漏油判別方法

【課題】漏油の有無を簡単に判別する。
【解決手段】漏油の判別方法であって、結合部Ｊの外周面に塗布したシール材５０が無色から変色するか否かに基づいて漏油の発生を判別するようにしたことを特徴とする。シール材５０は通常は無色透明である。これに対してパッキン４０の劣化に伴い漏れ出た絶縁油Ｂがシール材５０に吸収されると、シール材５０は変色して見える。従って、シール材５０の変色の有無を、目視などによって点検することで、漏油の発生を判別することが可能となる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油入電気機器における漏油判別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器、遮断器などの油入電気機器では、絶縁油の漏油を防ぐため、部品接合部にパッキンを介挿させている。しかし、パッキンが劣化すると、絶縁油が外部に漏れ出してしまう。この場合、絶縁性低下による機器の破損の恐れがあるため、補修作業を早急に行う必要がある。しかし、補修作業は、送電を一時的に止めて行う必要があり、大掛かりな作業となる。
【０００３】
尚、下記特許文献１には、漏油発生箇所の補修方法（シーリング剤とキャップを併用させて補修を行うもの）についての提案がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１１１３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、絶縁油が外部に漏れ出るまで漏油の発生を知ることが出来なかった。漏油の発生を、前もって知ることが出来れば、定期的に行うメンテナンス作業でパッキンを交換するなど油密部の補修作業を行うことが可能となる。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、絶縁油が外部に漏れ出る前に、漏油の発生を判別できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、油入電気機器における部品結合部の漏油判別方法であって、前記部品結合部は結合する２つの部品間にパッキンを介挿して油密を図った構造であるものにおいて、前記部品結合部の外周面に前記部品結合部の隙間を封止する硬化性のシール材を塗着させると共に、前記シール材はシリコーン系樹脂からなる無色のものであり、このシール材が硬化後に、無色から変色するか否かに基づいて前記パッキンからの漏油の発生を判別するところに特徴を有する。
【０００８】
パッキンの劣化に伴って漏油が発生したとしても、シール材がこれを堰き止めるので、一定期間は絶縁油が外部に漏れない。そして、シール材が無色から変色するか否かに基づいて漏油の発生を判別することで、絶縁油が外部に漏れ出す前段階で漏油の発生を知ることが可能となる。
【０００９】
この発明の実施態様として、以下のようにすることが好ましい。
・シール材の色から漏油の段階を判別する。このようにすれば、漏油の段階に応じてメンテナンス作業の実施時期を計画することが可能となり、機器の外側に絶縁油が漏れることを確実に回避できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、絶縁油が外部に漏れ出る前に、漏油の発生を判別できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る油入遮断器の構造図
【図２】コンサベータの断面図
【図３】コンサベータの結合構造を示す断面図
【図４】コンサベータの正面図
【図５】浸漬試験の試験方法を示す図
【図６】浸漬試験の前後における重量の変化をまとめた図表（１）７日時点（２）１４日時点（３）２８日時点
【図７】赤外分光光度計分析の結果（絶縁油）
【図８】赤外分光光度計分析の結果（試験品ａ）
【図９】赤外分光光度計分析の結果（試験品ｃ）
【図１０】ガスクロマトグラフ質量分析計分析の結果（試験品ａ）
【図１１】ガスクロマトグラフ質量分析計分析の結果（試験品ｃ）
【図１２】試験品ａの絶縁油と新油を吸光度分析した結果を示す図
【図１３】シール材が漏れた絶縁油を吸収した状態を示す断面図
【図１４】浸漬試験の試験方法を示す図
【図１５】試料の変色過程を示す図
【図１６】シール材の変色過程を示す図
【図１７】シール材の塗布厚とシール材の変色の関係を示すグラフ
【図１８】漏油量と変色の進展速度の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜一実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１８によって説明する。
本実施形態は、本発明に係る漏油判別方法を油入遮断器１０に適用したものである。
【００１３】
１．油入遮断器１０の全体説明
図１に示すように、油入遮断器１０はタンク１１と、消弧室１２と、可動接触部１３と、絶縁操作棒１５と、一対のブッシング２０と、一対のコンサベータ３０を主体に構成されている。
【００１４】
ブッシング２０はタンク１１の上壁において軸線Ｍを斜め傾けた状態で立設されており、内部には導体２５が通されている。各ブッシング２０の導体２５は、タンク１１内に引き込まれており、消弧室１２に設けられた固定接触子（図略）に各々接続されている。
【００１５】
可動接触部１３は消弧室１２に設けられた固定接触子と共に接点を構成するものであり、タンク１１内において消弧室１２の下方に配置されている。この可動接触部１３は上下方向に移動可能となっており、絶縁操作棒１５によりこれを下側に引き込むと、消弧室１２内にて接点が開放する。一方、絶縁操作棒１５によって可動接触部１３を上側に移動させると、消弧室１２内にて接点が閉じる構成となっている。
【００１６】
そして、タンク１１内は絶縁油（ＪＩＳ２３２０−１９９９に規定された炭化水素を主成分とする鉱油で、第１種２号の電気絶縁油）が充填してあり、絶縁を行うと共に、機器を冷却する構成となっている。
【００１７】
２．コンサベータ３０の構造説明
図２に示すように、コンサベータ３０は円筒型の金属製容器であり、下面側が開口している。そして、開口縁には、内向きに屈曲するフランジ３５が全周に亘って形成されている。一方、ブッシング２０の上部には端子座２３が設置されている。端子座２３は金属製であり概ね円盤状をしている。この端子座２３の中央には導体２５が貫通している。
【００１８】
また、端子座２３の上面には、環状の取付溝が形成され、そこにパッキン４０が装着されている。パッキン４０は、コルクと合成ゴムの成形品であり、フランジ３５の外形形状より一回り小さい環状をしている。
【００１９】
コンサベータ３０はフランジ３５を下に向けつつ、パッキン４０を装着した端子座２３の上面に載せられている。コンサベータ３０は、周方向の６点をボルトＢＴで締めこまれて端子座２３に固定されている。すなわち、図３に示すように、コンサベータ３０のフランジ３５には螺子孔３５Ａが形成してあり、これに、端子座２３を貫通するボルトＢＴが螺合する構成となっている。
【００２０】
そして、ボルトＢＴの締め込みに伴い、パッキン４０が、フランジ３５と端子座２３の双方に対し全周に亘って密着することで、コンサベータ３０と端子座２３との結合部（本発明の「部品結合部」の一例）Ｊが全周に亘って油密される構成となっている。
【００２１】
そして、上記したコンサベータ３０は端子座２３の開口を通じてタンク１１に連通しており、内側には絶縁油Ｂが満たされると共に、油面上方の空間には窒素Ｎが充填されている。このような構成とすることで、絶縁油Ｂを空気から遮断して酸化を防止すると共に、油温による絶縁油Ｂの体積膨張を窒素Ｎにて吸収する構造となっている。
【００２２】
３．漏油判別方法の説明
この漏油判別方法では、コンサベータ３０と端子座２３の結合部Ｊの外周面Ｊ１にシール材５０を全周（結合部Ｊの全周）に渡って帯状に塗り付けると共に、端子座２３と接触するボルトＢＴの周囲にシール材５０を全周に渡って塗り付けることとしている。シール材５０は、シリコーン（けい素の重合体）系樹脂を主成分とする一液縮合反応型のＲＴＶ（Room Temperature Vulcanizing）ゴムであり、塗布前はペースト状（不定形）をしている。そして、塗布後に空気中の水分と反応して硬化し、シール材５０はゴム化する。これにより、結合部Ｊの隙間（コンサベータ３０と端子座２３の間の隙間）を結合部Ｊの全周に渡って封止でき、また端子座２３とボルトＢＴの隙間をボルトＢＴの全周に渡って封止できる（図２〜図４参照）。
【００２３】
このように結合部Ｊ及びボルトＢＴの周囲をシール材５０により封止することで、パッキン４０の劣化に伴って漏油が発生したとしても、シール材５０が堰き止めるから、一定期間は絶縁油Ｂが外部に漏れることを防止できる。また、外部からの水の侵入を防ぐことも可能となり、結合部Ｊ及びボルトＢＴを防錆できる。尚、シール材５０の帯の厚さＤは２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度であり、また、塗布厚ｄは１〜２ｍｍ程度であれば、通常、十分なシール効果が得られる。
【００２４】
さて、シール材５０は無色（より詳しく言えば、塗布厚ｄが１ｍｍ程度であれば無色透明であり、塗布厚ｄが数ミリ程度に厚くなると無色半透明となる）であり、塗布後（硬化後）も、通常は無色のままである。ところが、結合部Ｊの外周面やボルトＢＴの周囲に塗布したシール材５０の色が「無色」から「黄色」などに変色する事例があった。
【００２５】
ここで、出願人はシール材５０の変色と漏油との関係に着目し、まず、シール材５０の浸漬試験を、室内環境下で行った。浸漬試験では、図５に示すように、厚さ１ｍｍ程度のシート状をした試料１００の上に、底が空いた筒型の容器１２０ａ、１２０ｂをそれぞれ載せた後、容器１２０ａに絶縁油Ｂを入れ、容器１２０ｂに水道水を入れて、各試料１００の外観変化を目視と顕微鏡写真にて観察した。尚、試料１００は、シール材５０と同じく、シリコーン系樹脂を主成分とする一液縮合反応型のＲＴＶゴムであり、試験前は無色透明である。
【００２６】
容器１２０ａに絶縁油Ｂを入れた試験品ａの試料１００は、浸漬試験の開始から概ね１月経過した時点で、試料１００の表面が黄色に変色した。一方、容器１２０ｂに水道水を入れた試験品ｂの試料１００は、浸漬試験の開始から概ね１月経過しても、試料１００の色は、無色透明のままであり変色はみられなかった。
【００２７】
また、今回の浸漬試験では、図５の（ｃ）に示すように、絶縁油Ｂを入れたビーカ１２０ｃの上に試料１００を置いて、試料１００を自然気化ガス雰囲気に晒した場合に、変色するかを合わせて観察した。結果は、試験の開始から概ね１月経過しても、自然気化ガス雰囲気に晒した試験品ｃの試料１００の色は、無色透明のままであり変色はみられなかった。
【００２８】
このように、試料１００を絶縁油Ｂ中に浸した場合にだけ、試料１００の色が無色透明から変色した。従って、シール材５０の変色に絶縁油Ｂが強く関係していることが分かった。
【００２９】
また、浸漬試験の前後で試料１００の重量測定を行っており、その結果を図６に示す。図６に示すように、絶縁油Ｂに浸漬させた試験品ａは、浸漬の前後で重量が約１３〜１４％増加している。その一方、それ以外（試験品ｂ、試験品ｃ）は、重量の変化がほとんどなかった。以上のことから、シール材５０は自重の約１〜２割程度の膨潤能力（絶縁油Ｂを内部に取り込む性質）があることが分かった。
【００３０】
尚、絶縁油Ｂに浸漬させた試験品ａの試料１００に対して赤外分光光度計分析を行ったところ、それから絶縁油Ｂのピークと同じスペクトルでピークが観測された。具体的に説明すると、図７に示すように絶縁油Ｂでは２９５２、２８５３、２９２０、１４５６、１３７６の波数にてピークが検出されているのに対して、図８に示すように試験品ａの試料１００では、絶縁油Ｂの場合と同じように２９２０、２８５０、１４５０付近の波数にてピークが検出され、ピークの位置が一致した。一方、それ以外のものでは、ピークの位置が絶縁油Ｂのそれに一致しなかった。尚、図９には、参考のため、赤外分光光度計分析を試験品ｃの試料１００に対して行った結果を示した。
【００３１】
また、絶縁油Ｂに浸漬させた試験品ａの試料１００に対してガスクロマトグラフ質量分析計分析を行ったところ、図１０に示すように、ヘキサデカン、へプタデカン及びオクタデカンと、シリコーンゴムの成分であるポリシロキサンが合成されたクロマトグラフが検出された。一方、それ以外のものでは、シリコーンゴムの成分であるポリシロキサンだけが検出された。このことからも、シール材５０が、絶縁油Ｂを内部に取り込む性質があることが確認できた。尚、図１１には、参考のため、ガスクロマトグラフ質量分析計分析を試験品ｃの試料１００に対して行った結果を示した。
【００３２】
また、試験品ａの絶縁油Ｂと新油（新品の絶縁油Ｂ）を吸光度分析したところ、図１２に示すように、試験品ａの絶縁油Ｂは、新油に比べて、視覚で黄色と認識できる波長帯（３８０〜５００ｎｍ付近）で、吸光度が高くなっていた。従って、試験品ａの絶縁油Ｂ、すなわち大気に晒された絶縁油Ｂは濃い黄色に変色することが確認された。これは、絶縁油Ｂが大気中の水分で酸化劣化して変色したものと思われる。また、絶縁油Ｂは大気に晒された場合の他に、太陽光に晒されると、紫外線の影響で劣化して、変色することが分かった。尚、絶縁油Ｂは新油の状態では、概ね無色で透明な色をしている。
【００３３】
このように、シール材５０は絶縁油Ｂを内部に取り込む性質があり、また、絶縁油Ｂは大気に晒されたり、太陽光にあたると黄色に変色する性質がある。以上のことから、シール材５０の変色は劣化した絶縁油Ｂの変色が原因であり、シール材５０が無色から変色するか否かを目視判断することで、漏油の発生を判断できることが分かった。
【００３４】
すなわち、図１３に示すように、パッキン４０が劣化して漏油が発生すると、パッキン４０の外側に漏れ出た絶縁油Ｂは大気に晒され劣化し始める。そして、劣化し始めた絶縁油Ｂはシール材５０に吸収される。すると、シール材５０に吸収された絶縁油Ｂはシール材５０内部の水分や太陽光により、更に劣化する。これにより、絶縁油Ｂが黄色く変色する結果、シール材５０も黄色く変色して見える。そのため、シール材５０が無色から変色していれば、漏油が発生していると判断出来る。
【００３５】
次に、シール材５０に吸収される絶縁油Ｂの油量とシール材５０の色の変化の関係を詳しく調べるため、図１４に示すように、絶縁油Ｂを入れた容器１７０に短冊型に成形した試料１５０を吊るして、試料１５０の下部を絶縁油Ｂに浸漬させる試験を行った。そして、試験を開始してから１日目、１週間目、４週間目、８週間目のそれぞれについて試料１５０の色の変化を目視で調査した。尚、試料１５０は、シール材５０と同じくシリコーン系樹脂を主成分とする一液縮合反応型のＲＴＶゴムであり、試験前は無色透明である。
【００３６】
試験開始から１日目の試料１５０は、図１５の（ａ）に示すように、絶縁油Ｂとの界面Ｌ付近の位置を含め、色の変化は見られなかった。次に、試験開始から１週間目の試料１５０は、図１５の（ｂ）に示すように絶縁油Ｂとの界面Ｌより油中が黄色に変色し始めていた。ただ、試料１５０のうち界面Ｌより上側の領域では、ほとんど変色がなく、試料１５０を上から見ると黄色より薄いレモン色に見えた。尚、このレモン色に変色した試料１５０を容器１７０から出して室内に置いておくと、それ以上、色の変化はみられなかった。
【００３７】
次に、試験開始から４週間目の試料１５０は、図１５の（ｃ）に示すように、界面Ｌより下側の領域に加えて上側の領域も変色し始めており、試料１５０を上から見ると黄色に見えた。尚、この黄色に変色した試料１５０を容器１７０から出して室内に置いておくと、それ以上、色の変化はみられなかった。
【００３８】
そして、試験開始から８週間目の試料１５０は、図１５の（ｄ）に示すように、試料１５０の全体が変色しており、これを上側から見ると黄色より濃い茶色に見えた。
【００３９】
このように試料１５０の浸漬状態が続くと、試料１５０の変色領域は界面Ｌから上面側に向けて広がってゆくことが分かった。そのため、シール材５０の色から漏油の段階を判別出来ることが分かった。すなわち、図１６の（ａ）、（ｂ）に示すように、パッキン４０の劣化により漏油が発生すると、漏れた絶縁油Ｂは、界面である裏面５０ｂからシール材５０に吸収されてゆく。
【００４０】
しかし、漏油の初期では、吸収される油量は少量であり、また、吸収された絶縁油Ｂは裏面５０ｂ付近に広がっており、シール材５０の表面５０ｆ側には広がっていない。そのため、このシール材５０を表面側（図中のＥ方向）から見たときに、「レモン色」に変色して見える。
【００４１】
次に、漏油が継続進行すると、シール材５０に吸収される油量が増える。そして、吸収された絶縁油Ｂは、裏面５０ｂ側から表面５０ｆ側に広がってゆき、シール材５０の中央部に達する。そのため、このシール材５０を表面側（図中のＥ方向）から見ると、絶縁油Ｂの色の影響が強くなり、シール材５０は黄色に変色して見える（漏油中期）。
【００４２】
そして、漏油が継続し続けると、吸収された絶縁油Ｂがシール材５０の表面５０ｆに達する。そのため、このシール材５０を、表面側（図中のＦ方向）から見ると、絶縁油Ｂの色の影響が益々強くなり、漏油の終期段階では、シール材５０は「茶色、又は赤茶色」に変色して見える。
【００４３】
従って、シール材５０の色が「レモン色」であれば、それは漏油の初期段階（シール材５０に吸収された漏油量小量）であると判別できる。また、シール材５０の色が「黄色」であれば、漏油が継続進行している中期段階（シール材５０に吸収された漏油量中量）であると判別できる。また、シール材５０の色が「茶色、赤茶色」であれば、漏油が進行しシール材堰き止めが限界にきている終期段階（シール材５０に吸収された漏油量多量）であると判別できる。
【００４４】
尚、漏油が終期段階に到ると、シール材５０の色が茶色から赤茶色へと濃い色に変色するのは、シール材５０の表面５０ｆ側では、大気中の水分と太陽光（紫外線）が強く当たるので、吸収された絶縁油Ｂの劣化が進むためであると考えられる。そして、終期段階では絶縁油Ｂをそれ以上吸収できないので、シール材５０が破れて絶縁油Ｂが機器外に漏れ出す可能性が高くなることが予想される。
【００４５】
また、図１７には、薄塗り（一点鎖線）、標準（実線）、厚塗り（二点鎖線）の３パターンについて、漏油の発生後、シール材５０がどのような推移で色変化を起こすかを示した。尚、標準は、シール材５０の塗布厚ｄを概ね１〜２ｍｍ程度としており、薄塗りはシール材５０の塗布厚ｄを概ね１ｍｍ以下、厚塗りはシール材５０の塗布厚ｄを概ね３〜５ｍｍとしている。
【００４６】
３パターンのいずれの場合も、シール材５０は無色からレモン色→黄色→茶色→茶褐色の順に色が変化する。ただ、塗布厚ｄを薄くした場合は、図中一点鎖線で示すようにシール材５０の色変化が早く現れる。そのため、漏油の発生を早期発見したい場合には、シール材５０の塗布厚ｄを標準より薄く設定するとよい。
【００４７】
一方、シール材５０の塗布厚ｄを厚くしておけば、シール材５０がより多くの絶縁油Ｂを内部に取り込むことが可能となり、色の変化は図中２点鎖線のように遅れて現れることになる。従って、漏油発生後、すぐにメンテナンス作業を行うことが出来ないような場合には、シール材５０を標準より厚く塗っておくことが好ましい。
【００４８】
また、シール材５０の塗布厚ｄを標準の１〜２ｍｍとした場合でも、パッキン４０側から多量の絶縁油Ｂが継続して漏れ出てくる場合には、図１８の一点鎖線で示すように、最初の変色発見時ｔ１から修理レベルである茶色に変色する時点ｔ２までの期間（図中のｔ２〜ｔ１）が短期間になる。このように、シール材５０の変色の進展が早い場合には、漏油の進展が早く、機器外に油が漏れるのは時間の問題であるから、修理手配を早急に計画することが好ましい。その一方、パッキン４０側から絶縁油Ｂが少しづつ継続して漏れ出てくる場合には、図１８の二点鎖線で示すように、最初の変色発見時ｔ３から目視で色変化が次に確認できる時点ｔ４までの期間（図中のｔ４〜ｔ３）が長くなる。このように、シール材５０の変色の進展が遅い場合には、漏油の進展が遅く、終期段階に到るまでに時間の余裕（図中のｔ４〜ｔ５）があると判断できるので、次回点検などを利用した計画的な修理を手配することが可能である。尚、図１７、図１８のグレーゾーンは、目視でシール材５０の変色を確認できないエリアである。
【００４９】
４．効果説明
以上説明したように、本漏油判別方法では、シール材５０が無色から変色するかを否かに基づいて漏油の発生を判断（目視判断）する。しかも、シール材５０の色から漏油の段階（初期、中期、終期）を判別できる。そのため、漏油の発生を初期段階や中期段階で発見することが可能であり、漏油が終期段階に至る前の段階で、修理作業を計画してやれば、機器の外側に絶縁油Ｂが漏れることを確実に回避できる。
【００５０】
また、シール材５０は太陽光（紫外線）の影響で、それ自体が、無色透明から幾らか変色することがある。しかし、そうした経年劣化は、表面を汚損した色になり、油を膨潤した変色とは明らかに区別できる。
【００５１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５２】
（１）上記実施形態では、コンサベータ３０と端子座２３の結合部Ｊの漏油を判定するものを例示したが、本発明は、部品結合部で油密構造をもつところであれば、適用可能であり、例えば、配管同士の継ぎ手（図１中のＦ部など）の漏油判別にも適用できる。また、対象となる設備も油入遮断器に限定されることはない。すなわち、絶縁油Ｂを使用する電気機器（例えば、変圧器など）なら適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…油入遮断器（本発明の「油入電気機器」に相当）
２０…ブッシング
２３…端子座
３０…コンサベータ
３５…フランジ
４０…パッキン
５０…シール材
Ｊ…結合部（本発明の「部品結合部」に相当）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
油入電気機器における部品結合部の漏油判別方法であって、
前記部品結合部は結合する２つの部品間にパッキンを介挿して油密を図った構造であるものにおいて、
前記部品結合部の外周面に前記部品結合部の隙間を封止する硬化性のシール材を塗着させると共に、
前記シール材はシリコーン系で無色のものであり、
このシール材が硬化後に無色から変色するか否かに基づいて前記パッキンからの漏油の発生を判別することを特徴とする漏油判別方法。
【請求項２】
前記シール材の色から前記漏油の段階を判別することを特徴とする請求項１に記載の漏油判別方法。

【図１】