JPH06100526B2 - 電気機器における絶縁特性の熱劣化検出方法 - Google Patents
電気機器における絶縁特性の熱劣化検出方法Info
- Publication number
- JPH06100526B2 JPH06100526B2 JP60188974A JP18897485A JPH06100526B2 JP H06100526 B2 JPH06100526 B2 JP H06100526B2 JP 60188974 A JP60188974 A JP 60188974A JP 18897485 A JP18897485 A JP 18897485A JP H06100526 B2 JPH06100526 B2 JP H06100526B2
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- Japan
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- hardness
- change
- insulation
- electrical equipment
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- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気機器に施されている絶縁材料の熱劣化の
度合を検出する方法に関する。
度合を検出する方法に関する。
一般に電気機器の絶縁には、固体絶縁材料，液体絶縁材
料，気体絶縁材料が単独に又は組み合わせて使用されて
いる。
料，気体絶縁材料が単独に又は組み合わせて使用されて
いる。
油入変圧器などの液体絶縁やガス絶縁開閉装置などの気
体絶縁いおいては、電気的試験による、いわゆる『絶縁
診断法』がその中心になっている。
体絶縁いおいては、電気的試験による、いわゆる『絶縁
診断法』がその中心になっている。
しかし、現状の電気的試験による絶縁診断法では、試験
電圧が被測定電気機器の定格電圧までしか印加できない
ため、得られる諸特性の変化は小さく、加えてその試験
結果は試験時の環境条件，特に湿度の影響を受けるた
め、絶縁劣化との安定した対応が取れないまま、経験的
に劣化状況を推測するにとどまっている。
電圧が被測定電気機器の定格電圧までしか印加できない
ため、得られる諸特性の変化は小さく、加えてその試験
結果は試験時の環境条件，特に湿度の影響を受けるた
め、絶縁劣化との安定した対応が取れないまま、経験的
に劣化状況を推測するにとどまっている。
他方、物理的方法としては、絶縁樹脂中の水素原子数と
炭素原子数との比の変化による絶縁寿命推定法などが提
唱されている。しかし、それらは破壊試験であって、絶
縁層から被測定材料を採取するか、又は予め機器内にモ
ニター材を取り付けておかねばならないこと、測定装置
が大型であって現地測定に不向きであること、寿命点近
傍で急激に低下する絶縁破壊電圧に対応させたものであ
ることから連続的に進行する絶縁劣化の広い範囲にわた
る劣化度を判定することができないこと、などの問題が
残されている。
炭素原子数との比の変化による絶縁寿命推定法などが提
唱されている。しかし、それらは破壊試験であって、絶
縁層から被測定材料を採取するか、又は予め機器内にモ
ニター材を取り付けておかねばならないこと、測定装置
が大型であって現地測定に不向きであること、寿命点近
傍で急激に低下する絶縁破壊電圧に対応させたものであ
ることから連続的に進行する絶縁劣化の広い範囲にわた
る劣化度を判定することができないこと、などの問題が
残されている。
そこで本発明は、このような欠点を取り除くために改良
を施したものであり、電気機器などの保全における修理
や更新等の処置を予め蓄積しておいたデータベースに対
して信頼度高く行うことができ、且つ現地における測定
にも適用できる簡便な熱劣化測定方法を提供することを
目的とする。
を施したものであり、電気機器などの保全における修理
や更新等の処置を予め蓄積しておいたデータベースに対
して信頼度高く行うことができ、且つ現地における測定
にも適用できる簡便な熱劣化測定方法を提供することを
目的とする。
本発明は、その目的を達成するため、被測定物質と同一
材料の試料を種々の温度で劣化させ、その試料の劣化に
よる硬度の変化を求め、一方の軸にアレニウス速度反応
式に基づく劣化温度と劣化時間の換算時間をとり、他方
の軸に硬度の変化をとり、前記種々の温度での硬度の変
化を前記２つの軸で表される座標上にプロットしてマス
ターカーブを作り、実機から採取した口出線の被覆部材
をモニター材として被測定物質の硬度変化を前記マスタ
ーカーブに対応させて劣化度を検出するものである。
材料の試料を種々の温度で劣化させ、その試料の劣化に
よる硬度の変化を求め、一方の軸にアレニウス速度反応
式に基づく劣化温度と劣化時間の換算時間をとり、他方
の軸に硬度の変化をとり、前記種々の温度での硬度の変
化を前記２つの軸で表される座標上にプロットしてマス
ターカーブを作り、実機から採取した口出線の被覆部材
をモニター材として被測定物質の硬度変化を前記マスタ
ーカーブに対応させて劣化度を検出するものである。
熱劣化による絶縁電線の絶縁被覆物の化学構造の量的変
化は化学反応速度論に従い、他方、被覆物の硬度は化学
構造の如何で一義的に決まる。
化は化学反応速度論に従い、他方、被覆物の硬度は化学
構造の如何で一義的に決まる。
すなわち、熱劣化による化学構造量Ｘの変化が化学反応
速度論に従うとすれば、化学構造量Ｘの変化は、次の式
（１）で表される。
速度論に従うとすれば、化学構造量Ｘの変化は、次の式
（１）で表される。
dx/dt＝Ａ・exp（−ΔE/RT）・ｇ（ｘ） ……（１） 但し、t:劣化時間,A:頻度因子， ΔE:活性化エネルギー,R:ガス定数， T:劣化の絶対温度， ｇ（ｘ）：反応機構を表す関数 いま、絶縁被覆物の劣化が時間０からｔまで進み、化学
構造量がx0からｘまで変化したとして、式（１）を積分
すると、次の式（２）となる。
構造量がx0からｘまで変化したとして、式（１）を積分
すると、次の式（２）となる。
この式（２）における右辺の積分は、時間の次元となる
ので、換算時間θと呼ばれている。
ので、換算時間θと呼ばれている。
従って、式（２）は次の式（４）のように変形される。
反応機構を表す関数ｇ（ｘ）と頻度因子Ａが一定の劣化
領域では、種々の温度条件下で劣化が生じても、換算時
間θが等しければ、化学構造量Ｘの変化も等しくなる。
すなわち、換算時間θと化学構造量Ｘの変化との間に
は、次の関係が成り立つ。
領域では、種々の温度条件下で劣化が生じても、換算時
間θが等しければ、化学構造量Ｘの変化も等しくなる。
すなわち、換算時間θと化学構造量Ｘの変化との間に
は、次の関係が成り立つ。
θ＝ｆ（ｘ） ……（５） 更に、絶縁物の硬度Ｈが化学構造量Ｘで一義的に決まる
とすると、硬度Ｈと化学構造量Ｘとの間には次式（６）
の関係が成り立つ。
とすると、硬度Ｈと化学構造量Ｘとの間には次式（６）
の関係が成り立つ。
Ｈ＝ｈ（ｘ） ……（６） したがって、換算時間θは硬度Ｈの関数として次式
（７）のように表される。
（７）のように表される。
θ＝ｆ｛h-1（Ｈ）｝ ……（７） すなわち、硬度Ｈの変化から熱劣化の換算時間θを求め
ることができる。
ることができる。
そこで、絶縁被覆物の換算時間θと実機絶縁の劣化度と
の関係を予め求めておくと、絶縁電線の絶縁被覆物の硬
度Ｈの変化から、実機絶縁の劣化度を求めることができ
る。
の関係を予め求めておくと、絶縁電線の絶縁被覆物の硬
度Ｈの変化から、実機絶縁の劣化度を求めることができ
る。
以下に、口出線にクロロスルフォン化ポリエチレンゴム
を施した絶縁電線（以下、ハイパロン線と呼ぶ）を用い
た低圧回転機を例にとり、本発明の特徴を具体的に説明
する。なお、低圧回転機は、第１図に示したような、構
造をもっている（（ａ）は要部正面図、（ｂ）は側面
図）。同図中、１はステータコア、２はコイルエンド、
３は口出線、４はバインドである。
を施した絶縁電線（以下、ハイパロン線と呼ぶ）を用い
た低圧回転機を例にとり、本発明の特徴を具体的に説明
する。なお、低圧回転機は、第１図に示したような、構
造をもっている（（ａ）は要部正面図、（ｂ）は側面
図）。同図中、１はステータコア、２はコイルエンド、
３は口出線、４はバインドである。
熱風循環式恒温槽中で劣化させたハイパロン線の絶縁被
覆の硬度Hs（JIS K6301 スプリング式）の変化を、劣
化前の硬度Hs0との比（硬度比）で表し、第２図に示
す。各劣化温度、たとえば120℃と150℃に於ける硬度比
の変化が一本の線上に乗っており、劣化の換算時間θと
硬度比Hs/Hs0との間には、良い相関がある。
覆の硬度Hs（JIS K6301 スプリング式）の変化を、劣
化前の硬度Hs0との比（硬度比）で表し、第２図に示
す。各劣化温度、たとえば120℃と150℃に於ける硬度比
の変化が一本の線上に乗っており、劣化の換算時間θと
硬度比Hs/Hs0との間には、良い相関がある。
いま、低圧回転機絶縁においてIEEE117に規定されたモ
ータ試験による寿命での、第１図Ａに示す位置における
ハイパロン線の絶縁被覆の硬度比を1.5とすると、第３
図に示すように硬度比1.5に対応する換算時間θは1.7×
10-7secとなる。
ータ試験による寿命での、第１図Ａに示す位置における
ハイパロン線の絶縁被覆の硬度比を1.5とすると、第３
図に示すように硬度比1.5に対応する換算時間θは1.7×
10-7secとなる。
更に、同じ横軸の劣化度の軸上のθ＝1.7×10-7secに対
応する位置に1.0を目盛って寿命点としておく。
応する位置に1.0を目盛って寿命点としておく。
次に、所要時間稼動した低圧回転機の、第１図Ａに示す
位置のハイパロン線の硬度を測定し、硬度比Ｂを求める
と、第３図の縦軸上の硬度比Ｂと曲線Ｃの交差する点か
ら換算時間Ｄが求まる。更に、換算時間Ｄを劣化度の目
盛に対応させると、低圧回転機絶縁の余寿命を検出する
ことができる。
位置のハイパロン線の硬度を測定し、硬度比Ｂを求める
と、第３図の縦軸上の硬度比Ｂと曲線Ｃの交差する点か
ら換算時間Ｄが求まる。更に、換算時間Ｄを劣化度の目
盛に対応させると、低圧回転機絶縁の余寿命を検出する
ことができる。
上記の具体的実施例で述べたような口出線にハイパロン
線を用いた低圧回転機絶縁以外にも、他の絶縁電線を口
出線に用いた回転機絶縁全般に適用できることは勿論、
絶縁電線を用いた他の電気機器絶縁の熱劣化度を検出す
ることにも適用できる。
線を用いた低圧回転機絶縁以外にも、他の絶縁電線を口
出線に用いた回転機絶縁全般に適用できることは勿論、
絶縁電線を用いた他の電気機器絶縁の熱劣化度を検出す
ることにも適用できる。
以上に述べたとおり、本発明によれば、簡単な手法によ
る現地測定で、電気機器などの保全における修理や更新
等の処置を高い信頼度で行うことができるようになっ
た。
る現地測定で、電気機器などの保全における修理や更新
等の処置を高い信頼度で行うことができるようになっ
た。
第１図は絶縁劣化度が測定される被覆電線をもつ回転機
の１例を示し、第２図は換算時間と硬度比とを示し、第
３図は換算時間及び劣化度と硬度比との関係を示す。 1:ステータコア 2:コイルエンド 3:口出線 4:バインド
の１例を示し、第２図は換算時間と硬度比とを示し、第
３図は換算時間及び劣化度と硬度比との関係を示す。 1:ステータコア 2:コイルエンド 3:口出線 4:バインド
Claims (1)
- 【請求項１】被測定物質と同一材料の試料を種々の温度
で劣化させ、その試料の劣化による硬度の変化を求め、
一方の軸にアレニウス速度反応式に基づく劣化温度と劣
化時間の換算時間をとり、他方の軸に硬度の変化をと
り、前記種々の温度での硬度の変化を前記２つの軸で表
される座標上にプロットしてマスターカーブを作り、実
機から採取した口出線の被覆部材をモニター材として被
測定物質の硬度変化を前記マスターカーブに対応させて
劣化度を検出することを特徴とする電気機器における絶
縁特性の熱劣化検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188974A JPH06100526B2 (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 電気機器における絶縁特性の熱劣化検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188974A JPH06100526B2 (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 電気機器における絶縁特性の熱劣化検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6247532A JPS6247532A (ja) | 1987-03-02 |
| JPH06100526B2 true JPH06100526B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=16233182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60188974A Expired - Lifetime JPH06100526B2 (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 電気機器における絶縁特性の熱劣化検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100526B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4544035B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2010-09-15 | 住友ベークライト株式会社 | ポリ塩化ビニル系防水シートの劣化診断方法 |
| CN115326644B (zh) * | 2022-08-04 | 2024-10-29 | 中国矿业大学 | 一种结合宏观与微观憎水性能评估硅橡胶绝缘子老化状态方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5212584U (ja) * | 1975-07-15 | 1977-01-28 |
-
1985
- 1985-08-27 JP JP60188974A patent/JPH06100526B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 神原周編集代表「高分子実験学講座７高分子材料試験法Ｉ」，Ｐ．３０７−３０９，共立出版（昭和３３年１月５日発行） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6247532A (ja) | 1987-03-02 |
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