(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、前記コイルに臨む電位測定プローブで前記最外層の内部電極以外の内部電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定することを特徴とするコイル劣化診断方法。
【請求項２】
コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、前記コイルエンド部に挿着する表面電極に臨む電位測定プローブで前記表面電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定することを特徴とするコイル劣化診断方法。
【請求項３】
コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、前記コイルエンド部に挿着する表面電極の電位を高入力インピーダンス電位計で計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定することを特徴とするコイル劣化診断方法。
【請求項４】
コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、このコイルの軸方向に沿って電位測定プローブを進退させて前記内部電極の位置を確認し、内部電極の位置を確認後、前記最外層の内部電極以外の内部電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定することを特徴とするコイル劣化診断方法。
【請求項５】
コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に電圧を印加するとともに、このコイルの軸方向に沿って電位測定プローブを進退させて前記内部電極の位置を確認し、内部電極の位置を確認後、前記コイルエンド部に装着する表面電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定することを特徴とするコイル劣化診断方法。
【請求項６】
内部電極および表面電極のうち、いずれか一方で計測した電位は、その大きさと、導体に印加した電圧に対する位相とが健全なコイルの位相に較べて偏差が出たとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定することを特徴とする請求項１〜５記載のコイル劣化診断方法。
【請求項７】
コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルを構成し、このコイルの前記導体に直流電圧または方形波電圧を印加し、計測した内部電極または前記コイルエンド部に挿着する表面電極の電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定することを特徴とするコイル劣化診断方法。
【請求項８】
コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記コイルエンド部に装着する表面電極を一旦接地し、次いで接地を解除した後、前記導体に階段関数状直流電圧、または方形波電圧を印加し、前記表面電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定することを特徴とするコイル劣化診断方法。
【請求項９】
コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に交流電圧、階段関数状直流電圧および方形波電圧のうち、いずれか一方を印加するとともに、前記コイルエンド部に装着する表面電極に接続され、かつ同じ電位に維持される外部電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定することを特徴とするコイル劣化診断方法。
【請求項１０】
計測した電位は、統計的な処理により求められた限界値を超えたとき、導体から絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定することを特徴とする請求項１〜９記載のコイル劣化診断方法。
【請求項１１】
計測した電位は、内部電極の位置毎に異なるとき、異なる内部電極の電位の比の標準値を予め求めておき、同じ位置の内部電極の電位に換算して用いることを特徴とする請求項１〜９記載のコイル劣化診断方法。
【請求項１２】
コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルと、このコイルの導体に電圧を印加する電源と、前記最外層の内部電極以外の前記内部電極および前記コイルエンド部に装着した表面電極装置のうち、いずれか一方の電位を電位測定プローブを介して計測する非接触表面電位計と、前記電源から前記導体に印加する電圧を計測する電圧読取り装置とを備えたことを特徴とするコイル劣化診断装置。
【請求項１３】
表面電極装置は、表面電極に絶縁板を貼り合せて構成することを特徴とする請求項１２記載のコイル劣化診断装置。
【請求項１４】
表面電極装置は、表面電極に絶縁板を貼り合わせるとともに、前記絶縁板に突起を備えたことを特徴とする請求項１２記載のコイル劣化診断装置。
【請求項１５】
表面電極装置は、表面電極に絶縁板を貼り合わせるとともに、前記絶縁板に柄を備えたことを特徴とする請求項１２記載のコイル劣化診断装置。
【請求項１６】
表面電極装置は、表面電極に柔軟部を介装させて押え板を貼り合せたことを特徴とする請求項１２記載のコイル劣化診断装置。
【請求項１７】
表面電極装置は、表面電極に柔軟部を介装させて押え板を貼り合わせるとともに、前記押え板に柄を備えたことを特徴とする請求項１２記載のコイル劣化診断装置。
【請求項１８】
表面電極装置は、表面電極に柄を備えたことを特徴とする請求項１２記載のコイル劣化診断装置。
【請求項１９】
電位測定プローブは、その電位測定窓と表面電極との間を予め定められた距離に維持させるプローブ支えを備えたことを特徴とする請求項１２記載のコイル劣化診断装置。
【請求項２０】
電位測定プローブは、表面電極を支持する押え板から延びるプローブ支持具で支持されるとともに、前記表面電極に接続させ、かつプローブ支持具に設けた外部電極と、この外部電極と電位測定窓とを予め定められた距離に維持させるスペーサとを備えたことを特徴とする請求項１２記載のコイル劣化診断装置。
【請求項２１】
コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルと、このコイルの導体に電圧を印加する電源と、前記最外層の内部電極以外の内部電極および前記コイルエンド部に装着した表面電極装置のうち、いずれか一方の電位を電位測定プローブを介して計測する非接触表面電位計と、前記電源から前記コイルに印加する電圧を計測する電圧読取り装置と、前記非接触表面電位計で計測した電位を記録、保存するコンピュータとを備えたことを特徴とするコイル劣化診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導体の水による直接冷却運転の際、導体から絶縁層に水が漏出し、これに伴ってコイルに絶縁劣化が発生しているかの有無を診断するコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転電機は、容量が大きくなると、固定子コイル（固定子巻線）に流れる電流が大きくなり、これに伴って固定子コイルに発生するジュール損失により温度が高くなりすぎて設計することが難しくなっている。
【０００３】
このため、最近の大容量回転電機では、固定子コイルを水で直接冷却するタイプのものが数多く実施されており、その構成として図２７に示すものがある。
【０００４】
一般に、大容量回転電機は、円筒状に形成する固定子鉄心１の内部側に数多くの溝を設け、各溝に下コイル２ｂおよび上コイル２ａを一対の組として挿通させている。
【０００５】
上，下コイル２ａ，２ｂは、素線として中空平角銅線単独または中実平角銅線に中空平角線を混ぜたものを用いて導体３ａ，３ｂとし、導体３ａ，３ｂの断面外形を長方形に成形し、その外側に絶縁層４ａ，４ｂを被覆している。
【０００６】
また、上，下コイル２ａ，２ｂは、導体３ａ，３ｂの端部にクリップ５ａ，５ｂを溶接接続させ、各クリップ５ａ，５ｂ間を第１中空接続導体６で接続させ、絶縁接続管７から供給される、例えば脱イオン水等の水で、直接導体３ａ，３ｂを冷却するようになっている。
【０００７】
ところで、長年の運転の結果、導体３ａ，３ｂとクリップ５ａ，５ｂとの溶接部分に腐食による劣化が生じて微細な穴があき、水が絶縁層４ａ，４ｂに漏出し、コイルは絶縁破壊を起すことがある。
【０００８】
このようなコイルの絶縁破壊に対し、導体３ａ，３ｂとクリップ５ａ，５ｂとの溶接部分が絶縁層で覆われていて目視確認できないので、水の絶縁層への漏出確認手段として、例えば、特開平９−３３１６５６号公報、特開平９−５１６５８号公報および特開平１０−１７７０５３号公報が提案されている。
【０００９】
これらの発明は、ともに、水の漏出による絶縁層の静電容量が増加する現象を利用するもので、鉄心外のコイルに電極を当接させ、導体と電極との静電容量を計測し、計測した静電容量が著しく高い値のとき、水が絶縁層に漏出していると判定するものである。
【００１０】
これらは、絶縁層の静電容量を測定するだけであるから、操作が簡易であり、水の絶縁層への漏出簡易測定手段として評価されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
大容量の回転電機には、コイルの絶縁構造として、図２８に示すように、絶縁層９，９ａ，９ｂ，９ｃに内部電極８ａ，８ｂ，８ｃを設け、コイル表面の電界を低減させたものが実施されている。
【００１２】
なお、絶縁設計によっては、内部電極８ａ，８ｂ，８ｃを２層〜４層にすることもあるが、ここでは３層の場合を例に採って説明する。
【００１３】
このコイル絶縁構造は、上コイル２ａと下コイル２ｂとを一対とするコイル２（２ａ，２ｂ）の導体３の外側を絶縁層９，９ａ〜９ｃで覆うとともに、絶縁層９，９ａ〜９ｃに三つの内部電極８ａ〜８ｃを挿着し、最外層の内部電極８ｃをコイル２（２ａ，２ｂ）の直線部分の最外層における低抵抗層１０に接続させ、中間の内部電極８ａ，８ｂで絶縁層９ａ〜９ｃの静電容量を容量分圧し、コイルエンド部の絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたものである。なお、コイルエンド部の端部には、導体３（３ａ，３ｂ）を水で直接冷却する口出管７を備えたクリップ５（５ａ，５ｂ）が設けられている。
【００１４】
このようなコイル絶縁構造の回転電機に、上述公開特許公報に開示されたコイル２（２，２ｂ）の絶縁層９，９ａ〜９ｃへの水漏出検出技術を適用する場合、幾つかの問題が出ている。
【００１５】
今、説明の便宜上、コイル２（２ａ，２ｂ）の絶縁層９，９ａ〜９ｃのうち、Ａ領域を第１内部電極空間領域、Ｂ領域を第２内部電極空間領域、Ｃ領域を第３内部電極空間領域、Ｄ領域を内部電極不存在領域と呼称区分すると、上述の漏出水検出技術では、計測領域がＤ領域だけにしか適用できない。
【００１６】
しかし、Ｄ領域は、コイル２（２ａ，２ｂ）の電磁振動を抑えるため太いリングが設置され、このリングをガラス紐で縛り付けているので計測電極を取り付ける余裕がない。
【００１７】
また、このＤ領域は、マイカ絶縁テープを巻回するクリップ５の外装がコイルエンド部の絶縁層と重ね合わされる領域であり、絶縁厚さが一定ではない。静電容量は絶縁厚さに反比例するので、絶縁厚さが一定になっていないと、計測ができない。
【００１８】
したがって、上述の水漏出検出技術では、実質的に静電容量を計測することができない。
【００１９】
次に、領域Ａの表面に電極を取り付け、取り付けた電極と導体３（３ａ，３ｂ）との間の静電容量を測定することを検討してみる。
【００２０】
従来、漏出水は、導体３と最内層の内部電極８ａとの間に侵入し、その内部電極８ａの上部に浸入することが少ない。このため、領域Ａの表面に電極を取り付け、導体３（３ａ，３ｂ）に交流電圧を印加し、導体３（３ａ，３ｂ）の静電容量を測定しても、その計測値の大部分は、内部電極８ａとコイル表面の電極間の静電容量で決まるので、健全なコイルと漏出水のあるコイルとの差が殆どなく、漏出水に基づく絶縁劣化の診断の意味がない。
【００２１】
また、領域Ｂまたは領域Ｃの表面に電極を取り付け、取り付けた電極と導体３（３ａ，３ｂ）との間の静電容量を測定することを検討してみると、この場合も、上述と同様に、内部電極８ｂ，８ｃの外側に漏出水が浸入せず、コイル表面に取り付けた電極と導体３（３ａ，３ｂ）との間の静電容量を計測しても健全なコイルと漏出水のあるコイルとの間に差が出ない。
【００２２】
このように、既に提案されている上述の技術では、絶縁層９，９ａ〜９ｃに内部電極８ａ〜８ｂを挿入する構造の回転電機に、そのまま適用することができず、新たなる改善が求められていた。
【００２３】
本発明は、このような要望に応えてなされたもので、導体の水による直接冷却運転の際、導体から絶縁層に水が漏出し、これに伴って発生するコイルの絶縁劣化を、操作容易にして早期に、かつ正確にして確実に検出できるコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコイル劣化診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、前記コイルに臨む電位測定プローブで前記最外層の内部電極以外の内部電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００２５】
また、本発明に係るコイル劣化診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、前記コイルエンド部に挿着する表面電極に臨む電位測定プローブで前記表面電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００２６】
また、本発明に係るコイル劣化診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、前記コイルエンド部に挿着する表面電極の電位を高入力インピーダンス電位計で計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００２７】
また、本発明に係るコイル劣化診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、このコイルの軸方向に沿って電位測定プローブを進退させて前記内部電極の位置を確認し、内部電極の位置を確認後、前記最外層の内部電極以外の内部電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００２８】
また、本発明に係るコイル劣化診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に電圧を印加するとともに、このコイルの軸方向に沿って電位測定プローブを進退させて前記内部電極の位置を確認し、内部電極の位置を確認後、前記コイルエンド部に装着する表面電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００２９】
また、本発明に係るコイル劣化診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項６に記載したように、内部電極および表面電極のうち、いずれか一方で計測した電位は、その大きさと、導体に印加した電圧に対する位相とが健全なコイルの位相に較べて偏差が出たとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００３０】
また、本発明に係るコイル劣化診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に直流電圧または方形波電圧を印加し、計測した内部電極または前記コイルエンド部に挿着する表面電極の電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００３１】
また、本発明に係るコイル劣化診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記コイルエンド部に装着する表面電極を一旦接地し、次いで接地を解除した後、前記導体に階段関数状直流電圧、または方形波電圧を印加し、前記表面電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００３２】
また、本発明に係るコイル劣化診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの前記導体に交流電圧、階段関数状直流電圧および方形波電圧のうち、いずれか一方を印加するとともに、前記コイルエンド部に装着する表面電極に接続され、かつ同じ電位に維持される外部電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００３３】
また、本発明に係るコイル劣化診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載したように、計測した電位は、統計的な処理により求められた限界値を超えたとき、導体から絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００３４】
また、本発明に係るコイル劣化診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載したように、計測した電位は、内部電極の位置毎に異なるとき、異なる内部電極の電位の比の標準値を予め求めておき、同じ位置の内部電極の電位に換算して用いる方法である。
【００３５】
また、本発明に係るコイル劣化診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載したように、コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルの導体に電圧を印加する電源と、前記最外層の内部電極以外の前記内部電極および前記コイルエンド部に装着した表面電極装置のうち、いずれか一方の電位を電位測定プローブを介して計測する非接触表面電位計と、前記電源から前記導体に印加する電圧を計測する電圧読取り装置とを備えたものである。
【００３６】
また、本発明に係るコイル劣化診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、表面電極装置は、表面電極に絶縁板を貼り合せて構成するものである。
【００３７】
また、本発明に係るコイル劣化診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項１４に記載したように、表面電極装置は、表面電極に絶縁板を貼り合わせるとともに、前記絶縁板に突起を備えたものである。
【００３８】
また、本発明に係るコイル劣化診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項１５に記載したように、表面電極装置は、表面電極に絶縁板を貼り合わせるとともに、前記絶縁板に柄を備えたものである。
【００３９】
また、本発明に係るコイル劣化診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項１６に記載したように、表面電極装置は、表面電極に柔軟部を介装させて押え板を貼り合せたものである。
【００４０】
また、本発明に係るコイル劣化診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項１７に記載したように、表面電極装置は、表面電極に柔軟部を介装させて押え板を貼り合わせるとともに、前記押え板に柄を備えたものである。
【００４１】
また、本発明に係るコイル劣化診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項１８に記載したように、表面電極装置は、表面電極に柄を備えたものである。
【００４２】
また、本発明に係るコイル劣化診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項１９に記載したように、電位測定プローブは、その電位測定窓と表面電極との間を予め定められた距離に維持させるプローブ支えを備えたものである。
【００４３】
また、本発明に係るコイル劣化診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項２０に記載したように、電位測定プローブは、表面電極を支持する押え板から延びるプローブ支持具で支持されるとともに、前記表面電極に接続させ、かつプローブ支持具に設けた外部電極と、この外部電極と電位測定窓とを予め定められた距離に維持させるスペーサとを備えたものである。
【００４４】
また、本発明に係るコイル劣化診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項２１に記載したように、コイルエンド部の端部に溶接されたクリップから供給される媒体で直接冷却され、固定子鉄心に挿通されたコイルの導体の外側が絶縁層で被覆され、前記固定子鉄心に挿通された部分を除き前記コイルエンド部を含む前記コイルの前記絶縁層内に互いに離れて絶縁された複数の内部電極が挿着され、前記内部電極のうち最外層の内部電極は前記コイルの直線部の最外層に設けられた低抵抗層に接続され、前記最外層の内部電極と前記導体との間に装着された内部電極は、前記コイルエンド部の前記クリップ側の端部が前記コイル表面側で最も近接した内部電極の端部よりも前記クリップ側に伸びており、前記最外層の内部電極を除く内部電極で前記絶縁層の静電容量を容量分圧し、前記コイルエンド部の前記絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイルと、このコイルの導体に電圧を印加する電源と、前記最外層の内部電極以外の内部電極および前記コイルエンド部に装着した表面電極装置のうち、いずれか一方の電位を電位測定プローブを介して計測する非接触表面電位計と、前記電源から前記コイルに印加する電圧を計測する電圧読取り装置と、前記非接触表面電位計で計測した電位を記録、保存するコンピュータとを備えたものである。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
【００４６】
図１は、本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第１実施形態を示す模式図である。なお、計測位置は、例示として、既に図２８で示した領域Ａにおける横断面位置である。
【００４７】
本実施形態に係るコイル劣化装置は、例えば水で直接冷却するコイル１１に交流電圧を印加する交流電源１２と、コイル１１の電位を測定する電位測定装置２３とを備えている。
【００４８】
コイル１１は、中央部分に位置する導体１３を巻回する第１絶縁層１４および第２絶縁層１５と、第１絶縁槽１４と第２絶縁層１５との間に挿着する第１内部電極１６とで構成されている。このコイル１１の横断面部分は、既に図２８で示した領域Ａに相当している。
【００４９】
一方、電位測定装置２３は、測定部分に電位測定窓１７を設けた電位測定プローブ１８と、この電位測定プローブ１８に入力端子２１を介して接続し、コイル１１の電位を計測する非接触表面電位計１９と、この非接触表面電位計１９に出力端子２２を介して接続し、交流電源１２からコイル１１に印加する交流電圧を計測する、例えば、オシロスコープあるいは交流電圧計等の電圧読取り装置２０とで構成している。
【００５０】
このような構成を備えるコイル劣化診断装置を用いて導体１３から第１絶縁層１４への漏出水に基づく電位を検出するコイル劣化診断方法は、コイル１１の一側面に電位測定プローブ１８の電位測定駆動窓１７を近接して行われる。
【００５１】
まず、交流電源１２からコイル１１の導体１３に交流電圧Ｅを印加し、このとき、第１内部電極１６の電位を電位測定プローブ１８を介して非接触表面電位計１９で計測するとともに、電圧読取り装置２０で電圧を読み取る。なお、交流電圧を非接触表面電位計１９自身で計測できれば電圧読取り装置２０を省略してもよい。
【００５２】
次に、このときの第１内部電極１６の電位を、図２に示す等価回路を用いて計算する。
【００５３】
今、図２に示す等価回路において、導体１３と最内部に位置する第１内部電極１６との間の静電容量をＣａ、第１内部電極１６と第２内部電極２４との間の静電容量をＣｂ、第２内部電極２４と第３内部電極２５との間の静電容量をＣｃとする。
【００５４】
また、導体１３から第１絶縁層１４、第２絶縁層１５および第３絶縁層２６のうち、いずれかに漏出水が浸入し、水の比誘電率が、例えば８０と非常に大きくなっていると、第１内部電極１６の静電容量Ｃａが増加し、さらに、水の電気伝導度が第２〜第３絶縁層１５，２６の電気伝導度よりも高いと誘電損失が大幅に増加することが一般によく知られている。この誘電損失を模擬するために導体１３と第１内部電極１６との間には、等価抵抗Ｒａが設けられる。尤も、漏出水の浸入がなければ、電圧Ｅが静電容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃで分圧される。
【００５５】
第１内部電極１６の電位Ｖａは、次式で表される。
【００５６】
【数１】
0004497790.tif 000002
【００５７】
ここで、導体１３と第１内部電極１６との間の静電容量Ｃａ、第１内部電極１６と第２内部電極２４との間の静電容量Ｃｂ、第２内部電極２４と第３内部電極２５との間の静電容量Ｃｃのそれぞれは、測定値としてＣａ＝１５００ｐＦ、Ｃｂ＝２５００ｐＦ、Ｃｃ＝３０００ｐＦとして与えられた。
【００５８】
今、印加電圧Ｅ＝１００ｒｍｓで、５０Ｈｚの交流の場合、Ｖａ＝５２．４Ｖになる。
【００５９】
次に、漏出水が第１絶縁層１４に浸入し、静電容量Ｃａが２倍の３０００ｐＦに増加し、また誘電損失が増加し、誘電正接が０．５に増加した場合（健全な場合、一般には０．０１程度以下）、第１内部電極１６の電位Ｖａを計算する。
【００６０】
計算式は複雑であるため省略し、ここでは結果だけを述べると、Ｖａ＝７２．０Ｖになり、健全な場合の値に較べて３７％大きくなっている。
【００６１】
また、第２内部電極２４の電位Ｖｂも計算した結果をまとめて表１に示す。
【００６２】
【表１】
0004497790.tif 000003
【００６３】
表１から、第２内部電極２４の電位も絶縁層への漏出水の浸入により電位が約３７％増加していた。
【００６４】
したがって、絶縁層への漏出水の浸入は、内部電極の電位増加と不離一体の関係になっていることがわかった。
【００６５】
なお、印加電圧の周波数は、非接触表面電位計１９が充分に追従できる周波数でなければならず、上述の例では周波数５０Ｈｚを用いた。
【００６６】
しかし、非接触表面電位計１９の周波数応答がより低い場合、例えば２０Ｈｚのように商用周波数より低いとき、交流電圧発生器を用いて電圧を印加することが必要である。
【００６７】
また、非接触表面電位計１９が充分に印加電圧の周波数に追従し、正確に計測できているかの判断には、電圧読取り装置２０としてオシロスコープを用いることが好ましい。
【００６８】
なお、本実施形態では、交流電源１２が必ずしも正弦波である必要がなく、三角波、方形波等の正負に繰り返し変化する波形であれば、同様の効果を奏する。
【００６９】
このように、本実施形態は、絶縁層への漏出水の浸入と内部電極の電位増加との関係が不離一体になっていることに着目し、内部電極の電位を計測することにより絶縁層への漏出水の浸入をより早く、確実に検出することができ、絶縁劣化を正確に判定することができる。
【００７０】
図３は、本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第２実施形態を示す模式図である。なお、計測位置は、第１実施形態と同様に、図２８で示した領域Ａにおける横断面位置である。
【００７１】
なお、第１実施形態で用いられた構成部分と同一構成部分には同一符号を付している。
【００７２】
本実施形態に係るコイル劣化診断装置は、第２絶縁層１５の外表面に表面電極２７を装着したものである。
【００７３】
表面電極２７は、例えば、３０×３０ｍｍのアルミニウム箔の片面に粘着剤を塗布し、第２絶縁層１５の外表面に貼付されている。なお、他の構成部分は、第１実施形態に用いた構成部分と同一なので、その説明を省略する。
【００７４】
このような構成を備えるコイル劣化診断装置を用いて導体１３から第１絶縁層１４への漏出水に基づく電位を検出するコイル劣化診断方法は、第２絶縁層１５の外表面に貼付した表面電極２７に電位測定プローブ１８の電位測定窓１７を近接させ、交流電源１２からコイル１１の導体１３に交流電圧Ｅを印加し、表面電極２７の電位を電位測定プローブ１８を介して非接触表面電位計１９で計測するとともに、電圧読取り装置２０で電圧を読み取る。
【００７５】
なお、交流電圧を非接触表面電位計１９自身で計測できれば、第１実施形態と同様に、電圧読取り装置２０を省略してもよい。また、表面電極２７の電位を計測する場合、例えば、図４に示すように、第１実施形態で用いた電圧測定プローブ１８および非接触表面電位計１９を置き換えて高入力インピーダンス電位計２８を用いてもよい。
【００７６】
次に、表面電極２７の電位を、図５に示す等価回路を用いて計算する。
【００７７】
図５に示す等価回路は、図２に示した第１実施形態の等価回路のうち、第１内部電極１６と表面電極２７との間の静電容量をＣｅと、表面電極２７と周囲のコイル等との間の漂遊静電容量Ｃｆとを追加したものである。
【００７８】
表面電極２７の電位は、第１内部電極１６の電位と周囲の物体の電位を漂遊静電容量Ｃｆと静電容量Ｃｅとで分圧した電位となる。ここで静電容量Ｃｅは、漂遊静電容量Ｃｆよりも充分に大きく、表面電極２７の電位は、第１内部電極１６の電位と数％以下の差である。このため、表面電極２７の電位は、第１内部電極１６の電位とみなしても充分である。
【００７９】
このように、本実施形態は、表面電極２７の電位が第１内部電極１６の電位としてみなせることに注目し、表面電極２７の電位を計測することにより絶縁層への漏出水の浸入をより早く、確実に検出することができ、絶縁劣化を正確に判定することができる。
【００８０】
図６は、本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第４実施形態を示す模式図である。
【００８１】
なお、第１実施形態で用いられた構成部分と同一構成部分には同一符号を付している。
【００８２】
上コイルおよび下コイルを含めたコイル１１の導体１３の外側を絶縁層２９および第１〜第３絶縁層１４，１５，２６で覆うとともに、絶縁層２９および第１〜第３絶縁層１４，１５，２６に第１〜第３内部電極１６，２４，２５を挿着し、最外層の第３内部電極２５をコイル１１の直線部分の最外層における低抵抗層３０に接続させ、中間の第１〜第２内部電極１６，２４で第１〜第３絶縁層１４，１５，２６の静電容量を容量分圧し、コイルエンド部の絶縁層の外表面の電界を小さく抑えたコイル絶縁構造の回転電機に対し、第１〜第３内部電極１６，２４，２５の位置を外部からみることができないので、本実施形態では、第１〜第３内部電極１６，２４，２５の位置の確認後、内部電極の電位を計測し、導体１３から第１〜第３絶縁層１４，１５，２６への漏出水の浸入の有無を判定するものである。なお、コイルエンド部の端部には、導体１３を水で直接冷却する口出管３１を備えたクリップ３２が設けられている。また、説明の便宜上、コイル１１の絶縁層２９および第１〜第３絶縁層１４，１５，２６のうち、Ａ領域を第１内部電極空間領域、Ｂ領域を第２内部電極空間領域、Ｃ領域を第３内部電極空間領域、Ｄ領域を内部電極不存在領域と呼称区分する。
【００８３】
本実施形態は、まず、導体１３に交流電源１２からの交流電圧を印加し、非接触表面電位計１９の電位測定プローブ１８をコイルエンド部表面に沿って進退させ、領域Ａ〜Ｄにおける電位を計測する。
【００８４】
図７は、非接触表面電位計１９の電位測定プローブ１８をコイルエンド部表面に沿って進退させ、各領域Ａ〜Ｄにおける漏出水のあるコイルの電位（破線で示す）と健全なコイルの電位（実線で示す）とを対比させた電位線図である。
【００８５】
図７から、電位測定プローブ１８が領域Ａ〜Ｄに進退するに連れて電位が比較的明瞭に段階的に変化することがわかった。また、第１内部電極１６および第２内部電極２４の電位は、それぞれクリップ３２から距離１６０ｍｍ〜１９０ｍｍの領域、およびクリップ３２から距離２１０ｍｍ〜２４０ｍｍ領域での電位値を読み取れば、健全なコイルとの対比で漏出水の有無を判断することができる。
【００８６】
このように、本実施形態は、電位測定プローブ１８を絶縁層の外表面に沿って進退させ、第１〜第２内部電極１６，２４の位置を確認後、各内部電極１６，２４における領域Ａ，Ｂの電位を計測し、計測結果から漏出水の有無を判定するので、絶縁層への漏出水の浸入を簡易に、かつより早く検出することができ、絶縁劣化をより早く認識して、その後の適切な処置を採ることができる。
【００８７】
なお、本実施形態では、電位測定プローブ１８を絶縁層の外表面に沿って進退させ、第１〜第２内部電極１６，２４の位置を確認後、各内部電極１６，２４における領域Ａ，Ｂの電位を計測しているが、電位計測の際、計測位置に表面電極２７を貼付し、表面電極２７の電位を非接触表面電位計１９および高入力インピーダンス電位計２８のうち、いずれかで計測してもよい。
【００８８】
また、導体１３から絶縁層への漏出水の浸入検出にあたり、図１で示した実施形態または図３で示した第２実施形態で計測した第１内部電極１６および第２内部電極２４の電位波形を観測し、印加電圧に対する電位波形の位相差を読み取り、この位相差から絶縁層への漏出水の有無を判定してもよい。
【００８９】
すなわち、導体１３に、例えば１００Ｖｒｍｓの交流電圧を印加した場合、健全なコイルの内部電極の電位波形は、図８の破線で示すように、細線破線の印加電圧と同相の正弦波曲線を描くのに対し、絶縁層に漏出水が浸入しているときのコイルの内部電極の電位波形は、実線で示す正弦波曲線を描くものの、位相が遅れていることがわかった。
【００９０】
本実施形態は、絶縁層に漏出水が浸入していると、健全なコイルの電位波形に較べて位相が遅れる現象を巧みに利用したものである。
【００９１】
このように、本実施形態は、計測した電位波形が健全なコイルの電位波形に較べて位相遅れがあったとき、絶縁層に漏出水が浸入したと判定するので、漏出水の有無を容易に、かつ早期に認識してその後の適切な処置を採ることができる。
【００９２】
また、導体１３から絶縁層への漏出水の浸入検出にあたり、図９に示すように、導体１３に印加する直流電圧を階段状または方形状の波形にして漏出水の有無を判定してもよい。例えば、導体１３に、階段状の波形にして直流電圧１００Ｖを印加する場合、健全なコイルでは、第１内部電極１６の電位が破線で示すように、約５２Ｖになり、その後、一定値を維持するのに対し、水漏れのあるコイルでは、実線で示すように、電圧印加直後、瞬時に、約７２Ｖに上昇し、その後、時間とともに若干上昇することが実験で認められた。
【００９３】
本実施形態は、絶縁層に漏出水が浸入していると、健全なコイルの電位に較べて高くなる現象を巧みに利用したものである。
【００９４】
このように、本実施形態は、導体１３に直流電圧を印加し、その後、第１内部電極１６の電位を読み取り、健全なコイルの電位よりも高いとき、漏出水が絶縁層に浸入していると判定するので、絶縁層への漏出水の浸入を簡易に、かつより早く検出することができ、絶縁劣化をより早く認識してその後の適切な処置を採ることができる。
【００９５】
なお、導体１３から絶縁層への漏出水の浸入検出にあたり、絶縁層の外表面に表面電極２７を貼付する際、絶縁層の外表面が摩擦等により帯電し、印加電圧０のときでも第１電極２７が大きな電位を持ち、計測誤差の要因になることがある。このため、導体１３に電圧を印加する前に、表面電極２７を一旦接地（アース）した後、開放し、次に導体１３に電圧を印加し、第１内部電極１６の電位を読み取り、計測値が健全なコイルの電位に較べて大きい場合、漏出水が絶縁層に浸入していると判定してもよい。このようにすれば、計測誤差を少なくして、漏出水の絶縁層への浸入有無を判定することができる。
【００９６】
図１０は、本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第５実施形態を示す模式図である。
【００９７】
なお、第１実施形態で用いられた構成部分と同一構成部分には同一符号を付している。
【００９８】
本実施形態に係るコイル劣化診断装置は、外径側コイル（下コイル）３３の第２絶縁層１５に表面電極２７を貼付し、内径側コイル（上コイル）３４の内径側に外部電極３５を設け、表面電極２７と外部電極３５とを接続線３６で接続させ、表面電極２７と外部電極３５とを同電位にさせ、漏出水の絶縁層への浸入の有無を検出する際、電位測定窓１７を備えた電位測定プローブ１８を外部電極３５に近接させて外部電極３５と同電位になっている表面電極２７の電位を計測し、電位の計測が直接できない部分でも容易に電位計測ができるようにしたものである。電気回路的には、表面電極２７と外部電極３５とが同電位であるから、両者を一体にして改めてこれを表面電極２７に置き換えれば、本実施形態を図５で説明することができる。
【００９９】
なお、この場合、外部電極３５の電気を計測する際、計測誤差を少なくするために、表面電極２７、外部電極３５および接続線３６と周囲のコイル等との間の静電容量を充分に小さくし、つまり、図５のＣｆをＣｅに較べて充分に小さくし、かつ絶縁抵抗を充分に高くするよう維持することが必要である。
【０１００】
ここまでに述べてきた実施形態において、表面電極２７および外部電極３５は、金属、導電性高分子材、導電性繊維等を樹脂で接着した繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等の導電性であれば何でも利用でき、その形状として多角形、円、長円等が使用される。
【０１０１】
このような構成を備えるコイル劣化診断装置を用いて導体１３から第１絶縁層１４への漏出水に基づく第１内部電極１６の電位を検出するコイル劣化診断方法を図１１を引用して説明する。
【０１０２】
第１内部電極１６の電位を計測したデータには、コイル製造上の絶縁厚さ、第１内部電極１６の長さのばらつき、表面電極２７、外部電極３５の設置状態、電位測定プローブ１８の被測定電極との位置関係等のばらつき、計測者の計測誤差が含まれている。本実施形態では、計測データに統計的な検討を加えて健全なコイルか漏出水の浸入があるコイルかを判断する。
【０１０３】
図１１の電位分布線図は、内径側コイル（上コイル）３４のうち、４２本のタービン側およびコレクタ側のエンド部の測定結果、８４点を正規確率紙にプロットしたものである。
【０１０４】
確率としては、平均ランク法を用い、１／（８４＋１）＝１．２％〜８４／（８４＋１）＝９８．８％でプロットした。９４％以上の確率の５点が健全なコイルと考えられるデータ点の回帰直線から大きく外れている。
【０１０５】
確率的に考えれば、その回帰直線と最大確率９８．８％を示す破線との交点を限界値とし、これより大きいデータを健全なコイルの分布から外れていると考えるのが妥当である。この例では４点が外れ、この４点が漏出水浸入の絶縁層と判定する。
【０１０６】
また、別のコイル劣化診断方法として、上述のコイル劣化診断方法よりも簡易化されたものがある。
【０１０７】
このコイル劣化診断方法は、計測データの平均値と標準偏差を求め、平均値に標準偏差と予め定められた倍数Ａの積を加えた値を限界値とし、これを超えるデータが健全なコイルのデータ分布から外れ、漏出水が絶縁層に浸入したと判定するものである。
【０１０８】
例えば、図１１に示したデータを用いて、今少し詳しく説明する。
【０１０９】
このデータの平均値は、５３．５９であり、標準偏差は、５．３２である。また、倍数Ａは、通常２．５倍または３．０倍がよく用いられる。
【０１１０】
【外１】
0004497790.tif 000004
【０１１１】
どちらの倍数を採用しても、このデータでは、３点が外れ、この３点が漏出水の浸入の絶縁層と判定する。
【０１１２】
なお、統計処理方法によっては、漏出水が絶縁層に浸入したと判定するコイル方法が実際のコイル本数と異なる場合がある。状況により対応が異なるが、より安全側に考えれば、より低限界値を採用すればよい。
【０１１３】
上述の手法を用いれば、全てのコイルに対し、内部電極の電位を計測することによりコイルの劣化診断を容易に行うことができるようになっているが、現実、そうでない場合がある。
【０１１４】
例えば、電磁力によるコイルの振動を抑制するために、コイルのエンド部は、ガラス紐を縛り付けたり、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）のブロックを挟んだり、あるいはボルトでコイルを締め付けているため、いつもコイルの同じ位置（既に、図６で示した領域Ａあるいは領域Ｂ）で内部電極１６または２４の計測ができない場合がある。このため、領域Ａでの第１内部電極１６の電位計測と領域Ｂでの第２内部電極２４の電位計測とが混在することがある。
【０１１５】
このような場合、既に表１で示したように、第１内部電極１６と第２内部電極２４との電位の比は、内部電極の幾何学的形状で決まるので、第１絶縁層１４への漏出水の浸入に影響を受けない。表１に示したデータの場合、健全なコイルと漏出水の絶縁層への浸入したコイルとともに、第１内部電極１６と第２内部電極２４の電位の比が２．２倍である。
【０１１６】
したがって、両電極の電位を計測できるコイルを用い、両電極の電位の比を予め求めておき、第１内部電極１６か第２内部電極２４かどちらか一方の電極の電位に換算したデータを用いれば、上述の問題を解決することができ、漏出水の絶縁層への浸入の有無を検出することができる。
【０１１７】
図１２（ａ），（ｂ）は、本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第１実施形態を示す模式図である。なお、図１２中、（ａ）は表面電極装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視方向から見た表面電極装置の正面図である。
【０１１８】
本実施形態に係る表面電極装置は、導電性の板、フィルムおよび箔のうち、いずれかでできた表面電極２７に絶縁板３７を貼り合せたものである。
【０１１９】
このように、本実施形態は、表面電極２７に絶縁板３７を貼り合せて表面電極装置としているが、この例に限らず、例えば、導電性の板、フィルムおよび箔のうち、いずれかでできた表面電極２７と絶縁板３７をサンドイッチ状に貼り合せてもよく、また、例えば、図１３に示すように、導体１３を第１絶縁層１４と第２絶縁層１５とで被覆し、第１絶縁層１４と第２絶縁層１５との間に第１内部電極１６を挿着したコイル１１の一側面に、その外側に向って表面電極２７、絶縁板３７の順に配置した表面電極装置を貼付してもよく、あるいはコイル１１の他側面に示すように、その外側に向って絶縁板３７、表面電極２７の順に配置した表面電極装置を貼付してもよい。このように、貼付の順序を逆にしても測定できる理由は、非接触表面電位測定器を用い、交流、ステップ状の直流、あるいは方形波形の電圧を印加し、その変化分を計測するので、絶縁物の帯電現象の影響を除去できるためである。
【０１２０】
また、表面電極装置とコイル表面との間に１ｍｍ程度以下のギャップがあっても、ギャップ長さの変動が少なければ、電位の計測精度に影響を与えない。
【０１２１】
図１４（ａ），（ｂ）は、本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第３実施形態を示す模式図である。なお、図１４中、（ａ）は表面電極装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視方向から見た表面電極装置の正面図である。
【０１２２】
本実施形態に係る表面電極装置は、複数の突起３８を持つ絶縁板３７に表面電極２７を貼り合せたものである。
【０１２３】
一般に、コイルエンド部の表面は、曲面であったり、凹凸があったりするため、電位計測に誤差が出る。
【０１２４】
本実施形態では、この点を考慮したもので、表面電極２７を、例えば、図１５に示すように、コイル１１の表面に貼付したとき、コイル１１の表面にワニス２９の処理による凹凸があっても、絶縁板３７に設けた突起３８により安定性を確保させているので、第１内部電極１６と表面電極２７との間の距離の変動を小さく抑えることができ、電位の計測誤差を少なくさせることができる。
【０１２５】
したがって、本実施形態によれば、第１内部電極１６と表面電極２７との間の距離の変動を小さくさせるので、計測誤差の少ない電位の計測を行うことができる。
【０１２６】
図１６（ａ），（ｂ）は、本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第４実施形態を示す模式図である。なお、図１６中、（ａ）は表面電極装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視方向から見た表面電極装置の正面図である。
【０１２７】
本実施形態に係る表面電極装置は、導電性スポンジ、導電性ゴム等の導電性材料で製作された表面電極２７を、絶縁性または導電性に優れた材料で製作された押え板４０に貼り合せたものである。
【０１２８】
本実施形態は、導電性材料で製作された表面電極２７に押え板４０を貼り合せた表面電極装置にし、この表面電極装置を、例えば、図１８に示すように、コイル１１の表面に貼付したとき、コイル１１の表面にワニス２９の処理による凹凸があっても、その凹凸に追従させ、かつ導電性材料で製作された表面電極２７のクッションを利用して押え板４０から押圧力を与えて密着性を維持させているので、第１内部電極１６と表面電極２７との距離の変動を小さく抑えることができ、電位の計測誤差を少なくさせることができる。なお、本実施形態は、導電性材料で製作された表面電極２７に押え板４０を貼り合せて表面電極装置にしているが、この例に限らず、例えば、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、導電性材料で製作された表面電極２７と押え板４０との間にクッション作用の優れた柔軟部４１を介装させてもよい。
【０１２９】
図１９（ａ），（ｂ）は、本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第６実施形態を示す模式図である。なお、図１９中、（ａ）は表面電極装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視方向から見た表面電極装置の正面図である。
【０１３０】
本実施形態に係る表面電極装置は、表面電極２７に柄４２を設けているので、表面電極２７の持運び、コイル１１の計測箇所への表面電極２７の押圧力の維持等の利便性を増す。
【０１３１】
なお、本実施形態は、表面電極２７に柄４２を設けたが、この例に限らず、例えば、図２０（ａ），（ｂ）に示す表面電極２７に貼り合せた絶縁板３７、図２１（ａ），（ｂ）に示す導電性材料で製作された表面電極２７に貼り合せた押え板４０、図２２（ａ），（ｂ）に示す導電性材料で製作された表面電極２７に柔軟部４１を介装させた押え板４０のそれぞれに柄４２を設けてもよい。
【０１３２】
また、図１９（ａ），（ｂ）〜図２２（ａ），（ｂ）に示す柄４２は、使い勝手をよくするため、取付角度を自在に調整できるようにしている。
【０１３３】
また、図１２〜図１７および図２０〜図２２において、絶縁板３７および押え板４０は、表面電極２７を保持するために用いるものであり、１個または複数個の孔をあけたものであってもよい。さらに、表面電極２７自身が固い材質であれば、絶縁板３７および押え板４０は、単に枠だけでもよい。
【０１３４】
図２３は、本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する電位検出装置の第１実施形態を示す模式図である。
【０１３５】
なお、第１実施形態で用いられた構成部分と同一構成部分には同一符号を付している。
【０１３６】
本実施形態に係る電位検出装置は、表面電極２７に絶縁材料で製作したプローブ支え４３を取り付け、このプローブ支え４３に電位測定プローブ１８の電位測定窓１７を装着し、電子測定プローブ１８の電位測定窓１７の反対側に絶縁材料で製作したプローブ保持具４４を装着したものである。
【０１３７】
プローブ支え４３は、段部４６を備え、この段部４６で電位測定プローブ１８を支持させ、電位測定プローブ１８の電位測定窓１７と表面電極２７との隙間を一定距離で維持させている。
【０１３８】
また、電位測定プローブ１８は、プローブ保持具４４を通るプローブ用リード線４５を介して非接触表面電位計（図示せず）に接続している。
【０１３９】
このような構成を備える電位検出装置において、電位を計測するにあたり、まず、プローブ保持具４４を手で持ち、コイル（図示せず）の表面に沿って表面電極２７を移動させながら表面電位を計測し、図７で示した電位の変化状況から計測箇所を確認し、その計測箇所に表面電極２７を当接し、コイルの内部電極の電位を計測する。
【０１４０】
このように、本実施形態は、コイルの内部電極の電位計測にあたり、電位測定プローブ１８を支持するプローブ支え４３、プローブ保持具４４を備え、表面電極２７への取付け段取りを操作員の片手で行えるようにしたので、計測段取り作業の簡素化を図ることができる。
【０１４１】
なお、本実施形態は、プローブ支え４３とプローブ保持具４４とを電位計測プローブ１８の別々の位置に装着しているが、この例に限らず、例えば図２４（ａ），（ｂ）に示すように、形状をＬ字状一体のプローブ支持具４７を用いて電位測定プローブ１８を支持させてもよい。
【０１４２】
図２５（ａ），（ｂ）は、本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する電位検出装置の第３実施形態を示す模式図である。なお、図２５中、（ａ）は電位検出装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ矢視方向から見た電位検出装置の正面図である。
【０１４３】
また、第１実施形態で用いられた構成部分と同一構成部分には同一符号を付している。
【０１４４】
本実施形態に係る電位検出装置は、押え板４０に柔軟部４１を介装させて導電性材料で製作された表面電極２７を貼り合せるとともに、押え板４０から延びるプローブ支持具４７に外部電極３５および電位測定プローブ１８を設ける一方、表面電極２７と外部電極３５とを接続線３６で接続させ、外部電極３５と電位測定プローブ１８ａ、電位測定窓１７との間にスペーサ４８を介装させたものである。なお、電位測定プローブ１８は、プローブ用リード線４５を介して非接触表面電位計（図示せず）に接続している。
【０１４５】
このように、本実施形態は、押え板４０およびプローブ支持具４７に表面電極２７、外部電極３５、電位測定プローブ１８等を装着して一体構成にしたので、コイルへの段取り、据付作業を簡易化させてその作業効率をより一層向上させることができる。特に、コイルが直接接近できない箇所の電位を計測する場合、据付、可搬が効果的である。
【０１４６】
なお、図２３〜図２５において、コイル表面に当接する電極部分に、ここに述べたものに限らず、図１２、図１３、図１４、図１６、図１７に示した電極装置を用いることができる。
【０１４７】
図２６は、本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する電位検出装置の第４実施形態を示す模式図である。
【０１４８】
なお、第１実施形態で用いられた構成部分と同一構成部分には同一符号を付している。
【０１４９】
本実施形態に係る電位検出装置は、図２５で示した実施形態と同様に、表面電極２７に柔軟部４１を介して貼り合せた押え板４０から延びるプローブ支持具４７に、プローブ用リード線４５、外部電極３５、電位測定プローブ１８を装着して表面電極２７、外部電極３５、電位測定プローブ１８等を一体構成にして据え付け、可搬を容易にするとともに、導体１３を第１絶縁層１４、第２絶縁層１５、第１内部電極１６で被覆したコイル１１に表面電極２７を当接させ、第１内部電極１６の電位を電位測定プローブ１８で計測し、計測した電位を非接触表面電位計１９、送受信子４９ａ，４９ｂを介してコンピュータ５０に取り込み、そのデータを記憶させたものである。
【０１５０】
なお、本実施形態は、交流電源１２から導体１３に印加する交流電圧Ｅの大きさおよび波形を読み取る電圧読取り装置２０を備えている。
【０１５１】
このように、本実施形態は、押え板４０およびプローブ支持具４７に表面電極２７、外部電極３５、電位測定プローブ１８等を装着し、一体構成にして据付、可搬を容易にするとともに、電位測定プローブ１８で計測した電位をコンピュータ５０を記憶させるので、データに基づくその後のコイル劣化対策をより的確に行うことができる。なお、本実施形態は、非接触表面電位計１９とコンピュータ５０とを電波を用いて接続したが、この例に限らず、例えば、赤外線を用いて接続してもよく、直接、信号接続ケーブルを用いて接続してもよい。
【０１５２】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、コイル劣化診断方法およびその診断方法に適用するコイル劣化診断装置は、導体を被覆する内部電極の電位を非接触式電位計または高入力インピーダンス電位計を用いて外部から計測し、計測した電位に基づいて導体から絶縁層への漏出水の有無を判定し、絶縁層の劣化診断を行うので、絶縁層への漏出水の検出を従来にない新たな手段により容易に、迅速にして確実に行うことができ、その後の措置を的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第１実施形態を示す模式図。
【図２】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第１実施形態における内部電極の電位を計算するための等価電気回路図。
【図３】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の２実施形態を示す模式図。
【図４】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第３実施形態を示す模式図。
【図５】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第２実施形態および第３実施形態における内部電極の電位を計算するための等価電気回路図。
【図６】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第４実施形態を示す模式図。
【図７】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置における計測された電位と、健全なコイルの電位とを対比させた表面電位の位置による変化を示す図。
【図８】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置における印加電圧、健全なコイルの電圧、漏出水が絶縁層に漏出しているコイルの電圧のそれぞれの波形を対比させた線図。
【図９】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置における階段状の直流電圧を印加した場合の印加電圧、健全なコイルの電圧、漏出水が絶縁層に漏出しているコイルの電圧のそれぞれの時間変化を対比させた線図。
【図１０】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第５実施形態を示す模式図。
【図１１】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置における健全なコイルと劣化コイル（漏出水が絶縁層に漏出しているコイル）とを判別するための電位り確率分布図。
【図１２】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第１実施形態を示す模式図で、（ａ）は表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視方向から見た表面電極装置の正面図。
【図１３】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第２実施形態を示す模式図。
【図１４】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第３実施形態を示す模式図で、（ａ）は表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視方向から見た表面電極装置の正面図。
【図１５】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第３実施形態におけるコイルへの取付けを示す模式図。
【図１６】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第４実施形態を示す模式図で、（ａ）は表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視方向から見た表面電極装置の正面図。
【図１７】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第５実施形態を示す模式図で、（ａ）は表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視方向から見た表面電極装置の正面図。
【図１８】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第４実施形態におけるコイルへの取付けを示す模式図。
【図１９】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第６実施形態を示す模式図で、（ａ）は表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視方向から見た表面電極装置の正面図。
【図２０】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第７実施形態を示す模式図で、（ａ）は表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視方向から見た表面電極装置の正面図。
【図２１】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第８実施形態を示す模式図で、（ａ）は表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ矢視方向から見た表面電極装置の正面図。
【図２２】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第９実施形態を示す模式図で、（ａ）は表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ矢視方向から見た表面電極装置の正面図。
【図２３】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する電位検出装置の第１実施形態を示す模式図。
【図２４】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する電位検出装置の第２実施形態を示す模式図で、（ａ）は電位検出装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ矢視方向から切断した電位検出装置の断面図。
【図２５】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する電位検出装置の第３実施形態を示す模式図で、（ａ）は電位検出装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ矢視方向から見た電位検出装置の正面図。
【図２６】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する電位検出装置の第４実施形態を示す模式図。
【図２７】従来の回転電機の固定子コイルの一部を示す模式図。
【図２８】図２７で示した固定子コイルのエンド部の一部を示す模式図。
【符号の説明】
１  固定子鉄心
２  コイル
２ａ  上コイル
２ｂ  下コイル
３ａ，３ｂ  導体
４ａ，４ｂ  絶縁層
５ａ，５ｂ  クリップ
６  接続導体
７  絶縁接続管
８ａ，８ｂ，８ｃ  内部電極
９ａ，９ｂ，９ｃ  絶縁層
１０  低抵抗層
１１  コイル
１２  交流電源
１３  導体
１４  第１絶縁層
１５  第２絶縁層
１６  第１内部電極
１７  電位測定窓
１８  電位測定プローブ
１９  非接触表面電位計
２０  電圧読取り装置
２１  入力端子
２２  出力端子
２３  電位測定装置
２４  第２内部電極
２５  第３内部電極
２６  第３絶縁層
２７  表面電極
２８  高入力インピーダンス電位計
２９  絶縁層
３０  低抵抗層
３１  口出管
３２  クリップ
３３  外径側コイル
３４  内径側コイル
３５  外部電極
３６  接続線
３７  絶縁板
３８  突起
３９  ワニス
４０  押え板
４１  柔軟部
４２  柄
４３  プローブ支え
４４  プローブ保持具
４５  プローブ用リード線
４６  段部
４７  プローブ支持具
４８  スペーサ
４９ａ，４９ｂ  送受信子
５０  コンピュータ
【図１】
0004497790.tif 000005
【図２】
0004497790.tif 000006
【図３】
0004497790.tif 000007
【図４】
0004497790.tif 000008
【図５】
0004497790.tif 000009
【図６】
0004497790.tif 000010
【図７】
0004497790.tif 000011
【図８】
0004497790.tif 000012
【図９】
0004497790.tif 000013
【図１０】
0004497790.tif 000014
【図１１】
0004497790.tif 000015
【図１２】
0004497790.tif 000016
【図１３】
0004497790.tif 000017
【図１４】
0004497790.tif 000018
【図１５】
0004497790.tif 000019
【図１６】
0004497790.tif 000020
【図１７】
0004497790.tif 000021
【図１８】
0004497790.tif 000022
【図１９】
0004497790.tif 000023
【図２０】
0004497790.tif 000024
【図２１】
0004497790.tif 000025
【図２２】
0004497790.tif 000026
【図２３】
0004497790.tif 000027
【図２４】
0004497790.tif 000028
【図２５】
0004497790.tif 000029
【図２６】
0004497790.tif 000030
【図２７】
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【図２８】
0004497790.tif 000032