油入変圧器の劣化診断装置
【課題】既存設備に対して容易に設置可能であって、かつ、油入変圧器の運転を停止することなく、高い精度で安価に効率よく油入変圧器の寿命を予測することが可能な油入変圧器の劣化診断装置を提供する。
【解決手段】油入変圧器の劣化診断装置１は、試験片１４が引張手段２により矢印Ｘで示す方向（軸方向）に引張荷重を付加された状態で網状の金属ケース３内に収納されており、引張手段２は、側面視「コ」の字状をなす絶縁部材からなる支持具４と、ガイド孔５ａを有する筒状体５と、ガイド孔５ａに挿設され，筒状体５によって矢印Ｘで示す方向へ摺動自在に保持される電極７と、電極７が立設される取付具９と、引張バネ１０によって構成され、支持具４の前板４ｂに電極７の先端部７ａを覆うように取り付けられたキャップ６の内部には、試験片１４の破断に伴って電極７が移動した場合に先端部７ａと当接可能に電極８が設置されている。
【解決手段】油入変圧器の劣化診断装置１は、試験片１４が引張手段２により矢印Ｘで示す方向（軸方向）に引張荷重を付加された状態で網状の金属ケース３内に収納されており、引張手段２は、側面視「コ」の字状をなす絶縁部材からなる支持具４と、ガイド孔５ａを有する筒状体５と、ガイド孔５ａに挿設され，筒状体５によって矢印Ｘで示す方向へ摺動自在に保持される電極７と、電極７が立設される取付具９と、引張バネ１０によって構成され、支持具４の前板４ｂに電極７の先端部７ａを覆うように取り付けられたキャップ６の内部には、試験片１４の破断に伴って電極７が移動した場合に先端部７ａと当接可能に電極８が設置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁紙の劣化状態に基づいて油入変圧器の劣化状態を診断する装置に係り、特に、絶縁紙の引張強度を監視することで油入変圧器の寿命を事前に予測することが可能な油入変圧器の劣化診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油入変圧器は、絶縁油で満たされたタンク内に鉄心と巻線が収納されているため、乾式変圧器に比べて絶縁性能や冷却性能に優れている。また、騒音が小さいことから、多方面で使用されている。油入変圧器の寿命は、設置された環境や運転状態等によっても異なるが、一般に、巻線に巻回された絶縁紙の劣化の程度によって定まるといわれている。従って、油入変圧器を長期間にわたって安全に使用するためには、絶縁紙の劣化度を把握することが必要である。
【０００３】
ここで、油入変圧器の構造について図３を参照しながら簡単に説明する。
図３は従来の油入変圧器の構造の概略を示した縦断面図である。
図３に示すように、油入変圧器５０の本体５１は鉄板の溶接等により形成されるタンク５２に収納されている。タンク５２は、内側に油道を有する波付け加工部５３が取り付けられた側板５２ａと、側板５２ａの下端に溶接される底板５２ｂと、側板５２ａの上端に設置される天板５２ｃとからなる。また、本体５１は、上下に締付金具５４ａ，５４ｂが取り付けられた鉄心５４と、この鉄心５４に巻回される巻線５５とからなり、締付金具５４ａはボルト５６を介して天板５２ｃに連結されている。そして、本体５１が設置されるタンク５２の内部には、絶縁油が充填されている。
【０００４】
油入変圧器に使用される絶縁油や絶縁紙は、長期間の使用によって劣化し易い。このうち、絶縁油は新油への交換が容易であるが、絶縁紙を交換するには、油入変圧器の運転を停止しなければならず、多くの費用や時間を要する。特に、巻線５５に巻回された絶縁紙のみの交換は不可能であるため、巻線５５に巻回された絶縁紙が劣化して使用できなくなると、油入変圧器そのものが使用できなくなる。
【０００５】
絶縁紙の引張強度が経年劣化等によって低下し、初期状態の６０％程度になった場合、負荷側の短絡事故に伴って巻線５５に生じた電磁機械力により、絶縁紙が破損し易くなる。そこで、引張強度がこの値になった時点を絶縁紙の寿命の目安と考えることができる。すなわち、絶縁紙の引張強度を監視することで、油入変圧器の劣化状態の診断が可能となる。ところが、巻線５５に巻回された状態で長年使用され、寿命に達した絶縁紙について、引張強度の測定を行うことは容易でない。そのため、従来、引張強度の代わりに「平均重合度」が絶縁紙の劣化指標として用いられている。なお、「平均重合度」とは絶縁紙を構成するセルロース分子について、つながり数の平均値を示したものである。絶縁紙が劣化した場合、セルロース分子が切断されて短くなるため、平均重合度は小さくなる。そして、同時に引張強度も低下する。例えば、絶縁紙の平均重合度は、初期状態で８００〜１２００程度であるが、絶縁紙の引張強度が６０％程度に低下した場合、その平均重合度も４００〜４５０程度に小さくなる。
【０００６】
このように絶縁紙の平均重合度を測定すれば、絶縁紙の劣化の進行具合を間接的に診断できる。しかしながら、平均重合度を測定するには、油入変圧器の運転を停止して、巻線５５に巻回された絶縁紙から、一部を試料として取り出す必要がある。すなわち、絶縁紙の平均重合度を測定する方法では、油入変圧器の劣化状態の診断を安価に効率よく行うことができない。近年、このような課題を解決するため、油入変圧器の劣化診断装置に関して様々な発明がなされている。そして、それに関して既に幾つかの発明や考案が開示されている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、「寿命診断装置および油入変圧器」という名称で、高い精度で油入変圧器の劣化状態を診断することが可能な「油入変圧器の寿命診断装置」に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明である寿命診断装置は、油入変圧器に絶縁物収納箱が取り付けられ、その絶縁物収納箱の内部に、絶縁紙によって被覆された導線と、変流器が絶縁油に浸された状態で設置された構造となっている。
このような構造によれば、油入変圧器の巻線を流れる電流に対応した電流が変流器で発生し、この電流により絶縁物収納箱内に収納された導線が発熱するという作用を有する。その結果、絶縁物収納箱内の絶縁紙の温度が油入変圧器の絶縁紙の温度と同程度になり、絶縁物収納箱内の絶縁紙の劣化状態が油入変圧器の絶縁紙の劣化状態に近づく。これにより、油入変圧器の寿命の診断精度が高まる。
【０００８】
特許文献２には、信頼性の高い劣化診断を行うことが可能な「油入変圧器の劣化診断装置」に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、収容室が油入変圧器のタンク内の上部に設けられ、この収容室の内部に絶縁油に浸漬された状態で、紙巻き絶縁電線からなる診断片と、この診断片を加圧する加圧手段と、補助加熱手段が設置されたことを特徴とする。
このような構造によれば、実際の使用環境に近い状態で劣化した診断片が形成されるため、油入変圧器の劣化診断の信頼性を高めることができる。
【０００９】
特許文献３に開示された考案は、変圧器の実際の使用状態に似た環境下に置かれた材料によって劣化試験を行うことができる「変圧器用材料劣化試験装置」に関する発明が開示されている。
特許文献３に開示された考案は、変圧器のタンクの上部に設置された資料箱の内部に、劣化試験対象の材料を入れるとともに、変圧器のタンク内の絶縁油を循環させることを特徴とする。
このような構造の劣化試験装置においては、資料箱内の材料が、絶縁油の温度変化の影響や絶縁油の帯電・部分放電の影響により発生したガスの影響を受けるため、従来の方法による場合よりも、変圧器に実際に使用されている絶縁紙に近い材料が形成される。そして、この材料を用いることで、劣化試験の信頼性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−１１４２６８号公報
【特許文献２】特開２００３−２８９００８号公報
【特許文献３】実開平５−７５６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の従来技術である特許文献１に開示された発明においては、絶縁物の劣化状態を調べるために、絶縁物を絶縁物収納箱から取り出す必要がある。従って、油入変圧器の寿命診断を安価に短時間で行うことができないという課題があった。また、絶縁物収納箱内の絶縁油の温度が変化すると、絶縁紙の劣化速度が変化するものの、絶縁紙の劣化速度と絶縁油の温度の関係が不明であるため、絶縁油の温度を変更する方法では絶縁紙の劣化速度の調節が困難である。すなわち、本文献に開示された発明においては、絶縁紙の劣化速度を容易に調節することができないという課題があった。さらに、既存設備に容易に設置できないという課題もあった。
【００１２】
また、特許文献２に開示された発明においては、補助加熱手段による絶縁油の加熱方法と、実際の使用状態において絶縁油が加熱される状況が相違するため、診断片の劣化状態と、巻線を被覆している絶縁紙の劣化状態との間に大きな差異が生じる可能性がある。その結果、油入変圧器の寿命についての診断精度が思ったほど向上しない可能性もある。また、診断片の劣化状態を調べるには、油入変圧器の運転を停止して収容室から診断片を取り出す必要がある。従って、油入変圧器の寿命診断を短時間で効率よく実施することができない。
【００１３】
さらに、特許文献３に開示された考案においては、劣化試験対象の材料の劣化速度を調節できないという課題があった。また、劣化試験を行うには、材料を資料箱から取り出さなければならいため、劣化試験を手軽に効率よく行うことができないという課題があった。
【００１４】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであって、既存設備に対して容易に設置可能であり、かつ、油入変圧器の運転を停止することなく、安価に効率よく高い精度で油入変圧器の寿命を予測することが可能な油入変圧器の劣化診断装置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】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である油入変圧器の劣化診断装置は、油入変圧器の巻線に巻回される絶縁紙と同種の紙材からなるテープ状の試験片と、一軸方向に引張荷重を付加した状態で，この試験片を保持する引張手段と、試験片が破断したことを検出して電気信号を発する破断検出手段と、を備え、試験片が取り付けられた引張手段は、油入変圧器が収納されるタンク内の上部に設置されることを特徴とするものである。
このような構造の油入変圧器の劣化診断装置においては、巻線が高温となるタンク内の上部に試験片が配置されることで、巻線に巻回された絶縁紙と同等の温度変化を受けて試験片が経年劣化するという作用を有する。また、試験片の引張強度が低下して最終的に引張荷重を下回り、試験片が破断したことが破断検出手段によって検出されるという作用を有する。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の油入変圧器の劣化診断装置において、引張手段は、試験片の一端が固定される電極保持具と、この電極保持具によって一軸方向へ摺動自在に保持される第１の電極と、この第１の電極に取り付けられるとともに，試験片の他端が固定される取付具と、この取付具を試験片の引張方向に付勢する弾性部材と、からなり、破断検出手段は、試験片の引張方向へ取付具が移動した場合に，第１の電極と当接可能に保持具に設置される第２の電極を備え、第１の電極及び第２の電極には電気信号を流すための配線がそれぞれ接続され、電極保持具と第１の電極の間、又は電極保持具と第２の電極の間のうち少なくともいずれか一方は絶縁されていることを特徴とするものである。
このような構造の油入変圧器の劣化診断装置においては、請求項１に記載の発明の作用に加えて、試験片が破断すると、取付具が弾性部材によって付勢されて試験片の引張方向へ移動し、第１の電極が第２の電極に当接するという作用を有する。そして、第１の電極と第２の電極が接触すると、試験片が破断したことを示す電気信号が配線に流れるという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の油入変圧器の劣化診断装置において、破断検出手段の配線に接続され，電気信号を受けてタンクの外部へ光や音を発する警報手段を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の油入変圧器の劣化診断装置においては、請求項２に記載の発明の作用に加えて、試験片が破断したことが警報手段によって報知されるという作用を有する。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の油入変圧器の劣化診断装置において、アース線を介して接地される網状の導電性ケースを備え、引張手段は、この導電ケースに収納された状態でタンク内に設置されることを特徴とするものである。
このような構造の油入変圧器の劣化診断装置においては、請求項１乃至請求項３に記載の発明の作用に加えて、変圧器の故障等に伴ってアーク（火花）が発生した場合に、導電性ケースが引張手段へのアークの伝搬を防ぐという作用を有する。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の油入変圧器の劣化診断装置において、引張荷重は絶縁紙の初期状態における引張強度の６０％に設定されることを特徴とするものである。
油入変圧器に使用される絶縁紙では、一般に、引張強度が初期状態の６０％程度に低下した時点が寿命の目安と考えられている。そして、この絶縁紙と同種の紙材を試験片に使用していることから、上記構造の油入変圧器の劣化診断装置においては、請求項１乃至請求項４に記載の発明の作用に加えて、試験片が寿命に達すると、破断するという作用を有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の請求項１に記載の油入変圧器の劣化診断装置によれば、巻線に巻回された絶縁紙と同種の紙材からなる試験片が実際の使用状態に即した温度条件下で経年劣化するため、試験片の劣化状態を診断することで上記絶縁紙の寿命を予測することができる。また、引張荷重の設定を変更することにより、試験片の劣化速度を調節することができる。例えば、引張荷重の値を大きく設定して試験片を速く破断させることによれば、油入変圧器が故障する前に、寿命の予測が可能となる。
【００２１】
本発明の請求項２に記載の油入変圧器の劣化診断装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、試験片が破断したことを簡単な構造で検出できるという効果を奏する。また、既存の設備に対して容易に設置することが可能である。
【００２２】
本発明の請求項３に記載の油入変圧器の劣化診断装置によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、試験片がタンク内に設置された状態で、その破断状況を知ることができるという効果を奏する。これにより、油入変圧器の運転を停止せずとも、巻線に巻回されている絶縁紙の寿命を予測することが可能となる。この場合、油入変圧器の運転停止に伴う作業や費用が発生しない。すなわち、本発明によれば、油入変圧器の劣化状態の診断を安価に短時間で行うことができる。
【００２３】
本発明の請求項４に記載の油入変圧器の劣化診断装置によれば、請求項１乃至請求項３に記載の発明の効果に加えて、引張手段が故障し難いという効果を奏する。
【００２４】
本発明の請求項５に記載の油入変圧器の劣化診断装置では、試験片の引張強度が初期状態の６０％を下回った時点を、試験片の寿命の目安としていることから、試験片の劣化状態を高い精度で診断することができる。すなわち、本発明によれば、請求項１乃至請求項４に記載の発明の効果に加えて、油入変圧器の寿命を高い精度で診断できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態に係る油入変圧器の劣化診断装置の実施例の側面図であり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ本実施例の油入変圧器の劣化診断装置を構成する引張手段の正面図及び平面図である。
【図２】（ａ）は本実施例の油入変圧器の劣化診断装置が設置された油入変圧器の構造の概略を示す縦断面図であり、（ｂ）は本実施例の油入変圧器の劣化診断装置の構成を示すブロック図である。
【図３】従来の油入変圧器の構造の概略を示した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の油入変圧器の劣化診断装置は、油入変圧器の巻線に巻回される絶縁紙と同種の紙材をテープ状に加工して試験片とし、この試験片の引張強度を監視することにより、油入変圧器が故障する前に、その寿命を予測するものである。以下、本発明の油入変圧器の劣化診断装置の実施例について図１乃至図２を用いて具体的に説明する。
【実施例】
【００２７】
図１（ａ）は本発明の実施の形態に係る油入変圧器の劣化診断装置１の実施例の側面図であり、図１（ｂ）及び図１（ｃ）はそれぞれ本実施例の油入変圧器の劣化診断装置１を構成する引張手段２の正面図及び平面図である。また、図２（ａ）は本実施例の油入変圧器の劣化診断装置１が設置された油入変圧器の構造の概略を示す縦断面図であり、図２（ｂ）は本実施例の油入変圧器の劣化診断装置１の構成を示すブロック図である。なお、図１（ａ）ではランプ１５とスピーカー１６の図示を省略している。また、図１（ａ）では引張手段２が１個のみ図示されているが、実際には図２（ｂ）に示すように後述する破断検出手段２０が複数設置されており、これに対応して、ケース３の内部に複数の引張手段が収納されている。さらに、図３に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図１（ａ）乃至図１（ｃ）に示すように、油入変圧器の劣化診断装置１は、試験片１４が引張手段２により矢印Ｘで示す方向（軸方向）に引張荷重を付加された状態で金属ケース３内に収納された構造となっている。なお、金属ケース３は網状をなしており、絶縁油は出入自在となっている。また、引張手段２は、絶縁部材からなる支持具４と、ガイド孔５ａを有する筒状体５と、ガイド孔５ａに挿設され，筒状体５によって矢印Ｘで示す方向へ摺動自在に保持される電極７と、電極７が立設される取付具９と、引張バネ１０とからなる。すなわち、支持具４と筒状体５は、電極７を試験片１４の引張方向へ摺動自在に保持する電極保持具を構成している。
【００２９】
支持具４は、基台４ａの両端に前板４ｂと後板４ｃが立設されて側面視「コ」の字状をなしており、前板４ｂの内面に筒状体５が立設されている。また、筒状体５のガイド孔５ａは、前板４ｂに設けられた貫通孔４ｄに連通しており、電極７の先端部７ａは貫通孔４ｄから支持具４の外部へ突出している。さらに、前板４ｂには電極７の先端部７ａを覆うようにキャップ６が取り付けられている。そして、キャップ６の内部には、電極７が移動した場合に先端部７ａと当接可能に電極８が設置されている。
【００３０】
取付具９と前板４ｂの間に介設される引張バネ１０は、取付具９を前板４ｂに近づける方向（矢印Ｘで示す方向）に付勢しており、試験片１４の両端は後板４ｃと取付具９にそれぞれ固定されている。また、キャップ６の内部は空気で満たされており、引張手段２を絶縁油に浸漬した状態で、絶縁油がガイド孔５ａと電極７の隙間を通ってキャップ６内に流れ込まないように、ガイド孔５ａには電極７との隙間を塞ぐように、Ｏリング１１ａ，１１ｂが設置されている。さらに、金属ケース３はアース線１２を介して接地されており、電極７，８には配線１３ａ，１３ｂが接続されている。
【００３１】
前述したように、本実施例では、絶縁紙の寿命の目安を、その引張強度が初期状態の６０％に低下した時点として、引張バネ１０の引張荷重を設定している。すなわち、実際に油入変圧器の巻線に巻回される絶縁紙と同種の紙材について、サンプル数を１００として初期状態における引張強度を測定した後、その平均値の６０％を求め、これを引張バネ１０の引張荷重としている。従って、試験片１４の引張強度が低下して最終的に引張バネ１０の引張荷重を下回った場合、試験片１４は引張バネ１０に引っ張られて破断する。このとき、電極７は試験片１４の引張方向へ移動し、電極７の先端部７ａが電極８に当接する。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、試験片１４が取り付けられた引張手段２は金属ケース３に収納された状態で、タンク５２内の上部であって、かつ、絶縁上支障のない箇所に設置されている。また、電極７，８に接続され，タンク５０の外部へ延設される配線１３ａ，１３ｂには、図２（ｂ）に示すように、制御部１７を介してランプ１５とスピーカー１６が接続されており、制御部１７にはランプ１５やスピーカー１６を駆動する電力を供給するための電源（図示せず）が接続されている。
すなわち、電極７，８及び配線１３ａ，１３ｂは、試験片１４が破断したことを検出して電気信号（後述の破断信号１８）を発する破断検出手段２０を構成している。なお、筒状体５によって摺動自在に保持される電極７は、試験片１４が破断した際に、取付具９の移動方向を規定するガイドとしての機能を有することから、引張手段２の構成要素にもなっている。しかし、電極７は必ずしもこのような構成でなくとも良く、例えば、筒状体５によって保持されて取付具９の移動方向を規定するガイド部材を電極７とは別個に設けることもできる。
【００３３】
本実施例の油入変圧器の劣化診断装置１では、図２（ｂ）に示すようにケース３に１０個の引張手段２が収納されており、試験片１４が破断した場合、破断検出手段２０から制御部１７へ破断信号１８が送られる。また、制御部１７は、１０個のうちの半数以上の破断検出手段２０から破断信号１８を受け取った場合にのみ、ランプ１５とスピーカー１６にそれぞれ指令信号１９ａ，１９ｂを送る。そして、ランプ１５とスピーカー１６は指令信号１９ａ，１９ｂに従って、それぞれ光や音を発する構造となっている。
【００３４】
このような構造の油入変圧器の劣化診断装置１においては、巻線５５が高温となるタンク５２内の上部に試験片１４が配置されることから、試験片１４が巻線５５に対して実際に巻回されている絶縁紙と同等の温度変化を受けて経年劣化するという作用を有する。また、試験片１４が破断したことが破断検出手段２０によって検出されると、ランプ１５とスピーカー１６からなる警報手段が光や音を発するという作用を有する。さらに、変圧器等の故障でアーク（火花）が発生した場合に、金属ケース３によって引張手段２へのアークの伝搬が阻止されるという作用を有する。加えて、キャップ６は、劣化した絶縁油によって電極７，８の接触部分の導通状態が悪化しないように、当該接触部分への絶縁油の流入を防ぐという作用を有する。なお、本実施例ではキャップ６の内部が空気で満たされているが、このような構造に限定されるものではなく、例えば、空気以外の気体や劣化していない絶縁油でキャップ６の内部が満たされていても良い。
【００３５】
以上説明したように、本実施例の油入変圧器の劣化診断装置１によれば、試験片１４が巻線５５に巻回されている絶縁紙と同種の紙材からなり、しかも、実際の使用状態に即した温度条件下で経年劣化するため、試験片１４の劣化状態を診断することで絶縁紙の寿命を予測することが可能である。また、所定のバネ定数を有する引張バネ１０を選択して、試験片１４に作用する引張荷重の大きさを変更することにより、試験片１４の劣化速度を容易に調節することができる。例えば、引張荷重をやや大きな値に設定すると、試験片が速く破断するため、油入変圧器が故障する前に、寿命の予測が可能となる。
【００３６】
また、本実施例の油入変圧器の劣化診断装置１は構造が簡単であるため、既存の設備に容易に設置することが可能である。さらに、金属ケース３のシールド効果により、引張手段２が故障し難いため、長期間にわたって安全に使用することができる。加えて、試験片１４の寿命を引張強度が初期状態の６０％を下回った時点と設定していることから、試験片１４の劣化状態を高い精度で診断することができる。これにより、油入変圧器の寿命の診断精度が向上する。そして、試験片１４をタンク５２から取り出さなくとも、その破断状況を知ることができる。すなわち、油入変圧器が運転中であっても、巻線５５に巻回されている絶縁紙の寿命を予測することが可能である。この場合、油入変圧器の運転停止に伴う作業や費用は発生しない。従って、油入変圧器の劣化状態の診断を安価に短時間で効率よく行うことが可能である。
【００３７】
本発明の油入変圧器の劣化診断装置は、本実施例に示したものに限定されない。例えば、金属ケース３に代えて、導電性を有する金属以外の材質からなるケースを使用しても良い。さらに、引張バネ１０は図１（ａ）や図１（ｃ）に示したようなコイル状でなくとも良い。そして、試験片１４に対して一軸方向に引張荷重を付加できる弾性部材であれば、必ずしもバネでなくとも良い。また、電極保持具と電極７の間、又は電極保持具と電極８の間のうち少なくともいずれか一方が絶縁されていれば良いため、支持具４を絶縁性部材とする代わりに、筒状体５やキャップ６を絶縁性部材とすることもできる。あるいは、支持具４を絶縁性部材とし、キャップ６や取付具９を導電性部材とするとともに、電極７，８に代えて配線１３ａ，１３ｂを取付具９やキャップ６に接続した構造としても良い。さらに、金属ケース３の設置は、タンク５２の上部であって、絶縁上支障の無い箇所であれば、図２（ａ）に示した箇所に限らず、変更可能である。また、金属ケース３に収納される引張手段２は１０個に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の請求項１乃至請求項５に記載された発明は、油入変圧器の巻線に巻回された絶縁紙に限らず、絶縁油に浸漬された状態で使用される絶縁紙の劣化状態を診断する場合に適用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１…油入変圧器の劣化診断装置 ２…引張手段 ３…金属ケース ４…支持具 ４ａ…基台 ４ｂ…前板 ４ｃ…後板 ４ｄ…貫通孔 ５…筒状体 ５ａ…ガイド孔 ６…キャップ ７，８…電極 ７ａ…先端部 ９…取付具 １０…引張バネ １１ａ，１１ｂ…Ｏリング １２…アース線 １３ａ，１３ｂ…配線 １４…試験片 １５…ランプ １６…スピーカー １７…制御部 １８…破断信号 １９ａ，１９ｂ…指令信号 ２０…破断検出手段 ５０…油入変圧器 ５１…本体 ５２…タンク ５２ａ…側板 ５２ｂ…底板 ５２ｃ…天板 ５３…波付け加工部 ５４…鉄心 ５４ａ，５４ｂ…締付金具 ５５…巻線 ５６…ボルト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁紙の劣化状態に基づいて油入変圧器の劣化状態を診断する装置に係り、特に、絶縁紙の引張強度を監視することで油入変圧器の寿命を事前に予測することが可能な油入変圧器の劣化診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油入変圧器は、絶縁油で満たされたタンク内に鉄心と巻線が収納されているため、乾式変圧器に比べて絶縁性能や冷却性能に優れている。また、騒音が小さいことから、多方面で使用されている。油入変圧器の寿命は、設置された環境や運転状態等によっても異なるが、一般に、巻線に巻回された絶縁紙の劣化の程度によって定まるといわれている。従って、油入変圧器を長期間にわたって安全に使用するためには、絶縁紙の劣化度を把握することが必要である。
【０００３】
ここで、油入変圧器の構造について図３を参照しながら簡単に説明する。
図３は従来の油入変圧器の構造の概略を示した縦断面図である。
図３に示すように、油入変圧器５０の本体５１は鉄板の溶接等により形成されるタンク５２に収納されている。タンク５２は、内側に油道を有する波付け加工部５３が取り付けられた側板５２ａと、側板５２ａの下端に溶接される底板５２ｂと、側板５２ａの上端に設置される天板５２ｃとからなる。また、本体５１は、上下に締付金具５４ａ，５４ｂが取り付けられた鉄心５４と、この鉄心５４に巻回される巻線５５とからなり、締付金具５４ａはボルト５６を介して天板５２ｃに連結されている。そして、本体５１が設置されるタンク５２の内部には、絶縁油が充填されている。
【０００４】
油入変圧器に使用される絶縁油や絶縁紙は、長期間の使用によって劣化し易い。このうち、絶縁油は新油への交換が容易であるが、絶縁紙を交換するには、油入変圧器の運転を停止しなければならず、多くの費用や時間を要する。特に、巻線５５に巻回された絶縁紙のみの交換は不可能であるため、巻線５５に巻回された絶縁紙が劣化して使用できなくなると、油入変圧器そのものが使用できなくなる。
【０００５】
絶縁紙の引張強度が経年劣化等によって低下し、初期状態の６０％程度になった場合、負荷側の短絡事故に伴って巻線５５に生じた電磁機械力により、絶縁紙が破損し易くなる。そこで、引張強度がこの値になった時点を絶縁紙の寿命の目安と考えることができる。すなわち、絶縁紙の引張強度を監視することで、油入変圧器の劣化状態の診断が可能となる。ところが、巻線５５に巻回された状態で長年使用され、寿命に達した絶縁紙について、引張強度の測定を行うことは容易でない。そのため、従来、引張強度の代わりに「平均重合度」が絶縁紙の劣化指標として用いられている。なお、「平均重合度」とは絶縁紙を構成するセルロース分子について、つながり数の平均値を示したものである。絶縁紙が劣化した場合、セルロース分子が切断されて短くなるため、平均重合度は小さくなる。そして、同時に引張強度も低下する。例えば、絶縁紙の平均重合度は、初期状態で８００〜１２００程度であるが、絶縁紙の引張強度が６０％程度に低下した場合、その平均重合度も４００〜４５０程度に小さくなる。
【０００６】
このように絶縁紙の平均重合度を測定すれば、絶縁紙の劣化の進行具合を間接的に診断できる。しかしながら、平均重合度を測定するには、油入変圧器の運転を停止して、巻線５５に巻回された絶縁紙から、一部を試料として取り出す必要がある。すなわち、絶縁紙の平均重合度を測定する方法では、油入変圧器の劣化状態の診断を安価に効率よく行うことができない。近年、このような課題を解決するため、油入変圧器の劣化診断装置に関して様々な発明がなされている。そして、それに関して既に幾つかの発明や考案が開示されている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、「寿命診断装置および油入変圧器」という名称で、高い精度で油入変圧器の劣化状態を診断することが可能な「油入変圧器の寿命診断装置」に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明である寿命診断装置は、油入変圧器に絶縁物収納箱が取り付けられ、その絶縁物収納箱の内部に、絶縁紙によって被覆された導線と、変流器が絶縁油に浸された状態で設置された構造となっている。
このような構造によれば、油入変圧器の巻線を流れる電流に対応した電流が変流器で発生し、この電流により絶縁物収納箱内に収納された導線が発熱するという作用を有する。その結果、絶縁物収納箱内の絶縁紙の温度が油入変圧器の絶縁紙の温度と同程度になり、絶縁物収納箱内の絶縁紙の劣化状態が油入変圧器の絶縁紙の劣化状態に近づく。これにより、油入変圧器の寿命の診断精度が高まる。
【０００８】
特許文献２には、信頼性の高い劣化診断を行うことが可能な「油入変圧器の劣化診断装置」に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、収容室が油入変圧器のタンク内の上部に設けられ、この収容室の内部に絶縁油に浸漬された状態で、紙巻き絶縁電線からなる診断片と、この診断片を加圧する加圧手段と、補助加熱手段が設置されたことを特徴とする。
このような構造によれば、実際の使用環境に近い状態で劣化した診断片が形成されるため、油入変圧器の劣化診断の信頼性を高めることができる。
【０００９】
特許文献３に開示された考案は、変圧器の実際の使用状態に似た環境下に置かれた材料によって劣化試験を行うことができる「変圧器用材料劣化試験装置」に関する発明が開示されている。
特許文献３に開示された考案は、変圧器のタンクの上部に設置された資料箱の内部に、劣化試験対象の材料を入れるとともに、変圧器のタンク内の絶縁油を循環させることを特徴とする。
このような構造の劣化試験装置においては、資料箱内の材料が、絶縁油の温度変化の影響や絶縁油の帯電・部分放電の影響により発生したガスの影響を受けるため、従来の方法による場合よりも、変圧器に実際に使用されている絶縁紙に近い材料が形成される。そして、この材料を用いることで、劣化試験の信頼性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−１１４２６８号公報
【特許文献２】特開２００３−２８９００８号公報
【特許文献３】実開平５−７５６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の従来技術である特許文献１に開示された発明においては、絶縁物の劣化状態を調べるために、絶縁物を絶縁物収納箱から取り出す必要がある。従って、油入変圧器の寿命診断を安価に短時間で行うことができないという課題があった。また、絶縁物収納箱内の絶縁油の温度が変化すると、絶縁紙の劣化速度が変化するものの、絶縁紙の劣化速度と絶縁油の温度の関係が不明であるため、絶縁油の温度を変更する方法では絶縁紙の劣化速度の調節が困難である。すなわち、本文献に開示された発明においては、絶縁紙の劣化速度を容易に調節することができないという課題があった。さらに、既存設備に容易に設置できないという課題もあった。
【００１２】
また、特許文献２に開示された発明においては、補助加熱手段による絶縁油の加熱方法と、実際の使用状態において絶縁油が加熱される状況が相違するため、診断片の劣化状態と、巻線を被覆している絶縁紙の劣化状態との間に大きな差異が生じる可能性がある。その結果、油入変圧器の寿命についての診断精度が思ったほど向上しない可能性もある。また、診断片の劣化状態を調べるには、油入変圧器の運転を停止して収容室から診断片を取り出す必要がある。従って、油入変圧器の寿命診断を短時間で効率よく実施することができない。
【００１３】
さらに、特許文献３に開示された考案においては、劣化試験対象の材料の劣化速度を調節できないという課題があった。また、劣化試験を行うには、材料を資料箱から取り出さなければならいため、劣化試験を手軽に効率よく行うことができないという課題があった。
【００１４】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであって、既存設備に対して容易に設置可能であり、かつ、油入変圧器の運転を停止することなく、安価に効率よく高い精度で油入変圧器の寿命を予測することが可能な油入変圧器の劣化診断装置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】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である油入変圧器の劣化診断装置は、油入変圧器の巻線に巻回される絶縁紙と同種の紙材からなるテープ状の試験片と、一軸方向に引張荷重を付加した状態で，この試験片を保持する引張手段と、試験片が破断したことを検出して電気信号を発する破断検出手段と、を備え、試験片が取り付けられた引張手段は、油入変圧器が収納されるタンク内の上部に設置されることを特徴とするものである。
このような構造の油入変圧器の劣化診断装置においては、巻線が高温となるタンク内の上部に試験片が配置されることで、巻線に巻回された絶縁紙と同等の温度変化を受けて試験片が経年劣化するという作用を有する。また、試験片の引張強度が低下して最終的に引張荷重を下回り、試験片が破断したことが破断検出手段によって検出されるという作用を有する。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の油入変圧器の劣化診断装置において、引張手段は、試験片の一端が固定される電極保持具と、この電極保持具によって一軸方向へ摺動自在に保持される第１の電極と、この第１の電極に取り付けられるとともに，試験片の他端が固定される取付具と、この取付具を試験片の引張方向に付勢する弾性部材と、からなり、破断検出手段は、試験片の引張方向へ取付具が移動した場合に，第１の電極と当接可能に保持具に設置される第２の電極を備え、第１の電極及び第２の電極には電気信号を流すための配線がそれぞれ接続され、電極保持具と第１の電極の間、又は電極保持具と第２の電極の間のうち少なくともいずれか一方は絶縁されていることを特徴とするものである。
このような構造の油入変圧器の劣化診断装置においては、請求項１に記載の発明の作用に加えて、試験片が破断すると、取付具が弾性部材によって付勢されて試験片の引張方向へ移動し、第１の電極が第２の電極に当接するという作用を有する。そして、第１の電極と第２の電極が接触すると、試験片が破断したことを示す電気信号が配線に流れるという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の油入変圧器の劣化診断装置において、破断検出手段の配線に接続され，電気信号を受けてタンクの外部へ光や音を発する警報手段を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の油入変圧器の劣化診断装置においては、請求項２に記載の発明の作用に加えて、試験片が破断したことが警報手段によって報知されるという作用を有する。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の油入変圧器の劣化診断装置において、アース線を介して接地される網状の導電性ケースを備え、引張手段は、この導電ケースに収納された状態でタンク内に設置されることを特徴とするものである。
このような構造の油入変圧器の劣化診断装置においては、請求項１乃至請求項３に記載の発明の作用に加えて、変圧器の故障等に伴ってアーク（火花）が発生した場合に、導電性ケースが引張手段へのアークの伝搬を防ぐという作用を有する。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の油入変圧器の劣化診断装置において、引張荷重は絶縁紙の初期状態における引張強度の６０％に設定されることを特徴とするものである。
油入変圧器に使用される絶縁紙では、一般に、引張強度が初期状態の６０％程度に低下した時点が寿命の目安と考えられている。そして、この絶縁紙と同種の紙材を試験片に使用していることから、上記構造の油入変圧器の劣化診断装置においては、請求項１乃至請求項４に記載の発明の作用に加えて、試験片が寿命に達すると、破断するという作用を有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の請求項１に記載の油入変圧器の劣化診断装置によれば、巻線に巻回された絶縁紙と同種の紙材からなる試験片が実際の使用状態に即した温度条件下で経年劣化するため、試験片の劣化状態を診断することで上記絶縁紙の寿命を予測することができる。また、引張荷重の設定を変更することにより、試験片の劣化速度を調節することができる。例えば、引張荷重の値を大きく設定して試験片を速く破断させることによれば、油入変圧器が故障する前に、寿命の予測が可能となる。
【００２１】
本発明の請求項２に記載の油入変圧器の劣化診断装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、試験片が破断したことを簡単な構造で検出できるという効果を奏する。また、既存の設備に対して容易に設置することが可能である。
【００２２】
本発明の請求項３に記載の油入変圧器の劣化診断装置によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、試験片がタンク内に設置された状態で、その破断状況を知ることができるという効果を奏する。これにより、油入変圧器の運転を停止せずとも、巻線に巻回されている絶縁紙の寿命を予測することが可能となる。この場合、油入変圧器の運転停止に伴う作業や費用が発生しない。すなわち、本発明によれば、油入変圧器の劣化状態の診断を安価に短時間で行うことができる。
【００２３】
本発明の請求項４に記載の油入変圧器の劣化診断装置によれば、請求項１乃至請求項３に記載の発明の効果に加えて、引張手段が故障し難いという効果を奏する。
【００２４】
本発明の請求項５に記載の油入変圧器の劣化診断装置では、試験片の引張強度が初期状態の６０％を下回った時点を、試験片の寿命の目安としていることから、試験片の劣化状態を高い精度で診断することができる。すなわち、本発明によれば、請求項１乃至請求項４に記載の発明の効果に加えて、油入変圧器の寿命を高い精度で診断できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態に係る油入変圧器の劣化診断装置の実施例の側面図であり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ本実施例の油入変圧器の劣化診断装置を構成する引張手段の正面図及び平面図である。
【図２】（ａ）は本実施例の油入変圧器の劣化診断装置が設置された油入変圧器の構造の概略を示す縦断面図であり、（ｂ）は本実施例の油入変圧器の劣化診断装置の構成を示すブロック図である。
【図３】従来の油入変圧器の構造の概略を示した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の油入変圧器の劣化診断装置は、油入変圧器の巻線に巻回される絶縁紙と同種の紙材をテープ状に加工して試験片とし、この試験片の引張強度を監視することにより、油入変圧器が故障する前に、その寿命を予測するものである。以下、本発明の油入変圧器の劣化診断装置の実施例について図１乃至図２を用いて具体的に説明する。
【実施例】
【００２７】
図１（ａ）は本発明の実施の形態に係る油入変圧器の劣化診断装置１の実施例の側面図であり、図１（ｂ）及び図１（ｃ）はそれぞれ本実施例の油入変圧器の劣化診断装置１を構成する引張手段２の正面図及び平面図である。また、図２（ａ）は本実施例の油入変圧器の劣化診断装置１が設置された油入変圧器の構造の概略を示す縦断面図であり、図２（ｂ）は本実施例の油入変圧器の劣化診断装置１の構成を示すブロック図である。なお、図１（ａ）ではランプ１５とスピーカー１６の図示を省略している。また、図１（ａ）では引張手段２が１個のみ図示されているが、実際には図２（ｂ）に示すように後述する破断検出手段２０が複数設置されており、これに対応して、ケース３の内部に複数の引張手段が収納されている。さらに、図３に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図１（ａ）乃至図１（ｃ）に示すように、油入変圧器の劣化診断装置１は、試験片１４が引張手段２により矢印Ｘで示す方向（軸方向）に引張荷重を付加された状態で金属ケース３内に収納された構造となっている。なお、金属ケース３は網状をなしており、絶縁油は出入自在となっている。また、引張手段２は、絶縁部材からなる支持具４と、ガイド孔５ａを有する筒状体５と、ガイド孔５ａに挿設され，筒状体５によって矢印Ｘで示す方向へ摺動自在に保持される電極７と、電極７が立設される取付具９と、引張バネ１０とからなる。すなわち、支持具４と筒状体５は、電極７を試験片１４の引張方向へ摺動自在に保持する電極保持具を構成している。
【００２９】
支持具４は、基台４ａの両端に前板４ｂと後板４ｃが立設されて側面視「コ」の字状をなしており、前板４ｂの内面に筒状体５が立設されている。また、筒状体５のガイド孔５ａは、前板４ｂに設けられた貫通孔４ｄに連通しており、電極７の先端部７ａは貫通孔４ｄから支持具４の外部へ突出している。さらに、前板４ｂには電極７の先端部７ａを覆うようにキャップ６が取り付けられている。そして、キャップ６の内部には、電極７が移動した場合に先端部７ａと当接可能に電極８が設置されている。
【００３０】
取付具９と前板４ｂの間に介設される引張バネ１０は、取付具９を前板４ｂに近づける方向（矢印Ｘで示す方向）に付勢しており、試験片１４の両端は後板４ｃと取付具９にそれぞれ固定されている。また、キャップ６の内部は空気で満たされており、引張手段２を絶縁油に浸漬した状態で、絶縁油がガイド孔５ａと電極７の隙間を通ってキャップ６内に流れ込まないように、ガイド孔５ａには電極７との隙間を塞ぐように、Ｏリング１１ａ，１１ｂが設置されている。さらに、金属ケース３はアース線１２を介して接地されており、電極７，８には配線１３ａ，１３ｂが接続されている。
【００３１】
前述したように、本実施例では、絶縁紙の寿命の目安を、その引張強度が初期状態の６０％に低下した時点として、引張バネ１０の引張荷重を設定している。すなわち、実際に油入変圧器の巻線に巻回される絶縁紙と同種の紙材について、サンプル数を１００として初期状態における引張強度を測定した後、その平均値の６０％を求め、これを引張バネ１０の引張荷重としている。従って、試験片１４の引張強度が低下して最終的に引張バネ１０の引張荷重を下回った場合、試験片１４は引張バネ１０に引っ張られて破断する。このとき、電極７は試験片１４の引張方向へ移動し、電極７の先端部７ａが電極８に当接する。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、試験片１４が取り付けられた引張手段２は金属ケース３に収納された状態で、タンク５２内の上部であって、かつ、絶縁上支障のない箇所に設置されている。また、電極７，８に接続され，タンク５０の外部へ延設される配線１３ａ，１３ｂには、図２（ｂ）に示すように、制御部１７を介してランプ１５とスピーカー１６が接続されており、制御部１７にはランプ１５やスピーカー１６を駆動する電力を供給するための電源（図示せず）が接続されている。
すなわち、電極７，８及び配線１３ａ，１３ｂは、試験片１４が破断したことを検出して電気信号（後述の破断信号１８）を発する破断検出手段２０を構成している。なお、筒状体５によって摺動自在に保持される電極７は、試験片１４が破断した際に、取付具９の移動方向を規定するガイドとしての機能を有することから、引張手段２の構成要素にもなっている。しかし、電極７は必ずしもこのような構成でなくとも良く、例えば、筒状体５によって保持されて取付具９の移動方向を規定するガイド部材を電極７とは別個に設けることもできる。
【００３３】
本実施例の油入変圧器の劣化診断装置１では、図２（ｂ）に示すようにケース３に１０個の引張手段２が収納されており、試験片１４が破断した場合、破断検出手段２０から制御部１７へ破断信号１８が送られる。また、制御部１７は、１０個のうちの半数以上の破断検出手段２０から破断信号１８を受け取った場合にのみ、ランプ１５とスピーカー１６にそれぞれ指令信号１９ａ，１９ｂを送る。そして、ランプ１５とスピーカー１６は指令信号１９ａ，１９ｂに従って、それぞれ光や音を発する構造となっている。
【００３４】
このような構造の油入変圧器の劣化診断装置１においては、巻線５５が高温となるタンク５２内の上部に試験片１４が配置されることから、試験片１４が巻線５５に対して実際に巻回されている絶縁紙と同等の温度変化を受けて経年劣化するという作用を有する。また、試験片１４が破断したことが破断検出手段２０によって検出されると、ランプ１５とスピーカー１６からなる警報手段が光や音を発するという作用を有する。さらに、変圧器等の故障でアーク（火花）が発生した場合に、金属ケース３によって引張手段２へのアークの伝搬が阻止されるという作用を有する。加えて、キャップ６は、劣化した絶縁油によって電極７，８の接触部分の導通状態が悪化しないように、当該接触部分への絶縁油の流入を防ぐという作用を有する。なお、本実施例ではキャップ６の内部が空気で満たされているが、このような構造に限定されるものではなく、例えば、空気以外の気体や劣化していない絶縁油でキャップ６の内部が満たされていても良い。
【００３５】
以上説明したように、本実施例の油入変圧器の劣化診断装置１によれば、試験片１４が巻線５５に巻回されている絶縁紙と同種の紙材からなり、しかも、実際の使用状態に即した温度条件下で経年劣化するため、試験片１４の劣化状態を診断することで絶縁紙の寿命を予測することが可能である。また、所定のバネ定数を有する引張バネ１０を選択して、試験片１４に作用する引張荷重の大きさを変更することにより、試験片１４の劣化速度を容易に調節することができる。例えば、引張荷重をやや大きな値に設定すると、試験片が速く破断するため、油入変圧器が故障する前に、寿命の予測が可能となる。
【００３６】
また、本実施例の油入変圧器の劣化診断装置１は構造が簡単であるため、既存の設備に容易に設置することが可能である。さらに、金属ケース３のシールド効果により、引張手段２が故障し難いため、長期間にわたって安全に使用することができる。加えて、試験片１４の寿命を引張強度が初期状態の６０％を下回った時点と設定していることから、試験片１４の劣化状態を高い精度で診断することができる。これにより、油入変圧器の寿命の診断精度が向上する。そして、試験片１４をタンク５２から取り出さなくとも、その破断状況を知ることができる。すなわち、油入変圧器が運転中であっても、巻線５５に巻回されている絶縁紙の寿命を予測することが可能である。この場合、油入変圧器の運転停止に伴う作業や費用は発生しない。従って、油入変圧器の劣化状態の診断を安価に短時間で効率よく行うことが可能である。
【００３７】
本発明の油入変圧器の劣化診断装置は、本実施例に示したものに限定されない。例えば、金属ケース３に代えて、導電性を有する金属以外の材質からなるケースを使用しても良い。さらに、引張バネ１０は図１（ａ）や図１（ｃ）に示したようなコイル状でなくとも良い。そして、試験片１４に対して一軸方向に引張荷重を付加できる弾性部材であれば、必ずしもバネでなくとも良い。また、電極保持具と電極７の間、又は電極保持具と電極８の間のうち少なくともいずれか一方が絶縁されていれば良いため、支持具４を絶縁性部材とする代わりに、筒状体５やキャップ６を絶縁性部材とすることもできる。あるいは、支持具４を絶縁性部材とし、キャップ６や取付具９を導電性部材とするとともに、電極７，８に代えて配線１３ａ，１３ｂを取付具９やキャップ６に接続した構造としても良い。さらに、金属ケース３の設置は、タンク５２の上部であって、絶縁上支障の無い箇所であれば、図２（ａ）に示した箇所に限らず、変更可能である。また、金属ケース３に収納される引張手段２は１０個に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の請求項１乃至請求項５に記載された発明は、油入変圧器の巻線に巻回された絶縁紙に限らず、絶縁油に浸漬された状態で使用される絶縁紙の劣化状態を診断する場合に適用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１…油入変圧器の劣化診断装置 ２…引張手段 ３…金属ケース ４…支持具 ４ａ…基台 ４ｂ…前板 ４ｃ…後板 ４ｄ…貫通孔 ５…筒状体 ５ａ…ガイド孔 ６…キャップ ７，８…電極 ７ａ…先端部 ９…取付具 １０…引張バネ １１ａ，１１ｂ…Ｏリング １２…アース線 １３ａ，１３ｂ…配線 １４…試験片 １５…ランプ １６…スピーカー １７…制御部 １８…破断信号 １９ａ，１９ｂ…指令信号 ２０…破断検出手段 ５０…油入変圧器 ５１…本体 ５２…タンク ５２ａ…側板 ５２ｂ…底板 ５２ｃ…天板 ５３…波付け加工部 ５４…鉄心 ５４ａ，５４ｂ…締付金具 ５５…巻線 ５６…ボルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油入変圧器の巻線に巻回される絶縁紙と同種の紙材からなるテープ状の試験片と、
一軸方向に引張荷重を付加した状態で，この試験片を保持する引張手段と、
前記試験片が破断したことを検出して電気信号を発する破断検出手段と、
を備え、
前記試験片が取り付けられた前記引張手段は、油入変圧器が収納されるタンク内の上部に設置されることを特徴とする油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項２】
前記引張手段は、
前記試験片の一端が固定される電極保持具と、
この電極保持具によって前記一軸方向へ摺動自在に保持される第１の電極と、
この第１の電極に取り付けられるとともに，前記試験片の他端が固定される取付具と、
この取付具を前記試験片の引張方向に付勢する弾性部材と、
からなり、
前記破断検出手段は、
前記試験片の引張方向へ前記取付具が移動した場合に，前記第１の電極と当接可能に前記保持具に設置される第２の電極を備え、
前記第１の電極及び前記第２の電極には前記電気信号を流すための配線がそれぞれ接続され、
前記電極保持具と前記第１の電極の間、又は前記電極保持具と前記第２の電極の間のうち少なくともいずれか一方は絶縁されていることを特徴とする請求項１記載の油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項３】
前記破断検出手段の前記配線に接続され，前記電気信号を受けて前記タンクの外部へ光や音を発する警報手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項４】
アース線を介して接地される網状の導電性ケースを備え、
前記引張手段は、この導電ケースに収納された状態で前記タンク内に設置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項５】
前記引張荷重は前記絶縁紙の初期状態における引張強度の６０％に設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか1項に記載の油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項１】
油入変圧器の巻線に巻回される絶縁紙と同種の紙材からなるテープ状の試験片と、
一軸方向に引張荷重を付加した状態で，この試験片を保持する引張手段と、
前記試験片が破断したことを検出して電気信号を発する破断検出手段と、
を備え、
前記試験片が取り付けられた前記引張手段は、油入変圧器が収納されるタンク内の上部に設置されることを特徴とする油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項２】
前記引張手段は、
前記試験片の一端が固定される電極保持具と、
この電極保持具によって前記一軸方向へ摺動自在に保持される第１の電極と、
この第１の電極に取り付けられるとともに，前記試験片の他端が固定される取付具と、
この取付具を前記試験片の引張方向に付勢する弾性部材と、
からなり、
前記破断検出手段は、
前記試験片の引張方向へ前記取付具が移動した場合に，前記第１の電極と当接可能に前記保持具に設置される第２の電極を備え、
前記第１の電極及び前記第２の電極には前記電気信号を流すための配線がそれぞれ接続され、
前記電極保持具と前記第１の電極の間、又は前記電極保持具と前記第２の電極の間のうち少なくともいずれか一方は絶縁されていることを特徴とする請求項１記載の油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項３】
前記破断検出手段の前記配線に接続され，前記電気信号を受けて前記タンクの外部へ光や音を発する警報手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項４】
アース線を介して接地される網状の導電性ケースを備え、
前記引張手段は、この導電ケースに収納された状態で前記タンク内に設置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項５】
前記引張荷重は前記絶縁紙の初期状態における引張強度の６０％に設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか1項に記載の油入変圧器の劣化診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１６０６７０（Ｐ２０１２−１６０６７０Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１７２（Ｐ２０１１−２１１７２）
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
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