(57)【要約】【課題】  目視で確認することが困難な小さな傷がある場合であっても、絶縁材の劣化を適切に測定可能な検査方法等を提供する【解決手段】  導電性を有する液体にて絶縁材２の表面を湿潤状態した後、湿潤状態化された部位の絶縁抵抗を計測する。これにより、導電性を有する液体を傷に浸透させることが可能となる。そして、湿潤状態化された部位と当該傷とは、恰も導体を介して接続された状態となる。したがって、湿潤状態化された部位の絶縁抵抗を計測すれば、当該傷が発生している部位にて電気抵抗を測定した場合と同様な状態となるので、目視で確認することが困難な小さな傷がある場合であっても、絶縁材の劣化を適切に測定することが可能となり得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材の劣化状態を検査する絶縁材劣化検査方法であって、
導電性を有する液体にて絶縁材の表面を湿潤状態とする湿潤化工程と、
湿潤状態化された部位の絶縁抵抗を計測する計測工程と
を備えることを特徴とする絶縁材劣化検査方法。
【請求項２】
前記湿潤化工程においては、前記液体を保持可能な保湿材を絶縁材の表面に配置して湿潤状態とすることを特徴とする請求項１に記載の絶縁材劣化検査方法。
【請求項３】
前記湿潤化工程においては、
前記液体を保持可能な保湿材が円周面に設けられた回転体を、絶縁材の表面上を転がすことにより、当該絶縁材の表面を湿潤化することを特徴とする請求項１に記載の絶縁材劣化検査方法。
【請求項４】
前記保湿材に電圧を印加するための電極が前記回転体に配設されており、
前記計測工程では、前記電極を介して絶縁材に電圧を印加することにより、湿潤状態化された部位の絶縁抵抗を測定することを特徴とする請求項３に記載の絶縁材劣化検査方法。
【請求項５】
請求項１に記載の絶縁材劣化検査方法を実施するための絶縁材劣化検査装置であって、
絶縁材の表面に前記液体を供給して当該表面を湿潤状態とする液体供給部と、
湿潤状態化された部位に直接的又は間接的に接触して電圧を印加する電極と、
前記電極を通して流れる電流値に基づいて電気抵抗を計測する計測部と
を備えることを特徴とする絶縁材劣化検査装置。
【請求項６】
前記液体供給部は、前記液体を保持可能な保湿材が円周面に設けられた回転体を有して構成されていることを特徴とする請求項５に記載の絶縁材劣化検査装置。
【請求項７】
前記電極は、前記保湿材と接触していることを特徴とする請求項６に記載の絶縁材劣化検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁材劣化検査方法、及び当該絶縁材劣化検査方法を実施するための絶縁材劣化検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁材の劣化検査は、通常、検査対象となる絶縁材の電気抵抗（絶縁抵抗ともいう。）を絶縁抵抗計（メガー）にて計測することより行われる。
一般的な絶縁抵抗計は、例えば特許文献１に記載のように、針状の接触棒を検査対象に接触させて当該検査対象に電圧を印加した状態で、接触棒を通して流れる電流値に基づいて電気抵抗を計測するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２９４５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、絶縁材の劣化を発生させる原因として「絶縁材に発生した傷」がある。傷が発生した部分は、図１に示すように、実質的な絶縁材の厚み寸法が小さくなった場合と同等である。したがって、当該部分の絶縁抵抗が他の部分に比べて小さくなり、絶縁材が劣化したことになる。
【０００５】
しかし、目視で確認することが困難な小さな傷であっても、当該傷の深度が大きい場合には、実質的な絶縁材の厚み寸法が小さくなっており、絶縁材の劣化が大きく進行した状態となる。なお、本願においては、絶縁材の表面に絶縁材を保護する被覆が存在する場合には、当該被覆も含めて絶縁材とする。
【０００６】
そして、絶縁抵抗計の接触棒が、深度が大きい傷からずれた位置にて絶縁材に接触している場合には、絶縁材の電気抵抗を測定する際に、当該傷の影響が小さくなるため、絶縁材の劣化を適切に測定することができない可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、目視で確認することが困難な小さな傷がある場合であっても、絶縁材の劣化を適切に測定可能な検査方法等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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、絶縁材の劣化状態を検査する絶縁材劣化検査方法であって、導電性を有する液体にて絶縁材（２）の表面を湿潤状態とする湿潤化工程と、湿潤状態化された部位の絶縁抵抗を計測する計測工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、本発明では、湿潤化工程を行うことにより、導電性を有する液体を傷に浸透させることが可能となる。そして、湿潤状態化された部位と当該傷とは、恰も導体を介して接続された状態となる。
【００１０】
したがって、湿潤状態化された部位の絶縁抵抗を計測すれば、当該傷が発生している部位にて電気抵抗を測定した場合と同様な状態となるので、目視で確認することが困難な小さな傷がある場合であっても、絶縁材の劣化を適切に測定することが可能となり得る。
【００１１】
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】絶縁材２の断面を示す図である。
【図２】湿潤化後の絶縁材２の断面を示す図である。
【図３】絶縁材劣化検査装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。
【００１４】
本実施形態は、鉄道車両の屋根（特に、パンタグラフの周囲）に設けられた絶縁材の劣化状態を検査する場合を例に本発明を説明したものである。
なお、少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
１．概要
図１に示すように、鉄道車両の屋根を構成する構体１の外表面は、電気絶縁材料製の絶縁材２により覆われている。絶縁材２の外表面は、保護被覆（コーティング材）３により覆われている。保護被覆３は、紫外線から絶縁材２を保護する機能を有する。なお、以下の説明においては、保護被覆３も含めて絶縁材２と呼ぶ。
【００１６】
そして、絶縁材２に傷４が発生すると、当該傷４が発生した部位においては、実質的に絶縁材２の厚み寸法が小さくなった場合と同じとなる。したがって、当該部位の絶縁抵抗が他の部分に比べて小さくなり、絶縁材２が劣化したことになる。そこで、本実施形態に係る絶縁材劣化検査方法では、以下の工程にて劣化検査が実行される。
【００１７】
すなわち、検査作業員は、先ず、導電性を有する液体にて絶縁材２の表面を湿潤状態とする湿潤化工程を行う。次に、検査作業員は、湿潤状態化された部位（以下、湿潤部という。）の絶縁抵抗を計測する計測工程を行う。
【００１８】
これにより、本実施形態に係る絶縁材劣化検査方法では、図２に示すように、湿潤化工程により、導電性を有する液体を傷４に浸透させることが可能となる。そして、湿潤部と傷４とは、恰も導体を介して接続された状態となる。
【００１９】
したがって、湿潤部位の絶縁抵抗を計測すれば、傷４が発生している部位にて電気抵抗を測定した場合と同様な状態となるので、目視で確認することが困難な小さな傷がある場合であっても、絶縁材の劣化を適切に測定することが可能となり得る。
【００２０】
なお、本実施形態では「導電性を有する液体」として、通常の「水道水」を用いている。つまり、液体の導電性等の水質は、少なくとも「水道法」に基づく「水質基準」を満たす程度であればよい。
【００２１】
２．具体的な検査手順、及び検査に用いる検査装置（検査治具）
図３は、絶縁材劣化検査装置（検査治具）１０の一例を示す概念図である。当該絶縁材劣化検査装置１０は、液体供給部１１、電極１２及び計測部１３等を有している。液体供給部１１は絶縁材２の表面に液体を供給する部位である。
【００２２】
本実施形態に係る液体供給部１１は、液体を保持可能な保湿材１１Ａが円周面に設けられたローラ１１Ｂを有して構成されている。保湿材１１Ａは、スポンジや綿又は紙等の多孔質材又は刷毛状のものである。
【００２３】
なお、望ましい保湿材１１Ａとしては、外力が作用したときに保持している液体を一定の割合で放出するものがよい。そこで、本実施形態に係る保湿材１１Ａは、外周が刷毛状のローラを吸水性に優れた紙で覆うことにより保湿材１１Ａを構成している。
【００２４】
ローラ１１Ｂは支持軸１１Ｃにより回転可能に支持された回転体である。当該支持軸１１Ｃには、検査作業員により把持されるグリップ部１１Ｄが設けられている。したがって、検査作業員は、保湿材１１Ａが円周面に設けられたローラ１１Ｂを、絶縁材２の表面上を転がすことにより、絶縁材２の表面を容易に湿潤状態とすることができる。
【００２５】
電極１２は保湿材１１Ａを介して湿潤部に間接的に接触して電圧を印加する。当該電極１２は、保湿材１１Ａに埋設されて保湿材１１Ａと接触している。このため、保湿材１１Ａに液体が保持されている状態では、その保持されている液体を介して湿潤部と電極１２とが導通状態となる。
【００２６】
なお、本実施形態に係る電極１２は、ローラ１１Ｂの長手方向に沿って延びる２本の電極棒により構成されている。当該２本の電極１２は、ローラ１１Ｂの外周において略１８０度ずれている。
【００２７】
計測部１３は、電極１２を通して流れる電流値に基づいて電気抵抗を計測する。つまり、計測部１３及び電極１２等により絶縁抵抗計（メガー）が構成される。なお、計測部１３のグランド側は鉄道車両の非導電金属部に接続される。
【００２８】
３．本実施形態に係る絶縁材劣化検査方法及び絶縁材劣化検査装置の特徴
上述したように、湿潤部位の絶縁抵抗を計測すれば、傷４が発生している部位にて電気抵抗を測定した場合と同様な状態となるので、目視で確認することが困難な小さな傷がある場合であっても、絶縁材の劣化を適切に測定することが可能となり得る。
【００２９】
そして、計測した絶縁抵抗値が所定の閾値（例えば、０．３ＭΩ）未満の場合には、深度の深い傷４、つまり絶縁抵抗が大きく低下しているとみなすことができる。なお、上記の閾値は、印加電圧、絶縁材２の材質及び液体の電気抵抗値等と現実の深度との関係により決定されるものであって、具体的な値は、実験により決定される値である。
【００３０】
液体供給部１１は、保湿材１１Ａが円周面に設けられたローラ１１Ｂを有して構成されているので、当該ローラ１１Ｂを絶縁材２の表面上を転がすことにより、絶縁材２の表面を容易に湿潤状態とすることができる。したがって、検査対象範囲を容易に適切な湿潤状態とすることができる。
【００３１】
電極１２が保湿材１１Ａに接触しているので、検査対象範囲を湿潤状態とする湿潤化工程と、湿潤部位の絶縁抵抗を計測する計測工程とを恰も同時に行うように連続的に行うことが可能となる。
【００３２】
そして、本実施形態では、以下の手法により傷４の位置を特定することが可能となる。
すなわち、先ず、検査範囲を複数の第１帯状領域と複数の第２帯状領域とに区画する。第１帯状領域は第１方向に延びる帯状の領域である。第２帯状領域は、第１方向と交差する第２方向に延びる帯状の領域である。なお、複数の第１帯状領域及び複数の第２帯状領域の幅寸法は、ローラ１１Ｂの長手方向寸法以下である。
【００３３】
次に、複数の第１帯状領域及び複数の第２帯状領域それぞれについて、ローラ１１Ｂを転がして絶縁抵抗を計測する。そして、複数の第１帯状領域のうち絶縁抵抗値が上記閾値未満となった領域と、複数の第２帯状領域のうち絶縁抵抗値が上記閾値未満となった領域との重なる箇所、つまり深度の深い傷４を特定する。
【００３４】
（第２実施形態）
上述の実施形態では、保湿材１１Ａが円周面に設けられたローラ１１Ｂを絶縁材２の表面上を転がすことにより、絶縁材２の表面を容易に湿潤状態としたが、本実施形態は、シート状の保湿材１１Ａを絶縁材２の表面に配置して湿潤状態とするものである。
【００３５】
なお、計測工程は、電極１２や絶縁抵抗計（メガー）の接触棒（図示せず）を保湿材１１Ａに接触させることにより行う。
（その他の実施形態）
上述の実施形態に係る電極１２は、保湿材１１Ａを介して湿潤部に間接的に接触して電圧を印加していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、湿潤部に直接的に接触して電圧を印加する構成であってもよい。
【００３６】
上述の実施形態では、液体として「水道水」を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の液体を用いてもよい。この際、以下の点に留意すべきである。すなわち、液体の粘度又は表面張力が大きい場合には、小さな傷４に液体が浸透し難くなる。そして、液体が傷４の奥まで浸透していない状態で電気抵抗を計測すると、当該傷４の深度が小さい状態と同等な検査結果となる可能性がある。
【００３７】
上述の実施形態に係る絶縁材劣化検査装置１０は、ローラ１１Ｂを回転させて湿潤化したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、液体を絶縁材２に噴霧することにより湿潤化してもよい。
【００３８】
上述の実施形態では、保湿材１１Ａを用いて検査対象範囲を湿潤化したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ノズルから液体（水道水）を検査対象範囲に噴霧して湿潤化してもよい。
【００３９】
上述の実施形態では、鉄道車両用の絶縁材２に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、その他の絶縁材２の検査にも適用できる。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４０】
１… 構体
２… 絶縁材
３… 保護被覆
４… 傷
１０… 絶縁材劣化検査装置
１１… 液体供給部
１１Ａ… 保湿材
１１Ｂ… ローラ
１１Ｃ… 支持軸
１２… 電極
１３… 計測部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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