(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心導体の周囲に巻回積層したハードペーパコアが絶縁油に浸されている変圧器のブッシングの劣化度を検出する方法であって、前記ハードペーパコアの前記絶縁油に浸されていた部分にＸ線を照射して映しだされた前記ハードペーパコアの透視像をデジタルカメラで撮像し、前記デジタルカメラで撮像したデジタル画像に基いて前記ハードペーパコアへの前記絶縁油の浸透境界を求め劣化度を測定することを特徴とする変圧器のブッシング劣化度測定方法。
【請求項２】
中心導体の周囲に巻回積層したハードペーパコアが絶縁油に浸されている変圧器のブッシングの劣化度を検出する方法であって、前記ハードペーパコアの前記絶縁油に浸されていた個所にＸ線を照射して感光フィルムに映しだされた前記ハードペーパコアの透視像をＣＣＤカメラで撮像し、前記ＣＣＤカメラで撮像したデジタル画像に基いて前記ハードペーパコアに前記絶縁油が浸透した部分としない部分との浸透境界を求め劣化度を測定することを特徴とする変圧器のブッシング劣化度測定方法。
【請求項３】
中心導体の周囲に巻回積層したハードペーパコアが絶縁油に浸されている変圧器のブッシングにおける前記ハードペーパコアの前記絶縁油に浸されていた部分にＸ線を照射するＸ線照射装置と、Ｘ線の照射によって映しだされた前記ハードペーパコアの透視像を撮像するデジタルカメラと、前記デジタルカメラで撮像したデジタル画像を入力して前記ハードペーパコアへの前記絶縁油の浸透境界が認識できるように透視像を表示する画像処理装置とを具備することを特徴とする変圧器のブッシング劣化度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中心導体の周囲に巻回積層したハードペーパコアが絶縁油に浸されている変圧器のブッシング劣化度を測定する変圧器のブッシング劣化度測定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変電所、発電所等に設置されている変圧器には、高電圧の絶縁用ブッシングが接続されている。絶縁用ブッシングは、導電部分となる中心導体と、その周囲に薄い絶縁紙を巻回して積層したハードペーパコアと称する部分と、その外側に設けられたスリーブと、最外周の碍子部と、変圧器本体と送電線にそれぞれ接続するために設けられたターミナルと、シールド環の主要部品から構成されている。
【０００３】
変圧器は絶縁油を入れた箱体内に設置され、また、ブッシングは、導電部分となる中心導体と、その周囲に薄い絶縁紙と電極箔を巻回して積層したハードペーパコアと、その外周に設けられたスリーブと、最外周の碍子部との間に変圧器本体から隔離されたブッシング用絶縁油を封入して構成される。
【０００４】
ハードペーパコアは、前述の絶縁紙と電極箔を巻回し接着剤で固めその表面をエポキシ樹脂でコーテングしている。エポキシ樹脂は変圧器の負荷変動や周囲温度変動によるヒートショック等で経年変化によって劣化する。
【０００５】
エポキシ樹脂の劣化が進行すると、ハードペーパ表面に亀裂が発生しブッシング用絶縁油が変圧器本体側へ移行してブッシング油面が低下し、更には絶縁油浸透によりブッシングが絶縁劣化する。このため、経験的に決められた期間で交換するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、変圧器の使用条件、例えば電力使用量、電圧、気象条件等で劣化度は異なり、同一場所に設置された同一の変圧器でも年によっては劣化の進行速度に差がある。したがって、一律に期間のみで交換するのは不合理で、また省資源の点からも得策ではないという問題点を有する。。
【０００７】
この種のブッシングは、高さ（長さ）が数十ｃｍから数ｍにも及ぶものまで様々であり、既設品の劣化度を非破壊で測定する適切な方法がなかった。
【０００８】
本発明の目的は、ブッシングの劣化度を確実に非破壊で測定でき、使用期間に関係なく適切な時期に交換することができる変圧器のブッシング劣化度測定方法および装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、中心導体の周囲に巻回積層したハードペーパコアが絶縁油に浸されている変圧器のブッシングにおけるハードペーパコアの絶縁油に浸されていた部分にＸ線を照射して映しだされたハードペーパコアの透視像をデジタルカメラ（ＣＣＤカメラ）で撮像し、デジタルカメラで撮像したデジタル画像に基いてハードペーパコアへの絶縁油の浸透境界を求め劣化度を測定する。
【００１０】
本発明は変圧器に接続されたブッシングを取り外し、絶縁油に浸されていたブッシングの一部を軸と直角方向にＸ線で照射し、対向した感光フィルムに照射部分の透視像を映す。これをＣＣＤカメラで撮像し、そのデジタル信号を画像処理装置に入力し、表示画面で観察、または印画する。ハードペーパコアに絶縁油が浸透した部分としない部分との境界を知り、劣化度を測定する。このように、予め浸透距離と電気的特性の劣化との関係を把握しておき、所定の浸透距離に達したときを、交換が必要と判断する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるブッシングの劣化度測定方法を示す実施例である。
【００１２】
図１において、１はブッシングで、支持台２の上に置かれている。３はＸ線発生装置で、上部よりブッシング１の一部を照射している。４は蛍光塗膜が形成された感光フィルムで、その下側に対向してデジタルカメラとしてのＣＣＤカメラ（固体撮像素子カメラ）５が設けられている。６は画像処理装置で、ＣＣＤカメラ５の透視撮像デジタル信号を処理し、画面に画像を表示するものである。
【００１３】
図２は、本発明が適用される変圧器のブッシング１の詳細を示す図面である。
【００１４】
図２において、ブッシング１は、導電部分となる中心導体７と、その周囲に薄い絶縁紙を巻回して積層したハードペーパコア８と、その外側に設けられたスリーブ９と、最外周の碍子部１０と、変圧器１５と送電線にそれぞれ接続するために設けられたターミナル１１、１２と、シールド環１３の主要部品から構成されている。
【００１５】
１４は変圧器１５を収納した箱体で、内部に絶縁油１６が充満され、図示しない冷却機に連通しており、冷却媒体として変圧器１５の電力損失による発熱を抑える。同時に、この絶縁油１６は、高電圧に対する箱体１４と変圧器１５との絶縁を確保するものである。ブッシング１のスリーブ９は、碍子部１０とハードペーパコア８とを一体化し、箱体１４に固定する役目を果す。
【００１６】
シールド環１３は、中心胴体７やスリーブ９に対するハードペーパコア８の電界分布を均一化して電界の局部集中をなくし、絶縁破壊やコロナ放電発生を防止するために設けた部品である。したがって、ハードペーパコア８に劣化した絶縁油１６が浸透、堆積すると、誘電率や電界分布状態が初期値に対して変化するため、所定の浸透距離になるとブッシング１全体、またはハードペーパコア８を交換する必要がある。
【００１７】
劣化度測定の詳細を以下述べる。
【００１８】
先ず、ブッシング１を箱体１４、変圧器１５から取り外し、支持台２に載置する。前記絶縁油１６中に浸されていた部分をＸ線発生装置３で照射すると、その透視画像が感光フィルム４に投影される。その下側にＣＣＤカメラ５が設置されており、撮像結果がデジタル信号化され、このデータは画像処理装置６に送られ、信号処理されて透視画像が画面表示される。そして必要に応じて紙に印画される。
【００１９】
Ｘ線発生装置３から照射を行う際、ブッシング１を例えば９０°毎に回転させ、それぞれ撮像してもよいが、前記したようにハードペーパコア８は薄い電極箔と絶縁紙を巻回して積層しているため、一般には絶縁油の浸透距離は回転角度毎の差が少なく、一断面が観察できればよい。
【００２０】
ＣＣＤカメラ５の撮像結果を、フロピーディスク等の記憶媒体に一旦記録した後、画像処理装置６に入力してもよい。被測定物が多く、それぞれ撮像した後に一括で画像処理した方が効率的な場合には、この方法が好ましい。
【００２１】
また、感光フィルム４を用いないで、透視画像を直接撮像、記録できるＣＣＤカメラを使用するようにしてもよい。
【００２２】
測定結果の一例を図３に示す。
【００２３】
中心導体７とハードペーパコア８の部分を示しており、８ａは絶縁紙と電極箔の剥離下部分に絶縁油１６が浸透している部分と、していない部分との境界線である。この境界線８ａは、実際には明瞭な線で現れる訳ではなく、区別がつきにくい状態である。このため、前記画像処理装置６の階調補正機能を用い、より区別しやすい明暗の画像を得るようにする。
【００２４】
従来からＸ線による撮像方法は広く利用されているものの、本発明のようなブッシング１の劣化度測定方法は考えられていなかった。その理由として、撮像しても画面全体が真っ黒または真っ白くなり、前記したような境界の区別がつかなかったためである。
【００２５】
近年、画像処理装置６の技術が進歩し、演算の高速化とともに階調補正による解像度が向上してきた。本発明はこの点に着目し、境界線８ａが明瞭でなくとも、絶縁油１６が浸透している部分としていない部分との区別が可能であることを見出し、これを利用したものである。
【００２６】
ハードペーパコア８は薄い絶縁紙と電極箔とを数十〜数百回巻きつけ、積層接着して円筒状に形成したものであるが、長年使用していると絶縁紙表面の接着剥離や亀裂が生じ絶縁油１６が浸透していく。したがって、当然、長い時間絶縁油１６に浸されたものほど、浸透距離は長くなる。しかしながら、同一仕様で製作されたものでも、製造ばらつきや、使用条件、例えば電力実負荷量、温度上昇、気象条件等で剥離浸透距離は異なり、同一場所に設置された同一の変圧器でも年によっては浸透の進行速度に差がある。
【００２７】
浸透距離が長いほど、ハードペーパコア８の誘電率変化が大きくなり、中心導体７との電極箔間の分担電圧に不均一が生じ、巻回層間の分担電圧が増加し絶縁破壊しやすくなるため、未然にこれを防止する必要がある。劣化度の判定を浸透距離で行うに際し、予め実験により求めた電気的特性の変化、特に誘電率の値との関係を把握しておく。浸透距離の長さと劣化度との関係を利用し、所定の浸透距離に達したことで判断する本発明は、適切なブッシングの劣化度測定方法である。
【００２８】
【発明の効果】
したがって本発明によれば、一律に期間のみで交換する従来の方法に比べて合理的で、省資源の点からも優れたブッシングの非破壊劣化度測定ができ、使用期間に関係なく適切な時期にブッシング、または主要部品であるハードペーパコアの交換ができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブッシングの劣化度測定方法を示す実施例である。
【図２】本発明の測定方法が適用される変圧器のブッシングの詳細を示す図面である。
【図３】本発明による測定結果の一例を示す図面である。
【符号の説明】
１…ブッシング
２…支持台
３…Ｘ線発生装置
４…感光フィルム
５…ＣＣＤカメラ
６…画像処理装置
７…中心導体
８…ハードペーパコア
９…スリーブ
１０…碍子部
１１…ターミナル
１２…ターミナル
１３…シールド管
１４…箱体
１５…変圧器
１６…絶縁油
【図１】
0003738180.tif 000002
【図２】
0003738180.tif 000003
【図３】
0003738180.tif 000004