく、ＯＦケーブルの劣化と判断する。
【００３３】
図３に、基本波を基準とした奇次高調波別の振幅比率に基づく劣化診断一例を示す。図３には、例えば、下記の図７に示すような模擬モデルのＯＦケーブルを測定対象として、１５０Ｈｚ（３次）、２５０Ｈｚ（５次）、３５０Ｈｚ（７次）、４５０Ｈｚ（９次）別に、基本波の損失電流の振幅値（１００）を基準とした、１回目に測定した劣化試料に由来する損失電流の振幅比率と、２回目以降に測定した劣化試料に由来する損失電流の振幅比率がグラフで示されている。このグラフにおいて、全ての奇次高調波において、２回目以降に測定した劣化試料に由来する損失電流の振幅比率（２回目以降の測定値）が、１回目に測定した劣化試料に由来する損失電流の振幅の振幅比率（１回目の測定値）よりも高い。例えば、基本波の振幅値を基準とした、第３高調波（１５０Ｈｚ）における１回目の測定値は０．６４であり、２回目以降の測定値は６．１８であることから、２回目以降に測定した劣化試料に由来する振幅比率は、１回目に測定した劣化試料に由来する振幅比率よりも約１０倍高いことがわかる。この結果から、ＯＦケーブルは、課電劣化現象に起因する課電劣化生成物に基づき、劣化していると診断される。このように、周波数解析により算出された基本波成分の振幅値を基準とした、奇次高調波成分における１回目に測定した劣化試料に由来する振幅比率と、２回目以降に測定した劣化試料に由来する振幅比率との比較により、ＯＦケーブルの課電劣化現象に基づく劣化を診断することができる。尚、測定対象は、同一のＯＦケーブル同士であってもよく、互いに異なるＯＦケーブル同士であってもよい。測定対象が互いに異なるＯＦケーブルの場合、例えば、一方のＯＦケーブルで測定された劣化試料に由来する振幅レベル、例えば損失電流の振幅比率を、１回目の測定データとし、この測定データを基準値として定め、他方のＯＦケーブルで測定された劣化試料に由来する振幅レベル、例えば損失電流の振幅比率を、２回目以降の測定データとし、この測定データと、基準値として定めた測定データとの比較により、ＯＦケーブルの課電劣化現象に基づく劣化を診断することも可能である。
【００３４】
（損失電流波形の確認）
本発明の実施態様において、得られた損失電流信号の周波数解析により算出された１回目に測定した劣化試料と、２回目以降に測定した劣化試料の振幅ファクターの他に、さらには、課電劣化現象の要因となる課電劣化生成物の劣化試料が示す損失電流波形をＯＦケーブルの劣化診断の対象とする。
【００３５】
損失電流信号を波形解析装置に入力し、離散フーリエ変換を用いて周波数解析を行うことで、損失電流に基づく損失電流波形が得られる。交流電圧から得られる課電電圧波形と、この課電電圧波形と同位相である損失電流に基づく損失電流波形とを比較して、損失電流波形が、課電劣化生成物の存在に起因する波形の歪みを有するか否かを判別する。課電劣化生成物が存在する劣化試料に由来する損失電流波形の場合、波形の歪みが観察されるが、この波形の歪みは、課電劣化生成物が存在しない劣化試料に由来する損失電流波形では観察されない事象である。そのため、損失電流波形の歪みの有無の判別により、課電劣化生成物の存在を確認できる。
【００３６】
図４に、課電劣化生成物が存在しない劣化試料に由来する損失電流波形の一例を示し、図５に、課電劣化生成物が存在する劣化試料に由来する損失電流波形の一例を示す。図４（ｂ）は、課電劣化生成物が存在しない劣化試料に由来する損失電流信号の高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform Analysis：ＦＦＴ）に基づくＦＦＴ解析結果を示し、図４（ａ）は、図４（ｂ）における、交流電圧から得られる課電電圧波形ｗ２と、この課電電圧波形ｗ２と同位相である損失電流波形ｗ１を示す部分拡大図である。図５（ｂ）は、課電劣化生成物が存在する劣化試料に由来する損失電流信号の高速フーリエ変換に基づくＦＦＴ解析結果を示し、図５（ａ）は、図５（ｂ）における、交流電圧から得られる課電電圧波形ｗ４と、この課電電圧波形ｗ４と同位相である損失電流波形ｗ３を示す部分拡大図である。図４（ａ）と図５（ａ）とを比較すると、図５（ａ）では、損失電流波形ｗ３の波形の歪みが観察されるのに対し、図４（ａ）では、損失電流波形ｗ１の波形の歪みは観察されない。このことから、損失電流波形ｗ３では、波形の歪みが観察されるため、ＯＦケーブルの絶縁体中に課電劣化生成物が存在していると確認できる。
【００３７】
（損失電流法の有効性）
損失電流法によるＣＶケーブルの水トリー劣化診断では、水トリーが絶縁体中に存在している場合、損失電流波形中には高調波が含まれるようになり、その波形は正弦波形状から歪むようになることが知られている。そして、この波形の歪みは、水トリー部の電圧−電流特性における非線形性に起因していると考えられている。すなわち、損失電流法は高調波成分を検知し劣化を判断する手法である。そのため、本発明においても、ＯＦケーブルの絶縁体中の課電劣化生成物が、損失電流法に有効であることを確認するためには、課電劣化生成物が非線形要素を持つ抵抗因子である必要がある。
【００３８】
損失電流法の有効性を確認するため、課電劣化生成物に試験電圧を既定電圧毎にステップ的に印加し、それぞれ流れる電流値を測定する。その際、課電劣化生成物の模擬試料として、酸化スラッジと同様の組成であるパラフィンワックス（以下、単に「ワックス」ともいう）を使用できる。まず、ワックス（例えば、サクラファインテックジャパン社製：ティシュー・テック  パラフィンワックス  ＩＩ６０）を加熱溶解後に冷却し、板状に成形する。測定試料は、ワックスのみの試料と、ワックスと硫化銅（ＩＩ）（例えば、和光純薬工業社製：０３４−０４４６２）との混合試料を使用する。そして、これらの測定試料を絶縁材料測定用電極（例えば、総研電気社製：ＤＡＣ−ＯＢＥ−７）に固定し、超高抵抗／微小電流計（例えば、アドバンテスト社製：Ｒ８３４０Ａ）を用いて電圧電流値を測定する。測定により得られた電圧値、電流値から電圧−電流特性を調査し、非線形要素の有無を確認する。測定試料の電圧−電流特性において、非線形性が確認されれば、課電劣化生成物が、電圧−電流特性に基づく非線形要素を示す抵抗因子であると判断することができ、その結果、課電劣化生成物に基づく損失電流法の有効性を確認できる。
【００３９】
図６に、課電劣化生成物の電圧−電流特性の一例を示す。図６（ａ）は、測定試料がワックスのみの試料に基づく電圧−電流特性を示し、図６（ｂ）は、測定試料がワックスと硫化銅の混合試料に基づく電圧−電流特性を示す。図６（ａ）、（ｂ）ともに、非線形な電圧−電流特性を示していることから、課電劣化生成物が非線形要素を持つ抵抗因子であることが確認される。そのため、課電劣化生成物が損失電流法に有効であると判断できる。
【００４０】
（ＯＦケーブルの模擬モデル回路）
図７に、ＯＦケーブルの模擬モデル回路の一例を示す。図７に示すような模擬モデル回路を作成し、図２に示される測定回路を用いて、１回目の測定で得られた劣化試料及び２回目以降の測定で得られた劣化試料の損失電流信号をそれぞれ比較し、各劣化試料に由来する損失電流信号の検知の可否を確認する。ＯＦケーブルの模擬モデル回路において、高電圧側の電極５０とグランド電極（ＧＮＤ電極）６０の電極間に所望の厚さ（例えば０．１２５ｍｍ）の絶縁紙３０を複数枚（例えば６枚）重ね、絶縁紙３０はギャップ部４０を模擬した隙間を有している。また、オイルタンクには絶縁油（新油）が封入されており、回路全体を真空引きした後、回路全体に油を充填させ、Ｎ２ガスで流動させる。絶縁紙３０に劣化試料が含まれる場合、図８に示すように、ギャップ部４０にワックスと硫化銅を含む劣化試料７０を塗布し、所定の試験電圧（例えば７ｋＶ）をかけて劣化試料に由来する損失電流を測定する。このような損失電流の測定により、劣化試料に由来する損失電流信号の検知の可否を確認できる。
【００４１】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の実施形態は本発明の好適な実施形態の例示であって、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記の実施形態の説明は一例であり、本発明の概念およびその要旨を逸脱しない範囲において、様々な変更、追加が可能であることは明らかである。
【００４２】
例えば、上記実施形態において、ＯＦケーブルの劣化診断の測定評価では、基本波の損失電流の振幅値を基準とした、各奇次高調波の損失電流の振幅比率を表したグラフを例示したが、これに限らず、表等の数値化したデータであってもよい。
【００４３】
また、上記実施形態において、図３では、奇次高調波として、３次、５次、７次、９次を例示したが、奇次高調波として、複数に限定されず、例えば３次のみであってもよい。
【００４４】
また、上記実施形態において、損失電流法の有効性の確認では、課電劣化生成物の模擬試料として、パラフィンワックスを使用したが、これに限定されず、酸化スラッジと同様の組成を有する他の化合物を使用してもよい。また、測定試料として、ワックスのみの試料と、ワックスと硫化銅（ＩＩ）との混合試料の両方を使用しているが、これに限定されず、ワックスまたは硫化銅（ＩＩ）のみの試料だけであってもよく、ワックスと硫化銅（ＩＩ）との混合試料だけであってもよい。
【００４５】
また、上記実施形態において、ＯＦケーブルの模擬モデル回路では、高電圧側の電極５０とグランド電極６０の電極間の厚さ、絶縁紙３０の枚数、試験電圧を例示したが、これらに限定されない。また、劣化試料７０は、ワックスまたは硫化銅のみであってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  試料ＯＦケーブル
２  標準コンデンサ
３  電源
４  ブリッジ回路
５  波形解析装置
６  高圧プローブ
１０  ＯＦケーブル
１１  導体
１２  絶縁体
１３  金属シース
１４  油通路
１５  防食層
２０  接続部構造
２１  絶縁油
２２  採油口
２３  セミストップ部
３０  絶縁紙
４０  ギャップ部
５０  高電圧側の電極
６０  グランド電極
７０  劣化試料
ｗ１、ｗ３  損失電流波形
ｗ２、ｗ４  課電電圧波形
【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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