JPH06148261A - 機器の絶縁特性診断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機器の絶縁ブロックの非破壊検査を速やかに
精密に行う。 【構成】 機器を構成する絶縁ブロック７中の電界緩和
のために一体にモールドした電極１２内に、振動子２７
とマイク２８を埋設しておく。絶縁ブロック７内には通
常、高い電界が加わるためマイクや振動子をそのまま埋
設することは不可能であるが、電極内なら問題がない。
従って、絶縁ブロック７内部で超音波を発射し絶縁ブロ
ック７内部で超音波を受信できる。なお、絶縁ブロック
７の外周に振動子２７とマイク２８を予め固定しておい
てもよい。これにより、絶縁ブロック７の内部を伝搬す
る超音波を外部雑音の影響を受けずに受信して絶縁特性
診断が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ケーブル接続箱等のよ
うな高電圧機器に設けられた絶縁ブロックの非破壊検査
に使用される機器の絶縁特性診断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高電圧機器には、エポキシ樹脂等をモー
ルドして成型した各種の絶縁ブロックが使用される。こ
のような絶縁ブロックは、製造時ばかりでなく使用中に
おいても、定期的に電気特性の診断のための非破壊検査
が行われる。図２に従来一般の高電圧ケーブルの接続箱
縦断面図を示す。ここにはエポキシ樹脂をモールドした
大型の絶縁ブロックが使用されている。図において、ケ
ーブル１は、ジョイントボックス２の内部において直線
接続されている。ケーブル１の端末部は、半導電層３と
絶縁体４が順に段剥され、導体５が露出されている。こ
の導体５は、相互に導体接続管６により圧縮接続されて
いる。

【０００３】また、この接続部を包囲するようにエポキ
シユニット７が配置されている。このエポキシユニット
７は、エポキシ樹脂をモールド成型した絶縁ブロックか
ら構成される。エポキシユニット７の両側に形成された
テーパ状の孔にはストレスコーン８が挿入され、押し金
具９及びスプリング１０によって、ケーブルの絶縁体４
とエポキシユニット７との間を密閉し所定の耐電圧特性
を得るようにしている。

【０００４】一方、エポキシユニット７の高圧側には高
圧側埋め込み電極１１が配置され、両端部分には低圧側
埋め込み電極１２が配置されている。この高圧側埋め込
み電極１１及び低圧側埋め込み電極１２は、電界緩和の
ために設けられたもので、何れもエポキシユニット７に
一体にモールドされている。このようなケーブル接続部
を長期間使用する場合には、各部の点検と共にエポキシ
ユニット７の絶縁特性診断が行われる。

【０００５】図３に従来の絶縁特性診断方法概略説明図
を示す。図に示すように、エポキシユニット７には、そ
の外周面に１個あるいは必要に応じて２個以上マイク１
６がセットされる。マイク１６は、エポキシユニット７
の中を伝搬した部分放電音を受信し、電気信号に変換す
る装置である。マイク１６には受信器１８が接続されて
おり、その信号を受信し図示しない各種の測定器によっ
て信号波形が解析される。

【０００６】例えば、エポキシユニット７の一部にボイ
ド等の欠陥１９が生じたとすれば、このボイド１９の部
分で部分放電が発生し、マイク１６には部分放電により
生じた音波が受信される。２個のマイクを用いれば、部
分放電発生位置の推定も可能となる。これによって、エ
ポキシユニット７の非破壊検査が可能となる。なお、波
形の解析にはディスプレイやペンレコーダー等が使用さ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の絶縁特性診断方法には次のような解決すべき課
題があった。図４に、図３に示した従来方法を図２に示
したケーブル接続部に採用した場合の断面図を示す。ケ
ーブル接続部に対し従来の絶縁特性診断方法を採用しよ
うとすれば、この図４に示すように、例えばジョイント
ボックス２の外側にマイク１６を接触させて診断を行う
ことになる。しかしながら、ジョイントボックス２とエ
ポキシユニット７の間には図示しない防食層等の各種の
介在層が存在し、欠陥１９より発射される音波は、これ
らによって大きく減衰する。また、そのような音波を受
信するために、マイク１６の感度を上げると外部雑音を
拾いやすく、微少な欠陥を診断することが難しくなる。
また、精密な診断を行うためにジョイントボックスの一
部を除去するような方法を採用すれば、診断のために多
数の時間と手間を必要とする。

【０００８】本発明は以上の点に着目してなされたもの
で、この種の機器の絶縁ブロックについて、その非破壊
検査を速やかにまた精密に行うことができる機器の絶縁
特性診断方法を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、機
器を構成する絶縁ブロック内に、互いに離間して配置さ
れ、一体にモールドされた一対の電極を設け、一方の電
極の内部に超音波を送信する振動子を埋設し、他方の電
極にマイクを埋設して、前記振動子より発射されて前記
絶縁ブロック内部を伝搬し、前記マイクにより受信され
た超音波の波形から、当該絶縁ブロックの絶縁劣化状態
を診断することを特徴とする機器の絶縁特性診断方法に
関する。

【００１０】本発明の第２発明は、機器を構成する絶縁
ブロック外周に、超音波を送信する送信手段と、前記超
音波を受信する受信手段とを予め固定しておき、前記送
信手段より発射されて前記絶縁ブロック内部を伝搬し、
前記受信手段により受信された超音波の波形から、当該
絶縁ブロックの絶縁劣化状態を診断することを特徴とす
る機器の絶縁特性診断方法に関する。

【００１１】

【作用】この方法では、機器を構成する絶縁ブロック中
の、電界緩和のために一体にモールドした電極内に、振
動子とマイクを埋設しておく。絶縁ブロック内には、通
常高い電界が加わるため、マイクや振動子をそのまま埋
設することは不可能である。しかし、電極内なら問題は
ない。従って、絶縁ブロック内部で超音波を発射し絶縁
ブロック内部で超音波を受信できる。なお、絶縁ブロッ
ク外周に振動子とマイクを予め固定しておくようにして
もよい。これにより、絶縁ブロックの内部を伝搬する超
音波を、外部雑音の影響を受けずに受信して精密な絶縁
特性診断が行える。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図１は本発明の絶縁特性診断方法を示すケーブ
ル接続部主要部縦断面図である。図の絶縁ブロックは、
図２において説明した従来のケーブル接続部に使用され
るエポキシユニット７である。このエポキシユニット７
は、ケーブルの導体５を導体接続管６により圧縮接続し
た部分を包囲するように配置されている。ケーブルの絶
縁体４の外周にはストレスコーン８が嵌め込まれてい
る。このエポキシユニット７の高圧側には、高圧側埋め
込み電極１１が配置されている。一方、両端の低圧側に
は低圧側埋め込み電極１２が配置されている。

【００１３】本発明においては、この一方の低圧側埋め
込み電極１２に振動子２７を埋設する。また、他方の低
圧側埋め込み電極１２にマイク２８を埋設する。振動子
２７は超音波発信器２６によって振動され、エポキシユ
ニット７の内部に超音波を発射する素子である。またマ
イク２８は、この振動子２７より発射されてエポキシユ
ニット７の内部を伝搬する超音波を受信し、電気信号に
変えるものである。マイク２８の出力は受信器２９によ
り処理される。また、超音波発信器２６の出力信号と受
信器２９の出力信号は、共に信号解析部３０に向け出力
されるよう構成されている。この信号解析部３０は、例
えばディスプレイやペンレコーダーその他、信号波形を
解析するための各種の装置から構成される。

【００１４】なお、超音波発信器２６や受信器２９等は
比較的小型に構成することができるため、例えば図２に
示したジョイントボックスの内部に一体に組み込んでお
くこともできる。また、図１に示すような方法によれ
ば、エポキシユニット７の内部において超音波を発射
し、その超音波をエポキシユニット７の内部で受信する
ため、ジョイントボックスの外周面にマイク等を接触さ
せる場合に比べて信号の減衰が少ない外来雑音の影響を
受けにくい特徴がある。特に、エポキシユニット７を包
囲する構造体の構成等によって、このエポキシユニット
７に外部から侵入する雑音の特性が予め分かっていれ
ば、できるだけこれらの雑音と区別しやすい周波数の超
音波を利用することによって、更に高い感度で絶縁特性
診断を行うことができる。また、振動子２７やマイク２
８を低圧側埋め込み電極１２内に埋設すれば、絶縁ブロ
ック７の内部電界を乱すことがない。また、振動子２７
等のリード線は大地電位とすることができ、安全に外部
へ引き出すことができる。

【００１５】図５に、本発明の方法による絶縁特性診断
で得られた超音波波形の一例を示す。まず（ａ）は、振
動子２７により発射された超音波の波形である。これ
は、例えば一定時間Ｔだけ遅れてマイク２８により受信
される。その波形は図５（ｂ）に示すようになる。即
ち、振動子２７により発射された超音波が直線的に伝播
されて直接マイク２８に受信される場合が最も短時間に
受信される波形で、その他に、エポキシユニット７の外
壁面や高圧側埋め込み電極１１等によって反射されるよ
うな伝播経路の超音波が受信される。これらが混ざり合
った波形がマイク２８により受信されるが、正常な場合
の受信波形を予め信号解析部３０に記憶しておく。そし
て、その後定期的な診断を行う際、その波形と実際の受
信波形とを比較する。

【００１６】例えば、図１に示すエポキシユニット７に
ボイド１９が発生したような場合、振動子２７から発射
された超音波はこのボイド１９によって散乱される。そ
の結果マイク２８により受信される超音波の波形は、例
えば図５（ｃ）に示すように、健全時のものと異なる状
態となる。この波形を解析してエポキシユニット７のど
の部分にどのような欠陥が生じたかを推定することがで
きる。このような解析方法自体は、従来の超音波探傷方
法と同様である。本発明の方法によれば、その波形が他
の外来雑音よりも十分高いレベルで受信でき、解析がよ
り容易になる。

【００１７】また、本発明の方法によれば、接続部に振
動子やマイク等を一体化してしまうため、運転中随時そ
の診断が可能である。従って、例えば地絡事故等が発生
した場合、その原因が接続部にあるか、その他の部分に
あるかを直ちに判断することも可能である。また、振動
子２７とマイク２８との位置が一定の位置に完全に固定
されているため、健全時の波形と実際の診断時の波形と
を比較する場合にその比較を精密に行うことができる。
従って、僅かな欠陥についても正確にその診断が可能で
ある。

【００１８】本発明は以上の実施例に限定されない。上
記実施例では振動子やマイクを電極に埋設するようにし
たが、絶縁ブロックの外周に導電塗料等を塗布して電界
を整え、その外側の図１に示した取付部３１、３２にそ
れぞれ振動子やマイクを外付け固定するようにしてもよ
い。この振動子は超音波を発生する各種の構造の送信手
段としてよく、また、マイクは超音波を受信できる各種
の受信手段としてよい。また、上記実施例においてはケ
ーブル接続部に本発明の方法を採用したが、これは、例
えばコンデンサその他の高電圧機器に採用することも可
能である。更に、信号解析は係員がディスプレイ等を見
ながら行う他、コンピュータ等による自動解析を行うよ
うにしても差し支えない。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した本発明の機器の絶縁特性診
断方法によれば、機器を構成する絶縁ブロック外周や絶
縁ブロック中に一体にモールドされた一対の電極内に振
動子とマイクを埋設し、絶縁ブロック内を電搬する超音
波の波形を用いて絶縁特性を診断するようにしたので、
外来雑音による影響を十分に小さくし絶縁ブロックの絶
縁特性診断が可能である。また、マイクと振動子の位置
が完全に固定されているため、健全時とその後の診断時
との比較が正確に行える。更に、振動子やマイクを一体
に組み込むことによって診断作業を随時短時間で実行す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の機器の絶縁特性診断方法を実施したケ
ーブル接続部主要部縦断面図である。

【図２】従来一般のケーブル接続部縦断面図である。

【図３】従来の絶縁特性診断方法を示す概略説明図であ
る。

【図４】従来方法の欠点を説明するケーブル接続部縦断
面図である。

【図５】絶縁特性診断方法における超音波の波形説明図
である。

【符号の説明】

７ エポキシユニット（絶縁ブロック） ８ ストレスコーン １１ 高圧側埋め込み電極 １２ 低圧側埋め込み電極 １９ ボイド ２６ 超音波発信器 ２７ 振動子 ２８ マイク ２９ 受信器 ３０ 信号解析部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機器を構成する絶縁ブロック内に、互い
   に離間して配置され、一体にモールドされた一対の電極
   を設け、 一方の電極の内部に超音波を送信する振動子を埋設し、
   他方の電極にマイクを埋設して、 前記振動子より発射されて前記絶縁ブロック内部を伝搬
   し、前記マイクにより受信された超音波の波形から、当
   該絶縁ブロックの絶縁劣化状態を診断することを特徴と
   する機器の絶縁特性診断方法。
2. 【請求項２】 機器を構成する絶縁ブロック外周に、 超音波を送信する送信手段と、前記超音波を受信する受
   信手段とを予め固定しておき、 前記送信手段より発射されて前記絶縁ブロック内部を伝
   搬し、前記受信手段により受信された超音波の波形か
   ら、当該絶縁ブロックの絶縁劣化状態を診断することを
   特徴とする機器の絶縁特性診断方法。