(57)【要約】【課題】低電圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶを高精度に推定する。【解決手段】評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶを推定する装置Ｅ１であって、実際に稼動した複数の低圧電動機について計測された複数の物理量を入力する計測値入力部（通信部）１０と、前記複数の物理量の各種組み合わせについて絶縁破壊電圧ＢＤＶに関する重回帰分析を行う計測値分析部（制御演算部）３０と、該計測値分析部（制御演算部）３０の分析結果から自由度及び重相関係数が所定値以上の物理量の組み合わせを抽出する組み合わせ抽出部（制御演算部）３０と、該組み合わせ抽出部（制御演算部）３０が抽出した物理量の組み合わせについて前記計測値分析部（制御演算部）３０が出力する重回帰式に基づいて評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶを推定する絶縁破壊電圧推定部（制御演算部）３０と、を備える。【選択図】図１
2009033827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧を推定する装置であって、
実際に稼動した複数の低圧電動機について計測された複数の物理量を入力する計測値入力部と、
前記複数の物理量の各種組み合わせについて絶縁破壊電圧に関する重回帰分析を行う計測値分析部と、
該計測値分析部の分析結果から自由度及び重相関係数が所定値以上の物理量の組み合わせを抽出する組み合わせ抽出部と、
該組み合わせ抽出部が抽出した物理量の組み合わせについて前記計測値分析部が出力する重回帰式に基づいて評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧を推定する絶縁破壊電圧推定部と、
を備えることを特徴とする低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定装置。
【請求項２】
前記組み合わせ抽出部は、自由度が２以上かつ重相関係数が０．９以上の物理量の組み合わせを抽出することを特徴とする請求項１記載の低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定装置。
【請求項３】
前記組み合わせ抽出部が抽出する重回帰式の物理量の組み合わせは、弱点比と成極指数と誘電正接偏差△ｔａｎδと抵抗容量積であることを特徴とする請求項１または２記載の低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定装置。
【請求項４】
評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧を推定する方法であって、
実際に稼動した複数の低圧電動機について計測された複数の物理量の各種組み合わせについて絶縁破壊電圧に関する重回帰分析を行う第１工程と、
該第１工程の結果のうち、自由度及び重相関係数が所定値以上の物理量の組み合わせを抽出する第２工程と、
該第２工程で得られた物理量の組み合わせに関する重回帰式に基づいて評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧を推定する第３工程と、
を備えることを特徴とする低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定方法。
【請求項５】
第２工程では、自由度が２以上かつ重相関係数が０．９以上の物理量の組み合わせを抽出することを特徴とする請求項４記載の低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定方法。
【請求項６】
前記重回帰式の物理量の組み合わせは、弱点比と成極指数と誘電正接偏差△ｔａｎδと抵抗容量積であることを特徴とする請求項４または５記載の低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低圧回転機の絶縁劣化を診断するために、絶縁抵抗、漏れ電流及びｔａｎδを計測し、これらの計測値を所定の診断アルゴリズムで処理することによって、低圧回転機の絶縁劣化診断を容易に行なえるようにした絶縁診断装置が知られている（例えば、特許文献１）。より詳細には、この絶縁診断装置は、絶縁抵抗、漏れ電流及びｔａｎδの計測部を一体化すると共に絶縁抵抗の計測地に２種類のしきい値を設定し、所定の診断アルゴリズムに基づいて第１のしきい値により本課電への移行判定を、また第２のしきい値により漏れ電流及びｔａｎδの計測への移行判定を行うことにより、低圧回転機の絶縁劣化診断を自動化するものである。
【特許文献１】特開平３−１６３３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、電動機は、周知のように低圧電動機と高圧電動機とに分類される。一般的に、低圧電動機は、交流６００Ｖ以下または直流７５０Ｖ以下の駆動電圧で駆動されるものを指し、高圧電動機は、これ以上の駆動電圧で駆動されるものを指す。このような電動機のうち、高圧電動機については、高電圧で駆動される関係で、信憑性のある絶縁破壊電圧の推定方法が開発されているが、低圧電動機については、信憑性のある絶縁破壊電圧の推定方法が開発されていないのが現状である。上記従来技術は、低圧電動機を対象とした絶縁破壊電圧の推定方法であるが、診断作業の効率化を目的とするものであり、低圧電動機に関する信憑性のある絶縁破壊電圧の推定方法を提供するものではない。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、低圧電動機に関する信憑性のある絶縁破壊電圧の推定装置及び方法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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定装置は、評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧を推定する装置であって、実際に稼動した複数の低圧電動機について計測された複数の物理量を入力する計測値入力部と、前記複数の物理量の各種組み合わせについて絶縁破壊電圧に関する重回帰分析を行う計測値分析部と、該計測値分析部の分析結果から自由度及び重相関係数が所定値以上の物理量の組み合わせを抽出する組み合わせ抽出部と、該組み合わせ抽出部が抽出した物理量の組み合わせについて前記計測値分析部が出力する重回帰式に基づいて評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧を推定する絶縁破壊電圧推定部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定装置は、前記組み合わせ抽出部は、自由度が２以上かつ重相関係数が０．９以上の物理量の組み合わせを抽出することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定装置は、前記組み合わせ抽出部が抽出する重回帰式の物理量の組み合わせは、弱点比と成極指数と誘電正接偏差△ｔａｎδと抵抗容量積であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定方法は、評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧を推定する方法であって、実際に稼動した複数の低圧電動機について計測された複数の物理量の各種組み合わせについて絶縁破壊電圧に関する重回帰分析を行う第１工程と、該第１工程の結果のうち、自由度及び重相関係数が所定値以上の物理量の組み合わせを抽出する第２工程と、該第２工程で得られた物理量の組み合わせに関する重回帰式に基づいて評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧を推定する第３工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定方法は、第２工程では、自由度が２以上かつ重相関係数が０．９以上の物理量の組み合わせを抽出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定方法は、前記重回帰式の物理量の組み合わせは、弱点比と成極指数と誘電正接偏差△ｔａｎδと抵抗容量積であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、実際に稼動した複数の低圧電動機について計測された複数の物理量のうち、自由度及び重相関係数が所定値以上の物理量の組み合わせについて求められた重回帰式に基づいて評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧を推定するので、評価対象である低圧電動機について信憑性の高い絶縁破壊電圧を推定することができる。
例えば、自由度が２以上かつ重相関係数が０．９以上の物理量の組み合わせについて求められた弱点比と成極指数と誘電正接偏差△ｔａｎδと抵抗容量積とを説明変数とする重回帰式は、絶縁破壊電圧の実験結果と高精度に符合するので、信憑性の高い絶縁破壊電圧の推定値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る低圧電動機の絶縁破壊電圧の推定装置（以下、「本ＢＤＶ推定装置」という）Ｅ１の機能構成を示すブロック図である。この図に示すように、本ＢＤＶ推定装置Ｅ１及び測定装置１は、ＴＣＰ ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）を用いるＬＡＮに接続されている。
【００１３】
本ＢＤＶ推定装置Ｅ１は、交流６００Ｖ以下または直流７５０Ｖ以下の駆動電圧で駆動される低圧電動機を評価対象とし、当該低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶを推定する装置であり、通信部（計測値入力部）１０、操作部２０、制御演算部３０（計測値分析部、計測値分析部、絶縁破壊電圧推定部、組み合わせ抽出部）、記憶部４０及び表示部５０から構成されたコンピュータシステムである。
【００１４】
測定装置１は絶縁劣化に関連した、少なくとも下記４項目を含む非破壊試験計測値（物理量）を取得する。非破壊試験計測値の具体的な測定方法は後述する。非破壊試験計測値は、お互いの相関関係が所定レベル以下で独立である４項目以上の絶縁劣化に関連する非破壊試験計測を実行し取得される。これらの非破壊試験計測値に関し、ＷＲ、ＰＩ、△ｔａｎδ、ＲＣと適宜略して説明する。
【００１５】
（１）ＷＲ：弱点比ＷＲ値
（２）ＰＩ：成極指数ＰＩ値
（３）△ｔａｎδ：誘電正接偏差△ｔａｎδ値
（４）ＲＣ：絶縁抵抗値Ｒに静電容量Ｃを乗じた抵抗容量積ＲＣ値
なお、非破壊試験計測値に前記４項目以外の項目を含む場合であっても、後述する重回帰分析を行った結果によれば、これら４項目のみを絶縁破壊電圧ＢＤＶの推定に用いることで最良の結果を得られた。
【００１６】
通信部１０（計測値入力部）は、本ＢＤＶ推定装置Ｅ１に含まれており、この本ＢＤＶ推定装置Ｅ１と共にＬＡＮ接続されている測定装置１その他サーバ（不図示）等との間をデータ通信するためのものである。この通信部１０は、測定装置１によって取得された各種の非破壊試験計測値が、例えばＴＣＰ ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）を用いて本ＢＤＶ推定装置Ｅ１へファイル転送されるので、これを受け取れるようにＦＴＰ（File Transfer Protocol）対応している。
【００１７】
操作部（計測値入力部）２０は、本ＢＤＶ推定装置Ｅ１をユーザが操作するための操作盤、キーボード及びマウス等により構成され、ユーザの操作意思を信号入力できるものであれば他の方式でも構わない。なお、ＬＡＮに接続されている測定装置１が取得した非破壊試験計測値は、必ずしも通信部１０のデータ通信により入力するとは限らず、ユーザが直接に操作部２０からキーボード入力しても構わない。
【００１８】
制御演算部３０が、計測値分析部と、その計測値分析部が生成したＢＤＶ算出アルゴリズム（重回帰式）に基づいて評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶを推定する絶縁破壊電圧推定部と、それぞれの機能を備えたアプリケーション・プログラム（以下、「アプリソフト」という）を、コンピュータで実行することによって該当する機能が発揮される。これらのアプリソフトは、操作部２０を用いたユーザの操作による命令か、あるいは制御演算部３０に具備された不図示の基本動作プログラム等の命令により、制御演算部３０が記憶部４０から読み出して実行することが可能である。
【００１９】
記憶部４０は、制御演算部３０が実行するＢＤＶ算出アルゴリズム４５を含むプログラムのほか、数値処理に用いる非破壊試験計測値を読み出し自在に記憶する半導体メモリ及びハードディスク等である。この記憶部４０は、測定装置１が取得した弱点比ＷＲ値４１、成極指数ＰＩ値４２、誘電正接偏差△ｔａｎδ値４３及び抵抗容量積ＲＣ値４４を含む非破壊試験計測値を、通信部１０及び制御演算部３０経由で取り込んで記憶すると共に、制御演算部３０から読み出し自在であるように情報領域が構成されている。また、ＢＤＶ算出アルゴリズム４５その他のプログラムも読み出し自在に格納されている。なお、図１で用いた符号４１〜４５は記憶部４０における情報領域の構成を図示するための符号であり、記憶部４０以外の説明においては必要ないので省略する。
【００２０】
表示部５０は、本ＢＤＶ推定装置Ｅ１の操作を支援する各種表示のほか、算出された絶縁破壊電圧ＢＤＶを表示する液晶ディスプレー等により構成されている。この表示部５０は測定装置１が測定した非破壊試験計測値１をＬＡＮ経由で取り込んで演算処理することによって、絶縁破壊電圧ＢＤＶを算出し、数値表示又はその数値が意味する診断結果を表示するものである。
【００２１】
このように構成された本ＢＤＶ推定装置Ｅ１は、実際に稼動した複数の低圧電動機について、測定装置１により計測された後述する複数項目の非破壊試験計測値（複数の物理量）を、通信部１０経由で本ＢＤＶ推定装置Ｅ１へ入力し、ＢＤＶ算出アルゴリズムその他を含むアプリソフトを実行して数値処理することにより算出されたＢＤＶ推定値を表示部５０に表示することが可能である。
【００２２】
次に、このように構成された本ＢＤＶ推定装置Ｅ１の動作、つまり評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶを推定する方法（以下、「本ＢＤＶ推定方法」という）について図２〜図６をも参照して説明する。
【００２３】
本ＢＤＶ推定方法は、必須の下記第１工程〜第３工程を含む工程により実行される。
（１）第１工程では、実際に長期間稼動した複数の低圧電動機について計測された複数の非破壊試験計測値（物理量）の各種組み合わせについて絶縁破壊電圧ＢＤＶに関する重回帰分析を行う。
（２）第２工程では、第１工程の結果のうち、例えば、自由度が２以上かつ重相関係数が０．９以上の非破壊試験計測値の組み合わせを抽出する。また、重回帰式の非破壊試験計測値の組み合わせは、弱点比ＷＲ値と、成極指数ＰＩ値と、誘電正接偏差△ｔａｎδ値と、抵抗容量積ＲＣ値との４項目である場合に最良の結果が得られた。
（３）第３工程では、第２工程で得られた非破壊試験計測値の組み合わせに関するＢＤＶ算出アルゴリズムに基づいて評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶを推定する。
【００２４】
第１工程では、まず、測定装置１によって取得された非破壊試験計測値が、本ＢＤＶ推定装置Ｅ１へファイル転送される。このとき、測定装置１の通信部１０が非破壊試験計測値のデータファイルをＦＴＰ（File Transfer Protocol）対応して受け取って記憶部４０に記憶する。
次にＣＰＵ（Central Processing Unit）を中核とする制御演算部３０が、記憶部４０から計測値分析部に該当するアプリソフトと前記複数の非破壊試験計測値を読み出すと共に、前記計測値分析部を起動して前記複数の非破壊試験計測値の各種組み合わせについて絶縁破壊電圧に関する重回帰分析を行う。
【００２５】
第２工程では、制御演算部３０が、組み合わせ抽出部に該当するアプリソフトを記憶部４０から読み込んで起動する。この組み合わせ抽出部は前記計測値分析部の分析結果から、自由度２以上かつ重相関係数が０．９以上となる４項目の非破壊試験計測値の組み合わせを抽出する。なお、一度決定した４項目の組み合わせを記憶部４０に読み出し自在に記憶し、その記憶を踏襲することにより、以後は組み合わせ抽出部の計算を省略しても構わない。
【００２６】
第３工程では、制御演算部３０が、絶縁破壊電圧推定部に該当するアプリソフトを記憶部４０から読み込んで起動する。前記４項目の組み合わせについて、前記計測値分析部が生成したＢＤＶ算出アルゴリズム（重回帰式）に基づいて、評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶを絶縁破壊電圧推定部が推定する。なお、計測値分析部が一度生成したＢＤＶ算出アルゴリズム４５（図１参照）を記憶部４０に読み出し自在に記憶し、その記憶を踏襲することにより、絶縁破壊電圧ＢＤＶを絶縁破壊電圧推定部が推定する度に、固定されたＢＤＶ算出アルゴリズム４５を毎回用いても構わない。
【００２７】
制御演算部（組み合わせ抽出部）３０によって抽出された前記４項目の非破壊試験計測値の組み合わせは、弱点比ＷＲ値と成極指数ＰＩ値と誘電正接偏差△ｔａｎδ値と抵抗容量積ＲＣ値である。そして、この組み合わせにより生成されたＢＤＶ算出アルゴリズムは下記のとおりである。
ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｋ４，ｋ５を所定の係数とする数式として、
ＢＤＶ＝ｋ１・ＷＲ＋ｋ２・ＰＩ＋ｋ３・△ｔａｎδ＋ｋ４・ＲＣ＋ｋ５
【００２８】
ここで、非破壊試験計測値をそれぞれ定義する。なお、非破壊試験計測値を取得する際に適用する電圧値及び時間は一例に過ぎない。以下の数値は、定格電圧４４０Ｖの電動機を対象としたものであり、２２０Ｖを対象にした場合はこれより低い電圧になる。
弱点比ＷＲ値は、直流の２５０Ｖ（第１電圧）を１分間（第１時間）だけ印加した時の絶縁抵抗値を、第１電圧より高い直流の５００Ｖ（第２電圧）を第１時間だけ印加した時の絶縁抵抗値で除した値である。
弱点比ＷＲ＝（第１電圧印加時の絶縁抵抗値）／（第２電圧印加時の絶縁抵抗値）
【００２９】
成極指数ＰＩ値は、直流の第１電圧より高い直流の第２電圧を第１時間より長い１０分間（第２時間）だけ印加した時の絶縁抵抗値を、前記第２電圧を第１時間だけ印加した時の絶縁抵抗値で除した値である。なお、成極指数ＰＩ値は直流吸収試験ＰＩ値と呼称されることもある。
【００３０】
図２は本発明の一実施形態に係る低圧電動機の絶縁診断方法における誘電正接偏差△ｔａｎδ値の定義を説明するグラフである。図２に示すように、誘電正接偏差△ｔａｎδ値は、交流の定格電圧を印加した時のｔａｎδ値であるｔａｎδＥ値から、定格電圧まで電圧上昇する途中の所定電圧、例えば１００Ｖ時に測定したｔａｎδ値であるｔａｎδ０値を差し引いた値である。
【００３１】
また、抵抗容量積ＲＣ値は、前記直流吸収試験の１分間（所定時間）の絶縁抵抗値Ｒに、交流の所定電圧、例えば１００Ｖ電圧印加によるｔａｎδ測定時の静電容量Ｃを乗じた、抵抗容量積ＲＣ値であり、下式によって算出する。
ＲＣ＝Ｒ×Ｃ（ΩＦ）
Ｃ＝Ｉ／（２πｆ・Ｖ）
ｆ：電源周波数
Ｖ：１００（Ｖ）
Ｉ：ｔａｎδ測定時１００Ｖの漏洩電流（Ａ）
なお、これらの非破壊試験計測の方法及び数値は当業者が最善と判断するものに置換しても構わない。
【００３２】
次に図３〜図６を用い、本ＢＤＶ推定方法によれば、絶縁破壊電圧ＢＤＶを高精度に算出できることを説明する。すなわち、本方法では、絶縁破壊電圧ＢＤＶを直接計測する代わりに、真の絶縁劣化に関連のある複数項目の非破壊試験測定値を取得する。これら複数項目の中から互いの相関関係が所定レベル以下で独立した４項目以上の非破壊試験計測値を用いて数値処理をすることによって、絶縁破壊電圧ＢＤＶを算出することができる。
【００３３】
本願発明者らは、発電所の補機として長期間の使用実績がある十数台の低圧電動機を除却撤去するに際し、前記４項目を含む非破壊試験計測値を取得した。さらに、前記十数台の低圧電動機に対して最高１．０２ｋＶを印加する絶縁破壊試験を行った。この絶縁破壊試験により、実際の絶縁破壊電圧ＢＤＶ（以下、「実際の値」という）を取得した。これらのデータ数は、統計処理が可能な数だけ揃えられている。これら非破壊試験計測値と実際の値を用いて制御演算部３０が数値処理した結果、絶縁破壊電圧ＢＤＶを算出する重回帰式を得、その重回帰式に前記非破壊試験計測値を代入し絶縁破壊電圧の推定値を得た。前記推定値を横軸に、実際の値を縦軸にプロットしたグラフ（図５、図６）を提示することにより、本願発明に係る低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶの推定方法に対する信頼性を証明することができた。そのことを以下に説明する。
【００３４】
本ＢＤＶ推定方法によるデータ分析において、各計測値とＢＤＶとの間の相関を調べたところ、下記７個の略記号で示す変数の組み合わせとＢＤＶとの間に相関のあることが解明できた。
（１）ＷＲ：弱点比ＷＲ値
（２）ＰＩ：成極指数ＰＩ値
（３）ｔａｎ：ｔａｎδ０値
（４）ｄ＿ｔａｎ：誘電正接偏差△ｔａｎδ値
（５）ｄ＿ｔａｎｈ：誘電正接偏差ｔａｎδｈ値
（６）ＲＣ：抵抗容量積ＲＣ値
（７）ＢＤＶ：絶縁破壊電圧ＢＤＶ値
以下、適宜に前記略記号を用いて説明する。
【００３５】
図３は本ＢＤＶ推定方法において、上記７個の各計測値間の相関図である。すなわち、計測値（ＷＲ〜ＢＤＶ）７個から任意の２個の組み合わせについて、統計解析ツールによって相関を調べた結果が示されている。計測値（ＷＲ〜ＢＤＶ）７個から任意の２個の組み合わせについて、例えば、最下行の中央部のグラフはｄ＿ｔａｎの列でＢＤＶの行に位置するので、ｄ＿ｔａｎ対ＢＤＶの相関図であり、横軸はＢＤＶで縦軸がＰＩである。また最右列の中央の行にＢＤＶの列でｄ＿ｔａｎの行があり、これは横軸がｄ＿ｔａｎで縦軸がＢＤＶであって、前述した最下行の中央のグラフを、図３全図に亘る右下がりの線により対称に鏡写したものである。
【００３６】
図３に示した個々のグラフにおいて、右上がりか右下がりの傾向が見られたならば相関があるといえるが、図示したとおりで、右上がり及び／又は右下がり傾向が見られないのでＢＤＶと強い相関を示す単独の変数はないことがわかる。したがって、合成変数を作る方法である主成分分析と、複数の変数とＢＤＶとの関連を分析する重回帰分析と、両方の手法による分析を試みたところ、主成分分析では良い結果を得られず、重回帰分析のみで最良の結果を得られたので、以下に重回帰分析した数値の裏付けに基づいた結果を説明する。
なお、図３に示した相関図に数値は記載していないが、前記計測値（ＷＲ〜ＢＤＶ）の基礎（生）データを、統計解析ツールによってデータ処理した結果であることを示している。
【００３７】
図４は本ＢＤＶ推定方法において、説明変数の組み合わせに対する重相関係数の説明図である。図４に示すように、データ分析において、説明変数である計測値（ＷＲ〜ＲＣ）６個から任意の複数の組み合わせＮｏ．１〜Ｎｏ．６３について、ＢＤＶとの相関を示す重相関係数を算出した結果が示されている。ただし、この重相関係数を算出するまでの基礎データは開示せず、統計処理を施して算出された重相関係数Ｒを開示することにより、適正な実験データに裏づけられた結果であることを示している。
【００３８】
図４において、重相関係数Ｒ及び、その重相関係数Ｒを２乗した値を示している。また、１〜４位に示す順位は重相関係数の高い順である。そして、自由度は下式に示すとおりである。
自由度＝データ数−説明変数の数−１
すなわち、自由度１以上で重回帰が成立し、自由度２以上で一般的な予測に採用可能とされている。前記データ数とは重相関係数の算出に使用した計測値の数（すなわち絶縁破壊試験において絶縁破壊した低圧電動機の台数）である。また、説明変数の数とは、説明変数の組み合わせの欄で数字の１が記入されている説明変数の数を意味する。また、ＲＣの対数による重相関係数も参考までに記載している。
【００３９】
図４において、Ｎｏ．５３の行で示す説明変数の組み合わせ（以下、単に「Ｎｏ．５３という」）から、信頼度の高いＢＤＶが推定できることが読み取れる。何故ならば、Ｎｏ．５３は重相関係数Ｒ＝０．９９６で第３位であることに加えて、自由度２であるためである。このことは、統計処理上の信頼性担保の条件とされる、重相関係数Ｒ≧０．９、自由度≧２との条件を満足するからである。したがって、Ｎｏ．５３を採用することにより、高精度かつ高信頼性のＢＤＶ値を推定することが可能である。
【００４０】
図５は図４の重回帰（Ｎ０．５３）によるＢＤＶの推定値に対する実際の値の関係を示したグラフである。図５は重回帰（Ｎ０．５３）によるＢＤＶの推定値に対する実際の値が、ほぼ一致していることが検証された。
【００４１】
すなわち、弱点比ＷＲ、成極指数ＰＩ、ｄ＿ｔａｎ＝誘電正接偏差△ｔａｎδ、抵抗容量積ＲＣの４変数から絶縁破壊電圧ＢＤＶを推定できることの証明である。
このことは、絶縁破壊試験の直前に、前述した弱点比ＷＲ、成極指数ＰＩ、誘電正接偏差△ｔａｎδ、抵抗容量積ＲＣの４変数から絶縁破壊電圧ＢＤＶを推定した後に、絶縁破壊試験して取得した実際の絶縁破壊電圧ＢＤＶと比較検証しているから信憑性が高い。
【００４２】
図６は図５に加えて、絶縁破壊しなかったデータは一律１０．２ｋＶとみなしてＢＤＶの推定値との関係をプロットしたグラフである。前述した４変数から絶縁破壊電圧ＢＤＶを推定した後に、１０．２ｋＶが限度の絶縁破壊試験したところ、絶縁破壊しなかったデータは一律１０．２ｋＶとみなしているが、そのプロットにも不自然さのないことが読み取れる。
【００４３】
前述した弱点比ＷＲ、成極指数ＰＩ、誘電正接偏差△ｔａｎδ、抵抗容量積ＲＣの４変数は、従来からある絶縁計の計測値２個（ＷＲ、ＰＩ）、絶縁診断装置の計測値１個（△ｔａｎδ）及び両者の計測から得られる１変量（ＲＣ）による合計４変数であり、何れも容易に取得できる。
これら容易に取得できる４変数を用いて絶縁破壊電圧ＢＤＶの推定値を算出できることが証明された。その推定式、すなわち制御演算部３０（図１参照）で実行されるＢＤＶ算出アルゴリズムは下式のとおりである。
ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｋ４，ｋ５を所定の係数とする数式として、
ＢＤＶ＝ｋ１・ＷＲ＋ｋ２・ＰＩ＋ｋ３・△ｔａｎδ＋ｋ４・ＲＣ＋ｋ５
【００４４】
以上説明したように、本願発明者らは、発電所における補機として長期間駆動した使用実績のある数十台の低圧電動機を除却撤去する際、一般的な加速実験等では、とうてい得ることができない貴重な耐久試験データを取得し、劣化の目安として知りたい絶縁破壊電圧ＢＤＶに関し、非破壊試験計測値及びそれを用いた推定式よる推定値を算出した。その後、実際の破壊試験値と前記推定値が一致していることを確認した（図５、図６）。
【００４５】
したがって、予防保全対象の低圧電動機に対して交換の判断をするため、劣化の目安として知りたい絶縁破壊電圧ＢＤＶに関し、破壊試験の代わりに、本ＢＤＶ推定方法を用いた非破壊試験を定期的に実施することによって正確に推定できる。したがって、使用中の低電圧電動機が健全に動作しているうちに、交換時期を迎える兆候を、ＢＤＶの推定値から的確に把握することが可能である。
【００４６】
本発明によれば、本発明によれば、実際に稼動した複数の低圧電動機について計測された複数の物理量のうち、自由度及び重相関係数が所定値以上の物理量の組み合わせについて求められた重回帰式に基づいて評価対象である低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶを推定するので、評価対象である低圧電動機について信憑性の高い絶縁破壊電圧ＢＤＶを推定することができる。
【００４７】
例えば、自由度が２以上かつ重相関係数が０．９以上の物理量の組み合わせについて求められた弱点比ＷＲ値と成極指数ＰＩ値と誘電正接偏差△ｔａｎδ値と抵抗容量積ＲＣ値とを説明変数とする重回帰式は、絶縁破壊電圧ＢＤＶの実験結果と高精度に符合する。このことは、長年の使用により事実上の耐久試験が実施された低圧電動機に関し、非破壊試験を行って得られた計測値を統計処理した推定値と、実際に破壊試験を行って得られた計測値が高精度に符合した結果から客観性をもって今回証明された。したがって、従来からある測定容易な非破壊試験計測値を用いて、信憑性の高い絶縁破壊電圧ＢＤＶの推定値を得ることができる。
【００４８】
なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲においてプロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能である。
また、本発明を適用する範囲は交流６００Ｖ以下または直流７５０Ｖ以下に限定される。その理由は、当該範囲の低圧電動機に対して交換時期等を規定する運用規定等の根拠に欠ける実態があったからである。すなわち、その範囲の低圧電動機に対しては、高圧機器に実施して有効とされる各種の絶縁試験として、例えば部分放電の検出等を適用することが出来ず、便宜的に運転時間だけで交換時期を規定するような無駄の多い運用もあったからである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶの推定方法の概略説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶの推定方法における誘電正接試験の定義を説明するグラフである。
【図３】本発明の一実施形態に係る低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶの推定方法において、７個の各計測値間の相関図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る低圧電動機の絶縁破壊電圧ＢＤＶの推定方法における説明変数の組み合わせに対する重相関係数の説明図である。
【図５】図４の重回帰（Ｎ０．５３）によるＢＤＶの推定値に対する実際の値の関係を示したグラフである。
【図６】図５に加えて、絶縁破壊しなかったデータは一律１０．２ＫＶとみなしてＢＤＶの推定値との関係をプロットしたグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１０…通信部（計測値入力部）、３０…制御演算部（計測値分析部、組み合わせ抽出部、絶縁破壊電圧推定部）、４１…弱点比ＷＲ値、４２…成極指数ＰＩ値、４３…誘電正接偏差△ｔａｎδ値、４４…抵抗容量積ＲＣ値、４５…ＢＤＶ算出アルゴリズム（重回帰式）
【図１】
2009033827.tif 000003
【図２】
2009033827.tif 000004
【図３】
2009033827.tif 000005
【図４】
2009033827.tif 000006
【図５】
2009033827.tif 000007
【図６】
2009033827.tif 000008